Modelling the Soil Water Balance of a Sugarcane Crop in Sindh, Pakistan with SWAP93

Abstract

The soil water balance was simulated for a sugarcane (Saccharum officinarum L.) crop grown at a site in Sindh, southeast Pakistan. Data from drainage lysimeters with a water table depth (WTD) set at 1.5 m or 2.25 m from the soil surface were used to calibrate the SWAP93 model. Surface irrigation, subirrigation and drainage were monitored in the lysimeters, and climatic data were collected at the site for day of the year (DOY) 46 to 289. SWAP93’s ability to predict soil water balance components such as net bottom fluxes below the plant root zone (i.e., drainage or capillary rise) and evapotranspiration was evaluated. Daily and cumulative drainage were overestimated for both WTDs over the season. However, if the simulation was stopped before the heavy rainfall of DOY 201–205 (approx. 200 mm), daily drainage for the 2.25 m WTD lysimeters and cumulative drainage for both WTDs were underestimated. This rainfall showed no effect on evapotranspiration estimates. Weekly and cumulative ET were both underestimated, suggesting that the ET computational method needed to be revised for the study region.

L’équilibre hydrique de plants de canne à sucre (Saccharum officinarum L.) fut simulé pour un site près de Sindh, au sud-est du Pakistan. Des données provenant de lysimètres ayant un niveau de nappe phréatique (NNP) fixé à 1.5 ou 2.25 m de la surface du sol servirent à calibrer le modèle informatisé SWAP93. Dans ces lysimètres, l’irrigation de surface, l’irrigation souterraine et le drainage furent suivis et les données météorologiques enregistrées du jour de l’année 46 à 289. L’habilité de SWAP93 à prédire certains éléments de l’équilibre hydrique du sol tel les taux de drainage, de remontée capillaire ou d’évapotranspiration (ET) fut évalué. Le drainage quotidien et cumulatif au long de la saison furent surestimés pour les deux NNP. Cependant, lorsque la simulation fut interrompue avant les pluies abondantes des jours de l’année 201–205 (environ 200 mm), le drainage quotidien pour les lysimètres avec un NNP de 2.25 m et le drainage cumulatif pour les deux NNP furent sous-estimés. Ces pluies n’eurent aucun effet sur l’exactitude de l’estimation de l’ET. L’ET fut sous-estimé sur une base hebdomadaire ou cumulative, suggérant que la méthode de calcul de l’ET devrait être révisée pour la région étudiée.