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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 2072-6589
Vol. 28, No. 2, 2020, pp. 313-327
Bioline Code: cs20023
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 28, No. 2, 2020, pp. 313-327

 en Spatial and temporal variability of soil moisture in non-flooded landscape units in Namibian Zambezi region
Mwazi, F.N.; Akundabweni, L. S-M.; Graz, P. & Gwanama, C.

Abstract

Climate variability will continue to impact the spatial and temporal variability of soil moisture in different landscapes across the world; and in turn the variability may affect crop production. Non-flood areas in the Namibian Kwalala Landscape of Zambezi (NKLOZ) region are generally relegated to second place, as somewhat marginal for the successful production of major crops such as maize ( Zea mays check for this species in other resources L.). Even when flood water has receded, non-flooded areas which get affected during floods, are still avoided for crop production. This is because residual moisture following the rainy season, is suspected to fall far short of the longer growing duration of maize, to the extent that farmers are too apprehensive to grow maize in such areas. The objective of this study was to determine the effect of seasonal rainfall on spatial and temporal variability of soil moisture within the Namibian Kwalala Landscape of Zambezi (NKLOZ) ecology, and the extent to which soil moisture status and soil temperature patterns (STEPs) characterise soil type (STP) productive potential. Three sensors were setup up at 20, 40 and 60 cm landscape of the NKLOZ, after digging a one-metre trench at each site. Soil moisture and temperature data were retrieved and monitored using Decagon DataTrac 3 software. ANOVA multiple regressions were used to analyse the effects of soil depth, rainfall, and soil temperature on soil moisture. Seasonal rainfall in the NKLOZ during the growing period between October and April (2012-2015) significantly (P < 0.05) and positively affected soil moisture, both in time and space, in recharging soil moisture to sufficiently meet maize crop water requirements in the region. Although it appeared like high amounts of soil moisture sufficiency were as a result of the events of seasonal rainfall received during the growing period, anything received between mid-January and Mid-March was still below the historical minimum and maximum decadal; and in any case late for early planted maize crop. Average soil moisture data indicated for loamy soil (8.30), sandy loam (14.30) and sand at the respective sites suggested a large rainfall season-soil texture interaction. Such an interaction should inform the prudence of production of maize from the point of view of a smart or robust crop system growing planning and management.

Keywords
Decagon sensors; residual moisture; Zea mays

 
 fr
Mwazi, F.N.; Akundabweni, L. S-M.; Graz, P. & Gwanama, C.

Résumé

La variabilité climatique continuera d’avoir un impact sur la variabilité spatiale et temporelle de l’humidité du sol dans différents paysages du monde; et à son tour, la variabilité peut affecter la production agricole. Les zones non inondables de la région namibienne du paysage de Kwalala du Zambèze (NKLOZ) sont généralement reléguées au deuxième rang, car elles sont quelque peu marginales pour la réussite de la production de grandes cultures telles que le maïs ( Zea mays check for this species in other resources L.). Même lorsque les eaux de crue se sont retirées, les zones non inondées qui sont affectées lors des inondations sont toujours évitées pour la production agricole. En effet, l’humidité résiduelle après la saison des pluies est soupçonnée d’être bien en deçà de la durée de croissance plus longue du maïs, dans la mesure où les agriculteurs craignent trop de cultiver du maïs dans ces zones. L’objectif de cette étude était de déterminer l’effet des précipitations saisonnières sur la variabilité spatiale et temporelle de l’humidité du sol dans l’écologie du paysage namibien de Kwalala du Zambèze (NKLOZ), et dans quelle mesure l’état d’humidité du sol et les modèles de température du sol (STEP) caractérisent le sol potentiel de production de type (STP). Trois capteurs ont été installés à 20, 40 et 60 cm du paysage du NKLOZ, après avoir creusé une tranchée d’un mètre sur chaque site. Les données d’humidité et de température du sol ont été récupérées et surveillées à l’aide du logiciel Decagon DataTrac 3. Les régressions multiples de l’ANOVA ont été utilisées pour analyser les effets de la profondeur du sol, des précipitations et de la température du sol sur l’humidité du sol. Les précipitations saisonnières dans la NKLOZ pendant la période de croissance entre octobre et avril (2012-2015) de manière significative (P <0,05) et ont affecté positivement l’humidité du sol, à la fois dans le temps et dans l’espace, en rechargeant l’humidité du sol pour répondre suffisamment aux besoins en eau des cultures de maïs dans la région . Bien qu’il soit apparu que des quantités élevées d’humidité du sol étaient dues aux événements de précipitations saisonnières reçues pendant la période de croissance, tout ce qui a été reçu entre la mi-Janvier et la mi-Mars était toujours inférieur au minimum et au maximum décennaux historiques; et en tout cas en retard pour les premières cultures de maïs. Les données d’humidité moyenne du sol indiquées pour le sol limoneux (8,30), le loam sableux (14,30) et le sable sur les sites respectifs suggèrent une grande interaction saison des pluies-texture du sol. Une telle interaction devrait éclairer la prudence de la production de maïs du point de vue d’un système de culture intelligent ou robuste qui accroît la planification et la gestion.

Mots Clés
Capteurs Decagon; humidité résiduelle; Zea mays

 
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