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Water uptake and transport in lianas and co-occurring trees of a seasonally dry tropical forest

José Luis Andrade Torres Frederick Meinzer guillermo goldstein Stefan Schnitzer (2005)

Water uptake and transport were studied in eight liana species in a seasonally dry tropical forest on Barro Colorado Island, Panama. Stable hydrogen isotope composition (δD) of xylem and soil water, soil volumetric water content (θv), and basal sap flow were measured during the 1997 and 1998 dry seasons. Sap flow of several neighboring trees was measured to assess differences between lianas and trees in magnitudes and patterns of daily sap flow. Little seasonal change in θv was observed at 90-120 cm depth in both years. Mean soil water δD during the dry season was -19‰ at 0-30 cm, -34‰ at 30-60 cm, and -50‰ at 90-120 cm. Average values of xylem δD among the liana species ranged from -28‰ to -44‰ during the middle of the dry season, suggesting that water uptakewas restricted to intermediate soil layers (30-60 cm). By the end of the dry season, all species exhibited more negative xylem δD values (-41‰ to -62‰), suggesting that they shifted to deeper watersources. Maximum sap flux density in co-occurring lianas and trees were comparable at similar stem diameter (DBH). Furthermore, lianas and trees conformed to the same linear relationship between daily sap flow and DBH. Our observations that lianas tap shallow sources of soil water at the beginning of the dry season and that sap flow is similar in lianas and trees of equivalent stem diameter do not support the common assumptions that lianas rely primarily on deep soil water and that they have higher rates of sap flow than co-occurring trees of similar stem size.

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PANAMA SAP FLOW SOIL VOLUMETRIC WATER CONTENT STABLE HYDROGEN ISOTOPE RATIO TROPICAL FOREST TREES BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

Servicio de riego mediante Internet y dispositivos móviles

GRACIANO JAVIER AGUADO RODRIGUEZ (2013)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Hidrociencias).- Colegio de Postgraduados, 2013.

Hoy en día existe la tecnología para realizar actividades de manera automática y en tiempo real en diversos campos de la investigación. Entre las aplicaciones más importantes en agricultura destaca la automatización del riego, determinación del momento del riego y cálculo de la lámina de riego necesaria para abastecer al suelo de alguna parcela y llevarlo a tener humedad a capacidad de campo. Por ello en esta investigación se planteó elaborar un sistema integrado que sea capaz de estimar el Contenido Volumétrico de Agua en el Suelo (WVC) de varias parcelas mediante el cálculo de un Balance Hídrico Climático (BHC) a nivel horario con el método de Allen (2006). Adicionalmente, en caso de tener disponibilidad de una red de estaciones meteorológicas, se elaboró una aplicación que realiza interpolación espacial a nivel horario para estimar las variables meteorológicas en las diferentes parcelas en donde se realiza el BHC. Cabe mencionar que después de lo anterior se elaboró una aplicación que realiza la predicción del número de horas con Humedad Fácilmente Aprovechable (HFA) que tiene el suelo de las diferentes parcelas para que el productor encargado de alguna parcela pueda planear adecuadamente el momento del próximo riego. Finalmente se elaboró una aplicación para enviar alertas de riego y consulta de horas con HFA en el suelo vía teléfono celular mediante el uso del Servicio de Mensajes Cortos (SMS) para mantener informado al encargado de alguna parcela. Se encontró con esta investigación que si es posible conocer en todo momento (cada hora) el WVC de cualquier parcela y además el SMS es confiable para mantener informado a los encargados de las parcelas sobre el estado de humedad del suelo. _______________ IRRIGATION SERVICE THROUGH INTERNET AND MOBILE DEVICES. ABSTRACT: Today exists the technology to automate in real-time and in various fields of research. Among the most important applications in agriculture highlights the automation of irrigation, irrigation moment estimation and calculation of the irrigation depth needed to supply the soil in a plot and bring it to have moisture at field capacity. Therefore, in this research it was developed an integrated system that is able to estimate the volumetric water content in the soil of several plots by calculating the hourly climatic water balance (BHC) with the method of Allen (2006). Additionally, in case of availability of a network of weather stations, it was developed an application that performs spatial interpolation to estimate the hourly meteorological variables in the different plots where BHC is performed. It is noteworthy that after the above it was developed an application that makes prediction of the number of hours with soil moisture easily available that contains the different plots for the producer in charge of a plot can plan properly the time of the next irrigation. Finally, we developed an application to send alerts irrigation and to consult hours with soil moisture easily available via cell phone by using Short Message Service (SMS) to keep informed the user of any parcel. It was found in this research that it is possible to know at all times (hourly) volumetric water content in the soil of any plot and also the SMS is reliable to keep users informed of the plots soil moisture status.

Doctoral thesis

Contenido volumétrico de agua en el suelo Teléfono celular Variables meteorológicas Predicción Interpolación espacial Volumetric water content in the soil Cell phone Meteorological variables Prediction Spatial interpolation Hidrociencias Doctorado CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Soil water crop modeling for decision support in millet-based systems in the Sahel: a challenge

Irenikatche Akponikpe Bruno Gerard Charles Bielders (2014)

Food insecurity in the Sahelian environment was extensively shown to be a result of low soil fertility and high climate risks. But decisions and recommendations made from the great wealth of research have little been adopted by farmers. Soil water crop models (SWCM) can assist researchers and development actors in this environment if they can appropriately deal with the constraints and mainly farmers’ agricultural development goals. We reviewed the Sahelian agricultural constraints and farmer management practices with an emphasis on Niger and pearl millet. Significant results derived from research works to improve crop productivity are presented and analyzed with regard to the main agricultural constraints. Potential and currently used SWCMs are presented and compared for relevance for use in such a particular environment for decision support (DS). This shows that crop modeling in millet-based agricultural system of the Sahel should be addressed with an integrated approach that can handle the multiple and usually connected agricultural constraints of the region: low soil fertility and spatial variability, time and space rainfall variability. Recommendations were made regarding the relevant and minimum aspects that SWCM should take into account for a successful and reliable use for DS in the complex Sahelian environment.

Article

Soil water characteristics CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Modelación de la dinámica de escurrimientos y sedimentos en la cuenca del río Chapingo.

JULIO CÉSAR MÁRQUEZ ZÁRATE (2020)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Edafología).- Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, 2020.

En esta investigación se seleccionó la cuenca del río Chapingo para evaluar el impacto hidrológico de las obras de conservación de suelo y agua (CSA) (117 presas de control de azolves y 325.27 ha de reforestaciones) construidas a principios de los 70’s por el Plan Lago de Texcoco y determinar en qué momento fue evidente el impacto de las mismas, así como para identificar en qué medida han impactado el balance hidrológico general de la cuenca. Primero se realizó un análisis estadístico sobre valores anuales de volúmenes escurridos (Qa), escurrimientos máximos (Qp) y producción de sedimentos (Ps) del periodo 1950 a 2000, utilizando análisis de tendencia de Mann-Kendall (MK) y detección de puntos de cambio de Pettitt, Buishand, NHST y von Neumann. Los resultados indican que no existe una tendencia de cambio en la precipitación (PP) y el Qa, pero que Qp y Ps sí mostraron una tendencia decreciente a partir del punto de cambio detectado en 1974. Al comparar las variables hidrológicas en dos periodos: i) antes de obras (1950 a 1974) y ii) después de obras (1975 a 2000) con ANOVA (P<0.05) al 95 % de confianza, se encontró que no existen diferencias estadísticamente significativas en la PP en ambos periodos y en contraste, sí existen diferencias estadísticamente significativas entre las varianzas de Qa, Qp y Ps, lo que explica las bondades de las acciones de conservación para reducir el escurrimiento superficial y la producción de sedimentos. Posteriormente se calibró y validó el modelo SWAT de 1960 a 1968 para determinar si era posible la modelación de los escurrimientos antes de obras con esta herramienta. Para el funcionamiento del modelo se utilizó información climática, parámetros fisiotécnicos de las coberturas vegetales y las propiedades físicas y químicas de los tipos de suelos presentes en la cuenca. Para la calibración (c) y validación (v) se estimó el coeficiente de determinación (R2) y el índice de eficiencia Nash-Sutcliffe (NSE) entre valores observados y simulados para caudales mensuales (R2 = 0.57 c, NSE = 0.516 c, R2 = 0.39 v, y NSE = 0.487 v). Los índices de eficiencia obtenidos son satisfactorios y buenos conforme la bibliografía, por lo que la calibración y validación del modelo SWAT se considera adecuada. Se recomienda su uso para modelar los escurrimientos en la época posterior a las obras de conservación de suelo y agua y así enriquecer la toma de decisiones sobre posibles estrategias de conservación de suelo y agua en la cuenca del río Chapingo. ______________ MODELING RUNOFF AND SEDIMENT DYNAMICS IN THE CHAPINGO RIVER BASIN. ABSTRACT: In this research, the Chapingo River Basin was selected to assess the hydrologic impact of soil and water conservation works (117 dams of sediment control and 325.27 ha of reforestation) built in the early 70's by the Texcoco Lake Plan and to determine at what moment the impact of those was evident, as well as to identify how they have impacted the general hydrologic balance of the basin. First, a statistical analysis was performed on annual values of runoff volumes (Qa), peak runoff (Qp) and sediment yield (Ps) from 1950 to 2000, using Mann-Kendall trend analysis (MK) and change points detection of Pettitt, Buishand, NHST and von Neumann. The results indicate that there is no tendency of change in precipitation (PP) and Qa, but that Qp and Ps did show a decreasing trend from the change point detected in 1974. When comparing hydrological variables as two periods: i ) before conservation (1950 to 1974) and ii) after conservation (1975 to 2000) with ANOVA (P <0.05) at 95% confidence, it was found that there are no statistically significant differences in the PP in both periods, but in contrast, there are statistically significant differences between the means of Qa, Qp and Ps, which explains the benefits of conservation works to reduce surface runoff and sediment yield. Subsequently, the SWAT model was calibrated and validated from 1960 to 1990 to determine if runoff modeling before soil and water conservation works was possible with this tool. For model operation it was necessary climatic information, physiotechnical parameters of land use/land cover and the physical and chemical properties of the soil types present in the basin. For calibration (c) and validation (v), the coefficient of determination (R2) and the Nash-Sutcliffe efficiency index (NSE) between observed and simulated values were estimated for monthly flow (R2 = 0.57 c, NSE = 0.516 c, R2 = 0.39 v, and NSE = 0.487 v). The efficiency indexes obtained are satisfactory and good according to the literature, so it is considered that the calibration and validation of the SWAT model is adequate. Its use is recommended to model runoff in the period after soil and water conservation works and thus enrich decision-making on possible soil and water conservation strategies in the Chapingo river basin.

Doctoral thesis

Conservación de suelo y agua Mann-Kendall Pettitt SWAT Nash-Sutcliffe Soil and water conservation Edafología Doctorado CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DEL SUELO (EDAFOLOGÍA) CONSERVACIÓN DE SUELOS

Impacto de obras de conservación de suelo y agua sobre la productividad agrícola y calidad edáfica en Tlaxcala.

HUGO LARIOS TLALI (2020)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Hidrociencias).- Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, 2020.

En México, la técnica habitual de afrontar los problemas de erosión y la baja productividad de parcelas agrícolas consiste en construir obras de conservación de suelo y agua; sin embargo, a pesar del extenso uso de estas prácticas, los reportes disponibles no incluyen su efecto cuantitativo en la calidad del recurso edáfico. El objetivo de la presente investigación fue evaluar el impacto de obras de conservación de suelo y agua en Tlaxcala, sobre la fertilidad química y rendimiento agrícola. Para ello, se identificó, delimitó y clasificó –en imágenes satelitales y dentro del programa operativo ArcGis 10.3–, áreas con presencia de obra; obteniéndose 2,469 polígonos que se clasificaron en: conservación forestal, agricultura con obra siguiendo curvas a nivel, parcela perpendicular a la pendiente, y área urbana con parcelamientos. Al universo de estas obras se aplicó un sistema de muestreo estatificado (con 92% de confianza) para obtener el número de muestra: 16 polígonos con obra [CO]. El método de comparación de parcelas pareadas requirió la selección adicional de 16 polígonos sin obra [SO], la cual se hizo mediante técnicas de percepción remota. Las 32 parcelas se evaluaron a través de indicadores socioeconómicos (sistemas de cultivo y rendimiento agrícola) y ambientales (niveles de fertilidad química del suelo). Los sistemas de cultivo entre parcelas CO y SO no se diferenciaron (p < 0.01) considerando las labores culturales que los agricultores implementan en sus parcelas. Las obras de conservación de suelo y agua tienden a incrementar el rendimiento de grano de maíz y los valores de los índices de fertilidad química del suelo en 7% (p=0.717) y 15% (p=0.669), respectivamente. _______________ IMPACT OF SOIL AND WATER CONSERVATION WORKS ON AGRICULTURAL PRODUCTIVITY AND SOIL QUALITY IN TLAXCALA. ABSTRACT: In Mexico, a common technique to deal with erosion problems and the low productivity of agricultural areas is by building soil and water conservation works; however, despite the extensive use of these structural measures, the available reports do not include the quantitative effect on soil quality. The objective of the present investigation was to evaluate the impact of soil conservation works in Tlaxcala, on chemical fertility and agricultural corn yield. To do this, areas with presence of work were identified, delimited and classified through satellite images and ArcGis 10.3 operating program; this process generated 2,469 polygons, which were classified as follows: forest conservation, agriculture with work following contour lines, plot perpendicular to the slope, and urban area with plots. A stratified sampling system (with 92% confidence) was applied to the universe of these conservations works, which established a sample size of 16 polygons. Inside this agricultural plots were identified [CO]. To use the paired parcel comparison method, 16 more polygons without work [SO] were chosen using remote sensing techniques. The 32 paired plots were evaluated through socioeconomic (cultivation systems and agricultural yield) and environmental indicators (parameters of chemical soil fertility). Regarding cultivation systems, no significant difference (p < 0.01) between CO and SO plots was observed when considering type of cultural tasks that farmers implement in their plots. Soil and water conservation works tend to increase the corn grain yield and the values of the chemical soil fertility indices by 7% (p = 0.717) and 15% (p = 0.669), respectively.

Doctoral thesis

Obras de conservación de suelo y agua Muestreo estratificado Parcelas pareadas Evaluación Indicadores Soil and water conservation works Stratified sampling Paired plots Evaluation Indicators Hidrociencias Doctorado CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DEL SUELO (EDAFOLOGÍA) FERTILIDAD DEL SUELO

Sistema para programar y calendarizar el riego de los cultivos en tiempo real

MIGUEL SERVIN PALESTINA (2015)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Hidrociencias).- Colegio de Postgraduados, 2015.

La actividad agrícola consume más del 80 por ciento del agua disponible a nivel mundial, se considera como una gran consumidora de los recursos hídricos, esto se debe al desperdicio de agua que se presenta, aun en sistemas tecnificados; esto debido a que se desconocen los requerimientos hídricos de los cultivos. La tecnificación del riego plantea tres preguntas básicas: cuánto, cuándo y cómo regar los cultivos para obtener máxima eficiencia y productividad del agua. Este estudio se centra en las dos primeras interrogantes, mediante la programación del riego, la cual es una técnica que consiste en determinar la cantidad de agua y el momento en que han de regarse los cultivos; este es un instrumento fundamental para lograr un uso eficiente del agua. Regularmente el riego se realiza sin soporte técnico con base únicamente en la experiencia de los usuarios, razón por la cual se requiere mayor sistematización y difusión de las técnicas disponibles para realizarlo de una manera adecuada. El objetivo de esta investigación fue desarrollar un sistema en línea para que los usuarios de riego del estado de Zacatecas estimen las demandas de agua de los cultivos (Ajo, Chile, Frijol y Maíz) y programen sus riegos en tiempo real. El programa resuelve el balance de agua en el suelo mediante la estimación previa de cada uno de sus componentes de perdida y ganancias de agua, es decir mediante un balance hídrico climático; con el uso de datos climáticos obtenidos de la red de 36 estaciones agroclimáticas automatizadas distribuidas en el Estado. Lo que permite estimar el consumo de agua a través del tiempo, y determinar el calendario de riegos de los cultivos, el programa se ejecuta vía internet y fue codificado en lenguaje PHP que, junto con HTML, permite crear sitios WEB dinámicos. _______________ SYSTEM PROGRAMMING AND IRRIGATION SCHEDULES CROP IN REAL TIME. ABSTRACT: The agriculture consumes more than 80 percent of the water available worldwide, is considered as consume a lot of water resources, this is due to water wastage that occurs, even in technically advanced systems; this because the water requirements of crops are unknown. The irrigation technology raises three basic questions: how much, when and how to irrigate crops for maximum efficiency and water productivity. This study focuses on the first two questions, by irrigation scheduling, which is a technique that consists in determining the amount of water and the time to be irrigated crops; this is an essential tool for efficient water use. Regularly watering is done without support based solely on the user experience, why greater systematization and dissemination of techniques available to do it in a proper way is required. The objective of this research was to develop an online system for irrigation users of Zacatecas consider water demands of crops (Garlic, Chile, Bean and Corn) and program their irrigation in real time. The program solves the water balance in the soil by previous estimate of each of its components lost profit and water, ie by a climatic water balance; obtained using climate data network 36 agroclimatic automated stations distributed in the state. Allowing estimating water consumption over time and determining the timing of irrigation of crops, the program runs via internet and was coded in PHP language along with HTML to create dynamic Web sites.

Master thesis

Evapotranspiración Balance hídrico Agua-suelo Estaciones climáticas Cultivos Evapotranspiration Water balance Water-soil Weather stations Crops Hidrociencias Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Degradación y transporte de etilentiourea (ETU) en suelo y agua de una zona tropical del sureste de México

Luz Elizabeth Ruiz Suárez (2009)

Resumen en español: "En la zona del trópico de México, se usan productos principalmente a base del ingrediente activo mancozeb, para el control de Sigatoka negra, en el cultivo del banano. Se hacen aproximadamente 52 aplicaciones anuales, usando una dosis de 2.5 kg ha-1.Uno de los productos de degradación del mancozeb es el etilentiourea (ETU), el cual es considerado como un posible contaminante ambiental. Con el objetivo de conocer la persistencia, movilidad y efecto de etilentiourea (ETU), se hicieron ensayos en suelo y agua, simulando condiciones de una zona tropical. Se encontró que 1 mg kg-1 de ETU en suelo activo, tuvo una vida media de 1.5 h y que fue degradado totalmente en menos de 24 h. El contenido inicial de ETU producido de mancozeb (20.8 mg kg-1) en suelo activo, estuvo por debajo del límite de detección (0.006 mg L-1) en la 120 h, al degradarse principalmente por vía biológica. Por otro lado, no hubo diferencia significativa en la degradación de la concentración inicial de 2.38 mg L-1 de ETU, en agua activa y estéril, la vida media fue 115.52 y 99.02 h, respectivamente. Lo anterior indica que la principal vía de degradación de ETU en agua fue la hidrólisis, la cual no ha sido reportada anteriormente como vía principal de degradación. Al hacer el estudio del movimiento de ETU en suelo, el metabolito no fue detectado en el suelo y ni en el lixiviado, debido a que tuvo un efecto de dilución en el suelo. El mancozeb y el ETU no tuvieron efecto en la respiración del suelo al tener una tasa de producción de CO2 de 46.99 y 47.21 mg CO2 kg-1 d-1 en suelo activo con y sin mancozeb, respectivamente. Los resultados indican que bajo condiciones de una zona tropical, ETU a partir de mancozeb no representa riesgo de acumulación en suelo ni en aguas subterráneas, mientras que para los acuíferos el metabolito podría representar un riesgo de contaminación. "

Doctoral thesis

Plaguicidas;Etilentiourea;Mancozeb;Contaminación del agua;Contaminación de suelos Pesticides;Ethylenethiourea;Mancozeb;Water pollution;Soil pollution INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

El protocolo familiar: Herramienta para la transferencia generacional de las empresas familiares

LIBNAZARET BETANCOURT RODRIGUEZ ANNISEL DIAZ MONTES THANAIRI DE FATIMA MEZO UC ANDRES MIGUEL PEREYRA CHAN RAYMA IRERI MALDONADO ASTUDILLO (2020)

En México, más del 90 % de las empresas son de tipo familiar. A pesar de su relevancia en la economía nacional, diversos autores concuerdan que son quienes más sufren las altas tasas de mortalidad, primordialmente a raíz del traspaso de una generación a otra. Esta problemática de continuidad, entre otras causas, está asociada a la falta de un protocolo familiar a razón de la inadecuada planeación de la sucesión.

In Mexico, more than 90 % of the companies are family owned. Despite its relevance in the national economy, several authors agree that they suffer the most from high mortality rates, primarily as a result of the transfer from one generation to another. This problem of continuity, among other causes, is associated with the lack of a family protocol due to the inadequate planning of succession.

Article

Empresa familiar Protocolo familiar Continuidad Sucesión Estructura Contenido Family Business Family protocol Succession Continuity Structure Content CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA COMUNICACIONES SOCIALES

Eliminación de iones As (V) y As (III) en agua con zeolitas naturales, tipo clinoptilolita

MARITZA ESTELA GARAY RODRIGUEZ (2018)

135 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Este trabajo presenta el uso de zeolita natural mexicana (tipo clinoptilolita) de dos estados de la República Mexicana: Oaxaca y Guanajuato como material adsorbente en la remoción de iones arsénico(III) y arsénico (V) en agua. La zeolita se acondicionó con hierro por el método de precipitación-impregnación a partir de una solución de nitrato de hierro y las pruebas de remoción de arsénico se realizaron en un sistema de columna de flujo ascendente y descendente con un lecho fijo de zeolita acondicionada. En la remoción del arsénico se determinaron los siguientes parámetros de operación: la concentración de arsénico adsorbido, el pH óptimo, temperatura y tiempo de contacto. También se estudió la capacidad de retención de iones por medio Las zeolitas se caracterizaron por los métodos de Difracción de Rayos X (XRD), Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Análisis Químico Elemental (SEM/EDS), Espectroscopia Raman, Área Específica (BET), Análisis de Fluorescencia y Espectroscopia de Infrarrojo por Transformada de Fourier (FT-IR) antes y después de las pruebas de adsorción de arsénico. El acondicionamiento superficial de las zeolitas mejoró su capacidad de adsorción ya que la fijación del hierro en la superficie de la zeolita es posible dadas las propiedades superficiales que presentan éstos minerales, al tratarse de un material abundante y económico y que está presente en gran parte del suelo mexicano, podría proponerse como una alternativa de uso para remover el arsénico de agua contaminada con arsénico y solucionar los problemas de salud a los que se enfrentan muchos seres humanos por la ingesta diaria de agua contaminada con arsénico.

Master thesis

Water--Purification--Arsenic removal. Drinking water--Arsenic content. Agua potable -- Contaminación. TD427.A77 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Impacts of conservation agriculture on soil structure and hydraulic properties of Malawian agricultural systems

Andrew Dougill Thirze Hermans Christian Thierfelder (2020)

Sub-Saharan Africa (SSA) faces climate change and food insecurity challenges, which require action to create resilient farming systems. Conservation agriculture (CA) is widely promoted across SSA but the impacts on key soil physical properties and functions such as soil structure and hydraulic properties that govern water storage and transmission are not well understood. The aim of this study was to assess the impacts of long term (10–12 years) maize-based CA on soil hydraulic conductivity, water retention and pore size distribution. Root zone (0–30 cm depth) soil total porosity, pore size distribution, saturated hydraulic conductivity (Ksat) and plant available water capacity (PAWC) of conventional maize monocrop farming systems (CP) are compared with those of adjacent CA trials with either sole maize or maize intercrop/rotation with cowpea (Vigna unguiculata L.), pigeon pea (Cajanus cajan L.) or velvet bean (Mucuna pruriens L) in trial locations across central and southern Malawi. Results show that maize-based CA systems result in significant changes to soil hydraulic properties that correlate with improved soil structure. Results demonstrate increases of 5–15 % in total porosity, 0.06−0.22 cm/min in Ksat, 3–7 % in fine pores for water storage and 3–6 % in PAWC. Maize monocrop CA had similar effect on the hydraulic properties as the maize-legume associations. The values of Ksat for CA systems were within optimum levels (0.03–0.3 cm/min) whereas PAWC was below optimum (<20 %). There was no significant build-up in soil organic matter (OM) in the CA systems. The results lead to a recommendation that crop residue management should be more pro-actively pursued in CA guidance from agricultural extension staff to increase soil OM levels, increase yields and enhance climate resilience of sub-Saharan African farming systems.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CONSERVATION AGRICULTURE SOIL STRUCTURE SOIL WATER RETENTION POROSITY DRY SPELLS RESILIENCE