مقالات کشاورزی اندیشه سبز پارسی

"مشخصات و كنترل گياه هرز آبزي علف ارزني" ؛

"Fimbristylis miliacea : introduction & control"

گردآوري و تدوين :

اسماعيل پوركاظم ؛ كارشناس ارشد زراعت ،

مدرّس دانشگاه جامع علمي كاربردي گيلان

مقدّمه :

--- "علف ارزنی" از جمله جگن های یکساله با برگ های رشته ای شبیه گراس ها است. اگر چه مبدأ این گیاه را سواحل گرمسیری آمريكا يا آسیا می دانند امّا امروزه در تمامی نقاط دنیا گسترش یافته است. "علف ارزنی" گياه هرز بسیاری از زراعت های فاریاب از جمله برنج غرقابی (rice paddy) محسوب می گردد و هر ساله خسارات عمده اي را به اينگونه محصولات از طريق رقابت با آنها وارد مي سازد (9).

مشخصات گياهشناسي :

--- "علف ارزنی" با نام علمی "Fimbristylis miliacea" از خانواده جگن ها (Cyperaceae ، sedge family) و گیاهی یکساله تا گاهاً دوساله است که با اسامی عمومی زیر شناخته می شود :

"Grasslike fimbry" ، "Lesser fimbristylis" ، "Grasslike fimbristylis" ، Fimbry ، Hooragrass ، Globe-fringe rush (9،6،4،2).    

"علف ارزنی" گیاهی فاقد ریزوم ، بدون پُرز ، حائز توانايي پنجه زني قوي و داراي ريشه هاي افشان است.

ساقه هایی آن صاف ، باريك ، ايستاده ، در قاعده پهن و در انتها زاويه دار ، كپه اي متراكم و درهم ، بدون پُرز ، در برش عرضي 5-4 گوشه با 2 لبۀ تیز ، طول 50-10 سانتیمتر (گاهاً 90-80 سانتيمتر) و عرض 5-1 میلیمتر مي باشند.

برگهایش قاعده ای ، نيمه خشبي ، باريك و رشته اي ، شق ، با نوک سوزنی (acuminate) ، رنگ سبز روشن ، طول 40 سانتيمتر (معادل نصف طول ساقه گلدهنده) و عرض 5/2-5/1 ميليمتر هستند.

برگ هاي ساقه فاقد گل : در دو رديف ، داراي غلاف پهن ، فاقد رگبرگ برجسته

برگ هاي ساقه گلدهنده : از نوع قاعده اي ، داراي غلاف باريك همپوشان ، فاقد ليگول  

گلدهي "علف ارزني" در سراسر سال انجام مي گيرد. گل آذین "علف ارزنی" با طول 10-6 سانتيمتر ، نسبتاً سُست و پراكنده ، شكل چتر مركب ، كروي تا نيمه كروي (globose) و متشكل از 50-6 سنبلچه در انتهای ساقه گلدهنده (peduncle) بلند قرار مي گيرد. سنبلچه ها به طول 4-2 ميليمتر ، عرض 2-5/1 ميليمتر ، فلس هاي زيرين زود اُفت و رنگ قرمز قهوه اي هستند. پرچم ها زرد رنگ ، كلاله (stigma) 3-2 شاخه ، گلوم تخم مرغي (ovate) با رنگ قهوه اي و طول 1 ميليمتر از ديگر مشخصه هاي گل "علف ارزني" بشمار مي روند.

میوه ها از نوع فندقه (achene) ، تخم مرغی شکل ، سه گوشه (trigonous) ، از طرفين محدب (biconvex) ، رنگ زرد کاهي تا فندقي ، حائز پوشش زگيل مانند شكري و طول 1-3/0 میلیمتر هستند (9،6،4،2،3).    

                «جدول1) مشخصات گیاهشناسی علف ارزنی (9،4،3):»    

اکولوژی و بیولوژی علف ارزنی :

--- "علف ارزنی" بومي سواحل گرمسيري آمريكا يا آسيا است وليكن امروزه در کلیه مناطق گرمسیری ، نیمه گرمسیری و معتدله جهان بعنوان يكي از جدي ترين علف هاي هرز شاليزارها مطرح مي باشد. مناطق رشد "علف ارزني" در قاره آسيا شامل : بنگلادش ، بوتان ، هند ، اندونزي ، مالزي ، پاكستان ، سريلانكا ، ميانمار ، نپال ، لائوس ، كامبوج ، فيليپين ، ويتنام و تايلند است. اين گياه همچنين در مناطق ديگر جهان نظير : اكوادور ، ماداگاسكار ، پرو ، سورينام و نيكاراگوآ نيز يافت مي گردد. رویشگاه این گیاه عمدتاً : مرداب ها ، كانال هاي زهکشی ، انهار آبياري ، مراتع مرطوب ، اراضي باير آبگير و شالیزارهای فاریاب می باشند. امروزه جمعيت "علف ارزني" با ظهور علفكش ها و كاربرد بيرويه آنها تزايد بيشتري يافته است (6،4،3).

--- ازدياد "علف ارزني" توسط بذور انجام مي گيرد. هر بوته اين گياه قادر به توليد حدود 10 هزار عدد از بذوري هستند كه بلافاصله پس از بلوغ از توانايي جوانه زني برخوردارند. پراكنش بذور "علف ارزني" با كمك آب ، باد ، حيوانات و فعاليت هاي انساني صورت مي پذيرد (4،2).

--- گياهچه هاي بذري (seedling) "علف ارزني" كه قادر به رشد در آب هاي كم عمق تا شرايط مرطوب در سراسر دورۀ رشد گياه برنج هستند ، بلافاصله پس از كاشت برنج در شاليزارها ظاهر مي شوند. آنها متعاقباً پس از يك ماه به گلدهي مي رسند و آنگاه با توليد و ريزش بذور فراوان فاقد دورمانسي مي توانند به ازدياد نسل دوّم گياه در همان فصل رشد بپردازند (4).

خسارات و صدمات علف ارزني :

1) "علف ارزني" در اراضي زير كشت موز و ذرت تايوان يافت مي گردند.

2) زراعت هاي ذرت و نيشكر كشور اندونزي از خسارات "علف ارزني" در امان نيستند.

3) مزارع سورگوم مالزي هر ساله خسارات زيادي را از اين گياه متحمل مي گردند.

4) "علف ارزني" از گياهان هرز جدي شاليزارهاي سراسر جهان است. اين گياه از قابليت تعارض بسيار زيادي با بوته هاي برنج در شاليزارها برخوردار مي باشد. گياه مزبور علاوه بر رقابت با بوته هاي برنج براي كسب آب ، عناصر غذايي و نور مي تواند اثرات نامطلوبي بر جوانه زني بذور برنج بگذارد و همچنين در مديريت محصول ايجاد اختلال نمايد. اين گياه همراه با "اويارسلام بذري" (Cyperus difformis) موجب 9% كاهش محصول برنج نشائي در فصول خشك مي شود. همچنين به خسارت 32-24% محصول برنج كشت مستقيم بذور در شرايط دوغاب كردن بستر (puddled) منتهي مي گردد.

"علف ارزني" مورد تغذيه گوساله ها قرار مي گيرد امّا بذور آن در دستگاه گوارش دام بدون هضم شدن دفع مي گردند و موجب آلودگي محيط به اين علف هرز مي شوند. نتايج پژوهشي نشان مي دهند كه سرعت رشد و گسترش ريشه هاي "علف ارزني" بسيار بيشتر از ريشه هاي برنج است. اين ريشه ها در تمامي جهات به شدت گسترش مي يابند، بگونه اي كه حتي در بين ريشه هاي برنج رسوخ مي كنند و بتدريج آنها را احاطه مي نمايند و رقابت بسيار شديدي را در جهت كسب عناصر غذايي بوجود مي آورند (2،3).

ممانعت آلیلوپاتیك بر رشد برنج :

--- علف های هرز موجبات بروز مشکلاتی در جهت کاهش جدی عملکرد ارقام زراعی برنج در سراسر جهان می گردند. گزارشات نشان می دهند که سالانه حدود 10 میلیون تن از عملکرد دانه برنج در اثر رقابت با علف های هرز ضایع می گردند که این مقدار برنج برای تغذیه حداقل 56 میلیون نفر برای مدت یک سال کفایت می نماید. سرایت علف های هرز موجب بالاترین تنش های زیستی (biotic stress) در تولید برنج می گردد بطوریکه حدوداً 40-30 درصد از عملکرد آن را نقصان می دهند. مدیریت بهینه علف های هرز در شالیزارها در مواقعی می تواند اصلاح گردد که کشاورزان توجه کافی به اکولوژی و اثرات علف های هرز بر محصول برنج مبذول دارند.

"علف ارزنی" از جمله جگن هایی است که بعنوان علف هرز شالیزارها بویژه در جنوب شرقی آسیا مطرح می باشد. این گیاه در مالزی بعنوان سومین و پنجمین علف هرز جدی به ترتیب در مناطق "بیسوط" و "مودا" محسوب می شود بطوریکه در مقام علف هرز غالب اين مناطق در تراکم های 374-54 بوته در مترمربع شمارش گردیده است.

علف های هرز برای کسب عوامل اصلی رشد مثل : فضا ، نور ، آب و عناصر غذایی با گیاهان مختلف زراعی- باغی به رقابت می پردازند و در نتیجه موجب کاهش رشد و عملکرد آنان می گردند ولیکن برخی از علف های هرز بجز موارد مذکور بواسطه برخورداری از ویژگی آلیلوپاتی (دگرآسیبی) به ایجاد اختلال در رشد و نمو گیاهان اصلی از جمله برنج می پردازند لذا شناخت اینگونه علف های هرز ، نوع و چگونگی مواد تأثیر گذار آنان حائز اهمیت است (5).

بر این اساس مطالعه ای جهت بررسی اثرات آلیلوپاتی "علف ارزنی" بر چهار واریته از برنج های رایج در مالزی تحت شرایط آزمایشگاهی و گلخانه ای انجام پذیرفت. برای این منظور سه غلظت از عصاره آبدار (aqueous extract) "علف ارزني" بعبارت : 5/12 ، 25 و 50 گرم در لیتر و سه مقدار از تفاله حاصله بعبارت : 5 ، 10 و 20 گرم در کیلوگرم خاک برای بررسی اثرات آلیلوپاتی "علف ارزنی" بر رشد 4 واریته برنج بکار گرفته شدند.

عصاره حاصل از ساقه های "علف ارزنی" موجب بیشترین اثرات ممانعت کنندگی از رشد در قیاس با عصاره حاصل از برگ ها شد. این عصاره بیشترین بازدارندگی را بر رشد طولی ریشه های برنج در قیاس با رشد طولی ساقه های هر 4 واریته برنج اِعمال نمود ولیکن یکی از واریته ها (MRQ74) تأثیرات بیشتری پذیرفت. عصاره ساقه های "علف ارزنی" به ترتیب سبب 01/82-61/53 درصد کاهش رشد ریشه ها و ساقه های گیاه برنج در مقایسه با شاهد گردید. ارتفاع گیاه و وزن تر گیاهچه های بذری برنج (seedling) در تمامی واریته ها در اثر افزودن تفاله "علف ارزنی" کاهش یافتند بطوریکه واریته MRQ74 در بالاترین غلظت تفاله بکار رفته دچار 1/57 و 3/51 درصد کاهش ارتفاع و وزن خشک به ترتیب در مقایسه با سایر واریته های تحت آزمایش شد.

عصارۀ ریشه "علف ارزنی" نيز سبب کاهش معنی داری در ارتفاع گیاه و وزن خشک واریته های برنج MRQ74 و MR220 گرديد. اثرات آلیلوپاتی عصارۀ ریشه "علف ارزنی" نسبت به اثرات آلیلوپاتی عصاره های حاصل از ساقه ها و تفاله مربوطه کمتر بود. اثرات ممانعت کنندگی عصاره ها و تفاله "علف ارزنی" بر پارامترهای رشد گیاه برنج به غلظت آنها بستگی داشت (5).

اثرات آلیلوپاتیك بر فعالیت فیزیولوژی برنج :

--- پژوهش ها نشان می دهند که "علف ارزنی" حاوی برخی مواد بازدارنده پارامترهای رشد گیاه برنج است. در این رابطه 2 ماده شیمیایی مسبب آلیلوپاتی (allelochemical) موسوم به "Hexanedioic acid dioctyl ester" و "Di-n-octyl phthalate" شناخته شده اند که بعنوان آفتکش زیستی (bio-pesticide) عمل می کنند.

اگرچه آلیلوپاتی از جنبه های اکولوژیکی و آگرونومی حائز اهمیت است ولی شناخت کافی از مکانیزم های اثرگذاری آن بر گیاهان و چگونگی دفاع گیاهان مجاور در مقابله با آن شناخته نشده اند. اخیراً نظریاتی مبنی بر اثرگذاري مواد آليلوپاتيك بشرح زير عنوان شده اند :

الف) تأثیر مواد آلیلوپاتی بر گیاهان مجاور از طریق ایجاد "تنش اکسیداتیو" (Oxidative stress) انجام مي گيرند. چنین تنش هایی در ارتباط با تغییر خصوصیات غشاء لپیدی و عدم بالانس آنتی اکسیدان های دفاعی در سلول های گیاهان مجاور می باشند.

ب ) میزان "پراکسید هیدروژن" (H2O2) خارج سلولی با طیف وسیعی از آنزیم ها از جمله "کاتالاز" (CAT) تنظیم می گردد آنچنانكه فعالیت های "پراکسیداز" (POD) در ریشه های خیار بنحو معنی داری پس از قرار گرفتن در معرض عامل مسمومیت زا یا "فیتوتوکسی" افزایش مي يابد.

پ ) کاهش سنتز کلروفیل از عادی ترین واکنش گیاهان در مواقع قرار گرفتن در معرض مواد آلیلوپاتی است و این عمل منجر به صدمات سلولی گیاه مي شود. مواد آلیلوپاتیك بر بیوسنتز و تجمع کلروفیل در سلول های گیاهی تأثیر می گذارند که به کاهش رشد گیاهان می انجامد.

ت ) ارزیابی سیتوژنی (cytogenetic) گیاهان می تواند برای آنالیز خسارات کروموزومی یا اختلالات سیکل سلولی بکار گرفته شود و در تعیین جزئیات مکانیزم عمل مواد آلیلوپاتی بر مواد ژنتیکی استفاده گردد (8).

امروزه مبرهن است که "علف ارزنی" (Fimbristylis miliacea) از جمله جگن های دارای توانایی دگرآسیبی یا آلیلوپاتی بر گیاه برنج بعنوان علف هرز غالب در برخی شالیزارها می باشد. بررسی های آزمایشگاهی و گلخانه ای برای ارزیابی اثرات آلیلوپاتی "علف ارزنی" بر فعالیت های فیزیولوژیکی 5 واریته برنج در مالزی انجام پذیرفت. اثرات آلیلوپاتی بر اساس مقدار کلروفیل و "میلوندی آلدئید" یا MDA (melondialdehyde) ، فعالیت آنتی اکسیدانی آنزیم های کاتالاز (CAT) و پراکسیداز (POD) گیاهچه های برنج ارزیابی گردیدند زیرا تصور مي شود كه آلیلوپاتی از انجام فعالیت های فیزیولوژیکی گياه برنج جلوگیری می نماید.

برای این منظور از 3 غلظت عصاره آبی (aqueous extract) "علف ارزنی" شامل : 5/12 ، 25 و 50 گرم در لیتر و همچنین 3 مقدار از تفاله علف هرز (weed debris) حاصله با مقادیر : 5 ، 10 و 20 گرم ماده خشک در کیلوگرم خاک استفاده گرديد. در بین واریته های برنج تحت آزمایش مشاهده شد که مقدار MDA در واريته MRQ74 با بالا بردن مقدار عصاره آبی "علف ارزنی" فزونی یافت.

مقدار کلروفیل نیز در برنج واریته MRQ74 با کاربرد تفاله "علف ارزنی" دارای بیشترین کاهش نسبت به شاهد به میزان 5/64 درصد در قیاس با سایر واریته های برنج بود که بیانگر حساسیت شدید اين واريته به مواد آلیلوپاتیك می باشد.

نتایج همچنین مبیّن عدم موازنه فعالیت های کاتالاز (CAT) و پراکسیداز (POD) در گیاهچه های برنج به سبب اثرات آلیلوپاتی "علف ارزنی" بوده اند.

"شاخص میتوزی" (mitotic index) ریشه های پیازی که با عصاره آبی "علف ارزنی" تیمار داده شدند نيز در مقایسه با شاهد دچار تنزل گردیدند. نتایج حاصله بنحو آشکاری نشانداد که "علف ارزنی" قطعاً دارای اثرات آلیلوپاتی بر برخی واریته های برنج از جمله MRQ74 می باشد (8).  

ميزباني آفات و بيماريهاي گياهي :

"علف ارزني" ميزبان واسط (secondary host) آفات و بيماريهاي زير است :

الف) بيماري هاي گياهي شامل :

1-الف) قارچ عامل بادزدگي غلاف برگ برنج و بوته ميري سيب زميني (Rhizoctonia solani)

2-الف) قارچ عامل بادزگي خيار و لوبيا (Thanatephorus cucumeris)

3-الف) باكتري عامل سوختگي برگ صليبيان (Xanthomonas campestris)

4-الف) نماتد هندي برنج (Hirschmanniella sp)

5-الف) نماتد غده ريشه برنج (Meloidogyne spp) (4،2).

ب ) آفات گياهي شامل :

1-ب) بيد استراليايي برنج (Creatonotus gangis)

2-ب) سن بدبوي خوشه برنج (Leptocorsa acuta)

3-ب) بيد برگخوار شرقي (چيني) برنج (Mythimna separate) (4،2).

روش هاي كنترل علف ارزني :

الف) كنترل غير شيميايي :

1-الف) "علف ارزني" در زمره علف هاي هرز جدي (serious weed) بوته هاي برنج در تمام مناطق شاليكاري جهان محسوب مي شود و در اين راستا وجين دستي مي تواند به كنترل مطلوب آن كمك نمايد (4).

2-الف) پژوهش ها در سورينام نشان مي دهند كه غرقاب شاليزارها به ارتفاع 15 سانتيمتر مي تواند از جوانه زني بذور "علف ارزني" به شدت بكاهد (3).

3-الف) تاكنون اطلاعات كافي از دشمنان طبيعي "علف ارزني" براي استفاده در كنترل بيولوژيك حاصل نشده است وليكن دانشمندان هندي معتقدند كه از قارچ عامل پوسيدگي سفيد ريشه (Corticum sasaki) و نماتد غده ريشه برنج (Meloidogyne) مي توان براي اين منظور بهره گرفت (3).

ب ) كنترل شيميايي :

1-ب) كاربرد علفكش هاي 2,4-D و MCPA بصورت پس از سبزشدن براي كنترل "علف ارزني" در شاليزارها مؤثر بوده است (4).

2-ب) كاربرد علفكش پرتيلاكلر به ميزان 1 كيلوگرم در هكتار به صورت قبل از سبز شدن

3-ب) استفاده از علفكش توفوردي به ميزان 500 ميلي ليتر در هكتار به صورت پس از سبزشدن

4-ب) بهره گيري از علفكش آلميكس (Almix) به ميزان 40 گرم در هكتار به صورت پس از سبزشدن (3).

تأثير علفكش ها بر كنترل علف ارزني شاليزار :

--- رشد اقتصادي و افزايش هزينه هاي كارگري منجر به گسترش استفاده از شيوه كاشت مستقيم بذور برنج در بسياري از مناطق آسيا گرديده است وليكن رشد همزمان علف هاي هرز با گياهچه هاي برنج بسان معضلي اساسي در اين روش مطرح مي باشد. بعلاوه تشابهات مورفولوژي علفهاي هرز شاليزارها با بوته هاي برنج بر دشواري وجين دستي افزوده اند. وجين دستي نيازمند نيروي كارگري فراواني (حدود 190 نفر روز در هكتار) است و همچنين كاري زمانبر ، پُرهزينه ، خسته كننده و ملالت آور بشمار مي آيد. بكارگيري وجين كن هاي مكانيكي نيز بطور معمول امكان پذير نيست مگر اينكه كاشت بذور به صورت مكانيزه و رديفي انجام پذيرد. بعلاوه حذف علفهاي هرز در "دوره بحراني" (critical period) رشد آنها از طريق سنتي زماني ضرورت مي گيرد كه تقاضا براي نيروي انساني در بالاترين حد قرار دارد بنابراين كشاورزان به سبب كمبود نيروي كارگري و عدم مناسبت بكارگيري وجين دستي در سطوح وسيع قاعدتاً بسوي استفاده از علفكش ها متمايل گرديده اند كه شيوه آسانتر با جاذبه اي بيشتر است.

"علف ارزني" از جمله جگن هاي غالب در شاليزارهاي جنوب شرقي آسيا محسوب مي شود و كشاورزان پذيرفته اند كه از علفكش هاي مختلف براي كنترل آن در شرايط اقليمي و خاك هاي متفاوت بهره گيرند درحاليكه گونه هاي علف هرز و واكنش آنها در شرايط آگرواكولوژيكي مختلف به سبب برخورداري از خاك ها و شرايط اقليمي گوناگون نسبتاً متفاوت است.

معمولاً علفكش ها را بر اساس علفهاي هرز غالب منطقه در دوره رشد مورد نظر بر مي گزينند. برخي علفكش ها نيز موجب بروز علائم خسارت يا فيتوتوكسي (phytotoxic) بر بوته هاي برنج تا حدود 30% در طي دوره 4-2 هفته پس از تيمار مي شوند. البته علائم چنين خساراتي بعضاً تا زمان برداشت محصول بر گياه زراعي باقي مي مانند لذا همواره سعي مي گردد كه از علفكش هايي بهره گيرند تا ضمن كنترل مطلوب علفهاي هرز به كمترين صدمات بر گياهان اصلي بينجامند. به همين دليل خاصيت انتخابي بودن علفكش ها نقش بارزي در كنترل علف هاي هرز شاليزارها برعهده دارد. البته اين امكان نيز وجود دارد كه كاربرد مكرر چنين علفكش هايي به بروز مقاومت سريع يا تدريجي در علفهاي هرز منجر شود.

امروزه حدوداً 3 گونه از علفهاي هرز شاليزارها در سراسر جهان نسبت به علفكش هاي پُرمصرفي چون : پروپانيل ، "توفوردي" و "سولفونيل اوره" مقاومت يافته اند. گزارشات حاصله از مالزي مؤيد آن هستند كه "علف ارزني" نسبت به "توفوردي" مقاومت يافته است آنچنانكه فقط كاربرد 22 برابري غلظت "توفوردي" توصيه اي مي تواند به كاهش 50 درصدي رشد آنان منتهي گردد. بروز چنين مقاومت هايي منتج از كاربرد منظم و هرساله علفكش هاي يكسان در زراعت هاي برنج كشت متوالي و فاقد تناوب زراعي بوده اند. از اينرو برنامه هاي كنترل علفهاي هرز را منطبق بر بكارگيري متناوب علفكش هايي با محل اثرگذاري مختلف (mode of action) و يا كاربرد تركيبي آنها انتخاب مي نمايند (1).

--- در اين راستا آزمايشي گلخانه اي در دانشگاه "پوترا" مالزي براي تعيين تأثير تعدادي از علفكش ها با محل اثرگذاري متفاوت بر جمعيت "علف ارزني" به منظور افزايش عملكرد برنج رقم MR220 اجرا گرديد. در اين آزمايش از 9 تيمار علفكش با كاربرد بلافاصله پس از سبزشدن نظير : بن سولفورون ، سينوسولفورون ، پيرازوسولفورون ، "سينوسولفورون + پرتيلاكلر + سافنر" ، "توفوردي آمين" ، "پرتيلاكلر + سافنر" ، بنتازون ، "فنترازاميد + پروپانيل" و "بيسپريباك سديم" به صورت هاي مجزا يا تركيبي استفاده گرديد.

تيمارهاي شاهد شامل تيمار عاري از علف هرز (weed-free) به طريقه وجين دستي و تيمار بدون وجين (unweeded) بودند.

طرح مذكور در قالب بلوك هاي كامل تصادفي با 4 تكرار اجرا گرديد.

داده هاي آماري در رابطه با : بروز مسموميت گياهي (فيتوتوكسي) ، ميزان كنترل علفهاي هرز ، مقدار كلروفيل ، ارتفاع گياه ، تعداد پنجه ها در واحد سطح ، متوسط طول پانيكول ، تعداد دانه در هر پانيكول ، وزن هزار دانه ، درصد دانه هاي پُرشده در هر پانيكول ، عملكرد دانه و بيوماس كاه برنج جمع آوري و ارزشيابي شدند.

نتايج حاصله مبين آن بودند كه تمامي علفكش هاي مصرفي در كنترل "علف ارزني" مؤثر واقع شدند امّا تيمارهاي "بن سولفورون" و "فن ترازاميد + پروپانيل" موجب افزايش عملكرد دانه برنج به ميزان بيش از 80 درصد در مقايسه با شاهد بدون وجين گرديدند كه از اين جهت قابل رقابت با تيمارهاي عاري از حضور علفهاي هرز بوده اند (1).   

مقاومت علف ارزنی به بازدارنده فعالیت آنزیمی :

--- شالیزارهای فاریاب دارای مقام سوّم در بین محصولات نقدینه ای (cash crops) ایالت های "ریوگرانده" و "سانتا کاترینا" در مناطق جنوبی برزیل می باشند. شالیزارهای ایالت های مذکور دارای وسعتی بیش از 28/1 میلیون هکتار در فصل زراعی 12-2011 میلادی بوده اند. تولید برنج برزیل يقيناً طی سال های اخیر افزایش یافته است بطوریکه ایالات ذكرشده با تولید 5/9 میلیون تن برنج با میانگین 4/7 تن در هکتار مسئول 76 درصد از کل برنج تولیدی برزیل طی فصل زراعی مورد مطالعه بوده اند.

عملکرد بالای برنج در مناطقه جنوبي برزیل مبتنی بر پذيرش تكنولوژي هاي جديد نظير : بكارگيري ارقام پُر محصول و اجراي عمليات بهزراعي مي باشد وليكن اين سطح از توليد همچنان پائين تر از پتانسيل توليد در طرح هاي تحقيقاتي و تعدادي از مزارع نمونه است زيرا عملكرد برنج در برخي مناطق برزيل بيش از 2 برابر معدل راندمان محصول آن يعني 14-12 تن در هكتار مي باشد.

كنترل نامناسب علفهاي هرز از مهمترين علل پائين بودن محصول برنج به حساب مي آيد. امروز كاربرد علفكش ها بطور وسيع جهت كنترل علفهاي هرز پذيرفته شده اند گواينكه بروز مقاومت نسبت به علفكش ها در برخي گونه هاي علف هرز از معضلات جدي محسوب مي گردد.

اخيراً افزون بر 393 بيوتيپ از علفهاي هرز مقاوم به علفكش ها متعلق به 211 گونه گياهي در سراسر دنيا شناخته شده اند. در برزيل نيز تاكنون 20 گونه علف هرز مقاوم به علفكش ها ثبت گرديده اند كه حداقل 65 درصد آنها به علفكش هاي بازدارندۀ ALS (ALS-inhibitors) مصرفي در زراعت هاي سويا ، ذرت و برنج مقاومت يافته اند زيرا چنين علفكش هايي بيش از سايرين در جنوب برزيل بكار مي روند. اين قبيل علفكش ها گرچه در دُزهاي كم مصرف مي شوند امّا از خاصيت انتخابي قابل توجهي بهره مي برند و طيف وسيعي از علفهاي هرز را كنترل مي نمايند ضمن اينكه بر حيوانات نيز بي تأثير هستند.

"علف ارزني" در زمره مهمترين علفهاي هرز مقاوم به علفكش ها در شاليزارهاي فارياب سواحل جنوبي برزيل محسوب مي گردد. "علف ارزني" ذاتاً علاقمند به رشد در اراضي مرطوب است لذا بوفور به شاليزارها و كانال هاي آبياري هجوم مي برد. اين گياه در تراكم هاي بالا به توليد بيوماس نسبتاً بالائي از نوساقه ها مي پردازد كه مي توانند موجبات خوابيدگي يا "وِرس" (lodging) بوته هاي برنج را فراهم گردانند و از اين طريق برداشت محصول را با دشواري همراه سازند. كنترل انتخابي اين گونه در شاليزارها مي تواند با بكارگيري علفكش هاي بازدارندۀ ALS حاصل گردد. جمعيت "علف ارزني" در ايالت "سانتا كاترينا" وابسته به كاربرد بازدارنده هاي ALS متعلق به علفكش هاي خانواده "سولفونيل اوره" و "پيريميدنيل تيوبنزوآت" مي باشد (7).

آنزيم ALS اولين هدف پنج دسته (class) از علفكش هاي ذيل مي باشد :

1) سولفونيل اوره (SU)

2) ايميدازولينون (IMI)

3) تريازولوپيريميدين (TP)

4) پيريميدنيل تيوبنزوآت (PTB)

5) سولفونيل آمينوكربونيل تريازولينون (SCT) (7).

امروزه چهار دسته از ممانعت كننده هاي ALS براي كاربرد در شاليزارهاي فارياب برزيل شامل : IMI ، PTB ، TP و SU توصيه مي گردند كه بايد فقط در شاليزارهاي عاري از علف هاي هرز مقاوم شده، بكار روند.

علفكش هاي "سولفونيل اوره" نظير "پيرازوسولفورون اتيل" براي كنترل علفهاي هرز شاليزارهاي "سانتا كاترينا" حائز اهميّت زيادي هستند، گرچه مسلم گرديده است كه كاربرد مكرر آنها به بروز مقاومت در برخي علفهاي هرز از جمله "علف ارزني" مي انجامد.

علفكش هاي "بيسپريباك سديم" ، "پنوكسولام" و "اتوكسي سولفورون" از جمله ممانعت كننده هاي ALS هستند كه همچنان در شاليزارهاي برزيل استفاده مي شوند. البته اين علفكش ها هنوز بر كنترل "علف ارزني" مقاوم به "پيرازوسولفورون اتيل" مؤثرند.

ارزيابي الگوهاي بروز مقاومت مبتلابه (cross-resistance) نسبت به ممانعت كننده هاي ALS در علف ارزني تحت شرايط مزرعه اي نيازمند تعيين ميزان اثرگذاري ساير علفكش ها در كنترل اين علف هرز مي باشد تا نقش هر كدام از علفكش ها در موضوع بروز مقاومت دقيقاً و به تفكيك مشخص گردد (7).

بايد به خوبي در نظر داشت كه علفكش هاي بازدارندۀ ALS (acetolactate synthase) معمولاً براي كنترل مطلوب علفهاي هرز شاليزارهاي فارياب (irrigated rice) استفاده مي گردند امّا سال ها بكارگيري مكرر آنها موجب بروز پديدۀ مقاومت در برخي از علفهاي هرز از جمله "علف ارزني" با نام علمي "Fimbristylis miliacea" موسوم به "جگن چتر كروي" (globe-fringe rush) شده است. امروزه "علف ارزني" از جمله مشكل سازترين علف هاي هرز مقاوم به علفكش ها در شاليزارهاي ايالت "سانتا كاترينا" در جنوب برزيل است.

--- يك پژوهش كه طي سال هاي 10-2008 ميلادي در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با 5 تكرار انجام پذيرفت، مشتمل بر 2 فاكتور علفكش و دُز مصرفي با ساختار فاكتوريل 5 × 4 بوده است. بازدارنده هاي ALS كه در اين آزمايش بكار رفتند شامل : "بيسپريباك سديم" ، "اتوكسي سولفورون" ، "پيرازوسولفورون اتيل" و "پنوكسولام" بودند.

علف ارزني در مرحله 6 برگي با علفكش هاي مذكور در مقادير : 0 ، 5/0 ، 1 ، 2 و 4 برابر دُز توصيه اي با حجم آب 200 ليتر در هكتار سمپاشي شد.

متعاقباً پارامترهاي رشد نظير : تعداد ساقه هاي برنج ، تعداد دانه هاي پوك و پُر ، ارتفاع گياه ، بيوماس خشك بوته و عملكرد دانه در هكتار ثبت گرديدند. ميزان كنترل علف ارزني در 28 و 70 روز پس از تيمار علفكش (DAA) بطور جداگانه ارزيابي شدند. در پي آيند بوته هاي برنج 13 هفته پس از تيمار علفكش برداشت گرديدند و وزن خشك آنها نيز مشخص گرديد.

بر اساس برآوردها معلوم شد كه رقابت "علف ارزني" موجب كاهش تعداد ساقه ها و عملكرد دانۀ برنج شده است.  همچنين آشكار گرديد كه بيوتيپ هاي "علف ارزني" مزرعه آزمايشي نسبت به تمامي بازدارنده هاي ALS مصرفي مقاوم شده اند. علفكش "پنوكسولام" داراي بالاترين سطح فعاليت در ميان كليه تيمارها در زمان 28 و 70 روز پس از سمپاشي بود امّا سطح كنترل به ترتيب فقط 50% و 42% در سال دوَّم حاصل آمد. بر اين اساس كسب چنين نتايجي براي جلوگيري از كاهش عملكرد برنج ناكافي مي نمايند. نتيجتاً توصيه گرديد كه از علفكش ها و استراتژي هاي جايگزين براي كنترل علفهاي هرز مقاوم شدۀ شاليزارهاي جنوب برزيلاز جمله "علف ارزني" بهره گيرند (7).           

منابع و مآخذ :

1) Begum , M & et al – 2008 – Effect of herbicides for the control of Fimbristylis miliacea in rice – Journal of Agronomy , vol. 7 , issue 3 , page 251-257  

2) CABI – 2016 – Fimbristylis miliacea – Cookies on Plantwise Knowledge Bank ; http://www.plantwise.org

3) Cirad – 2016 – Fimbristylis miliacea – www.idao.cirad.fr

4) IRRI – 2016 – Fimbristylis miliacea – International Rice Research Institute (IRRI) ; www.knowledgebank.irri.org

5) Ismail , B.S. & A.B. Siddigue – 2012 – Allelopathic inhibition by Fimbristylis miliacea on the growth of the rice plants – Advances in Environmental Biology , 6(8) : 2423-2427

6) PIER – 2008 – Fimbristylis littoralis – Pacific Island Ecosystems at Risk (PIER) ; www.hear.org/pier   

7) Schaedler , C.E. & et al – 2013 – Globe Fringerush (Fimbristylis miliacea) cross resistance to ALS_inhibitor herbicides under field condations in irrigated rice in the south of Brazil – Planta Daninha , Vicosa_MG , v. 31 , n 4 , p. 893-902   

8) Siddique , M.A. & B.S. Ismail – 2013 – Allelopathic effects of Fimbristylis miliacea on the physiological activities of five Malaysian rice varieties – Australian Journal of Crop Science (AJCS) ; 7 (13) : 2062-2067  

9) Wikipedia – 2013 – Fimbristylis miliacea – https://en.wikipedia.org