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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2024.66.1.25
Description:

In Manitoba, spring snowmelt and heavy rainfall during the growing season raise the water table in the root zone. A three-year field study (2020-2022) was conducted to evaluate the influence of water-table depth resulting from tile drainage on soybean yield in heavy-clay soils of Arborg, Manitoba. The different water table depth treatments are represented by water table depth over-the-tile, midway-between-tiles, and no-tile (control) in replicated field plots in heavy clay soils. During the 2020, 2021, and 2022 growing seasons, the field plots used for this research had tile drain spacings of 9 m, 4.5 m, and 13.7 m, respectively. The tile depths ranged from 0.9 to 1.1 m.  In 2020 and 2021, which were relatively dry years, a higher yield trend was observed in tiled plots compared to the no-tile control plots, due to water being held back during the mid-season, whereas the no-tile plots had excess water during the early season.   In 2022, a wetter year, the over-the-tile treatment yielded significantly higher yields (p < 0.05) than the no-tile treatment. Overall, the results indicate that tile drainage combined with controlled water retention during dry periods can improve soybean yield in heavy clay soils. These findings highlight the importance of adaptive drainage water management strategies to balance excess moisture removal with water conservation during drier periods in the Canadian Prairies.

Keywords: Water table, over-the-tile, midway-between-tiles, no-tile
Résumé:

Au Manitoba, la fonte des neiges au printemps et les fortes pluies durant la saison agricole font remonter la nappe phréatique dans la zone racinaire. Une étude expérimentale sur trois ans (2020-2022) a été menée afin d'évaluer l'influence de la profondeur de la nappe phréatique, résultant du drainage agricole par tuyaux, sur le rendement du soja dans les sols argileux lourds d'Arborg, au Manitoba. Les différents traitements ont été représentés par la profondeur de la nappe phréatique située au-dessus des tuyaux, à mi-chemin entre les tuyaux et sans drainage (témoin), dans des parcelles expérimentales répétées en sols argileux lourds. Au cours des saisons agricoles de 2020, 2021 et 2022, les espacements des tuyaux de drainage dans les parcelles utilisées pour cette recherche étaient respectivement de 9 m, 4,5 m et 13,7 m. La profondeur des tuyaux variait de 0,9 à 1,1 m. En 2020 et 2021, années relativement sèches, une tendance au rendement supérieur a été observée dans les parcelles drainées par tuyaux par rapport aux parcelles témoins non drainées. Ceci s'explique par la rétention d'eau en milieu de saison, tandis que les parcelles non drainées ont connu un excès d'eau en début de saison. En 2022, année plus humide, le traitement au-dessus des tuyaux de drainage a permis d'obtenir des rendements significativement plus élevés (p < 0,05) que le traitement sans drainage. Globalement, les résultats indiquent que le drainage agricole par tuyaux, combiné à une rétention d'eau contrôlée durant les périodes sèches, peut améliorer le rendement du soja dans les sols argileux lourds. Ces résultats soulignent l'importance de stratégies adaptatives de gestion de l'eau de drainage pour équilibrer l'élimination de l'excès d'humidité par la conservation de l'eau durant les périodes plus sèches dans les Prairies canadiennes.

Mots-clés:

Nappe phréatique, au-dessus des tuyaux de drainage, mi-chemin entre les tuyaux de drainage, absence de drainage.

Citation: Akileshan, T., R. Sri Ranjan, M.R.C. Cordeiro, D.J. Cattani and Nirmal Hari. 2024. Tile drainage impact on soybean yield in heavy clay soils. Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 66: 1.25-1.40. https://doi.org/10.7451/CBE.2024.66.1.25
Volume: 66
Issue:
Pages 1.25 - 1.40
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: June 26, 2026
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
Conference name:
Session name:

Other information:
Type: Text.Article
Format: PDF
Publication type: Journal
Source:
Relation:
Coverage: Canada
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Notes:
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