Integrating microirrigation with rainwater harvesting to improve yield, water productivity and profit in a citrus orchard

• Published in: Irrigation and drainage 2022-04, Vol.71 (2), p.310-319
• Main Authors: Panigrahi, Pravukalyan, Srivastava, Anoop K., Huchche, Ambadas D.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: agrumes; Basin irrigation; citrus; Crop yield; Drip irrigation; Economic feasibility; Economics; Energy consumption; Feasibility studies; Fruits; Hydrologic data; Irrigation; microirrigation; micro‐irrigation; Orchards; Plantations; Productivity; productivité de l'eau; Rain; Rain water; Rainfall; rainwater harvesting; Regression models; rendement; Resource management; Runoff; récolte des eaux de pluie; Sustainability; Sustainable yield; Water conservation; Water harvesting; water productivity; Water resources; Water resources management; yield
• ISSN: 1531-0353; 1531-0361
• DOI: 10.1002/ird.2665

Integrated water resource management is key to sustainable citriculture. Keeping this in mind, a study was conducted to evaluate the techno‐economic feasibility of rainwater harvesting and use of harvested water by microirrigation in a citrus orchard. The prediction of runoff from rainfall data which may help in the planning and design of water conservation measures in citrus orchards has also been explored in the study. Three water conservation treatments, viz. continuous trench (CT), CT + rainwater harvesting tank (RWHT) + basin irrigation (BI) and CT + RWHT + drip irrigation (DRI) with rainfed treatment (RT), were compared in relation to productivity, water productivity and profit in a citrus orchard. The CT + RWHT + DRI produced 219% higher fruit yield with 298% higher net income (NI) and 130% higher net economic water productivity (NEWP) compared with RT (yield, 7.14 t ha−1; NI, 59 704 INR ha−1; NEWP, 15.75 INR m−3). The sustainable yield index (SYI) and energy use efficiency (EUE) were 49 and 87% higher, respectively, in CT + RWHT +DRI than RT. The regression model developed reasonably predicted (R2 = 0.84–0.94) the runoff from rainfall in a citrus orchard. Résumé La gestion intégrée des ressources en eau est la clé d'une agriculture durable. Dans cette perspective, une étude a été menée pour évaluer la faisabilité techno‐économique de la collecte des eaux de pluie et de l'utilisation de l'eau récoltée par micro‐irrigation dans les plantations d'agrumes. La prévision du ruissellement à partir des données de précipitations, qui peut aider à la planification et à la conception de mesures de conservation de l'eau dans les vergers d'agrumes, a également été explorée dans l'étude. Trois traitements de conservation de l'eau, à savoir la tranchée continue (CT), CT + réservoir de collecte des eaux de pluie (RWHT) + irrigation par bassin (BI), CT + RWHT + irrigation goutte à goutte (DRI) avec traitement par pluie (RT), ont été comparés en fonction de la productivité, de la productivité de l'eau et du profit dans les plantations d'agrumes. CT + RWHT + DRI a donné un rendement des fruits supérieur de 219% avec un revenu net (NI) supérieur de 298% et une productivité économique nette de l'eau (NEWP) supérieure de 130% par rapport au RT (rendement, 7,14 t ha−1; NI, 59 704 INR ha−1; NEWP, 15.75INR m−3). L'indice de rendement durable (SYI) et l'efficacité énergétique (EUE) étaient respectivement 49 et 87% plus élevés dans CT + RWHT +DRI que dans RT. Le modèle de ré