Interpretación de:
Investigating unproductive water losses from irrigated agricultural crops in the humid tropics through analyses of stable isotopes of water
https://doi.org/10.5194/hess-24-3627-2020Mahindawansha, A., Külls, C., Kraft, P., Breuer, L., 2020: Investigating unproductive water losses from irrigated agricultural crops in the humid tropics through analyses of stable isotopes of water, Hydrol. Earth Syst. Sci., 24, 3627-3642, https://doi.org/10.5194/hess-24-3627-2020
Intérprete
Jarro Espinal Isabel
Fecha de interpretación
27/06/2023
Revisor
Apaéstegui Campos James E.
Resultados y conclusiones
Este artículo nos ayuda a comprender las señales isotópicas del agua que se usa para irrigar y como varia en función del contenido de humedad del suelo y su evaporación, el estudio se desarrolla para cultivos de arroz seco, húmedo y de maíz, lo cual, se puede relacionar con la gestión del agua y la producción de cultivos en una región de tipo tropical. La señal isotópica nos permite saber la fuente de agua que se utilizó en los cultivos y comprender mejor la hidrología y los sistemas agrícolas. Los valores de los isotopos ẟ2H y ẟ18O del agua superficial y subterránea para el arroz son parecidos, pero no sucede así con la composición isotópica del agua subterránea para el maíz en época seca. Por otra parte, el agua de lluvia fue similar al agua subterránea y superficial estancada en época húmeda pero muy diferente en la época seca. Entre los resultados más importantes están: la composición del agua de lluvia y del agua de riego, del suelo, observándose mayor evaporación en capas superficiales, en estación seca más que en estación húmeda. Además, se observa que los valores isotópicos del agua del suelo en suelos poco profundos se desvían más fuertemente de la línea meteorológica local (LMWL) que la observada en suelos profundos, lo que sugiere que la evaporación es más elevada en suelos poco profundos. Por otra parte, se presenta la estimación de la fracción de evaporación (FE) en diferentes niveles del suelo, esta variable nos ayuda a comprender los procesos de evaporación en suelos de campos de arroz y maíz. La tendencia para la FE es ligeramente más alta a profundidades moderadas del suelo y una reducción de FE en diferentes estaciones de clima. La investigación infiere tres principales procesos de transporte de agua del suelo y las pérdidas por evaporación en respuesta a cultivos de arroz y maíz. La investigación encontró una evidente separación entre suelos poco profundos y profundos (alrededor de 20 centímetros de la superficie). Los suelos poco profundos en los campos de maíz mostraron un efecto de evaporación del suelo más fuerte que los campos de arroz. El estudio concluye que las pérdidas de agua a través de la evaporación del suelo son una importante pérdida improductiva que puede reducirse mediante la introducción de cultivos estacionales secos y la aplicación de métodos de mitigación, como cubrir con mantillo o cultivar cultivos de cobertura en el período de barbacoa y proteger el arado.
Metodología y datos
Para la determinación de los resultados se utilizó información sobre la precipitación promedio total del 2015 y 2016, también se considera un estudio de suelo agronómico, también se contaron con 3 campos de arroz y maíz seco y 3 campos de arroz inundado, con riego de acuerdo con la cantidad de cultivo y estación. La fuente de agua fue un depósito abierto a lado de los campos. El proceso de colecta de muestras de agua y suelo fue bastante riguroso: 972 muestras en 9 campos, 2 tratamientos, 2 estaciones, 3 etapas de crecimiento y 9 profundidades del suelo. Las muestras de agua del suelo se extrajeron mediante extracción criogénica al vacío y se limitaron el contenido de agua del suelo gravimétrico a lo largo de los perfiles del suelo. Las aguas subterráneas y superficiales se recolectaron una vez por semana de cada parcela en las estaciones de pruebas existentes. Se definió la línea de agua meteorológica global (GMWL) y se calculó la línea de agua meteorológica local (LMWL) utilizando composiciones de isótopos estables de la precipitación local. La ecuación también incluye la humedad relativa, la composición isotópica del vapor atmosférico y los factores de fraccionamiento de equilibrio, según el modelo CRAIG Gordon.
Limitaciones de la investigación
Los autores señalan que la formación de compuestos de hidrógeno específicos en condiciones de inundación continua, los cuales se producen a través de la respiración anaeróbica microbiana pueden causar un sesgo en δ2H. la influencia de la temperatura y la química del suelo en la división isotópica del agua líquida con vapor, así como la influencia de los procesos de contracción e hinchazón del suelo arcilloso en el análisis de la composición isotópica. Se destaca la importancia de considerar estas complejidades al interpretar la composición isotópica del agua en los suelos de arroz húmedos durante la temporada de lluvias. Además, se menciona que la alta desviación estándar de la composición isotópica en eventos de precipitación extrema durante la WS puede afectar la predicción de la fuente de agua original en un momento dado y la estimación de la fracción de evaporación (FE). El estudio se aplica solo para regiones tropicales de bajas latitudes.
Recomendaciones
Es importante cumplir con la rigurosidad de toma de muestras de agua y suelo, así como la mayor cantidad de datos posibles de las variables a intervenir en los procesos hidrológicos y agrícolas de los cultivos en general, para encontrar estimaciones más precisas. Aplicar medidas de adaptación y mitigación ayuda a obtener productos con mayor eficiencia y sostenibilidad, así como la continuación de nuevos estudios en el ámbito expuesto.
Adaptación: Agua, Agricultura
Mitigación: Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura
Escala: Regional
Ámbito geográfico: FILIPINAS,IRRI
Palabras clave: ARROZ, MAIZ, SEÑALES ISOTÓPICAS, CRAIG, SUELO, GESTION, EFICIENCIA, AGUA, LMWL, GMWL, FRACCIONAMIENTO
Cita de la interpretación
Jarro Espinal, Isabel, 2023: Interpretación de Mahindawansha et al. (2020, doi:10.5194/hess-24-3627-2020), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/805d0786-39fc-41b4-9971-20f8b3eb925e