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COMPARISON OF ENERGY AVAILABLE FOR EVAPOTRANSPIRATION UNDER IN-FIELD RAINWATER HARVESTING WITH WIDE AND NARROW RUNOFF STRIPS

Authors


  • Comparaison de l'énergie disponible pour l'évapotranspiration dans des systèmes de récolte d'eau ET sous conditions de deux largeurs de bandes de ruissellement, pour une culture de maïs.

Weldemichael A. Tesfuhuney, Department of Soil, Crop and Climate Sciences, University of Free State, PO Box 339 Bloemfontein 9300, South Africa. E-mail: weldit78@yahoo.com

ABSTRACT

The aim of the study was to quantify the energy balance components and to estimate evapotranspiration (ET) from maize crops under in-field rainwater harvesting with wide and narrow runoff strip length (RSL) treatments. Based on micrometeorological measurements, energy balance components were compared for selected days under dry and wet conditions. Diurnal changes and daily evaporation flux peaks around midday were analysed. The average fraction of available energy was used to evaluate the efficiency of converting available energy to latent heat flux (LE). The results indicated that LE was higher in wide compared to narrow RSL during dry and wet conditions. However, sensible heat showed lower values on wide RSL during wet conditions due to the advective effect of the runoff area. The wide RSL with a higher basin leaf area ratio (BLAR) of 2.43 had more ET and used more energy on evaporating water compared to narrow runoff with a lower BLAR of 1.42. Wide runoff strips converted the higher available energy more efficiently into a higher biomass production than the narrow RSL. During wet days, the wide RSL used more than 70% of the available energy, while the narrow RSL response to the available energy (63%) was stronger during dry compared to wet days. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

L'objectif de cette étude était de quantifier les composantes du bilan énergétique et d'estimer l'évapotranspiration (ET) à partir de cultures pluviales de maïs avec deux traitements de bandes de ruissellement respectivement large et étroite. Basées sur des mesures micro météorologiques, les composantes du bilan énergétique ont été comparées pour les jours secs et humides. Les changements diurnes et quotidiens des pics de flux d'évaporation aux alentours de midi ont été analysés. La fraction moyenne d'énergie disponible a été utilisée pour évaluer l'efficacité de la conversion de l'énergie disponible en flux de chaleur latente (LE). Les résultats ont indiqué que LE était plus élevée dans les bandes larges dans des conditions sèches et humides. Cependant, la chaleur sensible a montré des valeurs inférieures sur les bandes larges dans des conditions humides en raison de l'effet d'advection de la zone de ruissellement. La bande large avec un ratio plus élevé de la surface foliaire (BlaR) de 2,43 avaient une ET supérieure et ont utilisé plus d'énergie pour évaporation de l'eau par rapport aux bandes étroites dont l'indice de surface était plus faible (BlaR de 1,42). Les bandes larges ont converti l'énergie disponible plus efficacement dans une production plus élevée de biomasse. Pendant les jours de pluie, la bande large a utilisé plus de 70% de l'énergie disponible, alors que la bande étroite utilisait mieux l'énergie disponible (63%) en jours secs par rapport aux jours humides. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

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