Water productivity in maize, at different levels of deficit irrigation in humid climate

Abstract

In regions with temperate and humid climate such as Uruguay, irrigation stabilizes and increases the yields of summer crops by supplementing rainfall. Irrigation on demand generates higher water consumption, it affects production system sustainability due to inefficient use of resources and it is environmentally negative (excessive fresh water use and energy for its extraction). It is necessary to evaluate deficit irrigation alternatives that increase the productivity of irrigation water. Therefore, three maximum irrigation depths were evaluated: (T2) 3 mm day-1, (T3) 6 mm day-1, (T4) 9 mm day-1, and (T1) control without irrigation (only receives rainfall), on corn production, in order to define more efficient irrigation strategies. Results indicate responses to different levels of deficit irrigation. When rainfall was higher than average, its poor distribution during the crop cycle generated water deficit at specific times, affecting yield. T1 and T2 did not cover etc during the Critical Period and grain filling, which caused lower yields. The yields in T3 and T4 were higher and on the three-year average they were significantly different. T3 did not always cover etc, but the soil reserve and rainfall contributed to cover it, saving almost 20% of irrigation water compared to T4. However, the water productivity indicators (wue, iwue) show that T4 is the best irrigation strategy, although it uses less rainfall and soil water reserve.

En regiones de clima templado y húmedo como Uruguay el riego estabiliza y aumenta los rendimientos de los cultivos estivales, suplementando las precipitaciones. El riego a demanda tiene mayor consumo de agua, afectando la sostenibilidad del sistema de producción por el uso ineficiente de los recursos, y es ambientalmente negativo (uso excesivo de agua dulce y energía para su extracción). Es necesario evaluar alternativas de riego deficitario que aumenten la productividad del agua riego. Para ello se evaluaron tres láminas máximas de reposición: (T2) 3 mm día-1, (T3) 6 mm día-1, (T4) 9 mm día-1, y (T1) testigo sin riego, (solo agua de lluvia), sobre la producción de maíz, para definir estrategias de riego más eficientes. Los resultados indican que existe respuesta a diferentes niveles de riego deficitario. Cuando las precipitaciones fueron superiores al promedio, su mala distribución durante el ciclo del cultivo generó déficit hídrico en momentos puntuales, afectando el rendimiento. El T1 y T2 no cubrieron la etc durante el Periodo Crítico y llenado de grano, causando menores rendimientos. El T3 y T4 dieron rendimientos mayores y en el promedio de tres años fueron diferentes significativamente. El T3 no siempre cubrió la etc, pero la reserva del suelo y las precipitaciones contribuyeron para cubrirlo, ahorrando casi 20 % de agua de riego respecto a T4. Sin embargo, los indicadores de productividad del agua (eua, euar) muestran que T4 es mejor estrategia de riego, aunque realice menor aprovechamiento de las precipitaciones y del agua del suelo.

Em regiões climáticas temperadas e úmidas, como o Uruguai, a irrigação estabiliza e aumenta a produtividade nas culturas de verão, suplementando as chuvas. A irrigação sob demanda gera maior consumo de água, afeta a sustentabilidade dos sistemas de produção devido ao uso ineficiente dos recursos e é ambientalmente negativa (uso excessivo de água doce e energia para sua extração). É necessário avaliar alternativas de irrigação deficitária que aumentem a produtividade da água utilizada na irrigação. Para isso, três lâminas de irrigação máximas foram avaliadas: (T2) 3 mm dia-1, (T3) 6 mm dia-1, (T4) 9 mm dia-1 e (T1) controle sem irrigação, (apenas água da chuva), na produção de milho, para definir estratégias de irrigação mais eficientes. Os resultados indicam que há uma resposta a diferentes níveis de déficit de irrigação. Quando as chuvas eram superiores à média, sua má distribuição durante o ciclo da cultura gerava déficit hídrico em momentos específicos, afetando a produtividade. T1 e T2 não cobriram a ETc durante o período crítico e enchimento de grãos, causando menores rendimentos. T3 e T4 deram rendimentos mais elevados e na média de três anos foram significativamente diferentes. Nem sempre o T3 cobriu a ETc, mas a reserva de solo e a chuva contribuíram para cobri-la, economizando quase 20% da água de irrigação em relação ao T4. No entanto, os indicadores de produtividade da água (EUA, EUAR) mostram que o T4 é a melhor estratégia de irrigação, embora faça menos uso da chuva e da água do solo.