Optimizando la gestión de riego por déficit para mejorar la productividad del agua del tomate de invernadero bajo mulching de película plástica utilizando el modelo RZ-SHAW
Autores: Cheng, Haomiao; Ji, Shu; Ge, Hengjun; Abdalhi, Mohmed A. M.; Zhu, Tengyi; Chen, Xiaoping; Ding, Wei; Feng, Shaoyuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
La irrigación deficitaria (DI) es un método de riego ampliamente reconocido para el ahorro de agua, pero es difícil cuantificar con precisión los niveles óptimos de DI en la producción de tomate. En este estudio, se utilizó el modelo de Calidad de Agua de la Zona de Raíces-Simultánea de Calor y Agua (RZ-SHAW) para evaluar los efectos potenciales de diferentes niveles de DI en el crecimiento del tomate en un campo de riego por goteo. Las combinaciones de cinco escenarios de DI se probaron en experimentos de campo de invernadero bajo mulching de película plástica según el porcentaje de evapotranspiración del cultivo (ET), es decir, ET50, ET75, ET100, ET125 y ET150. El modelo fue calibrado utilizando el escenario ET100 y validado con otros cuatro escenarios. Los resultados de la simulación mostraron que las predicciones de los parámetros de crecimiento del tomate y del agua del suelo estaban en buen acuerdo con los datos observados. Los errores cuadráticos medios relativos (RRMSE), el sesgo porcentual (PBIAS), el índice de acuerdo (IoA) y el coeficiente de determinación (R) para el índice de área foliar (LAI), la altura de la planta y el contenido de agua volumétrica del suelo (VWC) a lo largo de las capas de suelo fueron de 0,72 y >0,56, respectivamente. Los errores relativos (RE) de la biomasa simulada y el rendimiento fueron del 3,5 al 8,7% y del 7,0 al 14,0%, respectivamente. Hubo una correlación positiva entre el factor de estrés hídrico de la planta (PWSF) y los niveles de DI (<0,01). El modelo calibrado se ejecutó posteriormente con 45 escenarios de DI diferentes desde ET0 hasta ET225 para explorar la gestión óptima de DI para maximizar la productividad del agua (WP) y el rendimiento. Se encontró que el WP máximo y el rendimiento ocurrieron en ET95 y ET200, con valores de 28,3 kg/(ha·mm) y 7304 kg/ha, respectivamente. El RZ-SHAW demostró su capacidad para evaluar los efectos de la gestión de DI en el crecimiento del tomate bajo mulching de película plástica. El modelo parametrizado puede utilizarse para optimizar la gestión de DI para mejorar WP y el rendimiento basado en el método basado en el estrés hídrico.
Descripción
La irrigación deficitaria (DI) es un método de riego ampliamente reconocido para el ahorro de agua, pero es difícil cuantificar con precisión los niveles óptimos de DI en la producción de tomate. En este estudio, se utilizó el modelo de Calidad de Agua de la Zona de Raíces-Simultánea de Calor y Agua (RZ-SHAW) para evaluar los efectos potenciales de diferentes niveles de DI en el crecimiento del tomate en un campo de riego por goteo. Las combinaciones de cinco escenarios de DI se probaron en experimentos de campo de invernadero bajo mulching de película plástica según el porcentaje de evapotranspiración del cultivo (ET), es decir, ET50, ET75, ET100, ET125 y ET150. El modelo fue calibrado utilizando el escenario ET100 y validado con otros cuatro escenarios. Los resultados de la simulación mostraron que las predicciones de los parámetros de crecimiento del tomate y del agua del suelo estaban en buen acuerdo con los datos observados. Los errores cuadráticos medios relativos (RRMSE), el sesgo porcentual (PBIAS), el índice de acuerdo (IoA) y el coeficiente de determinación (R) para el índice de área foliar (LAI), la altura de la planta y el contenido de agua volumétrica del suelo (VWC) a lo largo de las capas de suelo fueron de 0,72 y >0,56, respectivamente. Los errores relativos (RE) de la biomasa simulada y el rendimiento fueron del 3,5 al 8,7% y del 7,0 al 14,0%, respectivamente. Hubo una correlación positiva entre el factor de estrés hídrico de la planta (PWSF) y los niveles de DI (<0,01). El modelo calibrado se ejecutó posteriormente con 45 escenarios de DI diferentes desde ET0 hasta ET225 para explorar la gestión óptima de DI para maximizar la productividad del agua (WP) y el rendimiento. Se encontró que el WP máximo y el rendimiento ocurrieron en ET95 y ET200, con valores de 28,3 kg/(ha·mm) y 7304 kg/ha, respectivamente. El RZ-SHAW demostró su capacidad para evaluar los efectos de la gestión de DI en el crecimiento del tomate bajo mulching de película plástica. El modelo parametrizado puede utilizarse para optimizar la gestión de DI para mejorar WP y el rendimiento basado en el método basado en el estrés hídrico.