Determination of water needs using the Cropwat and AquaCrop models for some crops in arid regions (Touggourt and Ouargla)

Abstract

In the Northern Sahara unfortunately no plant domesticated by man can vegetate without a supply of water. The goal of irrigation is to maintain a moist bulb around the roots of the crop. The use of modeling is one of the most recent and effective means for determining irrigation regimes. AquaCrop and Cropwat are FAO models used to calculate water balances, as well as estimate crop water needs and evaluate yields. Given that they present differences in the calculation methodology, we opted in this work to compare the water needs provided by these two models for sunflower, wheat, cotton and esparto in Ouargla and Touggourt. The ClimWat model is used to obtain climate data. The results obtained from evapotranspiration and water requirements provided by cropwat are higher than those of AquaCrop for sunflower and wheat, and lower for Alfafa and cotton. The monthly evapotranspiration of the sunflower in Touggourt provided by the cropwat is 563.3 mm and that of the AquaCrop is 494.9 mm and in Ouargla respectively, 611.4 mm and 575.6 mm. For Alfafa in Touggourt 1251.6 mm , 1506.7 mm and in Ouargla 1267.5 mm ,1606 mm. For cotton in Ouargla 1040.6 mm , 926.2 mm and in Touggourt 968.5 mm , 852.4 mm. For wheat in Touggourt 881.4 mm ,989.2 mm and in Ouargla 963.6 mm , 1089.8 mm. The results obtained for effective rainfall provided by cropwat are superior to those of AquaCrop. In Ouargla those of cropwat are around 37.1 mm and those of AquaCrop 36.1 mm. Conversely for Touggourt 74.3 mm and 72.7 mm.

في الصحراء الشمالية، لسوء الحظ، لا يمكن لأي نبات مستأنس من قبل الإنسان أن ينمو بدون مصدر للمياه. الهدف من الري هو الحفاظ على بصيلة رطبة حول جذور المحصول. يعد استخدام النمذجة من أحدث الوسائل وأكثرها فعالية لتحديد أنظمة الري. أكواكروب و كروبوات هما نموذجان من نماذج منظمة الأغذية والزراعة يستخدمان لحساب توازن المياه، فضلاً عن تقدير احتياجات المحاصيل من المياه وتقييم الإنتاجية. ونظرا لأنهما يقدمان اختلافات في منهجية الحساب، فقد اخترنا في هذا العمل مقارنة الاحتياجات المائية التي يوفرها هذان النموذجان لعباد الشمس والقمح والقطن و الفصة في ورقلة وتقرت. ويستخدم نموذج كليموات للحصول على البيانات المناخية. النتائج التي تم الحصول عليها فيما يتعلق بالتبخر و النتح والاحتياجات المائية التي توفرها المحاصيل أعلى من نتائج أكواكروب لعباد الشمس والقمح، وأقل بالنسبة الفصة والقطن. ويبلغ معدل التبخر الشهري لعباد الشمس في تقرت 563.3 ملم و أكواكروب 494.9 ملم ورقلة على التوالي 611.4 ملم و575.6 ملم في الفصة في تقرت 1251.6 ملم و1506.7 ملم ورقلة 1267.5 ملم و1606 ملم. بالنسبة للقطن في ورقلة 1040.6 ملم، 926.2 ملم وفي تقرت 968.5 ملم، 852.4 ملم. بالنسبة للقمح بتقرت 881.4 ملم، 989.2 ملم و ورقلة 963.6 ملم، 1089.8 ملم. النتائج التي تم الحصول عليها فيما يتعلق بالأمطار الفعالة التي توفرها شركة كروبوات تتفوق على تلك التي تم الحصول عليها من أكواكروب. وفي ورقلة يبلغ حجم نباتات المحاصيل حوالي 37.1 ملم و أكواكروب 36.1 ملم. وعلى العكس من تقرت 74.3 ملم و 72.7 ملم

Au Sahara septentrional malheureusement aucune plante domestiquée par l’homme ne peut végéter sans apport d’eau. L’objectif de l’irrigation est de maintenir un bulbe humide autour des racines de la culture. Le recours à la modélisation est l’un des moyens les plus récents et plus efficaces pour la détermination des régimes d’irrigation. AquaCrop et Cropwat sont des modèles de la FAO mis à contribution pour calcul des bilans hydriques, ainsi que l'estimation des besoins en eau des cultures et l’évaluation rendements. Etant donné qu’ils présentent des différences dans la méthodologie de calcul, on a opté dans ce travail à comparer les besoins en eau fournis par ces deux modèles pour le tournesol, le blé, le coton et l’Alfafa à Ouargla et à Touggourt. Le modèle ClimWat est utilisé pour l’obtention des données climatiques. Les résultats obtenus de l’évapotranspiration et des besoins en eau fournis par le cropwat sont supérieurs à ceux de l’AquaCrop pour le tournesol et le blé, et inférieurs pour l’Alfafa et le coton. L’évapotranspiration mensuelles du tournesol à Touggourt fournie par le cropwat est 563.3mm et celle de l’AquaCrop est 494.9 mm et à Ouargla respectivement, 611.4 mm et 575.6 mm. Pour l’Alfafa à Touggourt 1251.6mm , 1506.7 mm et à Ouargla 1267.5 mm, 1606 mm. Pour le coton à Ouargla 1040.6 mm , 926.2mm et à Touggourt 968.5 mm,852.4 mm. Pour le blé à Touggourt 881.4 mm ,989.2 mm et à Ouargla 963.6 mm , 1089.8mm. Les résultats obtenus pour les pluies efficaces fournis par le cropwat sont supérieurs à ceux de l’AquaCrop. A Ouargla ceux de cropwat sont de l’ordre de 37.1 mm et ceux de l’AquaCrop 36.1 mm. Réciproquement pour Touggourt 74.3 mm et72.7 mm