Modelado y análisis de la absorción de agua de raíces de arroz bajo los dobles estreses de sequía e inundación
Autores: Huang, Jie; Dong, Wei; Liu, Luguang; Hu, Tiesong; Pan, Shaobin; Yang, Xiaowei; Qin, Jianan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de un modelo preciso de absorción de agua por las raíces es fundamental para evaluar la evapotranspiración de los cultivos; comprender el efecto combinado de la sequía y el encharcamiento del suelo; y optimizar la eficiencia en el uso del agua, es decir, el rendimiento del cultivo [kg/ha] por unidad de ET [mm]. Los modelos existentes a menudo carecen de enfoques cuantitativos para representar la absorción de agua por las raíces de los cultivos en escenarios de sequía y encharcamiento simultáneos. Abordando esto como nuestro objetivo; modificamos el modelo de absorción de agua por las raíces de Feddes al revisar el umbral de respuesta del potencial de agua del suelo e introducir un método novedoso para calcular las tasas de absorción de agua por las raíces bajo condiciones simultáneas de sequía y encharcamiento. Luego, incorporamos un coeficiente de efecto de retraso del estrés hídrico, , que investigó el efecto combinado de eventos históricos de sequía y encharcamiento basados en la suposición de que el peso de influencia normalizado de cada evento de estrés pasado disminuye con el aumento del intervalo de tiempo antes de la simulación como una función exponencial de la tasa de decaimiento. Además, probamos los parámetros del modelo y validamos los resultados obtenidos con el modelo modificado utilizando datos de tres años (2016-2018) de ensayos de arroz en macetas en Bengbu, China. El modelo modificado de Feddes mejoró significativamente la precisión en un 9.6% en promedio al calcular las tasas de transpiración relativas, especialmente en la recuperación posterior al estrés, y en un 5.8% en promedio al simular las fluctuaciones de la humedad del suelo durante los periodos de sequía. El error cuadrático medio de la transpiración relativa se redujo en un 60.8%, y el agua del suelo se redujo en un 55.1%. Al tener en cuenta tanto el impacto acumulado de eventos pasados de estrés hídrico como las condiciones actuales de humedad en los campos de arroz, el modelo modificado será útil para cuantificar la transpiración del arroz y la eficiencia en el uso del agua en áreas propensas a sequía e inundaciones en el sur de China.
Descripción
El desarrollo de un modelo preciso de absorción de agua por las raíces es fundamental para evaluar la evapotranspiración de los cultivos; comprender el efecto combinado de la sequía y el encharcamiento del suelo; y optimizar la eficiencia en el uso del agua, es decir, el rendimiento del cultivo [kg/ha] por unidad de ET [mm]. Los modelos existentes a menudo carecen de enfoques cuantitativos para representar la absorción de agua por las raíces de los cultivos en escenarios de sequía y encharcamiento simultáneos. Abordando esto como nuestro objetivo; modificamos el modelo de absorción de agua por las raíces de Feddes al revisar el umbral de respuesta del potencial de agua del suelo e introducir un método novedoso para calcular las tasas de absorción de agua por las raíces bajo condiciones simultáneas de sequía y encharcamiento. Luego, incorporamos un coeficiente de efecto de retraso del estrés hídrico, , que investigó el efecto combinado de eventos históricos de sequía y encharcamiento basados en la suposición de que el peso de influencia normalizado de cada evento de estrés pasado disminuye con el aumento del intervalo de tiempo antes de la simulación como una función exponencial de la tasa de decaimiento. Además, probamos los parámetros del modelo y validamos los resultados obtenidos con el modelo modificado utilizando datos de tres años (2016-2018) de ensayos de arroz en macetas en Bengbu, China. El modelo modificado de Feddes mejoró significativamente la precisión en un 9.6% en promedio al calcular las tasas de transpiración relativas, especialmente en la recuperación posterior al estrés, y en un 5.8% en promedio al simular las fluctuaciones de la humedad del suelo durante los periodos de sequía. El error cuadrático medio de la transpiración relativa se redujo en un 60.8%, y el agua del suelo se redujo en un 55.1%. Al tener en cuenta tanto el impacto acumulado de eventos pasados de estrés hídrico como las condiciones actuales de humedad en los campos de arroz, el modelo modificado será útil para cuantificar la transpiración del arroz y la eficiencia en el uso del agua en áreas propensas a sequía e inundaciones en el sur de China.