Enhancing water use efficiency of cassava and sorghum based cropping systems in drylands

Abstract: 
Soil moisture flow characteristics, infiltration and storage in the root zone determine the overall availability and use efficiency of water in crop production. This study is evaluating the effects of cropping systems and tillage management strategies on soil water flows in cassava and sorghum cropping systems in the drylands of eastern Uganda. The study site is in Uganda’s Teso farming system on Petroferric haplustox soils. The experiment is set in a randomised complete block design laid out as split plot with treatments (sole cassava; sole sorghum; sole cowpea; cassava + sorghum; cassava + cowpea; sorghum + cowpea) replicated three times. Two tillage management practices (mouldboard; ripper ploughing) constitute the blocks. Main parameters measured are; leaf area index, precipitation, infiltration, soil moisture storage, evaporation and transpiration. The water balance equation, calculated from precipitation, changes in soil water storage within the profile, and the vertical water flux below the root zone, is used to estimate actual evapotranspiration (ETa). Water use efficiency (WUE) determined as a ratio of yield (Y) to actual evapotranspiration (ETa). The study is in the initial stages of data collection however, surface runoff is negligible in both mouldboard and ripper ploughing. This is augmented by the low slope gradient (0 - 3%) and the soil surface roughness observed. The trend in soil moisture storage is almost similar in the first 4 weeks after planting in all cropping treatments. Expected outputs of the research are: water distribution (flow and storage) in the different cropping systems and tillage management, water used in the different cropping systems quantified, cropping pattern with the best water use efficiency identified, and tillage management practices that reduce surface flow and increase green water flow in cassava and sorghum crops identified.
Les caractéristiques d’écoulement d’humidité de sol, l’infiltration et le stockage dans la zone de racine déterminent la disponibilité globale et l’efficacité de l’emploi de l’eau dans la production végétale. Cette étude évalue les effets des systèmes de cultures et des stratégies de gestion de labourage sur des écoulements d’eau du sol dans des systèmes de culture de manioc et de sorgho dans les terres sèches de l’Ouganda oriental. Le milieu d’étude est dans les régions agraires de Teso en Ouganda sur des sols Petroferric haplustox. L’expérience est placée dans une conception de bloc complète randomisée présentée en tant que parcelle de terrain dédoublée avec des traitements (manioc unique ; sorgho unique ; dolique de Chine unique ; manioc + sorgho ; manioc + dolique de Chine ; sorgho + dolique de Chine) repetés trois fois. Les deux procédures de gestion de labourage (lame de labour, dents de labour) constituent les blocs. Les paramètres principaux mesurés sont : l’indice de la surface de la feuille, la précipitation, l’infiltration, le stockage d’humidité du sol, l’évaporation et la transpiration. L’équation d’équilibre de l’eau, calculée à partir de la précipitation, des changements dans le stockage de l’eau du sol dans le profil et le flux vertical de l’eau en-dessous de la zone de racine, est employée pour estimer l’évapotranspiration réelle (ETa). L’efficacité d’utilisation de l’eau (WUE) déterminée comme le rapport du rendement (y) à l’évapotranspiration réelle (ETa). L’étude est dans les phases initiales de la collecte de données cependant, les eaux de surface sont négligeables dans le labourage par lame et le labourage par dents. Ceci est favorisé par la faible inclinaison de la pente (0 - 3%) et la rugosité observée de la surface du sol. La tendance dans le stockage d’humidité du sol est presque semblable dans les 4 premières semaines après avoir planté dans tous les traitements de culture. Les résultats attendus de la recherche sont : la distribution de l’eau (écoulement et stockage) dans les différents systèmes de culture et de gestion de labourage, la quantité de l’eau utilisée dans les différents systèmes de culture, l’identification du modèle de culture avec la meilleure efficacité d’utilisation de l’eau et l’identification des procédures de gestion de labourage qui réduisent l’écoulement d’eau de surface et augmentent l’écoulement d’eau verte dans des cultures de manioc et de sorgho.
Language: 
Date of publication: 
2010
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
ISSN: 
E_ISSN: 
Edition: 
Extent: 
603-607
Notes: 

About the RUFORUM 2010 Biennal Conference
"The 2010 RUFORUM Biennial Conference was the second in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholders in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. This record contains an extended abstract accepted under the theme of Natural Resource Management"