Prediction of the soybean´s yield using AquaCrop model in Ferralitic soils

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Felicita González-Robaina
Enrique Cisneros-Zayas
Julián Herrera-Puebla
Teresa López-Seijas
Greco Cid-Lazo

Abstract

AquaCrop is a simulation model designed to look at the productivity of different crops as a response to available water. The goal of the work was evaluate the model prediction capacity to simulate water and fertility stress for the soybean in Red Ferralitic soil. Data were collected from field trials carried out at the experiment station of the Irrigation and Drainage Research Institute in Alquízar, Artemisa province. One of the main results was that yield forecast of soybean as per the model were good, with a value of 0,16 t ha-1 for the square root of the mean square of the error (RMSE), modelling efficiency higher than 0,76 Willmott index (d) of 0,94. Simulation under water stress conditions before flowering showed that yield in the rainy year was 51% higher compared to the dry period, reaching 2,25 t ha-1, with productivity values for biomass and yield that were also higher. During the dry period, soybean submitted to water stress before flowering, showed the most critical period between 30 and 50 days after planting, with 100% inhibition of foliage growth. Soil fertility level had a significative effect on the biomass, yield and soybean productivity. A similar tendency is seen in these variables with reductions of 77%.

Article Details

How to Cite
González-Robaina, F., Cisneros-Zayas, E., Herrera-Puebla, J., López-Seijas, T., & Cid-Lazo, G. (2019). Prediction of the soybean´s yield using AquaCrop model in Ferralitic soils. Ingeniería Agrícola, 9(1). Retrieved from https://revistas.unah.edu.cu/index.php/IAgric/article/view/1039
Section
Artículos Originales

References

ARAYA, A.; KISEKKA, I.; HOLMAN, J.: “Evaluating deficit irrigation management strategies for grain sorghum using AquaCrop”, Irrigation science, 34(6): 465-481, 2016, ISSN: 0342-7188, DOI: 10.1007/s00271-016-0515-7.

BOLIGON, M.R.; AMARAL, F.C.; FREIRA DE SILVA, G.T.: “Estimation of soybean agronomic performance in climatic scenarios for Southern Brazil”, Revista. Ceres, 64(6): 567-573, 2017, ISSN: 0034-737X.

CANDELARIA, M.B.; RUIZ, R.O.; GALLARDO, L.F.; PÉREZ, H.P.; MARTÍNEZ, B.A.; VARGAS, V.L.: “Aplicación de modelos de simulación en el estudio y planificación de la agricultura, una revisión”, Tropical and subtropical agroecosystems, 14(3): 999-1010, 2011, ISSN: 1870-0462.

CASTELLANOS, A.: Evapotranspiracion real de la soya (Glycine max) sembrada en invierno., no. 0138-8738, Inst. Centro de Informacion y Documentacion Agropecuario, La Habana (Cuba)., La Habana, Cuba, 33-42 p., 1986.

CHATERLÁN, D.Y.: Precisión en la estimación de las necesidades hídricas de los cultivos. Caso de estudio: cultivos de ajo y cebolla en las condiciones edafoclimáticas del sur de Artemisa, Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical “Alejandro de Humboldt”, PhD Thesis, La Habana, Cuba, 143 p., 2012.

CID, G.; LÓPEZ, T.; GONZÁLEZ, F.; HERRERA, J.; RUIZ, M.E.: “Propiedades físicas de algunos suelos de Cuba y su uso en modelos de simulación”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 20(2): 42-46, 2011, ISSN: 1010-2760, E-ISSN: 2071-0054.

CORTÉS, B.; BERNAL, P.; DÍAZ, A.; MÉNDEZ, M.: Uso del modelo AquaCrop para estimar rendimientos para el cultivo de maíz en los departamentos de Córdoba, Meta, Tolima y Valle del Cauca, Informe técnico proyecto de cooperación técnica TCP/COL/3302, Colombia, 62 p., 2013.

DENKA, K.I.: “Simulations of the potential yields of Jenguma Soybean variety in the upper west region using Aquacrop Model”, International Journal Of Scientific & Technology Research, 3(5): 101-106, 2014, ISSN: 2277-8616.

DÍAZ, P.Y.; VILLALOBOS, P.M.; GONZÁLEZ, R.F.; HERRERA, P.J.: “Validación del modelo AquaCrop en maíz (Zea mays L.) y sorgo (Sorgum vulgare L. Monech)”, Revista Ingeniería Agrícola, 8(2): 3-10, 2018, ISSN: 2306-1545, E-ISSN: 2227-8761.

DOORENBOS, J.; KASSAM, A.: Yield response to water. Irrigation and Drainage Paper 33. FAO, Rome., Ed. FAO, Rome, 193 p., 1986, ISBN: 92-5-300744-3.

ERGO, V.V.: Estrés térmico y/o hídrico durante el llenado de grano en soja: impacto sobre el funcionamiento de la fuente y su efecto sobre el rendimiento, Inst. Universidad Nacional de Córdoba, EEA INTA Manfredi, Argentina, 65 p., 2013.

GONZÁLEZ, R.F.: Funciones agua-rendimiento para cultivos de importancia agrícola en Cuba, Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical “Alejandro de Humboldt”, PhD Thesis, La Habana, Cuba, 140 p., 2013.

GONZÁLEZ, R.F.; DELGADO, R.; DÍAZ, P.Y.; HERRERA, P.J.; LÓPEZ, S.T.; CID, L.G.: “Simulación del efecto del estrés hídrico en el cultivo del sorgo en suelo Ferralítico Rojo”, Revista Ingeniería Agrícola, 8(1): 3-12, 2018, ISSN: 2306-1545, E-ISSN: 2227-8761.

GONZÁLEZ, R.F.; HERRERA, P.J.; LÓPEZ, S.T.; CID, L.G.: “Productividad del agua en algunos cultivos agrícolas en Cuba”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 23(4): 21-27, 2014, ISSN: 1010-2760, E-ISSN: 2071-0054.

GORMLEY, L.H.L.; SINCLAIR, F.L.: “Modelaje participativo del impacto de los árboles en la productividad de las fincas y la biodiversidad regional en paisajes fragmentados en América Central”, Agroforestaría en las Américas, (10): 103-108, 2003, ISSN: 1022-7482.

HENG, L.K.; HSIAO, T.; EVETT, S.; HOWELL, T.; STEDUTO, P.: “Validating the FAO AquaCrop model for irrigated and water deficient field maize”, Agronomy Journal, 101(3): 488-498, 2009, ISSN: 1435-0645.

HERNÁNDEZ, A.; JIMÉNEZ, J.M.; BOSCH, D.; CASTRO, N.: Clasificación de los suelos de Cuba, Mayabeque, Cuba, 2015, ISBN: 978-959-7023-77-7.

HOOGENBOOM, G.; JONES, J.; WILKENS, P.; PORTER, C.; BATCHELOR, W.; HUNT, L.; BOOTE, K.; SINGH, U.; URYASEV, O.; BOWEN, W.: Decision support system for agrotechnology transfer version 4.6, [en línea], (Versión Versión 4.6), [Transfer (DSSAT) Versión 4.6], Honololu, 2015, Disponible en: www.DSSAT.net.

HSIAO, T.C.; HENG, L.; STEDUTO, P.; ROJAS-LARA, B.; RAES, D.; FERERES, E.: “AquaCrop-the FAO crop model to simulate yield response to water: III. Parameterization and testing for maize”, Agronomy Journal, 101(3): 448-459, 2009, ISSN: 1435-0645.

HUSSEIN, F.; JANAT, M.; YAKOUB, A.: “Simulating cotton yield response to deficit irrigation with the FAO AquaCrop model”, Spanish Journal of Agricultural Research, 9(4): 1319-1330, 2011, ISSN: 2171-9292.

JONES, J.W.; HOOGENBOOM, G.; PORTER, C.H.; BOOTE, K.J.; BATCHELOR, W.D.; HUNT, L.; WILKENS, P.W.; SINGH, U.; GIJSMAN, A.J.; RITCHIE, J.T.: “The DSSAT cropping system model”, European journal of agronomy, 18(3-4): 235-265, 2003, ISSN: 1161-0301.

LÓPEZ, G.; HERRERA, J.; CASTELLANOS, A.: “Agrupamiento de los suelos cubanos en clases hidrológicas para el cálculo del escurrimeinto mediante el método de la curva número”, Ingeniería Hidráulica, 19(4): 22-26, 1998.

LÓPEZ, S.T.; HERRERA, P.J.; GONZÁLEZ, R.F.; CID, L.G.; CHATERLÁN, D.Y.: “Eficiencia de un modelo de simulación de cultivo para la predicción del rendimiento del maíz en la región del sur de La Habana”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 18(3): 1-6, 2009, ISSN: 1010-2760, E-ISSN: 2071-0054.

MERINO, J.D.: Caracterización morfofisiológica y agronómica de cultivares de soya en siembra de invierno en suelo pardo con carbonato, Universidad Central de Las Villas, D. Thesis, Santa Clara, Villa Clara, Cuba., 65 p., 2006.

MORLA, F.D.; GIAYETTO, O.: “Calibración y validación del modelo AquaCrop de FAO en cultivos representativos del centro sur de Córdoba”, En: XIX Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo, Argentina, 2012.

PELTZER, H.F.; PELTZER, N.G.: “Modelo de simulación de fenología de soja (Si. fe. soja) una herramienta útil para evitar el estrés hídrico durante el periodo crítico”, En: Congreso de AgroArgentino Informática, CAI 2013, Córdoba, Argentina. 16-20 September., Argentina, pp. 115-160, 2013, ISBN: 1852-4850.

RAES, D.; STEDUTO, P.; HSIAO, T.; FERERES, E.: “Aquacrop reference manual”, FAO, Rome, Italy, 218, 2009a.

RAES, D.; STEDUTO, P.; HSIAO, T.C.; FERERES, E.: “AquaCrop-the FAO crop model to simulate yield response to water: II. Main algorithms and software description”, Agronomy Journal, 101(3): 438-447, 2009b, ISSN: 1435-0645.

RODRÍGUEZ-GONZÁLEZ, A.; SEIJAS, T.L.; CAÑIZARES, J.A.M.; HERRERA, J.; LARA, O.H.: “Régimen hídrico en un suelo Ferralítico cultivado con maíz bajo principios de agricultura de conservación”, Revista Ingeniería Agrícola, 8(3): 3-11, 2018, ISSN: 2306-1545, E-ISSN: 2227-8761.

SILVA, V. de P.R. da; MACIEL, G.F.; BRAGA, C.C.; JÚNIOR, S.; SOUZA, E.P. de; ALMEIDA, R.S.R.; SILVA, M.T.; HOLANDA, R.M. de: “Calibration and validation of the AquaCrop model for the soybean crop grown under different levels of irrigation in the Motopiba region, Brazil”, Ciência Rural, 48(1), 2018, ISSN: 0103-8478, DOI: http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20161118.

STEDUTO, P.; HSIAO, T.; FERERES, E.; RAES, D.: “Respuesta del rendimiento de los cultivos al agua”, Estudio FAO: Riego y Drenaje (FAO) spa no. 66, 2012, ISSN: 9253085649.

STEDUTO, P.; HSIAO, T.C.; FERERES, E.: “On the conservative behavior of biomass water productivity”, Irrigation Science, 25(3): 189-207, 2007, ISSN: 0342-7188.

STEDUTO, P.; HSIAO, T.C.; RAES, D.; FERERES, E.: “AquaCrop-The FAO crop model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles”, Agronomy Journal, 101(3): 426-437, 2009, ISSN: 1435-0645.

TORNÉS, O.N.; BROWN, M.O.; GÓMEZ, M.Y.; GUERRERO, A.A.M.: “Evaluation of AquaCrop model in crop dry bean growth simulation”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 25(3): 25-30, 2016, ISSN: 1010-2760, E-ISSN: 2071-0054.

WANI, S.; ALBRIZIO, R.; VAJJA, N.: Sorghum., Ed. FAO, Irrigation and Drainage 66, In: Steduto, P, Hsiao, TC, Fereres E, Raes D (eds) Crop yield response to water ed., vol. FAO, Irrigation and Drainage 66, Rome, Italy, 144-151 p., 2012, ISBN: 978-92-5-308564-4.

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