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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 1021-9730
Vol. 30, No. 2, 2022, pp. 245-269
Bioline Code: cs22031
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 30, No. 2, 2022, pp. 245-269

 fr
MUROYIWA, G.; MHIZA, T.; MASHONJOWA, E. & MUCHUWETI, M.

Résumé

Les modèles de simulation de cultures jouent un rôle important dans l’évaluation des stratégies de gestion de l’irrigation pour améliorer l’utilisation de l’eau agricole. Le but de cette étude était d’évaluer la capacité du modèle AquaCrop à simuler l’utilisation de l’eau et les rendements en fruits de la tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) dans des conditions d’irrigation déficitaire. Une expérience sur le terrain a été menée à Thornpark, site de recherche de l’Université du Zimbabwe pendant quatre saisons ( 2014 et 2017). Les données collectées pour le rendement et l’utilisation de l’eau ont été utilisées pour exécuter et évaluer la performance du modèle d’AquaCrop dans la prédiction de l’efficacité de l’utilisation de l’eau et du rendement en fruits. Quatre traitements définis par rapport à 100 % des besoins en eau des cultures (ETc) ont été simulés. : T1 100 % ETc ; T2 80 % ETc ; T3 60 % ETc et T4 50 % ETc. Les performances du modèle étaient satisfaisantes, avec une bonne corrélation entre la teneur en eau du sol (SWC) simulée et observée et le rendement en fruits (FY). les indicateurs statistiques (l’erreur quadratique moyenne normalisée (R2), l’erreur quadratique moyenne (RMSE), l’efficacité du modèle de Nush Sutcliffe (EF), le coefficient de corrélation de Pearson (r) et l’indice de concordance de Willmott (d) utilisés pour comparer les paramètres observés et prédits, ont montré de bonnes performances ; par exemple, l’EF a montré des valeurs de 0,91 pour SWC, le (r) a montré des valeurs de 0,95 pour SWC et un AF de 2,79 et 2,39 tonnes métriques ha-1 pour les résultats simulés. Les résultats ont montré que les valeurs du FY simulé étaient cohérentes avec les mesures, avec des coefficients de détermination (R2) correspondants de 0,93. Les résultats ont révélé que le modele d’AquaCrop est capable de simuler le rendement de la tomate et les besoins saisonniers en eau à un degré appréciable. Cependant, il faut souligner que le calibrage du modèle ‘AquaCrop a souffert du manque de données mesurées sur l’évolution de la couverture végétale, qui est un paramètre important utilisé dans l’élaboration du modèle. Les résultats obtenus ont montré que modèle ‘AquaCrop peut être utilisé efficacement pour simuler la production de tomates sous irrigation déficitaire et, par conséquent, il peut être utilisé comme outil d’aide à la décision pour la gestion de l’irrigation des tomates au Zimbabwe.

Mots Clés
Aquaculture; irrigation déficitaire; utilisation de l’eau

 
 en EVALUATION OF FAO AQUACROP MODEL FOR ABILITY TO SIMULATE ATTAINABLE YIELDS AND WATER USE FOR FIELD TOMATOES GROWN UNDER DEFICIT IRRIGATION IN HARARE, ZIMBABWE
MUROYIWA, G.; MHIZA, T.; MASHONJOWA, E. & MUCHUWETI, M.

Abstract

Crop simulation models have an important role in evaluating irrigation management strategies for improving agricultural water use. The aim of this study was to evaluate the AquaCrop model for ability to simulate water use and tomato ( Lycopersicon esculentum check for this species in other resources Mill.) fruit yields under deficit irrigation conditions. A fieldexperiment was conducted at Thornpark, University of Zimbabwe Research site over four seasons (2014 and 2017). The data collected for yield and water use were used to run and evaluate the performance of AquaCrop in predicting water use efficiency and fruit yield. Four treatments defined in relation to 100% of the crop water requirement (ETc) were simulated: T1 100% ETc; T2 80% ETc; T3 60% ETc and T4 50% ETc. The model performance was satisfactory, with a good correlation between the simulated and observed soil water content (SWC) and fruit yield (FY). All the statistical indicators (The Normalised Root Mean Square Error (R2), Root Mean Square Error (RMSE), Nush Sutcliffe Model Efficiency (EF), Pearson Correlation Coefficient (r), and Willmott’s Index of Agreement (d)) used to compare the observed and predicted parameters, showed good performance; for example the EF showed values of 0.91 for SWC, the (r) showed values of 0.95 for SWC and a FY of 2.79 and 2.39 metric tonnes ha-1 for the simulated results. The results showed that the values of the simulated FY were consistent with the measured, with corresponding coefficients of determination (R2) of 0.93. The results revealed AquaCropisable to simulate the yield of tomato and the seasonal water requirements to an appreciable degree. However, it must be pointed out that the calibration of AquaCrop suffered from lack of measured data on the progress of crop canopy cover, which is an important parameter used in developing the model. The results obtained showed that AquaCrop can be used effectively in simulating tomato production under deficit irrigation and, therefore, it can be used as a decision-making tool for irrigation management of tomatoes in Zimbabwe.

Keywords
Aquacrop; deficit irrigation; water use

 
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