Determination of the water footprint in the production of the bulb onion crop under two irrigation systems in Samaca (Colombia)

Authors

  • Germán Eduardo Cely-Reyes Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Grupo de investigación GIPSO, Tunja
  • Fabiola del Rosario Camargo-Guerrero Investigador Independiente, Tunja
  • Carlos Julio Fernández-Pérez Investigador Independiente, Tunja
  • Ingrid Yaneth Walteros-Torres Investigador Independiente, Tunja
  • Pablo Antonio Serrano-Cely Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Grupo de investigación GIPSO, Tunja

DOI:

https://doi.org/10.17584/rcch.2023v17i2.16010

Keywords:

Allium cepa L., Crop water use, Irrigation methods, Drip irrigation, Sprinkler irrigation

Abstract

The water footprint (WF) is an environmental indicator to quantify the total volume of water required by an agricultural system during its productive cycle, important for decision-making in the management of water resources in relation to its availability, to improve the efficiency in the use of irrigation water (WFblue), the use of rainwater (WFgreen) and the quality of water used (WFgray). This research estimated the water footprint of bulb onion (Allium cepa L.) cultivation under two irrigation systems in the municipality of Samaca (Colombia), using Cropwat, weighing lysimeters, climate information, crop water requirements and physicochemical analysis of soils and water. The calculation of the WF by component in sprinkler irrigation was: (WFblue) 75.65 m3 t-1, (WFgreen) 67.53 m3 t-1 and (WFgray) 31,29 m3 t-1 ; in drip irrigation: (WFblue) 78.72 m3 t-1, (WFgreen) 65.28 m3 t-1 and (WFgray) 52.4 m 3 t-1. WF maintained a similar trend between irrigations: sprinkler (174.47 m3 t-1) with a yield of 56.0 t ha-1 and drip (196.41 m3 t-1) with a yield of 57.9 t ha-1.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Adeoti, O., O.A. Oyedele, and A. Yusuf. 2021. The water footprint of dry onion production in Nigeria. Water Resour. Ind. 25, 100147. Doi: https://doi.org/10.1016/j.wri.2021.100147

Agronet. 2022. Área, producción, rendimiento y rendimiento nacional por cultivo: cebolla de bulbo. In: https://agronet.gov.co/estadistica/Paginas/home.aspx?cod=1; consulted: January, 2023.

Allen, R.G., L.S. Pereira, D. Raes, and M. Smith. 2006. Evapotranspiración del cultivo: guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje No. 56. FAO, Rome.

Amaya, J.E. and E.F. Méndez. 2013. Respuesta de niveles crecientes de NK en la producción de cebolla (Allium cepa L.) var. “Roja Arequipeña”. Sci. Agropecu. 4(1), 15-25. Doi: https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2013.01.02

Arévalo, D., J. Lozano, and J. Sabogal. 2011. Estudio nacional de huella hídrica Colombia, Sector Agrícola. Sosten. Tecnol. Humanismo (6), 101-126.

Castañeda, J.C. and J.A. Ramírez. 2016. Evaluación del uso y gestión del recurso hídrico para el cultivo de cebolla de bulbo en la finca Buena Vista de la Vereda de Flores-Cundinamarca. Undergraduate thesis. Facultad de Ingeniería, Universidad de la Salle, Bogota.

Castro, H.E., G.E. Cely, and S.N. Vásquez. 2009. Criterios técnicos para un manejo eficiente del riego en cebolla de bulbo. Distrito de Riego del Alto Chicamocha -Boyacá. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colciencias, Tunja, Colombia.

Chapagain, A.K. and A.Y. Hoekstra. 2011. The blue, green and grey water footprint of rice from production and consumption perspectives. Ecol. Econ. 70(4), 749-758. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2010.11.012

Díaz, O.D., J.A. Lizarazo, and J.A. Torres. 2016. Determinación de la huella hídrica del algodón. Rev. Espec. Ing. 10, 39-46. Doi: https://doi.org/10.22490/25394088.1586

Egan, M. 2011. The water footprint assessment manual. Setting the Global Standard. Social Environ. Account. J. 31(2), 181-182 https://doi.org/10.1080/0969160x.2011.593864

Franke, N.A., H. Boyacioglu, and A.Y. Hoekstra. 2013. Grey water footprint accounting. Tier 1 Supporting guidelines. Value of Water Research Report Series No. 65. UNESCO; Institute for Water Education (IHE), Delft, The Netherlands.

Gao, J., P. Xie, L. Zhuo, K. Shang, X. Ji, and P. Wu. 2021. Water footprints of irrigated crop production and meteorological driving factors at multiple temporal scales. Agric. Water Manag. 255, 107014. Doi: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.107014

Gobernación de Boyacá. 2020. Ordenamiento Territorial Departamental de Boyacá (OTDB): productividad sector agropecuario. In: https://planeacion.boyaca.gov.co/wp-content/uploads/2020/02/DOCUMENTO-PRODUCTIVIDAD-ajustado.pdf; consulted: December, 2022.

Hoekstra, A.Y. 2017. Water footprint assessment: evolvement of a new research field. Water Resour. Manage. 31(10), 3061-3081. Doi: https://doi.org/10.1007/s11269-017-1618-5

Hoekstra, A.Y. and P.Q. Hung. 2005. Globalisation of water resources: international virtual water flows in relation to crop trade. Global Environ. Change 15(1), 45-56. Doi: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2004.06.004

ISO. 2014. ISO 18091 Quality management systems — Guidelines for the application of ISO 9001:2008 in local government. In: https://www.iso.org/obp/ui#iso:std:iso:18091:ed-1:v1:en; consulted: June, 2022.

IDEAM, Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. 2015. Estudio nacional del agua 2014. In: http://www.ideam.gov.co/web/agua/estudio-nacional-del-agua; consulted: June, 2022.

IDEAM, Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. 2019. Estudio nacional del agua 2018. In: http://www.ideam.gov.co/web/agua/estudio-nacional-del-agua; consulted: June, 2022.

IDEAM, Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. 2023. Estudio nacional del agua 2022. In: http://www.ideam.gov.co/web/agua/estudio-nacional-del-agua; consulted: June, 2022.

IICA, Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. 2021. Gestión y manejo del agua en la agricultura. San José.

Léllis, B.C., A. Martínez-Romero, R.C. Schwartz, J.J. Pardo, J.M. Tarjuelo, and A. Domínguez. 2022. Effect of the optimized regulated deficit irrigation methodology on water use in garlic. Agric. Water Manag. 260, 107280. Doi: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.107280

MADR, Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Colombia. 2019. Estrategia de ordenamiento de la producción. Cadena productiva de la cebolla de bulbo. In: https://sioc.minagricultura.gov.co/DocumentosContexto/S3707-20200602%20Plan%20OP%20Cebolla%20de%20bulbo.pdf; consulted: June, 2022.

Medina, E.K., O.R. Mancilla, M.M. Larios, R.D. Guevara, J.L. Olguín, and O.A. Barreto. 2016. Calidad del agua para riego y suelos agrícolas en Tuxcacuesco, Jalisco. Idesia 34(6), 51-60. Doi: https://doi.org/10.4067/S0718-34292016005000035

Mekonnen, M.M. and A.Y. Hoekstra. 2011. The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products. Hydrol. Earth Syst. Sci. 15(5), 1577-1600. Doi: https://doi.org/10.5194/hess-15-1577-2011

Peñaloza-Sánchez, A.M., A. Bustamante-González, S. Vargas-López, J.L. Jaramillo-Villanueva, and A. Quevedo-Nolasco. 2020. Huella hídrica de los cultivos de cebolla (Allium cepa L.) y tomate de cáscara (Physalis ixocarpa Brot.) en la región de Atlixco, Puebla, México. Tecnol. Cienc. Agua 11(5), 1-30. https://doi.org/https://doi.org/10.24850/j-tyca-2020-05-01

Ríos, J.L. B.E. Rios, J.E. Cantú, H.E. Rios, S. Armendáriz, J.A. Chávez, C. Navarrete , and R. Castro. 2018. Análisis de la eficiencia física, económica y social del agua en espárrago (Asparagus officinalis L.) y uva (Vitis vinifera) de mesa del DR-037 Altar-Pitiquito-Caborca, Sonora, Mexico 2014. Rev. Fca. Uncuyo 50(1), 101-122.

Romero, M., M. Quintero, and F. Monserrate, 2016. Elementos técnicos para la medición de huella hídrica en sistemas agrícolas. Publicación CIAT No. 419. CIAT, Santiago de Cali, Colombia

Ruiz, J.A., G. Medina, I.J. González, H.E. Flores, G. Ramírez, C. Ortiz, K.F. Byerly , and R.A. Martínez. 2013. Requerimientos agroecológicos de cultivos. Libro Técnico No. 3. 2nd ed. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP); Campo Experimental Centro Altos de Jalisco (CIRPAC), Tepatitlán de Morelos, Mexico.

Shaxson, F. and R. Barber. 2005. Hidrología, arquitectura del suelo y movimiento del agua. pp. 9-26. In: Optimización de la humedad del suelo para la producción vegetal. El significado de la porosidad del suelo. Boletín de Suelos de la FAO No. 79. FAO, Rome.

Su, X., J. Li, and V.P. Singh. 2014. Optimal allocation of agricultural water resources based on virtual water subdivision in shiyang river basin. Water Resour. Manage. 28 (8), 2243-2257. Doi: https://doi.org/10.1007/s11269-014-0611-5

UN-Water. 2014. A Post-2015 Global goal for water: synthesis of key findings and recommendations from UN-Water. In: https://www.un.org/waterforlifedecade/pdf/27_01_2014_un-water_paper_on_a_post2015_global_goal_for_water.pdf; consulted: June, 2022.

USDA, 2014. Claves para la taxonomía de suelos. 12th ed. Washington, DC.

Valenzuela, I. and A. Torrente. 2010. Física de suelos. pp. 139-212. In: Burbano, H. and F. Silva (eds.). Ciencia del suelo: principios básicos. Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo, Bogota.

WWF Colombia. 2012. Una mirada a la agricultura de Colombia desde su huella hídrica. En: https://wwfeu.awsassets.panda.org/downloads/hh_colombia_6b.pdf; consulted: June, 2022.

Zhang, F., Y. Cai, Q. Tan, and X. Wang. 2021. Spatial water footprint optimization of crop planting: a fuzzy multiobjective optimal approach based on MOD16 evapotranspiration products. Agric. Water Manag. 256, 107096. https://doi.org/10.1016/J.AGWAT.2021.107096

Zhang, Y., K. Huang, Y. Yu, T. Hu, and J. Wei. 2015. Impact of climate change and drought regime on water footprint of crop production: the case of Lake Dianchi Basin, China. Nat. Hazards 79(1), 549-566. Doi: https://doi.org/10.1007/s11069-015-1862-z

Bulb onion crop by   sprinkler (above) and drip (below). Photo: F.R. Camargo

Downloads

Published

2023-05-01
Metrics
Views/Downloads
  • Abstract
    27
  • PDF
    20

How to Cite

Cely-Reyes, G E, Camargo-Guerrero, F del R, Fernández-Pérez, C J, Walteros-Torres, I Y, & Serrano-Cely, P A. (2023). Determination of the water footprint in the production of the bulb onion crop under two irrigation systems in Samaca (Colombia). Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas, 17(2), e16010. https://doi.org/10.17584/rcch.2023v17i2.16010

Issue

Section

Vegetable section