آيا ارقام جديد گياهان زراعي از قدرت رقابت بيشتري در برابر علف هاي هرز برخوردارند؟

afsoon6282

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
مدیر تالار
مقدمه:

بهبود ژنتيكي عملكرد در گياهان مختلف در طي ساليان متمادي اصلاح آنها را با تغييراتي در صفات ديگر گياه توام بوده است (ايوانز 1999). يكي از اين صفات قدرت رقابت گياه زراعي در برابر علف هاي هرز است كه آن را به دو طريق مي توان بيان كرد: 1- قدرت تحمل گياه زراعي يعني عدم كاهش عملكرد در حضور علف هرز و 2- قدرت ممانعت گياه زراعي يعني كاهش بيوماس علف هرز در حضور گياه زراعي. البته ويژگي هايي كه به تحمل پذيري گياه زراعي منجر مي شود لزوماً با صفات ممانعت كنندگي گياه زراعي منطبق نيستند. بر مبناي اين دو تعريف قدرت رقابت با علفهاي هرز در برخي از گياهان افزايش و در مواردي هم كاهش داشته است. چگونگي اين فرايند در مورد گياهان زراعي ذرت، گندم، برنج و سويا ذيل اين نوشتار مورد بررسي قرار گرفته است.

الف) ذرت:

بهبود ژنتيكي عملكرد ذرت در آمريكا و اروپا در طي سه تا پنج دهه گذشته با افزايش مقاومت نسبت به تراكم هاي بالا همراه بوده است. مطالعات نشان داده اند كه عملكرد ذرت چه در ارقام جديد و چه قديمي با افزايش تراكم بيشتر از حد مطلوب كاهش مي يابد كه دليل آن را مي توان در كاهش شاخص برداشت و افزايش ورس دانست. البته كاهش شاخص برداشت در تراكم بالا در ارقام جديد نسبت به قديم كمتر بوده كه خود ناشي از كاهش كمتر ورس ريشه و ورس ساقه در تراكمهاي بالا در ارقام جديد است (تولنار1989، دوويك 1984). تراكم مطلوب در ارقام جديد نسبت به قديم نيز بيشتر بوده و براي عملكرد كل نسبت به عملكرد قابل برداشت با ماشين هم بيشتر است. رقابت بين بوته اي ذرت بر سر شار فوتون فتوسنتزي، مواد غذايي خاك و رطوبت خاك در تراكم هاي بالا نسبت به پايين شديدتر بوده و افزايش تحمل هيبريد هاي جديد به تراكم بازتاب تحمل بيشتر آنها به تنش است(تولنار و همكاران 1997). همچنين هيبريدهاي جديد نسبت به كمبود رطوبت و نيتروژن خاك از ارقام قديمي متحمل ترند(تولنار 1989) به نحوي كه هدايت روزنه اي و فتوسنتز برگ در طي خشكي در ارقام قديمي زودتر و بيشتر از ارقام جديد كاهش مي يابد (داوير و همكاران 1992) و برگشت فتوسنتز به حالت اول در طي آبياري روز بعد در ارقام جديد بهتر انجام مي شود (نيسانكا و همكاران 1997). كارايي بيشتر مصرف نيتروژن در اوايل رشد ذرت در هيبريدهاي جديد به همراه جذب بيشتر نيتروژن و محتوي بيشتر آن در واحد سطح برگ(مك كلاف و همكاران 1994)، فتوسنتز بيشتر برگ در واحد نيتروژن برگ در شرايط تنش، كاهش كمتر فتوسنتز برگ در ارقام جديد درشبهاي سرد در طي دوره پر شدن دانه(داوير و تولنار 1989)، و فلورسانس كمتر كلروفيل در اثر كاربرد علفكش بروموكسينيل در مرحله گياهچه اي (تولنار و ميهاجلويك 1991)، همگي دلايلي بر تحمل بيشتر ارقام جديد نسبت به تنش است كه از آزمايشات مختلف نتيجه شده است. اما بر خلاف هيبريدهاي كانادايي، هيبريدهاي آمريكايي روند افزايش تحمل به تنش را به جز تحمل به تراكم زياد نشان نمي دهند و طي يك مطالعه، عملكرد ارقام جديد ذرت در آمريكا (نماينده 5 دهه پيشرفت عملكرد) در شرايط مطلوب و شرايط تنش آب و نيتروژن اختلافي با هم نداشتند(تولنار و همكاران 1997).

به دليل تاثير علفكشها در كنترل علفهاي هرز تاثير بهبود عملكرد در قدرت رقابت هيبريدهاي جديد كمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. ذرت با علفهاي هرز بر سر شار فوتون فتوسنتزي رقابت كرده و قدرت جذب نور تابعي از شاخص سطح برگ و ضريب استهلاك نور(K ) و سايه افكني علفهاي هرز بر كانوپي ذرت است. هيبريدهاي ذرت با توزيع بيشتر زاويه برگ عمودي اجازه نفوذ بيشتر نور به لايه هاي پايين كانوپي را داده (تولنار و همكاران 1994)و ممكن است قدرت رقابت ذرت در مخلوط با علف هاي هرز كاهش يابد(تولنار و همكاران 1994). در آزمايشي توسط تولنار و همكاران (1994) يك رقم قديمي
(Pride5) با سه رقم جديد
(Pioneer3902, DEA, Pioneer3953) در تراكم ثابت تحت سه سطح فشار علف هرز شامل بدون علف هرز، فشار متوسط علف هرز(كشت علف هرز در 7-5 برگي ذرت) و فشار زياد علف هرز (كشت علف هرز در 4-3برگي ذرت)؛ و دو سطح نيتروژن كم و زياد خاك با هم مقايسه شدند. نتايج حاكي از كاهش كمتر عملكرد دانه در ارقام جديد در حضور تنش نسبت به رقم قديم بود كه خود به دليل كاهش كمتر تجمع ماده خشك در طول دوره رشد و كاهش كمتر شاخص برداشت در رقم جديد بود. نسبت عملكرد دانه در شرايط كم تنش به پر تنش حاكي از تحمل بيشتر ارقام جديد به شرايط تنش بود. همچنين اثر علف هرز بر هر دو رقم در تنش نيتروژن بيشتر از شرايط فراهمي نيتروژن بود كه براي رقم قديمي شديدتر بود. در آزمايش ديگر تولنار و همكاران (1997) يك رقم قديمي(Pride5) با يك رقم جديد (Pioneer3902) در تراكم ثابت تحت دو سطح علف هرز (بدون علف هرز و با فشار زياد علف هرز)، دو سطح نيتروژن خاك(كم و زياد) و دو سطح رطوبت (آبياري و بدون آبياري) براي صفات فنولوژي ذرت، هدايت روزنه اي، تجمع ماده خشك، فلورسانس كلروفيل، عملكرد دانه و محتوي كلروفيل برگ مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفتند. هر دو هيبريد از نظر مورفولوژي، فنولوژي و رسيدگي شبيه هم بودند. نتايج نشان داد كه روزهاي رسيدن تا 50درصد سيلكينگ در رقم جديد بيشتر از قديم بود ولي اين اختلاف در نيتروژن كم و آلودگي به علف هرز تقريباً مشاهد نشد. همچنين فاصله بين 50درصد سيلكينگ و 50درصد تاسلينگ در رقم جديد كمتر از قديم بود ولي اختلاف دو هيبريد در نيتروژن كم و آلودگي به علف هرز زياد شد. وزن خشك در زمان سيلكينگ در رقم جديد بيشتر از قديم بود. متوسط شاخص سطح برگ در رقم جديد بيشتر از قديم بود ولي كاهش آن در رقم جديد با آلودگي به علف هرز بيشتر از رقم قديم بود. محتوي كلروفيل برگ به دليل نيتروژن كم و آلودگي به علف هرز كاهش يافت ولي اين كاهش در رقم جديد كمتر از قديم بود. كاهش هدايت روزنه اي در تنش شديد (نيتروژن كم، بدون آبياري و بدون وجين) در رقم جديد كمتر از رقم قديم بود و كاهش عملكرد دانه در رقم جديد در حضور علف هرز كمتر از رقم قديم بود و اين امر عمدتاً به دليل كاهش كمتر شاخص برداشت در رقم جديد بود. كاهش تعداد دانه در بوته و تعداد بلال در بوته در حضور علف هرز، در رقم جديد كمتر از رقم قديم بود. در مجموع عملكرد دانه رقم جديد تحمل بيشتري تا رقم قديمي به تداخل با علف هاي هرز داشت و اثر متقابل بين هيبريد * نيتروژن معني دار نبود ولي هيبريد * تداخل علف هرز معني دار بود.

ب) گندم:

مطالعات حاكي از آن هستند كه ارقام جديد گندم از قدرت رقابت كمتري نسبت به ارقام قديمي برخوردارند
(Lemerle et al.1996).اين امر عمدتاَ به دليل اصلاح ارقام پاكوتاه مقاوم به ورس است ولي ارقام پابلند قديمي از شاخص سطح برگ بيشتر، رشد اوليه سريعتر و زاويه برگ افقي تري بر خوردارند. بررسي وزن خشك علف هرز چچم در كنار ژنوتيپ هاي مختلف گندم حاصل از منابع ژنتيكي مختلف استراليا و ساير مناطق دنيا نشان داد كه ارقام قديمي گندم كه طي سالهاي 1880تا1950 آزاد شده بودند نسبت به ارقام جديد رايج در ايالت هاي مختلف استرليا باعث كاهش بيشتر وزن خشك چچم شدند.

در برخي مطالعات ارقام پاكوتاه، ايستاده، و كم پنجه در شرايط تك كشتي و ارقام پابلند، خوابيده، و پر پنجه در شرايط مخلوط بهتر بودند ولي چنين رابطه اي در مطالعات ديگر تاييد نشده است و به عبارت ديگر لزوماً رابطه اي بين عملكرد در شرايط عاري از علف هرز با قدرت ممانعت كنندگي گياه وجود ندارد. در مطالعه اي توسط واندلور و گيل(2004)، تاثير اصلاح نباتات بر روي قدرت رقابت 14 رقم گندم آزاد شده در استراليا طي قرن اخير در حضور دو علف هرز چچم و يولاف (در سالهاي مختلف) بررسي شد. نتايج نشان داد كه در حضور چچم رابطه منفي بين قدرت رقابت ارقام و سال معرفي رقم معني دار نبود ولي در حضور يولاف به عنوان يك رقيب قوي با ارتفاع بيشتر، معني دار بود و ارقام جديد از قدرت رقابت كمتري بر خوردار بودند. همچنين ارقام قديمي نه تنها قدرت تحمل بيشتري به علف هرز داشتند بلكه قدرت ممانعت كنندگي آنها نيز بيشتر بود. ارتفاع ارقام قديمي به عنوان صفت مهم قدرت رقابت آنها به همراه طول و پهناي بيشتر برگ، جذب بيشتر نور و طول برگ پرچمي دليل اين امر بود. همبستگي مثبت قوي بين عملكرد گندم در شرايط عاري از علف هرز و شرايط رقابت با علف هرز حاكي از آن بود كه ارقام جديد عموماَ داراي عملكرد بيشتري در شرايط رقابت هستند.

ج) برنج و سويا:

مطالعات حاكي از قدرت بيشتر ارقام سنتي برنج نسبت به ارقام جديد هستند. اما بين قدرت رقابت و عملكرد برنج رابطه معكوس برقرار است و ارقام قديمي به دليل پانيكول كوچكتر، ورس و ريزش خوشه عملكرد كمتري دارند. قدرت رقابت ارقام سنتي نيز به دليل قدرت پنجه دهي و بيشتر بودن سطح ويژه برگ در آنهاست ولي ارتفاع گياهي با قدرت رقابت همبستگي ندارد (دينگكان و همكاران 1999).

در آزمايشي در طي دو سال، شش رقم و سه تراكم (33، 50 و100بوته در مترمربع) نتايج نشان داد كه ارقام جديد با افزايش تراكم عملكرد بيشتري نسبت به ارقام قديمي توليد مي كنند (اسپكت و همكاران1999 ). اما آزمايش ديگر در مورد عكس العمل ارقام جديد و قديم سويا از نظر تحمل به تنش رقابت علف هرز، تفاوتي را بين آنها نشان نداد(اسپكت و همكاران1999 ).

نتيجه گيري:

بر خلاف گذشته، اكنون مبارزه با علفهاي هرز از ديدگاه مديريت تلفيقي به ريشه كني و قلع و قمع شيميايي ختم نمي شود بلكه تنظيم سيستم زراعي به كمك نهاده هاي زيستي و بر مبناي اصول علم اكولوژي چنان صورت مي گيرد كه تعادل سيستم به سمت سركوب طبيعي علف هاي هرز ميل كند. حاصل آن يك سيستم خودكار، همراه با حداقل آلودگي است. استفاده از مباني رقابتي علف هاي هرز عليه خود آنها به نحوي كه معادله رقابتي گياه زراعي-علف هرز به سمت گياه زراعي پيش برود بر مبناي چنين تفكري است. طبيعي است كه طي سالها اصلاح نباتات به جز افزايش عملكرد هدف ديگري مطرح نبوده است ولي امروزه آنچه اهميت بيشتري از خود عملكرد يافته جزئيات افزايش عملكرد و در مواردي هم ساير صفاتي است كه گاه در جهت عكس عملكرد مي باشند. براي مثال ايجاد مقاومت به تنش ها ( زيستي يا غير زيستي) صفاتي نيستند كه مستقيماَ عملكرد را افزايش دهند و چه بسا الحاق آنها به گياه باعث كاهش نسبي عملكرد شود ولي كاربرد آنها براي شرايط كم نهاده يا بد نهاده است ( مانند آنچه در بيشتر كشورهاي در حال توسعه حاكم است) كه استفاده از آنها را منطقي مي سازد. طبيعي است كه تقويت سيستم دفاعي گياه فرايندي انرژي خواه است كه سهم انرژي خود را از عملكرد طلب مي كند ولي در هنگام مواجهه با تنش فعال شده و از كاهش عملكرد جلوگيري مي كند و اين همان چيزي است كه در چاچوب مديريت تلفيقي مبارزه با آفات، بيماري ها و علف هاي هرز بايد نهادينه شود.
 
Similar threads
Thread starter عنوان تالار پاسخ ها تاریخ
aboozar esmaili کشت گياهان تراريخته مقاوم به علفکش و چالش هاي پيش رو علف های هرز 0

Similar threads

بالا