SOIL MOISTURE-BASED IRRIGATION CONTROL TO CONSERVE WATER AND NUTRIENTS UNDER DRIP IRRIGATED VEGETABLE PRODUCTION

Plastic mulch and drip irrigation are commonly used in high intensity vegetable production regions such as Florida. Drip irrigation can be much more efficient than sprinkler irrigation since only the root zone of the cropped area is irrigated. However, improper irrigation management can lead to wasted water and leaching of soluble chemicals such as nitrate. The objectives of this project were to optimize tomato and green bell pepper yield under varying levels of soil moisture controlled drip irrigation. Three nitrogen rates (80%, 100%, and 150% of the recommended rate) and several irrigation treatments were imposed on drip irrigated tomato and pepper. Irrigation treatments included soil water based automatic treatments set at 10% volumetric water content (VWC; field capacity) and 13% VWC. Both soil water based treatments were allotted five irrigation windows daily and bypassed events if the soil water content exceeded the established threshold. For comparison a treatment was established consisting of a single timed event each day in an attempt to mimic typical farmer practices. The lower irrigation set point tended to reduce irrigation and nitrate loss while maintaining and even increasing the crop yields, compared to the fixed time irrigation schedule. Soil moisture monitoring and modeling confirmed field results by showing that soil moisture based irrigation resulted in more stable soil moisture conditions (within the crop requirements) in the root zone and that this practice reduced percolation and leaching of nitrogen needed by the crop. RESUMEN. El riego localizado bajo plastico se utiliza frecuentemente en regiones de horticultura intensiva como Florida. El riego localizado puede ser mucho mas eficiente que el riego por aspersion puesto que la aplicacion de agua se limita a la zona radicular del cultivo. Sin embargo el mal control del riego puede dar lugar a perdidas de agua y lixiviacion de agroquimicos solubles como los nitratos. Los objetivos de este trabajo son la optimizacion de la produccion de pimiento y tomate bajo diferentes regimenes de humedad del suelo. Para ello varios tratamientos de riego fueron combinados con dosis de fertirrigacion nitrogenada (80%, 100% y 150% de la dosis recomendada en la zona). Los tratamientos de riego incluyeron el control automatico de la humedad del suelo al 10% y 13% de humedad volumetrica. Ambos tratamientos basados en humedad del suelo fueron programados para dar un maximo de 5 aplicaciones diarias y saltarse el turno de riego automaticamente si el contenido de humedad del suelo al principio del turno superaba los niveles establecidos. Como control se establecio un sistema por calendario con una aplicacion diaria siguiendo las practicas comunes del regante en la zona. El tratamiento de riego basado en el punto de humedad del 10% redujo el riego aplicado mientras que aumento la produccion del cultivo con respecto al control. El seguimiento de la humedad del suelo y su simulacion por ordenador confirmaron estos resultados al mostrar que el contenido de humedad se mantuvo mas estable y adecuado al cultivo en este tratamiento, y se redujo el drenaje y las perdidas por lixiviacion del nitrogeno necesario para el cultivo.