ارزیابی تأثیر قطع آبیاری بر کارایی علف‌کش در کنترل علف‌های هرز ذرت در شرایط کم نهاده و پر نهاده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم کشاورزی، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد شناسایی و مبارزه با علف‌های هرز، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران،

3 استادیار، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

4 دانشیار گروه زراعت، دانشگاه پیام نور تهران

چکیده

به‌منظور ارزیابی تأثیر نیتروژن و قطع آبیاری در مراحل ابتدایی رشد ذرت بر کارایی نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ در کنترل علف‌های‌هرز، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی به‌صورت با سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس انجام شد. عامل اول شامل کاربرد علف‌کش های نیکوسولفورون، توفوردی+ ام­سی­پی­آ، وجین کامل و عدم وجین علف‌های‌هرز، عامل دوم شامل آبیاری مطلوب و قطع آبیاری از مرحله چهار برگی تا هشت برگی ذرت و عامل سوم شامل مصرف 350 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (عرف منطقه) و عدم مصرف آن بود. آبیاری مطلوب همراه با مصرف کود نیتروژن، باعث افزایش معنی‌دار کارایی نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ و کاهش وزن خشک کل علف­های‌هرز از 1370 گرم در متر مربع در شاهد بدون وجین، به‌ترتیب به 361 و 341 گرم در مترمربع شد. در شرایط قطع آبیاری، کاربرد علف‌کش‌ها همراه یا بدون مصرف کود نیتروژن، باعث کاهش معنی‌دار وزن خشک علف­های‌هرز به میزان یک سوم شد. با مصرف نیتروژن، عملکرد دانه به‌ویژه همراه با کاربرد نیکوسولفورون به 7391 کیلوگرم در هکتار افزایش یافت. در شرایط قطع آبیاری و عدم مصرف نیتروژن، کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ، عملکرد دانه بالاتری (8148 کیلوگرم در هکتار) نسبت به کاربرد نیکوسولفورون (3701 کیلوگرم در هکتار) در پی داشت. طبق نتایج آزمایش، کاربرد علف‌کش نیکوسولفورون همراه با کود نیتروژن در شرایط توقف دوره‌ای آبیاری در اوایل دوره رشد ذرت، کنترل مناسب علف‌های‌هرز کشیده برگ و پهن‌برگ و عملکرد مطلوب دانه (7337 کیلوگرم در هکتار) را باعث می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of water withholding on herbicide efficacy in maize weed control in low and high input conditions

نویسندگان [English]

  • Saeed Reza Yaghoobi 1
  • Mohsen Dehghani 2
  • Ali Mokhtassi-Bidgoli 3
  • Kamal Sadat Asilan 4
1 Department of Agricultural Science, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
2 Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University,, Tehran, Iran
4 . Department of Agronomy, Payame Noor University of Tehran
چکیده [English]

To evaluate the effect of nitrogen and water withholding in vegetative growth stage of corn on efficacy of nicosulfuron and 2,4-D+ MCPA an experiment was conducted as a factorial arrangement in a randomized complete block design with three replications at Tarbiat Modares University in 2017. The first factor contained four treatments including application of nicosulfuron, 2,4-D+ MCPA, weed free and weed infested as control. The second factor consisted of normal irrigation and water withholding from 4 to 8 leaf stage. Third factor contained either urea application or no fertilizer application. Normal irrigation and nitrogen fertilizer application significantly increased nicosulfuron and 2,4-D+ MCPA efficacy in weed control and total weed dry weight decreased to 341 and 361 g.m-2 respectively compared 1370 g.m-2 as weed infested. Nicosulfuron and 2,4-D+ MCPA reduced weed total dry weight significantly under irrigation withholding. Grain yield increased with application of nitrogen and nicosulfuron. Grain yield was higher with application of 2,4-D+ MCPA than nicosulfuron without nitrogen application under irrigation withholding. Application of nicosulfuron with nitrogen application provided satisfactory weed control and increased grain yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop nutrition
  • Drought stress
  • herbicide
  • weed management
  • Yield component

مقدمه

 

عوامل متعددی در کارایی علف‌کش‌ها در کنترل علف‌های‌هرز نقش دارند که از آن جمله می‌توان به تأثیر رطوبت خاک در کارایی علف‌کش اشاره کرد (Sulewska et al., 2012; Sebastian et al., 2017). در شرایط تنش خشکی، گیاهان لایه کوتیکول ضخیم‌تری تولید می‌کنند و سرعت انتقال شیره آوندی کندتر می‌شود (Jaleel et al., 2009). اعتقاد بر این است که شرایط خشکی به‌واسطه کاهش جذب و انتقال (Skelton et al., 2016) و متابولیسم (Patterson, 1995) علف‌کش در علف‌های‌هرز، باعث کاهش کارایی علف‌کش می‌شود که البته میزان کاهش کارایی بین علف‌کش‌های مختلف متفاوت است. نتایج یک تحقیق نشان داد که میزان جذب و انتقال علف‌کش توفوردی در علف­هرز Amaranthus tuberculatus در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط عادی تغییری نکرد، ولی میزان جذب و انتقال علف‌کش گلایفوزیت در شرایط عادی نسبت به شرایط تنش خشکی، به ترتیب از 83 به 40 و از 64 به 52 درصد کاهش یافت (Skelton et al., 2016).

نیتروژن، یکی از عناصر غذایی مهم و پرمصرف در تغذیه گیاهان زراعی می‌باشد. این عنصر نه تنها باعث تغییر توان رقابتی گیاهان زراعی و علف‌های‌هرز در برابر یکدیگر می‌شود (Blackshaw et al., 2003; Yaghoobi et al., 2011a)، بلکه می‌تواند بر کارایی علف‌کش در کنترل علف‌های‌هرز نیز تأثیر داشته باشد (Kim et al., 2006). نتایج تحقیقی نشان داده است که افزایش کاربرد کود نیتروژن، باعث افزایش کارایی علف‌کش سولفوسولفورون + متسولفورون متیل[1] در کنترل علف­هرز ارشته خطایی[2] شد و با افزایش مصرف نیتروژن، دز کمتری از علف‌کش سولفوسولفورون+ متسولفورون لازم بود تا کنترل مؤثری در ارشته خطایی ایجاد گردد (Yaghoobi et al., 2011b).

نتایج مطالعات متعدد، نشان‌دهنده تأثیر نامطلوب تنش خشکی و کم آبی بر رشد و نمو و عملکرد ذرت بوده است (Hajibabaei & Azizi, 2016; Kresovic et al., 2016). در شرایط تنش خشکی، ریشه‌ها اولین اندامی هستند که کمبود آب را احساس می‌کنند (Paez-Garcia et al., 2015) و از گسترش آن‌ها در اعماق کمتر خاک کاسته می‌شود و در مقابل، رشد ریشه در اعماق خاک افزایش می‌یابد (Sharp and Davis, 1981; Bargaz et al., 2016; Gao and Lynch, 2016) تا به منابع آب در اعماق خاک برسند (Lynch and Wojciechowski, 2015) و حتی به منابع عناصر غذایی مانند نیتروژن در اعماق خاک نیز دست پیدا ‌کنند (York et al., 2015). زارعین ذرت در برخی مناطق کشور به‌صورت تجربی دریافته­اند که درصورتی‌که در اوایل دوره رشد رویشی ذرت، آبیاری را به مدت 10 تا 15 روز متوقف کنند و پس از طی این دوره، شروع به آبیاری و کوددهی ‌نمایند، ذرت به دلیل گسترش ریشه در اعماق خاک، عملکرد بالاتری خواهد داشت. با توجه به این‌که مصرف علف­کش­های انتخابی ذرت در مواردی هم زمان با این دوره توقف آبیاری می‌باشد، بنابراین این آزمایش با هدف ارزیابی کارایی علف‌کش‌های نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ در کنترل علف‌های‌هرز در شرایط قطع آبیاری و کاربرد نیتروژن انجام گرفت.

 

مواد و روش‌ها

این آزمایش در تابستان 1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل چهار تیمار علف‌کش نیکوسولفورون (Cruz, 4% SC) به میزان دو لیتر در هکتار (80 گرم ماده مؤثره در هکتار)، علف‌کش توفوردی و ام­سی­پی­آ (U46 Combi Fluid, 67.5% SL) به میزان 5/1 لیتر در هکتار (5/1012 گرم در هکتار)، وجین کامل و عدم وجین علف‌های‌هرز (به‌عنوان تیمارهای شاهد) بود. فاکتور دوم شامل آبیاری مطلوب و یک‌بار قطع آبیاری از مرحله چهار برگی به مدت 10 روز و فاکتور سوم شامل عدم کاربرد کود نیتروژن و کاربرد کود اوره به میزان 350 کیلوگرم در هکتار بود. معیار انتخاب 350 کیلوگرم در هکتار، عرف استفاده از کود نیتروژن توسط کشاورزان ذرت کار بود.

پس از عملیات خاک‌ورزی، کرت بندی در مزرعه در ابعاد شش متر طول و 5/2 متر عرض انجام گرفت. در اول خرداد، بذرهای ذرت سینگل کراس 704 در عمق پنج سانتی‌متر و در فواصل بین ردیف 50 سانتی‌متر و فاصله روی ردیف 15 سانتی‌متر کاشته شدند. با وجود این‌که فاصله بین ردیف در زراعت ذرت، 75 سانتی­متر می باشد، ولی به دلیل وضعیت سنگریزه بالای خاک و تاخیر در تاریخ کاشت، تراکم با کاهش فاصله بین ردیف افزایش یافت. برای ایجاد حداکثر دقت در اعمال تیمارهای قطع آبیاری، از سیستم قطره‌ای برای آبیاری مزرعه استفاده شد. اعمال تیمارهای علف‌کش در مرحله چهار برگی ذرت (BBCH13) با سم‌پاش پشتی 20 لیتری ماتابی با نازل تی­جت با حجم آب 300 لیتر در هکتار انجام شد. کود اوره در سه قسط در مراحل چهار برگی (BBCH13)، هشت برگی (BBCH17) و تاسل دهی ذرت (BBCH53) طبق تیمارهای ذکر شده به‌کار رفت و سپس آبیاری انجام شد. در آزمایش حاضر، به دلیل حلالیت بالا و احتمال آب شویی کود اوره و همچنین ضریب شوری بالای این کود و احتمال ایجاد بد سبزی در بذرهای ذرت، کود اوره به‌صورت سرک در سه قسط مصرف شد.

هفتاد روز پس از کاشت ذرت، علف­های‌هرز که شامل توق[3]، خرفه[4]، تاج‌خروس ریشه قرمز[5]، دم‌روباهی[6]، سوروف[7] و پنجه‌کلاغی[8] که گونه­های توق، پنجه‌کلاغی، دم‌روباهی و سوروف جزو گونه­های غالب بودند، از سطح یک متر مربع از هر کرت آزمایشی با در نظرگیری اثر حاشیه کف بر شدند. پس از تفکیک گونه­های مختلف، علف­های‌هرز به مدت 24 ساعت در در آون در دمای 70 درجه سانتی­گراد خشک شدند و سپس وزن نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. در زمان رسیدگی ذرت در تاریخ 9/7/97، با در نظرگیری اثر حاشیه، بوته‌های ذرت از سطح دو متر مربع کف بر شدند و پس از انتقال به آزمایشگاه منتقل، صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در ردیف، دانه در بلال و وزن هزار دانه اندازه‌گیری شد.

قبل از تجزیه واریانس داده‌ها، تست نرمالیتی روی باقیمانده‌ها توسط آزمون شاپیرو- ویلک انجام گرفت و پس از اطمینان از حالت توزیع نرمال باقیمانده‌ها و همگنی واریانس­ها توسط آزمون لون، تجزیه واریانس از طریق مدل خطی عمومی (GLM) با نرم‌افزار SAS انجام شد.

در هر تکرار، یک کرت نکاشت در نظر گرفته شد. از وزن خشک و تراکم بوته علف‌های‌هرز در کرت‌هایی که کشت نشدند و علف­های‌هرزی که به‌صورت طبیعی در آن روئیدند، به‌عنوان عامل کووریت برای تجزیه کوواریانس استفاده شد و به دلیل این‌که معنی‌دار نبودند، از مدل حذف شدند و سپس تجزیه واریانس انجام شد. برای مقایسه میانگین‌ تیمارها، از آزمون حداقل اختلاف معنی‌دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد و میانگین و خطای معیار وزن خشک علف­های‌هرز نیز با استفاده از رویه Means محاسبه شد.

 

نتایج و بحث

وزن خشک علف­های هرز

علف‌های‌هرز موجود در مزرعه در طی آزمایش شامل توق، خرفه، تاج‌خروس ریشه قرمز، دم‌روباهی، سوروف و پنجه‌کلاغی بودند. نتایج این آزمایش نشان داد که وزن خشک خرفه در شرایط کاربرد و عدم کاربرد کود اوره در آبیاری مطلوب، تحت تأثیر تیمار علف­کش توفوردی+ ام­سی­پی­آ و وجین دستی، کاهش معنی‌داری نسبت به شاهد بدون کنترل و کاربرد نیکوسولفورون در شرایط یکسان داشت. در شرایط قطع آبیاری همراه با مصرف یا عدم مصرف کود اوره، کارایی توفوردی+ ام­سی­پی­آ در کنترل خرفه کاهش یافت (جدول 1). نتایج آزمایش نشان داد که وزن خشک تاج‌خروس ریشه قرمز در شرایط آبیاری مطلوب و قطع آبیاری با کاربرد نیتروژن افزایش یافت. کاربرد نیکوسولفورون در آبیاری مطلوب و بدون کود نیتروژن نسبت به کاربرد کود نیتروژن، باعث کاهش بیشتر وزن خشک تاج‌خروس شد و به‌تربیت از 35 به 5/4 گرم در متر مربع و 63 به 60 گرم کاهش یافت.

 

 

جدول 1- میانگین (± انحراف معیار) وزن خشک علف­های‌هرز تحت تأثیر تیمارهای آبیاری، کود نیتروژن و روش کنترل علف­هرز در ذرت

Table 1. Weed mean dry weight (standard deviation) under irrigation, nitrogen fertilizer and weed control method treatments in maize cv. SC704

Irrigation

Nitrogen Fertilizer

Weed control

Dry weight (g.m-2)

Portulaca oleracea L.

Amaranthus retroflexus L.

Setaria viridis L.

Echinochloa crus-galli L.

Digitaria sanguinalis L.

Xanthium strumarium L.

Total weeds

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Normal

Control

Control

28±13

35±17

426±426

341±256

610±377

572±91

1523±677

Nicosulfuron

25±12

4.5±3.6

0±0

0±0

272±272

391±323

693±268

2,4-D+MCPA

0±0

14±14

247±107

58±30

326±82

0±0

645±472

Hand hoeing

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Urea

Control

19±18

63±63

181±181

264±76

393±26

450±49

1370±345

Nicosulfuron

5±5

60±38

0±0

0±0

252±113

44±22

361±58

2,4-D+MCPA

0±0

1±1

60±57

73±73

207±83

0±0

341±83

Hand hoeing

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Withholding

Control

Control

366±294

5±3

72±63

25±23

582±405

224±172

1274±461

Nicosulfuron

42±27

0±0

42±42

0±0

329±81

80±59

493±99

2,4-D+MCPA

39±25

3.5±3.5

62±62

24±24

209±162

0±0

337±211

Hand hoeing

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Urea

Control

5.9±5.9

123±61

9±5

79±55

234±151

95±57

545±60

Nicosulfuron

8.8±5

0±0

0±0

0±0

186±39

0±0

194±52

2,4-D+MCPA

4±4

0±0

0±0

52±6

135±101

0±0

191±80

Hand hoeing

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

0±0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با کاربرد نیکوسولفورون در شرایط قطع آبیاری همراه با کاربرد نیتروژن و یا بدون آن، وزن خشک تاج‌خروس به‌ترتیب از پنج به صفر گرم در متر مربع و 123 به صفر گرم در متر مربع تغییر یافت و باعث کنترل صد در صد شد. کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ در شرایط آبیاری مطلوب، وزن خشک تاج‌خروس را به‌طور معنی‌داری کم نکرد، ولی کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ در آبیاری مطلوب بدون کود نیتروژن، باعث کاهش معنی‌دار وزن خشک تاج‌خروس از 60 به یک گرم در متر مربع شد (جدول 1). با کاربرد نیکوسولفورون در شرایط آبیاری مطلوب همراه یا بدون کاربرد کود نیتروژن، علف­های‌هرز دم‌روباهی و سوروف را به میزان صد در صد کنترل نمود و طبق انتظار، توفوردی+ ام­سی­پی­آ تأثیر معنی‌دار عدم مصرف کود نیتروژن بر این دو علف­هرز نداشت، ولی با مصرف کود نیتروژن، وزن خشک سوروف و دم‌روباهی از 264 به 73 و 181 به 60 گرم در متر مربع رسید (جدول 1). در شرایط قطع آبیاری و عدم مصرف کود نیتروژن وزن خشک دم‌روباهی در هر یک از علف­کش­های نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ تأثیر معنی‌داری بر دم‌روباهی نداشت ولی سوروف با کاربرد نیکوسولفورون در شرایط قطع آبیاری و همراه و یا بدون مصرف نیتروژن، به‌طور کامل کنترل شد و وزن خشک آن به‌ترتیب از 25 و 52 گرم در متر مربع در شاهد به صفر رسید.

علف پنجه‌کلاغی به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر کاربرد علف‌کش‌ها و کود نیتروژن و تیمار آبیاری قرار نگرفت (جدول 1). وزن خشک علف­هرز توق تحت تأثیر نیکوسولفورون در آبیاری مطلوب بدون مصرف کود نیتروژن، تغییر معنی‌داری نداشت، ولی مصرف کود نیتروژن در همان شرایط، باعث کاهش معنی‌دار وزن خشک توق از 450 به 44 گرم در متر مربع شد. علف­کش نیکوسولفورون در شرایط قطع آبیاری با و بدون مصرف کود نیتروژن، کاهش معنی‌داری به‌ترتیب از 224 به 80 و از 95 به صفر گرم در متر مربع در وزن خشک توق در پی داشت (جدول 1). کاربرد علف­کش­های نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ در شرایط آبیاری مطلوب بدون مصرف کود نیتروژن، تأثیر معنی‌داری بر وزن خشک کل علف­های‌هرز نسبت به شاهد بدون وجین نداشت، ولی با کاربرد کود نیتروژن، کارایی علف­کش­های مذکور در آبیاری مطلوب، باعث کاهش معنی­دار وزن خشک کل علف­های‌هرز شد، به‌طوری‌که وزن خشک کل علف­های‌هرز از 1370 گرم در متر مربع به 361 گرم در متر مربع در نیکوسولفورون و 341 گرم در متر مربع در توفوردی+ ام­سی­پی­آ کاهش یافت. کاربرد علف­کش­های نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ در شرایط قطع آبیاری همراه با کاربرد کود نیتروژن نیز تأثیر معنی‌داری بر وزن خشک کل علف­های‌هرز داشت، به‌طوری‌که وزن خشک کل علف­های‌هرز به‌ترتیب از 1274 در شاهد بدون وجین به 493 و 337 گرم در متر مربع کاهش یافت. با کاربرد کود نیتروژن در شرایط قطع آبیاری، وزن خشک کل علف­های‌هرز تحت تأثیر نیکوسولفورون و توفوردی+ ام­سی­پی­آ، به‌ترتیب از 545 گرم در متر مربع در شاهد بدون وجین به 194 و 191 گرم در متر مربع کاهش یافت (جدول 1). بر اساس جدول 1، در واقع علف‌کش‌ها ممکن است به‌صورت مستقیم بر علف‌هرز اثر نگذارد. با کنترل علف‌های‌هرز پهن‌برگ، رشد ذرت بیشتر می‌شود و از طریق افزایش توانایی رقابت، می‌تواند رشد علف‌های‌هرز باریک برگ را کاهش دهد. هر چه شرایط رشد ذرت بهتر شود، کنترل مستقیم یا غیرمستقیم علف‌های‌هرز به‌صورت کاراتری انجام می گیرد.

عملکرد و اجزای عملکرد ذرت

اثر اصلی سطوح آبیاری و علف‌کش و همچنین برهمکنش آبیاری، کود و علف‌کش بر وزن هزار دانه در سطح پنج درصد معنی‌دار بود. از نظر تعداد دانه در ردیف بلال در ذرت، تمامی اثرات به جز برهمکنش آبیاری، کود و علف‌کش در سطوح پنج و یک درصد معنی‌دار شدند. اثر اصلی کوددهی و علف‌کش بر شاخص تعداد ردیف در بلال در سطوح یک و پنج درصد و اثرات اصلی کود دهی و علف‌کش بر عملکرد دانه در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. برهمکنش آبیاری و کود دهی در سطح پنج درصد و برهمکنش کود دهی و علف‌کش و برهمکنش کود دهی، آبیاری و علف‌کش بر عملکرد دانه در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. برهمکنش کود دهی، آبیاری و علف‌کش و برهمکنش آبیاری و علف‌کش بر عملکرد بیولوژیک در سطح یک درصد معنی‌دار شدند و اثرات اصلی آبیاری، کود دهی و علف‌کش نیز بر عملکرد بیولوژیک در سطح یک درصد معنی‌دار شدند.

وزن هزار دانه

در شرایط آبیاری معمولی، بیشترین وزن هزار دانه در تیمار وجین علف‌های‌هرز و کاربرد نیکوسولفورون در شرایط کاربرد کود نیتروژن به‌دست آمد. کمترین وزن هزار دانه در شرایط آبیاری معمولی، از کاربرد نیکوسولفورون در شرایط عدم مصرف اوره و کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ همراه با مصرف نیتروژن به‌دست آمد (شکل 1). در شرایط قطع آبیاری در اوایل دوره رشد ذرت، بیشترین وزن هزار دانه ذرت به تیمار وجین علف‌های‌هرز و کاربرد نیکوسولفورون همراه با کاربرد نیتروژن تعلق داشت. کمترین وزن هزار دانه ذرت، در تیمار کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ همراه با نیتروژن و تیمار نیکوسولفورون بدون مصرف اوره مشاهده شد (شکل 1).

تعداد دانه در ردیف بلال

در شرایط آبیاری مطلوب، کمترین تعداد دانه در ردیف بلال ذرت در تیمار کاربرد نیکوسولفورون و بدون وجین به‌دست آمد و بالاترین آن، در تیمارهای وجین علف‌های‌هرز، هم در شرایط کاربرد کود نیتروژن و هم بدون مصرف کود و همچنین کاربرد نیکوسولفورون همراه با کود اوره به‌دست آمد (شکل A2). در شرایط آبیاری مطلوب، کمترین تعداد دانه در ردیف در تیمارهای کاربرد هر دو علف‌کش و عدم وجین علف‌های‌هرز بود. همچنین در شرایط قطع آبیاری، کمترین تعداد دانه در ردیف در تیمارهای کاربرد نیکوسولفورون و عدم وجین علف‌های‌هرز بود.

 

 

 

شکل 1- تأثیر برهمکنش سه گانه آبیاری، کود دهی و روش کنترل علف­هرز بر وزن هزار دانه ذرت. حروف مشابه نشان‌دهنده عدم اختلاف معنی‌دار در سطح پنج درصد احتمال است.

Figure 1. The three-way interaction effects of irrigation, fertilizer and weed control methods on corn 1000-grain weight. Means with the different letters are significantly different at the 0.05 of probability level.

 

 

بیشترین تعداد دانه در ردیف، در تیمارهای وجین کامل علف‌های‌هرز در هر دو شرایط آبیاری مطلوب و قطع آبیاری و همچنین کاربرد علف‌کش توفوردی+ ام­سی­پی­آ مشاهده شد (شکل B2). در هر دو شرایط قطع دوره‌ای آبیاری، بیشترین تعداد دانه در ردیف از هر دو تیمار کاربرد و عدم کاربرد نیتروژن به‌دست آمد. در شرایط آبیاری مطلوب، کاربرد کود اوره باعث افزایش معنی‌دار تعداد دانه در ردیف بلال نسبت به عدم کاربرد کود اوره شد (شکل C2).

تعداد ردیف در بلال

بیشترین تعداد ردیف در بلال در تیمار شرایط کاربرد علف‌کش توفوردی+ ام­سی­پی­آ و تیمار وجین کامل علف‌های‌هرز، به‌ترتیب به میزان 5/11 و 3/11 به‌دست آمد؛ هر چند با تعداد ردیف در بلال در تیمار عدم وجین علف‌های‌هرز، تفاوت معنی‌داری نداشت. کمترین مقدار تعداد ردیف در بلال در کاربرد نیکوسولفورون به میزان 3/10 ردیف در هر بلال به‌دست آمد (شکل A3). تعداد ردیف در بلال با مصرف اوره افزایش معنی‌داری یافت و به 48/11 ردیف در هر بلال، در مقایسه با 6/10 ردیف در هر بلال در شاهد بدون مصرف اوره رسید (شکل B3).

عملکرد بیولوژیک

بیشترین عملکرد بیولوژیک به میزان 27160 کیلوگرم در هکتار، از تیمار وجین علف‌های‌هرز همراه با کاربرد کود اوره در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری به‌دست آمد و کمترین مقدار آن، در تیمارهای کاربرد علف‌کش توفوردی+ ام­سی­پی­آ و عدم وجین علف‌های‌هرز در شرایط آبیاری مطلوب و عدم مصرف نیتروژن به‌ترتیب به میزان 9174 و 9502 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد که البته با تیمارهای کاربرد نیکوسولوفورون در شرایط عادی آبیاری و بدون مصرف اوره به همراه تیمارهای عدم وجین علف‌های‌هرز و کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ و همچنین تیمارهای کاربرد نیکوسولفورون بدون مصرف نیتروژن در شرایط قطع آبیاری و تیمارهای عدم وجین علف‌های‌هرز در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری همراه و یا بدون مصرف اوره، اختلاف معنی‌داری نداشت (شکل 4).

 

 

 

 
 

 

 

شکل 2- برهمکنش دو گانه روش کنترل و کود (A)، روش کنترل و قطع آبیاری (B) و کود و قطع آبیاری (C) بر تعداد دانه در ردیف ذرت. حروف مشابه نشان‌دهنده عدم اختلاف معنی‌دار در سطح پنج درصد احتمال است.

Figure 2. The two-way interaction effects of herbicide and fertilizer (A), herbicide and withholding and irrigation (B), fertilizer and withholding and irrigation (C) on grain number per row of ear in corn. Means with the different letters are significantly different at the 0.05 of probability level.

   

 

شکل 3- اثرات اصلی روش کنترل علف­هرز و کود بر تعداد ردیف در بلال ذرت. حروف مشابه نشان‌دهنده عدم اختلاف معنی‌دار در سطح پنج درصد احتمال است.

Figure 3. Main effects of weed control methods and fertilizer on grain row number per ear of corn. Means with the different letters are significantly different at the 0.05 of probability level.

 

 

 

شکل 4- تأثیر برهمکنش آبیاری، کود دهی و روش کنترل علف­هرز بر عملکرد بیولوژیک ذرت. حروف مشابه نشان‌دهنده عدم اختلاف معنی‌دار در سطح پنج درصد احتمال است.

Figure 4. The three-way interaction effects of irrigation, fertilizer and weed control method on corn biological yield. Means with the different letters are significantly different at the 0.05 of probability level.

 

 

 

عملکرد دانه ذرت

در شرایط آبیاری مطلوب، بیشترین عملکرد دانه به‌میزان 8635 کیلوگرم در هکتار از تیمار شاهد بدون علف‌هرز (وجین علف­های هرز) و عدم مصرف اوره به‌دست آمد. در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری، بیشترین عملکرد دانه در تیمار وجین علف‌های‌هرز همراه با مصرف اوره به میزان 9800 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد که با عملکرد دانه حاصل از کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ بدون استفاده از اوره، اختلاف معنی‌داری نداشت (شکل 5). کمترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری مطلوب در تیمارهای کاربرد علف‌کش توفوردی+ ام­سی­پی­آ، بدون مصرف کود اوره به‌ترتیب 3947 و 3882 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد که تفاوت معنی‌داری با تیمار عدم وجین علف‌های‌هرز نداشت که ممکن است به دلیل پررنگ شدن حضور باریک‌برگ­ها یا سمیت علف­کش بوده باشد. در شرایط کاربرد کود اوره همراه با آبیاری مطلوب، کمترین عملکرد دانه مربوط به کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ به میزان 5228 کیلوگرم در هکتار بود که شاید به دلیل افزایش رشد علف­های‌هرز کشیده برگ در پی کاربرد علف­کش توفوردی+ ام­سی­پی­آ باشد که مصرف کود اوره باعث تشدید آن شده است (شکل 5). در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری و عدم مصرف نیتروژن، کمترین عملکرد در پی کاربرد علف‌کش نیکوسولفورون به‌میزان 3701 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد. با مصرف کود اوره در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری، کمترین عملکرد دانه به میزان 5573 و 5611 کیلوگرم در هکتار به‌ترتیب در تیمارهای توفوردی+ ام­سی­پی­آ و عدم وجین علف‌های‌هرز به‌دست آمد که اختلاف معنی‌داری با سایر تیمارهای کنترل علف­هرز داشت (شکل 5).

 

 

 

شکل 5- تأثیر برهمکنش سه گانه آبیاری، کود دهی و روش کنترل علف­هرز بر عملکرد دانه ذرت. حروف مشابه نشان‌دهنده عدم اختلاف معنی‌دار در سطح پنج درصد احتمال است.

Figure 5. The three-way interaction effects of irrigation, fertilizer and weed control method on corn grain yield. Means with the different letters are significantly different at the 0.05 of probability level.

 

 

یکی از عوامل مؤثر در کارایی علف‌کش‌ها، وضعیت رطوبت خاک می‌باشد که با توجه به اهمیت آن، از چندین دهه قبل تاکنون مورد توجه بوده است و تحقیقات متعددی در مورد آن انجام شده است که می‌توان به تأثیر رطوبت خاک در کارایی علف‌کش دیکلوفوپ متیل[9] روی علف­هرز یولاف وحشی (Wilcox et al., 1987)، بنتازون[10] در کنترل گاوپنبه[11] (Hinz & Owen, 1994)، ایمازتاپیر[12] بر علف­هرز سوروف[13] (Zhang et al., 2001)، و علف‌کش فلورپیراکسیفن بنزیل[14] بر علف‌های‌هرز اویارسلام[15] و سزبانیا[16] (Ryan Miller & Norsworthy, 2018) اشاره کرد. در آزمایش حاضر، هر چند کارایی تیمارهای کنترل علف‌های‌هرز به‌ویژه علف‌کش‌ها تحت تأثیر قطع دوره‌ای آبیاری قرار گرفت، ولی در تلفیق با مصرف کود نیتروژن، پاسخ متفاوتی نسبت به آبیاری مطلوب به‌دست آمد. در شرایط آبیاری مطلوب و عدم مصرف نیتروژن، کاربرد هر دو علف‌کش، تأثیر چندانی در افزایش عملکرد دانه، بیولوژیک و وزن هزار دانه نداشت، ولی کاربرد کود اوره در شرایط آبیاری مطلوب، باعث افزایش کارایی علف‌کش نیکوسولفورون در افزایش معنی‌دار عملکرد دانه، بیولوژیک و تا حدی وزن هزار دانه شد (شکل­های 1، 4 و 5). نتایج تحقیقی نشان داد که کاربرد 56 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در یک خاک با سطح پائین نیتروژن سبب شد تا 4/1 تا 6/2 برابر دوز مورد نیاز علف‌کش کلودینافوپ پروپارژیل[17] و فنوکساپرورپ[18] برای کنترل علف­هرز یولاف وحشی مورد نیاز باشد (Kumar & Jha, 2017). در آزمایشی دیگر، کارایی علف‌کش مزوتریون[19]+ نیکوسولفورون به همراه کاربرد کود اوره در خاک، بهترین نتیجه را در کنترل علف‌های‌هرز داشت (Milena et al., 2017).

در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری در مراحل رویشی ذرت و عدم کاربرد نیتروژن، کارایی علف‌کش نیکوسولفورون در کنترل علف‌های‌هرز بسیار پائین بود، به‌طوری‌که عملکرد دانه به میزان 3701 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد که از تیمار شاهد عدم وجین علف‌های‌هرز با عملکرد دانه 5758 کیلوگرم در هکتار نیز به‌طور معنی‌داری پائین تر بود. به‌نظر می رسد از طرفی کمبود رطوبت خاک به دلیل قطع آبیاری باعث کاهش فعالیت بیولوژیک علف­کش نیکوسولفورون شده است و از طرف دیگر، کمبود نیتروژن باعث تشدید سمیت علف­کش نیکوسولفورون بر ذرت شده است. در مقابل، بیشترین مقدار عملکرد دانه در تیمار کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ به میزان 8148 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد که اختلاف معنی‌داری با سایر تیمارهای کنترل علف‌های‌هرز داشت. با مصرف کود اوره در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری، کارایی علف‌کش‌های مورد استفاده برخلاف شرایط عدم مصرف کود اوره شد، به‌طوری‌که در کاربرد علف‌کش نیکوسولفورون، عملکرد دانه به 7337 کیلوگرم در هکتار رسید که نسبت به عملکرد دانه در هنگام کاربرد توفوردی+ ام­سی­پی­آ (5573 کیلوگرم در هکتار) بالاتر بود و می‌توان گفت که کاربرد نیتروژن در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری، باعث کاهش کارایی توفوردی+ ام­سی­پی­آ شده است؛ هر چند در آزمایشی، افزایش کاربرد نیتروژن، باعث نیاز به دزهای بالاتری از نیکوسولفورون برای کنترل علف‌های‌هرز ذرت شد (Zare et al., 2008). بر اساس نتایج یک تحقیق، مصرف کود نیتروژن دو هفته پس از کاربرد توفوردی+ مکوپروپ[20]+ دایکمبا، کارایی آن را کاهش داد (Johnson, 1984). در آزمایش دیگری، در شرایط نیتروژن کم نسبت به شرایط نیتروژن زیاد، تقریباً به شش برابر علف‌کش نیکوسولفورون نیاز بود تا علف­هرز دم‌روباهی[21] کنترل شود. همچنین برای کنترل تاج‌خروس در شرایط نیتروژن کم، دوزهای بالاتری از نیکوسولفورون، مزوتریون، گلوفوزینات[22] و گلایفوزیت برای کاهش 50 درصدی زیست‌توده تاج‌خروس نیاز بود. از سوی دیگر، سطوح مختلف نیتروژن، تأثیری در کارایی علف‌کش‌های مزوتریون، گلوفوزینات و آترازین[23] در کنترل گاوپنبه نداشت (Cathcart et al., 2004). تأثیر تیمار قطع دوره‌ای آبیاری در کاربرد و عدم کاربرد نیتروژن بر علف‌کش در عملکرد بیولوژیک همانند عملکرد دانه ذرت کمتر مشهود بود، ولی در صفت وزن هزار دانه و تعداد دانه در ردیف بلال، تقریباً مشابه تغییرات عملکرد دانه ذرت بود. با توجه به شکل 5، عملکرد چهار تن در هکتار در تیمارهای کاربرد علف کش در شرایط آبیاری و بدون کود و همچنین کاربرد نیکوسولفورون در شرایط بدون کود و قطع آبیاری مشاهده شد. نکته اینجاست که هر چند علف کش با هدف جلوگیری از تاثیر علف‌هرز بر عملکرد گیاه زراعی مصرف می شود، ولی نباید از نظر دور داشت که خود علف‌کش نیز باعث تنش شیمیایی در گیاه زراعی می‌شود و افت عملکرد گیاه زراعی را در پی دارد که در نتایج این آزمایش کاملا مشهود است. حال مصرف کودهای نیتروژنی مانند اوره در برخی از علف‌کش‌ها می‌تواند باعث کاهش این تنش علف‌کش بر گیاه زراعی شود که در نتایج آزمایش می‌توان آن را دید. این بدین معناست که اگر علف کش بدون کود نیتروژن مصرف شود، خسارت بالاتری نسبت به علف‌های‌هرز بر گیاه زراعی خواهد داشت.

 

نتیجه‌گیری کلی

کاربرد مؤثر علف‌کش همراه با مصرف کود نیتروژن در مزرعه می‌تواند به‌عنوان یک استراتژی برای مدیریت علف‌های‌هرز و دستیابی به حداکثر عملکرد گیاه زراعی مدنظر قرار گیرد (Wang et al., 2019)، ولی نباید تأثیر سایر استراتژی­های زراعی مانند قطع دوره‌ای آبیاری را بر مدیریت علف‌های‌هرز را از نظر دور داشت. بر طبق نتایج این آزمایش، در شرایط قطع دوره‌ای آبیاری، تامین نیتروژن باعث ایجاد کارایی بهتر نیکوسولفورون نسبت به توفوردی+ ام­سی­پی­آ در کنترل علف­های هرز شد، ولی در شرایط عدم مصرف نیتروژن نتیجه عکس بود. در شرایط آبیاری مطلوب و تامین نیتروژن، نیکوسولفورون نسبت به توفوردی+ ام­سی­پی­آ کارایی بهتری در کنترل علف­های‌هرز داشت، ولی در شرایط عدم مصرف نیتروژن، کارایی هر دو علف­کش در کنترل علف­های‌هرز به یک میزان بود.

 

REFERENCES

Bargaz, A., Isaac, M. E., Jensen, E. S. & Carlsson, G. (2016). Nodulation and root growth increase in lower soil layers of water‐limited faba bean intercropped with wheat. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 179, 537-546.

Blackshaw, R. E., Brandt, R. N., Janzen, H. H., Entz, T., Grant, C. A. & Derksen, D. A. (2003). Differential response of weed species to added nitrogen. Weed Science, 51, 532-539.

Cathcart, J. R., Chandler, K. & Swanton, C. J. (2004). Fertilizer nitrogen rate and the response of weeds to herbicides. Weed Science, 52, 291-296.

Gao, Y. & Lynch, J. P. (2016). Reduced crown root number improves water acquisition under water deficit stress in maize (Zea mays L.). Journal of Experimental Botany, 67: 4545-4557.

Hajibabaei, M. & Azizi, F. (2016). Effect of drought stress on vegetative and reproductive stage of forage and kernel corn hybrids. Iranian journal of Field Crops Research, 14, 302-313.

Hinz, J. R. & Owen, M. D. K. (1994). Effect of drought stress on velvetleaf (Abutilon theophrasti) and bentazon Efficacy. Weed Science, 42, 76-81.

Jaleel, C. A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Somasundaram, R. & Panneerselvam, R. (2009). Drought stress in plants: a review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of Agricultural Biology, 11, 100-105.

Johnson, B. (1987). Influence of nitrogen on recovery of bermudagrass (Cynodon dactylon) treated by herbicides. Weed Science, 32, 819-823.

Kim, D. S., Marshall, E. J. P., Brain, P. & Caseley, J. C. (2006). Modeling the effects of sub-lethal doses of herbicide and nitrogen fertilizer on crop-weed competition. Weed Research, 46, 492-502.

Kresovic, B., Tapanarova, A., Tomic, Z., Zivotic, L., Vujovic, D., Sredojevic, Z. & Gajic, B. (2016). Grain yield and water use efficiency of maize as influenced by different irrigation regimes through sprinkler irrigation under temperate climate. Agricultural Water Management, 169, 34-43.

Kumar, V. & Jha, P. (2017). Influence of nitrogen rate, seeding rate, and weed removal timing on weed interference in barley and effect of nitrogen on weed response to herbicide. Weed Science, 65, 189-201.

Lynch, J. P. & Wojciechowski, T. (2015). Opportunities and challenges in the subsoil: pathways to deeper rooted crops. Journal of Experimental Botany. 66, 2199-2210.

Milena, S., Milan, B. & Vesna, D. (2017). Effects of nitrogen form, row spacing and herbicide application on weed control and maize biomass production. Herbologia, 16, 35-48.

Paez-Garcia, A., Motes, C. M., Scheible, W. R., Chen, R., Blancaflor, E. B. & Monteros, M. J. (2015). Root traits and phenotyping strategies for plant improvement. Plans, 4, 334-355.

Patterson, D. T. (1995). Effects of environmental stress on weed/crop interactions. Weed Science, 43, 483-490.

Ryan Miller, M. & Norsworthy, J. K. (2018). Influence of soil moisture on absorption, translocation, and metabolism of florpyrauxifen-benzyl. Weed Science, 66, 418-423.

Sharp, R. E. & Davies, W. J. (1985). Root growth and water uptake by maize plants in drying soil. Journal of experimental Botany, 36, 1441-1456.

Sebastian, D. J., Nissen, S. J., Westra, P., Shaner, D. L. & Butters, G. (2017). Influence of soil properties and soil moisture on the efficacy of indaziflam and flumioxazin on Kochia scoparia. Pest Management Science, 73, 444-451.

Skelton, J. J., Ma, R. & Riechers, D. E. (2016). Waterhemp (Amaranthus tuberculatus) control under drought stress with 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid and glyphosate. Weed Biology and Management, 16, 34-41.

Sulewska, H., Koziara, W., Smiatacz, K., Szymanska, G. & Panasiewicz, K. (2012). Efficacy of selected herbicides in control of maize. Fragmenta Agronomica, 29, 144-151.

Wang, L., Liu, Q., Dong, X., Liu, Y. & Lu, J. (2019). Herbicide and nitrogen rate effects on weed suppression, N uptake, use efficiency and yield in winter oilseed rape (Brassica napus L.). Global Ecology and Conservation, 17, 1-10.

Wilcox, D. H., Morrison, I. N. & Marshall, G. (1987). Effect of soil moisture on the foliar- applied wild oat herbicide. Canadian Journal of Plant Science, 67, 1117-1120.

Yaghoobi, S. R., Aghaalikhani, M., Ghalavand, A. & Zand, E. (2011a). Evaluation of important growth parameters of lepyrodiclis (Lepyrodiclis holosteoides Fenzl.) under different light densities and nitrogen rates. Iranian Journal of Weed Science, 7, 31-43. (In Persian)

Yaghoobi, S. R., Ghalavand, A., Aghaalikhani, M. & Zand, E. (2011b). Investigation of herbicide-nitrogen interaction on wheat yield and yield components in competition with lepyrodiclis (Lepyrodiclis holosteoides Fenzl.) competition. Iranian Journal of Weed Science, 7, 13-30. (In Persian)

York, L. M., Galindo-Castaneda, T., Schussler, J. R. & Lynch, J. P. (2015). Evolution of US maize (Zea mays L.) root architectural and anatomical phenes over the past 100 years corresponds to increased tolerance of nitrogen stress. Journal of Experimental Botany, 66, 2347-2358.

Zare, A., Rahimian Mashhadi, H., Alizadeh, H. & Beheshtian Mesgaran, M. (2008). The response of corn weeds to nitrogen fertilizer rates and herbicide dosages. Iranian Journal of Weed Science, 4, 21-32. (In Persian)

Zhang, W., Webster, E. P. & Magdi Selim, H. (2001). Effect of Soil Moisture on Efficacy of imazethapyr in Greenhouse. Weed Technology, 15, 355-359.

 

[1] Sulfosulfuron+ Metsulfuron methyl WG 75%

[2] Lepyrodiclis holosteoides Fenzl.

[3] Xanthium strumarium L.

[4] Portulaca oleracea L.

[5] Amaranthus retroflexus L.

[6] Setaria viridis L.

[7] Echinochloa crus-galli L.

[8] Digitaria sanguinalis L.

[9] Diclofop methyl

[10] Bentazon

[11] Abutilon theophrasti

[12] Imazethapyr

[13] Echinochloa crus-galli

[14] Florpyrauxifen-benzyl

[15] Cyperus esculentus L.

[16] Sesbania herbacea Mill.

[17] Clodinafop

[18] Fenoxaprop

[19] Mesotrione

[20] Mecoprop

[21] Setaria viridis L.

[22] Glufosinate

[23] Atrazine