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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4080| Precision agriculture and irrigation strategies to improve crop water productivity of chickpeas (Cicer arietinum L Agricultura de precisión y estrategias de irrigación para mejorar la productividad del agua en garbanzos (Cicer arietinum L.) | |
| José Denis Osuna Amador | |
| RODRIGO MENDEZ ALONZO ARMANDO TRASVIÑA CASTRO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Irrigation strategies, grain yield, drone, remote sensing, NDVI, Canopy Temperature Depression. Estrategias de irrigación, rendimiento de grano, VANTs, IR térmico y multiespectral, índices de vegetación, temperatura del dosel | |
| The water demand to achieve the food production for a growing population and the scarcity of this resource, implies evaluating different strategies to increase crop water productivity (CWP). I evaluated how different deficit irrigation strategies modulate grain yield (GY) and CWP in chickpeas established under drip irrigation, and simultaneously, I associated the crop's response to different irrigation schemes with multispectral and thermal imagery obtained from remote sensors mounted on drones. Two randomized complete block designs with four replicates were established in 2020 and 2021 to evaluate the response of seven productive variables in regulated deficit irrigation (RDI) and sustained deficit irrigation (SDI) strategies. The RDI treatments varied the level of irrigation restriction by phenological stage, considering the application of 50 and 75 % of the crop evapotranspiration (ETc), while SDI considered the application of 75 % ETc during the crop stages; the plant spatial arrangement utilized in these two experimental plots was beds-system with a double row of plants and treatments' total irrigation varied between 897.84 and 1497.54 m3 ha-1. In 2022, a third experimental plot was established in a complete randomized block design with four replicates in which the RDI (75 % ETc in vegetative stage), SDI (75 % ETc from vegetative growth to pod-filling) strategies, and partial root-zone drying irrigation (PDI) applied 75 % of ETc in the vegetative stage, flowering, and pod-filling; RDI and SDI treatments were established in bed-systems with double row of plant while PDI considered single-row of plant and total irrigation varied between 2224.66 and 3438.81 m3 ha-1. My results showed the relevance of applying 100 % ETc during the flowering stage and that applying RDI using 75 % ETc during vegetative growth is an alternative to increase water productivity; GY and CWP in this treatment reached 1124.8 kg ha-1 and 0.95 kg of grain m-3, respectively, and saved 24 m3 ha-1. In 2022, the standout treatments in GY and CWP were those that implemented PDI and full irrigation in a single-row system; these achieved a GY range of 1430.0 and 1552.5 kg ha-1 and CWP of 0.53 to 0.6 kg of grain m-3; water savings ranged from 85 to 396 m3 ha-1. This experiment showed that NDVI and CTD could predict GY and CWP, and that determining these characteristics at the end of the flowering stage resulted in higher confidence models. My research shows the benefit of using PDI in ... La demanda de agua para satisfacer la producción de alimentos de una población creciente y la escasez de éste recurso implica la evaluación y aplicación de estrategias que incrementen la productividad del agua en cultivos (CWP, del inglés crop water productivity). Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar la modulación del rendimiento de grano (GY) y la CWP de cultivos de garbanzos establecidos en riego por goteo bajo diferentes estrategias de irrigación deficitaria, a la vez de utilizar sensores remotos montados en drones para determinar la respuesta del cultivo a diferentes esquemas de irrigación. Establecí en 2020 y 2021 dos experimentos en bloques completos al azar con cuatro replicas para evaluar estrategias de irrigación deficitaria regulada (RDI) y sostenida (SDI) y sus efectos en variables productivas en el cultivo. Los tratamientos de RDI variaron el nivel de restricción del riego por etapa fenológica considerando la aplicación del 50 y 75 % de la evapotranspiración del cultivo (ETc), mientras que SDI consideró la aplicación del 75 % ETc durante las etapas del cultivo; el marco de siembra utilizado en estas dos parcelas fue camas con doble hilera de planta y los volúmenes de irrigación total de tratamientos variaron entre 897.84 y 1497.54 m3 ha-1. En el año 2022, se estableció una tercera parcela experimental en bloques completos al azar con cuatro replicas en el que se evaluaron las estrategias RDI (75 % ETc en etapa vegetativa), SDI (75 % ETc desde crecimiento vegetativo ha llenado de cápsula), además de la irrigación con secado parcial de zona radicular (PDI) aplicado el 75 % de ETc en etapa vegetativa, floración y llenado de cápsula; los tratamientos de RDI y SDI se establecieron en sistema de camas con doble hilera de planta y los de RDI en sistemas de hilera sencilla con un rango de irrigación total entre 2224.66 a 3438.81 m3 ha-1. Los resultados de los experimentos 2020 y 2021 mostraron la relevancia de aplicar el 100 % ETc durante la etapa de floración y que aplicar el RDI empleando el 75 % ETc es una alternativa para incrementar la productividad del agua; GY y CWP en este tratamiento alcanzaron 1124.8 kg ha-1 y 0.95 kg m-3, respectivamente, y ahorró 24 m3 ha-1. En 2022, los tratamientos sobresalientes en GY y CWP fueron aquellos que implementaron PDI e irrigación completa establecido en hilera sencilla; lograron un rango de GY entre 1430.0 y 1552.5 kg ha-1 y CWP de 0.53 a 0.6 kg de grano m-3; el ahorro de agua varió de .... | |
| CICESE | |
| 2024 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Osuna Amador, J.D. 2024. Precision agriculture and irrigation strategies to improve crop water productivity of chickpeas (Cicer arietinum L.). Thesis Doctor. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 84 pp. | |
| ECOLOGÍA VEGETAL | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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| Thesis_José Denis Osuna Amador_23 feb de 2024 BIB.pdf | Descripción completa de la tesis | 3.55 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |