DRAINMOD simulation of drain spacing impact on canola yield in heavy clay soils in the Canadian prairies.

Excess moisture within the root zone due to the shallow water table is a leading cause of crop loss in Manitoba. In this study, the ability of the DRAINMOD model to predict water table depth (WTD) in clayey soil was evaluated using measured field data from the 2019 and 2020 canola‐growing seasons in Arborg, Manitoba, Canada. Statistical analysis and graphical plots showed close agreement between the measured and simulated WTD with an overall coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), mean average error (MAE) and mean bias error (MBE) of 0.93, 9.84 cm, 7.06 cm and −0.13 cm, respectively. Since the model simulation was deemed satisfactory, the model was run with 30‐year historical climate data to assess the impacts of different drain spacing on canola yield. Simulation results showed that the average surface runoff increased while average drainage and relative canola yield decreased as drain spacing increased. The simulation results suggest that long‐term average yield would be maximized by close drain spacing ≤ 15 m. Economic analysis showed that 10 m drain spacing would maximize the return on investment. The need for long‐term simulations to develop appropriate site‐specific water management strategies is demonstrated. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Résumé: L'excès d'humidité dans la zone racinaire en raison de la nappe phréatique peu profonde est l'une des principales causes de perte de récoltes au Manitoba. Dans cette étude, la capacité du modèle DRAINMOD à prédire la profondeur de la nappe phréatique (DMT) dans le sol argileux a été évaluée à l'aide des données mesurées sur le terrain des saisons de culture du canola 2019 et 2020 à Arborg, au Manitoba, au Canada. L'analyse statistique et les graphiques ont montré un accord étroit entre la DMT mesurée et simulée avec un coefficient de détermination global (R2), une erreur quadratique moyenne (EMR), une erreur moyenne moyenne (EAM) et une erreur de biais moyen (MBE) de 0,93, 9,84 cm, 7,06 cm et −0,13 cm, respectivement. Comme la simulation du modèle a été jugée satisfaisante, le modèle a été exécuté à l'appui de données climatiques historiques sur 30 ans afin d'évaluer les répercussions de différents espacements de drainage sur le rendement en canola. Les résultats de la simulation ont montré que le ruissellement moyen de surface augmentait tandis que le drainage moyen et le rendement relatif en canola diminuaient à mesure que l'espacement des drains augmentait. Les résultats de la simulation suggèrent que le rendement moyen à long terme serait maximisé par un espacement étroit des drains ≤ 15 m. L'analyse économique a montré que l'espacement des drains de 10 m maximiserait le retour sur investissement. La nécessité de simulations à long terme pour élaborer des stratégies appropriées de gestion de l'eau propres au site est démontrée. [ABSTRACT FROM AUTHOR]