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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2020.62.1.1
Description:

Compaction induced by field wheel traffic and dense layers in the subsoil may adversely alter soil structure, impede soil aeration, restrict water infiltration and nutrient uptake, and inhibit plant root development, negatively affecting plant yields. Reclaiming compacted Chernozemic and Solonetzic soils with hardpan B horizons may be possible through subsoiling operations to loosen the soil to depth, e.g. ~0.30 m. The objective of this study was to evaluate the effect of subsoiling on soil physical properties and plant yield in wheel traffic compacted and non-compacted Chernozemic and Solonetzic soils in southern Saskatchewan Canada. Subsoiling increased air permeability in the compacted Chernozemic soil from 4.5x10^-7 m sec^-1 to 2.9x10^-6 m sec^-1. In the compacted Solonetzic soil, subsoiling significantly decreased soil cone index to 1579 kPa compared to 2376 kPa in the non-subsoiled treatment. Crop yields (hard red spring wheat, dry peas) in the two years following the treatment were similar among tillage and compaction treatments in the Chernozemic soil. However, subsoiling of the compacted Solonetzic soil resulted in a seed yield increase of canola of ~ 1000 kg ha^-1 in the first year of study and no treatment effect in the second year when wheat was grown. Overall, subsoiling of the compacted soils tended to improve soil physical properties, especially in the Solonetzic soils.

Keywords: Subsoiling, tillage, compaction, permeability, solonetzic, chernozemic.
Résumé:

Le compactage causé par la circulation des machines agricoles dans les champs et par les couches denses dans le sous-sol peut altérer négativement la structure du sol, empêcher l’aération du sol, restreindre l’infiltration de l’eau et l’absorption des nutriments, et empêcher le développement des racines des plantes, ce qui affecte négativement les rendements des cultures. La régénération des sols compactés Chernozemic et Solonetzic avec des horizons B compactés peut être possible par des opérations de sous-solage pour ameublir le sol jusqu’à une profondeur d’environ 0,30 m. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’effet du sous-solage sur les propriétés physiques du sol et le rendement des cultures dans des sols Chernozemic et Solonetzic compactés et non compactés soumis à la circulation véhiculaire dans le sud de la Saskatchewan, Canada. Le sous-solage a augmenté la perméabilité à l’air de 4.5x10^-7 m sec^-1 à 2.9x10^-6 m sec^-1 dans le sol compacté Chernozemic. Dans le sol compacté Solonetzic, le sous-solage a diminué de façon significative l’indice de cône du sol à 1579 kPa comparativement à 2376 kPa pour le traitement sans sous-solage. Le rendement des cultures (blé dur rouge de printemps, pois secs) au cours des deux années suivant le traitement était similaire entre les traitements de travail du sol et de compactage dans le sol Chernozemic. Cependant, le sous-solage du sol compacté Solonetzic a entraîné une augmentation du rendement de canola de ~ 1000 kg ha^-1 au cours de la première année de l’étude et aucun effet du traitement n’a été observé au cours de la deuxième année où du blé a été cultivé. Dans l’ensemble, le sous-solage des sols compactés a eu tendance à améliorer les propriétés physiques du sol, en particulier dans les sols Solonetzic.

Mots-clés:

Sous-solage, travail du sol, compactage, perméabilité, Solonetzic, Chernozemic.

Citation: Avila, R., J. Schoenau, T. King, B. Si and M. Grevers. 2020. Effects of subsoiling tillage on structure, permeability, and crop yields on compacted Solonetzic and Chernozemic dryland soils in Western Canada. Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 62: 1.1-1.9. https://doi.org/10.7451/CBE.2020.62.1.1
Volume: 62
Issue: 62
Pages 1.1 - 1.9
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: January 17, 2022
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
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Other information:
Type: Text.Article
Format: PDF
Publication type: Journal
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Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
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