FIELD EVALUATION ON WATER PRODUCTIVITY OF WINTER WHEAT UNDER SPRINKLER OR SURFACE IRRIGATION IN THE NORTH CHINA PLAIN

Authors

  • Hai-Jun Liu,

    Corresponding author
    1. Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Process, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, China
    • College of Water Sciences, Beijing Normal University, Beijing, China
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  • Yaohu Kang,

    1. Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Process, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, China
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  • Su-Mei Yao,

    1. Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Process, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, China
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  • Ze-Qiang Sun,

    1. Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Process, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, China
    2. Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, China
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  • Shi-Ping Liu,

    1. Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Process, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, China
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  • Qing-Gai Wang

    1. Key Lab of Water Cycle and Related Land Surface Process, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, China
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  • Évaluation au champ de la productivité de l'eau du blé d'hiver sous irrigation gravitaire ou par aspersion dans la plaine de Chine du Nord.

Correspondence to: Hai-Jun Liu, College of Water Sciences, Beijing Normal University, Xinwai Street 19#, Beijing 100875, China. Tel:86-10-58802197, Fax:86-10-58802739. E-mail: shanxilhj@yahoo.com.cn

ABSTRACT

A four-season experiment was carried out in the North China Plain (NCP) to evaluate crop yield and water productivity of winter wheat (Triticum aestivum L.) under sprinkler and surface irrigation. Results show that leaf area index (LAI) of winter wheat was greater and active leaf area lasted for longer in the sprinkler than in the surface irrigated field. Above-ground biomass at harvest was 4 ~ 22.1% greater in the sprinkler than in the surface irrigated field, similarly the yield was greater by 11.5 ~ 50.9%. The greater yield was mainly due to the greater weight of 1000 kernels in the sprinkler irrigated field. Seasonal crop evapotranspiration (ET) was lower by 4 ~ 23%, water productivity (WP) was higher by 18 ~ 57% and irrigation water productivity (IWP) was higher by 21 ~ 81% in the sprinkler field than in the surface irrigated field. Statistical analysis of four-season data by using a generalized linear model showed that the sprinkler irrigation method significantly increased crop yield, WP and IWP, and significantly decreased crop ET. Crop WP and IWP were also significantly affected by climate conditions and agronomic practices. Therefore, the sprinkler irrigation method was recommended as an efficient and water-saving irrigation method for winter wheat cultivars in the North China Plain. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Une expérimentation de quatre ans a été réalisée dans la plaine du Nord en Chine pour évaluer le rendement et la productivité de l'eau du blé d'hiver (Triticum aestivum L.) irrigués en gravitaire ou par aspersion. Les résultats d'indice de surface foliaire (LAI) du blé d'hiver montrent que la surface foliaire active est plus importante et dure plus longtemps dans le cas d'irrigation par aspersion. La biomasse aérienne à la récolte était de 4 à 22,1% plus grande dans le cas de l'arrosage par aspersion, de même que le rendement était supérieur de 11,5 à 50,9%. Le meilleur rendement est principalement attribuable à la plus grande fois de 1000 grains. L'évapotranspiration saisonnière (ET) était inférieure de 4 à 23%, la productivité de l'eau (WP) était plus élevée de 18 à 57% et la productivité de l'eau d'irrigation (PTI) a été supérieure de 21 à 81% dans le cas de l'irrigation par aspersion. L'analyse statistique des données des quatre années en utilisant le modèle linéaire généralisé a montré que la méthode d'irrigation par aspersion a augmenté de façon significative le rendement des cultures, WP et IWP, ainsi qu'une diminuation significative d'évaporation des cultures. WP et IWP ont également été significativement affectés par les conditions climatiques et les pratiques agronomiques. Par conséquent, la méthode de l'irrigation par aspersion a été recommandée comme une méthode d'irrigation efficace et d'économie d'eau pour les cultivars de blé d'hiver dans la plaine de Chine du Nord. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

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