Assessment and simulation of water and nitrogen transfer under furrow irrigation

(1)

! "#$ %& ' !!( ! ! )

*$+' ,' ' - ' . ' & ' ' % ' , '& , &

% ' ' + % / - , & % ' 0/12 ' ' 1 & 2 % ' 0 12)

. + 3 4 , % 5 % *0 . & ' ' ' '

. % + 67 40 . 4. 8 ' 999) ' '

+ ' ' + %- , % ' , ' : ' . + * ' ; '

% ' ' * '& + - . ' ' + ' ,& ' ' %

<) , * & % , & * + ' ' % & ' #< ' 8 *- '

6- %+ + . ' ,' , . * ' - & ' ' ' ' ' )

$ ' ' , + ' & /12 ;. ' *- 0 . ' )

'& 0 . & ' , & ' . . ' , . ' + * '

,+ ' /12 ' ) 12 ' + %- ' ) . + * ' ' ' ' + * ' ' ' ' ' . ' ' ' ' . , ' ' /12 ' + - 12 ' + % ' ' ' + - . % , ' < ' , . ' + ,+ , ' : + ' ' + * ' . & +' % ' . +' ,, & % ' +' + ' * ' , . '-% ' % + % ' ' + ' 67 40 . + * ' ' - . ' ; . ' , & % ' ' ' , & % ' & ' ' ' , . ' % ' % + % 1 & % ' . ' "!= , % ' ,+ 4 5 % ' * & != . / + ' 1 + 4 8 , ' + ) 6 & * ' 9!= , % ' ' & ,+ % ' . -

*-, & % ' + > !!") & + & %- '. ' + . %

< ' ' ' ' - + '' ,,+ ' ?!=) . ' ' , & . + - + ' & . %' + @ ' ' : 5 ' ' 99() ' + ,' % * + ' & , & ' % , . ' %- + % *-' % . ' & ' . ' ' , + ' ' . + 0 % ' A ' ' , & % ' + * @ ' ,,+ ' , * + ' & ' ' . % . ' % .. +8 99? > ' 99B ) / . ' . +' ,, & % ' & ' ,, ' + ' ' 9!0' ' 99 ' 99C 1 : ' 99? 3 + ' !!!) 3- . ' ; . ' ' ' , & /12) . ' - ' ' ' , & % ' #, ' : ' 12) & + ' + . : , 4 , ) ' 99"0 !!! 2' ' ' + ' + ' <0 + %+ * + *-!0C!= *- ' % & ' , ' : + ' 5 $. ' 99B '

1 _{Cemagref ; UMR G-eau BP 5095, 34033 Montpellier, France e-mail :jean-claude.mailhol@cemagref .fr}

(2)

99B > ' 99B* ' !!!) / ' , . ' . +' , + .* % ' , ' : ' +' + @ ++ ' ' . ' , ,, ' & ' ' % <) , ; & ' ' D 0 'E - ' . ' ' * ' ' % . ' - , ' , ' ' . ' , ' *0 . ) , & % ' ' ' + , + 0 +' . % + ' ' & ' ' ' , . ' ' . ' & ' ' % * + . + -' + , + ,+ , ' : ' +' + ' !! ) < . + . ' % ' + + 67 40 * , . - ' ' -: ' %

' , ' % + 0 +' , & *$+' ' ,, ' & ' ' ' , & *

& ' + ' ' ** ' !!? ' !!() - ' . ' ' - *- & ' ' & ' + ' ' ) ' 8 ,< + % , + ,+ , ' : ' +' + + ' % < ++ . ' ' ' ,' % 6 % % ' ' ' %, . * ' % & ' ' ' '-' . ) ' ' + *- + ' ,, + * '& ' '& ' < , . % , & +' - ' !!() *$+' ,' ' - ' * ' ' . ' %-, 67 40 . 4. 8 ' 999) + * ' ' ' , . ' %& ' ' % ' , /12 12 +' + ' % + 0 +' , & . ' ' & ' ' % ' , + ; ' % ' - . ' + + * . ' + 0 +' , & *- 67 40 , @ ' , & ' ' '- ' . ' -, ' & ' . + * ' ' ) ,+ ' ) ,& ' ' , . ' + & ' ' ,' . ' ' + * ' ' % ' , . ' ) . + * ' , /12# 12 + * ' ' ' . ' . ' 8 ' %, . , & % ' ' + %- + ' ' , ' : ' +' + 0 /; . ' +

: & + ' ' , %, & % ' - ' . , & + %F

! (G .) & ' . ' , ' : ' ' ' + 4 , % ) 2 ' '

'& - . ' . ' !. ) & ' , ' 99"0 99B '-H $

G!9& & ?#!G#99( & ' ' '-G " #. . + 3

' ' ;' ' * 4 & ' ' % ' , + + '- , G ..#.

' ' + +' '-H ,' - * & ' % - , . CC ' C!+.) %

, . G ' "! +. -0

' ' ' + ' - , . ' '-0- ' ' ' ' % '

-0 % ') 99( & . ' -& ' * * '- , + ' ' ;+ 2F "=)

& ' + % ,& ' , ' : + ' & * ' - . '

, ' ' + %-& ' ' , ' /12 2 % ' , ' : ' ;+ '

, 0 & %, ' : ' ' & + , & + & 12 +

& ' & - ' , & , ' : ' +' + + ' .. .

' ' , ' : , . - * , & %& ' . % ' & '

-, & - ' ' . % , % ' , ' : ' & @ ' , /12

12 ' + %

, ' : ' +' + + ' , , . ' * ' , ' *%% ' ,

.. . ' ' , ' : !! 8%< 0 ) ' ,+ * , & % ?#!?

-?) , ' : * + . ' G! 8% < 0 ) !G#!B - () ' , ' : &

%' & , /12 ' D -E, & -, 12 ' +

%-A* ' ' 99B > ' 99B*) -' + '

(3)

. ' & ' ' . ' & ' 6) - & '

, & * % ' ?! (! !! C! +. ' (#!(#99( 1% ) 4 & '

+ ' ' 4 ) & * , & * % ' % ' ,, ' ' !

! C! ?! G! "! B! !! +.) *-% . ' + . ' + + ' ,+ * %

' 8 ' , + A ' '- ' . , & ' & . ,

' . ' , & 1 ' % ' & . C..) . ' ,' & %

C#!" - "?) + ' % ' ' & @ "!..) ' ' ' . % ' & ' - -& (#!( - 9B) #!B - ?) +' - ' 0 % ' . ' (G= BG= ,, + + '- 1 ) & % ' @ . ' & +' -B".. G!.. ' * + ' . + ' ' ) % ' 2 ) % * & ' * '' . * - ) & . . ' + - ' ; . ' - & . + & 8 %' % ' ' ' * + & , . ' - ' * + ' ' / + ) , / /4 ' ' !! ) <0+ ' ' ' - !0C! C!0"! "!09! +. & * ' , -#& ' , & * % % ' ' . %' - " G" ( ! B " C CCG) ' ' ' ' ,. <0 ' % ' 1 ' < + + ' ' ' , . & + +' . ; , % ' < ' % * + . . ' + <0 + % < ) ' ' * '' . ,' - . ' <0 ' 8 <+ ) *- ' ' 999*) '' '& ' . & ' *--: %' + + ' ' ,< ' % ' + % ' 4

% & ' & -: , <0<AC <0<6? , & %' + ' *-'

+ ' < ' 3 '0 4< "G0C #B? "G0C #B? , + ' . - < & ;' +' *- H 3 0 % + . ' ' ' %-% , . ' % ' & ' ' % ' ' + % ' % ' ' ' % + 0 +' , & & ' - . ' ' ' . % . ' - ' + ,+ '- ,' , ' : ' +' + ' !! ) ' & ' ' ' ' . 67 40 + ' '' ,' . ' & ' ' ' , . % * ,' , . ' + ' * + ' - I I ' !!" $ - ' !!( < - ' !!() % %, & @ ' % *-' + J @ ' & ' 8' . 4) ' % ' . ,& ' . ' ' . , . ' . , ' ' & ' ' 8 4 , ++ %' ' 1 ' 9(?) & ' ' +' . + ' ' ' ' '-. *- + ' 9B() @ . ' ' %% ' *- % 99 ) ' % ' ;' +' . * ' . ' , +' ' ' ' + ,+ . ' ,' 1 . , + * % & , . ' + ' *-67 4 2 ' * -+ ' % , & % ' ' ' !! ) & ' ' + + ' % ' ' ' % . ' - ,' . ' + , . * ' + @ ' % % + -+ ' ' @ ' * ' ' + +8 % . ' ' % - ++ ' '-, & % ' : : 99C) ' % + ' ' , @ +-. ' % ' ' . ' + , + +8 %& + . ' & + ' + ' ,+ ' ' ' , '

(4)

, & ' ; ' < ' & . ' ' ' + ' ' ' ' 67 40 + ' 67 40 . + - ' + +' 0 ,, @ ' & ' : 0 , '0 +' 8' . 2' +' ' ,' , + . ' % @ ' ' 2 ' ' - <AC00 ' , - . ' ' , & % @ ' s NO w i NO i j NO ij i NO

_Sc

x

c

q

x

c

D

x

t

c

3 3 3 ₃

)

(

∂

_∂

−

∂

_∂

+

−

∂

=

∂

θ

_θ

_µ

_θ

) & +<AC ' ' ' + + ' ' K 30CL @ ' 0' + . ' ,' . ' + , ;K3 0 L $ ' + ,,+ ' ' K3 0 L M& : 0 ' + ' ' , ' ' ' ' K 30C 0 L 4 ' 8' . ,' & ' , & ' + @ ' +<AC ' + + ' ' ,' 8' . K 30CL > ' : ' % ' ' , ' ' % +' 2' + + ' ' ;-% + ' ' 6 ' . ' 99?)N+ ' & + ; . ' * , . ' %' ' . ' 4 ' % + ' , , ' : *-.. . ' ' % + ' + + ' ' 4' , / ' 9(? A ' 99() ' , ' ' *- . ' ; % +' & ' % ' ' + 6 -% ' !!() ' ' +' + ' ' +' ' % , . .. . % ' + % ' ' : 0 +' + ' *-M& + ,,+ ' : 0 + ' ' + * ' , % , + . % & , ' * , . % '-+ ' ' . ,' . ' .. . & ' ;-% + ' ' % + . . ' ' + * ' . ' * ' ' * 5 ' . + . ; . ' & * &8& ' , . 2 ' + . + * + . + - + + ++ % %' + % - ,,+ ' ' . ,,+ '- ' , . +8 , ' * + . + 3 ' + ' +- ' + .. . 5 9(!) + * ' + * ' + ' ; ' + 2 ' , ' ' * ' -& '

' ' + H 9(C) & % & ' ' + ' & ' ' ' +

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

(5)

@ . 0+ + , & , G +. ' ' ' . . + ' , ' ' + ' % ' ' 5 -+ ' , . ' %/12 12 % 1%C 1% C 1%C ' ' * -+ ' , ' ) , ' ) +' - 1% C* 1%C,% % + ' ' ,' . + . '' + ' ,, - C!0+. 0 : 50 : + . , . - C!0(G+. (G0 !+.) 0 : & + ;' . % - ? ' !!+. 2 ' & ' + ' ' ' 8 , . 4 * ' "#!G#99( 1 ' . ' . , . + . ' % ' * ' ' * - ' . + % + & . ' % ' ' % ' / % ' * '

,4 , * '& ' , & ' & ' ' ' + % '

. % 1%C0+) / % ' * ' , 6 , , & * & '

' ' + %' ' . ' ' /12 - . ' 1%C ) * '

1%C%) , 6 , ' ' ' ,' . ' ' , ' -#& ' , &

' % 12 - . ' , ' . ' ' ) < ' ' ' : , ;

. ' ' ' + *

2 ' ) ' ) ' & ' , & ' & ' ' $ ' . '

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µ& .%<AC#+.C#) + ,,+ ' , ' ' +' *- .. . % ' ' ' & ' #.. . + ' ' + * + . + +' '-) - % * '& ! ! 0 ! !! 0 9( ' 9(? > +8 ' 99 ) + ,,+ 'µ& + * ' , % /12 12 . %

(6)

,, ' ' + .. . + + ' ' , + '

. ' , ' ' + ' .&+ ,,+ ' ' , , /12) ; 12) %

, ' . 2 ' * '' ++ ' , ' ' ' % '- , .. .

& ' ' ' , . ! ' C! +. 0 : ) ' '& , /12) '

, 12) ' + % 1%C* 1%C,) ' & ' , & & .. .

% ' ' ' + . ' - & ' '& , ++ ' ' ' +'

' % ' -, & . % ' '& % * &

C!0 !+. 50 : ) ' . % % : 0+) ;' % , . ! ' !!+. 0 ;. . + + ' ' , ' ' ' 8' . +<AC4 .%<AC#+.C) < ' ' ' 8 , . ' . ' . ' & ' ' 8 + + ' ' ,' ' . ;. ' ' + + ' ' ' ' + * ;' +' *- ' 2 ' ' ' + + ' ' +<AC4 ,' 8' . ' * , ' <0 ' 8 ' 999 ) ' + ' + - , . + . ' ' , &# % + +' 6 & 67 40 + ' . ' ' , , ' : + * ' ' ) ) ' : ? - ,' ' + ' ,' *% ' , !! 8%<# - G" G#!"#99() & ' , ' : ' , + . ' -*- + ' ' 2 ' & ' 4 ) ' . ' . ' 8 , . ' ' ' , . ' ' ) & ' ' ' +<AC) * * + + ' ' 2' * ' ' ' ' * ' * 0 : !0 !!) & < + ' ' . ' * ! ' ' * % % , . ' ; . ' ' ++ ' - + ' 99B 999 999* !! ) -,+ . % ' 4' ) ' ' ' + * ' ,' - - . + . . ' *- + . % . + ' % ' ' * /12 - . ' ++ ' *

% . ' * '& . . ' 4 & *' & . '

, . * ' - ' ) & . , , . F CC ' F ?? , 0 : 1%? ?*) , . F ( ' F C , 50 : 1%?+ ? ) 4 ' ' & ' + ' 'θ ,' 50 : & + , . ! ?? ' ! C? * ) ' . @ 4/) ! !" +.C+.0C ! ! ? +.C+.0C ! !C +.C+.0C ! !CC +.C+.0C +' - ' & ' *' , ' ,+ - & * '- , ; ' ,,+ ' ' ' 2' * ' ' ' $ ' > + , - % & ' . ' * ' ! ! .C .0C 1% *) & + . ' * ' - , ' . 6 6 & + + '- & + ' ,' & ' ' ' + 8 ' ' . ' . ' % $ ' . ' % ++ ' * . ' , ' . ' + & ' + ' ' , ' - + @ ' -' ' * & ' ' ' : 1%? ) & % . ' 4/ C ..) . +' , % ' - ' 1%?,) + - * ' . ' 4' ) . ' ' ) * ' ' , + ' . ' ' % % ' % ,+ ' ,, + % % ' & ' + ' ' ' * ' ' % + ' ' ' + - 5 ' ' ) ) , . ' * + <

' , . ' & 8 & % ,' & ' , ;

+ ' ' ,4 ' & ' -, & ++ ' * . ' %

+' + . & ' , * ' 1%G 4 % 12

' % & 8 '& ' . % ' ' /12 ' * * % +' *- '

(7)

12 @ ' * + ' ' . , ' . + ' ' "!..) %

. ' . ' & * ' ' & + - , & % '

+ % ' - 9B & * *- . + +8 + , ' , & ' < ' + + ' ' . ' ' ' % + % ' * % + ' ' ' ,' . % + & ' ' . ' 6 + ' ' ' . ' * ' * ' , , & * , & % /12 - . ' ' + ,,+ ' , ,,+ +- ++ %' < 04 '+ ,, 9(!) & ' ' % ! ?90 ! 9" , ' , - %* '& - C! - "B ' & * ' ++ ' * , . ! ? ' ! "C) , ' * % ' & % ' & ' . ' & '' % - % + ' , ' ) ' 1%" ' . +' , 6 * & ' % ' # 0 % ' , & ' , & % % ' ' ' . ' * ' ' + , 12 + . * '& . ' * 6 ' ' ?! (! !! ' ++ ' * & ' ' . % ' /12

. ' 4. ' 6 , & ' ' ,' . ' % -#& ' , &

% %' % ' 6 & % ' ' . ' , . ' 6 '

, * & -, & * , & % + * *

* ' , ' ' , µ& . ' + + ' ' , 8' . +<AC % ' ) ) % * C % + + . * '& * . ' , , ' ' + + ' ' ' ' /12 - . ' ' G#!" - G")0 G#!9 - "B) & 1%( ' % !! 8%<# , ' : , . - ' * ' ?#!? - ?) % ,+ ' ' , ' . ' ' ' ,' % ' ' ' ' , . ' G#!" - G") 1%( & ' ' . ' , , & ' ' , * ' ' + + ' ' G ?" (! - ,' ' * % % ,' . + ' . + ' + +' ' , . . % * '& . ' * ' , & '& - ,' ' ' % ' ' ?#!B - ") ' + ' ' ' . ' , . * C + ' . ' , ' ' <0 ' 8 + ,/12 < . + ' ' ' ' % ' , /12 * '' ' ' . ' , 12 + .* ,,+' , + '- ' ' 0, & % ' . - * ' , & ' ,+ ' ' % ,+ ' ' ,+ ' ' , A* - ' . , /@ ) + ' ' 8 ' ,+' , ' % ' , 12 ' ++ ' 6 & ' ,' * '& . ' * ' ' , G#!9#99( -"B) @ ' ' ,+' - ' ' 0, & % ' 1%B) < ' ' + % ' . ' . .. ' - ,' + (#!( - 9B) ' #!B - ?) % ' ' & 1%9, * ' % ' ' + % +' - , ,<AC + . ' - , . + ' . ,/12 . + . ' 1%9 9*) & ' ' + + ' ' % -, & % 1%9+) ,' + % ' 12 . ' < ' ' + + ' ' . ' % ' + - - * & D -, &E ,' ' ' % ' ' 1%9 ) . ' <0 ' 8 + +' -+ . ' * ' % ' +' + & ' + * ' . ;. . + + ' ' ,' 8' . +<AC ,' * '& . ' * <0 ' 8 ' ,+' - ' ' 1% ! . ' * <0 + % ' ' * '' . ,' - . ' + . 1% ) ,% + ' ' ' ' . % ' , ' ' ' & ' * '' . * - . ' ) . ' & . . ' ' - . ' P * ' < . + ' & + , . ' , % ,' - . ' ' ' ' <0 + % * ' ' . ) + . ' - . 0C= , <) * ' % ' +' + N

(8)

) ' * ' + , 12

;0 ' ' + * ' + , 67 4 . 4. 8 '

999) & * ' , . ' % *0 . & ' ' , /1# 1 % '

+' + 2 ' , ' ? ' * * + - . ' + ' '

% 0 & ' 04 0 6 ' % * & % ' # 0

% ' , & , & % ) & . ' & ' ' 8 *- ' '

,+ ' / /40. : . ) & ' ,-' . ' . ' + ++

+-,67 4 +'

+ . , . + + ' '' ' ,* '' . ' &

& ' ' , . ' , . + - + , 12 ' ,

; . ' . . ' + ' ' ' & ' ' ' ' % ' &

. ' /12 ' & ' , & -, 12 % * & . . !0

?!..# ) /12# 12 ' + % 6 & ' * ' + , 12 '

% ' ' '-' .

2 ' '& ' ' + . * '& . ' * <AC0+ ' ' ,

' , & * ' % <0 ' 8 *-' ' <0 + * & . ' &

' '

0 4 ' ' . ' ++ ' *- + ' + ,/12

0 . ' , ' ' ' + 12 + '

* '& ' + ' ' % ' & . ' ' & ' , ; ++

6 & ' ' ' ' ' ,+' - ++ ' ' ' ,'

. ' G#!9#99(

0 & & ' % ' , ' + ' - % , ' ' <0

+ %* & . ' + . ' - . /1# 1 % ' 0C= ,

<) 6 & + %& + , & ' . ' +- % %

' * ) ' + , 12 % '- ,' & 8 ' ,+' ' ' ' 12 ' + %- ' ' & ; . ' ' . *- + & . * , @ ' - ' + * '- , . + + + 67 4 ' . . ' ' + * + ' ' %+ % ' & 8 + % ,' + , ' % ' . ' %- ' ' . ' + ' . - ; . ' ' + * . . ' , . ' 67 40 . + * +' . ' . ' ' ,' , ' % ' ' /1# 1 % ' +' + ' ' ,- % + ' +' + ' ' . ' % ' ' . ' 8 ! % ' , - +8 & % ' + ' * ' , , > , 28 . H ' ' ' ' ' + - ; . ' ' - , $ ' , ' : ' % ' +' + /12 12 - . ' + ' . ' ! - % + + .. & 8 , . ' 9!0 & - . ' ' ' % ' % ' ' * . '' -' . / A</ !!? % . ,1 + 1 % A,,+ ' -' + *-, + %' ;+ % ,' ' ' ' . , %' % ' , - +8 & % -. & , + ' +' +

(9)

** 1 1 - + ' !!? & 0 . . ' ,& '

, & ' ' ' * & , & . + * ' ' ,

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

(10)

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

(11)

> +8 6 > + ' 4& ' 99 4. ' %& ' ' % * + & ' & ' 1 ' ( CC0 ?C 1 99? % ' ' , & ' % 0& ' + ,' U U, ' ' ,' , * + ,% . - /+ %+ . %(& CBGRC9( % 99 $ % . ' % & ' '' 88 % + * , % ' % & . ' ' . 4 / '+ ) ' G ' % ' % %

(12)

' +. 4 ' ;' 4 ' + = H 3 *) +. -0 ,+ ' -V! !! .. 4 ' ! !! 0! !G .. 4 ! !G0 !! .. !0 B + - . C C C" 9C C! CC0?G + - ?C ( C! G 9! " 0( + - ? G CC ! ! 9G0 C! 4 -+ - . ? G " C99! + 4 ' ;' * ' - * ' ' - + + +' '- H 3 *)) + , 3 - 0 + ' +. 5 %+.0C +.0 .C.0C .C.0C +. -0 0 * !0 B C CC ! !? ! ! ! ?B 9C C! 0 ' , !0 B ?? ! ! ! !B ! ?G ( !B 0 $ ' !0C! ? ! ! ! ! ! ?? 9C !! 0 * CC0?G ?( ( ! ! ! C ! ?? G 9! 0 ' , CC0?G C ! ! " ! !9 ! ?C B ?9 0 $ ' C!0(G C ! ! " ! ! C? G !! C0 * CC0?G ?( ( ! ! ! C ! ?? ! ! C0 ' , " 0( C ! ! " ! !9 ! ?? B 9( C0 $ ' (G0 ! C ! ! B ! ! CB G !! ?0 * 9!0 !! G? C? ! !!? ! !" ! C9 C99! ?0 ' , 9G0 C! C? ! ! C ! !" ! C9 ( B9 ?0 $ ' !0 !! C? ! ! C ! !" ! ?C ?! !! + ' ' , . ' ,' > + ' & ' ' ' + . + 3 , +

(13)

3- . ' ' +. ,. : % ' ' A7) G"0 ( ( 0 ! ! 0 B B0 "B /120γ& !0C! &,)W ! 0G G !0" G !0" G !0( !0C! ) ! !! ! !!G ! !!G ! !!!G C!0(! ! !! ! !!! ! !!! !0G (!0 ! ! !! ! !!! ! !!! !0G !0 !! ! !!! !0G !0G !0" /120+<AC ! ! ! G 120γ& !0C! &,) ! 0G G !0( G !0( G !0( !0C! ) ! !! ! !!!G ! !!!G ! !!!G !0C! ,) 0 !0G !0G !0G C!0(! ) ! !! !0G !0G !0G (!0 ! C) ! !! !0G !0G !0G !0 !! ?) ! !!! !0" !0" !0" 120+<AC ! ! ! G

W&,R * & ' & ' , &N0 * & ' % N ,R * & ' -, &

+ 4 ' ' , . ' µ& .%<AC#+.C#) +<AC .%<AC#+.C) /@ ) ,'

(14)

-700 -500 -300 -100 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 Day P re ss ur e he ad (c m ) Row Furrow EFI at 100 cm depth -700 -500 -300 -100 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 Day P re ss ur e he ad (c m ) Row Furrow b) AFI at 40 cm depth -700 -500 -300 -100 200 220 240 260 280 300 Day P re ss ur e he ad (c m ) Row Wet furrow Dry furrow c) AFI at 100 cm depth -700 -500 -300 -100 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 Day P re ss ur e he ad (c m ) Row Wet furrow Dry furrow d) Precipitation / Irrigation 0 10 20 30 40 50 60 200 220 240 260 280 300 Day V ol um e (m m ) Precipitation Irrigation e) , ' ' ?!+. !!+. /12 ) *) 12 +) ) + ' ' % ' )

(15)

SWRC for B-Horizon 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 1 2 3 4 5 pF S W , % b y vo l. observation Adjusted VG eq. VG by pedotransfert b) SWRC for A-Horizon 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 1 2 3 4 5 pF S W , % b y vo l. observation Adjusted VG eq. VG by pedotransfert a) SWRC for C-Horizon 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 1 2 3 4 5 pF S W , % b y vo l. observation Adjusted VG eq. VG by pedotransfert c) , 3 * ' - * H 9(C) $ ' > & ' ' ' + , 0 6 : !0C!+.) 5 8 '- C %#+.C ) 506 : C!0(G+. (G0 !+.) *) 06 : !0 !!+.) +) + . ' ' +' *- 1 , * '

(16)

2 < <+ / ! (G. . 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 ) ,) %) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 , 67 4 . + * ' , /12# 12 - . ' ) ) * -+ ' , . ' N*) ,) - X&+ ,,+ ' + * ' % , ' N +) ) %) * ' , 4 ' , 6 ' 2 < <+ /

(17)

SW at 10 cm 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 125 175 225 275 Day S W (c m 3. cm -3 ) Observation Simulation a) _{SW at 30 cm} 0 0,1 0,2 0,3 0,4 125 175 225 275 Day S W (c m 3. cm -3 ) Observation Simulation b) SW at 50 cm 0 0,1 0,2 0,3 0,4 125 175 225 275 Day S W (c m 3. cm -3 ) Observation Simulation c) _{SW at 80 cm} 0 0,1 0,2 0,3 0,4 125 175 225 275 Day S W (c m 3. cm -3 ) Observation Simulation d)

Precipitation & Irrigation

0 5 10 15 20 25 30 125 175 225 275 Day P re ci pi ta tio n (m m ) 0 10 20 30 40 50 60 Ir rig at io n (m m ) Precipitation Irrigation f)

Total available water 0-100 cm

0 50 100 150 200 250 300 350 125 175 225 275 Day V ol um e (m m ) Observation Simulation e)

(18)

Drainage below 200 cm EFI 0 10 20 30 40 50 60 70 80 125 145 165 185 205 225 245 265 day D ra in ag e (c m ) Observation Simulation

a)

Drainage below 200 cm AFI 0 10 20 30 40 50 60 70 80 125 145 165 185 205 225 245 265 day D ra in ag e (c m ) Observation Simulation

b)

, & + ' ' , . + + . ' % ' % ' , * ' & ' ' , , /12 ' ) 12 ' )

(19)

, % > ' , ' ) + . , +' 6 & ' * % ' # 0 % ' , & % 12 - . ' Furrow dry 40 cm -800 -600 -400 -200 0 185 205 225 245 265 Day P H ( cm ) a) Furrow w et 40 cm -800 -600 -400 -200 0 185 205 225 245 265 Day P H ( cm ) c) Row 40 cm -800 -600 -400 -200 0 185 205 225 245 265 Day P H ( cm ) b) Furrow dry 100 cm -800 -600 -400 -200 0 185 205 225 245 265 Day P H ( cm ) d) Furrow w et 100 cm -800 -600 -400 -200 0 185 205 225 245 265 Day P H ( cm ) Observation Simulation f) Row 100 cm -800 -600 -400 -200 0 185 205 225 245 265 Day P H ( cm ) e)

(20)

(21)

0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) Ridge (DOY171) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) Ridge (DOY202) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) Ridge (DOY226) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th ( cm ) Hydrus Furrow 10 Furrow 5 Furrow 10 Ridge (DOY268) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th (c m ) Hydrus Ridge 10 Ridge 5 Ridge 10

(22)

wet furrow (DOY268) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th ( cm ) a) Ridge (DOY268) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th ( cm )

b) _{Dry furrow (DOY268)}

0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 10 20 30 40 50 N-NO3 (ppm) D ep th ( cm ) c) , $ 4. ' * ' ' + + ' ' ' & ' , & ) % *) -, & +) ' ' 12 - . ' ' ) G#!9#99( - "B)

(23)

C ! !!! ! ! ! ! !C ! !? ! !G ! !" ! !( ! !B ! !9 0! ! ! ! ! ! C ! ? ! G ! " ! (

! !!! ! ! !? ! !" ! !B ! ! ! ! ? ! " ! B

) *)

+<AC .%<AC+.0C) +<AC .%<AC+. 0C

)

+) )

+<AC .%<AC+.0C) +<AC .%<AC+. 0C

)

, " + . ' ,' ' ' , , /12 12 - . ' ' ' , +

-9B) ) +) ' - ?) *) ) % ' '

(24)

? 0 50 100 150 200 100 150 200 250 DOY N -u p ta ke , k g N /h a a) DOY HYDRUS2D Observed , # 4. ' * <0 ' 8 *-' ' , /12 99(. , .4. ' * <0 + % ' ' * '' . * -, /12 99(

Observed N leach Simulated N leach P I

0 5 10 15 20 100 150 200 250 DOY N -le ac h, k gN h a-1 0 20 40 60 80 P re ci pi ta tio n an d Ir ri ga tio n, m m b)