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Keywords:

  • climate scenarios;
  • water use indices;
  • semi-arid area;
  • yield;
  • maize
  • scénarios climatiques;
  • indices de consommation d'eau;
  • zone semi-aride;
  • rendement;
  • maïs

ABSTRACT

Climate change impacts on food supply and water use efficiency have become an urgent issue for the agricultural researchers and governments. With climate change, water resources will be a restricting factor for agriculture, especially in arid and semi-arid areas. This paper mainly discusses the changing tendency of water balance components, maize yield and water use indices under rainfed and irrigated conditions in subareas of the Loess Plateau under the A2 and B2 scenarios with the SWAGMAN® Destiny model. The results show that evapotranspiration will increase in future for both rainfed and irrigated maize under both scenarios. The water use indices mentioned in this paper have the same tendency under both scenarios in the same subareas, but variability under the A2 scenario is higher than that under B2. The crop yield and water use indices will decrease for rainfed maize production in the whole Loess Plateau. With irrigation, crop yield will increase in Clay Loam-2 and Clay Loam-1 while it will decrease in Light Loam and Sandy Loam under the A2 scenario and B2 scenarios in 2020, 2050 and 2080 respectively. The evapotranspiration efficiency and ratio of evapotranspiration and irrigation under irrigated maize will increase in Clay Loam-2, Clay Loam-1, Light Loam and Sandy Loam under both scenarios. Crop water use efficiency, irrigation water use efficiency and total water use efficiency will decrease under the A2 and B2 scenarios during irrigated maize growth. Therefore, for the rainfed crop, it is necessary to improve water harvesting technology so as to meet the increasing crop water requirements with climate change; while, for the irrigated crop, it is vital to enhance soil water capacity in order to make good use of the irrigated water. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Les impacts du changement climatique sur l'approvisionnement alimentaire et l'efficacité d'utilisation de l'eau sont devenus un problème urgent pour les chercheurs dans le domaine de l'agriculture et les gouvernements. Avec le changement climatique, les ressources en eau seront un facteur limitant pour l'agriculture, en particulier dans la zone aride et semi-aride. Ce document traite principalement de la tendance de l'évolution des composants du bilan hydrique, le rendement du maïs et des indices de consommation d'eau dans des conditions pluviales et irriguées dans les sous-zones de plateau de loess sous les scénarios A2 et B2 avec le modèle Destiny SWAGMAN ®. Les résultats montrent que l'évapotranspiration va augmenter à l'avenir à la fois pour le maïs pluvial et irrigué dans les deux scénarios. Les indices de consommation d'eau mentionnés dans le présent document ont la même tendance dans les deux scénarios dans les mêmes sous-zones, mais la variabilité dans le scénario A2 est plus élevée que dans le cadre du B2-ci. Le rendement des cultures et des indices de consommation d'eau va diminuer la production de maïs pluvial dans l'ensemble du Plateau de Loess. Avec l'irrigation, le rendement des cultures augmentera dans le limon argileux-1 et 2, alors qu'il diminuera en limon léger et limon sableux dans le scénario scénarios A2 et B2 en 2020, 2050 et 2080, respectivement. L'efficacité de l'évapotranspiration et le taux d'évapotranspiration et d'irrigation en maïs irrigué augmenteront dans tous les limons testés pour les deux scénarios. L'efficacité de la collecte de l'eau, l'efficacité d'utilisation de l'eau d'irrigation et l'efficacité totale de l'utilisation de l'eau vont diminuer dans les scénarios A2 et B2 au cours de la croissance de maïs irrigué. Par conséquent, pour la culture pluviale, il est nécessaire d'améliorer la technologie de récupération de l'eau de manière à répondre aux besoins croissants en eau des cultures avec le changement climatique, tandis que, pour l'irrigation-ci, il est essentiel de renforcer la capacité en eau du sol afin de faire une bonne l'utilisation de l'eau d'irrigation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.