نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 بخش تحقیقات گیاه‌پزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه
2 گروه زراعت واصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران
3 گروه زراعت واصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع‌طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
Background and Objective: The present study was carried out to compare the phenology of annual ground cherry (Physalis divdricata L.) and its effect on maize yield .
Materials and Methods: A field experiment was conducted in the Research Station of Mahidasht in Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, in 2017. Different densities of annual ground cherry, including 0, 8 and 16 plants m-2 and corn were planted. The competition and their phenological stages were recorded based on GDD (growing degree days) for each growing stage.
Results: The results of this study showed that annual ground cherry ends its phenological stages later than corn. In order to complete its life cycle, 1262.7 growing degree days and 159 days were needed. Thus, complete life cycle of corn required 1890.7 GDD and 139 days.Both plants passes the early stages of growth and germination concurrently, Maize, however, comleted Vegetative growth and seed ripening more earlier than annual ground cherry. Also, the results of studying the effect of different densities of annual ground cherry on yield and yield components of corn including 1000-seed weight, number of seeds per ear row, corn harvest index and leaf area index showed that all these traits decreased by increasing density of annual ground cherry. However, the number of seed rows per ear, which is genetically-control trait, was not affected by competition with annual ground cherry. In contrary to the above traits, the density of this weed increased with the effect of increasing the height of corn and as a result, increasing the biomass of corn compared to control. In general, weed densities of the 8 and 16 plants m-2 decreased maize yield by 10 and 14 percentages, respectively.
Conclusion: The results of this study suggest that if corn fields are infected with this weed and we do not succeed in combating it in the early stages, earlier harvest of corn in the fall will allow it to be harvested by cultivation methods or using a general herbicide of this weed before its seeds are fully ripen.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
ذرت پس از گندم (Triticum aestivum L.) و برنج (Oryza sativa L.)، مهمترین محصول غذایی دنیا بوده و در بین غلات بیشترین تنوع مصرف را داراست. به نظر می‌رسد اهمیت ذرت در آینده زیادتر نیز بشود، زیرا در کشورهای فقیر غذای اصلی است و در کشورهای غنی برای تولید پروتئین حیوانی ضروری است )باغستانی و همکاران 2007(. در حدود 40 درصد غذای جهان و 25 درصد کالری مصرفی در کشورهای درحال توسعه توسط ذرت تأمین می‌شود. از سوی دیگر ذرت یکی از گیاهان علوفه‌ای مهم در جهان است (تولینیر و همکاران 1994). در ایران نیز این گیاه پس از گندم، برنجو جو (Hordeum vulgare L.) مهمترین گیاه زراعی بوده و بیشترین سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده‌است.
بر پایۀ آمار سطح زیر کشت و میانگین عملکرد دانۀ این گیاه در ایران به ترتیب 350000 هکتار و 3494 کیلوگرم در هکتار بوده‌است (فائو 2018). علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله (Physalis divaricata L.)یکی از علفهایهرز یکساله تابستانه مهاجم از خانواده سیب‌زمینی (Solanaceae) است. این علف‌هرز با ارتفاع متوسط 15-80 سانتی‌متر و گل‌های انفرادی زرد رنگ فنجانی شکل است که از اردیبهشت تا تیر ماه ظاهر می‌شود. میوه این گیاه سته بوده و بطور متوسط 40 تا 70 دانه در هر میوه بسته به شرایط محیطی تولید می‌کند. تعداد میوه‌های تولید شده می‌تواند از 126 تا 300 عدد در هر بوته باشد (نصرتی و همکاران 2017). تداخل علفهایهرز با گیاهان زراعی از راه تسخیر و مصرف منابع مورد نیاز رشد مانند نور، آب و مواد غذایی موجب کاهش رشد و عملکرد گیاهان زراعی شده و بنابراین حضور علفهایهرز یکی از مهمترین عامل‌های محدود کنندة عملکرد گیاهان زراعی به حساب می‌آید (تیسدال و کاویژلی 2010). نتایج یک تحقیق نشان داد که در صورت کنترل نشدن علفهایهرز ذرت، عملکرد این گیاه تا بیش از 80 درصد کاهش می‌یابد (باغستانی و همکاران 2007). بنابراین مدیریت علفهایهرز در ذرت بسیار اهمیت دارد (ارکی و دهنی 2004). نتایج یک تحقیق مشخص کرد که حضور علف‌هرز سبب کاهش معنی‌دار عملکرد دانۀ گیاه ذرت نسبت به تیمار شاهد بدون حضور علف‌هرز شد (صوفی‌زاده و همکاران 2011).
تراکم دو بوته در متر مربع عروسک‌پشت‌پرده یکساله، 34 درصد به مزارع چغندرقند (Beta vulgaris L.) خسارت وارد می‌کند. این علف‌هرز زمانی‌که چغندرقند در مرحله دو برگی است سبز می‌شود و اندازه‌گیری در آخر فصل نشان داد که تا فاصله 50 سانتی‌متری روی بوته چغندرقند تاثیر معنی‌دار داشت و در نزدیک‌ترین فاصله )صفر سانتی‌متر( بطور میانگین باعث 1 درصد خسارت روی تک بوته چغندرقند شد (نظری و همکاران 2010).
افزایش دانسته‌ها در ارتباط با زیست شناسی علفهایهرز )رقابت ورشد) اولین مرحله در رویارویی با یک علف‌هرز جدید در منطقه می‌باشد، لذا شناخت خصوصیات یک علف‌هرز، در برنامه‌ریزی مدیریتی آن مفید بوده و به توسعه برنامه‌های کنترلی آنها کمک شایانی می‌کند. دانستن فنولوژی یک علف‌هرز عامل مهمی در مدیریت تلفیقی علفهایهرز است که نتیجه رقابت، دما و طول دوره روشنایی )فتوپریود( است (سوانتون و موفی 1996). با ترکیب دما و زمان میتوان دوره فنولوژیکی یک علف‌هرز را بدست آورد. درجهروزرشد که تلفیق دما و مرحله رشدی گیاه است بطور موفقیت آمیزی برای پیش‌بینی مراحل رشدی علف‌هرز و گیاه زراعی بکار برده می‌شود (المور 1996). معمولاً شش شاخص برای تعیین مراحل فنولوژیکی یک علف‌هرز وجود دارد که از روی این شاخص‌ها میتوان مرحله رشدی و فنولوژیکی علف‌هرز را تعیین نمود. این شاخص‌های رشدی عبارتند از:سبزشدن،گیاهچه‌ایی، جوانه‌گل، گلدهی، میوه‌دهی، پخش بذور (هگازیا و همکاران 2005). بهترین زمان کنترل یک علف‌هرز مرحله 4-3 برگی است، با مشاهده جوانه‌زنی آن، سپس مطالعه تجمع دمایی آن می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که علف‌هرز درمرحله حساس است و آن زمان، مبارزه کنیم (زند و همکاران 2006). بنابراین دانستن درجهروزرشد یک علف‌هرز مهم، کمک زیادی به برنامه‌های مدیریتی آتی آن می‌کند (فیدانزیا و همکاران 1996). میزان موفقیت مدیریت علفهایهرز تابع میزان توجه به اصول اکولوژیکی (بوم شناسی) و بیولوژی علف‌هرز و شناخت بهتر محصول و مخصوصاً توانائی پیش‌بینی دوره رشدی علف‌هرز و محصول می‌باشد (گرسا و همکاران 1995).در واقع افزایش دانسته‌ها در ارتباط با زیست شناسی علفهایهرز اولین مرحله در رویارویی با یک علف‌هرز جدید در منطقه می‌باشد، لذا شناخت خصوصیات یک علف‌هرز، در برنامه‌ریزی مدیریتی آن مفید بوده و به توسعه برنامه‌های کنترلی آنها کمک شایانی می‌کند.
فنولوژی عبارت از مطالعه وقایع یک گیاه که در یک دوره مشخص بوقوع می‌پیوندد و یا مطالعه پویایی تغییراتی است که با گذشت زمان رخ می‌دهد (زند و همکاران 2004). از سوی دیگر فنولوژی تطبیقی نتیجه فرآیند رقابت بین گیاه زراعی و علف‌هرز را تعیین می‌کند. درجه حرارت محیط، شدت نور و فتوپریود سه عامل مهم محیطی مؤثر بر فنولوژی گیاهان محسوب می‌شوند (زند و همکاران 2009). با ترکیب دما و زمان میتوان دوره فنولوژیکی یک علف‌هرز را بدست آورد. درجه روز رشد (GDD) که تلفیق دما و مرحله رشدی گیاه است بطور موفقیت آمیزی برای پیش بینی مراحل رشدی علف‌هرز و گیاه زراعی بکار برده می‌شود (المور 1996). درجه روز رشد بیانگر واحدهای حرارتی تجمع یافته توسط یک گیاه در طی یک دوره زمانی است. محاسبه درجه روز رشد در گیاهان گرما دوستی مثل ذرت می‌تواند بخوبی به عنوان یک شاخص پیش‌بینی مراحل فنولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد. درمحاسبه درجه روز رشد دماهای بالا (دماهای بالاتر از تحمل فیزیولوژیکی گیاه) و دماهای پایین (دماهای پایین‌تر از درجه حرارت پایه گیاه) مورد استفاده قرار نمی‌گیرند (تامسون و همکاران 2007). تلفیق درجه حرارت و زمان در محاسبه درجه روز رشد دلیل برتری آن نسبت به تقویم زمانی در پیش‌بینی مراحل فنولوژیکی است (رومو و ادلیمان 1995). با استفاده از فنولوژی تطبیقی ذرت با عروسک‌پشت‌پرده یکساله، میتوان زمان اعمال روش‌های مختلف مدیریت این علف‌هرز به ویژه علفکشها را به مرحله فنولوژیکی ذرت تغییر داد. تعیین زمان دقیق کاربرد علف‌کش‌های پس رویشی بر اساس فنولوژی تطبیقی علفهایهرز مهم (مانند عروسک‌پشت‌پرده یکساله) و ذرت براساس نیاز حرارتی آنها (درجه روز رشد)، علاوه بر افزایش کارایی در مبارزه شیمیایی باعث صرفه جویی در هزینه‌های مدیریت علفهایهرز و همچنین کاهش آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از مصرف بی‌رویه علفکشها نیز می‌تواند باشد. بنابراین دانستن درجه روز رشد یک علف‌هرز مهم، کمک زیادی به برنامه‌های مدیریتی آتی آن می‌کند (فیدانزا و همکاران 1996).
با توجه به نکات مطرح شده و این امر که تاکنون تحقیق دقیقی بر روی فنولوژی تطبیقی علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله در مزرعه ذرت انجام نگرفته‌است، آزمایش فوق با هدف بررسی بیشتر خصوصیات فنولوژی این علف‌هرز به منظور دستیابی به مدیریت بهتر آن در سطح مزارع ذرت انجام شد.
مواد و روش‌ها
این تحقیق در سال زراعی 96-1۳95 در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع‌طبیعی استان کرمانشاه واقع در ایستگاه تحقیقاتی ماهیدشت با مشخصات جغرافیایی (طول 48 درجه و 46 دقیقه شرقی و عرض 34درجه و 16 دقیقه شمالی و ارتفاع از سطح دریا 1465 متر) اجرا شد. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعۀ آزمایشی در جدول 1 نشان داده شده‌است.
جدول 1- ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک محل اجرای آزمایش
|
خصوصیات شیمیایی خاک |
|
خصوصیات فیزیکی خاک |
||||||||||
|
K |
P |
NH4 |
NO3 |
EC |
OC |
pH |
|
جرم مخصوص خاک |
رس |
سیلت |
شن |
عمق خاک |
|
(ppm) |
(ds.m-1) |
(%) |
|
|
(g. cm3) |
(%) |
(cm) |
|||||
|
290 |
3/7 |
4 |
4/14 |
83/0 |
76/0 |
8/7 |
|
30/1 |
12 |
42 |
46 |
15-0 |
|
270 |
5/7 |
7 |
5/26 |
86/0 |
79/0 |
9/7 |
|
32/1 |
14 |
42 |
44 |
30-15 |
|
250 |
1/6 |
11 |
1/19 |
86/0 |
60/0 |
3/6 |
|
36/1 |
18 |
41 |
41 |
60-30 |
بخش اول: جهت بررسی فنولوژی، در دو قسمت از ایستگاه که آلودگی طبیعی به علف هرز عروسک‌پشت‌پرده وجود داشت کشت ذرت دانه‌ای طبق عرف منطقه انجام و فنولوژی رشد این علف‌هرز در تراکم طبیعی، در ذرت بررسی گردید. جهت کشت ذرت زمین محل اجرای آزمایش در پاییز سال 1395 با گاوآهن برگردان‌دار شخم عمیق زده شد و در اواخر فروردین سال 1396 نسبت به عملیات تهیۀ زمین اقدام شد. ذرت بذر سینگل‌کراس 703 طبق عرف منطقه (فاصله بین کپه‌ها 18 سانتی‌متر و فاصله بین ردیف‌های کاشت 75 سانتی‌متر) در تاریخ 17/2/96 بصورت دستی کشت شد. عملیات آبیاری از طریق سیستم آبیاری تحت فشار (آبیاری بارانی) انجام شد. با توجه به نتایج آزمون خاک، کودهای فسفر (سوپر فسفات تریپل) به میزان 150 و پتاس (کلرور پتاسیم) 100 و کود نیتروژنی )اوره) 250 کیلوگرم در هکتار به کار برده شد. در اردیبهشت ماه بعد از کاشت ذرت، به‌منظور برآورد میانگینی از درجه روز رشد دو مزرعه ذرت هر کدام به مساحت 5/0 هکتار به‌طور تصادفی انتخاب شدند )مزرعه‌های انتخاب شده نزدیک ایستگاه هواشناسی ماهیدشت انتخاب شدند تا تفاوت کمی بین دمای مزرعه ودمای ثبت شده در ایستگاه به‌منظور برآورد درجهروزرشد باشد). با توجه به آلودگی کامل ایستگاه به بذر این علف‌هرز، نیازی به آلوده‌سازی مصنوعی به بذر این علف‌هرز نبود و فلور طبیعی این علف‌هرز به جهت مراحل فنولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. ثبت مراحل فنولوژیکی عروسک‌پشت‌پرده و ذرت با حرکت در داخل مزرعه به شکلW و مشاهده بوته‌های موجود در 5 نقطه از هر یک از اضالع W صورت گرفت. در هر مزرعه پنج کوادرات یک مترمربعی در این نقاط ثابت قرار داده‌شد و سپس در هر کوادرات اجازه داده شد که علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده همراه ذرت رشد کند. بنابراین فنولوژی ده بوته این علف‌هرز در دو مزرعه متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. از زمان سبز شدن این علف‌هرز، تا آبان ماه )زمان ازبین رفتن بوته علف‌هرز(، هر هفته مراحل رشدی این علف‌هرز در ذرت در تمام کوادرات‌ها بر اساس تاریخ ثبت می‌شد. این کار 22 هفته ادامه داشت )از اردیبهشت تا آبان ماه). این مراحل شامل جوانه‌زنی (ظهور اندام‌های هوایی از بذر)، سبزشدن (شروع برگ‌دهی)، رویش شاخه‌های اصلی، ایجاد انشعاب فرعی، گلدهی (غنچه دهی)، بذردهی ورسیدن بذر بود. اطلاعات هواشناسی منطقه )دمای شبانه روز منطقه از فروردین ماه تا آبان ماه( از نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی در مرکز آموزش علمی کاربردی جهاد کشاورزی ماهیدشت که تا مکان آزمایش سه کیلومتر فاصله داشت، گرفته‌شد. با استفاده از اطلاعات هواشناسی و همچنین تاریخ ثبت مراحل رشدی، میزان تجمع دمایی لازم برای طی کردن مراحل فنولوژیکی بر اساس درجه روز رشدGDD) ) مطابق رابطه زیر محاسبه شد (راسل و همکاران 1984).
GDD
در این رابطه Tmax بیشینه حرارتی هر روز و Tmin کمینه حرارتی هر روز است. Tb درجه حرارت پایه می‌باشد که برای ذرت 10 درجه سانتی‌گراد در تمام مراحل رشد در نظر گرفته شد. با توجه به سری آزمایشات انجام شده در خصوص گونه‌های عروسک‌پشت‌پرده یکساله، دمای جوانه‌زنی این گیاه 15 درجه سانتی‌گراد تعیین شد (موسوی و احمدی 2009). چنانچه درجه حرارت حداقل کمتر از درجه حرارت پایه باشد، هیچ تجمع واحد حرارتی منظور نمی‌شود. جدول 2 داده‌های اقلیمی و تاریخچه ای (سایت سازمان هواشناسی) ایستگاه ماهیدشت را نشان می‌دهد.
|
جدول2-داده‌های درجه حرارت و بارش ماهانه ایستگاه ماهیدشت-1396 |
|||||||||||||
|
ایستگاه ماهیدشت |
فروردین |
اردیبهشت |
خرداد |
تیر |
مرداد |
شهریور |
مهر |
آبان |
آذر |
دی |
بهمن |
اسفند |
سالانه |
|
بارندگی |
5/152 |
5/16 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5/29 |
53 |
23 |
100 |
5/47 |
423 |
|
میانگین دما |
54/12 |
08/17 |
32/20 |
01/26 |
90/26 |
12/24 |
76/16 |
46/12 |
86/5 |
7/5 |
23/5 |
44/2 |
15/12 |
|
حداقل دما |
48/4 |
67/6 |
36/8 |
39/14 |
94/14 |
06/11 |
5 |
83/3 |
97/2- |
6/1- |
33/1- |
55/1 |
36/5 |
|
حداکثر دما |
61/20 |
48/27 |
29/32 |
64/37 |
87/38 |
19/37 |
53/28 |
1/21 |
7/14 |
13 |
8/11 |
79/16 |
00/25 |
بخش دوم: دراین بخش آزمایشی جداگانه جهت ارزیابی توان رقابت ترکم های مختلف عروسک پشت پرده یکساله با ذرت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. ذرت طبق عرف منطقه کشت و تراکم علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله به ترتیب به تعداد صفر، 8 و 16 بوته در مترمربع در نظر گرفته شد. مبنای انتخاب دو سطح تراکم، کمینه و بیشینه فشار رقابتی بر ذرت بوده‌است. بنابراین، تراکم زیاد علف‌هرز دو برابر تراکم کم منظور شد. افزون بر تیمارهای آزمایشی یاد شده، سه واحد آزمایشی در هر تکرار به عنوان شاهد به کشت ذرت در شرایط نداشتن رقابت با علف‌هرز اختصاص داده شد.
پس از پایان عملیات کاشت ذرت، شیارهای طولی در دو سوی خط کشت ذرت ایجاد شد و بذرهای علفهایهرز عروسک‌پشت‌پرده یکسالهبا چند برابر تراکم هدف درون شیارها ریخته و شیارها با خاک پوشانده ومزرعه آبیاری شد. به منظور دستیابی به تراکمهای هدف، در مرحلۀ سه الی چهار برگی ذرت، اقدام به تنک کردن گیاه زراعی و علفهایهرز شد.
همچنین به منظور عاری نگه داشتن واحدهای آزمایش از علفهایهرز غیر هدف، دو بار و در مراحل چهار برگی و تاسل‌دهی ذرت، عملیات وجین انجام شد. در انتهای دورة رشد با رعایت تأثیر حاشیه همۀ بوته‌های ذرت و علف‌هرز دو ردیف میانی هر واحد آزمایشی از سطح خاک کف بر شدند و عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت اندازه‌گیری شدند. تجزیه های آماری با استفاده از نرم افزار آماری SASو برای مقایسه میانگین‌ها از آزمون LSD در سطح پنج درصد استفاده شد.
نتایج و بحث
بخش اول: بررسی فنولوژیمقایسهایعلفهرز عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله در ذرت
همان‌طور‌که بیان شد ده بوته عروسک‌پشت‌پرده و ده گیاه ذرت در مزرعه ذرت در ایستگاه تحقیقاتی ماهیدشت (مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه) در سال 96-1395 انتخاب و به‌صورت هفتگی از مراحل مهم فنولوژی آن شامل: جوانه‌زنی (ظهوراندام‌های هوایی از بذر)، سبز شدن (شروع برگ‌دهی)، رویش شاخه های اصلی، ایجاد انشعاب فرعی، گلدهی (غنچه دهی)، بذردهی و رسیدن بذر و همچنین مراحل فنولوژی ذرت یادداشت برداری انجام گرفت. بذرهای ریخته شده این علف‌هرز در مهر و آبان سال گذشته پس از طی کردن یک دوره‌ی 5 تا 6 ماهه با شروع فصل بهار و افزایش دما و رطوبت محیط در اواسط اردیبهشت تا اواسط خرداد جوانه می‌زند (جدول 3)، و با روندی صعودی به سرعت چرخه‌ی زندگی خود را تکمیل می‌کند. در مناطق غربی کشور خصوصاً کرمانشاه زمان جوانه‌زنی عمده علف‌های هرز بهاره در هفته دوم فروردین ماه بوده و کشاورزان در این بازده زمانی معمولاً علفهایهرز مزارع خود را با حذف دستی یا اصطلاحاً وجین کردن پاکسازی می‌کنند. این حذف بیشتر در گیاهان وجینی مانند چغندرقند وگیاهان جالیزی که عروسک‌پشت‌پرده یکساله در زمین‌های تحت کشت آن رویت می‌شود، نیز کاربرد دارد. به همین دلیل این گیاه معمولاً از زمان معمول وجین این مزارع گریز پیدا کرده و پس از وجین سایر علفهایهرز با رقابت کمتر به راحتی در مزارع مستقر می‌شود. پس از آن در خرداد و تیر مراحل رویشی خود را طی کرده و بسته به دما از تیر تا مرداد وارد مرحله زایشی می‌شود و در نهایت پس از تکمیل چرخه‌ی خود در اواخر شهریور تا مهر ماه با ریزش بذر مواجه می‌شود(جدول 3). اولین رویداد ثبت شده زمان جوانه‌زنی و سبز شدن این علف‌هرز بود. پس از آن گیاهان سبز شده در محوطه ایستگاه در نقاط مختلف شناسایی شده و رویدادهای آن مطابق با زمان ثبت شدند. جوانه‌زنی و سبز شدن در اواسط اردیبهشت تا اوایل خرداد ماه دقیقا با افزایش نسبی دما رویت شد که داده‌های هواشناسی موجود در جدول افزایش دما را به‌طور محسوسی نشان می‌دهند (جدول 2). زمان مناسب شخم یا استفاده از علف‌کش برای مدیریت علفهایهرز معمولا با استفاده از تاریخ تقویمی یا مرحله‌ی رشدی خاصی مانند ارتفاع یا تعداد برگ بیان می‌شود (آل‌ابراهیم و همکاران 2010). علاوه بر بررسی فنولوژی، صفات مورفولوژیکی شامل ارتفاع، تعداد شاخه فرعی، تعداد میوه (سته)، بذر در هر سته، تعداد برگ‌ها و وزن خشک به‌طور متوسط در هر گیاه اندازه گرفته شد. در دیگر تحقیقات، مراحل فنولوژی علف شیر (Asclepias syriaca L.) به نه مرحله سبز شدن اندام هوایی غنچه‌دهی، ظهور گل‌آذین، آغاز گلدهی، گلدهی کامل، پایان گلدهی، ظهور میوه‌های کوچک، رسیدگی میوه‌ها و رسیدن بذور تقسیم شد (بهومیک 1997). گزارش مشابهی نیز درباره گل‌گندم زرد (Centaurea solstitialis L.) ارائه شده‌است (رش 1997).
نتایج بررسی فنولوژی در کشت ذرت نشان داد که عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله مراحل فنولوژی خود را دیرتر از ذرت به پایان رساند. بطوری که جهت تکمیل دوره زندگی عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله به 7/1262 درجه روز رشد و 159 روز نیاز بود، در حالی که این اعداد برای رقم ذرت سینگل کراس 703 میزان درجه روز رشد مورد نیاز7/1890 و 139 روز نیاز بود (جدول 3). در مرحله رسیدگی بذور ذرت، بذور عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله هنوز بطور کامل نرسیده و ریزش نکرده بودند. بررسی مراحل فنولوژی تطبیقی عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله و ذرت بیانگر آن بود که از نظر فنولوژیکی این دو گیاه مراحل اولیه رویش و جوانه‌زنی را با هم سپری نمودند و سپس عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله در طی مراحل سبز شدن (شروع برگ‌دهی) از ذرت پیشی گرفت. ذرت اما در مرحله رویش شاخه اصلی، ایجاد انشعاب فرعی، گلدهی، بذردهی و رسیدن بذر از عروسک پشت پرده یکساله پیشی گرفت و این پیشی گرفتن تا آخرین مرحله رشد ادامه داشت.
جدول 3- مراحل فنولوژی عروسک‌پشت‌پرده یکساله بر اساس روزهای تقویمی در مزرعه ذرت در کرمانشاه |
|||||||||||||
|
مراحل فنولوژی عروسک‌پشت‌پرده |
تاریخ شروع |
تاریخ پایان |
تعداد روز |
درجه-روز رشد (به تفکیک مراحل) |
درجه-روز رشد (تجمعی) |
مراحل فنولوژی ذرت |
تاریخ شروع |
تاریخ پایان |
تعداد روز |
درجه-روز رشد (به تفکیک مراحل) |
درجه-روز رشد (تجمعی) |
||
|
جوانه‌زنی |
21/2/96 |
12/3/96 |
23 |
5/72 |
5/72 |
سبز شدن |
19/2/96 |
31/2/96 |
12 |
107 |
107 |
||
|
سبز شدن (شروع برگ‌دهی) |
10/3/96 |
05/4/96 |
27 |
2/177 |
2/239 |
ظهور اولین تا آخرین برگ |
26/2/96 |
27/4/96 |
63 |
2/804 |
7/855 |
||
|
رویش شاخه های اصلی |
18/3/96 |
12/5/96 |
57 |
2/591 |
2/317 |
تاسل دهی |
23/4/96 |
6/5/96 |
14 |
241 |
2/1019 |
||
|
ایجاد انشعاب فرعی |
21/3/96 |
12/4/96 |
23 |
7/195 |
7/688 |
کاکل دهی |
29/4/96 |
8/5/96 |
11 |
5/180 |
7/1054 |
||
|
گلدهی (غنچه دهی) |
21/4/96 |
29/5/96 |
40 |
473 |
7/896 |
شیری و خمیری |
17/5/96 |
3/6/96 |
17 |
304 |
7/1496 |
||
|
بذر دهی |
8/5/96 |
16/6/96 |
40 |
443 |
7/1065 |
دندانه‌ای |
5/6/96 |
16/6/96 |
12 |
164 |
2/1678 |
||
|
رسیدن بذر |
12/6/96 |
25/7/96 |
45 |
5/239 |
7/1262 |
رسیدن |
10/6/96 |
4/7/96 |
25 |
351 |
7/1890 |
||
|
جمع دوره رشد (روز) |
|
|
159 |
|
|
جمع دوره رشد (روز) |
|
|
139 |
|
|
||
|
|
|
* در بسیاری از مراحل رشد بین دوره‌ها همپوشانی وجود دارد. |
|
|
|||||||||
نتایج در مورد رویش در مزرعه ذرت نشان داد که این گیاه در مزرعه ذرت به‌طور متوسط دارای ارتفاع 6/167 سانتی‌متر می‌باشد ، طول دوره‌ی رویشی و زایشی آن بین 40 تا 67 روز می‌باشد. بیشترین مدت زمان مربوط به مرحله‌ی گلدهی، بذر دهی و مرحله‌ی رسیدن بذر است. به‌طور کلی شروع رشد رویشی این گیاه در مزرعه ذرت همزمان با کشت ذرت شروع شده و تا مدتی بعد از برداشت ذرت در مهرماه و تا حدود اوایل آبان ریزش بذر آن ادامه دارد. میزان تجمع حرارتی در مزرعه ذرت در طول مدت زمان جوانه‌زنی 5/72 بود که 23 روز به طول انجامید و همچنین این مقدار برای مراحل سبزشدن (شروع برگ‌دهی)، رویش شاخه های اصلی، ایجاد انشعاب فرعی، گلدهی، بذردهی و شروع ریزش بذر به ترتیب برابر با 2/177، 2/591، 7/195، 473، 443 و 5/239 درجه-روز رشد بود (شکل 1).
شکل1- مراحل فنولوژی علف هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله بر اساس درجه‌ی روز-رشد در ذرت
بهطورکلی بذرهای عروسک‌پشت‌پرده یکساله در اواخر شهریور تا اواخر مهر ماه ریزش پیدا کرده و بذرها به بانک بذر افزوده می‌شوند و در نهایت با به دست آوردن دمای لازم در بهار سال بعد جوانه می‌زنند. نکته حائز اهمیت کنترل این علف‌هرز در محدوده زمانی ذکر شده‌است. از آن‌جایی که عروسک‌پشت‌پرده یکساله در کشت‌های بهاره بیشتر وجود دارد و معمولاً در نیمه دوم بهار جوانه می‌زند انجام شخم های زمستانه و اوایل بهار که برای کشت محصولات تابستانه انجام می‌شود تأثیری بر کنترل این گیاه ندارد. به‌طور کلی دما عامل اصلی بروز مراحل فنولوژی است. دماهای سالانه و شرایط آب و هوایی هر ساله و با توجه به منطقه مورد مطالعه متفاوت است و ارائه‌ی تقویم زمانی برای علفهایهرز نمی‌تواند خیلی قابل اعتماد باشد اما به شناخت نسبی زمان‌های حساس علف‌هرزهای کمک به‌سزایی می‌کند(برگر و همکاران 2000، هگازی 2005). میانگین صفات مورفولوژیکی علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده که در مزرعه ذرت وجود داشت اندازه‌گیری شد که شامل ارتفاع، تعدادساقه اصلی، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ، تعداد سته، تعداد بذر در هر سته و وزن خشک بود که به‌طور میانگین و به ترتیب برابر 6/167، 5/2، 4/3، 139، 76، 4/96 و 9/74 بود (جدول 4). همان‌طور‌که مشاهده می‌شود بسیاری از این صفات مشابه تغییرات در مراحل رشدی ذرت است که این موضوع نشان دهنده تغییرات رشدی این علف‌هرز با توجه به مراحل رشدی گیاه میزبان می‌باشد (گرزا 1995).
در رابطه با مدیریت عروسک‌پشت‌پرده یکساله مرحله‌ی اوایل رشد، زمان بحرانی کنترل آن است. در این زمان ارتفاع این گونه‌ی عروسک‌پشت‌پرده یکساله افزایش یافته و در خیلی از موارد بیشتر از گیاهان زراعی مشاهده شده است. وجین عروسک‌پشت‌پرده یکساله پس از گلدهی به دلیل حجم بالای گیاه و ریشه‌های سخت آن دشوار می‌شود. در مجموع میتوان گفت عروسک‌پشت‌پرده یکساله علف‌هرزی با دوره‌ی رشد کوتاه است. این آزمایش حدود 5 تا 6 ماه به طول انجامید و بیشترین تولید اندام هوایی در تابستان صورت گرفت. از دیدگاه مدیریتی عروسک‌پشت‌پرده یکساله باید قبل از تولید بذر کنترل شود تا بذر آن وارد بانک بذر نشود. با توجه به نتایج به دست آمده با کشت زود هنگام محصولات، توان رقابتی آنها در مقابل این علف‌هرزافزایش یافته و خسارت کمتری متحمل می‌شوند (ثابتی و همکاران 2019). همچنین با افزایش تراکم گیاهان زراعی در واحد سطح، فضاهای خالی بین محصولات کاهش یافته و احتمال سبز شدن عروسک‌پشت‌پرده یکساله کاهش می‌یابد.
در بررسی که واتسون (1980)، بر روی علف‌هرز تلخه انجام داد طول زندگی آن حدود 11 ماه به طول انجامید وگل‌دهی آن 4 هفته پس از سبزشدن صورت گرفت. برای مدیریت بهتر علف‌هرز تلخه باید قبل از تولید غنچه کنترل شود تا بذر آن وارد بانک بذر نشود همچنین کنترل آن قبل از تولید ریشه‌های جدید ضروری است. اطلاعاتی مانند تعیین مرحله‌ی حساس گیاه نسبت به علف‌کش می‌تواند منجر به ارائه‌ی زمان مناسب کنترل شیمیایی علف‌هرز شود (سانتن وهمکاران،2000). در عروسک‌پشت‌پرده یکساله زمان حساس کنترل، مرحله‌ی 6-4 برگی می‌باشد که با کنترل شیمیایی قابلیت مدیریت دارد. شکل 2 مقایسه مقدار GDD مراحل رشدی علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده رویش یافته در یک سال زراعی در مقایسه با ذرت را در ایستگاه ماهیدشت را نشان می‌دهد. همان‌طور‌که مشاهده می‌شود میزان درجه روز رشد مراحل مختلف رشدی این علف‌هرز نسبت به ذرت که یک گیاه چهار کربنه است کمتر بوده ولی در مزرعه ذرت معمولاً به دلیل سایه اندازی ذرت این مقدار GDD را در مدت طولانی‌تری دریافت می‌کند. در نتیجه دوره رشدی آن در ذرت طولانی می‌باشد و بعد از رسیدن ذرت بذرهای این گیاه رسیده و ریزش می‌کنند.
|
جدول 4- خصوصیات مورفولوژیکی اندام‌های هوایی عروسک‌پشت‌پرده یکساله در مزرعه ذرت در کرمانشاه |
||||||||
|
نمونه |
ارتفاع (cm) |
تعدادساقه اصلی |
تعدادشاخه فرعی |
تعداد برگ |
تعداد سته |
تعداد بذر در سته |
وزن خشک (g) |
|
|
1 |
156 |
3 |
4 |
157 |
88 |
89 |
6/111 |
|
|
2 |
169 |
3 |
5 |
144 |
81 |
91 |
7/64 |
|
|
3 |
188 |
1 |
1 |
106 |
56 |
112 |
4/42 |
|
|
4 |
149 |
3 |
5 |
150 |
83 |
105 |
6/78 |
|
|
5 |
174 |
3 |
3 |
118 |
67 |
102 |
3/59 |
|
|
6 |
175 |
2 |
2 |
131 |
69 |
94 |
5/63 |
|
|
7 |
176 |
2 |
3 |
134 |
75 |
89 |
9/72 |
|
|
8 |
146 |
3 |
4 |
156 |
87 |
85 |
1/87 |
|
|
9 |
151 |
3 |
4 |
139 |
77 |
102 |
1/80 |
|
|
10 |
184 |
2 |
3 |
147 |
79 |
95 |
6/89 |
|
|
میانگین |
6/167 |
5/2 |
4/3 |
139 |
76 |
4/96 |
9/74 |
|
شکل 2- مقایسه مقدار GDD مراحل رشدی ذرت و علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده رویش یافته در یک سال زراعی در مزرعه ذرت در ایستگاه ماهیدشت
بخش دوم: بررسی تراکم عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله بر صفات رشدی و عملکرد ذرت
تجزیۀ واریانس نشان داد که تاثیر تراکم عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله بر عملکرد دانه و وزن هزاردانه، تعداد دانه در ردیف، ارتفاع ذرت، عملکرد زیستی (بیولوژیک)، شاخص برداشت ذرت و شاخص سطح‌برگ ذرت، درسطح آماری 1 و5 درصدمعنی‌دار بود. جدول 5 مقایسه میانگین‌های اثر تیمار تراکمهای مختلف علف‌هرز عروسک پشت پرده برصفات ذرت را نشان می‌دهد.
عملکرد دانه
تجزیۀ واریانس نشان داد که تأثیر تراکم علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده بر عملکرد دانه درسطح آماری 5 درصدمعنی‌دار بود. بهطورکلی بیشترین عملکرد دانه با میزان8715 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار شاهد بدون علف‌هرز و کمترین آن با 7496 کیلوگرم در هکتارمربوط به رقابت علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده با تراکم 16 بوته در متر مربع بود (جدول5). نتایج به دست آمده از آزمایش نشان می‌دهن دکه با افزایش تراکم علف‌هرز در رشد گیاه ذرت تداخل به وجود می‌آید که باعث فشار رقابتی روی این گیاه زراعی می‌شود. در بررسی که فیسک و همکاران (2001) نشان داده‌شد که در نتیجۀ تأثیر تداخل تاج‌خروس ریشه قرمز در مزارع ذرت، با 3 و 5 برابر شدن تراکم این علف‌هرز عملکرد دانۀ ذرت به ترتیب 33 و 53 درصد کمتر از تیمار شاهد بود. در تحقیقی روی تأثیر زمان نسبی سبز شدن و تراکم علف‌هرز سلمه‌تره(Chenopodium album L.) ، بر عملکرد دانه و عملکرد زیست‌تودة ذرت دانه‌ای نشان داده شد که با افزایش تراکم این علف‌هرز در رشد گیاه ذرت تداخل به وجود آمد و عملکرد دانه و تعداد دانه در ردیف بلال ذرت کاهش یافت (سرابی و همکاران 2010).
وزن هزاردانه
وزن هزار دانه ذرت نیز متاُثر از تراکم علف‌هرز در سطح آماری 5 درصد معنی‌دار بود. در شرایط بدون رقابت با علف‌هرز بیشترین وزن هزاردانه (2/234 گرم) بدست آمد و کمترین آن (2/216 گرم در مترمربع)، مربوط به به تیمار تراکم بالا (16 عدد در متر مربع این گیاه) بود (جدول 5). در شرایط رقابت با 16 بوته در متر مربع علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده ذرت کمترین وزن هزاردانه نسبت به شاهد بدون رقابت با علف‌هرز بدست آورد. البته با توجه به این‌که وزن هزاردانه یک صفت ژنتیکی است کمتر تغییر کرده و واریانس آن زیاد نیست. بهطورکلی با کاهش رقابت با علف‌هرز و فراهمی نیتروژن و ارتباط این عنصر باپروتئین گیاه و تأثیر آن روی بهبود فتوسنتز گیاه وزن هزاردانه افزایش می‌یابد (سینکلیر و هوری 1989). همچنین با کاهش تراکم علفهایهرز و در نتیجه فراهمی میزان نیتروژن و افزایش آن، تاج پوشش گیاه ذرت سریع‌تر بسته شده و در نتیجه عملکرد زیست تودةذرت افزایش می‌یابد. در بررسی سینکلیر و هوری (1989) روی تراکم و فتوسنتز نشان‌داده شد که افزایش تراکم برگ باعث بسته شدن سریع تاج پوشش گیاه گندم می‌شود که اهمیت بسته شدن سریع تاج پوشش بسیار بیشتر از دورة رشدی بوده وبا بسته شدن سریع تاج پوشش مادة خشک تولیدی ووزن هزاردانه افزایش می‌یابد.
تعداد دانه درردیف بلال
تأثیر تیمار تراکم علف‌هرز بر تعداد دانه درردیف بلال در سطح 1 درصد معنی‌دارشد. بیشترین تعداد دانه در ردیف بلال مربوط به تیمار شاهد بدون علف‌هرز به میزان 35 عدد بود ولی تفاوت معنی‌داری در این صفت بین تراکم 8 و 16 عدد بوته علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله مشاهده نشد (جدول 5). این موضوع نشان دهندة این است که علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده روی این صفت تأثیر منفی کمی گذاشته است و تراکم بالای این علف‌هرز کاهش کمتری در صفت تعداد دانه در ردیف بلال ایجاد کرده‌است (2/32 عدد دانه در ردیف در تراکم 16 عدد عروسک‌پشت‌پرده).
تعداد ردیف دانه در بلال
نتایج تجزیۀ واریانس نشان داد که تأثیر تراکم علف‌هرز بر تعداد ردیف دانه در بلال معنی‌دار نشد که این موضوع بیانگر این است که تعداد ردیف دانه در بلال یک صفت ژنتیکی است کمتر تغییر کرده و تحت تاثیر رقابت علف‌هرز قرار نگرفته واریانس آن زیاد نیست.
شاخص برداشت ذرت
نتایج تجزیۀ واریانس نشان داد که تأثیر تراکم علف‌هرز بر شاخص برداشت ذرت در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار بود. بیشترین شاخص برداشت(07/48) مربوط به تیمار بدون رقابت با علف‌هرزو کمترین آن (02/42) مربوط به تیمار تراکم علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده 16 بوته در متر مربع بود(جدول 5). درصورت کاهش رقابت با علف‌هرز امکان استفاده مصرف نیتروژن بیشتر می‌شود و بر اثر جذب بیشتر آن توسط ریشه ها و انتقال به اندام‌های زایشی عملکرد دانه افزایش می‌یابد. درحالیکه در شرایط کمبود این عنصر (به خصوص در مرحله پر شدن دانه)، انتقال و اختصاص آن به دانه کاهش می‌یابد و در نتیجه شاخص برداشت افزایش می‌یابد (هالوین و همکاران 1998).
نتایج این بررسی نشان داد که برعکس صفات فوق افزایش تراکم این علف‌هرز، با عث افزایش ارتفاع ذرت و در نتیجه افزایش عملکرد بیولوژیک ذرت نسبت به عدم رقابت و یا رقابت با تراکم پایین با این علف‌هرز می‌شود که بعلت تلاش برای جذب نور بوده که باعث رشد سبزینه‌ای و ارتفاع بیشتر ذرت و افزایش صفات فوق می‌گردد، اما علی‌رغم رشد سبزینه‌ای بیشتر در رقابت با علف هرز میزان شاخص سطح برگ ذرت کاهش نشان داد.
|
جدول 5- مقایسه میانگین‌های اثر تراکمهای مختلف علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده برصفات زراعی ذرت |
||||||||
|
تیمار |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
تراکم (plant.m-2) |
وزن هزاردانه (g) |
تعداددانه درردیف |
تعداد ردیف دانه در بلال |
ارتفاع ذرت (cm) |
عملکرد بیولوژیک (kg.ha-1) |
شاخص برداشت ذرت |
شاخص سطح‌برگ ذرت |
عملکرد (kg.ha-1) |
|
صفر |
2/234 a |
0/35 a |
10/14 a |
8/223 a |
33/18127 a |
07/48 a |
71/3 a |
8715 a |
|
هشت |
2/222 b |
4/32 b |
10/14 a |
4/225 b |
00/18286 a |
91/42 b |
92/2 b |
7848 b |
|
شانزده |
2/216 c |
2/32 b |
0/14 a |
4/230 b |
33/18290 b |
02/42 c |
71/2 c |
7496 c |
|
حروف مشابه در هر ستون بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار می‌باشد (LSD 5%=α).
|
||||||||
نتیجه گیری
عروسک پشت پرده یکساله (Physalis divaricata L.)، یک علف‌هرز یکساله، تابستانه و از خانواده سیب‌زمینی (Solanaceae) بوده که تاکنون در ایران بسیار کم و به‌صورت موردی بررسی شده ولی در استان کرمانشاه مورد بررسی قرار نگرفته است. هدف از این تحقیق، شناخت و معرفی پدیده‌های مهم فنولوژی این گونه‌ی مهاجم بود چرا که با شناخت از چرخه‌ی زندگی این گونه‌ی نوظهور میتوان از عوامل منفی موثر بر آن آگاه شد و با ارائه تقویم زمانی برای نمو، مدیریت کارآمدتری ارائه داد. دوره رشد علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله در ذرت بطور میانگین 159 روز طول کشید در حالیکه ذرت در مدت 139 روز به رسیدگی کامل رسید. فنولوژی تطبیقی در ذرت نشان داد که میزان درجه-روز رشد مورد نیاز عروسک پشت‌پرده یکساله 7/1262 درجه-روز رشد بود درحالیکه ذرت با 7/1890 درجه-روز رشد به رسیدگی کامل رسید.
همچنین نتایج بررسی اثر تراکمهای مختلف علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده‌یک‌ساله بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت شامل وزن هزاردانه، تعداد دانه در ردیف بلال، شاخص برداشت ذرت و شاخص سطح برگ نشان داد که تمامی این صفات با افزایش تراکم عروسک پشت پرده‌یکساله کاهش نشان دادند. در شرایط بدون رقابت با علف‌هرز بیشترین وزن هزاردانه (2/234 گرم) بدست آمد و کمترین آن (2/216 گرم در مترمربع)، مربوط به به تیمار تراکم بالا (16 عدد در متر مربع این گیاه) بود. بیشترین تعداد دانه در ردیف بلال مربوط به تیمار شاهد بدون علف‌هرز به میزان 35 عدد بود ولی تفاوت معنی‌داری در این صفت بین تراکم 8 و 16 عدد بوته علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده یکساله مشاهده نشد. بیشترین شاخص برداشت (07/48) مربوط به تیمار بدون رقابت با علف‌هرزو کمترین آن (02/42) مربوط به تیمار تراکم علف‌هرز عروسک‌پشت‌پرده 16 بوته در متر مربع بود. تعداد ردیف دانه در بلال که یک صفت ژنتیکی است تحت تاثیر رقابت با این علف‌هرز قرار نگرفت. علی‌رغم رشد سبزینه‌ای بیشتر در رقابت با علف‌هرز میزان شاخص سطح برگ ذرت کاهش نشان داد. برعکس صفات فوق افزایش تراکم این علف‌هرز، با عث افزایش ارتفاع ذرت و در نتیجه افزایش عملکرد بیولوژیک ذرت نسبت به عدم رقابت این علف‌هرز شد. در مجموع تراکم 8 و 16 بوته در مترمربع این علف‌هرز به‌ترتیب باعث کاهش 10 و 14 درصدی عملکرد ذرت شد. با توجه به نتایج این بررسی که مشخص نمود ذرت قبل از این علف هرز به رسیدگی کامل می‌رسد میتوان پیشنهاد داد که در صورتی‌که مزارع ذرت آلوده به این علف‌هرز باشد و در مراحل اولیه موفق به مبارزه با آن در ذرت نشویم، برداشت زودتر ذرت در پاییز این امکان را فراهم می‌کند که پس از برداشت بوسیله روش‌های زراعی و یا با استفاده ازیک علف‌کش عمومی این علف‌هرز را قبل از رسیدن کامل بذرهای آن از بین ببریم.
سپاسگزاری:
بدینوسیله از تمامی مسئولین و کارکنان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه و ایستگاه تحقیقاتی ماهیدشت، که در اجرای این پروژه نهایت همکاری را بعمل آورده‌اند تشکر می‌شود.
)