Simulación de transporte y utilización de agua en el suelo en un sistema de cultivo en callejones de manzana-soja bajo diferentes métodos de riego basados en HYDRUS-2D
Autores: Zhang, Xueying; Wang, Ruoshui; Dai, Houshuai; Wang, Lisha; Chen, Li; Zheng, Huiying; Yu, Feiyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Simulación de transporte y utilización de agua en el suelo en un sistema de cultivo en callejones de manzana-soja bajo diferentes métodos de riego basados en HYDRUS-2D
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Estudio
Métodos de riego
Contenido de agua en el suelo
Resultados de simulación
Productividad del agua
Sistema de cultivo en callejones de manzana-soja
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio empleó el modelo HYDRUS-2D para simular el movimiento del agua en el suelo y la productividad del agua (WP) en un sistema de cultivo en franjas de manzana-soja en la región de la meseta de Loess, provincia de Shanxi, China, bajo cuatro métodos de riego: riego por goteo con acolchado, riego por goteo subsuperficial, riego por difusores y riego por zanjas de captación de agua de lluvia, con tratamientos de gestión del agua variables. Los experimentos de campo proporcionaron datos de 2022 para la calibración del modelo y datos de 2023 para la validación utilizando mediciones del contenido de agua en el suelo (SWC), logrando R = 0.80-0.87 y RMSE = 0.011-0.017 cm·cm, confirmando una precisión de simulación robusta. Los resultados de la simulación indicaron que diferentes métodos de riego tuvieron un impacto significativo en la distribución del agua en el suelo. El riego por goteo con acolchado aumentó el contenido de agua en la capa superficial (0-20 cm), mientras que el riego por goteo subsuperficial aumentó la humedad en la capa media del suelo (20-40 cm). El riego por difusores fue el más efectivo para reponer tanto las capas superficiales (0-20 cm) como las medias (20-40 cm). El riego por zanjas de captación de agua de lluvia mejoró significativamente el contenido de agua en el suelo en las capas superficiales (0-20 cm) y medias (20-40 cm), con cambios mínimos observados en la capa profunda (40-120 cm). Además, las variaciones en el agua del suelo fueron influenciadas significativamente por la absorción de agua de las raíces de los árboles. En 2022, la humedad del suelo aumentó inicialmente con la distancia, luego disminuyó y posteriormente aumentó nuevamente, mientras que en 2023, aumentó inicialmente y luego se estabilizó. Cuando la cantidad de riego se limitó al 75% de la capacidad de campo en la capa de suelo de 0-60 cm, la productividad del agua (WP) alcanzó su óptimo, con valores de 4.79 kg/m (2022) y 5.56 kg/m (2023). Basándose en los resultados de la simulación, se recomienda que los árboles jóvenes de manzana sean regados utilizando riego por goteo subsuperficial con una profundidad de capa de suelo de 30 cm, mientras que la soja debería ser regada con riego por goteo con acolchado. Ambos cultivos deberían ser regados en las etapas de formación de vainas y llenado de soja, y la cantidad de riego debería limitarse al 75% de la capacidad de agua del campo en la capa de suelo de 0-60 cm. Este estudio fue diseñado para ayudar a los productores de huertos en la irrigación de precisión y optimización del agua.
Descripción
Este estudio empleó el modelo HYDRUS-2D para simular el movimiento del agua en el suelo y la productividad del agua (WP) en un sistema de cultivo en franjas de manzana-soja en la región de la meseta de Loess, provincia de Shanxi, China, bajo cuatro métodos de riego: riego por goteo con acolchado, riego por goteo subsuperficial, riego por difusores y riego por zanjas de captación de agua de lluvia, con tratamientos de gestión del agua variables. Los experimentos de campo proporcionaron datos de 2022 para la calibración del modelo y datos de 2023 para la validación utilizando mediciones del contenido de agua en el suelo (SWC), logrando R = 0.80-0.87 y RMSE = 0.011-0.017 cm·cm, confirmando una precisión de simulación robusta. Los resultados de la simulación indicaron que diferentes métodos de riego tuvieron un impacto significativo en la distribución del agua en el suelo. El riego por goteo con acolchado aumentó el contenido de agua en la capa superficial (0-20 cm), mientras que el riego por goteo subsuperficial aumentó la humedad en la capa media del suelo (20-40 cm). El riego por difusores fue el más efectivo para reponer tanto las capas superficiales (0-20 cm) como las medias (20-40 cm). El riego por zanjas de captación de agua de lluvia mejoró significativamente el contenido de agua en el suelo en las capas superficiales (0-20 cm) y medias (20-40 cm), con cambios mínimos observados en la capa profunda (40-120 cm). Además, las variaciones en el agua del suelo fueron influenciadas significativamente por la absorción de agua de las raíces de los árboles. En 2022, la humedad del suelo aumentó inicialmente con la distancia, luego disminuyó y posteriormente aumentó nuevamente, mientras que en 2023, aumentó inicialmente y luego se estabilizó. Cuando la cantidad de riego se limitó al 75% de la capacidad de campo en la capa de suelo de 0-60 cm, la productividad del agua (WP) alcanzó su óptimo, con valores de 4.79 kg/m (2022) y 5.56 kg/m (2023). Basándose en los resultados de la simulación, se recomienda que los árboles jóvenes de manzana sean regados utilizando riego por goteo subsuperficial con una profundidad de capa de suelo de 30 cm, mientras que la soja debería ser regada con riego por goteo con acolchado. Ambos cultivos deberían ser regados en las etapas de formación de vainas y llenado de soja, y la cantidad de riego debería limitarse al 75% de la capacidad de agua del campo en la capa de suelo de 0-60 cm. Este estudio fue diseñado para ayudar a los productores de huertos en la irrigación de precisión y optimización del agua.