Occurrence of Resistance of the Cowherb Weed (Vaccaria pyramidata Medik.) to Tribenuron-Methyl in Wheat Fields in the Western of Kermanshah Province (Gilan-e Gharb County)

Nookani, Mehdi; Alizadeh, Hassan; Oveisi, Mostafa; Nosratti, Iraj

doi:10.22059/ijfcs.2025.389691.655126

Occurrence of Resistance of the Cowherb Weed (Vaccaria pyramidata Medik.) to Tribenuron-Methyl in Wheat Fields in the Western of Kermanshah Province (Gilan-e Gharb County)

Document Type : Research Paper

Authors

¹ Agronomy and Plant Breeding Dept., Faculty of Agriculture, University of Tehran, Iran.

² Departement of Plant Production and Genetics, Razi University, Kermanshah, Iran

10.22059/ijfcs.2025.389691.655126

Abstract

Introduction:
Cowherb (Vaccaria pyramidata Medik.) is among the most problematic broadleaf weeds in wheat fields, capable of causing substantial yield losses. This dicotyledonous annual species from the Caryophyllaceae family reproduces exclusively by seed, and its growth cycle closely parallels that of wheat; consequently, seed maturation occurs near the time of wheat harvest. In most wheat-growing regions, acetolactate synthase (ALS)–inhibiting herbicides, particularly tribenuron-methyl, constitute the primary control strategy for this weed. However, in recent years, farmers in western Kermanshah Province have increasingly reported inadequate control, suggesting the evolution of herbicide resistance. This study aimed to assess the resistance status of V. pyramidata populations to tribenuron-methyl in wheat fields of western Kermanshah Province and to identify effective alternative herbicides for its management.
Materials and Methods:
To evaluate potential resistance, seeds were collected from 14 wheat fields in West Gilan County, Kermanshah Province, each with a long history of tribenuron-methyl application and documented control failures. A susceptible biotype was collected from fields with no prior exposure to this herbicide. A greenhouse experiment was conducted at the Agricultural Campus of the University of Tehran in 2022. Susceptible and putative resistant biotypes were treated with tribenuron-methyl at 0, 5, 10, 15, 20, 40, 80, 160, 320, and 640 g/ha (recommended rate: 20 g/ha). To identify herbicidal alternatives, the following products were applied at recommended rates: 2,4-D + MCPA, bromoxynil + MCPA (Bromicide), bromoxynil + 2,4-D (Buctril Universal), bentazone + dichlorprop (Basagran DP), mesosulfuron + iodosulfuron + diflufenican (Othello), sulfosulfuron (Apirus), mesosulfuron + iodosulfuron (Atlantis), and triasulfuron + dicamba (Lintor). Resistant and susceptible biotypes were compared through standardized screening assays.
Results and Discussion:
Among the 14 collected populations, two (R1 and R2) exhibited a high level of resistance to tribenuron-methyl, with resistance indices of 685.12 and 950.57, respectively. Despite this, all resistant and susceptible populations remained highly sensitive to Bromicide, Buctril Universal, Basagran DP, Othello, and 2,4-D + MCPA. The resistant populations displayed partial susceptibility to Apirus (14% and 36% control), Atlantis (50% and 60%), and Lintor (13% and 25%). Furthermore, the dry-weight reductions observed in the R1 and R2 biotypes following treatment with Lintor (68% and 70%) and Lontrel (51% and 23%) indicate the potential presence of multiple resistance, involving resistance to two or more herbicide modes of action.
Conclusion:

Herbicides with alternative modes of action—particularly Bromicide, Buctril Universal, Basagran DP, and 2,4-D + MCPA—were highly effective against Cowherb and represent suitable tools for managing tribenuron-methyl–resistant populations. The findings highlight the importance of herbicide rotation and integrated weed management strategies to mitigate the spread and impact of ALS-resistant V. pyramidata in wheat production systems.

Keywords

Main Subjects

Weed Science

Full Text

1. مقدمه

غلات از مهم‌ترین محصولات کشاورزی برای تأمین غذا و خوراک دام هستند. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ جمعیت جهان به حدود ۱۰ میلیارد نفر برسد و این افزایش جمعیت نیازمند دو برابر شدن تولید غذا از زمین‌های زراعی محدود است
(Beffa et al., 2012). سطح زیر کشت محصول گندم 17% از اراضی جهان را به خود اختصاص داده و 35% از غذاهای اصلی مردم جهان را تشکیل می‌دهد (Amare et al., 2014)؛ بنابراین افزایش تولید آن ضروری به نظر می‌رسد. همچنین گندم نقش پر‌اهمیتی در جهان و ایران دارد؛ به‌طوری‌که مصرف گندم حدود 40% از انرژی و پروتئین مردم ایران را تامین میکند
(Shirinezhad, 2023). گندم پاییزه مهم‌ترین غله در ایران است که بیش از 60% اراضی دیم را به خود اختصاص می‌دهد
(Ahmadi, 2016)؛ بنابراین گندم در ایران به عنوان مهم‌ترین گیاه زراعی کشور نقش اصلی را در تامین غذای مردم ایفا می‌کند (Esmaeilzadeh Moghadam et al., 2019).

کنترل علف‌های هرز در سیستم‌های زراعی یکی از گام‌های کلیدی جهت بهینه‌سازی عملکرد محصول است
(Beffa et al., 2012). جلوگیری از تلفات عملکرد ناشی از علف‌های هرز در گندم از اهمیت بالایی برای پایداری مواد غذایی جهان برخوردار است (Jin et al., 2022; Mahajan & Chauhan, 2024) .علف‌های هرز به دلیل کاهش حدود 30% عملکرد محصول گندم در ایران تهدیدی جدی برای تولید محصولات زراعی محسوب می‌شوند (Nosratti et al., 2020).

یکی از علف‌های هرز مهم مزارع گندم در ایران علف هرز جغجغک است که قادر به ایجاد خسارت قابل توجه به محصول زراعی است. جغجغک (V. pyramidata) گیاهی است دولپه و یک‌ساله از خانواده میخکیان (Caryophyllaceae) که از طریق بذر تولید مثل می‌کند. خانواده Caryophyllaceae شامل سه زیرخانواده است که بیش از 80 جنس و 2600 گونه را شامل می‌شود و به‌طور معمول و گسترده در مناطقی با آب و هوای معتدل پراکنده هستند (Katarzyna et al., 2022).

علف هرز جغجغک هم‌زمان با گندم رشد می‌کند و دوره رشد آن با گندم تطابق زمانی دارد؛ به‌طوری‌که زمان رسیدگی بذور آن با برداشت محصول گندم تقریبا هم‌زمان بوده و وارد محصول برداشتشده می‌شود و در مناطق آلوده به این علف هرز شدت آلودگی محصول به حدی است که برخی از مراکز خرید گندم از خریداری محصول خودداری می‌کنند و این امر سبب ضرر و زیان کشاورزان و اجبار آن‌ها به فروش محصول با پایین‌ترین قیمت شده است.

برای کنترل این علف هرز و سایر علف‌های هرز پهنبرگ مزارع گندم در ایران و منطقه علف‌کش‌های متعددی استفاده می‌شود که می‌توان به توفوردی+ ام‌سی‌پی‌آ (SL 67.5%)، بروموکسینیل+ ام‌سی‌پی‌آ (EC40%)، بروموکسینیل+ توفوردی (EC56%)، بازاگران‌دی‌پی (SL56.6)، مزوسولفورون+یدوسولفورون+دیفلوفنیکان (OD8.25%)، سولفوسولفورون (WG75%)، مزوسولفورون+یدوسولفورن (OD1.2%) و تریاسولفورون+ دی‌کامبا (WG70%) اشاره کرد. یکی از علف‌کش‌هایی که موارد استفاده بیشتری دارد تری‌بنورون-متیل یا گرانستار است که به دلایلی مانند کمبودن میزان مصرف، ویژگی‌های محیط زیستی مناسب، پایینبودن سمیت برای پستانداران، خاصیت انتخاب گسترده در گیاهان زراعی و کارایی بالای آنها سبب محبوبیت زیاد این علف‌کش در میان کشاورزان شده است استفاده و کاربرد زیادی دارد (Dweikat et al., 2023). با این‌حال، در سال‌های اخیر گزارش‌های متعددی از عدم تاثیر تری‌بنورون-متیل در کنترل جغجغک ارائه شده است؛ به‌طوری‌که سطح و نیز شدت آلودگی مزراع گندم به این علف ‌هرز توسعه یافته است. تاکنون گزارشی مبنی بر بروز مقاومت جغجغک به گرانستار در ایران به ثبت نرسیده است. همچنین روش اصلی مبارزه با جغجغک در مزارع گندم تاکنون استفاده از تری‌بنورون-متیل بوده است. بنابراین احتمال می‌رود که این علف هرز به تری‌بنورون-متیل مقاومت پیدا کرده باشد.

در حال حاضر، 534 مورد منحصر به فرد (گونه × محل اثر) از علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش‌ها در سطح جهان وجود دارد که شامل 273 گونه (156 دولپه‌ای و 117 تک‌لپه‌ای) است. علف‌های هرز مقاوم به 21 محل اثر از 31 محل اثر شناخته‌شده علف‌کش‌ها و به 168 علف‌کش مختلف تکامل یافته‌اند. علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش‌ها در 101 محصول زراعی و در 74 کشور گزارش شده‌اند (Heap, 2025).

متداول‌ترین روش مبارزه با علف‌های هرز در مزارع گندم کشور استفاده از علف‌کش‌های بازدارنده استولاکتاتسینتاز (ALS) است و تری‌بنورون-متیل نیز یکی از علف‌کش‌های این خانواده شیمیایی است. با توجه به استفاده مداوم در سال‌های اخیر از تری‌بنورون-متیل، مقاومت در برابر گونه‌های پهنبرگ نیز در حال توسعه است. در حال حاضر 14 مورد (گونه×محل عمل) علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش در ایران وجود دارد؛ بنابراین از مهم‌ترین چالش‌های نوظهور در ایران مدیریت علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش در مزارع گندم است (Nosratti et al., 2020; Gherekhloo et al., 2016; Lorestani et al., 2023). هدف از این پژوهش تعیین مقاومت جغجغک به تری‌بنورون-متیل در مزارع گندم غرب استان کرمانشاه و ارائه راه‌کارهای مناسب برای مدیریت آن است.

روش‌شناسی پژوهش

2-1. زمان و محل اجرای آزمایش

این آزمایش در سال‌ 1401 روی 14 توده مشکوک به مقاومت جغجغک از مزارع گندم شهرستان گیلان‌غرب استان کرمانشاه که سابقه طولانی در مصرف گرانستار داشتند در گلخانه دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران اجرا شد. در پایان فصل رشد گندم در مزارع شهرستان گیلان‌غرب، بذر بوته‌های زندهمانده جغجغک از مزارع سم‌پاشیشده با گرانستار جمعآوری شد. بذور بعد از قرار دادن در پاکت‌های کاغذی در هوای آزاد خشک و تا زمان اجرای آزمایش در دمای اتاق (25 درجه سانتی‌گراد) نگه‌داری شدند. بذور توده حساس از مزارعی که طی پنج سال اخیر سابقه مصرف علف‌کش نداشتند جمعآوری شد. مشخصات جغرافیایی مزارع جمعآوری توده‌ها در جدول 1 آورده شده است. نام توده‌ها با علائم A تا N بهعنوان توده مشکوک به مقاومت آورده شده است. حرف S به معنی توده حساس و علائم R1 و R2 مربوط به نمونه‌های تاییدشده مقاومت است.

جدول 1. مشخصات جغرافیایی توده‌های جمع‌آوریشده مشکوک به مقاومت در جغجغک.

	Longitude	Latitude	Population collected
	45.89561339467764	34.181636250152835	R1
	45.863004103302956	34.186007897148826	R2
	45.861955	34.186627	A
	45.837283	34.2111333	B
	45.866687	34.163936	C
	45.8955654501915	34,13905646086797	D
	45.87612982839346	34.20038347646001	E
	45.871969	34.1641	F
	45.89561339467764	34.181636250152835	G
	45.86639206856489	34.185629041136	H
	45.873586	34.180359	I
	45.858677700161934	34.19188299835209	J
	45,868660924959183	34,19397124530859	K
	45,87312374264002	34,17897188064146	L
	45.85564881563187	34.1900026998796	S

2-2. آزمایش اول (غربال‌گری)

به‌منظور تعیین غربال‌گری، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار در گلخانه اجرا شد. برای غربال اولیه تعداد 20 بذر جوانه‌دار از هر توده در گلدان‌هایی با ارتفاع 20 و قطر دهانه 15 سانتی‌متر که با خاکی که سابقه مصرف علف‌کش نداشت، پر شده بود منتقل شدند. بوته‌ها در مرحله دو تا چهار برگی با علف‌کش گرانستار با غلظت 20 گرم در هکتار با استفاده از سم‌پاش شارژی 20 لیتری که برای پاشش 280 لیتر در هکتار کالیبره شده بود با نازل شره‌ای و فشار دو بار سم‌پاشی شدند. تعیین وضعیت مقاومت بر اساس روش ماوس و همکاران (Moss et al., 2020) شد. در این روش توده‌هایی به عنوان تودههای مقاوم به علف‌کش شناخته شدند که درصد وزن خشک آن‌ها نسبت به شاهد تیمارنشده حداقل 80 درصد باشد. در صورتی‌که درصد وزن خشک 50 درصد باشد آن توده احتمالا مقاوم است و در صورتی‌که درصد وزن خشک کمتر از 50 درصد باشد توده‌ها به عنوان توده حساس در نظر گرفته می‌شوند (جدول 2). برای بررسی اثر دز توصیهشده سایر علف‌کش‌های مورد استفاده بر جغجغک در گندم آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول توده‌های حساس و مقاوم جغجغک و فاکتور دوم علف‌کش‌های پهن‌برگ‌کش در گندم بود (جدول 3)، همه این علف‌کش‌ها غیر از علف‌کش لونترل به‌طور معمول برای کنترل علف‌های هرز پهن‌برگ مزارع گندم در ایران و منطقه مورد مطالعه مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به تناوب کلزا با گندم در منطقه و تراکم بالای جغجغک در مزارع کلزا برای بررسی وضعیت مقاومت جغجغک به علفکش لونترل این علف‌کش در آزمایش چندگانه گنجانده شد. تمام مراحل این بخش از آزمایش از کاشت تا سم‌پاشی بوته‌ها مطابق با آزمایش قبل انجام شد. چهار هفته پس از سم‌پاشی بوته‌ها کفبر شده و برای محاسبه وزن خشک به پاکت‌های کاغذی منتقل شدند. برای محاسبه وزن خشک، بوته‌ها در آون به مدت 48 ساعت در دمای 72 درجه سانتی‌گراد قرار گرفته و پس از خشکشدن کامل با استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت 01/0 گرم توزین شدند.

3-2. آزمایش دوم ( دز-پاسخ)

پس از آزمایش دز تفکیک‌کننده و مشاهده مقاومت با توجه به تولید بذر در توده‌های مقاوم و حفظ وزن خشک تا 80 درصد نسبت به شاهد تیمار نشده، آزمایش دز-پاسخ در توده‌های مقاوم و حساس به علف‌کش‌ گرانستار انجام شد. این آزمایش بهصورت فاکتوریل (فاکتور اول توده‌های مقاوم علف ‌هرز و فاکتور دوم هشت غلظت مختلف علف‌کش گرانستار) انجام شد. از هر توده مقاوم و حساس تعداد دو بذر جوانه‌دار شده در هر گلدان در چهار تکرار کشت شد ( هرگلدان به منزله یک تکرار بود). گلدان‌ها تا زمان سمپاشی در گلخانه نگه‌داری شدند. آبیاری با توجه به نیاز گیاه به‌طور مرتب انجام شد. در مرحله دو تا چهار برگی حقیقی سم‌پاشی با گرانستار در ده غلظت (0، 25/0، 5/0، 75/0، 1، 2، 4، 8 ، 16 و 32 برابر دز توصیهشده که معادل صفر، پنج، 10، 15، 20، 40، 80، 160، 320، 640 گرم در هکتار بود) به عنوان تیمار آزمایشی روی بیوتیپ‌های مقاوم و حساس اعمال شد. چهار هفته پس از سمپاشی برای بررسی وزن خشک در هر گلدان، بوته‌ها با استفاده از قیچی کف‌بر شدند. سپس بوتهها در پاکت کاغذی و در دمای 72 درجه سانتی‌گراد به مدت 48 ساعت در آون قرار گرفته و نهایتا وزن خشک آنها با ترازویی با دقت 01/0 گرم محاسبه شد.

2-4. تجزیه و تحلیل آماری

تجزیه واریانس داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماریSAS و مقایسه میانگین با استفاده از آزمون دانکن انجام شد. هم‌نین ترسیم نمودار‌ها با استفاده از نرم‌افزار Excel و جهت تجزیه رگرسیونی و برازش معادله دز-پاسخ از فرمول معادله چهار پارامتره لوگ-لجستیک به شرح زیر و با استفاده از نرم‌افزار SigmaPlot نسخه 15 انجام شد: Y = C + (D- C)/(1 + (x/ ED50) ^{(-Hillslope))}

که پارامترهای ارائهشده در آن عبارتند از: C حد پایین در شرایط بالاترین غلظت علف‌کش، D حد بالای بیشترین صفت مورد مطالعه در شرایط عدم کاربرد علف‌کش، ED50، غلظتی از علف‌کش که باعث کاهش 50 درصد صفت مورد مطالعه شده است، Hillslope، شیب خط منحنی در ناحیه‌ای که روند نمودار خطی می‌شود و Yمتغیر وابسته به X است.

در غربال اولیه، جمعیت‌هایی با حداقل حفظ 50 درصد وزن خشک به عنوان جمعیت‌های مقاوم در نظر گرفته شدند تا با استفاده از ارزیابی منحنی‌های غلظت پاسخ (شکل 1) جمعیت‌های حساس و مقاوم، درجه یا فاکتور مقاومت هر یک از جمعیت‌های مشکوک به مقاومت نسبت به جمعیت حساس طبق معادله زیر مشخص شود.

معادله 1

که در آن RF درجه مقاومت جمعیت مورد بررسی و GR50 (R) و GR50 (S) غلظتی از علف‌کش که بهترتیب سبب اعمال 50 درصد اثر بازدارندگی روی جمعیت‌های مقاوم و حساس می‌شود.


جدول 2.نتایج آزمایش دز تفکیک توده‌های مشکوک به مقاومت جغجغک به علف‌کش‌ها.
Dry weight reduction (% as control)	"R" ratings	Population	Herbicide
3	RRR	R1	Tribenuron-methyl
0	RRR	R2
100	S	A
90	S	B
98	S	C
83	S	D
89	S	E
90	S	F
95	S	G
80	S	H
84	S	I
81	S	J
82	S	K
100	S	S
88	S	R1	2,4-D +MCPA
81	S	R2
89	S	A
90	S	B
95	S	C
89	S	D
98	S	E
83	S	F
89	S	G
98	S	H
83	S	I
90	S	J
88	S	K
100	S	S
100	S	R1	Bromoxynil+ MCPA
100	S	R2
98	S	A
100	S	B
100	S	C
100	S	D
99	S	E
100	S	F
100	S	G
98	S	H
100	S	I
100	S	J
97	S	K
100	S	S
100	S	R1	Bromoxynil+ 2,4-D
100	S	R2
100	S	A
100	S	B
100	S	C
100	S	D
100	S	E
100	S	F
100	S	G
100	S	H
100	S	I
100	S	J
100	S	K
100	S	S
69	RR	R1	Triasulfuron+ dicamba
71	RR	R2
80	S	A
82	S	B
80	S	C
81	S	D
81	S	E
80	S	F
80	S	G
82	S	H
81	S	I
80	S	J
80	S	K
100	S	S
36	RR	R1	Mesosulfuron+ Iodosulfsron
26	RR	R2
82	S	A
80	S	B
83	S	C
81	S	D
80	S	E
82	S	F
80	S	G
82	S	H
81	S	I
85	S	J
87	S	K
87	S	S
100	S	R1	Mesosulfuron + Iodosulfsron + Diflufenican
100	S	R2
99	S	A
96	S	B
98	S	C
95	S	D
99	S	E
96	S	F
90	S	G
95	S	H
97	S	I
95	S	J
96	S	K
100	S	S
15	RRR	R1	Sulfosulfuron+ Gate Golden oil
13	RRR	R2
82	S	A
80	S	B
85	S	C
81	S	D
80	S	E
80	S	F
83	S	G
80	S	H
80	S	I
85	S	J
83	S	K
85	S	S
99	S	R1	Bentason+Dicloprop
100	S	R2
95	S	A
85	S	B
88	S	C
88	S	D
80	S	E
85	S	F
88	S	G
95	S	H
99	S	I
100	S	J
90	S	K
100	S	S
51	RR	R1	Clopyralid
23	RR	R2
80	S	A
82	S	B
80	S	C
83	S	D
94	S	E
80	S	F
85	S	G
80	S	H
84	S	I
82	S	J
80	S	K
2	RRR	S

جدول 3. مشخصات عمومی علف‌کش‌های مورد استفاده در آزمایش مقاومت چندگانه و عرضی.


	Common name	Trade name	Single-purpose or dual-purpose	Mode of action	Formulation	Recommended dose kg or lit ha^-1	Application time
1	2,4-D +MCPA	U46 combi fluid	Broadleaf Killer	Synthetic auxin and	67.5% SL	1-1.5	2 to 4 leaves
2	Bromoxynil+ MCPA	Bromicide	Broadleaf Killer	PSII inhibitor and synthetic auxin	40% EC	1.5	2 to 4 leaves
3	Bromoxynil + 2,4D	Boctrile	Broadleaf Killer	PSII inhibitor synthetic auxin and	56% EC	1.25-1.5	2 to 4 leaves
4	Triasulfuron+ dicamba	Linitor	Broadleaf Killer	ALS inhibitor Synthetic auxin	70% WG	0.016	2 to 4 leaves
5	Clopyralid	Lontrel	Broadleaf Killer	Acid Pyridinecarboxylic	30%SL	0. 6-0.8	2 to 4 leaves
6	Mesosulfuron+ Iodosulfuron	Atlantis	dual-purpose	ALS inhibitor	1.2% OD	1.5-2	2 to 4 leaves
7	Mesosulfuron + Iodosulfuron + Diflufenican	Othello	dual-purpose	ALS inhibitor	8.25% OD	1.6	2 to 4 leaves
8	Sulfosulfuron+ Gate Golden oil	Apiros	dual-purpose	ALS inhibitor	75% WG	0.026 + 1	2 to 4 leaves
	Bentason+Dicloprop	Basagran DP	Broadleaf Killer	PSII inhibitor and synthetic auxin	56.6% % SL 56.6	2	2 to 4 leaves

نتایج پژوهش و بحث

3-1. غربال‌گری

نتایج غربال‌گری بر توده‌های حساس و مقاوم جغجغک از 14 توده جمع آوریشده از مزارع مورد بررسی نشان داد که دو تودهR1 و R2 بهترتیب با درجات مقاومت 12/685 و 57/950 به گرانستار مقاوم بودند و سایر توده‌ها با کاربرد غلظت توصیهشده (20 گرم ماده موثره در هکتار) از بین رفتند. در آزمایشی نتایج بررسی واکنش توده‌های پنیرک گل‌ریز به کاربرد غلظت‌های مختلف گرانستار نشان داد که همه توده‌های انتخابشده بر اساس آزمون غربال‌گری، با درجات متفاوتی به این علفکش مقاوم بودند
(Kamaei et al., 2020). آزمایش‌های زیستسنجی روی علف هرز Myosoton aquaticum (L.) Moench (که این علف هرز نیز از خانوادهCaryophyllaceae است) نشان داد که جمعیت‌های مقاوم JS17، JS08، JS16، و JS07 مقاومت شدیدی (203 تا 565 برابر) به تری‌بنورون-متیل داشتند (Liu et al., 2013).

3-2. آزمایش دز-پاسخ

نتایج این بخش از مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت مصرفی گرانستار، وزن خشک توده‌های جغجغک حساس و مشکوک به مقاومت، به‌صورت سیگموئیدی کاهش یافت (شکل 1). واکنش توده‌های مقاوم به دزهای مختلف گرانستار، با توجه به توده حساس نشان داد که توده‌های جغجغک، دارای درجات مختلفی از مقاومت بودند. با مقایسه میان ED50 توده‌ها مشخص شد که توده‌های R1 و R2 بهترتیب با درجات مقاومت 12/685 و 57/950 گرم ماده موثره در هکتارED50 برای کاهش 50 درصد وزن خشک و در توده حساس 49/15 گرم ماده موثره علفکش نیاز بود (شکل 2).

در مورد پارامتر شیب منحنی‌های غلظت پاسخ آشکار است که هرچه مقدار پارامتر شیب منحنی بیشتر باشد زیستتوده جغجغک با شیب تندتری در پاسخ به افزایش غلظت پاسخ علف‌کش کاهش می‌یابد. دانستن میزان مقاومت جمعیت‌های علف‌های هرز و علف‌کش‌هایی که در برابر آن‌ها زنده می‌مانند، برای ارائه توصیه‌های مناسب به کشاورزان و انتخاب خط ‌مشی مدیریت مناسب اهمیت زیادی دارد ((Papapanagiotou et al., 2019.

پایش دقیق جمعیت‌ علف‌های هرز و شناسایی زودهنگام مقاومت می‌تواند از خسارت‌های اقتصادی بلندمدت جلوگیری کند
(Burgos, 2015). در پژوهشی از شاخص کاهش وزن خشک جهت تعیین مقاومت توده‌ها استفاده شده است. همچنین، در گزارش ارائهشده عنوان شد که توده F12 نسبت به سایر توده‌ها حساسیت بیشتری نشان داده است
(Esmaeilzadeh Moghaddam et al., 2019). در بررسی مقاومت علف هرز Myosoton aquaticum (L.) Moenc، مقاومت شدیدی به علف‌کش‌های مهارکننده ALS مشاهده شد. نتایج این بررسی نشان داد که یک جمعیت از آن مقاومت متوسطی (15/6 برابر) به تری‌بنورون-متیل داشت (Liu WeiTang et al., 2018). نظر به اینکه علف‌کش‌های بازدارنده ALS بیش از 35 سال است (Zand, 2012) که در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرند و این علف‌کش‌ها از نظر خطر مقاومت در گروه دو قرار دارند؛ با توجه به درجات بالای مقاومت در توده‌های مورد بررسی در جغجغک در صورت نادیدهگرفتن روش‌های کنترل مقاومت در منطقه توسط کارشناسان عرصه و کشاورزان انتظار می‌رود در آینده‌ای نه‌چندان دور گسترش مقاومت به بیشتر شهرستان‌های استان و حتی استان‌های دیگر افزایش یابد.

جدول 3. پارامترهای برآوردشده توسط برازش معادله دز-پاسخ لوگ-لجستیک به دادههای وزن خشک جغجغک (V. pyramidata) تیمار شده با تری‌بنورون-متیل.

RI	D	b	R²	GR50 (g a.i. ha^-1) b	Population a
-	2.3499	-1.0733	0.9951	15.49	S
44.23	1.1824	398.8780	0.9110	685.12	R1
61.36	2.3499	561.2973	0.8323	950.57	R2
S :a، حساس؛ R، مقاوم.:b GR50 ، میزانی از علفکش که باعث کاهش 50 درصدی رشد گیاهان می‌شود.:c RI:GR50 مقدار جمعیت R / مقدار GR50 جمعیت S.

شکل 1. تاثیر غلظت‌های مختلف تری‌بنورون-متیل بر توده حساس جغجغک (V. pyramidata) از نظر وزن خشک اندام‌های هوایی نسبت به شاهد تیمار نشده.

شکل 2. پاسخ توده‌های مقاوم جغجغک (V. pyramidata) به دز‎‌های مختلف علف‌کش گرانستار از نظر وزن خشک اندام‌های هوایی نسبت به شاهد تیمار نشده.

3-3. غربال‌گری سایر علف‌کش‌ها

نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر متقابل توده‌های علف هرز و علف‌کش‌ها در سطح یک درصد معنی‌دار بود. نتایج بررسی وزن خشک اندام‌های هوایی جغجغک در پاسخ به کاربرد سایر علف‌کش‌های مورد استفاده نشان داد که بیشترین کاهش وزن خشک مربوط به کاربرد علف‌کش‌های برومایسید، بوکتریلیونیورسال، بازاگران‌دی‌پی و اتللو و توفوردی+ام‌سی‌پی‌آ بر جمعیت‌های حساس و مقاوم جغجغک نسبت به شاهد تیمار نشده بود (شکل 3).

شکل 3. پاسخ توده‌های مقاوم و حساس جغجغک (V. pyramidata) به دز‌های توصیهشده علف‌کش‌های پهن‌برگ‌کش متداول مورد استفاده در گندم و علف‌کش کلوپیرالید بر اساس وزن خشک اندام‌های هوایی نسبت به شاهد با استفاده از آزمون LSD در سطح پنج درصد.

بیوتیپ حساس توسط علف‌کش‌های مذکور و همچنین علف‌کش‌های لینتور، آتلانتیس، آپیروس کنترل شد. از میان علف‌کش‌های مورد آزمایش توده‌های مقاوم R1 و R2 بهترتیب با استفاده از آتلانتیس به میزان 36 و 25 درصد، لینتور به میزان 68 و 70 درصد، لونترل به میزان 51 و 23 درصد و آپیروس به میزان 14 و 13 درصد کنترل شدند. نتایج حاصل از این آزمایش نشان از احتمال بروز مقاومت عرضی (مقاومت هم‌زمان به دو علف‌کش با یک مکانیسم عمل) به علف‌کش‌های آپیروس و آتلانتیس (که با علف‌کش گرانستار در گروه بازدارنده‌های ALS از خانواده سولفونیلاوره‌ها هستند) دارد.

بیوتیپ حساس توسط علف‌کش‌های مذکور و همچنین علف‌کش‌های لینتور، آتلانتیس، آپیروس کنترل شد. از میان علف‌کش‌های مورد آزمایش توده‌های مقاوم R1 و R2 بهترتیب با استفاده از آتلانتیس به میزان 36 و 25 درصد، لینتور به میزان 68 و 70 درصد، لونترل به میزان 51 و 23 درصد و آپیروس به میزان 14 و 13 درصد، کنترل شدند. نتایج حاصل از این آزمایش نشان از احتمال بروز مقاومت عرضی (مقاومت هم‌زمان به دو علف‌کش با یک مکانیسم عمل) به علف‌کش‌های آپیروس و آتلانتیس (که با علف‌کش گرانستار در گروه بازدارنده‌های ALS از خانواده سولفونیلاوره‌ها هستند) دارد.

علفکش لونترل نتوانست بیوتیپهای مقاوم و حساس را بهخوبی کنترل کند و این عدم کنترل در توده حساس مشهود است. دلیل این عدم کنترل توده حساس توسط علف‌کش لونترل احتمالا تحمل ذاتی این علف ‌هرز به علفکش لونترل میباشد. در تودههای مقاوم به دلیل تغییراتی که در علف ‌هرز در جهت تکامل مقاومت به علف‌کش گرانستار ایجاد شده است ممکن است حساسیت جغجغک به علف‌کش لونترل افزایش یافته باشد (Vencill et al., 2012). با توجه به درصد کاهش وزن خشک توده‌های مقاوم R1 و R2 بهترتیب توسط علف‌کش‌های لینتور به میزان 68 و 70، لونترل به میزان 51 و 23 درصد احتمال وجود مقاومت چندگانه (مقاومت هم‌زمان دو یا چند علف‌کش با مکانیسم‌های عمل متفاوت) در علف هرز مورد بررسی وجود دارد.

در بررسی انجامشده روی علف هرز (L.) Silene conoidea (که این علف‌ هرز نیز از خانواده Caryophyllaceae است) نشان داده شد که جمعیت مقاوم سطح مقاومت بالایی (3/382 برابر) به علف‌کش تری‌بنورون-متیل داشت. همچنین نسبت به سایر بازدارنده‌های ALS مقاومت متقاطع بالایی نشان داد؛ اما، این جمعیت با مقادیر توصیه‌شده علف‌کش‌های دیگر نظیر بنتازون، MCPA، fluroxypyr و carfentrazone-ethyl کنترل شد (Sun et al., 2022). در یک مطالعه انجامشده برای بررسی سازوکار مقاومت و مقاومت عرضی در جمیعت‌های (S.) Amaranthus palmeri در آزمایش‌های غلظت پاسخ مشخص شد که همه زیرجمعیت‌های مقاوم در بالاترین غلظت‌های آزمایش‌شده (32 برابر دز توصیهشده) برای ایمیدازولینون‌ها، تری‌آزولوپیریمیدین‌ها و سولفونیلاوره‌ها زنده ماندند؛ درحالیکه جمعیت حساس در غلظت‌های بسیار پایین‌تر کاملاً کنترل شد (Palmieri et al., 2022). همچنین در بررسی پنج جمعیت علف هرز قیاق، برای بررسی سطوح و مکانیزم‌های مقاومت به علف‌کش‌های مهارکنندهALS و ACCase ، آزمایش‌های پاسخ گیاهان نشان داد که دو جمعیت مقاومت عرضی بالایی به همه مهارکننده‌های ALS (فورام‌سولفورون، نیکوسولفورون، ریم‌سولفورون، و ایمازاموکس) داشتند (Papapanagiotou et al., 2022). در بررسی مطالعه مقاومت عرضی و مکانیسم مقاومت در علف هرز Erigeron sumatrensis نتایج نشان داده که جمعیت مقاوم E. sumatrensis (L.) به علف‌کش‌های کلری‌مورون-اتیل و کلوران‌سولام-متیل مقاومت عرضی دارد (Vital Silva et al., 2022).

در بررسی مقاومت بیوتیپ‌های خردل وحشی Brassica rapa (L.)به بازدارنده‌های ALS و بازدارندهEPSPS روی پنج جمعیت، مقاومت چندگانه مشاهده شد (Dominguez-Valenzuela et al., 2023). همچنین در بررسی مقاومت
Myosoton aquatic (L.) Moenchمقاومت به دسته‌های مختلفی از علف‌کش‌ها مشاهده شد، جمعیت AH03 مقاومت چندگانه به علف‌کش‌ها نشان داد. همچنین در این بررسی جمعیت AH03 مقاومت بالایی به بازدارنده‌های ALS (تری‌بنورون-متیل و دیگر علف‌کش‌های مرتبط) نشان داد (Bai Shuang et al., 2019). توسعه مقاومت عرضی و چندگانه در علف‌های هرز، تهدیدی بزرگ برای تولید محصولات و امنیت غذایی محسوب می‌شود، عدم دسترسی به علف‌کش‌های جایگزین، چالش‌های جدی را ایجاد کرده است. در یک مطالعه‌ علف‌های هرزی مانند Echinochloa crus-galli (L.) ،Descurainia Sophia (L.)
مقاومت چندگانه به مهارکننده‌های ALS و سایر گروه‌های علف‌کش را نشان دادند، این الگوهای مقاومت منجر به شکست مدیریت علف‌های هرز شده و به افزایش چالش‌های کشاورزی کمک کرده است (XiangYing et al., 2019).

نتیجه‌گیری

نتایج بررسی واکنش توده‌های جغجغک به کاربرد دزهای مختلف تری‌بنورون-متیل نشان داد که دو توده‌ با درجه بالایی به این علف‌کش مقاوم بودند. بنابراین این علف‌کش در منطقه، در مهار علف‌ هرز جغجغک در مزارع گندم کارایی لازم را ندارد. استفاده از سایر علف‌کش‌های پهن‌برگ‌کش با سازوکار اثر متفاوت از بازدارنده‌های ALS مانند برومایسید، بوکتریلیونیورسال، بازاگران‌دی‌پی و توفوردی+ام‌سی‌پی‌آ بهترین اثر را در کنترل این علف ‌هرز داشتند. بنابراین، با توجه به نقش و جایگاه عمده گندم در کشور و اهمیت اقتصادی و استراتژیک آن و بحران کم‌آبی در کشور لازم به نظر می‌رسد که در روش‌های مدیریت آن تجدید نظر اساسی صورت گیرد. بنابراین اثبات مقاومت و متعاقب آن تعیین سازوکار مربوطه میتواند به روشنشدن این موضوع کمک کرده و منجر به ارائه راه‌کارهای موثر برای کنترل این علفهای هرز شود. همچنین با این مطالعه میتوان ضمن آگاهیبخشی به کشاورزان از گسترش آن به نقاط دیگر که سابقه آلودگی ندارند جلوگیری کرد و مقاومت را تاخیر انداخت. بنابراین، با توجه به اتکای بیش از حد کشاورزان در مزارع گندم در ایران به استفاده از تری‌بنورون-متیل آن‌هم با دزهای بالا، به دلیل خصوصیات منحصر بهفرد آن، همچنین، گزارش‌‍‌های متعدد مقاومت به آن، تا حد امکان استفاده از این خانواده از علف‌کش‌ها خصوصا در مناطقی که گزارش مقاومت در آنها به ثبت رسیده به نظر میرسد بایستی محدود شود و با دیگر علف‌کش‌ها و همراه با سایر روش‌های کنترل علف‌های هرز جایگزین گردد.

پیشنهادها

با توجه به توسعه روزافزون مقاومت علف‌های هرز به علف‌کش‌ها و همچنین جایگاه ویژه گندم در امنیت غذایی کشور، بومی‌سازی دانش در مورد مقاومت علف‌های هرز به علف‌کش‌ها و ارائه اطلاعات مدیریتی مناسب توسط متخصصان با در نظر گرفتن شرایط خاص منطقه‌ای مانند ایجاد تناوب در علف‌کش‌ها از دیگر خانواده‌های شیمیایی، ایجاد تناوب در محصولات کشاورزی، و تغییر رویه به سمت نهادینهکردن روش‌های غیر شیمیایی در کنترل علف‌های هرز مقاوم گامی ضروری و حیاتی به‌نظر می‌رسد.

تعارض منافع

بنا بر اظهار نویسندگان این مقاله تعارض منافع ندارد.

منابع

Ahmadi, K., Gholizadeh, H., Badzadh, H.R., Hatami, F., Fazli, M., Hoseinpour, R., Kazemian, A., Rafee, M.M., & Fzlyastbrq, R.H.W.K.A.M.R. (2016). Agricultural Statistics:Field Crops, Minitry of Jehade-Kashavarzi.

Amare, T., Sharma, J.J., & Zewdie, K. (2014). Effect of weed control methods on weeds and wheat (Triticum aestivum L.) yield. World Journal of Agricultural Research, 2, 124-128.

Burgos, N.R. (2015). Whole-plant and seed bioassays for resistance confirmation. Weed Science, 63, 152-65.

Dominguez-Valenzuela, J.A., Palma-Bautista, C., Vazquez-Garcia, J.G., Yanniccari, M., Gigón, R., Alcántara-De la Cruz, R., De Prado, R., & Portugal, J. (2023). Convergent adaptation of multiple herbicide resistance to auxin mimics and ALS-and EPSPS-Inhibitors in Brassica rapa from North and South America. Plants, 12, 2119.

Dweikat, I.M., Gelli, M., Bernards, M., Martin, A., & Jhala, A. (2023). Mutations in the acetolactate synthase (ALS) enzyme affect shattercane (Sorghum bicolor) response to ALS-inhibiting herbicides. Hereditas, 160, 28.

Esmaeilzadeh Moghaddam, M., Khodarahmi, M., Mahmoudi, K., Akbari Moghaddam, H., Sayahfar, M., Tahmasebi, S., Lotfalie Aeineh, G.A., Naderi, A., Amir Bakhtiar, N., & Farhadi Sadr, M. (2019). Barat a new bread wheat cultivar, suitable for irrigated areas in southern warm and dry zone of Iran. Research Achievements for Field and Horticulture Crops, 7, 139-147.

Gherekhloo, J., Oveisi, M., Zand, E., & De Prado, R. (2016). A review of herbicide resistance in Iran. Weed Science, 64, 551-61.

Heap, I. (2025). The international survey of herbicide resistant weeds. www. weedscience.com.

Katarzyna, J., Wink, M., & Tomczyk, M. (2022). Flavonoids of the caryophyllaceae. Phytochemistry Reviews, 21, 179-218.

Lorestani, E., Babaei, S., Tahmasebi, I., & Sabeti, P. (2023). Assessment of tribenuron methyl soil residual on crops germination properties. Gesunde Pflanzen, 75, 765-773.

Mahajan, G., & Bhagirath, S.C. (2024). Multiple herbicide resistance in annual ryegrass (Lolium rigidum Gaudin) in the southeastern cropping region of Australia. Agronomy, 14, 2206.

Man, J., Chen, L., Wang Deng, X., & Tang, X. (2022). Development of herbicide resistance genes and their application in rice. The Crop Journal, 10, 26-35.

Moss, S.R., Perryman, S.A.M., & Tatnell, L.V. (2007). Managing herbicide-resistant blackgrass (Alopecurus myosuroides): Theory and practice. Weed Technology, 21, 300-309.

Nosratti, I., Sabeti, P., Chaghamirzaee, G., & Heidari, H. (2020). Weed problems, challenges, and opportunities in Iran. Crop Protection, 134, 104371.

Palmieri, V.E., Larran, A.S., Martinatto, A.K., Permingeat, H.R., & Perotti, V.E. (2022). D376E, A205V and A122S substitutions recently found in A. palmeri confer cross-resistance to ALS-inhibiting herbicides. Advances in Weed Science, 40, e20210079.

Papapanagiotou, A.P., Damalas, C.A., Bosmali, I., Madesis, P., Menexes, G.C., & Eleftherohorinos, I.G. (2019). Galium spurium and G. aparine resistance to ALS-inhibiting herbicides in northern Greece. Planta Daninha, 37, e019207288.

Papapanagiotou, A.P., Loukovitis, D., Ntoanidou, S., & Eleftherohorinos, I.G. (2022). Target-site cross-resistance to ALS inhibitors in johnsongrass originating from Greek cornfields. Weed Technology, 36, 276-282.

Roland, B., Figge, A., Lorentz, L., Hess, M., Laber, B., Ruiz-Santaella, J.P., & Strek, H. (2012). Weed resistance diagnostic technologies to detect herbicide resistance in cereal-growing areas. A review'.

Shuang, B., Shuang, B., FengWen, Z., ZuRen, L., HengZhi, W., Qian, W., JinXin, W., WeiTang, L., & LianYang, B. (2019). Target-site and non-target-site-based resistance to tribenuron-methyl in multiply-resistant Myosoton aquaticum (L.).

Shirinezhad, A. (2023). Performance and production gaps in irrigated wheat in Parsabad Moghan. Journal of Crop and Horticultural Production and Processing, 13, 97–109.

Vencill, W.K., Nichols, R.L., Webster, T.M., Soteres, J.K., Mallory-Smith, C., Burgos, N.R., Johnson, W.G., & McClelland, M.R. (2012). Herbicide resistance: Toward an understanding of resistance development and the impact of herbicide-resistant crops. Weed Science, 60, 2-30.

Vital, S., Vanessa, R.M., Suzukawa, A., Adegas, F., Francismar M.G., & Rubem O.J. (2022). A target-site mutation confers cross-resistance to ALS-inhibiting herbicides in Erigeron sumatrensis from Brazil. Plants, 11, 467.

Weitang, L., Bi, Y., Li, L., Yuan, G., & Wang, J. (2013). Molecular basis of resistance to tribenuron in water starwort (Myosoton aquaticum) populations from China. Weed Science, 61, 390-95.

WeiTang, L., Bai Shuang, B., Ning, Z., SiSi, J., Wei, L., LeLe, Z., & JinXin, W. (2018). Non-target site-based resistance to tribenuron-methyl and essential involved genes in Myosoton aquaticum (L.).

XiangYing, L., ShiHai, X., Tao, Z., GuoLan, M., LaMei, W., KaiLin, L., XuGuo, Z., & LianYang, B. (2019). Herbicide resistance in China: A quantitative review.

Ying, S., Han, Y., Ma, H., Wei, S., Lan, Y., Cao, Y., Huang, H., & Huang, Z. (2022). First report of the molecular mechanism of resistance to tribenuron-methyl in Silene conoidea (L.), Plants, 11, 3044.

Zand, E., Baghestani, M.A., Shimi, P., Nezamabadi, N., Mousavi, M.R., & Mousavi, S.K. (2012). Chemical weed control quideline for major of Iran. Jahade Daneshgahi Mashhad, 176 pp.

References

References: