بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی تأثیر روشهاي مختلف کنترل علفهاي هرز بر رنگیزههاي فتوسنتزي ارقام برنج تحت کشت مستقیم، آزمایشی در سال 1397 به صورت فاکتوریل در قالب بلوكهاي کامل تصادفی با شش روش کنترل علف هرز و سه رقم برنج در سه تکرار در مزرعه پژوهشی مؤسسه تحقیقات برنج آمل اجرا گردید. تیمارهاي آزمایش شامل رقمهاي هاشمی، ندا و شیرودي در شرایط عدم وجین - شاهد - ، استفاده از مالچ - پوسته برنج - ، علفکش کانسیل اکتیو، علفکش کانسیل اکتیو + وجین، دوبار وجین و وجین کامل بودند. بر پایه نتایج بهدست آمده، رقم شیرودي همراه با تلفیق علفکش + وجین داراي بیشترین میزان کلروفیل 10/15 - a میکروگرم در میلیلیتر - ، کلروفیل 8 - b میکروگرم در میلیلیتر - و کلروفیل کل 18/15 - میکروگرم در میلیلیتر - بود. عدم کنترل علفهاي هرز در دو رقم ندا و هاشمی موجب کاهش چشمگیر رنگیزههاي فتوسنتزي برنج نسبت به سایر تیمارها گردید. به طور کلی نتایج این آزمایش بیانگر این مطلب بود که روش مدیریت تلفیقی علفکش + وجین باعث افزایش غلظت رنگیزههاي فتوسنتزي نسبت به سایر روشهاي مدیریتی گردید. همچنین در پاسخ به روشهاي مدیریت علفهاي هرز، رقم شیرودي نسبت به سایر ارقام واکنش بهتري از خود نشان داد و بیشترین غلظت رنگیزههاي فتوسنتزي را دارا بود.
واژههاي کلیدي: برنج، تنش رقابتی، کلروفیل، علفکش، مالچ.
مقدمه
برنج - Oryza Sativa - ، یکی از غلات مهم و غذاي اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان است. در حدود 90 درصد از کل برنج جهان، در قارهي آسیا تولید و مصرف میشود - فائو، . - 2014 کشت مستقیم برنج یکی از روشهاي مرسوم کشتوکار در دنیا میباشد. کاهش نیروي انسانی مورد نیاز در کشت مستقیم که ناشی از عدم نیاز به پرورش نشاء و آمادهسازي خزانه میباشد باعث کاهش 11/2 درصدي هزینه تولید گردیده است. همچنین کشت مستقیم موجب بلوغ زودتر محصول 7-10 - روز - نسبت به نشاکاري خواهد شد، بنابراین براي کشت محصول بعدي فرصت بیشتري در اختیارخواهد بود - سینگ و همکاران، . - 2006 این امتیازات ضرورت توجه به این سیستم را براي کاهش هزینههاي تولید این محصول راهبردي و اقتصاديتر نمودن تولید برنج محرز میسازد.
مهمترین مشکل در کشت مستقیم، کنترل علفهاي هرز میباشد و چنانچه علفهاي هرز بهطور صحیح کنترل شود؛ عملکرد برنج در کشت مستقیم تقریبا برابر کشت نشایی خواهد بود - حقوردیان و همکاران، . - 1390 بهعلت شباهت مورفولوژیک برنج و گیاهچههاي علف هرز خانواده گندمیان - علفهاي هرز غالب در مزارع کشت مستقیم برنج - ، وجین دستی دشوار و مستلزم صرف وقت و هزینه بسیار زیاد است - مودي، . - 1983 از اینرو علفکشهاي شیمیایی بهطور وسیعی براي مدیریت علفهاي هرز در برنج استفاده میشوند. اگرچه کاربرد علفکشها، نیروي کارگري براي وجین را کاهش میدهند؛ اما توسعه مصرف آنها موجب نگرانی درباره ایجاد بیوتیپهاي مقاوم به علفکشها، محدودیت ساخت علفکشهاي جدید، تغییر فلور علفهاي هرز، آلودگیهاي زیست محیطی و به خطر افتادن سلامتی انسان میگردد و در نتیجه موجب محدودیت کاربرد آنها توسط کشاورزان در آینده خواهد شد - بوهلر و همکاران، . - 2002 لذا لازم است که کاربرد علفکشها با دیگر راهبردهاي مدیریتی تلفیق شود.
یکی از مهمترین روشهاي مدیریت غیرشمیایی علفهاي هرز استفاده از ارقام با توان رقابتی بالا در مقابل علف هرز میباشد - سایتو، . - 2010 علاء و همکاران - 1392 - در مقایسه قدرت رقابت علف هرز در سیستم کشت مستقیم و نشاء برنج مشاهده کردند که تفاوتهاي ژنتیکی در رشد و پاسخهاي فیزیولوژیک به سیستم کاشت در بین ارقام وجود دارد و در کشت مستقیم رقم بومی طارم دیلمانی توانمندي بیشتري نسبت به دو رقم - خزر و لاین - 843 دارد. علاوهبر آن مالچهاي گیاهی، نهاده زیستی طبیعی هستند که پتانسیل بالقوه در مدیریت علفهاي هرز را در برخی از گیاهان زراعی و باغی دارند. مالچها بهطور کلی نوسانات دمایی خاك و جوانهزنی بذر علفهاي هرز را کاهش داده و نیز با ایجاد مانع فیزیکی رشد علفهاي هرز را محدود میکنند - زارعحسینی و همکاران، . - 1393 مطالعه حاضر به منظور بررسی تأثیر روشهاي مختلف کنترل علفهاي هرز بر رنگیزههاي فتوسنتزي ارقام برنج - Oryza Sativa - تحت کشت مستقیم انجام شده است.
مواد و روشها
بهمنظور بررسی تاثیر روشهاي مدیریت علفهاي هرز بر غلظت رنگیزههاي فتوسنتزي ارقام مختلف گیاه برنج در کشت مستقیم، تحقیقی در سال زراعی 1397 در مزرعه پژوهشی موسسه تحقیقات برنج آمل واقع در جاده آمل - بابل انجام شد. این تحقیق بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوكهاي کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل سه رقم مختلف برنج طارم هاشمی، شیرودي و ندا تحت شش روش مدیریتی علف هرز - بدون وجین، دوبار وجین - 1/5 ماه بعد از کاشت و در مرحله خوشهدهی - ، استفاده از مالچ پوسته برنج - بعد از بذرپاشی و بهمیزان نیم کیلوگرم در هر متر مربع - ، علفکش کانسیل اکتیو 15 - گرم در 20 لیتر آب در 10 روز بعد از بذرپاشی - ، تیمار علفکش کانسیل اکتیو 15 - گرم در 20 لیتر آب در 10روز بعد از بذرپاشی - + وجین 1/5 - ماه بعد از کاشت - و وجین کامل - کلیه علفهاي هرز در طول فصل رشد حذف میشوند - در نظر گرفته شد. ابتدا بذور تهیه شده از سال قبل بعد از سبک و سنگین کردن در محلول آب و نمک با قارچکش تیوفانات متیل تیرام به نسبت دو در هزار ضدعفونی شد. بعد از عملیات آمادهسازي زمین، کشت مستقیم بذرهاي برنج جوانهدار شده در اوایل خرداد ماه به صورت خطی در کرتهاي 2×2 متر انجام شد. ارقام با فواصل 2×20 سانتیمتر کشت شدند. عملیات داشت - اعم از کوددهی و مبارزه با آفات و امراض - در تمام کرتها بر اساس عرف منطقه انجام شد. در کرتهاي با تیمار علفکش کانسیل اکتیو اعمال علفکش روي کرتها بعد از سبز شدن بذر برنج 10 روز بعد از بذرپاشی انجام گرفت. جهت آبیاري مزرعه برنج به فاصله هر دو روز در میان آبیاري بهصورت متناوب انجام شد. براي اندازهگیري میزان کلروفیل برگ در ابتداي مرحله گلدهی شش عدد پانچ از برگهاي برنج تهیه شد و درون فالکونهاي 15 میلیمتري که حاوي 8 سیسی متانول بود، قرار گرفتند. جهت استخراج کامل رنگدانه نمونهها بهمدت 24 ساعت در محیطی تاریک و در دماي آزمایشگاه نگهداري شد. پس از استخراج کامل رنگدانهها، میزان جذب محلول استخراج شده در دو طول موج 665/2 و 652/4 نانومتر بهوسیله دستگاه اسپکتوفتومتر قرائت و ثبت شد - پورا، . - 2002 جهت تجزیه وتحلیل دادهها از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین دادهها نیز با آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثر اصلی رقم و روشهاي کنترل علفهاي هرز و برهمکنش آنها بر غلظت رنگیزههاي فتوسنتزي برنج معنیدار - P<0/01 - بود - جدول . - 1 بر اساس نتایج مقایسه میانگین، بیشترین و کمترین میزان کلروفیل a بهترتیب مربوط به رقم شیرودي همراه با تلفیق وجین + علفکش 10/15 - میکروگرم در میلیلیتر - و رقم ندا بدون وجین 1/95 - میکروگرم در میلیلیتر - بود. شایان ذکر است که بین دو رقم ندا و هاشمی در شرایط عدم کنترل علفهاي هرز تفاوت چندانی از لحاظ آماري مشاهده نشد - جدول . - 2 بالاترین میزان کلروفیل b مربوط به دو تیمار شیرودي با مدیریت تلفیقی علفکش + وجین 8 - میکروگرم در میلیلیتر - و شیرودي با وجین کامل 7/72 - میکروگرم در میلیلیتر - بود - جدول . - 2 کمترین میزان کلروفیل b در تیمار ندا با عدم وجین با میانگین 0/78 میکروگرم در میلیلیتر مشاهده شد که با تیمارهاي هاشمی با عدم وجین، هاشمی با کاربرد مالچ، ندا همراه با دوبار وجین و ندا با کاربرد علفکش در یک گروه آماري قرار گرفتند - جدول . - 2
از نظر میزان کلروفیل کل نیز تیمار شیرودي با مدریت تلفیقی علفکش + وجین 18/15 - میکروگرم در میلیلیتر - بیشترین و تیمار ندا با عدم وجین 2/74 - میکروگرم در میلیلیتر - کمترین میزان را دارا بودند - جدول . - 2 عدم کنترل علفهاي هرز در دو رقم ندا و هاشمی تقریبا به یک میزان بر کلروفیل کل موثر بود و موجب کاهش کلروفیل کل گشت، بهطوريکه هر دو در یک گروه آماري قرار گرفتند - جدول . - 2
میزان کلروفیل در گیاه به قابلیت دسترسی نیتروژن خاك و توانایی جذب نیتروژن توسط گیاه وابسته است؛ بهگونهاي که فراهمی بیشتر نیتروژن در محیط ریشه سبب افزایش جذب این عنصر توسط گیاه شده که در نهایت این امر افزایش کلروفیل را به همراه دارد - تورس و همکاران، . - 2015 همچنین محتواي کلروفیل به صورت معنیداري تحت تأثیر فاکتورهاي محیطی قرار میگیرد و تنشهاي محیطی مانند رقابت با علفهاي هرز سبب کاهش غلظت کلروفیل و هدایت روزنهاي گیاه میشود که پیامد آن کاهش میزان فتوسنتز است - اهاشی و همکاران، . - 2012 در تیمار تلفیق علفکش + وجین علفهاي هرز بهدلیل فقدان رقابت براي عناصر غذایی همانند نیتروژن بین برنج و گیاهان مهاجم، دسترسی برنج به مقدار کافی نیتروژن افزایش مییابد و از آن جایی که نیتروژن نقش اساسی در ساختمان کلروفیلها دارد، سبب افزایش محتواي کلروفیل برگها در این تیمار شده است. همچنین پژوهشگران بیان میدارند که در شرایط تنش، کمپلکسهاي برداشتکننده نور بیشتر آسیب میبینند که باعث کاهش شدید کلروفیل b در کلروپلاست و افزایش نسبت a به b تحت تنشهاي محیطی خواهد شد - آنسل و همکاران، . - 2000
رقم شیرودي جزء ارقام دیررس برنج میباشد و از قدرت پنجهزنی بالایی نسبت به طارم هاشمی برخوردار است. اینطور به نظر میرسد که وقتی گیاه بهدلیل تراکم زیاد نتواند به حد مطلوب تشعشع دریافت کند، بهدلیل جبران این نقصان با افزایش تعداد کلروپلاست و تراکم کلروفیل برگ در نقاطی که کمتر نور تابیده و جذب میشود؛ میتواند به فتوسنتز فعال خود ادامه دهد - بورن و همکاران، 1974؛ اسمیت، . - 1981 براي همین امر غلظت رنگیزههاي فتوسنتزي در رقم شیرودي بیشتر از سایر ارقام بود.
جدول -1 میانگین مربعات غلظت رنگیزههاي فتوسنتزي تحت تأثیر روشهاي مختلف کنترل علفهاي هرز در ارقام برنج
