CSBE-SCGAB

Effect of overhead irrigation on corn yield and quality under shallow water table conditions

Authors: Abbas, H. and R. Sri Ranjan.
Description: Corn is a moisture sensitive crop and drought conditions during critical growth stages affect kernel yield and quality. The objective of this field research was to determine the impact of water contribution from shallow water table under overhead irrigation and no irrigation treatments on corn yield, in a fine sandy loam soil in Southern Manitoba. The study was conducted at two different sites (Canada Manitoba Crop Diversification Centre (CMCDC), and Hespler Farms). Compared to no irrigation treatment, the overhead-irrigated plots had a 16% (p = 0.021) and 9% (p = 0.025) significantly higher yield at CMCDC, and Hespler sites, respectively. The kernel quality, based on kernels passing through 14/64-mesh size, in overhead-irrigated plots was found to be significantly better in overhead-irrigated plots at CMCDC (p = 0.011) and Hespler (p = 0.003) sites compared to the non-irrigated treatment. The increased unsaturated hydraulic conductivity due to increased water content of the soil beneath the root zone in the irrigated treatment led to an increased upward migration of water from the shallow water table compared to the upward migration in the non-irrigated treatment. In the irrigated treatment, the irrigation water quality was better than the quality of the water supplied from the water table because groundwater had high concentration of nitrate (55 ppm). However, in the non-irrigated treatment, the precipitation alone was not sufficient to dilute the poor quality water from the water table leading to lower yield and poor kernel quality.
Keywords: Water table level, overhead irrigation, corn root-zone, corn yield, kernel quality soil water content, up ward flux.
Résumé: Le maïs est une culture sensible à l’humidité et une sécheresse durant les stades de croissance critiques a un effet sur le rendement et la qualité des grains. L’objectif de cette étude réalisée au champ était de déterminer l’impact de la contribution en eau d’une nappe phréatique peu profonde avec ou sans irrigation par aspersion sur le rendement en maïs produit sur un sol de loam sablonneux fin au sud du Manitoba. Cette étude a été réalisée à deux différents sites (Centre de diversification des cultures Canada-Manitoba [CDCCM] et les fermes Hespler). Les parcelles ayant reçu de l’irrigation par aspersion ont eu des rendements significativement plus élevés de 16 % (p = 0,021) et de 9 % (p = 0,025) aux sites CDCCM et Hespler, respectivement, comparativement à celles n’ayant pas reçu d’irrigation. La qualité a été évaluée en passant les grains au tamis 14/64. La qualité dans les parcelles irriguées était significativement meilleure au site CDCCM (p = 0,011) et au site Hespler (p = 0,003) comparativement à celle des parcelles non irriguées. Dans les parcelles irriguées, l’augmentation de la conductivité hydraulique du sol non saturé due à l’augmentation de la teneur en eau du sol sous la zone racinaire a entrainé une augmentation de la remontée capillaire venant de la nappe phréatique peu profonde comparativement à celle des parcelles non irriguées. L’apport en eau d’irrigation était de meilleure qualité que celui provenant de la nappe phréatique, car cette dernière avait une forte concentration en nitrates (55 ppm). De plus, pour le traitement sans irrigation, les précipitations n’étaient pas suffisantes pour améliorer la mauvaise qualité de l’eau provenant de la nappe phréatique, ce qui a entrainé des rendements plus faibles et une piètre qualité des grains.
Mots-clés: niveau de la nappe phréatique, irrigation par aspersion, zone racinaire du maïs, rendement en maïs, qualité des grains, teneur en eau du sol, remontée
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
Citation: Abbas, H. and R. Sri Ranjan. 2016. Effect of overhead irrigation on corn yield and quality under shallow water table conditions. Canadian Biosystems Engineering 58: 1.33-1.44.
Volume: 58
Issue: 1
Start page number: 1.33
End page number: 1.44
Publisher: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: December 31, 2016
Publication type:
  • Journal
Type: Text.Article
Format: PDF
Identifier: C16290
Coverage: Canada
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Located in: Volume 58 (2016)

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