تحقیق مقاله مدیریت علف ‎های هرز

مدیریت علف ‎های هرز

بیان مساله:

مشکل علف‎های هرز و کنترل آنها با آنکه در ایران سابقه بسیار طولانی دارد اما در دهه‎های اخیر به علت افزایش سریع جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضای محصولات کشاورزی و غذایی و نقش علف‎های هرز در کاهش عملکرد باعث شده است که توجه به کنترل آنها بیشتر شود (راشد محصل و همکاران، 1380).

مدیریت علف ‎های هرز به صورت علمی مجزا، در کشاورزی مطرح است و کنترل تلفیقی علف‎های هرز با استفاده از تکنولوژی روز، جایگاه ویژه خود را یافته است. در نظام‎های کشاورزی متداول امروزی تأکید زیادی بر استفاده از علف‎کش‎های شیمیایی برای کنترل علف‎های هرز می‎باشد. در این نظام‎ها وسعت استفاده از علف‎کش‎ها، تا حدی افزایش یافته که 60 درصد از سموم خریداری شده، علف‎کش‎ها می‎باشند. اعتقاد بر این است که جایگزینی علف‎کش‎ها با شیوه‎های غیرشیمیایی منجر به 31 درصد کاهش محصول و در نتیجه 13 میلیارد دلار ضرر اقتصادی می‎گردد (کوچکی و همکاران، 1379). ولی در سالهای اخیر بعضی عوامل موجب شده که موضوع ارزیابی مجدد استفاده از مواد شیمیایی در کنترل علف‎های هرز مطرح گردد. آلودگی آبهای زیرزمینی و آب آشامیدنی به سموم علف‎کش، اثرات سوء زیست محیطی و اثرات سوء آنها بر سلامت انسانها، افزایش مقاومت علف‎های هرز به علف‎کش‎ها و افزایش هزینه در رابطه با مصرف علف‎کش‎ها، موجب شده متخصصان کشاورزی با کاهش مصرف نهاده‎هایی مانند علف‎کش‎ها و استفاده از راه‎های مؤثر قابل دسترس و کم هزینه‎تر در تولید محصول بتوانند سود حاصل از نظام‎های کشاورزی را افزایش دهند (کوچکی و خلقانی، 1377). در این راستا استفاده از کشاورزی پایدار (Sustainable Agriculture) اهداف مذکوررا برآورده می‎سازد. کشاورزی پایدار در مفهوم گسترده عبارت است از یک نظام کشاورزی، با هدف فراهم سازی محیط زیستی متعادل که در آن حفظ حاصلخیزی خاک و کنترل آفات، بیماریها و علف‎های هرز از طریق افزایش فرآیندها و چرخه‎های طبیعی انجام می‎شود و با وجود منابع ورودی انرژی متعادل به این نظام، تولید آن در حد مطلوبی قرار دارد (کوچکی و همکاران، 1379). اساس مدیریت علف‎های هرز در نظام‎های کشاورزی پایدار استفاده از اصول مدیریت تلفیقی علف‎های هرز (Integrated weed management) می‎باشد که در این سیستم، روشهای تلفیقی شخم و کاربرد علف‎کش تا کنون مؤثرتر از سایر روشها بوده و مطمئناً در آینده روشهای تلفیقی تکامل بیشتری خواهند یافت و دلیل آن این است که بعضی از علف‎های هرزی که تحت تأثیر علف‎کش قرار نمی‎گیرند توسط روش‎های مکانیکی از بین می روند (راشد محصل و همکاران، 1380).

نیازهای همه علف‎های هرز برای رشد تا حد بسیار زیادی شبیه گیاهان زراعی است. اراضی زراعی به ازای افزایش هر کیلوگرم علف هرز، تقریباً یک کیلو کمتر گیاه زراعی تولید می‎کند. رقابت علف‎های هرز برای مواد غذایی در مزرعه ذرت را می‎توان به آسانی از تجزیه شیمیایی علف‎های هرز مشاهده کرد که نشان می‎دهد که علف‎های هرز به طور متوسط تقریباً 2 برابر نیتروژن، 6/1 برابر فسفر، 5/3 برابر پتاسیم،
2/7 برابر کلسیم و 3/3 برابر منیزیم بیشتر از ذرت داشتند (غدیری، 1372؛ و راشد محصل، 1374) و همچنین ماتور (1961) طی گزارشی اعلام داشت که تلفات مزارع ذرت، ارزن، و در نتیجه وجود علف‎های هرز 48% و 46% و 57% می‎باشد (راشد محصل، 1374).

ذرت دانه‎ای در مقایسه با ذرت علوفه‎ای به علت فواصل زیاد بوته‎ها، علف‎های هرز به راحتی قادر به ادامه رشد می‎باشند. سرعت رشد کم گیاهچه ذرت و همچنین کاشت این گیاه در فواصل زیاد، شرایط محیط مناسبی را برای رشد علف‎های هرز فراهم می‎سازد (راشد محصل و همکاران، 1380). تقریباً تمامی گونه‎های علف‎های هرز یکساله‎ای که در اوایل بهار جوانه می‎زنند به طور مؤثری با ذرت رقابت می‎کنند و چنانچه کنترل مناسبی انجام نپذیرد با سایه‎اندازی کامل در سطح زمین باعث خفگی بوته‎های ذرت می‎شوند (نورمحمدی و همکاران، 1380).

علف‎های هرز چند ساله به خصوص مرغ قادر به خفه کردن، گیاهچه جوان ذرت می‎باشند (راشد محصل و همکاران،1380؛ و خدابنده، 1373). عدم کنترل علف‎های هرز در طول دوره رشد گیاه ذرت، ممکن است عمکرد آن را تا 85% کاهش دهد (راشد محصل، 1374). بحرانی‎ترین زمان رقابت علف‎های هرز با ذرت طی 2 تا 4 هفته و گاهی تا 6 هفته پس از کاشت می‎باشد و بنابراین لازم است در این فاصله زمانی مراقبت‎های ویژه‎ای صورت گرفته و به خوبی با علف‎های هرز مبارزه شود (راشد محصل و همکاران،1371؛ غدیری، 1372؛ و راشد محصل و همکاران، 1380).

یکی از مهمترین دلیل کشت ردیفی ذرت به جای کشت یکنواخت، امکان پذیر شدن شخم یا کولتیواسیون است. تنها یکی از فایده‎های عمل کولتیواسیون به طور بارز و روشن کنترل علف‎های هرز می‎باشد (غدیری، 1372). برای کنترل علف‎های هرز بهتر است این عمل چندین بار و تا هنگامی که بوته‎های ذرت به ارتفاع 50 تا 60 سانتی‎متر می‎رسند تکرار شود. این روش هنگامی بهترین نتیجه را در بر خواهد داشت که همراه با استفاده از علف‎کش‎ها باشد (راشد محصل و همکاران،1380). لذا استفاده تلفیقی از علف‎کشهای پیش رویشی و استفاده از کولتیواتورها بعد از کاشت راه مناسبی برای کنترل علف‎های هرز مزارع ذرت به نظر می آید. از آنجایی که علف‎کش‎ها دارای مشکلات زیست محیطی و خسارت‎زایی به بذر گیاه زراعی و اثرات ماندگاری (در کشت‎های بعدی تناوب) می‎باشند. در این تحقیق برای حل این مسئله از علف‎کش پیش رویشی ارادیکان که یک علف‎کش انتخابی و برای از بین بردن علف‎های هرز یکساله نازک‎برگ و پهن‎برگ و همچنین برخی علف‎های هرز چندساله مانند مرغ یا بندواش و قیاق به کار می‎رود استفاده نمود. همچنین علف‎کش ارادیکان علاوه بر دفع علف‎های هرز، پس از مدت کوتاهی اثر آن در خاک از بین رفته و هیچ گونه اثر سویی برای خاک و گیاهان بعدی که در تناوب قرار می گیرند ندارد و هیچ صدمه‎ای به ذرت نمی‎رساند. همچنین سعی خواهد شد که با تلفیق دیگر روشهای کنترلی مانند کولتیواسیون، از میزان مصرف علف‎کش در جهت تحقق کشاورزی پایدار بکاهیم.

6. سوابق مربوط (بیان مختصر سابقه تحقیقات انجام شده درباره موضوع و نتایج بدست آمده در داخل و خارج از کشور و نظرهای علمی موجود درباره موضوع تحقیق)

          آنچه مسلم است، علف‎کش‎ها تأثیر بسزایی در کنترل علف‎های هرز مزارع ذرت به خصوص در ابتدای فصل رشد ذرت دارند. امروزه بروز مسائل زیست محیطی و بالا بودن هزینه مصرف علف‎کش‎ها، محققان را بر آن داشته است تا با روشهای مدیریت تلفیقی به کنترل علف‎های هرز بپردازند. یکی از روشهای تلفیقی، مصرف علف‎کش توأم با روشهای خاک‎ورزی است. مطالعات زیادی در مورد مدیریت تلفیقی علف‎های هرز صورت گرفته که برخی از آنها حاکی از این است که احتمالاً می‎توان بوسیله روش‎های خاک‎ورزی توأم با علف‎کش پیش رویشی علاوه بر کنترل مؤثر علف‎های هرز، از میزان آلودگی زیست محیطی، هزینه   بالای مصرف علف‎کش، هزینه‎های کارگری برای وجین و از ورود تراکتورهای بیشمار به زمین جلوگیری نمود.

بیشتر مطالعاتی که در مورد مدیریت تلفیقی علف‎های هرز صورت گرفته به منظور کاهش مصرف علف‎کش در تلفیق با دیگر روش‎های زراعی (آرایش کاشت و تراکم و فاصله بین ردیف‎های کاشت) یا روش‎های فیزیکی و مکانیکی (شخم و کولتیواتور) می‎باشند.

          استفاده از سموم شیمیایی جهت مبارزه با علف‎های هرز در مزارع ذرت امروزه در دنیا به شدت افزایش یافته که روش‎های مکانیکی جهت مبارزه با علف‎های هرز استفاده نمی‎گردد با این وجود استفاده از کولتیواتور به دلیل ایجاد تهویه و تبادل گازی در محیط ریشه کاملاً ضروری است و نمی‎توان آن را به دلیل مصرف علف‎کش‎ها حذف نمود (نورمحمدی و همکاران،1380).

در تحقیقی که توسط ویلیامز و همکاران (1999) انجام شد نشان دادند که عمل شخم سطحی به دلیل اینکه ریزوم‎های علف هرز جانسون‎گراس (قیاق) را قطع می‎کند تأثیر علف‎کش‎ها را بر روی آنها زیادتر می‎نماید. آنها همچنین گزارش کردند که کولتیواتور برای از بین بردن علف‎های هرز بسیار مفید می‎باشد، چون با زدن کولتیواتور ذخیره کربوهیدرات در علف هرز کاهش می یابد و قدرت رقابت آنها را کمتر می‎کند. همچنین کولتیواتور علف‎های هرز بین ردیف‎های گیاه زراعی را کنترل می‎کند، اما علف‎های هرز بین گیاهان زراعی را نمی‎تواند کنترل کند لذا استفاده از روش‎های دیگر لازم است.

          ویلیامز و همکاران (1999) پیشنهاد نمودند که 2 یا 3 بار کولتیواتور در طول شش هفته هفته اول بعد از کاشت، علف‎های هرز بین ردیف‎های کاشت را تا بسته شدن کانوپی کنترل می‎نماید. آنها نیز ذکر نمودند که در اکثر نقاط جهان کنترل شیمیایی جانسون‎گراس و سورگوم علوفه‎ای با استفاده از EPTC  (ارادیکان) متمرکز می‎باشد.

          علف‎کش EPTC (ارادیکان) از خانواده تیوکارباماتها می‎باشد که نام تجارتی آن اپتام است ولی ارادیکان نام تجارتی برای فرمولاسیونی است که در بردارنده EPTC و R-25788 (پادزهر برای ذرت) می‎باشد. ارادیکان یک علف‎کش انتخابی برای مزارع ذرت و برای کنترل علف‎های هرز باریک‎برگ و پهن‎برگ به صورت پیش کاشت آمیخته با خاک استفاده می‎شود. چنانچه این علف‎کش به صورت پیش کاشت مصرف شود باید بلافاصله تا عمق 5 تا 8 سانتی‎متر با خاک مخلوط گردد (راشد محصل و همکاران، 1371).

          گزارش شده است که EPTC از فتوسنتز و تنفس و همچنین سنتزلیپید، پروتئین و RNA جلوگیری می‎کند (اشتون و همکاران، 1977). برخی از نشانه‎های آسیب از ناحیه EPTC کمبود اسید جیبرلیک (GA) می‎باشد و این نشانه‎ها در اثر مصرف جیبرلیک کاهش می یابد (دونالد و همکاران، 1979؛ ویلکینسون واشلی، 1979). برخی از محققان ویلیامز و همکاران (1999) گزارش کردند 5/3 لیتر ارادیکان در تلفیق با یک دیسک 10 تا 15 سانتی‎متری برای کنترل علف‎های هرز جانسون گراس و سورگوم علوفه‎ای و گیاهچه جوان جانسون‎گراس بسیار مفید است.

احمد توبه و همکاران 1377 گزارش کردند که خاک‎ورزی حداقل (مینیمم) تراکم کل و همچنین علف‎های هرز مهم و غالب (شامل تاج خروس، قیاق، پیچک، اویارسلام و سلمه‎تره) را کاهش می‎دهد. در شخم حداقل، یک و دو بار وجین اثر معنی‎داری بر روی تراکم علف‎های هرز نداشت. مطابق با کاهش تراکم و وزن خشک علف‎های هرز در شخم حداقل (مخصوصاً شخم حداقل با یک بار وجین)، صفاتی مثل عملکرد دانه، طول بلال، وزن هزار دانه، وزن خشک اندام‎های مختلف، شاخص برداشت، نیتروژن جذب شده کل گیاه و دانه، درصد نیتروژن، پروتئین و همچنین عملکرد پروتئین دانه در ذرت افزایش یافت. آنها نشان دادند که شخم سطحی با دیسک در مقایسه با شخم عمیق (گاوآهن برگردان‎دار)، در کاهش علف‎های هرز یکساله پهن‎برگ و دائمی مؤثرتر بود.

          نتایج تحقیقات یونگر و همکاران (1971) نشان می‎دهد که در اوایل رشد و نمو گیاهان زراعی با تراکم بالای علف‎های هرز کاهش معنی‎داری در عملکرد بوجود می‎آید و این امر ممکن است بسته به شخم و تراکم انواع علف‎های هرز تغییر نماید. بوهلر و دانیل (1988) در آزمایشی تراکم علف هرز دم روباهی (ازگراس‎ها) در روش بدون شخم 8 برابر شخم معمولی افزایش یافت ولی تراکم علف‎های هرز پهن برگ یکساله تغیری حاصل نشد. آزمایشهای انجام شده بر روی ذرت نشان داده که در برخی خاکها، اگر علف‎های هرز بدون کولتیواسیون کنترل شوند عملکرد این گونه کرت‎ها با کرت‎هایی که در طول فصل رشد چهار بار کولتیواتور زده شده‎اند، یکسان می‎باشند.