Water use efficiency (WUE) and factors affecting WUE

Water use efficiency (WUE) and factors affecting WUE:-

Water Use Efficiency (WUE) (जल उपयोग दक्षता):- Water Use Efficiency is the ratio of crop yield to the amount of water used.

(जल उपयोग दक्षता फसल की उपज और उपयोग किए गए जल की मात्रा का अनुपात है।)

Types of WUE (जल उपयोग दक्षता के प्रकार):-

i. Field Water Use Efficiency (खेत में जल उपयोग दक्षता):-

Yield / Water applied in field

(उपज / खेत में प्रयुक्त जल)

ii. Crop Water Use Efficiency (फसल में जल उपयोग दक्षता):-

Yield / Evapotranspiration (ET)

[उपज / वाष्पोत्सर्जन (ET)]

iii. Irrigation Water Use Efficiency (IWUE) (सिंचाई जल उपयोग दक्षता):-

Increase in yield due to irrigation / Irrigation water applied

(सिंचाई के कारण उपज में वृद्धि / प्रयुक्त सिंचाई जल)

iv. Physiological Efficiency (शारीरिक दक्षता):-

Biomass produced / Water transpired

(उत्पादित बायोमास / वाष्पोत्सर्जित जल)

Methods to Improve Water Use Efficiency (WUE) (जल उपयोग दक्षता में सुधार की विधियाँ):-

i. Agronomic Practices (कृषि पद्धतियाँ):-

> Selection of drought-resistant varieties

(सूखा प्रतिरोधी किस्मों का चयन)

> Proper sowing time

(उचित बुवाई का समय)

> Optimum plant population

(इष्टतम पौध संख्या)

> Mulching to reduce evaporation

(वाष्पीकरण को कम करने के लिए मल्चिंग)

> Weed control (reduces water competition)

[खरपतवार नियंत्रण (जल प्रतिस्पर्धा को कम करता है)]

ii. Irrigation Management (सिंचाई प्रबंधन):-

> Scheduling irrigation based on crop stage

(फसल की अवस्था के आधार पर सिंचाई का समय निर्धारित करना)

> Use of efficient methods (drip, sprinkler). Drip irrigation is recognized as the most water-efficient irrigation method, achieving up to 90-95% efficiency by delivering water directly to the root zone, minimizing evaporation, runoff, and overspray. It typically saves 30-70% more water compared to traditional surface or furrow methods.

[कुशल विधियों का उपयोग (ड्रिप सिंचाई, स्प्रिंकलर)। ड्रिप सिंचाई को सबसे अधिक जल-कुशल सिंचाई विधि माना जाता है, जो पानी को सीधे जड़ों तक पहुँचाकर 90-95% तक दक्षता प्राप्त करती है, जिससे वाष्पीकरण, अपवाह और अतिप्रसार कम होता है। यह आमतौर पर पारंपरिक सतही या नालीदार सिंचाई विधियों की तुलना में 30-70% अधिक पानी बचाती है।]

> Avoiding excess irrigation

(अत्यधिक सिंचाई से बचना)

> Irrigation at critical growth stages

(महत्वपूर्ण विकास चरणों में सिंचाई)

iii. Soil Management (मृदा प्रबंधन):-

> Addition of organic matter

(जैविक पदार्थ मिलाना)

> Improving soil structure

(मृदा संरचना में सुधार)

> Conservation tillage

(संरक्षण जुताई)

> Use of soil conditioners

(मृदा संवर्धकों का उपयोग)

iv. Reducing Losses (नुकसान कम करना):-

> Reduce evaporation (mulching, shading)

[वाष्पीकरण कम करना (मल्चिंग, छायांकन)]

> Reduce runoff (bunding, contour farming)

[अपवाह कम करना (बांध बनाना, कंटूर खेती)]

> Reduce deep percolation (controlled irrigation)

[गहरी जल निकासी कम करना (नियंत्रित सिंचाई)]

v. Modern Techniques (आधुनिक तकनीकें):-

> Drip irrigation (highest efficiency)

[ड्रिप सिंचाई (सर्वोत्तम दक्षता)]

> Sprinkler irrigation

(स्प्रिंकलर सिंचाई)

> Fertigation (fertilizer + irrigation)

[फर्टिगेशन (उर्वरक + सिंचाई)]

> Use of sensors (soil moisture sensors)

[सेंसरों का उपयोग (मृदा नमी सेंसर)]

vi. Crop Management (फसल प्रबंधन):-

> Crop rotation

(फसल चक्र)

> Intercropping

(अंतरफसल खेती)

> Use of short-duration crops

(अल्प अवधि वाली फसलों का उपयोग)

Factors Affecting Water Use Efficiency (जल उपयोग दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक):-

i. Crop Species and Variety (फसल एवं किस्म):-

> C₄ crops (e.g., maize, sorghum) have higher WUE than C₃ crops (e.g., wheat, rice).

[C₄ फसलें (मक्का, ज्वार) की WUE, C₃ फसलों (गेहूँ, धान) से अधिक होती है।]

> Drought-tolerant varieties generally show higher WUE.

(सूखा-सहनशील किस्मों में WUE अधिक होती है।)

ii. Climate (जलवायु):- High temperature and strong winds increase transpiration, reducing WUE.

(अधिक तापमान एवं तेज़ हवा वाष्पोत्सर्जन बढ़ाकर WUE कम कर देते हैं।)

> Temperature (तापमान)

> Relative humidity (सापेक्षिक आर्द्रता)

> Wind velocity (वायु वेग)

> Solar radiation (सौर विकिरण)

> Rainfall distribution (वर्षा का वितरण)

iii. Soil Factors (मृदा कारक):-

> Soil texture (मृदा बनावट)

> Soil structure (मृदा संरचना)

> Water-holding capacity (जल धारण क्षमता)

> Organic matter content (कार्बनिक पदार्थ)

> Soil depth and drainage

(मिट्टी की गहराई एवं जल निकास)

iv. Irrigation Management (सिंचाई प्रबंधन):-

> Proper irrigation scheduling

(उचित सिंचाई समय)

> Drip irrigation improves WUE.

(ड्रिप सिंचाई से WUE बढ़ती है।)

> Avoiding over-irrigation reduces water loss.

(अधिक सिंचाई से बचने पर जल की बचत होती है।)

v. Nutrient Management (पोषक तत्व प्रबंधन):-

> Balanced fertilization (especially nitrogen and potassium) improves photosynthesis and WUE.

[संतुलित उर्वरक (विशेषकर नाइट्रोजन एवं पोटाश) प्रकाशसंश्लेषण व WUE बढ़ाते हैं।]

> Nutrient deficiency reduces growth and WUE.

(पोषक तत्वों की कमी से WUE घट जाती है।)

vi. Plant Population and Spacing (पौधों की संख्या एवं दूरी):-

> Optimum plant population ensures efficient water use.

(उचित पौध संख्या जल का बेहतर उपयोग करती है।)

> Overcrowding increases competition for water.

(अत्यधिक घनत्व से जल के लिए प्रतिस्पर्धा बढ़ती है।)

vii. Weed Infestation (खरपतवार):- Weeds compete with crops for water and nutrients, reducing WUE.

(खरपतवार जल एवं पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा कर WUE कम कर देते हैं।)

viii. Pest and Disease Incidence (कीट एवं रोग):- Damage to leaves reduces photosynthesis and lowers WUE.

(कीट एवं रोग पत्तियों को नुकसान पहुँचाकर प्रकाश संश्लेषण कम करते हैं, जिससे WUE घटती है।)

ix. Mulching and Conservation Practices (मल्चिंग एवं संरक्षण उपाय):-

> Mulching reduces soil evaporation and conserves moisture.

(मल्चिंग से मिट्टी से जल वाष्पीकरण कम होता है।)

> Conservation tillage improves WUE.

(संरक्षण जुताई WUE बढ़ाती है।)

x. Plant Physiological Characteristics (पादप कार्यिकीय विशेषताएँ):-

> Photosynthetic efficiency 

(प्रकाश संश्लेषण क्षमता)

> Stomatal regulation 

(रंध्र का नियंत्रण)

> Root depth and distribution

(जड़ों की गहराई एवं फैलाव)

> Leaf area index (LAI)

(पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक)