مقالات کشاورزی اندیشه سبز پارسی

"کنترل فیزیکی و مکانیکی علفهای هرز برنج" ؛

"Rice`s weed physical & mechanical control"

  گردآوري و تدوين :

اسماعيل پوركاظم ؛ كارشناس ارشد زراعت ،

مدرّس دانشگاه جامع علمي كاربردي گيلان

کنترل مستقیم علفهای هرز چیست؟

روش های کنترل مستقیم علف های هرز شالیزارها به بعد از عملیات نشاء یا بذرکاری مربوط می شود تا با سوروف هایی که همراه نشاءها از خزانه به زمین اصلی منتقل شده اند و یا علف های هرز پهن برگ ، باریک برگ و جگن هایی که با تأخیر شروع به رشد در سطح شالیزارها می نمایند، بطور جدی مبارزه گردد تا نتیجتاً از شدت خسارات آنها بر محصول برنج کاسته شود.

کنترل مستقیم علف های هرز عمدتاً از دو طریق زیر انجام می شود:

1) وجین دستی (hand weeding یا manual weeding) که توسط کارگران انجام می شود. وجین دستی روشی مؤثر برای کنترل سنتی علف های هرز شالیزارها است درحالیکه به دلیل نیاز شدید به نیروی کارگری برای اراضی وسیع قابل اجرا نیست (4،3).

2) کنترل مکانیکی (implements weeding یا mechanical weeding) که با استفاده از ابزارها یا دستگاه های زیر انجام می شود:

الف) فوکا (hoe)

ب ) داسک (sickle)

پ ) "وجین کن بهم زن بین ردیفی (interrow cultivation) که می توانند از انواع "علف کن روتاری" (rotary weeder) یا "علف کن مخروطی" (cone weeder) و غیرو باشند.  

ت ) وجین کن فشاری (push weeder) که علف های هرز را در خاک شالیزارها مدفون می سازد (3).

بنابراین در شیوۀ کنترل مکانیکی از وسایلی چون فوکا یا روتیواتور برای بهم زدن خاک ، ریشه کنی یا دفن کردن گیاهچه های علف هرز بین ردیف های برنج استفاده می شود. کنترل مکانیکی بخشی از مدیریت تلفیقی علف های هرز (IWM) می باشد که از تلفیق روش هایی چون : کنترل دستی، کنترل مکانیکی، کنترل زراعی، کنترل بیولوژیک و کنترل شیمیایی حاصل می گردد (4)

اجرای وجین دستی علفهای هرز:

وجین دستی قدیمی ترین و رایج ترین شیوۀ مبارزه با علف های هرز شالیزارها است که امروزه به دلیل مشقت و عدم توجیه اقتصادی به ناچار با سایر روش ها تلفیق یا جایگزین می شود. این رویّه حائز ضریب اطمینان زیادی است و برای محیط زیست هیچگونه زیانی ندارد، بعلاوه سبب تهویه بستر رشد بوته های برنج می گردد. وجین هر هکتار شالیزار در نوبت اوّل به حدود 15 نفر-روز و در نوبت دوّم به حدود 10 نفر-روز کارگر نیازمند است. جوانه زنی بذور علف های هرز موجود در "بانک بذر" بستر شالیزارها پس از وجین دوّم هم ادامه می یابد امّا بواسطه تسلط بوته های برنج بر کانوپی به خسارت کمتری منجر می گردد.

وجین دستی در مقابله با علف های هرز یکساله بویژه در مرحله گیاهچه ای مؤثر است امّا علیه علف های هرز چندسالۀ استقراریافته ای نظیر "بندواش" از کارآیی لازم برخوردار نیست گواینکه وجین تأخیری هیچگاه نمی تواند محصول را از کاهش عملکرد حفظ کند. وجین دستی را در بسیاری از کشورها طی دو مرحله انجام می دهند که اولین دفعه را 20-15 روز پس از نشاءکاری با 15 نفر-روز معادل 150 نفر-ساعت و دوّمین دفعه را 10-7 روز پس از آن با 10 نفر-روز معادل 100 نفر-ساعت اجرا می نمایند و جمعاً حدود 250 نفر-ساعت در هکتار می شود. میانگین نیروی کارگری مورد نیاز جهت 3 مرحله وجین دستی در روش کشت مستقیم برنج حدود 600-400 نفر-ساعت در هکتار است.

وجین دستی در روش های کشت مستقیم بذور برنج به دلیل تراکم بیشتر علف های هرز و شباهت گیاهچه های برنج با علف های هرز جوان خانواده گرامینه به مراتب مشکل تر و کندتر صورت می پذیرد بنابراین در روش کشت مستقیم برنج هرگاه از علفکش ها در مدیریت تلفیقی استفاده نگردد آنگاه به 3 مرحله وجین دستی با فواصل 2 هفته ای بعد از 25 روز پس از کاشت بذور برنج برای کاهش اثرات نامطلوب علف های هرز نیاز می باشد. بنابراین در روش کشت مستقیم برنج جمعاً تا حدود 60-55 روز پس از بذرپاشی به کنترل علف های هرز پرداخته می شود که معادل همین مدت در روش نشاءکاری است آنچنانکه :

مراقبت در روش نشاءکاری :

نشاء پس از30 روز خزانه داری + وجین 1 پس از 15 روز + وجین 2 پس از 10 روز = جمعاً 55 روز

مراقبت در روش کشت مستقیم :

وجین اول پس از 25 روزگی کاشت بذور + وجین دوم 15 روز بعد + وجین سوّم 15 بعد = جمعاً 55 روز

وجین 1 زودهنگام شالیزارها در روش کشت مستقیم به دلیل امکان خسارت بوته های برنج و دشواری تشخیص بوته های جوان برنج از گیاهچه های سوروف به ندرت انجام می شود لذا اغلب کشاورزان وجین 1 را با تأخیر و پس از رشد کافی بوته های برنج انجام می دهند.

برای افزایش موفقیت وجین دستی باید توجه گردد که :

1) علف های هرز یکساله و چندساله شالیزار را زمانی وجین می کنند تا قادر به تکثیر از طریق زایشی یا رویشی نباشند.

2) علف های هرز بین ردیف ها را جمع آوری و بصورت کپه در می آورند و یا در خاک دفن می کنند. این قبیل علف های هرز معمولاً استفاده نمی گردند (3). در برخی کشورها که با معضل کمبود علوفه دام ها مواجه هستند، از علف های هرز وجین شده بویژه سوروف ها پس از شستشو برای تعلیف دام ها بهره می گیرند.

وجین دستی در مزارع کوچک و مناطقی که دسترسی به نهاده های کشاورزی دشوار یا گران است، بهترین گزینه می باشد ولیکن اجرای آن در شرایط کاهش رطوبت خاک غیر عملی است. وجین دستی می تواند علف های هرزی که نزدیک کپه ها و یا حتی داخل کپه ها رشد یافته اند، بخوبی ریشه کن نماید. وجین دستی بخوبی بر علف های هرز چندساله و گونه های مقاوم به علفکش ها مؤثر است. این روش بویژه قادر است تا علف های هرز چندسالۀ غیر ریزوم دار نظیر "قاشق واش" را که تنها از طریق بذر تکثیر می یابند، بخوبی کنترل نماید.

هر چقدر مدت بیشتری به علف های هرز شالیزارها اجازه رشد داده شود آنگاه بر حجم آنها افزوده می گردد و کار زیادتری برای وجین دستی نیاز دارند. تأخیر انداختن وجین دستی موجب کاهش توان پنجه زنی و محصول دهی بوته های برنج خواهد شد. علف های هرزی چون "سوروف ریشکدار" را می توان با پاک نگهداشتن سطح مزرعه به مدت 30 روز پس از نشاءکاری بطور نسبی برای یکسال زراعی از شالیزارها حذف نمود ولیکن حذف مطلوب "سوروف بدون ریشک" به مدت مراقبت بیشتری نیازمند است. اتمام عملیات کنترل زودتر از 30-25 روز پس از نشاءکاری موجب تداوم خسارت علف های هرز پهن برگ و جگن هایی می شود که با گرم شدن آب و هوا به ظهور و رشد شدیدتری می پردازند.

وجین علف های هرز در مرحله 3-2 برگی آنها نسبتاً دشوار است لذا برای افزایش کارآیی وجین دستی باید :

1) وجین دستی را حداقل برای 2 هفته به تأخیر انداخت تا علف های هرز به اندازه کافی بزرگ شوند و قابل گرفتن با انگشتان دست گردند.

2) زمین شالیزار باید به اندازه کافی مرطوب باشد تا در کندن علف های هرز تسهیل شود.

3) علف های هرز حذفی معمولاً در بستر شالیزار دفن می شوند ولیکن در صورت انبوهی به حاشیه شالیزار انتقال می یابند تا امکان رشد و طغیان مجدد نیابند (3).

اجرای کنترل مکانیکی علفهای هرز:

چگونگی اجرای کنترل مکانیکی علفهای هرز عبارتند از :

1) علف های هرز را باید تا زمان بسته شدن کانوپی شالیزار توسط بوته های رشدیافتۀ برنج بخوبی کنترل نمود.

2) وجین کن ها را زمانیکه گیاهچه های علف هرز به مرحله 4-3 برگی رسیدند، با فراهم ساختن پوششی از آب به عمق 3-2 سانتیمتر بر بستر شالیزارها بکار می گیرند.

3) فوکازدن را برای 2 دفعه در زمان های 22-20 و 32-30 روز پس از نشاءکاری (DAT) و یا 32-30 و 42-40 روز پس از بذرکاری (DAS) انجام می دهند.

4) علف های هرز مجاور بوته های برنج را حتماً باید با دست حذف نمود.

5) استفاده از کنترل مکانیکی در مواقعی امکان پذیر است که کاشت برنج در ردیف های کاملاً منظم و در سطوح هموار صورت پذیرد.

6) آماده سازی مناسب بستر و مدیریت بهینه آبیاری می تواند بر کارآیی کنترل مکانیکی علف های هرز شالیزارها بیفزاید(4).

فواید کنترل مکانیکی علفهای هرز:

1) نداشتن صدمات اکولوژیکی و شیمیایی بر محیط زیست

2) کمترین نیازمندی به نیروی انسانی و کاهش هزینه ها در قیاس با وجین دستی

3) کمترین مشقات و استرس در مقایسه با وجین دستی (4).

4) در قیاس با وجین دستی نیازمند زمان کمتری است (3).

محدودیت های کنترل مکانیکی علفهای هرز:

1) فقط در شالیزارهای کاشت ردیفی مقدور است.

2) امکان بکارگیری در خاک های خشک و مواقع مواجهه با کم آبی مقدور نیست.

3) قادر به حذف علف های هرز موجود در ردیف های برنج نمی باشد.

4) فقط بر علف های هرز جوان (4-2 برگی) مؤثر است.

5) نسبت به شیوه شیمیایی به کارگر بیشتری (8-6 نفر_روز در هکتار برای هر دفعه) نیازمند است.

6) در صورت عدم دسترسی به وجین کن های موتوری با مشقات نسبی مواجه می باشد.

7) عدم کاربرد صحیح وجین کن ها در فاصله بین ردیف بوته های برنج می تواند علاوه بر قطع ریشه های علف های هرز و یا دفن آنها به گیاه برنج نیز آسیب برساند (4،3).

تأثیر کنترل مکانیکی بر عملکرد برنج نشائی:

*** در یک آزمایش که مبتنی بر طرح بلوک های تصادفی با 6 تیمار و 4 تکرار طی سال زراعی 11-2010 میلادی در شالیزارهای هند انجام پذیرفت، کمترین مقدار ماده خشک علف های هرز و بالاترین کارآیی کنترل گیاهان ناخواسته برای تیمارهای : T2 (2 دفعه فوکازدن) و T4 (2 دفعه وجین دستی) در زمان 20 و 40 روزگی پس از نشاءکاری حاصل گشت. تیمارهای مزبور همچنین موجب بیشترین عملکرد دانه و کاه برنج در واحد سطح شالیزار گردیدند (7).

«جدول1) مهمترین علفهای هرز شالیزارهای هند (7):»

*** در آزمایش دیگری به ارزیابی تأثیر شیوه های مختلف کنترل علف های هرز در شالیزارهای نشائی شمال ایران پرداخته شد. تیمارهای آزمایش مذکور به شرح زیر بودند :

1) تیمار شاهد (عدم کنترل علف های هرز)

2) سه دفعه وجین دستی

3) استفاده از علفکش بوتاکلر

4) استفاده از وجین کن بدون موتور

5) کاربرد وجین کن موتوری

نتایج پژوهش حاکی از بروز تفاوت های معنی دار بر تعداد دانه های هر خوشه و عملکرد محصول در سطح 5 درصد بود درحالیکه این تفاوت برای وزن علف های هرز و وزن هزار دانه برنج در سطح 1 درصد حاصل گردید. تیمار سوّم دارای بیشترین اثرات معنی دار بر تعداد دانه های هر خوشه با عملکرد 7/3869 کیلوگرم در هکتار شد ولیکن تیمار چهارم در مقام دوّم با عملکرد 9/3705 کیلوگرم در هکتار قرار گرفت. همچنین تیمارهای دوّم و پنجم با عملکرد 8/3559 و 9/3444 کیلوگرم در هکتار در مراتب بعدی قرار گرفتند. حداقل وزن خشک علف های هرز به ترتیب متعلق به تیمارهای سوّم، اوّل و پنج بود. آنالیز ضریب همبستگی (correlation coefficient) نشان داد که عملکرد کل دارای ارتباط مثبت معنی داری با تعداد و وزن دانه های هر خوشه از گیاه برنج است درحالیکه عملکرد کل دارای ارتباط منفی با وزن خشک علف های هرز می باشد(2).

*** یک آزمایش مزرعه ای برای مطالعه اثر روش های کنترل علف های هرز بر ارقام برنج تحت سیستم زراعت متراکم برنج یا "SRI" (system of rice intensification) طی سال 2008 میلادی بر اساس طرح بلوک های کاملاً تصادفی با 2 فاکتور و 3 تکرار انجام پذیرفت.

فاکتور اوّل مشتمل بر 8 شیوه کنترل علف های هرز (بدون کنترل بعنوان شاهد، یکبار وجین دستی در 21 روز پس از نشاء، 2 دفعه وجین دستی در 21 و 41 روز پس از نشاء ، کنترل شیمیایی با "پیرازوسولفورون اتیل" بمیزان 15 گرم ماده خالص در هکتار، کنترل شیمیایی با علفکش مذکور بعلاوه یکدفعه وجین دستی در 21 روز پس از نشاء، یکبار بهم زدن خاک سطحی یا "soil_aerating" در 14 روز پس از نشاء، 2 دفعه بهم زدن خاک سطحی در 14 و 28 روز پس از نشاء و همچنین 3 دفعه بهم زدن خاک سطحی در 14، 28 و 42 روز پس از نشاء بود.

فاکتور دوّم مشتمل بر 2 واریته برنج به اسامی "Ram" و "Sabitri" به صورت 16 تیمار ترکیبی استفاده شد.

نتایج تحقیق نشان داد که تیمار "3 دفعه بهم زدن خاک سطحی" در فواصل 12، 28 و 42 روز پس از نشاء (DAT) در بین تیمارهای کنترل علف های هرز بکار رفته دارای بالاترین اثربخشی بود، بگونه ای که منجر به بالاترین ارتفاع، بیشترین پنجه دهی و حداکثر شاخص سطح برگ (LAI) بوته های برنج گردید. بعلاوه تیمار "3 دفعه بهم زدن خاک سطحی" به بیشترین تعداد پنجه های مؤثر در مترمربع (7/282 پنجه)، وزن خوشه (92/3 گرم)، تعداد دانه در هر خوشه (5/184 دانه)، کمترین عقیمی (4/7 درصد) و بیشترین عملکرد دانه (5/6 تن در هکتار) گیاه برنج انجامید. رقم "Ram" بیشترین عملکرد معنی دار دانه (2/5 تن در هکتار) را بواسطه برخورداری از بالاترین تعداد پنجه های مؤثر در مترمربع (2/265 پنجه)، متوسط تعداد دانه در خوشه (7/167 دانه) و کمترین میزان عقیمی (3/8 درصد) تولید نمود. در اینجا بالاترین "نسبت سود/هزینه" (benefit/cost ratio) با 3 دفعه بهم زدن خاک در کرت های رقم "Ram" حاصل گشت لذا بکارگیری این روش در سیستم های کاشت مستقیم بذور برنج در صورت فراهم بودن شرایط مناسب آبیاری و زهکشی توصیه می گردد (5).

*** با توجه به اینکه بکارگیری روش های مؤثر و کم هزینه برای کنترل علف های هرز شالیزارها از اهمیّت بسزایی در افزایش کارآیی و کاهش هزینه های تولید برنج برخوردارند لذا در یک تحقیق مزرعه ای به ارزیابی کارآیی و هزینه های چندین شیوه کنترل علف های هرز در شالیزارهای غرقابی مازندران طی تابستان 2011 میلادی پرداخته شد. در این پژوهش از 7 تیمار کنترل علف های هرز (T1-T7) در 3 مرحله از رشد برنج (20 و 35 روز پس از نشاء و نزدیک به زمان برداشت دانه) استفاده گردید. این بررسی بر اساس طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام پذیرفت و در نهایت مواردی چون : تراکم علف های هرز، وزن خشک علف های هرز، نیروی انسانی و صرفه اقتصادی تحت ارزیابی قرار گرفتند.

نتایج نشانداد که هیچگونه تفاوت معنی داری بین کارآیی 6 تیمار بجز T6 (بدون کنترل علفهای هرز) یا "weedy check" وجود نداشت. حداقل تراکم و وزن خشک علف های هرز در تیمارهای T5 (کاربرد علفکش + یکبار وجین) و T7 (یکبار کاربرد علفکش در هر سه مرحله) حاصل شد. هزینه های کنترل علف های هرز در بین تیمارها متفاوت بودند. انتخاب شیوه کنترل دارای نقش مهمی در کاهش بکارگیری نیروی انسانی گردید. روش T2 (2 دفعه وجین) با بیشترین مصرف هزینه، سختی کار و مضیقه کارگر همراه بود لذا مفید تشخیص داده نشد. روش T2 (2 دفعه بکارگیری وجین کن موتوری یا "powered weeding") حائز کمترین آلودگی محیطی، کاهش هزینه کنترل علف های هرز و بالاترین میزان سودمندی شد لذا بعنوان تیمار برتر قابل توصیه است. میزان خسارت علف های هرز در تیمار T6 (بدون کنترل علفهای هرز) در حدود 3/45-5/30 درصد اندازه گیری شد (8).   

تأثیر کنترل مکانیکی بر عملکرد برنج کشت مستقیم:

برنج غذای اصلی بیش از 50 درصد جمعیت جهان بوبژه در جنوب و جنوب شرقی آسیا ، آفریقا و آمریکای لاتین است بعلاوه برنج از ارزش تغذیه ای زیادی برخوردار می باشد لذا متعاقب تقاضای فزاینده برای برنج طی دو دهه اخیر و در راستای کاهش هزینه ها ، مشقات تولید، کمبود نیروی انسانی و فقدان آب کافی در بسیاری از نقاط آسیا و جهان به تغییر سیستم کاشت گیاه برنج از نشائی به کاشت مستقیم بذور بویژه شیوه خشکه کاری یا "DSR" (dry-seeded rice) اقدام شده است (1،6).

بطور کلی شیوۀ کاشت مستقیم بذور برنج به صورت های زیر انجام می پذیرد :

1) کاشت بذور جوانه دار برنج در خاک سطحی دوغاب شده (paddle soil surface) موسوم به "تر- کاشت" (wet-seeding)

2) پاشیدن بذور جوانه دار برنج بر سطح خاک پوشیده از لایه نازک آب (shallow standing water) موسوم به "کاشت در آب" (water seeding)

3) کاشت بذور خشک در بسترهای آماده (prepared seedbed) موسوم به "خشکه کاری" (dry-seeding)(6).

کاشت مستقیم بذور برنج در اروپا، استرالیا و ایالات متحده آمریکا عمدتاً بصورت مکانیزه صورت می گیرد.  روش کاشت مستقیم بذور برنج در راستای تولید با مشکلات بمراتب بیشتری در مقابله با خسارات علف های هرز شالیزارها در قیاس با روش نشائی مواجه می باشد زیرا تفاوت اندازه ای بین گیاه زراعی و گیاهچه های علف هرز وجود ندارد تا بر توانایی رقابت گیاه برنج در تقابل با علف های هرز افزوده شود. بعلاوه عملیات آبگیری کرت ها همزمان دارای اثرات منفی بر گیاه زراعی و علف های هرز خواهد شد (1،6).

از 1800 گونه علف های هرزی که در شالیزارهای جهان تاکنون گزارش شده اند، دو خانواده گیاهی "سیپراسه" و "پوآسه" از غالبیت برخوردارند. بهرحال رواج شیوه های کشت مستقیم برنج به وفور گونه های علف هرز در شالیزارها انجامیده است بطوریکه انواعی چون : سوروف ها، اویارسلام ها، علف های ارزنی و "اشامیوم" بخوبی با شرایط جدید سازگاری یافته اند. چنین علف های هرزی در واکنش به رژیم آبی که پس از کاشت بذور برنج اعمال می گردد، به نمایش عادات متفاوتی از جوانه زنی و استقرار پرداخته اند درحالیکه این ویژگی از عوامل اصلی انتخاب گونه ای درساختار فلور علف های هرز است.

علف هرز برنج قرمز (red rice) یا برنج هرزه (weed rice) به سبب تشابهات ظاهری و عادات رشد توانسته است از جایگاه ویژه ای در شالیزارهای کشت مستقیم آسیا برخوردار گردد. در شیوه کشت مستقیم برنج لاجرم باید از علفکش ها بهره گرفت درحالیکه با در نظر داشتن بروز علف های هرز مقاوم بهتر است که سایر شیوه های کنترل علف های هرز را در تلفیق با علفکش ها بکار گرفت. همچنین تفاوت هایی که در عادات رشد علف های هرز مختلف شالیزارها در طی فصل رشد وجود دارد، از توانایی تأثیرگذاری کاربرد منفرد شیوه های کنترل علف های هرز می کاهد.

در شیوه مدیریت تلفیقی علف های هرز شالیزار برای سیستم های کشت مستقیم بذور می توان از روش هایی چون : شخم، تهیّه بستر کاذب (stale seedbed)، بقایای محصول، ارقام مناسب حائز عملکرد بالا و توانایی رقابت، عمق و مدت غرقاب (مدیریت آبیاری)، عملیات بهزراعی (فاصله کپه ها و ردیف ها، مقدار بذر)، وجین دستی، وجین کن مکانیکی، زمان مناسب مصرف علفکش ها و تناوب زراعی سود جُست. بعلاوه بکارگیری بذور برنج های تراریخته (transgenic) مقاوم به علفکش ها می تواند به کاهش هزینه های تولید و افزایش راندمان محصول بویژه کنترل مطلوب برنج قرمز کمک نماید (1،6).

منابع و مآخذ :

1) Chauhan, B. S. – 2012 – Weed ecology and weed management strategies for dry-seeded rice in Asia – Weed Technology, vol. 26, No. 1, pp. 1-13  

2) Eskandari, F & et al – 2011 – Evaluation of traditional, mechanical and chemical weed control methods in rice fields – Australian Journal of Crop Science, 5(8): 1007-1013 

3) IRRI – 2016 – Manual and mechanical weeding – Rice Knowledge Bank; www.knowledgebank.irri.org

4) IRRI – 2016 – Mechanical weed control – Rice Knowledge Bank; www.knowledgebank.irri.org

5) Pandey, Sharad – 2009 – Effect of weed control methods on rice cultivars under the system of rice intensification (SRI) – Thesis Submitted to the Tribhuvan University Institute of Agriculture and Animal Science, Rampur, Chitwan, Nepal

6) Rao, A. N. & et al – 2007 – Weed management in direct_seeded rice – Advances in Agronimy, 93: 155-255

7) Survase, M. D. & et al – 2013 – Influece of mechanical and chemical weed management practices on growth and yield of transplanted rice – Journal of Crop and Weed, 9(2): 190-192

8) Tabatabae, Koloor & et al – 2012 – Comparison of efficiencies and costs of different weed control methods in paddy production in Iran – International Journal of Agricultural and Biological Engineering, vol. 5, No. 2