environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2026-3-62-71environment-1035Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSРасчет режима орошения кукурузы для различных типов почв агроклиматического региона Имбо (Республика Бурунди) с использованием модели FAO CROPWATCalculation of irrigation regime for maize on different soil types of the Imbo agro-climatic region (republic of Burundi) using the FAO CROPWAT modelhttps://orcid.org/0009-0004-5052-4803ИчитегетсеИ.IcitegetseI.

Ичитегетсе Инносент, аспирант; кафедра сельскохозяйственных мелиораций

Author ID: 1273590

г. Москва

Icitegetse Innocent, post graduate student; department of agricultural Land reclamation

Author ID: 1273590

Moscow

citegetseinnocent@gmail.comРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева; Институт мелиорации, водного хозяйства и строительства имени А.Н. КостяковаРоссияA.N. Kostyakov Institute of Land Reclamation, Water Management and Construction; Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation202621082026036271Copyright © Ичитегетсе И., 20262026Ичитегетсе И.Icitegetse I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/1035

Рациональное использование водных ресурсов имеет критическое значение для устойчивого сельскохозяйственного производства в регионах с выраженной сезонностью осадков, к которым относится Республика Бурунди. Исследования направлены на определение потребности в воде кукурузы и разработку оптимального режима орошения с использованием методологии ФАО, реализованной в модели CROPWAT 8.0, применительно к трем расчетным участкам агроклиматического региона Имбо с различными типами почв. Участки I, II и III соответствуют почвам типа Солончаки (SCgl), Глейсоли (GLmo) и Камбисоли (CMdy) соответственно. Климатические данные получены с метеостанции Бужумбура. Дата посева – 1 июля, дата уборки – 28 октября, продолжительность вегетационного периода – 120 суток. Эталонная эвапотранспирация рассчитана по методу Пенмана-Монтейта. Суммарное водопотребление кукурузы ETc составило 434.8 мм; эффективные осадки в вегетационный период – 127.2 мм (29.2%); теоретическая потребность кукурузы в воде по методу CWR (Crop Water Requirement) – 312.0 мм – одинакова для всех трех участков. Графики поливов, сформированные с учетом реальных почвенных параметров каждого участка, существенно различаются: участок I (Солончаки, продуктивные влагозапасы (Total Available Water, TAW) = 120 мм/м) – 8 поливов нормой 38 мм, брутто – 337.8 мм, эффективность графика орошения (Efficiency irrigation schedule) – 97.9%; участок II (Глейсоли, TAW = 120 мм/м) – 11 поливов нормой 35 мм, брутто 427.8 мм, эффективность графика орошения составила 99.7%; участок III (Камбисоли, TAW = 80 мм/м) – 14 поливов нормой 32 мм, брутто – 497.8 мм, эффективность графика орошения составила 85.6%. Предложены практические рекомендации по оптимизации режима орошения кукурузы для каждого типа почв.

Rational use of water resources is critical for sustainable agricultural production in regions with pronounced rainfall seasonality, such as the Republic of Burundi. This study aims to determine the water requirements of maize and develop an optimal irrigation regime using the FAO methodology implemented in the CROPWAT 8.0 model for three calculation plots in the Imbo agro-climatic region with different soil types. Plots I, II and III correspond to Solonchaks (SCgl), Gleysols (GLmo) and Cambisols (CMdy) soils, respectively. Climatic data were obtained from the Bujumbura meteorological station. Planting date: 1 July; harvest: 28 October; growing season: 120 days. Reference evapotranspiration was calculated using the Penman-Monteith method. Total maize ETc was 434.8 mm; effective rainfall during the growing season – 127.2 mm (29.2%); the theoretical crop water requirement (CWR) of maize – 312.0 mm – is identical for all three plots. Irrigation schedules generated with actual soil parameters differ substantially: Plot I (Solonchaks, total available water (TAW) = 120 mm/m) – 8 irrigations at 38 mm net, gross 337.8 mm, efficiency 97.9%; Plot II (Gleysols, TAW = 120 mm/m) – 11 irrigations at 35 mm net, gross 427.8 mm, efficiency 99.7%; Plot III (Cambisols, TAW = 80 mm/m) – 14 irrigations at 32 mm net, gross 497.8 mm, efficiency 85.6%. Practical recommendations for optimising the maize irrigation regime for each soil type are proposed.

CROPWATпотребность в водережим орошениякукурузарегион ИмбоБурундиСолончакиГлейсолиКамбисолиэвапотранспирацияCROPWATwater requirementirrigation regimemaizeImbo regionBurundiSolonchaksGleysolsCambisolsevapotranspiratiReferencesGilbert N., Ivanovich S.A. Maize cropping system among small farmers in the agroecological zone in central Burundi and its advantages // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГАУ. 2021. № 174. С. 70-78Gilbert N., Ivanovich S.A. Maize cropping system among small farmers in the agroecological zone in central Burundi and its advantages // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГАУ. 2021. № 174. С. 70-78.FAO. Analyse des incitations par les prix pour le maïs au Burundi, par Ndikumana R. et al. Série de notes techniques, SAPAA. Rome: FAO, 2016FAO. Analyse des incitations par les prix pour le maïs au Burundi, par Ndikumana R. et al. Série de notes techniques, SAPAA. Rome: FAO, 2016.Manasa P., Maitra S., Reddy M.D. Effect of Summer Maize-Legume ICS on Growth, Productivity and Competitive Ability of Crops // Int J Manage Technol Engg. 2018. Vol. 8(12). Pр. 2871-2875Manasa P., Maitra S., Reddy M.D. Effect of Summer Maize-Legume ICS on Growth, Productivity and Competitive Ability of Crops // Int J Manage Technol Engg. 2018. Vol. 8(12). P. 2871-2875.George B., Shende S., Raghuwanshi N. Development and testing of an irrigation scheduling model // Agricultural Water Management. 2000. Vol. 46 (2). Pр. 121-136George B., Shende S., Raghuwanshi N. Development and testing of an irrigation scheduling model // Agricultural Water Management. 2000. Vol. 46(2). P. 121-136.Bhat S.A., Pandit B.A., Khan J.N. et al. Water Requirements and Irrigation Scheduling of Maize Crop using CROPWAT Model // International Journal of Current Microbiology and Applied Science. 2017. Vol. 6 (11). Pр. 1-9.Bhat S.A., Pandit B.A., Khan J.N. et al. Water Requirements and Irrigation Scheduling of Maize Crop using CROPWAT Model // International Journal of Current Microbiology and Applied Science. 2017. Vol. 6(11). P. 1-9.Mondo J.M., Chuma G.B., Matiti H.M. et al. Crop calendar optimization for climate change adaptation in yam farming in South-Kivu, eastern DR Congo // PLoS ONE. 2024. Vol. 19 (9). e0309775Mondo J.M., Chuma G.B., Matiti H.M. et al. Crop calendar optimization for climate change adaptation in yam farming in South-Kivu, eastern DR Congo // PLoS ONE. – 2024. Vol. 19(9). – e0309775.FAO. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Irrigation and Drainage Paper. Rome: FAO, 1998. № 56. 300 p.FAO. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Irrigation and Drainage Paper, No. 56. Rome: FAO, 1998. 300 p.FAO. CROPWAT 8.0 Software. Food and Agriculture Organization, Land and Water Division. Rome: FAO, 2009. URL: http://www.fao.org/nr/water/infores_databases_cropwat.htmlFAO. CROPWAT 8.0 Software. Food and Agriculture Organization, Land and Water Division. – Rome: FAO, 2009. URL: http://www.fao.org/nr/water/infores_databases_cropwat.htmlИчитегетсе И., Максимов С.А. Текущее состояние и перспективы развития орошаемого земледелия в Республике Бурунди // Природообустройство. 2025. № 5. С. 39-46. DOI: 10.26897/1997-6011-2025-5-39-46Icitegetse I., Maksimov S.A. Current state and prospects for the development of irrigated agriculture in the Republic of Burundi. 2025. – № 5. P. 39-46. // Prirodoobustrojstvo. 2025. – № 5. P. 39-46. DOI: 10.26897/1997-6011-2025-5-39-46.Шабанов В.В., Нийонзима Н. Возможное изменение климата и сельское хозяйство Республики Бурунди. Деп. в ВИНИТИ.от 20 июля 2012 г. № 313-В2012. 64 с.Shabanov V.V., Niyonzima N. Possible climate change and agriculture in the Republic of Burundi. Dep. in VINITI. No 313-B2012 of 20.07.2012. – 64 p..Шабанов В.В., Нийонзима Н. Оценка изменения факторов внешней среды в бассейне реки Русизи на территории Республики Бурунди // Природообустройство. 2012. № 3. С. 30-35Shabanov V.V., Niyonzima N. Assessment of changes in the factors of the external environment in the basin of the Rusizi River in the territory of the Republic of Burundi // Prirodoobustrojstvo. 2012. № 3. P. 30-35.Костяков А.Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозиздат, 1960.Kostyakov A.N. Foundations of land reclamation. M.: Selkhozizdat, 1960.FAO. Irrigation in Africa in Figures. AQUASTAT Survey-2005. FAO Water Reports 29. Rome: FAO, 2005. 74 p.FAO. Irrigation in Africa in Figures. AQUASTAT Survey – 2005. FAO Water Reports 29. – Rome: FAO, 2005. 74 p.Megerle H.E., Niragira S. The Challenge of Food Security and the Water-Energy-Food Nexus: Burundi Case Study // World Review of Nutrition and Dietetics. Karger AG, 2020. Vol. 121. Pр. 183-192Megerle H.E., Niragira S. The Challenge of Food Security and the Water-Energy-Food Nexus: Burundi Case Study // World Review of Nutrition and Dietetics. – Karger AG, 2020. Vol. 121. P. 183-192.Нийонзима Н. Биоклиматическое обоснование необходимости орошения и осушения земель бассейна реки Русизи (Республика Бурунди): Дис. … канд. техн. наук. М., 2013Niyonzima N. Bioclimatic substantiation of the need for irrigation and drainage of the lands of the Rusizi river basin (Republic of Burundi): diss. … candidate of technical sciences. Moscow, 2013.Gabr M.E.S. Management of irrigation requirements using FAO-CROPWAT 8.0 model: A case study of Egypt // Modeling Earth Systems and Environment. 2022. Vol. 8 (3). Pр. 3127-3142Gabr M.E.S. Management of irrigation requirements using FAO-CROPWAT 8.0 model: A case study of Egypt // Modeling Earth Systems and Environment. 2022. – Vol. 8(3). – P. 3127-3142.Yetik A.K., Şen B. Evaluation of the impacts of climate change on irrigation requirements of maize by CROPWAT Model // Gesunde Pflanzen. 2023. Vol. 75 (4). Pр. 1297-1305Yetik A.K., Şen B. Evaluation of the impacts of climate change on irrigation requirements of maize by CROPWAT Model // Gesunde Pflanzen. – 2023. – Vol. 75(4). P. 1297-1305.Roja M., Deepthi C., Devender Reddy M. Estimation of crop water requirement of maize crop using FAO CROPWAT 8.0 model // Indian J Pure Appl Biosci. 2020. Vol. 8. Pр. 222-228Roja M., Deepthi C., Devender Reddy M. Estimation of crop water requirement of maize crop using FAO CROPWAT 8.0 model // Indian J Pure Appl Biosci. 2020. Vol. 8. P. 222-228.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.