برهم‌کنش علف‌کش‌های پرتیلاکلر و بن‌سولفورون‌متیل در کنترل علف‌های‌هرز شالیزار

مقدمه

فلور علف‌های‌هرز شالیزارها، متنوع و ترکیبی از نازک‌برگ‌ها، پهن‌برگ‌ها و جگن‌ها است. علف‌های‌هرز فوق دارای واکنش متفاوتی به علف‌کش‌ها هستند و استفاده از حداقل دو یا چند علف‌کش جهت کنترل آن‌ها اجتناب‌ناپذیر است. کاربرد چند علف‌کش در یک مزرعه ممکن است تناوبی و یا به‌صورت اختلاط باشد. اختلاط علف‌کش‌ها همیشه دور از مخاطره نبوده است و ترکیب آن‌ها، گاه موجب کاهش کارایی[1]، افزایش کارایی[2] و گاه فاقد هرگونه تأثیر افزایشی یا کاهشی[3] بر کارایی آن‌ها است. درصورت انتخاب علف‌کش‌های سازگار با یکدیگر و اختلاط دو یا چند علف‌کش در یک محلول سمپاشی، مزیت‌های متعددی از جمله صرفه‌جویی در زمان مورد نیاز برای کاربرد علف‌کش و کنترل طیف گسترده‌تری از علف‌های‌هرز در مقایسه با مصرف انفرادی آن‌ها حاصل خواهد شد. به‌علاوه بهره‌گیری از خاصیت سینرژیستی علف‌کش‌ها، کاهش هزینه را به دنبال دارد و میزان ورود سموم به محیط را کاهش می‌دهد (Streibig & Jensen 2000; Kudsk & Mathiassen 2004).

موفقیت در اختلاط علف‌کش‌ها، به کارایی هر جزء علف‌کش و مؤثر بودن آن به آن میزانی است که در کاربرد انفرادی دارد (Myer & Coble 1992). وقتی علف‌کش‌ها اختلاط می‌یابند، عکس‌العمل بین آن‌ها می‌‌تواند در محلول تهیه شده، در سطح گیاه، در خاک، در داخل اندام‌های گیاه و در سطح سلولی اتفاق ‌افتد (Green & Baily., 1988; Barret, 1993). به‌علاوه احتمال واکنش علف‌کش‌ها با آفت‌کش‌هایی که از قبل مصرف شده و در سطح برگ قرار دارند، وجود دارد (Hatzios & Penner, 1985).

کاهش کنترل گراس‌ها، هنگامی‌که آن‌ها با دیگر علف‌کش‌ها به‌صورت همزمان مصرف شده‌اند، گزارش شده است. نتایج تحقیقات نشان دهنده کاهش کارایی فنوکساپروپ (بازدارنده ‌سنتز استیل‌کوآنزیم‌آ‌کربوکسیلاز ACCase) در کنترل سوروف در اختلاط با هالوسولفورون
Zhang et al., 2005)) و بن‌سولفورون‌متیل
(Jordan, 1995) بوده است. به‌علاوه اثرات آنتاگونیستی در اختلاط فنوکساپروپ با بیس‌پایریباک ‌سدیم، پنوکسولام، کوئینکلوراک و ایمازاتاپیر گزارش شده است (Blouin et al., 2010). نتایج تحقیقات، بیانگر کارایی فنوکساپروپ در اختلاط با بنتازون (Jordan, 1995)، تریکلوپیر (Stauber et al., 1991) و بروموکسینیل (Stauber et al., 1991) و توفوردی (Mueller et al., 1989) بوده است. ستوکسیدیم نیز با بنتازون (Young & Hart., 1999) و بروموکسینیل دارای آنتاگونیستی بود (Stauber et al. 1991). علف‌کش‌های گروه استولاکتاز‌سینتاز دارای بازدارندگی بر کارایی باریک‌برگ‌کش‌ها بودند (Burke et al., 2004). بنتازون، تریکلوپیر، بن‌سولفورون، هالوسولفورون و پروپانیل علف‌کش‌هایی هستند که با پنوکسولام و سای‌هالوفوب قابلیت اختلاط و کاربرد همزمان دارند (Baldwin et al. 2001). اختلاط علف‌کش کلریمورون با گلیفوسیت، کاهش کارایی گلیفوسیت در کنترل سوروف را موجب نشد، اما این اختلاط دارای سودمندی اقتصادی خاصی هم نبود (Jordan et al., 1997).

 علف‌کش SAN 582 از خانواده کلرواستامید‌ها است که قبل از کشت ذرت، سورگوم، بادام و سویا با خاک مخلوط می‌شود. این علف‌کش با ستوکسیدیم در کنترل سوروف، جانسون‌گراس و سیگنال‌گراس (Brachiaria platyphylla) در کاربرد پس‌رویشی و اختلاط در تانک سمپاشی، دارای رابطه‌ سینرژیستی بود (Scott, 1997).

اختلاط فنوکساپروپ با اتوکسی‌سولفورون، بهبود 43 تا 69 درصدی کنترل سوروف در مقایسه با کاربرد انفرادی فنوکساپروپ را موجب شد، درحالی‌که اختلاط آزیم‌سولفورون با فنوکساپروپ، دارای اثر کاهشی بود و کاهش 86 درصدی کنترل لپتوکلوآ (Leptochloa sp.) در مقایسه با مصرف انفرادی فنوکساپروپ را در پی داشت (Bhullar et al., 2016). اختلاط سای‌هالوفوب و پنوکسولام با دیگر پهن‌برگ‌کش‌ها یا جگن‌کش‌ها میسر است و امکان کنترل همه‌‌ علف‌های‌هرز را با یک مرتبه سمپاشی فراهم می‌نماید (Ntanos et al., 2002). اختلاط بیس‌پایریباک‌سدیم با فنوکساپروپ، فاقد اثر سوء بر کارایی آن‌ها بود، درحالی‌که بیس‌پایریباک‌سدیم و سای‌هالوفوب، دارای آنتاگونیزم شدید بودند و کارایی بیس‌پایریباک‌سدیم در اختلاط بین این دو، به‌شدت کاهش پیدا کرد. بنابراین در صورت حضور علف‌هرز باریک‌برگ لپتوکلوآ، اختلاط بیس‌پایریباک با فنوکساپروپ قابل توصیه است (Boger et al., 2002).

کاربرد همزمان بیس‌پایریباک‌سدیم با تیوبنکارب، دارای اثر افزایشی در کنترل سوروف بود (Fischer et al., 2004). اختلاط باریک‌برگ‌کش‌های مولینیت با پرتیلاکلر، دارای تأثیر منفی بر کارایی آن‌ها بود. به‌علاوه تیوبنکارب و بوتاکلر هر یک به‌تنهایی، از کارایی خوبی در کنترل سوروف برخوردارند و اختلاط آن‌ها، کاهش کارایی کنترل این علف‌هرز را به‌دنبال داشت (Ntanos et al., 1992). پرتیلاکلر (بازدارنده سنتز اسید‌های چرب با زنجیره بلند) و سولفونیل‌اوره‌ها (بازدارندگان (ALS) دارای روابط سینرژیستی هستند، در حالی‌که پندیمتالین (بازدارنده جفت شدن میکروتوبول‌ها) با سولفونیل‌اوره‌ها، دارای اثرات آنتاگونیستی یا افزایشی است (Kaushik et al., 2006). همچنین نتایج بررسی دیگری نشان داد که اختلاط تیوبنکارب با لونداکس، دارای روابط سینرژیستی بود و تشدید گیاه‌سوزی برنج را موجب شد (Hill et al., 1990).

اختلاط علف‌کش‌ها دارای مزایای دیگری نیز هست و آن‌ها ممکن است از تغییر فلور جمعیت علف‌های‌هرز که در اثر کاربرد یک علف‌کش اتفاق می‌افتد، جلوگیری کنند. منظور از تغییر فلور، ظهور گونه‌های متحمل و نه مقاوم هرز به علف‌کشی است که به‌طور تکراری مصرف می‌شود. به ‌هرحال، استفاده از اختلاط علف‌کش‌ها می‌تواند منجر به توسعه علف‌های‌هرز دارای مقاومت به چند  علف‌کش شود
(Barrett, 1993). به‌طور‌کلی در زراعت برنج، یک جزء ترکیب در اختلاط علف‌کش‌ها، سولفونیل‌اوره‌هایی همانند بن‌سولفورون و پیرازوسولفورون هستند (Naylor, 1996).

شالیکاران، اختلاط علف‌کش‌های باریک‌برگ‌کش با پهن‌برگ و جگن‌کش را ترجیح می‌دهند تا طیف کنترل علف‌های‌هرز را وسیع‌تر نمایند و تعداد دفعات کاربرد علف‌کش‌ها را کاهش دهند (Jordan, 1995). علاوه بر اختلاط علف‌کش‌های انتخابی یک محصول، در برخی موارد، اختلاط شامل یک علف‌کش غیر‌انتخابی پس‌رویشی با یک علف‌‌کش دارای باقیمانده فعال در خاک است (Lanclos et al., 2002) تا بدین وسیله، طول دوره کنترل علف‌های‌هرز طولانی‌تر شود. بخ‌طور‌کلی در اختلاط، علف‌کش‌هایی با مکانیزم عمل متفاوت با یکدیگر ترکیب می‌شوند (Lanclos et al., 2002).

علف‌کش‌های خاک‌پاش متعدّد با مکانیزم عمل متفاوت از گروه‌های شیمیایی کلرواستامید‌ها، دی‌تیوکاربامات‌ها، بازدارندگان سنتز رنگدانه، دی‌نیتروآنیلین‌ها، علف‌کش‌های هورمونی و بازدارندگان سنتز استولاکتاز سینتاز برای کنترل سوروف در شالیزار معرفی شده‌اند، ولی تعدّد علف‌کش‌‌های خاک‌پاش برای کنترل جگن‌های چند‌ساله برنج بسیار محدود است و تنها علف‌کش موجود، بن‌سولفورون‌متیل (بن‌سولفورون) است. همچنین با وجود تنوع علف‌کش‌های خاکپاش، بیش از 90 درصد بازار تجارت این ترکیبات در دو دهه اخیر، منحصر به کلرواستامید‌ها (بوتاکلر و پرتیلاکلر) بوده است که بوتاکلر در حال حذف از لیست سموم مجاز کشور است. بنابراین با توجه به سابقه ‌مصرف گسترده کلرواستامیدها و احتمال افزایش مصرف پرتیلاکلر در آینده و نیز ضرورت کاربرد بن‌سولفورون، بررسی برهم‌کنش این علف‌کش‌ها در کنترل علف‌های‌هرز شالیزار ضروری به‌نظر می‌رسد.

سوروف، مهمترین و فراوانترین علف‌هرز شالیزارهای گیلان است و پرتیلاکلر، از علف‌کش‌های رایج‌ برای کنترل آن است. از سوی دیگر، بن‌سولفورون تنها و پرمصرف‌ترین علف‌کش برای کنترل جگن‌ها و پهن‌برگ‌های شالیزارهای شمال کشور است. کاربرد همزمان این دو علف‌کش، اقتصادی‌ترین روش برای کنترل علف‌های‌هرز در کشت نشایی برنج است. این پژوهش با هدف بررسی امکان اختلاط بن‌سولفورون و پرتیلاکلر جهت کنترل همزمان سوروف و پیزور، با هدف کاهش مصرف علف‌کش‌ها انجام شد.

مواد و روش‌ها

اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ در موسسه تحقیقات برنج کشور (معاونت مازندران، آمل)، در عرض ‌جغرافیایی 36 درجه و 28 درجه شمالی و طول ‌جغرافیایی 52 درجه و 23درجه شرقی و ارتفاع 8/29 متر از سطح دریا در شرایط گلدانی فضای آزاد در ﺳﺎل 1395 انجام شد. میزان نزولات سالانه در سال اجرای آزمایش 9/792 میلی‌‌متر و متوسط درجه حرارت سالانه 3/17 درجه سانتی‌‌گراد بود (Anonymous, 2017). بافت‌ خاک مورد استفاده در آزمایش از نوع سیلتی‌لومی بود. برخی ویژگی‌های شیمیائی و فیزیکی خاک مورد استفاده در آزمایش در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1- خصوصیات فیزکی و شیمیایی خاک آزمایش

 آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح‌ بلوک‌‌های‌ کامل‌ تصادفی  با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل دو علف‌‌کش بن‌سولفورون‌متیل (DF 60%, 62.5 g ha^-1) ‌و پرتیلاکلر (EC 50%, 1.75 L.ha^-1 )‌ بود که هر یک در شش سطح صفر،‌ 25، 50‌، 75، ‌100 و 125 درصد دز توصیه‌‌شده بررسی شدند و فاکتور دوم،‌ گونه‌ علف‌‌هرز شامل دو گونه‌ی سوروف ‌(Echinochloa crus galli) و پیزور (Bolboschoenus planiculmis) ‌بود. ابتدا غده‌های پیزور و بذر سوروف و برنج (رقم شیرودی) در خزانه کشت شدند و علف‌های‌هرز در مرحله‌ی 5/1 تا دو برگی و برنج در مرحله‌ی سه تا چهار برگی به‌طور هم‌زمان در گلدان‌ نشاکاری شدند. گلدان‌های مورد استفاده، بیضوی شکل به قطر 24 و ارتفاع 30 سانتی‌متر بود که حدود دوسوم آن‌ها از خاک پر شد و مشابه شرایط شالیزار در حالت غرقاب گل‌آب یا پادل شدند و بدون زه‌کش بودند. نشاکاری گیاهچه‌های برنج و علف‌هرز، در تاریخ 14 تیرماه 1398 انجام شد. برنج و علف‌های‌هرز به‌صورت مخلوط در هر گلدان کشت شدند و هر گلدان حاوی دو کپه برنج (هر کپه دو گیاهچه) و دو گیاهچه‌ علف‌هرز سوروف یا پیزور بود. مطابق نتایج آزمایش خاک، از کودهای شیمیایی اوره (200 کیلوگرم در هکتار)، فسفات‌آمونیوم (150 کیلوگرم در هکتار) و سولفات‌پتاسیم (100 کیلوگرم در هکتار) استفاده شد. زمان مصرف کودها و تیمارهای علف‌کشی، به‌ترتیب یک و چهار روز پس از نشاکاری بود. با توجه به هدف آزمایش که مطالعه‌ برهم‌کنش دو علف‌کش رایج و پرمصرف بن‌سولفورون و پرتیلاکلر در کنترل علف‌های‌هرز کلیدی سوروف و پیزور در برنج بود، کارایی این علف‌کش‌ها در کاربرد انفرادی و اختلاط هر یک از دزهای یک علف‌کش با سطوح مختلف (صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه شده) علف‌کش دیگر بررسی شد. گلدان‌ها در تمام فصل رشد، تا ارتفاع حدود پنج تا هفت سانتی‌متر  غرقاب بودند. مبارزه با کرم ساقه‌خوار برنج و بیماری‌‌ بلاست مطابق عرف انجام شد.

جهت بررسی تأثیر تیمارهای مورد بررسی بر برنج و علف‌های‌هرز، در مرحله‌ برداشت پس از کف‌بر کردن گیاه‌ زراعی و علف‌های‌هرز و تفکیک آن‌ها، نمونه‌ها جداگانه به مدت 48 ساعت، در آون 75 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و سپس وزن خشک آن‌ها اندازه‌گیری شد.

پس از اطمینان از نرمال‌‌ بودن داده‌‌ها،‌ تجزیه آن‌ها با استفاده از نرم‌‌افزار‌ (Version 9.13‌)SAS  انجام شد. با توجه به این‌که در این پژوهش، تیمارها شامل یک سری از داده‌های کمی (دز علف‌کش) بود، بنابراین از تجزیه رگرسیون به‌منظور برازش مدل مناسب جهت بررسی روند تغییرات صفات (زیست‌توده برنج و علف‌هرز) در تیمار با دز علف‌کش‌ها استفاده شد (Seefeldt et al., 1995). برای این منظور، معادله سه پارامتره لاگ لوجستیک (معادله 1) در مواردی که حداقل مقدار زیست‌توده علف‌هرز صفر بود، استفاده شد:

               معادله 1

در این معادله، Y: زیست‌توده علف‌هرز، C: حداکثر زیست‌تو.ده، x: دز علف‌کش و  ED50: دزی از علف‌کش است که در آن 50 درصد کاهش زیست‌توده به‌دست می‌آید.

در مواردی که کنترل کامل علف‌هرز حاصل نشده بود، روند کاهش زیست‌توده علف‌هرز با مدل دز-پاسخ استاندارد (Seefeldt et al., 1995., Streibig & Jensen., 2000)‌ (معادله 2) بررسی شد:

       معادله 2

که در این معادله، Y: زیست‌توده علف‌هرز (گرم در گلدان)، C: حداقل زیست‌توده، D: حداکثر زیست‌توده، b: شیب خط در اطراف ED 50 و ED 50: دزی است که در آن، 50 درصد زیست‌توده علف‌هرز در آن دز کاهش می‌باید.

عملکرد بیولوژیک برنج به‌عنوان تابعی از دز علف‌کش با مدل خطی قابل بیان بود.

   f = y0+a*x     معادله 3

که در آن، f: عملکرد بیولوژیک، y0: حداکثر زیست‌توده برنج، a: شیب خط و x دز علف‌کش است. برازش مدل‌های فوق با استفاده از نرم‌‌افزار Version 12.3)) plot Sigma انجام شد.

نتایج و بحث

دز-پاسخ زیست‌توده سوروف در کاربرد انفرادی پرتیلاکلر و اختلاط بن‌سولفورون با پرتیلاکلر

پرتیلاکلر دارای کارایی بسیار خوبی در کاهش زیست‌توده سوروف بود و این علف‌کش به‌تنهایی، قادر به کنترل کامل سوروف بود (شکل 1، جدول 1). دز لازم برای 50 و 90 درصد کنترل سوروف با مصرف پرتیلاکلر به‌تنهایی، به‌ترتیب 17 و 7/51 درصد دز مورد بررسی (1.75 L.ha^-1) بود (شکل 1، جدول 1). به‌علاوه بر اساس پارامترهای تجزیه رگرسیون، مصرف بن‌‌سولفورون  (Min) به‌تنهایی نیز دارای کنترل خوبی بر روی سوروف بود و این علف‌کش در دزهای 25 تا 125 درصد دز توصیه شده، 2/53 تا 98 درصد سوروف را کنترل کرد. این داده‌ها کارایی بهتر پرتیلاکلر در کنترل سوروف نسبت به بن‌سولفورون در کاربرد انفرادی را نشان می‌دهد.

اختلاط بن‌سولفورون با پرتیلاکلر، افزایش کارایی و کاهش بیشتر زیست‌توده سوروف را موجب شد (شکل 1، جدول 1).

شکل 1- منحنی دز- پاسخ زیست‌توده سوروف به کاربرد پرتیلاکلر ● به‌تنهایی (صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه شده) و اختلاط دزهای 25 ○، 50 q، 75 r، 100 ¢ و 125 £  درصد بن‌سولفورون با پرتیلاکلر

Figure 1. Dose response of barnyardgrass biomass to pretilachlor sole application ● (0, 25, 50, 75, 100 and 125% of recommended dosage “1750 g ai.ha-¹”) and pretilachlor mixture with bensulfuron (○ 25, q 50, r 75, ¢ 100 and £ 125% of recommended dosage “62.5 g ai ha-¹”).

افزودن 25 و 50 درصد دز توصیه‌شده بن‌سولفورون به پرتیلاکلر، افزایش کارایی این علف‌کش و کاهش شدید زیست‌توده سوروف را در پی داشت و در کمتر از 50 درصد دز توصیه شده پرتیلاکلر، منجر به بیش از 90 درصد کاهش زیست‌توده سوروف شد. افزودن دزهای 75 درصد و بالاتر بن‌سولفورون به پرتیلاکلر، کنترل کامل سوروف را به همراه داشت.

دز-پاسخ زیست‌توده سوروف به کاربرد بن‌سولفورون به‌تنهایی و اختلاط آن با پرتیلاکلر

بن‌سولفورون به‌تنهایی در 50 و 90 درصد دز توصیه شده، به‌ترتیب سبب کاهش 7/24 و د 83 درصدی زیست‌توده سوروف شد (شکل 2، جدول 2)، امّا این علف‌کش تا 125 درصد دز مورد بررسی یعنی حدود 78 گرم ماده تجاری در هکتار (DF 60%)، قادر به کنترل کامل سوروف نبود که بیانگر نامناسب بودن این علف‌کش برای کنترل سوروف در صورت کاربرد به‌تنهایی در شالیزار است.

مطابق توصیه‌های سازمان حفظ نباتات، حداکثر دز توصیه شده این علف‌کش، 75 گرم در هکتار تا مرحله سه برگی علف‌های‌هرز است. در پژوهش حاضر، زمان کاربرد این علف‌کش، مرحله 5/1 برگی سوروف بود. بدیهی است کارایی علف‌کش در شرایط مزرعه‌ای، به‌مراتب کمتر از شرایط گلدانی است؛ بنابراین بن‌سولفورون را نمی‌توان علف‌کش مناسبی برای کنترل سوروف قلمداد نمود. کارایی دزهای 25، 50 و 75 درصد پرتیلاکلر در کنترل سوروف و در سطح صفر بن‌سولفورون، به‌ترتیب 69، 83 و 100 درصد بود که بیانگر کارایی بیشتر پرتیلاکلر نسبت به بن‌سولفورون در کنترل سوروف است. با افزودن دزهای 25 و 50 درصد بن‌سولفورون به پرتیلاکلر، امکان کنترل 100 درصدی سوروف در غلظت‌های کمتری از علف‌کش بن سولفورون فراهم شد. دز لازم علف‌کش بن‌سولفورون برای 90 درصد کاهش زیست‌توده سوروف در صفر،  25 و 50 درصد دز پرتیلاکلر، به‌ترتیب 83، 41 و 17 درصد  بود. دزهای بالاتر پرتیلاکلر در اختلاط با بن‌سولفورون، کنترل کامل سوروف را موجب شدند (شکل 2، جدول 2).

جدول 1- ضرایب برازش معادله سه پارامتره سیگموئیدی لجستیک به روند کاهش زیست‌توده سوروف در کاربرد پرتیلاکلر به‌تنهایی (صفر تا 125 درصد دز توصیه‌شده) و اختلاط آن با بن‌سولفورون

Table 1. Parameters estimated  by fitting the three-parameter sigmoidal logistic model to barnyardgrass biomass reduction in sole application of pretilachlor and mixed with different levels of bensulfuron

Max: مقادیر میانگین حد بالا، Min: مقادیر میانگین حد پایین،ED50  و  ED90: مقدار علف‌کشی که 50 و 90 درصد جمعیت علف‌هرز را کنترل می‌کند، se: خطای برآورد، دزهای پرتیلاکلر: صفر، 20، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه شده.

Max: mean values for upper limit, Min: mean values for lower limit, ED50 & ED90: the rate needed to provide 50 and 90% control, se: error of the estimates, pretilachlor doses: 0, 25, 50, 75, 100 and 125 % of recommended dose.

جدول 2- ضرایب برازش معادله سه پارامتره سیگموئیدی لجستیک به روند کاهش زیست‌توده سوروف در کاربرد بن‌سولفورون به‌تنهایی و اختلاط آن با پرتیلاکلر

Table 2. Parameters estimated by fitting the three-parameter sigmoidal logistic model to barnyardgrass biomass reduction in sole application of bensulfuron and mixed with different levels of pretilachlor

Max: مقادیر میانگین حد بالا، Min: مقادیر میانگین حد پایین،ED50  و  ED90: مقدار علف‌کشی که 50 و 90 درصد جمعیت علف‌هرز را کنترل می‌کند، se: خطای برآورد، دزهای بن‌سولفورون: صفر، 20، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه شده.

Max : mean values for upper limit, Min : mean values for lower limit, ED50 & ED90: the rate needed to provide 50% and 90% control, se: error of the estimates, bensulfuron doses: 0, 25, 50, 75, 100 and 125 % of recommended dose.

دز-پاسخ پیزور به کاربرد بن‌سولفورون به‌تنهایی و اختلاط بن‌سولفورون با پرتیلاکلر

حداکثر کارایی بن‌سولفورون در کنترل پیزور 91 درصد بود (جدول 3) که بیانگر عدم کارایی این علف‌کش تا 125 درصد دز توصیه‌شده در کنترل پیزور است (شکل 3). اختلاط پرتیلاکلر با بن‌سولفورون، موجب افزایش کارایی بن‌سولفورون نسبت به کاربرد این علف‌کش به‌تنهایی شد؛ اگرچه اختلاط دزهای 25 و 50 درصد پرتیلاکلر با بن‌سولفورون (تا غلظت 125 درصد دز توصیه شده بن‌سولفورون) نیز نتوانست امکان کنترل کامل پیزور را فراهم آورد. افزایش دز پرتیلاکلر (دزهای بالاتر از 75 درصد دز توصیه شده) با بن‌سولفورون، کنترل کامل پیزور را در پی داشت.

شکل 2- منحنی دز پاسخ زیست‌توده سوروف به کاربرد بن‌سولفورون ● به‌تنهایی (دز صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه‌شده) و اختلاط آن با پرتیلاکلر (دزهای 25 ○، 50 q و 75 r درصد دز توصیه شده). اختلاط دزهای بالاتر پرتیلاکلر با بن‌سولفورون، کنترل کامل سوروف را موجب شد که امکان نمایش داده‌ها میسّر نیست.

Figure 2. Dose response of barnyardgrass biomass to sole application of bensulfuron ● (0, 25, 50, 75, 100 and 125% of recommended dose “62.5 g ai.ha^-1”) and the its mixture with pretilachlor (○ 25 and q 50% of recommended dosages “1750 g ai ha^-1”).

شکل 3- منحنی دز-پاسخ زیست‌توده پیزور به کاربرد بن‌سولفورون به‌تنهایی ● (دزهای صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه‌شده) و اختلاط بن‌سولفورون با دزهای 25 ○، 50 q، 75 r، 100 ¢ و 125£ درصد دز توصیه‌شده پرتیلاکلر

Figure 3.  Dose response of bulrush biomass to sole application of bensulfuron ● (0, 25, 50, 75, 100 and 125% of recommended dose “62.5 g ai.ha^-1”) and itsmixture with pretilachlor (○ 25, q 50, r 75, ¢ 100 and £ 125% of recommended dose “1750 g ai ha^-1”).

در صورت کاربرد دزهای 25، 50، 75، 100 و 125 درصد غلظت توصیه‌شده پرتیلاکلر، دز لازم از علف‌کش بن‌سولفورون برای 90 درصد کاهش زیست‌توده پیزور، به‌ترتیب 125، 87، 45، 27 و 24 درصد بن‌سولفورون بود (جدول 3).

دز-پاسخ پیزور به کاربرد پرتیلاکلر به‌تنهایی و اختلاط بن‌سولفورون با پرتیلاکلر

 همانند بن‌سولفورون، کاربرد پرتیلاکلر به‌تنهایی نیز تا 125 درصد دز توصیه‌شده، قادر به کنترل کامل پیزور نبود و حداکثر کارایی آن در 125 درصد دز توصیه شده، 78 درصد بود (شکل 4، جدول 4). کنترل پیزور در دزهای 25، 50، 75، 100 و 125 درصد بن‌سولفورون به‌تنهایی، به‌ترتیب 44، 66، 78، 81 و 91 درصد بود (جدول 4) و اختلاط بن‌سولفورون با پرتیلاکلر، افزایش کنترل پیزور را موجب شد.

جدول 3- ضرایب مربوط به برازش معادله چهار پارامتره دز- پاسخ استاندارد (f1 = min + (max-min)/(1 + (x/EC50)^(-Hillslope))) به روند کاهش زیست‌توده پیزور در کاربرد بن‌سولفورون به تنهایی و اختلاط آن با دز‌های مختلف پرتیلاکلر

Figure 3. Parameters estimated by fitting the standard four-parameter dose-response model to bulrush biomass reduction in sole application of bensulfuron and mixed with different levels of pretilachlor

Max: مقادیر میانگین حد بالا، Min: مقادیر میانگین حد پایین،ED50 : مقدار علف‌کشی که 50 درصد جمعیت علف‌هرز را کنترل می‌کند، b: میانگین شیب،  se: خطای برآورد.

Max: mean values for upper limit, Min: mean values for lower limit, ED50: the rate needed to provide 50% control, b: mean values for slope, se: error of the estimates, bensulfuron doses: 0, 25, 50, 75, 100 and 125 % of recommended dose.

شکل 4- منحنی دز-پاسخ زیست‌توده پیزور به کاربرد پرتیلاکلر به‌تنهایی ● (دزهای صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 درصد دز توصیه‌شده) و اختلاط آن با دزهای 25 ○، 50 q، 75 r، 100 ¢ و 125£ درصد دز توصیه‌شده بن‌سولفورون

Figure 4.  Bulrush biomass response to sole application of pretilachlor ● (0, 25, 50, 75, 100 and 125% of recommended dose “62.5 g ai.ha^-1”) and its mixture bensulfuron
(○ 25, q 50, r 75, ¢ 100 and £ 125 % of recommended dosages “62.5 g ai ha^-1”).

جدول 4- ضرایب مربوط به برازش معادله چهار پارامتره دزپاسخ استاندارد (f1 = min + (max-min)/(1 + (x/EC50)^(-Hillslope))) به درصد کنترل پیزور در کاربرد پرتیلاکلر به‌تنهایی و اختلاط آن با بن‌سولفورون‌‌متیل

Figure 4. Parameters estimated by fitting the standard four-parameter dose-response model to bulrush control percntage in sole application of pretilachlor and mixed with different levels of bensulfuron

Max: مقادیر میانگین حد بالا، Min: مقادیر میانگین حد پایین،ED50  و ED90 : مقدار علف‌کشی که 50 و 90 درصد جمعیت علف‌هرز را کنترل می‌کند، se: خطای برآورد.

Max: mean values for upper limit, Min: mean values for lower limit, ED50 & ED90: the rate needed to provide 50% and 90% control, se: error of the estimates.

با اختلاط دزهای 25، 50، 75 و 100 درصد دز توصیه‌شده بن‌سولفورون با پرتیلاکلر، دز پرتیلاکلر برای 90 درصد کنترل پیزور، به‌ترتیب 84، 71، 58 و 46 درصد کاهش یافت.

زیست‌توده برنج

روند تغییرات زیست‌توده برنج در سطوح مختلف اختلاط علف‌کش‌های پرتیلاکلر و بن‌سولفورون در شکل 5 نشان داده شده است. زیست‌توده برنج با افزایش دز پرتیلاکلر، روند افزایشی یافت و با افزودن دز‌های مختلف بن‌سولفورون به پرتیلاکلر، واکنش برنج به دو علف‌کش، مشابه واکنش آن به کاربرد پرتیلاکلر به‌تنهایی بود. این نتایج بیانگر تحمل برنج نشایی به علف‌کش‌ها است. عملکرد بیولوژیک بیشتر برنج در تیمارهای علف‌کشی نسبت به تیمار شاهد بدون علف‌هرز، احتمالاً به دلیل رشد برخی جلبک‌ها و خزه‌ها در این تیمار است که ممکن است بخشی از منابع را جذب و به خود اختصاص داده باشند. به‌علاوه در برخی منابع نیز اثرات مثبت علف‌کش‌ها بر رشد برنج گزارش شده است. بن‌سولفورون در دزهای کمتر از دز توصیه شده، دارای اثرات تحریک‌کنندگی بر رشد علف‌های‌هرز بود  (Vidotto et al., 2007) و با توجه به تحمل بیشتر برنج به این علف‌کش، ممکن است تحریک رشد برنج را موجب شده باشد.

نتیجه‌گیری کلی

سوروف مهم‌ترین و فراوان‌ترین علف‌هرز برنج در شالیزارهای شمال کشور است و مصرف حداقل یک علف‌کش برای کنترل آن در بیش از 95 درصد مزارع رایج است. علاوه بر سوروف، گونه‌های‌‌هرز دیگری از خانواده پهن‌برگ‌ها و یا جگن‌ها نیز در شالیزار یافت می‌شود که این دو گروه از علف‌های‌هرز یعنی جگن‌ها و پهن‌برگ‌ها، دارای واکنش مشابهی به علف‌کش‌ها هستند. به‌دلیل افزایش جمعیت جگن‌ها یا پهن‌برگ‌ها و متحمل بودن آن‌ها به غرقاب، مبارزه شیمیایی برای مدیریت آن‌ها اجتناب‌ناپذیر است. پرتیلاکلر و بن‌سولفورون، به‌ترتیب علف‌کش‌های انتخابی برای کنترل سوروف و پیزور هستند، ولی دارای کارایی خوبی در کنترل گونه‌ دیگر نیز دارند.

تاکنون علف‌کش‌ها براساس دز توصیه شده منحصر به خود آن علف‌کش مصرف می‌شدند و اثرات متقابل آن‌ها با یکدیگر، کمتر در نظر قرار گرفته است. با‌توجه به این‌که پرتیلاکلر و بن‌سولفورون، از علف‌کش‌های پرمصرف برنج در کشت نشایی هستند و هر یک دارای طیف اثر گسترده‌ای در کنترل علف‌های‌هرز می‌باشند و از سوی دیگر، به‌تنهایی قادر به کنترل تمام علف‌های‌هرز نیستند، نتایج این تحقیق نشان داد که دو علف‌کش با یکدیگر سازگارند و با اختلاط آن‌ها، امکان کنترل هر دو گروه علف‌های‌هرز با دز کمتری از این علف‌کش‌ها میسر است. به‌علاوه با توجه به عملکرد اختصاصی هر علف‌کش، مطابق تراکم و فراونی علف‌های‌هرز می‌توان جزء اصلی و فرعی ترکیب را انتخاب نمود. به‌طور‌کلی، سوروف دارای حساسیت بیشتری به هر دو علف‌کش بن‌سولفورون و پرتیلاکلر بود؛ اگرچه ED50 و ED90 علف‌کش پرتیلاکلر برای کنترل سوروف، به‌طور معنی‌داری کمتر از بن‌سولفورون بود.

هر دو علف‌کش پرتیلاکلر و بن‌سولفورون، تا 125 درصد دز توصیه شده، قادر به کنترل کامل پیزور نبودند، درحالی‌که اختلاط آن‌ها، امکان کنترل کامل این علف‌هرز را فراهم نمود. بدیهی است که کارایی این علف‌کش‌ها در شرایط مزرعه‌ای، کمتر از شرایط گلدانی خواهد بود و بررسی‌های تکمیلی برای رسیدن به نتایج کاربردی، پیشنهاد می‌شود.

شکل 5- پاسخ زیست‌توده برنج به کاربرد پرتیلاکلر به تنهایی ● (صفر تا 125 درصد دز توصیه‌شده) و اختلاط آن با دزهای 25 ○، 50 q، 75 r، 100 ¢ و 125£ درصد بن‌سولفورون‌متیل

Figure 5.  Rice biomass response to sole application of pretilachlor ● (0, 25, 50, 75, 100 and 125% of recommended dose) and its mixture with bensulfuron (○ 25, q 50, r 75, ¢ 100 and £ 125 % of recommended dosages).

منابع

Baldwin, F. L., Boyd, J.W. and Smith, K.L. 2001. Recommended chemicals for weed and brush control. Little Rock, AR: University of Arkansas Cooperative Extension Service. 64–73.

Barrett, M. 1993. Interactions of herbicides and other agrochemicals in plants: Interactions in mixtures with other herbicides and with safeners, fungicides, insecticides and nematicides. In: Altman J, editor. Pesticide interactions in crop production: Beneficial and deleterious effects. Boca Raton (Florida): CRC Press. 113-132

Bhullar, M.S., Kumar, S., Kaur, S., Kaur, T., Singh, J., Yadav, R., Chauhan, B.S. and Gill, G. 2016. Management of complex weed flora in dry-seeded rice. Crop Prot. 83: 20-26.

Blouin, D.C., Webster, E.P. and Bond, J.A. 2010. On a method of analysis for synergistic and antagonistic joint-action effects with fenoxaprop nixtures in rice (Oryza sativa). Weed Technol. 24: 583–589.

Boger, P., Wakabayashi, K. and Hirai, K. 2002. Herbicide classes in development. Berlin-Heidelberg Springer.

Burke, I.C., Price, A.J., Wilcut, J.W. Jordan, D.L., Culpepper, A.S. and Tredaway-Ducar, J. 2004. Annual grass control in peanut (Arachis hypogaea) with clethodim and imazapic. Weed Technol. 18: 88–92.

Fischer, A.J., Cheetham, D.P., Vidotto, F. and De Prado, R. 2004. Enhanced effect of thiobencarb on bispyribac–sodium control of Echinochloa phyllopogon (Stapf) Koss. in California rice (Oryza sativa L.). Weed Biol. Manag. 4: 206–212.

Green, J.M. and Bailey, S.P. 1988. Herbicide interactions with herbicides and other chemicals. In C. G. McWhorter and M. R. Gephardt, eds. Methods of Applying Herbicides and Other Agricultural Chemicals. Champaign, IL: WSSA. 37–61.

Hatzios, K.K. and D. Penner. 1985. Interactions of herbicides with other agrochemicals in higher plants. Rev. Weed Sci. 1: 1–63.

Hill, J.E., Roberts, S.R. and Bayer., D.E. 1990. Crop response and weed control from new herbicide combinations in water-seeded rice (Oryza Sativa). Weed Technol. 4(4): 838–842.

Hydrick, D.E. and Shaw, D.R. 1994. Effects of tank-mix combinations of nonselective foliar and selective soil-applied herbicides on three weeds. Weed Technol. 8: 129–133.

Jordan, D.L. 1995. Interactions of fenoxaprop-ethyl with bensulfuron and bentazon in dry-seeded rice (Oryza sativa). Weed Technol. 9: 724–727.

Jordan, D.L., York, A.C. Griffin, J.L. Clay, P.A. Vidrine, P.R. and Reynolds, D.B. 1997. Influence of application variables on efficacy of glyphosate. Weed Technol. 11: 354-362.

Jordan, D. and Kendig, J. (1998). Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) control with postemergence applications of propanil and clomazone in dry-seeded rice (Oryza sativa). Weed Technol. 12(3); 537-541.

Kaushik, S., Inderjit, Streibig, J.C. and Cedergreen, N. 2006. Activities of mixtures of soil-applied herbicides with different molecular targets. Pest Manag. Sci. 62: 1092–1097.

Kudsk, P. and Mathiassen, S.K. 2004. Joint action of amino acid biosynthesis inhibiting herbicides. Weed. Res. 44: 313–322.

Lanclos, D.Y., Webster, E.P. and Zhang, W. 2002. Glufosinate tank-mix combinations in glufosinate-resistant rice (Oryza sativa). Weed Technol. 16: 659–663.

Mueller, T.C., Witt, W.W. and Barrett, M. 1989. Antagonism of johnsongrass (Sorghum halepense) control with fenoxaprop, haloxyfop, and sethoxydim by 2,4-D. Weed Technol. 3: 86–89.

Myer, P.F. and Coble, H.D. 1992. Antagonism of graminicide activity on annual grass species by imazethapyr. Weed Technol. 6: 333–338.

Naylor, R. 1996. Herbicides in Asian rice: transitions in weed management. IRRI. 270 Pp.

Ntanos, D.A., Koutroubas, S.D. and Mavrotas, C. 2000. Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) control in water-seeded rice (Oryza sativa) with cyhalofop-butyl. Weed Technol. 14: 383–388.

Rhodes, G.N., Jr. and Coble, H.D. 1984. Influence of application variables on antagonism between sethoxydim and bentazon. Weed Sci. 32: 436–441.

Scott, R.C. 1997. SAN 582 synergism with postemergence herbicides. Ph.D. Thesis. Mississippi State University, Mississippi State, MS. 93 Pp.

Seefeldt, S.S., Jensen, J.E. and Fuerst, E.P. 1995. Log-logistic analysis of herbicide dose-response relationships. Weed Technol. 9: 218–227.

Stauber, L.G., Nastasi, P., Smith, R.J. Jr., Baltazar, A.M. and Talbert, R.E. 1991. Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) and bearded sprangletop (Leptochloa fascicularis) control in rice. Weed Technol. 5: 337–344.

Streibig, J.C. and Jensen, J.E. 2000. Actions of herbicides in mixtures. Pages 153–180 in A. H. Cobb and R. C. Kirkwood, eds. Herbicides and Their Mechanisms of Action. Sheffield, England, UK: Sheffield Academic.

Streibig, J. 1988. Herbicide bioassay. Weed Res. 28:(6): 479-484.

Van der Vliet, L. and Ritz, C. 2013. Statistics for analyzing ecotoxicity test data. In: Férard J, Blaise C, editors. Encyclopedia of Aquatic Ecotoxicology. New York: Springer. 1081–1096.

Vidotto, F., Tesio, F., Tabacchi, M. and Ferrero, A. 2007. Herbicide sensitivity of Echinochloa species accessions in Italian rice fields. Crop Prot. 26: 285-293

Young, B.G. and Hart. S.E. 1999. Woolly cupgrass management in sethoxydim-resistant corn. J. Prod. Agric. 12: 225–228.

Zhang, W., Webster, E.P. Blouin, D.C. and Leon. C.T. 2005. Fenoxaprop interactions for barnyardgrass. Weed Technol. 19: 293–297.

[1] Antagonism

[2] Synergism

^[3] Additive