Document Type : Research Paper
Authors
Ferdowsi University of Mashhad
Abstract
Keywords
مقدمه
در مزارع گندم به دلیل کارایی پایین روش های مکانیکی و نیز عدم امکان وجین، مبارزه شیمیایی با علف های هرز اهمیت زیادی دارد. بطوریکه در ایران مجموعا ۲2 علف کش برای گندم ثبت شده است. از میان این علف کش ها، 9 علف کش مخصوص علف های هرز باریک برگ، 8 علف کش مخصوص علف های هرز پهن برگ و 5 علف کش دو منظوره هستند (Zand, Mousavi, and Heidari, 2008). انتخاب علف کش‌ها با طیف کنترل وسیعی از علف‌های هرز از مهمترین اهداف کنترل شیمیایی علف‌های هرز است که با هدف افزایش کارایی کنترل علف‌های هرز و کاهش حجم مصرف سموم همراه است (Kleemann and Gill, 2007).
در سال های اخیر مسایل اقتصادی و تأثیر منفی علف کش‌ها در محیط زیست و خطر آلودگی مواد غذایی منجر به کاهش استفاده از مواد شیمیایی و علف کش ها شده، بطوریکه منجر به ممنوع شدن چندین علف کش در برخی کشورها و افزایش فشار به کشاورزان برای کاهش استفاده از آن ها شده است. با این وجود، علف کش‌ها هنوز عامل اصلی مدیریت علف های هرز در کشاورزی مدرن محسوب می شوند، به نحوی که توسعه و پیشرفت کشاورزی مدرن در نیم قرن گذشته بدون استفاده از علف کش‌ها امکان پذیر نبوده است (Barros and De Carvalho, 2005) . ولی آنچه مسلم است از طریق روشهای جدید، مصرف آن ها کاهش خواهد یافت. یکی از مهم ترین راهبردهای کاهش مصرف علف کش‌ها، بهینه سازی مصرف آن هاست که در این زمینه، موثرترین و زودبازده ترین روشها برای بهینه سازی و کاهش مصرف علفکشها، افزایش سطح دانش و آگاهی بهره برداران درباره علفکشها و روش صحیح کاربرد آن هاست (Zand et al., 2008). بهینه سازی مصرف علف کش‌ها پیش از این در بسیاری موارد به وسیله کشاورزان، نه فقط به خاطر نگرانیهای زیست محیطی بلکه به دلیل فشار هزینه‌هایی که امروزه کشاورزان با آن روبه رو هستند، پذیرفته شده است (Rashed-Mohasel, Rastgoo, Mousavi, Valiolahpour and Haghighi, 2007). در این میان مواد افزودنی و اختلاط علف کش ها از مهم ترین عوامل قابل ملاحظه در نمود و کارایی علف کش ها می باشند (Kudsk, 2008).
با توجه به اینکه تولید یک علف کش جدید با کارایی بالا هزینه‌های زیادی را در پی دارد، اختلاط علف کش‌ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است (Baghestani et al., 2008). حالت مطلوب اختلاط علف کش‌ها زمانی به دست می آید که در آن ها مخلوط هایی شناسایی شوند که بدون آسیب به گیاه زراعی باعث افزایش اثر آن بر علف هرز شود (Barros et al., 2005; Bijanzadeh and Ghadiri, 2006). اثرات اختلاط علف کش‌ها می‌تواند افزایشی (Additive) باشد؛ یعنی در نتیجه اختلاط، دو علف کش هیچ تعاملی با یکدیگر نداشته باشند. همچنین اختلاط دو علف کش ممکن است منجر به اثرات هم‌افزایی (Synergism) یا هم‌کاهی (Antagonism) در آن ها شود. اختلاط دو علف کش ممکن است منجر به بروز ناسازگاریهای فیزیکی، شیمیایی، زمانی و کاربردی شود. افزایش طیف کنترل علف های هرز، کاهش هزینه های تولید محصول، کاهش فشردگی خاک از طریق کاهش تعداد عملیات سمپاشی، کاهش ورود مواد شیمیایی به محیط‌زیست و تأخیر در توسعه مقاومت علف‌های هرز به علف کش‌ها همگی از مزایای استفاده از اختلاط علف کش‌هاست (Zand et al., 2008).
گسترش علف های هرز مقاوم به بازدارندگان آنزیم ALS1 (Brian, Henry, and Thomas, 1998; G. Anthony Ohmes and Kendig, 1999)، کاربرد علف کش های دیگر گروه های علف کشی را به عنوان جزئی از مخلوط در کنترل علف های هرز پهن برگ تأیید می کند. از سوی دیگر، تحقیقات نشان داده است که علف کش های تنظیم کننده رشد نظیر توفوردی و دایکمبا زمانی که با علف کش های بازدارنده آنزیم ALS مخلوط می شوند، موجب کنترل بهتر علف های هرز پهن برگ می شوند (Kalnay, Glen, and Phillips, 1995; Menbere and Ritter, 1995; Parks, William, Gregory, Nathan, and Calvin, 1995). مخلوط نیکوسولفورون با علف کش دایکمبا یا توفوردی برخی از علف های هرز پهن برگ یکساله در ذرت (Zea mays) را کنترل کرده است (Anthony and George, 1993). تحقیقات انجام شده در ارتباط با اختلاط مت سولفورون و توفوردی در مخزن سمپاش در دانشگاه ایالتی کانزاس نشان داده است که این مخلوط کنترل مناسبی از تاج خروس پالمر2، تاج خروس ریشه قرمز، گاوپنبه3 و نیلوفرپیچ هندی4 را در پی دارد (Regehr, 1997). در مطالعات Brown, Al-Khatib, Regehr, Stahlman, and Loughin (2004) علف کش مت سولفورون در کاربرد به صورت خالص، علف هرز نیلوفرپیچ هندی را 45 تا 60 درصد کنترل کرد. با این وجود، زمانی که این علف کش با علف کش های توفوردی، دایکمبا، فلوروکسی پیر به صورت مخلوط در مخزن بکار رفت، کنترل علف هرز نیلوفرپیچ هندی افزایش یافت. Isaacs, Hatzios, Wilson, and Toler (2006) نیز گزارش کردند که اختلاط علف کش های هالوسولفورون و توفوردی بر علف هرز سلمه تره (chenopudium album) در مرحله ای که گیاهچه ها 5/7 تا 9 سانتی متر ارتفاع داشتند، از نوع هم افزایی بوده است. در مقابل،Mathiassen and Kudsk (1993) دریافتند که در کاربرد شاخ و برگی مخلوط کلرسولفورون یا مت سولفورون متیل و ام سی پی ای به عنوان نمک دی متیل آمین در سطوح پاسخ ED50 و ED90 بین دو علف کش هم کاهی ایجاد می شود.
با توجه به اینکه علف کش مخلوط توفوردی+ام سی پی ای از خانواده شبه اکسین ها بوده و در گروه علف کش های بسیار کم خطر می‌باشد، لذا مخلوط این علف کش با یدوسولفورون+مزوسولفورون که یکی از علف کش های پرکاربرد در گندم می باشد، توجیه پذیر است و در صورت مشخص شدن اثرات هم افزایی آن با علف کش یدوسولفورون+مزوسولفورون می تواند در مزارعی که علف های هرز پهن برگ مشکل ساز هستند به کاربرده شود. بنابراین با توجه به مطالب بالا، این پژوهش با دو هدف به تأخیر انداختن مقاومت و کاهش کاربرد مخلوط دو علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون با توفوردی+ام سی پی ای در صورت هم افزایی انجام شد.
مواد و روش ها
به منظور ارزیابی اختلاط علف کش های مورد استفاده در گندم، دو آزمایش در گلخانه و مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 93-1392 به شرح زیر انجام شد:
آزمایش گلخانه ای:
در این آزمایش، اثرات تیمار خالص و مخلوط علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون (آتلانتیس OD یدوسولفورون متیل سدیم 2 + مزوسولفورون متیل 10 گرم در لیتر (با توفوردی+ام سی پی ای (یو 46 کمبی فلویدSL 5/67%) بر روی گونه پهن برگ خردل وحشی (Sinapis arvensis) به عنوان گونه علف هرز محک پهن برگ گندم به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار مورد بررسی قرار گرفت.
برای جوانه دار کردن خردل وحشی، درون پتری دیش هایی با قطر 9 سانتیمتر که حاوی یک لایه کاغذ صافی بودند، مقدار 10 میلی لیتر از محلول 2 گرم در لیتر نیترات پتاسیم اضافه شد. پتری دیش های حاوی بذرهای خردل وحشی به مدت 7 روز در دمای 4 تا 5 درجه سانتیگراد در تاریکی مطلق در یخچال نگهداری شدند. پس از اعمال سرما، پتری دیش ها به درون ژرمیناتور انتقال یافتند و در یک دمای متناوب15/10 درجه سانتیگراد به ترتیب به مدت 12 ساعت در روشنایی و 12 ساعت در تاریکی مطلق با رطوبت نسبی 45 و 65 درصد، جوانه دار شدند.
بعد از جوانه دار شدن بذرهای خردل وحشی، پتری دیش ها به گلخانه منتقل شدند و قبل از انتقال گیاهچه ها، گلدان ها آبیاری شدند و تعداد زیادی از بذرها در روی سطح خاک هر گلدان حاوی خاک، خاکبرگ و ماسه بادی با نسبت حجمی مساوی با قطر دهانه 12 سانتیمتر قرار داده شدند و مقداری خاک بر روی بذرها ریخته و به آرامی آبیاری شدند. بعد از سبز شدن گیاه ها آبیاری بصورت روزانه ادامه یافت.
در مرحله دو برگی، گیاهان به 4 بوته در هر گلدان تنک شدند. دمای گلخانه در مدت رشد، بین 26 تا 33 درجه سانتی گراد در طول روز و 18 تا 25 درجه سانتیگراد در طول شب متغیر بود. با این روش در زمان اعمال تیمارها واحدهای آزمایشی دارای گیاهان یک اندازه بودند.
آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به اجرا در آمد، به طوری که علف کش های توفوردی+ام سی پی ای و یدوسولفورون+ یدوسولفورون در دزهای 0، 6، 12، 25، 50 و 100 درصد دز توصیه شده در قالب نسبت های مخلوط (0:100)، (25:75)، (50:50)، (75:25) و (100:0) از دو علف کش مخلوط شدند. علف کش های ذکرشده در مرحله 3 تا 4 برگی کامل خردل وحشی سمپاشی شدند. برای این کار از سمپاش متحرک ریلی مجهز به نازل بادبزنی معمولی با خروجی 200 لیتر در هکتار با فشار پاشش 200 کیلو پاسکال (kPa) استفاده شد. شرایط محیطی در هنگام پاشش علفکش ها یکنواخت بود. به طوری که دما در حین سمپاشی 3±25 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 6±45 درصد بود. در این آزمایش پارامتر زیست توده اندازه گیری شد.
تیمارهای این آزمایش عبارت بودند از:
1. دزهای صفر دو علف کش به عنوان تیمار شاهد (بدون علف کش) در نظر گرفته شده بود.
پاسخ وزن خشک علف های هرز مورد آزمایش به کاربرد دزهای مختلف علف کش ها به کمک رگرسیون غیرخطی و با برازش معادله لجستیک 4 پارامتره (معادله 1) ارزیابی شد (Streibig and Kudsk, 1993):
معادله 1.
که در آن Uij بیانگر وزن خشک jام که موجب پاسخ در دز iام علف کش (zij) می شود، D و C حد بالا و پایین مجانب وزن خشک در مقادیر صفر و بی نهایت علف کش، ED50(i) مقدار علف کش در غلظت iام مورد نیاز برای نصف کردن پاسخ بین حدود بالا (D) و پایین (C) و bi متناسب با شیب منحنی در محدوده ED50(i) می باشد (Streibig and Kudsk, 1993).
در آنالیز داده ها در صورت معنی دار نشدنF test بین مدل های لجستیک سه و چهار پارامتره از مدل سه پارامتره استفاده شد که معادله آن در زیر آمده است.
معادله 2.
2- استفاده از مدل افزایش غلظتConcentration addition (Streibig, Rudemo, and Jensen, 1993) برای تعیین اثرات هم افزایی، هم کاهی و افزایشی ترکیب علف کش های مورد نظر.
مدل افزایش غلظت مدلی است خطی، که دارای پارامترهای b، c، d، e، f می‌باشد. این مدل بصورت زیر بیان می‌شود:
معادله 3.
در معادله (3): d1 و d2 نسبت های مختلف مقادیر اختلاط علف کش، و مقدار مورد نیاز از علف کش در حالت کارد خالص است.
مدل هولت5 مدل غیر خطی است که دارای یک انحنا6 (تحدب یا تقعر) است و دارای پارامترهای b، c، d، e، f و g است و به صورت زیر بیان می‌شود:
معادله 4.
در معادله (4):
: پارامتر مربوط به اثر متقابل است و سایر پارامترها مشابه مدل افزایش غلظت است.
اگر حالت افزایش غلظت (افزایشی)
حالت تشدید کنندگی (هم افزایی)
حالت بازدارندگی (هم کاهی)
مدل وولوند7 مدل غیر خطی است که دارای دو انحنا (تحدب یا تقعر) است (معادله 5) و دارای پارامترهای b، c، d، e، f، g و h می‌باشد (Streibig and Kudsk, 1993).
معادله 5.
در معادله: و پارامترهای تعیین کننده شکل منحنی هم اثر (تحدب منحنی هم اثر) هستند و تعریف سایر پارامترها مشابه مدل‌های قبلی می باشد.
آزمایش مزرعه ای
به منظور بررسی امکان اختلاط علف کش توفوردی+ام سی پی ای با مزوسولفورون+یدوسولفورون بر روی علف های هرز پهن برگ در محصول گندم نیز مطالعه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با 3 تکرار در سال زراعی 93-1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. پس از تهیه نقشه طرح، قطعه زمینی با ابعاد 30×30 متر قبل از کاشت با گاوآهن برگردان دار شخم زده شده و سپس با استفاده از دیسک به صورت دوبار عمود بر هم خاک نرم شده و کلوخه ها خرد شدند و در مرحله بعد با استفاده از لولر زمین تسطیح شد. بذرهای گندم رقم گاسکوژن توسط دستگاه خطی کار با فاصله 20 سانتی متر و بر روی هر پشته 3 ردیف با تراکم 300 بوته در متر مربع کشت شد. طول و عرض کرت ها در این آزمایش 6×3 متر مربع در نظر گرفته شد. کاشت در اواخر مهرماه سال1392، پس از عملیات آماده سازی زمین انجام شد. کود پایه مورد نیاز به دنبال انجام آزمایش خاک و قبل از کشت به زمین داده شد.
سمپاشی در مرحله پنجه زنی، با استفاده از سمپاش پشتی مجهز به نازل بادبزنی معمولی با خروجی 200 لیتر در هکتار با فشار پاشش 200 کیلو پاسکال (kPa) تحت تیمارسراسری قرار گرفتند. تیمارهای این آزمایش شامل علف کش توفوردی+ام سی پی ای در دز 5/1 لیتر در هکتار (100 درصد دز توصیه شده)، اختلاط علف کش توفوردی+ام سی پی ای در دز 125/1 لیتر در هکتار (75% دز توصیه شده) با مزوسولفورون+یدوسولفورون در دز 375/0 لیتر در هکتار (25% دز توصیه شده)، اختلاط توفوردی+ام سی پی ای در دز 75/0 لیتر در هکتار (50% دز توصیه شده) با مزوسولفورون+یدوسولفورون در دز 75/0 لیتر در هکتار (50% دز توصیه شده)، اختلاط توفوردی+ام سی پی ای در دز 375/0 لیتر در هکتار (25% دز توصیه شده) با مزوسولفورون+یدوسولفورون در دز 125/1 لیتر در هکتار (75% دز توصیه شده) و تیمار مزوسولفورون+یدوسولفورون در دز 5/1 لیتر در هکتار (100 درصد دز توصیه شده) بود. علاوه بر آن به مجموع تیمارهای آزمایشی، شاهد بدون علفکش به منظور مقایسه اضافه شد.
برای نمونه‌برداری، قبل از کاربرد علف کش یک کو‌آدرات ثابت به ابعاد 75 در 75 سانتیمتر در هر کرت با طناب مشخص شد و علف‌های هرز به تفکیک گونه و تراکم، قبل از مصرف علف کش و 30 روز بعد از مصرف علف کش شمارش و ثبت و وزن خشک گونه ها به تفکیک گونه مشخص و اندازه‌گیری شد. پارامترهای درصد کنترل به صورت چشمی در مقایسه با شاهد بدون کنترل و به صورت درصدی از 0 تا 100 نمره دهی شد.
برای درصد کاهش تراکم نیز در کوادرات های ثابت 75 در 75 سانتیمتر، تعداد گیاهان زنده مانده نسبت به تعداد کل گیاهان قبل از اعمال تیمار تقسیم شده و در عدد 100 ضرب شد.
برای اندازه گیری پارامتر درصد کاهش زیست توده نیز مقدار زیست توده اندازه گیری شده در کرت تیمار شده به زیست توده اندازه گیری شده در کرت تیمار نشده تقسیم و در عدد 100 ضرب شد.
برای اندازه گیری عملکرد و اجزای عملکرد گندم نمونه برداری ها، پس از قطع آخرین آبیاری و رسیدگی فیزیولوژیک کامل گندم انجام شد. بدین منظور، دو ردیف کنار و یک متر ابتدا و یک متر انتها به عنوان حاشیه در نظر گرفته و بقیه سطح کرت برداشت شد و عملکرد دانه و بیولوژیک در متر مربع مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی صفات تعداد پنجه بارور، پنجه کل و ارتفاع، 5 بوته به صورت تصادفی از هر کرت انتخاب و پس از جداسازی صفات مذکور اندازه گیری شد. تجزیه واریانس داده های حاصل از اندازه گیری آزمایش مزرعه ای با استفاده از نرم افزار Minitab 16 و مقایسه میانگین ها بر اساس آزمون LSD (05/0≥P) انجام گرفت.
نتایج و بحث
آزمایش گلخانه ای
آنالیز داده های وزن خشک خردل وحشی که بوسیله مخلوط دو علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون با توفوردی+ام سی پی ای تیمار شده بودند در آزمون F نشان داد که مدل لجستیک لگاریتمی چهار پارامتره و سه پارامتره اختلاف معنی داری دارند (001/0 = p)، بنابرایناز مدل لجستیک لگاریتمی چهار پارامتره استفاده شد. آزمون عدم برازش مدل لجستیک لگاریتمی چهار پارامتره نیز معنی دار نشد (88/0 p=) که نشان داد این مدل برازش خوبی به داده ها داشت (شکل 1).
علاوه بر این آزمونF بین مدل لجستیک چهار پارامتره با حد بالا و پایین مستقل با مدل دوم یعنی مدل لجستیک چهار پارامتره با حد بالا و پایین یکسان معنی دار نشد (62/0 P=) که نشان می دهد امکان استفاده از مدل چهار پارامتره با حد بالا و پایین یکسان وجود دارد و امکان رسم نمودارهای هم اثر وجود دارد. آزمون عدم برازش، برای مدل دوم (مدل لجستیک چهار پارامتره با حد بالا و پایین یکسان) نیز معنی دار نشد (89/0 P=) که نشان دهنده برازش خوب داده ها به این مدل می باشد.
نمودارهای هم اثر حاصل از اختلاط نسبت های مختلف مزوسولفورون+ یدوسولفورون و توفوردی+ام سی پی ای (شکل 2) شامل: خط عمود (محورy) نسبت 100% توفوردی+ام سی پی ای، خط افقی (محورx) 100% مزوسولفورون+ یدوسولفورون و خط‌های اریب (از سمت محورy) به ترتیب شامل نسبت های 75% توفوردی+ام سی پی ای و 25% مزوسولفورون+ یدوسولفورون، 50% توفوردی+ام سی پی ای و50% مزوسولفورون+ یدوسولفورون و در نهایت 25% توفوردی+ام سی پی ای و 75% مزوسولفورون+یدوسولفورون می باشد.
در این آزمایش آزمون F بین مدل برازش آزادانه و مدل اثر افزایش غلظت معنی دار نشد (2/0 P=) ولی اختلاف آماری بین مدل اثر افزایش غلظت و مدل غیرخطی هولت معنی دار مشاهده شد ) 011/0 (P= در حالی که آزمون F بین مدل هولت و ولوند معنی دار نشد (24/0 P=) این بدین معنی است که بهترین مدل برای تعیین روند داده ها مدل هولت می باشد و با توجه به اینکه این مدل دارای انحنای به سمت داخل می باشد (شکل 2)، نشان می دهد که اختلاط این دو علف کش از نوع هم افزا یا تشدیدکنندگی می باشد.
جدول 1. پارامترهای حاصل از برازش معادله سیگموییدی 4 پارامتره به داده های وزن خشک خردل وحشی در حالت برازش آزادانه با حد بالا و حد پایین غیر یکسان در نسبت‌های مختلف اختلاط دو علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون و توفوردی+ام سی پی ای.
به کار بردن علف کش ها در زمان مناسب نیز می تواند در افزایش کارایی علف کش ها کمک کند. به نظر می رسد که مقدار علف کش مورد نیاز برای کاهش 90 تا 95% زیست‌توده گیاه در مرحله رشدی بالاتر، بیشتر باشد. Schuster, Shoup, and Al-Khatib (2007) بیان داشتند مقدار علف کش در واحد وزن گیاه برای ایجاد سمیت مهم است و با در نظر گرفتن مقدار جذب مشابه، غلظت علف کش گلایفوسیت در سلمه تره هایی که 5/2 سانتی متر ارتفاع داشتند نسبت به آن هایی که 15 سانتیمتر ارتفاع داشتند، بیشتر بود.
اجزای فرمولاسیون و نیز نوع فرمولاسیون علف کش های و خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن ها می تواند منجر به افزایش و یا کاهش کارایی علف کش ها نسبت به مقدار پیش بینی شده شود. مواد افزودنی8 و نوع فرمولاسیون نیز می توانند نقشی محوری را در جذب ماده فعال دیگر فرمولاسیون ها در مخلوط علف کش ها داشته باشند و فعالیت مخلوط را افزایش دهند. احتمالا اجزای ترکیب شونده و فرمولاسیون پخش شونده در روغن علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون روی کنش پیوسته مخلوط تأثیر مثبتی داشته است و باعث افزایش کارایی علف کش توفوردی+ام سی پی ای در حالت های مخلوط شده است. Bunting, Sprague, and Riechers (2004) نشان دادند که کارایی ایزوکسادیفن-اتیل جذب علف کش فورام سولفورون را ظرف 24 ساعت پس از تیمار علف کشی بوته های ذرت را افزایش داده و انتقال کربن رادیواکتیو را به بافت های پایین تر از برگ تیمار شده در هیبرید ذرت را افزایش می دهد. Kargar, Rashed-Mohassel, Nezami, and Izedi-Darbandi (2010) بیان داشت که اضافه کردن روغن های گیاهی به علف کش های کلودینافوپ پروپارژیل و مزوسولفورون+یدوسولفورون توانست کارایی این دو علف کش را در کنترل علف قناری (Phalaris minor Retz) افزایش دهد.
ED50 نسبت های مختلف این دو علف کش نشان داد که بیشترین کارایی (بیشترین شدت اثر) در کاهش زیست توده خردل وحشی مربوط به تیمار خالص مزوسولفورون+یدوسولفورون با 13/2 =ED50 و کمترین کارایی (کمترین شدت اثر) در کاهش وزن خشک مربوط به حالت خالص توفوردی+ام سی پی ای با 37/3 =ED50 بود (جدول 1). با توجه به اینکه در حالت مخلوط علف کش ها کارایی علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون کاهش یافته است ولی این کاهش معنی دار نبوده است و از طرفی نیز افزایش کارایی توفوردی+ام سی پی ای در زمان اختلاط علف کش ها معنی دار بوده است (جدول 1) و با توجه به اینکه شکل منحنی هم اثر به صورت تورفته و مقعر است (شکل 2) لذا ما نتیجه می گیریم که کارایی مخلوط این دو علف کش به صورت هم افزا بوده است. از طرفی نیز بهترین نسبت اختلاط مربوط به نسبت 50 : 50 مزوسولفورون+یدوسولفورون: توفوردی+ام سی پی ای بود که به نظر می رسد می تواند به عنوان یک راهکار مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد.
آزمایش مزرعه ای
در این آزمایش باتوجه به اینکه گونه های باریک برگ وجین شده بودند فقط گونه های پهن برگ خردل وحشی9، خاکشیر10 و شاهتره10 وجود داشتند.
تجزیه واریانس داده های آزمایش مزرعه ای نشان داد که بین تیمارهای به کار برده شده اختلاف معنی داری در تمامی پارامترهای اندازه گیری شده در تمامی علف های هرز پهن برگ مشاهده شد در حالی که بین تکرارها (بلوک) فقط در پارامتر درصد کاهش وزن خشک در تمامی علف های هرز در سطح 1 درصد تأثیر معنی داری مشاهده شد (جدول 2).
تجزیه واریانس تیمارهای مختلف مخلوط علف کش های مزوسولفورون+ یدوسولفورون با توفوردی+ام سی پی ای نشان داد که کاربرد این تیمارها بر روی درصد کنترل، درصد کاهش وزن خشک و درصد کاهش جمعیت تأثیر معنی داری داشت (جدول 2). نتایج نشان داد که تیمار بدون علف کش کمترین اثر را بر روی کنترل علف های هرز پهن برگ خردل وحشی، خاکشیر و شاهتره داشت (جدول 3) همچنین مشخص شد که در بین نسبت های بکار برده شده از مخلوط دو علف کش نیز نسبت خالص 0:100 مزوسولفورون+یدوسولفورون توانست تمامی علف های هرز پهن برگ را بهتر کنترل کند بدین معنی که تیمار خالص مزوسولفورون+یدوسولفورون بیشترین تأثیر را بروی پارامترهای اندازه گیری شده در تمامی گونه ها داشت برای مثال در گونه خردل وحشی پارامترهای درصد کنترل، درصد کاهش تراکم و درصد کاهش زیست توده را به میزان 100، 48/97 و 61/93 درصد کاهش داد. در بین تیمارهای علف کشی با کمی چشم پوشی در بعضی موارد، کمترین تأثیر بر پارامترهای مورد نظر، مربوط به تیمار توفوردی+ام سی پی ای بصورت خالص بوده است. برای مثال در گونه خاکشیر پارامتر درصد کنترل، درصد کاهش تراکم و درصد کاهش زیست توده به میزان 66/79، 1/81 و 18/85 درصد در اثر کاربرد علف کش توفوردی+ام سی پی ای کاهش یافت.نتایج این آزمایش با نتایج گلخانه ای که فقط بر روی خردل وحشی انجام هماهنگ بود. بطور کلی نتایج نشان داد که زمانی علف کش توفوردی+ام سی پی ای با مزوسولفورون+یدوسولفورون مخلوط شده است کارایی این علف کش افزایش یافته است به نحوی که در مخلوط این علف کش ها در نسبت 50:50 در مقایسه با سایر نسبت های اختلاط کنترل بیشتری از این علف های هرز ایجاد شده است. که با توجه به معنی‌دار نبودن تفاوت بین این نسبت و نسبت 0:100 تقریبا در تمامی پارامترهای اندازه گیری شده، می توان از آن به عنوان یک راهکار مدیریتی مناسب در کنترل علف های هرز پهن برگ در گندم استفاده کرد.
در تحقیقات بسیاری که بر روی اختلاط دو گروه علف کش های تنظیم کننده رشد و علف کش های بازدارنده آنزیم ALS انجام شد، مشخص شد که اختلاط این دو گروه، باعث افزایش کارایی علف کش ها در کنترل علف های هرز می شود (Hart, 1997; Kalnay et al., 1995; Menbere and Ritter, 1995; Parks et al., 1995).Hennigh et al. (2010) گزارش کردند که برای کنترل مناسب علف کش نیکوسولفورون در محصول سورگوم می باید علف کش نیکوسولفورون را پهن برگ کش هایی مثل دایکمبا، مت سولفورون متیل و آترازین مخلوط کرد. در تحقیقی دیگر مخلوط نیکوسولفورون با علف کش دایکمبا یا توفوردی باعث کنترل موثرتر علف های هرز پهن برگ در ذرت شده است (Anthony and George, 1993). همچنین Brown et al. (2004) نشان دادند که اختلاط علف کش مت سولفورون با علف کش های توفوردی و دایکمبا می تواند کنترل علف هرز نیلوفرپیچ هندی را افزایش دهد. مخلوط‌های فورام‌سولفورون با دایکمبا و MCPA می‌تواند کاهش قابل ملاحظه‌ای در کارایی فورام‌سولفورون بر روی سوروف داشته باشد. از طرف دیگر، مخلوط‌های فورام‌سولفورون با سالکوتریونیا مزوتریون می‌تواند برای کنترل طیف وسیعی از پهن برگ ها بدون گذاشتن تأثیر منفی بر فعالیت فورام‌سولفورون بر دیگر باریک برگ‌ها استفاده شود (Damalas, Lithourgidis, and Lithourgidis, 2010). همچنین هالوی و همکاران دریافتند که اثرات سینرژیستی با MCPA ایزو–اکتیل استر و سولفونیل‌اوره ها در سطوح پاسخ ED75 و ED90 وجود دارد.
چندین فرضیه نظیر افزایش در جذب و انتقال علف کش ها، فرمولاسیون علف کش ها و همچنین خصوصیات و ویژگیهای گونه ها برای دلیل افزایش کارایی علف کش ها در زمان اختلاط (اثر هم افزایی) آن ها مطرح است. با توجه به اینکه علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون باعث بهبود کارایی توفوردی+ام سی پی ای شده است به نظر می رسد که احتمالا این علف کش باعث بهبود در جذب و انتقال این علف کش شده است. Cedergreen, Andersen, Olesen, Spliid, and Streibig, (2005) بیان کردند که علف کش های چربی دوست به دلیل اینکه به سرعت از لایه کوتیکول عبور می کنند و سریعتر جذب می شوند ولی علف کش های آبدوست مثل توفوردی+ام سی پی ای به دلیل حضور کوتیکول در مسیر آنها کندتر جذب می شوند. به نظر می رسد که فرمولاسیون علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون به دلیل داشتن مواد افزودنی روغنی باعث افزایش جذب علف کش توفوردی+ام سی پی ای شده باشد و در نتیجه انتقال این علف کش به محل هدف به دلیل افزایش جذب افزایش یافته باشد. البته برای تأیید این نتایج می بایست مطالعات زیست سنجی بر اساس مقدار جذب و انتقال علفکش های بکار رفته در مخلوط با کربن رادیواکتیو انجام گیرد تا مشخص شود چند درصد از علفکش های اختلاط یافته جذب و به جایگاه هدف منتقل شده است.
همانطور که بیان شد نوع گونه نیز می تواند در اثرات اختلاط علف کش ها اثر گذار باشد. Zhang, Hamill, and Weaver (1995) دریافتند که فراوانی اثر هم کاهی در باریک برگ ها چهار برابر بیشتر اثر هم افزایی بود. این در حالیست که اثرات هم افزایی در دولپه ها کمی بیشتر از اثرات هم کاهی می باشد. بنابراین با توجه به شانس بیشتر اثرات هم افزایی در دولپه ها احتمال دارد که این اثر هم افزایی مربوط به ویژگی های موجود در دولپه ها باشد.
از ویژگی های موفولوژیکی و آناتومیکی گونه های دولپه اینست که نقاط مریستمی که محل عمل بیشتر علف کش ها می باشد در دولپه ها در قسمت های فوقانی گیاه است. چنین ویژگی احتمالا می تواند بر روی علف کش های پس رویشی اثر بگذارد چرا که مسیر مورد نیاز برای طی علف کش های در حالت اختلاط به منظور اثرگذاری بر مریستم انتهایی کاهش یافته و لذا امکان اثر منفی علف کش ها در طی مسیر کاهش می یابد. بررسی منابع پیشین امکان چنین فرضیه ای را ممکن می سازد که اگر مسیر علف کش ها از مکان برخورد علف کش با برگ گیاه تا محل هدف طولانی تر باشد امکان اثرات آنتاگونیستی افزایش می یابد برای مثال در کاربرد علف کش ها باریک برگ کش ACCase به همراه علفکش های اکسینی، بطور قابل ملاحظه ای کارایی باریک برگ کش ها کاهش می یابد در حالیکه اثر آنتاگونیستی در دولپه ها به دلیل قرارگیری راسی مریستم انتهایی مشاهده نشد (Zhang et al., 1995). برای مثال باغستانی و همکاران دریافتند که کاربرد همزمان علف کش های کلودیفافوپ پروپارژیل با توفوردی+ام سی پی ای باعث کاهش کارایی علف کش کلودیفافوپ پروپارژیل شد در حالیکه کارایی توفوردی+ام سی پی ای کاهش پیدا نکرد.Olson and Nalewaja (1982) دریافتند که اثر MCPA بر روی دایکلوفوپ متیل -14C از طریق کاهش در جذب، انتقال و دِاسترایفکاسیون اتفاق می افتد.
عملکرد و اجزای عملکرد گندم
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای آزمایشی بر اکثر ویژگیهای اندازه گیری شده در گندم در آزمایش مزعه ای معنی دار نبود. اثر تیمارهای علف کش بر عملکرد دانه کل، عملکرد بیولوژیک و تعداد پنجه بارور در سطح 5 درصد معنی دار شد (جدول 4).
در تیمارهای به کار برده شده، تیمار کاربرد خالص علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون بیشترین و بدون علف کش کمترین اثر را بر بهبود عملکرد و اجزای عملکرد داشتند. همچنین در بین تیمارهای علف کشی نیز کاربرد خالص مزوسولفورون+یدوسولفورون و توفوردی+ام سی پی ای به ترتیب با 2766 و 1975 کیلوگرم عملکرد دارایی بیشترین و کمترین عملکرد دانه کل بودند (جدول 5) همچنین نتایج مقایسه میانگین پنجه بارور نیز تقریبا مشابه با نتایج عملکرد بصورتی که کاربرد خالص مزوسولفورون+یدوسولفورون دارای بیشترین (6/10) و توفوردی+ام سی پی ای دارای کمترین تعداد پنجه در بوته (8/8) در بین تیمارها علف کشی بود که این نتایج با نتایج گلخانه ای هماهنگ بود. البته تفاوت معنی داری در بین نسبت های مختلف کاربرد علف کش ها مشاهده نشد به نظر می رسد که این نتیجه با سایر یافته های دیگر محققین (Brain, Wilson, Wright, Seavers, and Caseley, 1999; Devlin, Long, and Maddux, 1991; Fernandez et al., 2000; Spandl, Durgan, and Miller, 1997) مطابقت داشته باشد که دریافتند بهترین کنترل همواره باعث افزایش معنی دار عملکرد نمی شود.
نتیجه گیری
در کل به نظر می رسد با توجه به اینکه نتایج گلخانه ای نشان داد که کاربرد علف کش های مزوسولفورون+یدوسولفورون با توفوردی+ام سی پی ای باعث هم افزایی به ویژه در مورد توفوردی+ام سی پی ای می شود و نتایج مزرعه ای نیز آن را تایید کرد می توان از مخلوط این علف کش ها برای افزایش کارایی علف کش توفوردی+ام سی پی ای و همچنین برای به تاخیر انداختن مقاومت بویژه در علف کش مزوسولفورون+یدوسولفورون که علف های هرز سریعا به آن مقاوم می شوند استفاده نمود.
پاورقی ها
Acetolactate synthase
Amaranthus palmeri S. Wats.
Abutilon theophrasti Medik.
Ipomoea hederacea Jacq.
Hewlett
Curvature
Voelund
Adjuvants
Sinapis arvensis
Descurainia sophia
Fumaria officinalis
)