Partial root zone drying method of irrigation: A review
Abstract
Water availability has been a major constraint in crop production technology across the globe. The agricultural sector has been the largest consumer of fresh water for ages and accounts for about two-thirds of the total fresh water used for human consumption. In the scenario of rapid population growth, the share of fresh water allocated to agriculture would get reduced to a great extent. Therefore, there is the ever-increasing need to use the available water efficiently and precisely. It is a high priority to evolve new irrigation methods so that water use efficiency (WUE) can be maximized through optimum management of available irrigation water. Deficit irrigation (DI) is an optimization strategy that requires crops to intentionally endure a certain level of water deficit. This sometimes leads to a decrease in yield, however, with a significant increase in WUE. Partial root zone drying (PRD) is a modified version of DI, which has been practiced to improve WUE by controlling drought stress. In this method of irrigation, the spatial separation of dry and wet roots is maintained during the entire cropping season. The water stress developed in one part of the root zone generates chemical signals in the form of abscisic acid, which leads to partial closure of stomatal opening. Stomatal closure reduces the rate of transpiration, which in turn increases WUE. This paper is an effort to briefly discuss the concept of PRD and to review some important work carried out across the world.RésuméLa disponibilité en eau a été une contrainte majeure dans les technologies de production agricole à travers le monde. Le secteur agricole est le plus gros consommateur d'eau douce depuis de nombreux âges et utilise environ les deux tiers de l'eau douce totale utilisée pour la consommation humaine. Dans le scénario de croissance démographique rapide, la part de l'eau douce dans l'agriculture serait réduite dans une large mesure. Il est donc de plus en plus nécessaire d'utiliser l'eau disponible avec efficacité et précision. Il faut du temps pour mettre au point de nouvelles méthodes d'irrigation afin de maximiser l'efficacité de l'utilisation de l'eau par une gestion optimale de l'eau d'irrigation disponible. L'irrigation déficitaire est une stratégie d'optimisation qui permet délibérément aux cultures de maintenir un certain déficit en eau. Cela conduit parfois à une diminution du rendement avec une augmentation significative de l'efficacité de l'utilisation de l'eau. Le séchage par zone racinaire partielle (PRD) est la version modifiée de DI qui a été mise en pratique pour améliorer la qualité de l'eau en contrôlant le stress dû à la sécheresse. Dans ce mode d'irrigation, la séparation spatiale des racines sèches et humides est maintenue pendant toute la saison de culture. Le stress hydrique développé dans une partie de la zone racinaire génère des signaux chimiques sous forme d'acide abscisique (ABA) qui conduit à la fermeture partielle de l'ouverture stomatale. La fermeture du stomate réduit le taux de transpiration, ce qui à son tour augmente l'efficacité de l'utilisation de l'eau. Le présent document vise à examiner brièvement le concept de PRD et à passer en revue certains travaux importants réalisés à travers le monde.
- Publication:
-
Irrigation and Drainage
- Pub Date:
- July 2022
- DOI:
- 10.1002/ird.2686
- Bibcode:
- 2022IrrDr..71..574S