Rendimiento y calidad de cebada malteada en respuesta al índice de estrés hídrico del cultivo
Autores: King, Bradley; Rogers, Christopher; Tarkalson, David; Bjorneberg, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Rendimiento y calidad de cebada malteada en respuesta al índice de estrés hídrico del cultivo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Cebada malteada
Programación de riego
Temperatura del dosel
índice de estrés hídrico del cultivo
Evapotranspiración
Recursos hídricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La cebada maltera es un cultivo crucial en la región semiárida del oeste de los Estados Unidos, donde los estados de Idaho, Colorado, Wyoming y Utah representan el 92% de la superficie de producción regada y el 30% de la producción total de EE. UU. En esta región, la evapotranspiración estacional de la cebada maltera de primavera varía de 400 a 650 mm, y la competencia por suministros de agua limitados, junto con la sequía, está poniendo a prueba los recursos hídricos regionales. Este estudio tuvo como objetivo investigar el uso de la temperatura del dosel para la programación de riego por déficit de cebada maltera. Específicamente, los objetivos fueron utilizar modelos basados en datos para estimar las temperaturas del dosel bien regado (T) y no transpirante (T), correlacionar el índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI) con el rendimiento y las medidas de calidad de la cebada maltera, y evaluar la aplicabilidad de CWSI para la programación de riego de cebada maltera en un clima semiárido. Se realizó un estudio de campo de 3 años con cinco tratamientos de riego en relación con la evapotranspiración estimada del cultivo (completo, 75%, 50%, 25% y sin riego) y cuatro repeticiones cada uno. Se recopilaron mediciones continuas de la temperatura del dosel y datos meteorológicos, y se utilizó un modelo de red neuronal feedforward para predecir T, mientras que se utilizó un modelo físico para estimar T. El modelo de red neuronal predijo T con precisión, con una fuerte correlación (R = 0.99), un error cuadrático medio de 0.89 gradosC y un error absoluto medio de 0.70 gradosC. Se observaron diferencias significativas en el CWSI promedio de la temporada calculado entre los tratamientos de riego, y la evapotranspiración relativa, el rendimiento relativo de la cebada maltera, el peso de la prueba y los granos gruesos se correlacionaron negativamente con el CWSI promedio de la temporada, mientras que la proteína de la semilla se correlacionó positivamente. La relación entre el CWSI diario y la fracción de agua disponible en el suelo se describió bien con una función de decaimiento exponencial (R = 0.72). Estos resultados demuestran la aplicabilidad de los modelos basados en datos para el cálculo de CWSI de la cebada maltera de primavera regada en un entorno semiárido y su capacidad para evaluar el estrés hídrico de las plantas y predecir la respuesta del rendimiento y la calidad del cultivo a partir de CWSI.
Descripción
La cebada maltera es un cultivo crucial en la región semiárida del oeste de los Estados Unidos, donde los estados de Idaho, Colorado, Wyoming y Utah representan el 92% de la superficie de producción regada y el 30% de la producción total de EE. UU. En esta región, la evapotranspiración estacional de la cebada maltera de primavera varía de 400 a 650 mm, y la competencia por suministros de agua limitados, junto con la sequía, está poniendo a prueba los recursos hídricos regionales. Este estudio tuvo como objetivo investigar el uso de la temperatura del dosel para la programación de riego por déficit de cebada maltera. Específicamente, los objetivos fueron utilizar modelos basados en datos para estimar las temperaturas del dosel bien regado (T) y no transpirante (T), correlacionar el índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI) con el rendimiento y las medidas de calidad de la cebada maltera, y evaluar la aplicabilidad de CWSI para la programación de riego de cebada maltera en un clima semiárido. Se realizó un estudio de campo de 3 años con cinco tratamientos de riego en relación con la evapotranspiración estimada del cultivo (completo, 75%, 50%, 25% y sin riego) y cuatro repeticiones cada uno. Se recopilaron mediciones continuas de la temperatura del dosel y datos meteorológicos, y se utilizó un modelo de red neuronal feedforward para predecir T, mientras que se utilizó un modelo físico para estimar T. El modelo de red neuronal predijo T con precisión, con una fuerte correlación (R = 0.99), un error cuadrático medio de 0.89 gradosC y un error absoluto medio de 0.70 gradosC. Se observaron diferencias significativas en el CWSI promedio de la temporada calculado entre los tratamientos de riego, y la evapotranspiración relativa, el rendimiento relativo de la cebada maltera, el peso de la prueba y los granos gruesos se correlacionaron negativamente con el CWSI promedio de la temporada, mientras que la proteína de la semilla se correlacionó positivamente. La relación entre el CWSI diario y la fracción de agua disponible en el suelo se describió bien con una función de decaimiento exponencial (R = 0.72). Estos resultados demuestran la aplicabilidad de los modelos basados en datos para el cálculo de CWSI de la cebada maltera de primavera regada en un entorno semiárido y su capacidad para evaluar el estrés hídrico de las plantas y predecir la respuesta del rendimiento y la calidad del cultivo a partir de CWSI.