Effects of Different Surface and subsurface Drainage Systems on Canola Leaf Area and developing mathematical governed equations

Document Type : Original Article

Authors

1 PhD student in Irrigation and Drainage Engineering, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

2 Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

3 Membership of Water engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

4 Department of Horticulture, High Educational Complex of Torbat-e Jam, khorasan Razavi, Iran

Abstract

In Mazandaran Province the performance of different drainage systems is essential for Canola cultivation as a second crop in paddies. For this purpose an experiment was conducted in Sari agricultural Sciences and Natural Resources University as base, in 2017-2018 cropping season. In different canola growth stage intervals, eight sampling were established under randomized complete block design with three replications in subsurface drainage systems and surface (Control) in order to determinate leaf area (LA), leaf area index (LAI), numbers of leaves (SLN) and leaf dry weight (LDW). Then Statistical analysis was carried for study of drainage depth and space on the mentioned growth index and mathematical relationship between leaf area and its dry weight with the evaluation of linear and nonlinear regression models was determined in different drainage systems. Maximum of LA in all treatments occurred about 90 day after planting. Mathematical relations between LA and LDW were described by linear and power model is suitable as a correlation coefficient was 0.98. Among the mathematical functions, reverse polynomial functions with degrees 4 and 5, logarithmic equations and inverse logarithmic equations with degrees 3, 4, and 5 showed better results than other mathematical functions The relations obtained in this experiment can be used in simulation models of winter canola growth under water table control conditions.

Keywords


باقری، ع.، عزیزی، خ. و حسنوندی، م.س. 1393. تجزیه و تحلیل شاخص­های رشد دو رقم گیاه عدس با استفاده از مدلسازی رگرسیونی. نشریه پژوهشهای زراعی ایران،  12 .3 : 484- 490.
بخشنده، ا.، سلطانی، ا و غدیریان، ر. 1390. اندازه­گیری شاخص سطح برگ با استفاده از دستگاه AccuPAR در گندم. مجله پژوهش­های تولید گیاهی. 18 . 4: 101- 97.
بخشنده، ا.، سلطانی، ا.، زینلی، ا.، کلاته عربی، م. و غدیریان، ر. 1390. ارزیابی روابط آلومتریک سطح برگ و صفات رویشی در ارقام گندم نان و دوروم. مجله علوم زراعی ایران، 4 .3: 657-642.
درزی نفت­چالی،ع.، میرلطیفی،س.م.، شاهنظری،ع.، اجلالی،ف و مهدیان،م.ح. 1392. تاثیر زهکشی سطحی و زیرزمینی بر تلفات نیتروژن از اراضی شالیزاری در فصل کشت برنج، نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 3. 7: 305-294.
راحمی کاریزکی، ع.، حسن زاده، ع.، بیابانی، ع. و فروغی، ع. 1394. روابط آلومتریک بین سطح برگ و صفات رویشی در گیاه باقلا (Vicia faba)، مجله علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی، سال هفتم. 23: 164-156.
رشتبری، م. و علیخانی، ح. 1393. استفاده از روش­های چند متغیره در مطالعه تاثیر کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست بر شاخص­های رشد و عملکردی کلزا. نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار. 24 .3: 59-49.
ظفری قلعه رودخانی، ب.، سلطانی، ا.، زینلی، ا.، کامکار، ب و فیروزفرد، م. 1396. تاثیر تراکم بوته بر روابط آلومتریک بین سطح برگ و صفات رویشی گندم. نشریه پژوهش­های زراعی ایران، 15 .3: 558-546.
صفاهانی، ع.ر.، کامکار، ب.، زند، ا.، باقرانی، ن و باقری، م. 1386. تاثیر شاخص­های رشد برتوان رقابتی ارقام کلزا (Brassica napus) با علف هرز خردل وحشی (Sinapisarvnsis). مجله پژوهش­های زراعی ایران. 5. 2: 313-301.
ظفری قلعه رودخانی، ب.، سلطانی، ا.، زینلی، ا.، کامکار، ب. و فیروزفرد. 1396. تاثیر تراکم بوته بر روابط آلومتریک بین سطح برگ و صفات رویشی گندم. نشریه پژوهش­های زراعی ایران. 15. 3: 558-546.
عسگری، ا. و درزی نفت­چالی، ع. 1397. تحلیل تاثیر نوسان سطح ایستابی بر شاخص سطح برگ کلزا. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 12.1: 87-76.
عنافجه، ز.، عالمی سعید، خ.، فتحی، ق.، قرینه، م.ح و چعب، .ع. 1390. بررسی شاخص­های رشد و تخمین آستانه خسارت اقتصادی دانه کلزا (Brassica napus L.) در پاسخ به تراکم­های متفاوت کلزا و خردل وحشی (Sinapisrvensis L.) . نشریه پژوهش­های زراعی ایران. 9. 1: 11-1.
غروی بایگی، م.، بخشنده، ا.، پیردشتی، ه. و عباسیان، ا. 1393. پیش بینی ارتفاع بوته دو رقم کلزا (Brassica L. napus) با استفاده از روابط آلومتریک. سیزدهمین همایش علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران و سومین همایش علوم و تکنولوژی بذر ایران.
فرزام­صفت، آ.، پارسی­نژاد، م.، یزدانی، م.ر.، شریعت احمدی، ج.، نوری، ح.، موسوی، س. ف. و اجلالی، ف. 1389. اثر شدت زهکشی در دوره­های مختلف رشد کلزا به عنوان کشت دوم بعد از برنج (مطالعه موردی: استان گیلان). نشریه تحقیقات آب و خاک ایران. 1 .41: 119-111.
فرزین، ا.ر.، نورمحمدی، ق و شیرانی­راد، 1.ح. 1385. ارزیابی خصوصیات کمی و کیفی 25 رقم کلزای پاییزه. مجله علمی پژوهشی علوم کشاورزی. 2.12: 437-429.
لبافی حسین آبادی، م.ر.، اله­دادی، ا.، اکبری، غ.ع. و نجفی، ف. 1391. برآورد شاخص سطح برگ با استفاده از روابط آلومتریک در کدو پوست کاغذی (Cucurbita pepo L.). مجله کشاورزی بوم شناختی. 2 .1: 139-129.
محمدی، ص.، حبیبی، د.، کاشانی، ع.، پاک­نژاد، ف.، بخشی­پور، س. و اردکانی، م.ر. 1390. مطالعه خصوصیات زراعی و شاخص­های فیزیولوژیک رشد در ارقام برنج با فواصل مختلف کاشت در غرب مازندران. مجله علمی- پژوهشی اکولوژی گیاهان زراعی و علف­های هرز، سال پنجم. 19: 52-37.
مدرسی، م.، خردنام، م. و تقی آساد، م.ت. 1383. انتخاب غیرمستقیم ذرت (Zea mays L.) با استفاده از شاخص­های انتخاب به منظور افزایش عملکرد دانه. مجله علوم کشاورزی ایران. 35 .1: 127-115.
مشایخی، ک. و موسوی­زاده، س.ج. 1388. بررسی تغییرات تعداد، سطح برگ و وزن خشک بوته­ها در سه رقم خیار (Cucumis sativus L.). مجله علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی)، 23 .1: 68-57.
موحدیان، م.، حسینی، ا. و قربانزاده، م. 1386. تخمین سطح برگ با استفاده از شبکه­های عصبی. سومین کنفرانس فناوری اطلاعات و دانش، 6-8 آذرماه، دانشگاه فردوسی مشهد.
میر هاشمی، س.م و بنایان اول، م. شبیه­سازی شاخص سطح برگ و عملکرد کلزا تحت شرایط تنش آب در اقلیم خشک. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 26 .2: 403-392.
نوروزی، ع.ا.، جلالی، ن.، میری، م و عباسی، م. 1392. برآورد شاخص سطح گیاه برنج در شمال ایران. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، سال سوم، 2: 10-1.
هوشمندی، ب. 1394. ارزیابی برخی شاخص­های مورفو فیزیولوژیک و عملکرد ارقام گندم نان. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی، سال هفتم، 26: 134-121.
یعقوب­زاده، ح.، مامقانی، ر و کاشانی، ع. 1385. اثر تراکم بر عملکرد دانه و خصوصیات مورفوفیزیولوژیک سه ژنوتیپ ماش. مجله علوم زراعی ایران، جلد هشتم، 1: 78-66.
Antunes, W.C., Pompelli, M.F., Carretero, D.M. and DaMatta, F.M. 2008. Allometric models for non-destructive leaf area estimation in coffee (Coffea arabica and Coffea canephora). Annals of Applied Biology. doi:10.1111/j.1744-7348.2008.00235.x.
Awal, M.A., Ishak, W., Endan, J. and Hanif, M. 2004. Regression model for computing leaf area and assessment of total leaf area variation with frond ages in Oil Palm. Asian Journal of Plant Sciences. 3.5: 642-646.
Bagheri, B.2013.  A Review for Growth and Development Processes in Canola (Brassica napus L.), Global Journal of Medicinal Plant Research.1.1: 54-57.
Bennett, E. J., Brignell, C.J. Carion, P. W. C., Cook S.M, Eastmond, P.J., Teakle, G.R., Hammond, J.P., Love, C., King, G.J., Roberts, J.A. and Wagstaff, C. 2017. Development of a Statistical Crop Model to Explain the Relationship between Seed Yield and Phenotypic Diversity within the Brassica napus Genepool. Agronomy. 7.31: doi:10.3390/agronomy7020031
Blanco, F.F. and Folegatti, M.V. 2003. A new method for estimating the leaf area index of cucumber and tomato plants. Horticultura Brasileira, Brasilia. 21.4: 666-669.
Carvalho, J., Toebe, M., Tartaglia, F., Bandeira, C.T. and Tambara, A.L. 2017. Leaf area estimation from linear measurements in different ages of Crotalaria juncea plants. Annals of the Brazilian Academy of Sciences. 89.3: 1851-1868.
Dahle, G. A. and Grabosky, J. C. 2009. Review of literature on the function and allometric relationships of tree stems and branches. Arboriculture & Urban Forestry.35.6: 311-320.
Dutra, A.D., Filho, M.A.C., Pissinato, A.G.V., Gesteira, A.S., Filho, W.S.S. and Facelii, M. 2017. Mathematical models to estimate leaf area of citrus genotypes. African Journal of Agricultural Research, 12.2: 125-132.
Hunkova, E., Zivcak, M. and Olsovska, K. 2011.  Leaf area duration of oilseed rape (Brassica napus subsp. napus) varieties and hybrids and its relationship to selected growth and productivity parameters. Journal of Central European Agriculture, 12.1: 1-15.
Lucas, D.D.P., Heldwein, A.B., Hinnah, F.D., Maldaner, I.C. and Loose, L. H. 2015. Estimation of leaf area index in the sunflower as a function of thermal time. Revista Ciência Agronômica. 46.2: 404-411.
Kandel, H., Knodel, J. and Lubenow, L. 2015. Canola production. NDSU Extension Service. 12 pages.
Shabani, A. and Sepaskhah, A. R.2017. Leaf area estimation by a simple and non-destructive method. Iran Agricultural Research. 36.2: 101-104.
Targalia, F.L., Righi, E.Z., Rocha, L., Loose, L.H., Maldaner, I.C. Heldwein, A.B. 2016. Non-destructive models for leaf area determination in canola. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 20.6: 551-556.
Tian, T., Wu, L., Henke, M. Ali, B., Zhou, W. and Sorlin, G.B. 2017. Modeling allometric relationships in leaves of young rapeseed (Brassica napus L.) grown at different temperature treatments. Frontiers in Plant Science. doi: 10.3389/fpls.2017.00313.
Zhang,H., Turner,N.C and Poole Michael,L. 2004. Yield of wheat and canola in the high rainfall zone of south-western Australia in years with and without a transient perched water table. Australian Journal of Agricultural Research. 55.4: 461 -470.