Traducido del inglés al español - www.onlinedoctranslator.com Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx Listas de contenidos disponibles en ScienceDirect Investigación de cultivos de campo revista Página de inicio: www.elsevier.com/locate/fcr Cultivo intercalado de papa (Solanum tuberosum L.) con arveja vellosa (Vicia villosa) aumenta la eficiencia del uso del agua en condiciones secas Jianhong Rena,B, Lizhen Zhanga,B,⁎, Yu DuanB,C, Jun ZhangB,C, Jochem B. EversD, Yue Zhanga, Zhicheng Sumi, Wopke van der WerfD a Departamento B Estación C de Meteorología Agrícola, Facultad de Recursos y Ciencias Ambientales, Universidad Agrícola de China, Beijing, 100193, China Experimental Científica y de Observación de Agroambiente, Ministerio de Agricultura, Wuchuan, Hohhot, 010031, China Academia de Ciencias Agrícolas y Ganaderas de Mongolia Interior, Hohhot, Mongolia Interior, 010031, China D Universidad mi Instituto de Wageningen, Centro de Análisis de Sistemas de Cultivos, Droevendaalsesteeg 1, 6708 PB, Wageningen, Países Bajos de Investigación de Recursos Hídricos e Hidroeléctrica de China, Beijing, 100038, China INFORMACIÓN DEL ARTÍCULO ABSTRACTO Palabras clave: La protección contra la erosión del suelo y el uso eficiente del agua son vitales para la producción sostenible de papa en las tierras secas Biomasa en las regiones semiáridas. La introducción de leguminosas en sistemas agrícolas semiáridos como cultivos intercalados mejora la Uso diario de agua calidad del suelo debido a la fijación biológica de nitrógeno y la reducción de la erosión eólica como resultado de una mejor cobertura del Relación equivalente de tierra (LER) suelo, pero las consecuencias de la introducción de leguminosas para la eficiencia del uso del agua del sistema de cultivo son menos Relación equivalente de agua (WER) Ahorro de agua predecibles. Aquí llevamos a cabo experimentos de campo de 2014 a 2017 en Mongolia Interior, China. Comparamos un sistema de cultivo intercalado rotacional de papa (Solanum tuberosum L.) y arveja peluda (Vicia villosa) con monocultivos de papa y arveja vellosa y rendimiento de cultivo cuantificado, eficiencia en el uso del agua y productividad de la tierra. Mientras que la densidad relativa (la relación entre la densidad de plantas en cultivos intercalados y la densidad en plantación única) de ambos cultivos en el cultivo intercalado fue de 0,5, el rendimiento relativo promedio de la papa durante cuatro años fue de 0,43, pero el de la vicia fue de 0,87, lo que indica predominio de la vicia en el sistema de cultivos intercalados. Las proporciones equivalentes de tierra y agua, definidas como el área de tierra o la cantidad de agua que se necesitaría en un solo cultivo para lograr el mismo rendimiento que en el cultivo intercalado, promediaron 1,30 y 1,29 a lo largo de los años, respectivamente, lo que indica una alta productividad relativa de la tierra y el agua. de cultivos intercalados de papa / arveja vellosa en comparación con los monocultivos. La arveja era un competidor más fuerte del agua que la papa con una proporción de agua equivalente parcial de 0,83. Concluimos que el sistema de cultivo intercalado de papa / arveja mejora la productividad de la tierra y la eficiencia del uso del agua a nivel del sistema en las condiciones semiáridas de secano del sitio de estudio. Estos resultados son útiles para optimizar los sistemas de cultivo para la sostenibilidad regional teniendo en cuenta tanto la producción de cultivos herbáceos (papa) como la provisión de forraje para la cría de animales (arveja). 1. Introducción Zhang et al., 2019). La producción de cultivos herbáceos en esta región se basa principalmente en cultivos de temporada corta como papa, girasol y avena. Los agricultores a menudo cultivan Los rendimientos de los cultivos en las regiones semiáridas de secano dependen fundamentalmente de las lluvias y la eficiencia del uso del agua (Zhao et al., 2014; Daryanto et al., 2017). En el norte de China, aproximadamente 650.000 algunos cultivos de leguminosas como la arveja vellosa y la alfalfa para mejorar la fertilidad del suelo en las tierras cultivables y para proporcionar forraje para los animales. Patata (Solanum tuberosum L.) es uno de los cultivos alimentarios más km2 área conocida como Ecotono Agrícola y Pastoral (APE). Esta área es una zona importantes a nivel mundial (Fabeiro et al., 2001). Mongolia Interior es apta para la de transición entre la agricultura arable y la pastura, donde coexisten cultivos producción de papa de alta calidad debido a su clima fresco, amplio rango de extensivos y producción ganadera (Yuan et al., 2013). La agricultura en el APE, temperatura diurna y abundante luz solar (Li et al., 2018). El área montañosa de como en el interior de Mongolia, juega un papel importante en la seguridad Yinshan en Mongolia Interior es una de las principales áreas de cultivo de papa en alimentaria, la producción ganadera y la conservación del medio ambiente. El APE China, pero el rendimiento promedio está muy por debajo del promedio mundial se caracteriza por ser bajo (menos de 400 mm) y muy variable (∼24%) precipitación, escasez de agua y suelos relativamente menos fértiles que son porque el 80% de las plantas de papa en esta región crecen en condiciones de susceptibles a la erosión eólica (Hu et al., 2014; Zhao et al., 2017; Tang et al., 2018; desnudo desde la cosecha en septiembre hasta mayo del año siguiente, un ⁎ secano con una precipitación inferior a 400 mm (Chen et al., 2017). El suelo está Autor correspondiente. Correos electrónicos: [email protected] (J. Ren), [email protected] (L. Zhang). https://doi.org/10.1016/j.fcr.2018.12.002 Recibido el 12 de septiembre de 2018; Recibido en forma revisada el 14 de noviembre de 2018; Aceptado el 4 de diciembre de 20180378-4290 / © 2018 Elsevier BV Todos los derechos reservados. Cite este artículo como: Ren, J., Field Crops Research, https://doi.org/10.1016/j.fcr.2018.12.002 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx 2.2. Diseño experimental período de aproximadamente ocho meses. La precipitación durante esta temporada de barbecho es de alrededor de 80 mm y la evapotranspiración es de 98 mm para un suelo desnudo en una región similar (Zhang et al., 2019). La cosecha de tubérculos de papa El experimento se configuró como un diseño de bloques completos al azar con tres afloja el suelo seco, y la subsiguiente falta de cobertura del suelo y las condiciones secas repeticiones. Hubo tres tratamientos, es decir, lenguado en cultivo continuo, lenguado en durante el invierno y la primavera hacen que el suelo sea propenso a la erosión por el cultivo continuo y un sistema de cultivo intercalado de papa / vicia. El cultivo intercalado viento (Le Houérou, 1996; Dong y col., 2000). Por lo tanto, se requiere el desarrollo de un se desarrolló en un cultivo rotatorio pequeño, lo que significa que la ubicación de las sistema de cultivo de papa más sostenible y con mayor eficiencia en el uso del agua, pero hileras de papa y las hileras de arveja en el cultivo intercalado se alternó cada año. El aún así económico, para esta región semiárida. experimento fue parte de un experimento a largo plazo con los mismos tratamientos en El cultivo intercalado es el cultivo de múltiples especies en la misma tierra durante las mismas parcelas de 2008 a 2017 (para demostrar si un cultivo intercalado con una parte significativa de sus períodos de crecimiento (Willey, 1979). El cultivo intercalado pequeña rotación puede reemplazar el sistema de rotación). El sistema de cultivos puede resultar en una alta eficiencia en el uso de recursos (luz, agua y nutrientes) y intercalados se cultivó como un cultivo en franjas alternando dos hileras de papa y cuatro proporciona numerosos beneficios ecológicos (Vandermeer, 1989; Brooker et al., 2015). hileras de arveja. La papa se cultivó en crestas (75 cm de ancho y 15 cm de alto) con dos El cultivo intercalado puede proteger las tierras agrícolas de la erosión eólica al dejar filas por cresta y un espaciado de filas entre las filas en la cresta de 25 cm. y una distancia rastrojos de cultivos durante el invierno como cerca biológica (Zhao et al., 2009; Chen y entre hileras de patatas en crestas adyacentes de 75 cm. Por lo tanto, había un promedio col., 2010). El cultivo intercalado se ha practicado a nivel mundial debido a su eficacia en de dos hileras de papa por metro de ancho y la distancia promedio entre las hileras de la conservación del agua del suelo y el uso del agua (Fan et al., 2016; Ghanbari y col., papa fue de 50 cm tanto para el cultivo intercalado como para la plantación de lenguado. 2010; Franco et al., 2018; Gitari et al., 2018). El cultivo intercalado de papa con una La veza se cultivó en hileras a 25 cm de distancia entre hileras en el único cultivo (Figura 2 especie que arraiga más profundamente podría incrementar el uso complementario del ). En el cultivo intercalado, dos hileras de papa fueron reemplazadas por cuatro hileras de agua y aumentar la eficiencia del uso del agua en el sistema. Sin embargo, hay poca vicia y la distancia entre las hileras adyacentes de papa y vicia fue de 50 cm. La distancia información disponible sobre el uso del agua en tales sistemas. entre plantas de papa en una fila fue de 40 cm tanto en cultivos intercalados como en cultivos únicos, lo que resultó en una densidad de plantas homogeneizada de 2.5 plantas Las leguminosas pueden fijar el N. atmosférico. Este nitrógeno puede ser utilizado m−2 para el cultivo intercalado y 5,0 plantas m−2 para el lenguado. La distancia de las por la propia leguminosa y también estará disponible para otras especies en el sistema plantas en una hilera de vicia fue de 2,98 cm tanto para cultivos intercalados como para después de la descomposición de los nódulos de las raíces o el material vegetal (Carlsson plantaciones de lenguado, lo que resultó en una densidad de plantas homogeneizada de y Huss-Danell, 2003; Li y col., 2009; Gitari et al., 2018). Por lo tanto, las legumbres son 67 plantas m −2 para el cultivo intercalado y 134 plantas m −2 para el monocultivo. Por lo útiles para mejorar la fertilidad del suelo (Pueblos y Baldock, 2001). Vicia peludaVicia tanto, en este cultivo intercalado, ambos cultivos tenían una densidad relativa (es decir, villosa Roth) es una leguminosa anual que se valora como forraje animal de alta calidad ( densidad en el cultivo intercalado dividida por la densidad en el único cultivo) de 0,5. La Lanyasunya et al., 2007). Crece bien en condiciones frescas y se desempeña bien en papa se plantó a mano. Cada parcela mide 48 m2 (6 m × 8 m). Fig. 3 muestra fotos de los condiciones de sequía y menos fértiles (Seyedeh et al., 2010). La arveja vellosa tiene un tres sistemas de cultivo a finales de julio de 2017. desarrollo del dosel más rápido que la papa en la temporada de crecimiento temprano, por lo tanto, puede reducir la pérdida de agua por evaporación del suelo en primavera. Por lo tanto, el cultivo intercalado de papa con arveja podría utilizarse como un sistema Las mediciones detalladas de la biomasa y el rendimiento comenzaron en 2014 (el séptimo de cultivo práctico para coordinar el desarrollo de la agricultura y la ganadería en la APE y año del experimento a largo plazo) y las mediciones del contenido de agua del suelo en 2015 (el contribuir a mejorar la sostenibilidad regional. Sin embargo, dado que se carece de octavo año del experimento). Como los tratamientos fueron permanentes en cada parcela información cuantitativa sobre el uso del agua y la productividad del cultivo intercalado durante 10 años, los resultados experimentales de este estudio incluyeron efectos a largo plazo de papa / vicia, los objetivos de este estudio fueron (a) cuantificar el rendimiento de los de los sistemas de cultivos intercalados y de lenguado. Usamos los cultivares comunes Zihuabai para papa (Solanum tuberosum L.) y cultivos y la productividad de la tierra en el cultivo intercalado de papa / vicia en comparación con los monocultivos utilizando datos de experimentos de cuatro años; (b) Mengshao 1 para arveja vellosa (Vicia villosa Roth). Se sembró papa y arveja en la explique esas observaciones cuantificando el uso del agua y la eficiencia del uso del agua misma fecha, el 8 de mayo de 2014, el 20 de mayo de 2015, el 9 de mayo de 2016 y a nivel de cultivos y sistemas de cultivo. el 14 de mayo de 2017. La arveja se cosechó el 1 de septiembre en todos los años excepto en 2017 (7 de agosto) cuando el la arveja maduró temprano debido a la sequía. La papa se cosechó el 1 de septiembre de 2014, el 27 de agosto de 2015, el 1 de septiembre de 2016 y el 29 de agosto de 2017. No se aplicó riego en ningún 2. Material y métodos año. Tampoco hubo aplicación de fertilizante en los experimentos. Los agricultores no usan fertilizantes en esta región porque los rendimientos de los 2.1. Sitio experimental cultivos son bajos y variables debido a las precipitaciones variables. Las malas hierbas se eliminaron manualmente. Los experimentos de campo se realizaron en la Estación Experimental 2.3. Muestreo y medidas Científica y Observadora de Agroambiente, Ministerio de Agricultura (41 ° 06′ N, 118 ° 28′ E) en Wuchuan, Mongolia Interior, República Popular China de 2014 a 2017. El suelo en el área experimental es un kastanozem con textura franca. La 2.3.1. Rendimientos de cultivos densidad aparente promedio del suelo en la capa de suelo de 0 a 100 cm es de El rendimiento se determinó mediante la recolección manual en un área neta 1,45 g cm−3. La capacidad de campo del suelo probado fue de 23,0 cm. 3 cm-3 y el de 8 m.2 de cada parcela al final de la temporada de crecimiento de cada año. Toda punto de marchitez fue de 6.0 cm3 cm−3. El contenido total de N, P disponible, K la biomasa aérea, incluidas las hojas, los tallos y los granos del área de muestreo, disponible y materia orgánica en la capa superior de suelo de 20 cm, medido en se cosechó para medir el peso fresco. Se seleccionaron tres plantas de arveja para 2014, fue de 1,1 g kg−1, 6,2 mg kg−1, 54,0 mg kg−1, 17,0 g kg−1, respectivamente. El medir tanto el peso fresco como el seco para obtener el contenido real de agua. clima es un monzón continental templado. La precipitación anual es de 333 ± 11 Para estandarizar, el rendimiento de biomasa final de la arveja se convirtió luego mm y la temperatura media anual del aire es de 3,7 ± 0,3 ° C (1961-2010). Los en un peso fresco con un contenido de agua constante del 15%. Para observar datos de temperatura del aire y precipitación para los cuatro años experimentales cualquier efecto del cultivo intercalado en el tamaño del tubérculo que determina se proporcionan enFigura 1. La precipitación total durante todo el año fue de 450 el precio de mercado de la papa, los tubérculos de papa se clasificaron en dos mm en 2014, 361 mm en 2015, 433 mm en 2016 y 335 mm en 2017. La categorías según su tamaño, es decir,> 130 g (grado grande) y≤ 130 g (grado pequeño). Se seleccionaron al azar tres tubérculos de papa para cada categoría precipitación durante la temporada de crecimiento (desde la siembra hasta la cosecha) fue de 298 mm en 2014, 188 mm en 2015, 274 mm en 2016 y 221 mm en para medir el peso fresco y seco y obtener el contenido real de agua. Las muestras 2017. para medir la materia seca se secaron al horno 48 h hasta que se alcanzó un peso constante. El rendimiento de papa se estandarizó a un peso de tubérculo fresco con un contenido de agua del 80%. 2 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx Figura 1. Temperaturas diarias máximas (Tmax), mínimas (Tmin) y precipitación en 2014 (A), 2015 (B), 2016 (C) y 2017 (D) en Wuchuan, Mongolia Interior, China. Figura 2. Configuraciones de hileras de lenguado (A), lenguado (B) y sistema de cultivos intercalados de patata / vicia (C). P y V indican fila de papa y arveja, respectivamente. diferencia de potencial entre el aire (tubos huecos) y el suelo, lo que provocaría un 2.3.2. Contenido de humedad del suelo error de medición. La parte superior de los tubos también se selló para El contenido de humedad volumétrica del suelo (%) de 0 a 100 cm de profundidad se determinó sobre la base de mediciones con sonda de neutrones (CPN 503 DR, CPN mantenerlos alejados de la lluvia y otros materiales (por ejemplo, arena) cuando International Inc., América) en todas las parcelas de 2015 a 2017. Las mediciones se no se realizaron mediciones. En el cultivo intercalado, se instaló un tubo en el realizaron seis veces en 2015, es decir, los días 0, 26, 53, 66, 83 y 99 DAS (días después de medio entre las hileras adyacentes de papa y arveja. En monocultivos, se instaló la siembra); cinco veces en 2016, es decir, los días 0, 31, 53, 85 y 115 DAS; y también cinco un tubo en el medio de cada parcela. Las medidas se tomaron a cada 10 cm de veces en 2017, es decir, los días 0, 32, 60, 75 y 107 DAS. Los tubos de aluminio tenían 1,3 profundidad. El recuento de neutrones lentos medidos por la sonda de neutrones m de largo y estaban insertados a 110 cm de profundidad con los 20 cm superiores por se calibró en el sitio al contenido volumétrico de humedad del suelo midiendo el encima del suelo para facilitar su ubicación. La parte inferior de los tubos se selló para contenido de humedad del suelo utilizando el método del núcleo del suelo en evitar que el agua se moviera hacia los tubos debido al agua. 2015 (Mapfumo et al., 2004). El uso diario de agua se calculó durante 3 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx Fig. 3. Fotos del cultivo de lenguado (A), cultivo intercalado de patata / vicia (B) y vicia de lenguado (C) en Wuchuan, Mongolia Interior, el 23 de julio de 2017. tres fases de cultivo: temprana (1-30 DAS), media (31-85 DAS) y tardía (86-115 DAS). ser menor en cultivos intercalados que en cultivos de lenguado. Sin embargo, la relación de agua equivalente puede tener en cuenta la eficiencia general del uso del agua en un sistema de cultivos intercalados teniendo en cuenta ambos rendimientos obtenidos en una parcela de cultivos intercalados. De manera análoga a LER, WER expresa la cantidad 2.4. Análisis de los datos de recurso (en este caso agua) necesaria en cultivos únicos para producir la misma producción que se logra con la unidad de agua en cultivos intercalados. Un WER mayor Se utilizó la relación equivalente de tierra (LER) para evaluar la productividad de la que 1.0 indica una ventaja en el uso de agua en cultivos intercalados. tierra a nivel de sistema en cultivos intercalados (Willey, 1979). El LER en cultivos ΔWU, propuesto originalmente por Morris y Garrity (1993) y posteriormente intercalados se calculó utilizando los rendimientos medidos en cultivos intercalados y modificado por Mao y col. (2012), se utilizó para evaluar si el cultivo intercalado Soportes de lenguado para cada uno de los cultivos que lo componen: LER = LER +aLER = Yint, a B + Ymono, un consume más o menos agua de lo que se esperaría considerando los Yint, b rendimientos de los cultivos y el uso de agua por unidad de producto en (1) Ymono, b monocultivos. ΔWU toma la diferencia entre el uso real de agua en cultivos intercalados (WUEn t) y el uso de agua esperado en cultivos intercalados, donde Yint, a y Yint, b son los rendimientos de los cultivos componentes ayb en el cultivo considerando la producción de producto (WUint, esperado = LERa × WUa + LERB intercalado, y Ymono, un y Ymono, b son los rendimientos de los cultivos ayb en los × WUB) y normaliza esta diferencia dividiéndola por el uso de agua esperado: monocultivos. El LERa y LERB son LER (rendimiento relativo) parciales para cada especie. El LER expresa el área de tierra necesaria en cultivos únicos para producir los mismos rendimientos que una unidad de área de cultivo intercalado. Un LER de 1.0 indica la WUEn t - WUint, esperado ΔWU = misma productividad de la tierra para cultivos intercalados y cultivos únicos, mientras WUint, esperado que LER por encima de 1.0 indica una ventaja en los cultivos intercalados y menos de 1.0 = una desventaja (Mead y Willey, 1980). 1 WUEn t = - 1 LERaWUmono, un + LERBWUmono, b - 1 NOSOTROS SOMOS (4) La escorrentía superficial no ocurrió porque el campo experimental era bastante plano y cada parcela estaba rodeada por una cresta de 15 cm de altura. El agua de donde todas las variables son iguales a las anteriores. Si ΔWU es menor que 0, el cultivo ascenso capilar es insignificante cuando el nivel freático subterráneo está 1 m por debajo intercalado consume menos agua de la esperada de los rendimientos de los cultivos de la zona de la raíz (Allen et al., 1998). En nuestro caso, el nivel freático estaba por obtenidos. Los rendimientos de los cultivos en cultivos intercalados se analizaron comparando debajo de los 7 m (Zhao et al., 2013), que estaba muy por debajo de la zona de la raíz. Finalmente, el drenaje profundo también fue insignificante porque rara vez hubo lluvias el rendimiento real (Y En t) y rendimiento esperado (Ymononucleosis infecciosa ). Se calculó una fuertes en esta región (Allen et al., 1998; Moiwo y Tao, 2015). Por lo tanto, el uso real de métrica ΔY (tabla 1) para expresar el cambio relativo en comparación con la expectativa agua (WU) durante diferentes períodos de crecimiento se calculó utilizando una ecuación para cada especie: simplificada de balance hídrico: ΔYI = I YNuevo Testamento,I - PAG I × Ymononucleosis infecciosa,I (2) WU = Pr + Sini - Sfin PAGI × Ymononucleosis infecciosa ,I (5) donde Pr (mm) es la precipitación en cada período. S ini es el contenido de agua del donde PI es la densidad relativa de una especie en el cultivo intercalado (en este caso 0,5 suelo (mm) en la capa superior de suelo de 100 cm (zona de raíces) al comienzo para ambas especies). Yint, yo y Ymono, yo son los rendimientos del cultivo i en cultivo del período; Sfin es el contenido de agua del suelo al final del período. intercalado y cultivo único, respectivamente. La eficiencia comparativa del uso del agua de los cultivos intercalados en Las eficiencias en el uso del agua en cultivos intercalados para cada especie se comparación con los cultivos únicos se expresa mediante la relación de agua equivalente analizaron comparando (WUEEn t) y la eficiencia esperada en el uso del agua (WUE (WER), definida por analogía con LER (Mao et al., 2012; Bai et al., 2016): mononucleosis infecciosa) NOSOTROS SOMOS = YEn t,a Ymono,a WUEn t WUmono,a + YEn t,B Ymono,B WUEn t WUmono,B = LER una WUmono,a + LER WUEn t = con respecto a la densidad relativa de una especie PI. Se calculó una métrica ΔWUE para expresar el cambio relativo en la eficiencia del uso del agua para cada especie como: WUEEn t,a + WUEEn t,B WUEmono,un WUEmono,B WUmono,B b WUEn t (3) ΔWUE = I WUEEn t,I - PAGI × WUEmononucleosis infecciosa,I PAGI × WUE mononucleosis infecciosa ,I donde Yint, a, Yint, b, Ymono, un y Ymono, b son los mismos que se han definido antes. WU En t (6) en el uso del agua del cultivo componente ayb en cultivos intercalados. Tenga es el uso real de agua de todo el sistema de cultivos intercalados (medido en la en cuenta que la eficiencia del uso de agua de una especie en cultivos ubicación entre dos franjas) y WUmono, un y WUmono, b son el uso real de agua del intercalados se calcula tomando la relación entre el rendimiento de cultivos cultivo ayb en monocultivos. WUEmono, un y WUEmono, b son las eficiencias en el uso intercalados de la especie y el uso total de agua en el sistema (sin dividir el del agua de los cultivos ayb en monocultivos. WUEint, a y WUEint, b son las eficiencias 4 J. Ren col. entre las especies). Por lo tanto, de acuerdo con esta definición, la uso dey agua Investigación de campo (xxxx)en xxx cultivos – xxx donde WUEint, yo es el rendimiento del cultivo i dividido por de elcultivos uso total dexxx agua eficiencia del uso del agua de una especie casi siempre intercalados. Los análisis estadísticos se realizaron con SPSS 18.0. Se utilizó el Modelo Lineal General Univariado para evaluar los efectos del tratamiento (sistema de cultivo), año y su interacción sobre el rendimiento y el uso del agua. En el análisis, el tratamiento y el año se ingresaron como factores fijos, mientras que la réplica se ingresó como un factor aleatorio. La réplica del factor se anidó en el año del factor porque existía una alta variación entre años. Los valores medios se compararon mediante la prueba de rango múltiple de Duncan enP = 0,05. Todas las figuras se dibujaron con Sigma Plot 12.5. 5 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx tabla 1 Rendimientos de papa y arveja en cultivos intercalados y rodales de lenguado en 2014-2017. Año Patataa (toneladas ha−1) 2014 2015 2016 2017 Significar PAG Año Tratamiento Interacción Arveja (toneladas ha−1) Único Cultivo intercalado ΔY (%)B Único Cultivo intercalado 11,6 ± 1,3ABa 6,1 ± 0,2 Ca 13,9 ± 0,3Aa 10,7 ± 0,4 Ba 10,6 ± 1,0a 0.000 0.000 0,024 3,7 ± 0,0BCb 2,9 ± 0,4 Cb 7,2 ± 0,2Ab 4,3 ± 0,7 Bb 4.5 ± 0.5b - 36 -5 +4 - 20 - 15 3.4 ± 0.5Aa 2,5 ± 0,2Aa 2,6 ± 0,3Aa 1.0 ± 0.1Ba 2,4 ± 0,3a 0,002 0,017 0,046 3,2 ± 0,5Aa 1,4 ± 0,2 Bb 1,7 ± 0,1Ba 1,3 ± 0,1Ba 1,9 ± 0,3a ΔY (%) + 88 + 12 + 31 + 160 + 58 Las mismas letras minúsculas indican que no hay diferencias significativas entre los cultivos intercalados y los sistemas de lenguado en el mismo año (P < 0,05; n = 3). La letra mayúscula es la diferencia entre años dentro del mismo sistema de cultivo. a El rendimiento de la papa es el peso del tubérculo fresco con un contenido de agua del 80%. El rendimiento de la arveja es el peso de la biomasa aérea con un contenido de agua del 15%. B ΔY indica aumento de rendimiento teniendo en cuenta la proporción de siembra en el cultivo intercalado (PI = 0,5 para ambos cultivos componentes), que se calcula como (YEn t - PAG I × Ymononucleosis infecciosa) / (PAGI × Y mononucleosis infecciosa) (Ec. (5)). 3. Resultados Tabla 3 Número y proporción de tubérculos para diferentes tamaños comerciales en papa intercalada y lenguado en 2014 - 2017. 3.1. Rendimiento y relación equivalente de tierra Año Gran grado (≥130 g) Grado pequeño (<130 g) la variación anual de las precipitaciones y la distribución estacional desigual. Los rendimientos de Números Proporción Números Proporción lenguado variaron de un mínimo de 6,1 toneladas ha −1 en 2015 hasta un máximo de 13,9 (no. m−2) (%) (no. m−2) (%) 0,2 ± 0,05b 2,1 ± 0,49a 0,3 ± 0,04b 1,1 ± 0,13a 1,4 ± 0,06b 2,9 ± 0,25a 0,6 ± 0,29b 2,4 ± 0,14a 0,6 ± 0,15b 2,1 ± 0,23a 0,001 0.000 0,170 3.7b 5,8 ± 0,17b 12,9 ± 1,20a 3,4 ± 0,57a 4,4 ± 0,27a 7,2 ± 0,28b 13,8 ± 1,20a 6,0 ± 0,10b 11,3 ± 0,76a 5,6 ± 0,43b 10,6 ± 1,19a 0.000 0.000 0,008 96,3a 86.0b 90,8a 79.3b 84.1a 82,4a 91,9a 82,6a 90,8a 82.6b 0,050 0.000 0,116 Los rendimientos de papa y arveja se vieron afectados significativamente por año debido a toneladas ha−1 en 2016 (tabla 1). El rendimiento de papa en cultivos intercalados fue ligeramente 2014 inferior al 50% del de los cultivos de lenguado: 4,5 toneladas ha−1 Cultivo intercalado Único 2015 durante cuatro años, variando desde 2,9 toneladas ha−1 en 2015 a 7,2 toneladas ha−1 en 2016. El Cultivo intercalado Único rendimiento de la vicia del lenguado también varió sustancialmente de un año a otro, de un 2016 mínimo de 1,0 toneladas ha−1 en 2017 hasta un máximo de 3,4 toneladas ha−1 en 2014. El Cultivo intercalado Único rendimiento de la veza en cultivos intercalados fue apenas menor que en cultivos de lenguado, 2017 con un rendimiento medio en cultivos intercalados de 1,9 toneladas ha −1 y variación sustancial de Cultivo intercalado Único un año a otro, de un mínimo de 1.3 toneladas ha−1 en 2017 hasta un máximo de 3,2 toneladas ha −1 Tratamiento Significar Cultivo intercalado Único en 2014. Los rendimientos de papa en cultivos intercalados estuvieron, por lo tanto, Año ligeramente por debajo de lo esperado considerando la densidad relativa de papa, pero los PAG rendimientos de arveja fueron mucho más altos de lo esperado, alcanzando el 80% del Tratamiento Interacción 14.0a 9.2b 20,7a 15.9a 17.6a 8.1a 17.4a 9.2b 17.4a 0,050 0.000 0,116 rendimiento del monocultivo en cultivos intercalados (tabla 1). En general, la veza tenía una Las mismas letras minúsculas indican que no hay diferencias significativas entre el cultivo intercalado y el ventaja competitiva en el sistema de cultivos intercalados. cultivo de lenguado en el mismo año (P < 0,05; n = 3). La relación de equivalentes de tierra del sistema de cultivos intercalados fue de 1,30 en promedio entre 2014 y 2017, lo que muestra un aumento importante en la 3.2. Contenido de agua del suelo y uso de agua productividad relativa de la tierra por cultivos intercalados (Tabla 2). El LER parcial de la arveja fue en promedio de 0,87 y el de la patata de 0,43. En 2017 se encontró un LER muy alto, que se debió principalmente al LER parcial muy alto de la arveja en este año. El contenido de agua en el suelo del lenguado durante toda la temporada de crecimiento y en todos los años fue mayor que en el cultivo intercalado y en la vicia del El número y la proporción de grandes (> 130 g) y pequeños (≤130 g) de papa lenguado (Figura 4), especialmente a mayor profundidad (70-100 cm) (Figura 5, las Figs. de grado fueron significativamente (P < 0,05) afectados por el sistema de cultivo y suplementarias. S1 y S2). El contenido de agua del suelo en la vicia de lenguado fue el año (Tabla 3). A lo largo de cuatro años, la proporción de papa de grado grande similar (ligeramente menor) al de los cultivos intercalados (Higos. 4 y 5). Sin embargo, el en cultivos intercalados fue de 9.2%, significativamente menor que la de papa cultivo intercalado y ambos monocultivos consumieron cantidades similares de agua lenguado (17.4%). (WU, alrededor de 250 mm por temporada de crecimiento), difiriendo significativamente entre años (Cuadro 4). En el año húmedo 2016, el uso de agua (WU) del lenguado fue Tabla 2 significativamente menor que el del lenguado y el cultivo intercalado. El uso de agua fue Proporciones equivalentes de tierra (LER) en el sistema de cultivos intercalados de papa / arveja en mayor en el lenguado que en otros tratamientos en los años secos 2015 y 2017, debido a 2014-2017. un mayor almacenamiento de agua en el suelo de las parcelas de papa al inicio de la Año LERPatata LERArveja LER 2014 2015 2016 2017 0,32 ± 0,03b 0,47 ± 0,06a 0,52 ± 0,02a 0,41 ± 0,08ab 0,43 ± 0,03ns 0,057 0,96 ± 0,11ab 0,58 ± 0,09b 0,67 ± 0,11b 1,26 ± 0,09a 0,87 ± 0,09* 0,018 1,29 ± 0,12ab 1,05 ± 0,03b 1,19 ± 0,12b 1,67 ± 0,14a 1,30 ± 0,08* 0.043 Significar PAG temporada (Figura 5, Fig. suplementaria S2). Como sistema de cultivo, el lenguado tiene la ventaja de dejar más agua en el perfil del suelo durante un año seco. El cultivo intercalado consumió un 17,7% menos de agua durante tres años que el uso de agua esperado en el cultivo intercalado teniendo en cuenta la producción (WUint, esperado), lo que indica que los cultivos intercalados ahorraron agua y aumentaron la eficiencia del uso del agua a nivel de campo. El cultivo intercalado ahorró más agua en 2017, con su patrón de distribución de lluvia Las mismas letras minúsculas indican que no hay diferencias significativas entre años utilizando desfavorable, que en 2015 y 2016, que tuvo un patrón más uniforme (Cuadro 4). la prueba de rango múltiple de Duncan (P < 0,05; n = 3). * Indica una diferencia significativa entre el valor medio de LER y 0.5 para LER parcial o 1 para LER usando una sola muestra t-prueba (n = 12); ns significa que no hay diferencia significativa. 6 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx Figura 4. Contenido de agua del suelo en la zona de raíces de 0 a 100 cm en cultivos intercalados de papa / arveja y rodales de lenguado en 2015 (A), 2016 (B) y 2017 (C) en Wuchuan. Figura 5. Contenido de humedad del suelo en el perfil de suelo de 0–100 cm en cultivos intercalados de papa / arveja, papa lenguado y arveja de lenguado en diferentes etapas en 2015. AD: 0, 26, 53, 66, 83 y 99 DAS, respectivamente. DAS indica días después de la siembra. La barra de error es el error estándar (SE) de tres réplicas. entre añosCuadro 5). Durante los primeros 30 días después de la siembra (DAS), el 3.3. Uso diario de agua cultivo intercalado consumió un poco menos de agua (1,44 mm d−1) que el El uso diario de agua de los tres sistemas fue significativamente diferente lenguado (1,52 mm d−1), lo que sugiere que una mejor cobertura del dosel en el Cuadro 4 El contenido de agua del suelo en la profundidad de 0-1 m en el momento de la siembra y la cosecha, junto con la precipitación de la temporada de crecimiento, el uso de agua (WU) para diferentes sistemas de cultivo y ΔWU para el cultivo intercalado en comparación con los monocultivos en Wuchuan, China, en 2015-2017. Año Tratamiento Precipitación Contenido de agua del suelo (mm) (mm) 2015 Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado 2016 Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado 2017 Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado Significar Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado PAG Año Tratamiento Interacción Siembra Cosecha 151,8 ± 6,4 118,1 ± 5,3 128,4 ± 12,6 144,2 ± 9,1 123,2 ± 7,0 129,3 ± 3,1 148,7 ± 10,7 106,3 ± 2,1 115,9 ± 3,4 148,2 ± 4,6 115,9 ± 3,6 124,5 ± 4,5 0,064 0,002 0,770 127,8 ± 7,4 107,7 ± 9,3 107,6 ± 4,0 137,7 ± 10,0 95,8 ± 1,9 103,9 ± 8,0 115,0 ± 11,3 83,7 ± 2,2 89,1 ± 4,7 126,9 ± 5,8 95,7 ± 4,5 100,2 ± 4,1 0,002 0,002 0,794 187,6 187,6 187,6 274,0 274,0 274,0 221,4 221,4 221,4 227,7 227,7 227,7 - WU (mm) ΔWU (%) 211,5 ± 1,3a 198,0 ± 7,4a 208,4 ± 9,5a 280,5 ± 1,6b 301,4 ± 6,0a 299,5 ± 4,9a 255,1 ± 2,4a 244,0 ± 2,0b 248,2 ± 1,4ab 249,0 ± 10,1a 247,8 ± 15,2a 252,0 ± 13,5a 0.000 0,677 0.071 - Las mismas letras minúsculas indican que no hay diferencias significativas en el mismo a ño usando la prueba de rango múltiple de Duncan (P <0.05; n = 3). ΔWU indica la diferencia de uso de agua entre cultivos intercalados y monocultivos (Eq.(4)). 7 - 2,4 ± 8,6 - 12,0 ± 11,0 - 38,8 ± 5,6 - 17,7 ± 7,0 0,145 - J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx Cuadro 5 el cultivo intercaladoTabla 6). El WER parcial de la arveja fue de 0,83 en promedio, Uso diario de agua (mm d−1) en los cultivos intercalados y el lenguado en tres etapas de mientras que el de la papa fue similar a su proporción de siembra de 0,5. El WER crecimiento en 2015-2017. parcial de la papa no difirió (P = 0.571) entre años, pero el WER parcial de arveja Año Tratamiento 2015 Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado 2016 Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado 2017 Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado Significar Patata de lenguado Vicia de lenguado Cultivo intercalado PAG Año Tratamiento Interacción Etapa temprana Etapa intermedia Etapa tardía difirió entre años (P = 0,047). En 2017 con un patrón de distribución de lluvia (1 DAS - 30 DAS) (31 DAS - 85 DAS) (86 DAS - 115 desfavorable, el WER del sistema de cultivos intercalados fue más alto que en DAS) otros dos años (P = 0,076), que se debió principalmente a un WER parcial muy alto 1,49 ± 0,08a 1,53 ± 0,20a 1,39 ± 0,13a 1,82 ± 0,12a 1,88 ± 0,03a 1,84 ± 0,06a 1,27 ± 0,13a 1,13 ± 0,08a 1.07 ± 0.05a 1,52 ± 0,10a 1,51 ± 0,13a 1,44 ± 0,12a 0,001 0.597 0,838 2,58 ± 0,05a 2,26 ± 0,10a 2,58 ± 0,12a 3,42 ± 0,06b 3,72 ± 0,07a 3,77 ± 0,06a 3,09 ± 0,09a 2,88 ± 0,03a 3,04 ± 0,07a 3,03 ± 0,13ab 2,95 ± 0,22b 3,13 ± 0,18a 0.000 0,063 0.021 de la arveja. El efecto de este año muestra que el cultivo intercalado con papa 1,37 ± 0,29a 1,60 ± 0,07a 1,31 ± 0,04a 1,31 ± 0,06a 1,40 ± 0,09a 1,30 ± 0,03a 2,59 ± 0,08a 2,66 ± 0,05a 2,63 ± 0,15a 1,76 ± 0,23a 1,89 ± 0,20a 1,74 ± 0,23a 0.000 0,266 0,809 mitiga el estrés por sequía en la arveja. 4. Discusión 4.1. Rendimiento del cultivo intercalado de papa / vicia Este estudio de cuatro años mostró que la papa / arveja es un sistema de cultivo intercalado adecuado para la agricultura de secano en la agricultura y pastoreo ecológico en Mongolia Interior. Los valores de LER y WER del sistema fueron altos, con un promedio de 1,30 y 1,29 a lo largo de los años, respectivamente, lo que apunta a aumentos sustanciales en la productividad de la tierra (LER) y la eficiencia del uso del agua (WER). En contraste con nuestra expectativa basada en el papel subordinado Las mismas letras minúsculas indican que no hay diferencias significativas en el mismo año comúnmente observado de las leguminosas en cultivos intercalados (Li y col., 2013), la según la prueba de rango múltiple de Duncan al nivel 0.05 en el mismo año (n = 3). arveja pareció ser la especie dominante en este cultivo intercalado con una proporción DAS significa días después de la siembra. La arveja y la patata se siembran el mismo día. equivalente de tierra parcial de 0.87 y una proporción equivalente de agua parcial de 0.83, donde se esperaba 0.5 basado en la densidad relativa del cultivo. Las proporciones el cultivo intercalado redujo parte de la pérdida de agua por evaporación. El uso diario de parciales de equivalentes de tierra y agua para la papa fueron 0.43 y 0.46 agua de la vicia del lenguado (2,95 mm d−1 ) era más pequeño que el de la papa de respectivamente, lo que indica que con la mitad del número de plantas, el rendimiento lenguado y el cultivo intercalado (3,08 mm d−1 en promedio) durante la etapa intermedia de la papa es cerca de la mitad del rendimiento de un solo cultivo, a pesar de la muy alta (31-85 DAS), sin embargo, ligeramente más alta durante la etapa tardía (86-115 DAS) ( producción de arveja. Esto indica que la alta producción de arveja en el cultivo intercalado tuvo solo Cuadro 5). consecuencias negativas menores para la producción de papa, lo que sugiere que la interacción no es altamente competitiva. Esto sugiere que en este sistema de 3.4. Eficiencia en el uso del agua por especie en el cultivo intercalado cultivos intercalados, la papa y la vicia eran altamente complementarias en su absorción de recursos (luz, agua, nitrógeno), y que el sistema en su conjunto aumentó la captura total de recursos más allá de la de los cultivos únicos (Kurdali y col., 1996; Yu et al., 2015). El mejor crecimiento de la arveja en cultivos El WUE de la papa intercalada (rendimiento de papa por unidad de extracción total de agua del sistema) fue significativamente (P < 0.001) más bajo que el del intercalados probablemente se deba a una mayor intercepción de luz (Keating y soporte único, mientras que (sorprendentemente) no hubo diferencia para la veza Carberry, 1993; Zhang y col., 2008), alta eficiencia de uso de luz (Zhang y col., 2018) (P = 0,095) (Tabla 6). Teniendo en cuenta que el cultivo intercalado tenía solo un y plasticidad de las plantas en hileras fronterizas (Zhu et al., 2015). La proporción de tubérculos de papa de grado grande en cultivos intercalados (9.2%) 50% de papa y un 50% de arveja, el WUE de la papa intercalada fue solo un poco más pequeño que en la planta de lenguado (ΔWUE = -8%), pero el WUE de la arveja fue sustancialmente menor que en el monocultivo (17.4%), lo que indica que la papa intercalada fue sustancialmente más alto que el de la arveja única (ΔWUE = intercalada sufrió más estrés hídrico que la papa monocultiva durante la expansión y + 39%) (Ec. (6)). En el año más húmedo 2016, la WUE de la papa fue más alta que en los otros dos años (2015 y 2017) tanto en el lenguado como en el cultivo intercalado. La interacción entre el año y el sistema de cultivo no fue significativa para la papa (P = 0.078) pero fue significativo para la arveja(P = 0,038). El índice de agua equivalente (WER), como indicador de WUE a nivel de sistema, fue de 1,29 en promedio en 2015-2017, lo que significa que la productividad del agua a nivel de sistema mejoró sustancialmente por llenado del tubérculo. Se sabe que la papa es sensible al estrés hídrico durante el aumento de volumen de los tubérculos (Kim y col., 1993). La disminución de la proporción de arveja en el cultivo intercalado puede aumentar el rendimiento de la papa intercalada debido a los efectos de las hileras fronterizas que se producen en los cultivos intercalados en franjas (Lesoing y Francis, 1999; Li y col., 2001; Zhang y col., 2007). Además, la producción de forraje se somete fácilmente a estrés hídrico en Tabla 6 Eficiencia en el uso del agua (WUE) de los cultivos componentes y relación de agua equivalente (WER) en el sistema de cultivos intercalados de papa / arveja en 2015 a 2017. Año WUE de patata (kg m−3) 2015 2016 2017 Significar PAG Año Tratamiento Interacción WUE de arveja (kg m−3) Único Cultivo intercalado ΔWUE (%)a Único Cultivo intercalado 2,91 ± 0,07 Ca 4,95 ± 0,10Aa 4,21 ± 0,20Ba 4.02 ± 0.31a 0.000 0.000 0,078 1,38 ± 0,14 Bb 2,41 ± 0,08 Ab 1,73 ± 0,29 Bb 1,84 ± 0,18b -5 -3 - 18 -8 1,27 ± 0,12Aa 0,86 ± 0,11ABa 0,42 ± 0,02Ba 0,85 ± 0,13a 0,001 0,019 0,038 0,70 ± 0,12Ab 0,56 ± 0,03Aa 0.52 ± 0.05Aa 0,59 ± 0,05a NOSOTROS SOMOS ΔWUE (%) Patata Arveja Total + 10 + 30 0,47 ± 0,04 A 0,49 ± 0,02 A 0,42 ± 0,09 A 0,46 ± 0,03ns 0.571 0,57 ± 0,13 B 0,68 ± 0,13 B 1,24 ± 0,07 A 0,83 ± 0,12* 0.047 1.04 ± 0.09B 1,17 ± 0,15AB 1,66 ± 0,14 A 1,29 ± 0,11* 0,076 - - - + 148 + 39 Las mismas letras minúsculas indican que no hay diferencias significativas entre los sistemas de cultivos intercalados y de lenguado en el mismo año utilizando muestras independientes t-prueba (P <0.05; n = 3). La letra mayúscula corresponde a la diferencia entre años. * Indica una diferencia significativa entre el valor medio de WER y 0.5 para WER parcial o 1 para WER usando una sola muestra t-prueba (n = 9); ns significa que no hay diferencia significativa. 8 J. Ren y col.indica un aumento de la eficiencia del uso del agua teniendo en cuenta la proporción de siembra en el cultivo intercalado (Pi = 0,5 paraInvestigación de cultivos componentes), de campo xxx (xxxx) xxxque – xxxse a ΔWUE ambos cultivos calcula como (WUEint - Pi × WUEmono) / (Pi × WUEmono) (Eq. (6)) . 9 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx regiones semiáridasSeligman y Sinclair, 1995). En años más secos, los cultivos intercalados debido a la dificultad de mecanización. Es necesario el estudio sobre la optimización de la podrían desempeñar un papel más importante tanto para la seguridad alimentaria como para el configuración de las hileras de los cultivos intercalados para su adaptación a la suministro de forrajes porque la papa demanda menos agua que la arveja (Yuan et al., 2013), lo mecanización. que hace que todo el sistema de cultivo sea resistente a las precipitaciones variables. El cultivo Agradecimientos intercalado de arveja en la papa también podría prevenir la erosión del suelo por el viento debido a la cobertura del suelo por los rastrojos de los cultivos que quedan en las franjas de arveja La investigación fue apoyada por el Programa Nacional de Investigación y durante el invierno (Blanco-Canqui et al., 2015). Desarrollo Clave de China (2017YFC1502404), el Programa de Apoyo a la Investigación y el Desarrollo de IWHR (JZ0145B752017, 582017), la Cooperación e 4.2. Uso de agua en cultivos intercalados de papa / arveja en relación con la rotación de cultivos Intercambio Internacional de la Fundación Nacional de Ciencias de China (31461143025) y la Innovación en Ciencia y Tecnología de Mongolia Interior. En general, el sistema de cultivos intercalados tuvo una alta eficiencia en el uso del Proyecto de Agricultura y Ganadería (CXJJ2013N04). agua en comparación con el cultivo único. El mecanismo para un WER alto del cultivo intercalado podría ser: (a) la reducción de la evaporación del suelo en una etapa Apéndice A. Datos complementarios temprana debido al aumento de la cobertura de la tierra en este cultivo intercalado como también se encuentra en el cultivo intercalado de maíz / arveja (Mao et al., 2012); (b) Se puede encontrar material complementario relacionado con este artículo, en distribución de raíces complementarias de los cultivos componentes, llenando la versión en línea, en doi:https://doi.org/10.1016/j.fcr.2018.12.002. eficientemente el volumen de suelo disponible. El sistema de raíces de la papa distribuye principalmente una capa de suelo de 0 a 40 cm (El-Abedin et al., 2017), pero la raíz axial Referencias de la arveja puede alcanzar hasta 1 m de profundidad del suelo (Arslan y Kurdali, 1996); (c) diferencia en el requerimiento temporal y espacial de agua de cada cultivo componente en el cultivo intercalado (Bai et al., 2016). Allen, RG, Pereira, LS, Raes, D., Smith, M., 1998. Evapotranspiración de cultivos - Directrices para calcular las necesidades de agua de los cultivos. Documento 56 de la FAO sobre riego y En este estudio, los cultivos intercalados y los monocultivos se cultivaron en parcelas drenaje. FAO, Viale Delle Terme di Caracalla, Roma, Italia. permanentes ya durante seis años antes de que comenzara el experimento en 2014. El Arslan, A., Kurdali, F., 1996. Cultivos mixtos de veza y cebada de secano en el semiárido sirio condiciones Ⅱ. Eficiencia en el uso del agua y distribución de raíces. Suelo vegetal 183, 149– 160.Bai, W., Sun, Z., Zheng, J., Du, G., Feng, L., Cai, Q., Yang, N., Feng, C., Zhang, Z., Evers, JB, van der Werf, W., Zhang, L., 2016. La mezcla de árboles y cultivos aumenta la eficiencia del uso de la tierra y el agua en un área semiárida. Agric. Manejo del agua. 178, 281–290. Blanco-Canqui, H., Shaver, TM, Lindquist, JL, Shapiro, CA, Elmore, RW, Francis, contenido de humedad del suelo de papa lenguado en una capa de suelo de 70 a 100 cm fue mayor que el de la vicia y el cultivo intercalado. Sugiere que la profundidad de la raíz de la papa es menor que la de la arveja (Iwama y Yamaguchi, 2006). Nuestros resultados también indican que la arveja tenía un mayor requerimiento de agua que la papa, CA, Hergert, GW, 2015. Cultivos de cobertura y servicios de los ecosistemas: conocimientos de corroborando el hallazgo deYuan y col. (2013). El resultado del estudio indica una estudios en suelos templados. Agron. J. 107, 2449–2474. complementariedad para el uso del agua entre la arveja y la papa en los cultivos Brooker, RW, Bennett, AE, Cong, WF, Daniell, TJ, George, TS, Hallett, PD, Hawes, C., Iannetta, PPM, Jones, HG, Karley, AJ, Li, L., Mckenzie, BM, Pakeman, RJ, Paterson, E., Schöb, C., Shen, JB, Squire, G., Watson, CA , Zhang, CC, Zhang, FS, Zhang, JL, White, PJ, 2015. Mejorando el cultivo intercalado: una síntesis de la investigación en agronomía, fisiología vegetal y ecología. Nuevo Phytol. 206, 107–117. intercalados y, por lo tanto, logra los aumentos de la productividad de la tierra y la eficiencia del uso del agua. Los efectos del cultivo intercalado con la rotación interna (diversidad espacial y diversidad temporal dentro de la estación) se confundieron con los de la rotación Carlsson, G., Huss-Danell, K., 2003. Fijación de nitrógeno en leguminosas forrajeras perennes en el (diversidad temporal con resolución anual). La complementariedad entre papa y arveja campo. Suelo vegetal 253, 353–372. Chen, Z., Cui, HM, Wu, P., Zhao, YL, Sun, YC, 2010. Estudio sobre la inter- también puede acumularse en un sistema de rotación de cultivos de lenguado si el ancho de cultivo para controlar la erosión eólica en el norte de China. Hasta el suelo. Res. 110, 230– almacenamiento de agua en el suelo debajo de un cultivo de papa se transfiere al 235.Chen, Y., Zhang, ZY, Ma, Z., Jia, LG, Qin, YL, Fan, MS, 2017. Mini cumbrera con cubierta sistema de arveja en un año posterior. Nuestro estudio no tuvo en cuenta estos efectos El método de siembra y siembra lateral mejora la recolección de agua de lluvia y el rendimiento de la papa de secano. Soy. J. Potato Res. 94, 599–605. en los cultivos únicos porque los sistemas de cultivos únicos se cultivaron con la misma Daryanto, S., Wang, L., Jacinthe, PA, 2017. ¿Puede reemplazar el acolchado de plástico con surcos de cresta? especie año tras año. Si bien nuestros resultados no prueban que la diversidad espacio- irrigación en sistemas de cultivo de trigo y maíz de tierras secas? Agric. Manejo del agua. 190, 1– temporal a pequeña escala por cultivos intercalados sea responsable de los altos LER y 5. Dong, ZB, Wang, XB, Liu, LY, 2000. Erosión eólica en China árida y semiárida: una WER. Se espera que la diversidad dentro de la temporada sea beneficiosa en la condición visión de conjunto. J. Conservación del agua del suelo. 55, 439–444. agroecológica dada porque los extremos en la disponibilidad de agua y las diferencias en El-Abedin, TKZ, Mattar, MA, Alazba, AA, Al-Ghobari, HM, 2017. Comparative ef- la demanda de agua de las especies de cultivos se pueden negociar de manera más efectos de dos técnicas de riego con ahorro de agua sobre el estado hídrico del suelo, el rendimiento y la eficiencia del uso del agua en la papa. Sci. Hortico. 225, 525–532. eficiente si las especies de cultivos se combinan en una pequeña escala espacio-temporal Fabeiro, C., Martín de Santa Olalla, F., de Juan, JA, 2001. Rendimiento y magnitud del déficit patatas de regadío. Agric. Manejo del agua. 48, 255–266. como en cultivos intercalados que si se combinan en una amplia escala espacio-temporal como en rotación. No vimos evidencia de enfermedades transmitidas por el suelo en Ventilador, ZW, An, TX, Wu, KX, Zhou, F., Zi, SH, Yang, YM, Xue, GF, Wu, BZ, 2016. nuestras parcelas de monocultivo, pero debe tenerse en cuenta que, en general, los Efectos de los cultivos intercalados de maíz y papa en terrenos inclinados sobre el balance hídrico y la escorrentía superficial. Agric. Manejo del agua. 166, 9-16. sistemas de monocultivo pueden ser propensos a la acumulación de enfermedades Fiers, M., Edel-Hermann, V., Chatot, C., Le Hingrat, Y., Alabouvette, C., Steinberg, C., transmitidas por el suelo, por ejemplo, nematodos,Fusarium y Verticillium en papaFiers 2012. Enfermedades transmitidas por el suelo de la papa. Una revisión. Agron. Sostener. Dev. 32, et al., 2012) y Aphanomyces euteiches en arvejaLevenfors et al., 2003). Los sistemas de 93-132.Franco, JG, King, SR, Volder, A., 2018. Fisiología del cultivo componente y uso del agua rotación deberían incluirse en estudios futuros. eficiencia en respuesta a cultivos intercalados. EUR. J. Agron. 93, 27–39.Ghanbari, A., Dahmardeh, M., Siahsar, BA, Ramroudi, M., 2010. Efecto del maíz (Zeamays L.) - caupí (Vigna unguiculata L.) cultivos intercalados sobre la distribución de la luz: 5. Conclusiones temperatura del suelo y humedad del suelo en y medio ambiente. J. Food Agric. Reinar. 8, 102–108. Gitari, HI, Karanja, NN, Gachene, CKK, Kamau, S., Sharma, K., Schulte-Geldermann, Nuestra hipótesis de que la arveja intercalada con papa puede mejorar el crecimiento, el E., 2018. Absorción de nitrógeno y fósforo por la papa (Solanum tuberosum L.) y su eficiencia de uso rendimiento y la utilización del agua de la papa fue rechazada porque la arveja era más en sistemas de cultivo intercalado de papa-leguminosa. Cultivos de campo Res. 222, 78–84. competitiva para el agua que la papa en el cultivo intercalado de papa / arveja. Sin embargo, este Hu, Q., Pan, FF, Pan, XB, Zhang, D., Yang, N., Pan, ZH, Zhao, PY, Tuo, DB, 2014. sistema de cultivos intercalados puede aumentar en gran medida la productividad de la tierra, la Efectos de un sistema de recolección de agua de lluvia en microcampo de surcos de cresta sobre el rendimiento de papa en una eficiencia en el uso del agua y, potencialmente, la sostenibilidad regional en el ecotono de región semiárida. Cultivos de campo Res. 166, 92–101. agricultura y pastos. También se necesitan más estudios para identificar el mecanismo de Iwama, K., Yamaguchi, J., 2006. Abiotic Stress. Manual de producción de papa, captura de recursos (luz, agua) en los cultivos intercalados bajo el cambio climático, incluidas las Manejo de Mejoramiento y Postcosecha, Producto Alimentario. Nueva York. págs. 231–278. Keating, BA, Carberry, PS, 1993. Captura y uso de recursos en cultivos intercalados características del crecimiento de las raíces, la fertilización, la microbiología y la sostenibilidad, diación. Cultivos de campo Res. 34, 273–301. Kim, SY, Kim, JK, Hahn, BH, Chae, JC, 1993. Efecto del estrés hídrico en el crecimiento, como el carbono del suelo y la fertilidad. El cultivo intercalado de papa / arveja también podría rendimiento de tubérculos y contenido de materia seca de las patatas. RDA J. Agric. Sci. Hortico. 35, 452– aliviar el riesgo de sequía y ayudar al desarrollo armonioso de la agricultura y la ganadería en 459. condiciones semiáridas. Sin embargo, el cultivo intercalado podría incrementar el costo de la Kurdali, F., Sharabi, NE, Arslan, A., 1996. Cultivos mixtos de veza y cebada de secano en el mano de obra. Condiciones semiáridas sirias. 1. Nutrición con nitrógeno mediante dilución isotópica N-15. Planta 1 0 J. Ren y col. Investigación de cultivos de campo xxx (xxxx) xxx – xxx Tang, JZ, Wang, J., Wang, EL, Yu, Q., Yin, H., He, D., Pan, XB, 2018. Clave de identificación Suelo 183, 137-148. Lanyasunya, TP, Wang, HR, Ayako, WO, Kuria, DM, 2007. Efecto de la edad en la cosecha factores meteorológicos para la variación del rendimiento de la papa y la fecha óptima de siembra en y la aplicación de abono o fertilizante sobre la calidad de Vicia villosa Roth. Agric. J. 2, 641– 645. el ecotono agropastoral en el norte de China. Agric. Meteorol del bosque. 256–257, 283–291. Vandermeer, J., 1989. The Ecology of Intercropping. Cambridge Univ. Prensa, Le Houérou, HN, 1996. Cambio climático, sequía y desertificación. J. Arid Environ. 34,133– 185. Cambridge, Reino Unido. Willey, RW, 1979. Cultivos intercalados: su importancia y necesidades de investigación: parte 1. Competencia y ventajas de rendimiento. Field Crop Abstracts 32, 1–10. Yu, Y., Stomph, TJ, Makowski, D., van der Werf, W., 2015. Diferencia de nicho temporal Lesoing, GW, Francis, CA, 1999. Efectos de los cultivos intercalados sobre el rendimiento y la combinación del rendimiento. componentes de maíz, sorgo en grano y soja. Agron. J. 91, 807–813.Levenfors, JP, Wikström, M., Persson, L., Gerhardson, B., 2003. Patogenicidad de La iniciación aumenta la proporción de equivalentes de tierra de cultivos intercalados anuales: un metaanálisis. Aphanomyces spp. de diferentes cultivos de leguminosas en Suecia. EUR. J. Plant Pathol. 109, 535–543. Cultivos de campo Res. 184, 133–144. Yuan, M., Zhang, L., Gou, F., Su, Z., Spiertz, JHJ, van der Werf, W., 2013. Evaluación de Li, L., Sun, JH, Zhang, FS, Li, XL, Yang, SC, Rengel, Z., 2001. Trigo / maíz o trigo / el crecimiento de los cultivos y la productividad del agua para cinco C3 especies en Mongolia Interior semiárida. Agric. Manejo del agua. 122, 28–38. Intercultivo en franjas de soja: I. Ventaja del rendimiento e interacciones interespecíficas sobre los Zhang, L., van der Werf, W., Zhang, S., Li, B., Spiertz, JHJ, 2007. Crecimiento, rendimiento y nutrientes. Cultivos de campo Res. 71, 123-137. Li, YF, Ran, W., Zhang, RP, Sun, SB, Xu, GH, 2009. Nodulación de leguminosas facilitada, calidad de trigo y algodón en sistemas de cultivos intercalados en franjas de relevo. Cultivos de campo Res. 103, absorción de fosfato y transferencia de nitrógeno por inoculación arbuscular en un sistema de cultivo 178–188. Zhang, L., van der Werf, W., Bastiaans, L., Zhang, S., Li, B., Spiertz, JHJ, 2008. Light intercalado de arroz de secano y frijol mungo. Suelo vegetal 315, 285-296. Li, L., Zhang, L., Zhang, F., 2013. Mezclas de cultivos y mecanismos de sobreproducción. En: Levin, SA (Ed.), Encyclopedia of Biodiversity, segunda edición. págs. 382–395.Li, Q., Li, HB, Zhang, L., Zhang, SQ, Chen, YL, 2018. El acolchado mejora el rendimiento y interceptación y utilización en cultivos intercalados de relevo de trigo y algodón. Cultivos de campo Res. 107, 29–42. Zhang, DS, Du, GJ, Sun, ZX, Bai, W., Wang, Q., Feng, LS, Zheng, JM, Zhang, Z., Liu, Y., Yang, S., Yang, N., Feng, C., Cai, Q., Evers, JB, van der Werf, W., Zhang, LZ, 2018. La agrosilvicultura permite una alta eficiencia de captura de luz, fotosíntesis y producción de materia seca en un clima semiárido. EUR. J. Agron. 94, 1–11. eficiencia del uso del agua en el cultivo de papa en China: un metaanálisis. Cultivos de campo Res. 221, 50–60. Mao, L., Zhang, L., Li, W., van der Werf, W., Sun, J., Spiertz, H., Li, L., 2012. Rendimientos Zhang, Z., Zhang, Y., Sun, Z., Zheng, J., Liu, E., Feng, L., Feng, C., Si, P., Bai, W., Cai, Q., ventaja y ahorro de agua en el cultivo intercalado de maíz / guisantes. Cultivos de campo Res. 138, 11-20.Mapfumo, E., Chanasyk, DS, Willms, WD, 2004. Simulando el agua diaria del suelo bajo Yang, N., van der Werf, W., Zhang, L., 2019. La cubierta de película plástica durante la temporada de barbecho festuca de estribaciones pastando con el modelo de herramienta de evaluación del suelo y el agua (Alberta, que precede a la siembra aumenta el rendimiento y la eficiencia del uso del agua del maíz de primavera de Canadá). Hydrol. Proceso. 18, 2787–2800. secano en un clima semiárido. Agric. Manejo del agua. 212, 203–210. Mead, R., Willey, RW, 1980. El concepto de razón equivalente de tierra y ventajas en Zhao, PY, Li, HC, Tuo, DB, Pan, XB, Yan, W., Duan, Y., 2009. Efectos del rastrojo de cultivos combinado con vallas biológicas para reducir la erosión eólica del suelo. Trans. CSAE 25,231– 235 en chino con resumen en inglés. rendimientos para cultivos intercalados. Exp. Agric. 16, 217–228. Moiwo, JP, Tao, FL, 2015. Contribuciones de la precipitación, el riego y el agua del suelo a evapotranspiración en regiones (semi) áridas. En t. J. Climatol. 35, 1079–1089.Morris, RA, Garrity, DP, 1993. Captura y utilización de recursos en cultivos intercalados: Zhao, LY, Liu, YL, Pan, ZH, An, PL, Pan, XB, Zhao, PY, 2013. Impactos de los últimos el cambio climático en el consumo de agua de los cultivos de secano en la zona de transición agua. Cultivos de campo Res. 34, 303–317. agropastoral del norte de China. Acta Meteor. Sinica 27, 585–590. Zhao, H., Wang, RY, Ma, BL, Xiong, YC, Qiang, SC, Wang, CL, Liu, CA, Li, FM, Peoples, MB, Baldock, JA, 2001. Dinámica del nitrógeno de los pastos: fijación de nitrógeno en pone, el impacto de las leguminosas en la fertilidad del nitrógeno del suelo y las contribuciones del nitrógeno fijo a los sistemas agrícolas australianos. Aust. J. Exp. Agric. 41, 327–346.Seligman, NG, Sinclair, TR, 1995. Cambio ambiental global y forraje simulado calidad del trigo II. Estrés hídrico y nitrogenado. Cultivos de campo Res. 40, 29–37.Seyedeh, Habibi, D., Kashani, A., Paknejad, F., Jafary, H., Al-Ahmadi, MJ, Tookalloo, MR, Javad, L., 2010. Evaluación de la arveja vellosa (Vicia villosa Roth) en cultivo puro y mixto con cebada (Hordeum vulgare L.) para determinar la mejor combinación de leguminosas y cereales para la producción de forrajes. Soy. J. Agric. Biol. Sci. 5, 169-176. 2014. El surco de cresta con acolchado de película plástica completa mejora la eficiencia del uso del agua y el rendimiento de tubérculos de la papa en un ecosistema semiárido de secano. Cultivos de campo Res. 161, 137– 148.Zhao, W., Hu, ZM, Li, SG, Guo, Q., Yang, H., Zhang, TH, 2017. Impacto del uso de la tierra conversión de las reservas de carbono orgánico del suelo en un ecotono agropastoral de Mongolia Interior. J. Geogr. Sci. 27, 999-1010. Zhu, JQ, van der Werf, W., Anten, NPR, Vos, J., Evers, JB, 2015. La contribución de plasticidad fenotípica para la captura de luz complementaria en mezclas de plantas. Nuevo Phytol. 207, 1213–1222. 1 1