Efectos sinérgicos de agua y fertilizante y optimización de recursos para la producción de alfalfa: un enfoque de diseño compuesto central y metodología de superficie de respuesta
Autores: Mu, Gaiya; Jiang, Yuanbo; Li, Haiyan; Wei, Sinan; Qi, Guangping; Kang, Yanxia; Yin, Minhua; Ma, Yanlin; Wang, Yayu; Wang, Yanbiao; Wang, Jinwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efectos sinérgicos de agua y fertilizante y optimización de recursos para la producción de alfalfa: un enfoque de diseño compuesto central y metodología de superficie de respuesta
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Irrigación
Fertilización
Alfalfa
Eficiencia en el uso del agua
Nitrógeno
Fósforo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio postula que la optimización estratégica de los regímenes de riego y fertilización puede mejorar la productividad y la eficiencia en el uso del agua (EUA) de la alfalfa (L.), mitigando así las limitaciones impuestas por el empobrecimiento del suelo y la escasez de agua en los sistemas de producción forrajera de regiones áridas y semiáridas. Realizado durante dos años, el experimento en macetas al aire libre investigó los efectos de la regulación del agua durante las etapas de ramificación y yema (cada una al 60-100%, donde = 0.85fc) y diferentes niveles de fertilización con nitrógeno y fósforo (0-280 kg/ha cada uno) en el rendimiento de la alfalfa y la EUA. Utilizando la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) con un Diseño Compuesto Central (DCC), modelamos las relaciones entre las variables de entrada y los parámetros de respuesta clave: rendimiento total, evapotranspiración (ET) y EUA. Los modelos de superficie de respuesta mostraron alta fiabilidad, con coeficientes de determinación, ajustados, predichos y precisión adecuada que superaron 0.94, 0.90, 0.86 y 13.6, respectivamente. El análisis de sensibilidad indicó que la regulación del agua durante las etapas críticas de crecimiento, particularmente la etapa de ramificación, tuvo el impacto más significativo en el rendimiento y la ET, mientras que la fertilización con nitrógeno y fósforo influyó positivamente en la EUA. Dentro del rango adecuado de manejo del agua, la fertilización juiciosa mejoró significativamente el rendimiento de producción de la alfalfa, aunque los insumos excesivos resultaron en rendimientos decrecientes. Este estudio identificó las condiciones óptimas para una producción sostenible: regulación del agua en la etapa de ramificación (82.26-83.12%) y regulación del agua en la etapa de yema (78.11-88.47%), junto con la aplicación de nitrógeno (110.59-128.88 kg/ha) y la aplicación de fósforo (203.86-210 kg/ha). Estos hallazgos proporcionan pautas prácticas para mejorar la sostenibilidad y eficiencia de la producción de alfalfa en entornos con recursos limitados.
Descripción
Este estudio postula que la optimización estratégica de los regímenes de riego y fertilización puede mejorar la productividad y la eficiencia en el uso del agua (EUA) de la alfalfa (L.), mitigando así las limitaciones impuestas por el empobrecimiento del suelo y la escasez de agua en los sistemas de producción forrajera de regiones áridas y semiáridas. Realizado durante dos años, el experimento en macetas al aire libre investigó los efectos de la regulación del agua durante las etapas de ramificación y yema (cada una al 60-100%, donde = 0.85fc) y diferentes niveles de fertilización con nitrógeno y fósforo (0-280 kg/ha cada uno) en el rendimiento de la alfalfa y la EUA. Utilizando la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) con un Diseño Compuesto Central (DCC), modelamos las relaciones entre las variables de entrada y los parámetros de respuesta clave: rendimiento total, evapotranspiración (ET) y EUA. Los modelos de superficie de respuesta mostraron alta fiabilidad, con coeficientes de determinación, ajustados, predichos y precisión adecuada que superaron 0.94, 0.90, 0.86 y 13.6, respectivamente. El análisis de sensibilidad indicó que la regulación del agua durante las etapas críticas de crecimiento, particularmente la etapa de ramificación, tuvo el impacto más significativo en el rendimiento y la ET, mientras que la fertilización con nitrógeno y fósforo influyó positivamente en la EUA. Dentro del rango adecuado de manejo del agua, la fertilización juiciosa mejoró significativamente el rendimiento de producción de la alfalfa, aunque los insumos excesivos resultaron en rendimientos decrecientes. Este estudio identificó las condiciones óptimas para una producción sostenible: regulación del agua en la etapa de ramificación (82.26-83.12%) y regulación del agua en la etapa de yema (78.11-88.47%), junto con la aplicación de nitrógeno (110.59-128.88 kg/ha) y la aplicación de fósforo (203.86-210 kg/ha). Estos hallazgos proporcionan pautas prácticas para mejorar la sostenibilidad y eficiencia de la producción de alfalfa en entornos con recursos limitados.