Original article

A survey of the combined effects of waterlogging and salinity on fruit yield in the date palm groves of the Wargla basin, Algeria

Enquête sur les effets combinés de l’engorgement et de la salinité sur le rendement des palmeraies du bassin d’Ouargla, en Algérie

Investigar los efectos combinados de anegamiento y la salinidad sobre la rendimiento de palma Ouargla Cuenca, Argelia

¹ Univ. Kasdi Merbah Ouargla, Lab. Prot. Ecosyst. Zones Arid. Semi-arid., BP 511, Ouargla 30000, Algérie
² CIRAD-ES, UMR G-EAU, TA 73 / 09, 34398 Montpellier Cedex 5, France
e-mail: serge.marlet@cirad.fr
³ Univ. Badji Mokhtar Annaba, Lab. Biol. Vég. Environ., BP 12, Annaba 23000, Algérie
⁴ Univ. Provence (Aix-Marseille 1), Cent. Sci. Saint-Charles, Equipe Biodivers. Environ., case 17, 3 place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 3, France
⁵ Univ. Provence (Aix-Marseille 1), UFR Géogr. Aménag., Les Jourdans, 84240 Cabrières-d’Aigues, France

^∗ Correspondence and reprints

Received: 24 March 2010
Accepted: 17 May 2010

Abstract

Introduction. While researchers have paid considerable attention to the effect of soil salinity on crop yield, methodological impediments remain when salinity is combined with other growth factors, especially in farmers’ fields. A specific methodology was adapted to assess the effect of waterlogging and salinity on date palm yield (Phoenix dactylifera L. cv. Deglet Noor). Materials and methods. Date palm yield, water table depth, irrigation water, groundwater and soil salinity were measured in 167 field plots located in five irrigation sectors of the Wargla basin (Algeria). Variance analysis and a boundary line approach were combined to analyze actual and potential yields according to environmental stresses. Results and discussion. High soil salinity resulted from saline irrigation water and a shallow water table. Actual yield decreased with the increase in soil salinity, the decrease in water table depth, and the presence of a gypsum-cemented horizon within the soil profile. The significant effect of the interaction between water table depth and soil salinity showed that the crop responded to the most severe stress rather than to combinations of the individual effects. Potential yield was assessed according to classes of water table depth, soil salinity and the occurrence of a gypsum-cemented horizon. The relationship between soil salinity and potential yield was calibrated according to two models. The limiting factors in order of decreasing importance were shallow water table, high soil salinity and occurrence of a gypsum-cemented horizon for 38.3%, 16.8% and 2.4% of the field plots, respectively; there was no limiting factor for 42.5% of the field plots. In certain sectors, actual yields remained far below potential yields and the additional effect of irrigation water salinity could thus be considered.

Résumé

Introduction. Alors que les chercheurs ont porté une très grande attention à l’effet de la salinité du sol sur le rendement des cultures, des obstacles méthodologiques demeurent lorsque la salinité est combinée à d’autres facteurs de croissance, en particulier en conditions réelles dans les parcelles des agriculteurs. Une méthodologie spécifique a été adaptée pour évaluer l’effet de l’engorgement et de la salinité sur le rendement du palmier dattier (Phoenix dactylifera L. cv. Deglet Nour). Matériel et méthodes. Le rendement du palmier dattier, la profondeur de la nappe phréatique, l’eau d’irrigation, les eaux souterraines et la salinité du sol ont été mesurés dans 167 parcelles situées dans cinq secteurs d’irrigation du bassin d’Ouargla (Algérie). Une analyse de variance et une approche par la méthode des courbes-enveloppes ont été combinées pour évaluer les rendements réels et potentiels en fonction des contraintes environnementales. Résultats et discussion. La forte salinité des sols est la conséquence de la salinité de l’eau d’irrigation et de la faible profondeur de la nappe phréatique. Le rendement réel a diminué avec l’augmentation de la salinité des sols, la diminution de la profondeur de la nappe, et la présence d’un horizon gypseux compact dans le profil pédologique. L’effet significatif de l’interaction entre la profondeur de la nappe phréatique et la salinité des sols a montré que la culture répondait davantage au stress le plus sévère qu’à la combinaison des effets individuels. Le rendement potentiel a été évalué en fonction des classes de profondeur de la nappe phréatique, de la salinité du sol et de la présence de l’horizon gypseux compact. La relation entre la salinité du sol et le rendement potentiel a été calibrée en fonction de deux modèles. Les facteurs limitants ont été, dans l’ordre d’importance décroissante, la nappe phréatique peu profonde (38,3 % des parcelles étudiées), la forte salinité du sol (16,8 %) et la présence d’un horizon gypseux compact (2,4 %); il n’y a pas eu de facteur limitant pour 42,5 % des parcelles. Dans certains secteurs, les rendements réels sont restés nettement inférieurs aux rendements potentiels et l’effet supplémentaire de la salinité de l’eau d’irrigation pourrait donc être envisagé.

Resumen

Introducción. Mientras que los investigadores han pagado muy cerca atención al efecto de la salinidad del suelo en los rendimientos de los cultivos, los obstáculos metodológicos, cuando la salinidad se combina con otros factores crecimiento, especialmente en el lugar. Una metodología específica se ha adaptado para evaluar el efecto del anegamiento y la salinidad sobre el rendimiento de la palma datilera (Phoenix dactylifera L. cv. Deglet Nour). Material y métodos. El rendimiento de de la palma datilera, la profundidad del agua subterránea, agua de riego, el agua las aguas subterráneas y la salinidad del suelo se midieron en 167 parcelas ubicadas en cinco áreas de la cuenca de riego de Ouargla (Argelia). Un análisis de varianza y enfoque de frontera se combinaron para evaluar el rendimiento real y potenciales en términos de las limitaciones medioambientales. Resultados y discusión. La alta salinidad del suelo resultante de agua de riego y de agua salina subterránea tabla es poco profundo. El rendimiento real disminuyó con el aumento salinidad del suelo, reduciendo la profundidad del agua y la presencia de un horizonte compacto de yeso en el suelo. El efecto significativo de la interacción entre profundidad de las aguas subterráneas y la salinidad del suelo mostraron que la cultura respondieron más a la tensión que la combinación de efectos individuales. La potencial de rendimiento se evaluó sobre la base de clases de nivel freático agua, la salinidad del suelo y la presencia de horizonte de yeso compacto. La relación entre la salinidad del suelo y el potencial de rendimiento ha sido punto de referencia dos modelos. Los factores limitantes fueron, en orden de importancia, disminución de las aguas subterráneas poco profundas (38,3% de las parcelas de estudio), la salinidad del suelo de alta (16,8%) y la presencia de un horizonte compacto de yeso (2,4%); no había ningún factor limitante para el 42,5% de las parcelas. En algunas zonas, rendimientos reales se mantuvo muy por debajo de los rendimientos potenciales y el efecto la salinidad del agua de riego adicionales podrían ser considerados.