Irrigation of pasture systems on volcanic ash soils in southern Chile: effects on pasture productivity, water use efficiency and soil structure dynamics

Riego en en praderas bajo pastoreo en suelos volcánicos del sur de Chile: efectos sobre la producción de la pradera, la eficiencia de uso de agua y dinámica estructural del suelo. Concurso: FONDECYT Regular 2018 Código: 1181515

• Director del Proyecto: Dorota Dec
• Co-investigador (es): Máximo Alonso, Óscar Balocchi, José Dörner, UACh; Ignacio López, Massey University, Nueva Zelandia
• Lugar de Ejecución: Estación Experimental Agropecuaria Austral
• Duración de la Investigación: 4 años
• Fecha de Inicio: Marzo 2018 Fecha de Término: Marzo 2022
• Monto Total Asignado ($ chilenos): $195.179.000-

Summary

In Southern Chile, pastures constitute an important landscape component and also are relevant to the Regional economy, being the main feedstock for the entire year (Los Lagos and Los Rios Regions comprise 1228,5 mil ha of pastures). The potential annual pasture production is high (>15 ton DM ha-1 year-1) due to the mild climatic conditions and the volcanic ash soils of the region, being the main milk producer region of the Country. After the improvement of the chemical conditions of these soils, the pastures are able to support high grazing intensities (2 cow ha-1) due to its excellent soil physical properties. The rainfalls of 2000 mm per year allow the development of pastures that can yield 12 ton DM ha-1 year-1. However, the increasing occurrence of summer droughts and the need to rise the pastures productivity (>15 ton DM ha-1 year-1) lead to an increase in the surface under irrigation (nowadays about 10%) which has to be faced within a sustainable use of natural resources (water and soil).

Different strategies can be defined to replenish water in the soil as e.g. deficient irrigation strategies (DIS), which replenish a fraction of water when the maximal allowable depletion is reached. The main goal is to determine the influence of irrigation strategies on pasture species growth attributes (above and below ground) and their resistance to water stress, considering the impact on soil physical properties and water content dynamics. The experiment is conducted in a moderately deep Duric Haplundand (Serie Valdivia) sowing three types of pastures: (a) 100% L. perenne, (b) 100% B. valdivianus and (c) 33% of: L. perenne, B. valdivianus and T. repens.

This proposal will contribute to improve pasture productivity with high irrigation water use efficiency under grazing management conditions considering the specific conditions of volcanic ash soils.

Resumen

En el sur de Chile, las praderas constituyen un componente importante del paisaje y son relevantes para la economía regional ya que constituyen el principal recurso alimenticio para el ganado durante el año (las regiones de Los Lagos y Los Ríos comprenden 1228,5 mil ha de praderas). El potencial productivo de las praderas es alto (> 15 ton MS ha-1 año-1) debido a las condiciones climáticas templadas y la calidad de los suelos derivados de ceniza volcánica de la región, lo que permite que la zona se convierta en la principal región productora de leche del país. Después del mejoramiento de las condiciones químicas de estos suelos, las praderas son capaces de soportar altas intensidades de pastoreo (2 vacas ha-1) debido a las excelentes propiedades físicas del suelo. Las precipitaciones de 2000 mm por año permiten contar con praderas que pueden producir 12 toneladas de MS ha-1 año-1.  Sin embargo, la creciente incidencia de sequías estivales y la necesidad de aumentar la productividad de estos sistemas (> 15 toneladas MS ha-1 año-1) ha llevado a incrementar la superficie de praderas bajo riego (en la actualidad alrededor del 10%), lo que se debe enfrentar haciendo un uso eficiente y sostenible de los recursos naturales.

Existen estrategias de riego deficitario (DIS) que reponen una fracción del agua que se almacena el suelo toda vez que se alcanza el agotamiento máximo permitido (umbral). El objetivo del proyecto es determinar el efecto de estrategias de riego deficitario sobre los atributos de crecimiento de las especies pratenses (aereo y radical) en distintos tipos de pradera y su resistencia al estrés hídrico, considerando el impacto sobre las propiedades físicas del suelo y la dinámica del contenido de agua. El experimento se llevará a cabo en un suelo Trumao de la Serie Valdivia sembrando tres tipos de pradera: (a) 100% L. perenne, (b) 100% B. valdivianus and (c) 33% of: L. perenne, B. valdivianus and T. repens.

Esta propuesta contribuirá a mejorar la productividad de las praderas con una alta eficiencia de uso del agua de riego en condiciones de manejo de pastoreo teniendo en cuenta las condiciones específicas de los suelos de ceniza volcánica.