Filters
Derinkuyu dry bean irrigation planning in semi-arid climate by utilising crop water stress index values
This study was conducted to determine crop water stress index (CWSI) values and irrigation timing in the case of Derinkuyu dry bean ( Phaseolus vulgaris L.). In 2017, dry beans were grown as the main crop according to the field design consisting of plots divided into randomised blocks. Irrigation treatment comprised full irrigation (I100) and irrigation issues with three different levels of water stress (I66, I33, I0). This study applied 602 mm of water under the I100 irrigation. The yield of Derinkuyu dry beans was equal to 3576.6 kg∙ha –1 in I100 irrigation. The lower limit (LL) value, which is not necessary for the determination of CWSI, was obtained as the canopy–air temperature difference ( Tc – Ta) versus the air vapour pressure deficit ( VPD). The upper limit (UL) value, at which the dry beans were wholly exposed to water stress, was obtained at a constant temperature. The threshold CWSI value at which the grain yield of dry beans started to decrease was determined as 0.33 from the measurements made with an infrared thermometer before irrigation in I66 irrigation treatment. As a result, it can be suggested that irrigation should be applied when the CWSI value is 0.33 in dry beans. Furthermore, the correlation analysis revealed a negative correlation between grain yield and crop water stress index and a positive correlation between yield and chlorophyll content. According to variance analysis, significant relationships were found between the analysed parameters at p ≤ 0.01 and p ≤ 0.05.
Water Needs of Sweet Cherry Trees in the Light of Predicted Climate Warming in the Bydgoszcz Region, Poland
The Bydgoszcz region (Poland) is located in an area with a very high demand for supplementary irrigation during the vegetation period of plants. The projected global warming will bring a rise in the water needs of crops, and thus a further increase in irrigation needs. The goal of the study was an attempt to estimate the water needs of sweet cherry trees in 2021–2050 (forecast period) in the region of Bydgoszcz. The years 1981–2010 were adopted as the reference period. The water needs of sweet cherry trees were calculated on the basis of air temperature using the Treder method, in which water needs are equated with the potential evapotranspiration of a given fruit tree species. It was found that in the growing season of the forecast period, the relative diversity of sweet cherries’ water needs was relatively small (7%). The highest variability of monthly water needs was in April, May, and June. The seasonal water needs amounted to 573 mm, with very high monthly water needs noted in July (139 mm) and August (134 mm). A significant trend of the time variability of water needs was calculated only in August. During this month, it is predicted that the water needs will rise by 5 mm in each subsequent decade. These results will be helpful in the design of sweet cherry irrigation treatments.
Rekultywacja wodna na zdewastowanych obszarach pogórniczych Wschodniej Wielkopolski jako element ich zagospodarowania
Wschodnia Wielkopolska to obszar poddany silnej antropopresji, m.in. przez rozwiniętą sieć melioracyjną, regulacje koryt rzecznych czy odwodnienia górnicze. Plan transformacji Wielkopolski Wschodniej zakłada, że do 2030 r. zaprzestanie się eksploatacji węgla brunatnego. W celu przeciwdziałania dalszej degradacji ilościowej zasobów wód podziemnych i powierzchniowych rozpoczęto na dużą skalę realizację wodnego kierunku rekultywacji i zagospodarowania. Program działań naprawczych obejmuje również: przekierowanie wód z odwodnienia funkcjonujących odkrywek w stronę zalewanych wyrobisk pokopalnianych, budowę rurociągów i kanałów przerzutowych wraz z systemem przepompowni, służących do poprawy stosunków wodnych w strefie oddziaływania zamykanych odkrywek oraz szybszego ich zalewania, odbudowę zastawek i progów na wypływach z jezior, mających na celu stabilizację ich poziomów wody. Godząc wymogi przyrodnicze z rekreacyjnymi, tworzy się wielofunkcyjne zbiorniki wodne, wzmagające bądź wręcz inicjujące ruch turystyczny, prowadzące do ożywienia gospodarczego terenu. Wraz z budową zbiorników wodnych wzrasta lokalny poziom retencji, zwiększa się uwilgocenie gleb, korzystnej zmianie ulega mikroklimat przylegających obszarów. Taki kierunek prac staje się obecnie najbardziej pożądany przez jednostki samorządu terytorialnego, spełniając rosnące wymagania społeczne, po dominujących w poprzednich latach kierunkach rekultywacji leśnym i rolnym, odtwarzających warunki poprzedzające eksploatację górniczą.
Retention and Water Needs of Natural Grass Turf of Football Fields
The paper contains a detailed assessment of three full-size football fields constructed in 2019-2022 to meet the basic conditions for proper operation and maintenance. As a result of field and laboratory tests on permeability and retention capacity of the fields' base and drainage layers, they were found to meet the requirements set out in the standard DIN 18035. It ensures that rainwater and snowmelt are quickly drained from the turf's surface. The grass turfs of the football fields under study meet the conditions for properly performing one of the basic care treatments – irrigation. The base layer can retain an average of 10.3 mm of water in comfortable water availability conditions, depending on the football field. It is the value of a single dose net, which should be used for sprinkler irrigation of grass turf of football fields. However, considering the drainage layer, this dose could be increased to 12.5 mm. Considering the percentage content of generally available water and assuming less comfortable water availability conditions, the appropriate doses net are 12.5 mm on average. In comparison, for both layers together, they are 15.4 mm on average.
Evaluation of Crop Water Stress Index (CWSI) for High Tunnel Greenhouse Tomatoes under Different Irrigation Levels
An experiment was conducted to determine the effect of water stress on yield and various physiological parameters, including the crop water stress index for tomatoes in the Central Anatolian region of Turkey. For this purpose, the irrigation schedule used in this study includes 120%, 100%, 80%, and 60% (I120, I100, I80, I60) of evaporation from the gravimetrically. Water deficit was found to cause a stress effect in tomato plants, which was reflected in changes in plants’ morphological and pomological function (such as stem diameter, fruit weight, pH, titratable acidity, and total soluble solids). Irrigation levels had a significant effect on the total yield of tomatoes. The lowest water use efficiency (WUE) was obtained from the I60, while the highest WUE was found in the I100 irrigation level. The CWSI was calculated using an empirical approach from measurements of infrared canopy temperatures, ambient air temperatures, and vapor pressure deficit values for four irrigation levels. The crop water stress index (CWSI) values ranged from −0.63 to a maximum value of 0.53 in I120, from −0.27 to 0.63 in I100, from 0.06 to 0.80 in I80, and from 0.37 to 0.97 in I60. There was a significant relation between yield and CWSI. The yield was correlated with mean CWSI values, and the linear equation Total yield = −2398.9CWSI + 1240.4 can be used for yield prediction. The results revealed that the CWSI value was useful for evaluating crop water stress in tomatoes and predicting yield.
The effects of high temperature and low humidity on crop water stress index of seed pumpkin plants (Cucurbita pepo L.) in semi-arid climate conditions
This study aimed to evaluate the effects of high temperature and low humidity on the crop water stress index (CWSI) of seed pumpkin plants grown under semi-arid climate conditions to determine the optimum irrigation time. This research unveils the critical impact of high temperature and low humidity on seed pumpkin growth, emphasizing the vital role of the CWSI in optimizing irrigation strategies and seed yield. Moreover, the relationship between CWSI, physiological parameters, and seed yield of the pumpkin was investigated. The mean CWSI values in the I70 (0.40) and I35 (0.56) treatments were 42% and 100% higher, respectively than those in the full irrigation (I100) treatment (0.28). While the I70 treatment showed manageable water stress with minimal impact, the I35 treatment experienced severe stress, significantly reducing crop growth and yield. The mean seed yield (SY) in the I70 treatment increased to 1245.2 kg ha–1 compared to I35 (903.3 kg ha–1) but remained lower than I100 (1339.3 kg ha–1). The CWSI had negative correlations (p ≤ 0.01) with seed yield, chlorophyll content, and leaf area index, while it had positive correlations with water use efficiency and irrigation water use efficiency (p ≤ 0.01). This study showed that pumpkins could be grown successfully at 30% water deficit conditions, and a water deficit higher than 30% may cause a significant seed yield loss in semi-arid climate conditions. In addition, the results highlight the importance of optimal irrigation and CWSI monitoring for informed irrigation decisions and sustainable agricultural practices. Therefore, moderate water deficit (I70) can be adopted in pumpkin cultivation as an alternative to full irrigation.
Yields and Bioactive Substances of Selected European Asparagus Cultivars Grown for Green Spear Production as Influenced by of Post-Harvest Drip Irrigation on Sandy Soil in Central Poland
Zbiorniki wodne w miejsce wyrobisk pokopalnianych
Wodny kierunek rekultywacji zazwyczaj stwarza nowe możliwości ekspansji przyrody, szczególnie w obszarach o ubogiej sieci rzecznej, pozbawionej dużych naturalnych zbiorników wodnych. Nowy akwen może stać się istotnym wzbogaceniem środowiska przyrodniczego, podnosząc walory krajobrazowe, czy zwiększając bioróżnorodność. Wraz z budową zbiornika wzrasta lokalny poziom retencji, zwiększa się nawilgocenie gleb, korzystnej zmianie ulega mikroklimat przylegających obszarów. Godząc wymogi przyrodnicze z rekreacyjnymi tworzy się wielofunkcyjne zbiorniki wodne, wzmagając a czasem inicjując ruch turystyczny i ożywienie gospodarcze terenu. Taki kierunek prac staje się obecnie najbardziej pożądanym tak przez jednostki samorządu terytorialnego, jak i wymagania społeczne po dominujących w poprzednich latach kierunkach rekultywacji leśnej i rolniczej, odtwarzających warunki poprzedzające eksploatację. W pracy przedstawiono efekty wykonanych i planowanych prac związanych z rekultywacją wyrobisk pogórniczych w kierunku wodnym, na przykładzie odkrywek należących do dawnej Kopalni Węgla Brunatnego „Adamów”. Aktualnie łączną powierzchnię najważniejszych istniejących i planowanych zbiorników pokopalnianych ocenia się na 3710 ha. Najbardziej istotnym elementem zbiorników są zgromadzone w nich zasoby wodne. W zbiornikach gotowych wynoszą one nieco ponad 106 mln m3 a ponad 390 mln m3 w zbiornikach znajdujących się obecnie w końcowej fazie napełniania. Po zakończeniu rekultywacji terenów górniczych w kierunku wodnym we wszystkich byłych odkrywkach węgla brunatnego wschodniej Wielkopolski zostanie zgromadzonych ponad 900 mln m3 wody. Nastąpi to pod koniec trzeciej dekady obecnego wieku, zaledwie około 40 lat od czasu utworzenia pierwszego zbiornika. Świadczy to o pozytywnych i rozległych zmianach hydrologicznych, które zasadniczo zmienią ukształtowanie sieci wodnej we wschodniej części Wielkopolski, co ma także znaczenie dla odtwarzania różnorodności biologicznej.