Influence of irrigation regimes on alfalfa dry matter yield and water productivity in a semiarid subtropical environment

• Published in: Irrigation and drainage Vol. 69; no. 5; pp. 1063 - 1071
• Main Authors: Darapuneni, Murali K., Lauriault, Leonard M., Vanleeuwen, Dawn M., Angadi, Sangamesh V.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Chichester Wiley Subscription Services, Inc 01-12-2020
• Subjects: Alfalfa; alfalfa irrigation; Cutting; Dry matter; environnements semi‐arides; Groundwater; Irrigation; irrigation de la luzerne; Irrigation efficiency; irrigation productivity; Irrigation water; Medicago sativa; Productivity; productivité de l'irrigation; rendement saisonnier en matière sèche; seasonal dry matter yield; Seasons; Semiarid environments; semi‐arid environments; Subtropical zones; Water conservation; Water management; Water resources; Yield
• ISSN: 1531-0353; 1531-0361
• DOI: 10.1002/ird.2490

Managing water in alfalfa (Medicago sativa L.) production is crucial for sustaining the limited surface and groundwater resources. A 3‐year study in eastern New Mexico, USA, compared nine irrigation strategies that included various combinations of in‐season irrigations for six harvests (1–2–3–4–5–6, 1–2–3–4–5, 1–2–3–5, 1–2–3, 2–3–5, 1–2–5, 1–5, and 2–3) plus unirrigated control (none) to evaluate the dry matter (DM) yield production capability and irrigation efficiency. The number in each treatment structure represents irrigation provided for each cutting. For example, number ‘1’ represents irrigation provided for the first cutting; number ‘2’ represents irrigation provided for the second cutting, and so on. The results suggested that terminating irrigation for the last harvest (1–2–3–4–5), equivalent to 96 mm water saving, had no significant negative impact on annual DM yield of established alfalfa compared to season‐long full irrigation (1–2–3–4–5–6) (14.4 vs 13.3 t ha−1; P > 0.05) during the 3‐year study period. Irrigation water productivity was doubled when alfalfa was irrigated during the first three harvests (1–2–3), compared to 1–2–3–4–5–6 (0.050 vs 0.027 t ha−1 mm−1). The second and third harvests provided the greatest DM yields in alfalfa. The DM yields declined drastically after the third harvest, with the exception of the third year. Therefore, irrigating alfalfa early in the season during the initial three harvests is an important strategy when water is limited.
RÉSUMÉ
La gestion de l'eau dans la production de luzerne (Medicago sativa L.) est cruciale pour maintenir les ressources limitées en eau de surface et souterraine. Une étude de 3 ans dans l'est du Nouveau‐Mexique, États‐Unis, ont comparé neuf stratégies d'irrigation qui comprenaient diverses combinaisons d'irrigations en saison pour six récoltes (1–2–3–4–5–6, 1–2–3–4–5, 1–2–3–5, 1–2–3, 2–3–5, 1–2–5, 1–5 et 2–3) plus un contrôle non irrigué (aucun) pour évaluer la capacité de production de rendement en matière sèche (DM) et l'efficacité de l'irrigation. Le nombre dans chaque structure de traitement représente l'irrigation fournie pour chaque coupe. Par exemple, le chiffre «1» représente l'irrigation fournie lors de la première coupe; le chiffre ‘2’ représente l'irrigation fournie à la deuxième coupe, etc. Les résultats suggèrent que l'arrêt de l'irrigation pour la dernière récolte (1–2–3–4–5), équivalant à des économies d'eau de 96 mm, n'a pas eu d'impact négatif significatif sur le rendement annuel en DM de la luzerne établie par rapport à l'irrigation complète tout au long de la saison (1–2–3–4–5–6) (14.4 contre 1.,3 t ha−1; P > 0.05) pendant les 3 ans de période d'étude. L'efficacité d'utilisation de l'eau d'irrigation a été doublée lorsque la luzerne a été irriguée au cours des trois premières récoltes (1–2–3) par rapport à 1–2–3–4–5–6 (0.050 contre 0.027 t ha−1 mm−1). Les deuxième et troisième récoltes ont fourni les rendements de DM les plus élevés en luzerne. Les rendements en DM ont fortement diminué après la troisième récolte, à l'exception de la troisième année. Par conséquent, l'irrigation de la luzerne au début de la saison pendant les trois premières récoltes est une stratégie importante lorsque l'eau est limitée.