EFFECT OF DEFICIT IRRIGATION REGIMES ON GROWTH, YIELD, AND WATER USE EFFICIENCY OF MAIZE (Zea mays) IN THE SEMI-ARID AREA OF KIBOKO, KENYA | EFECTO DE LOS REGÍMENES RIEGO DEFICITARIOS SOBRE EL CRECIMIENTO, EL RENDIMIENTO Y LA EFICIENCIA DEL USO DEL AGUA DEL MAÍZ (Zea mays) EN LA ZONA SEMIÁRIDA DE KIBOKO, KENIA

Inglés. Background: Globally, more than 40% of annual food production comes from irrigated lands, and agriculture is the largest consumer of water, at 70% of all freshwater withdrawals. As water scarcity becomes more acute worldwide, increasing the effectiveness of agricultural water resources becomes a priority for enhanced food production. Methodology: A study was carried out for two seasons in Kiboko, Makindu Sub-County during 2018 and 2019 short and long rains, respectively to evaluate the response of maize growth, yield, and water use efficiency to deficit irrigation in the semi-arid area. The experiment was arranged in Randomized Complete Block Design with three replicates. The irrigation regimes were T1 (100 % field capacity), T2 (75 % field capacity, T3 (50% field capacity), T4 (25 % field capacity), and T5 (rain-fed) were evaluated. Results: In season I, there was a difference (P≤0.05) on Plant height, leaf area, and leaf area index, in T1 compared to T5. Plants in T1 were higher (308.1cm) than those in T5 (263cm) (control). Irrigation deficit showed an effect (P≤0.05) on maize growth in season II, with plant height of 270.3cm in T1 compared to 95.6cm in T5. The yield components showed a difference (P≤0.05) on cob-size, 100grains weight, aboveground biomass and harvest index in both seasons. The highest yield of 10.9 and 10.2 t ha-1 was obtained in T1in Season I and II, respectively and lowest in T5 (8.8 t ha-1 and 3.0 t ha-1) in the season I and season II, respectively. Higher aboveground biomass and yield were obtained under full irrigation, and declined under varied deficit irrigation regimes. Water use efficiency had no significant difference at the different treatments in the season I, since rains were moderately reliable, thus allowing pausing of irrigation with little water stress. However, in season II, a difference (P≤0.05) in water use efficiency (WUE) was observed. Generally, water use efficiency ranged from 19.6 to 22.kg ha-1 mm-1 in season I and 16.6 to 24.8 kg ha-1mm-1 in season II. Implication: Irrigating maize at 50% water deficit increases the WUE with minimal yield decline, hence a better deficit irrigation strategy in water conservation under scarcity situation. Conclusion: Growth and yield of maize increased with increased amount of irrigation water and decreased under reduced irrigation while WUE increased with reduced irrigation and decreased under sever water stress.

Español; castellano. Antecedentes: A nivel mundial, más del 40% de la producción anual de alimentos proviene de tierras de regadío, y la agricultura es el mayor consumidor de agua, con el 70% de todas las extracciones de agua dulce. A medida que la escasez de agua se agudiza en todo el mundo, aumentar la eficacia de los recursos hídricos agrícolas se convierte en una prioridad para mejorar la producción de alimentos. Metodología: Se llevó a cabo un estudio durante dos temporadas en Kiboko, sub-condado de Makindu durante las lluvias cortas y largas de 2018 y 2019, respectivamente, para evaluar la respuesta del crecimiento del maíz, el rendimiento y la eficiencia del uso del agua al riego deficitario en el área semiárida. El experimento se organizó en diseño de bloques completos aleatorios con tres repeticiones. Los regímenes de riego fueron T1 (100% de capacidad de campo), T2 (75% de capacidad de campo, T3 (50% de capacidad de campo), T4 (25% de capacidad de campo) y T5 (de secano). Resultados: En la temporada I, hubo una diferencia (P≤0.05) en la altura de la planta, el área foliar y el índice de área foliar, en T1 en comparación con T5. Las plantas en T1 fueron más altas (308.1cm) que las de T5 (263cm) (control). El déficit mostró un efecto (P≤0.05) en el crecimiento del maíz en la temporada II, con una altura de planta de 270.3cm en T1 en comparación con 95.6cm en T5. Los componentes del rendimiento mostraron una diferencia (P≤0.05) en el tamaño de la mazorca, 100 granos peso, biomasa aérea e índice de cosecha en ambas temporadas. El mayor rendimiento de 10.9 y 10.2 t ha-1 se obtuvo en T1 en la Temporada I y II, respectivamente y el menor en T5 (8.8 t ha-1 y 3.0 t ha-1) en la temporada I y la temporada II, respectivamente. Se obtuvieron mayor biomasa aérea y rendimiento con riego total, y disminuyeron con diversos regímenes de riego deficitario. La eficiencia no tuvo diferencia significativa en los diferentes tratamientos en la temporada I, ya que las lluvias fueron moderadamente confiables, lo que permitió pausar el riego con poco estrés hídrico. Sin embargo, en la temporada II, se observó una diferencia (P≤0.05) en la eficiencia del uso del agua (WUE). En general, la eficiencia del uso del agua varió de 19.6 a 22 kg ha-1 mm-1 en la temporada I y de 16.6 a 24.8 kg ha-1 mm-1 en la temporada II. Implicaciónes: El riego de maíz con un déficit de agua del 50% aumenta el WUE con una disminución mínima del rendimiento, por lo tanto, una mejor estrategia de riego deficitario en la conservación del agua en situaciones de escasez. Conclusión: El crecimiento y el rendimiento del maíz aumentaron con una mayor cantidad de agua de riego y disminuyeron con un riego reducido, mientras que la WUE aumentó con un riego reducido y disminuyó con un estrés hídrico severo.