بررسی اثر سطوح مختلف آلودگی علف‌های‌هرز بر رشد و عملکرد عدس (Lens Culinaris)

مقدمه

عدس از جمله مهمترین محصولات غذایی در کشورهای خاورمیانه و جنوب آسیا و از مهمترین لگوم­ها در تناوب با غلات محسوب می­شود (Ghalavand et al., 2014). سطح زیر کشت عدس در ایران 132744 هکتار، میزان تولید 79750 تن و میزان عملکرد 8/600 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (FAOStat, 2021). از عوامل محدودکننده کشت عدس در دنیا می­توان به تداخل علف­های هرز اشاره کرد (Erman et al., 2004). علف­های هرز با گیاه زراعی برای منابع غذایی خاک، آب و نور رقابت می­کنند و در نهایت عملکرد محصول را تحت تأثیر قرار می­دهند
 (Turk & Tawaha, 2003;
Karimmojeni et al., 2010). توجه به اثرات منفی رقابت علف­های هرز بر عملکرد گیاهان زراعی، به­خصوص گیاهان خانواده بقولات که در برابر علف­های هرز قدرت رقابت ضعیفی دارند از اهمیت فراوانی برخوردار است (Young et al., 2000). عدس به دلایلی مانند ارتفاع کوتاه، استقرار آهسته و رشد رویشی محدود قدرت رقابتی کمی با علف­های هرز دارد(Daniel A. Ball et al., 1997; Elkoca et al., 2004; Tepe et al., 2004). به همین دلیل به­منظور رسیدن به عملکرد مناسب گیاه زراعی عدس، لازم است در طول فصل رشد، علف­های هرز مزرعه کنترل شوند
 (Elkoca et al., 2005; Kayan & Adak, 2006). ینیش و همکاران (Yenish et al., 2009a) میزان کاهش عملکرد عدس را در رقابت با علف­های هرز 20 تا 84 درصد گزارش کردند. میزان رقابت علف­های هرز به نوع گونه، شدت آلودگی، مدت زمان آلودگی علف­های هرز و شرایط آب و هوایی که بر علف­های هرز و رشد محصول تأثیر دارد، وابسته است. بیشتر مطالعات در زمینه رقابت علف‌هرز و محصولات زراعی در شرایط کنترل­شده، عموماً تعامل یک گونه خاص علف‌هرز با محصول زراعی را مورد توجه قرار داده‌اند، این در حالی است که در شرایط واقعی مزرعه ترکیبی از چندین گونه علف‌هرز دیده می­شود و رقابت در سطح مزرعه به صورت رقابت چندگونه‌ای^[1] انجام می‌شود و معمولاً عملکرد تحت تأثیر چند گونه علف‌هرز قرار می­گیرد (Song et al., 2017;
Sinchana & Raj, 2023). شاخص­های رشدی نظیر شاخص سطح برگ و میزان تجمع ماده خشک در طول فصل رشد، اثر علف­های هرز بر گیاه زراعی را مورد بررسی قرار می­دهند. شاخص سطح برگ میزان اثر رقابت علف­های هرز با گیاه زراعی را نشان می­دهد و می­توان در پیش­بینی عملکرد محصول زراعی از آن بهره گرفت
 (Knezevic et al., 2002). سینگل و همکاران (Singh et al., 2023) گزارش دادند که با افزایش رقابت علف­های هرز با سویا، شاخص سطح برگ محصول، کاهش قابل ملاحظه­ای نشان داد. تجمع ماده خشک در طول فصل رشد با میزان شاخص سطح برگ همبستگی دارد؛ به‌نحوی‌که در مراحل اولیه رشد به دلیل کامل­نبودن پوشش گیاهی و عدم تشکیل کانوپی مناسب، درصد جذب نور کم می­باشد، با افزایش رشد گیاهی و تشکیل کانوپی مناسب و گسترش سطح برگ گیاه، جذب نور افزایش یافته و میزان فتوسنتز و در نتیجه ماده خشک در گیاه افزایش می­یابد (Boquet, 1990). وزن خشک علف­های هرز در طول فصل رشد با رقابت در جذب نور، آب و مواد غذایی به سرعت افزایش می­یابد. تحقیقات نشان می‌دهد که با افزایش طول دوره تداخل بر میزان وزن خشک علف­های هرز ذرت افزوده شده و با افزایش طول دوره کنترل از میزان آن کاسته می­شود (Strahan et al., 2000). با توجه به موارد ذکر­شده می­توان عنوان کرد که در مکان­های با حضور بیشتر علف­های هرز و سطوح بالاتر از نظر میزان آلودگی، شاخص سطح برگ و میزان تجمع ماده خشک گیاه زراعی کاهش می­یابد. بر این اساس این مطالعه در جهت بررسی اثر کلاس‌های مختلف آلودگی علف‌های‌ هرز بر رشد و عملکرد عدس در طول فصل رشد تحت شرایط واقعی مزرعه انجام شد.

مواد و روش­ها

این تحقیق در سال زراعی 95-96 در قطعه‌ مزرعه عدس بهاره واقع در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه با مختصات 47 درجه و سه دقیقه شرقی و 34 درجه و 23 دقیقه شمالی و ارتفاع از سطح دریا 1374 متر، با اقلیم معتدل، متوسط دمای 4/13 درجه سانتیگراد، میانگین بارندگی سالانه 455 میلیمتر و با بافت خاک مطالعه سیلتی- رسی انجام شد. در این مزرعه از هیچ­گونه علف­کش یا روش کنترل علف­های هرز استفاده نشده بود. جهت آماده‌سازی بستر کشت از گاوآهن چیزل و دیسک بهاره استفاده شد و سپس در تاریخ 25 اسفند سال 1395 با استفاده از خطی­کار دیم با فاصله بین ردیف 35 سانتی‌متر، بذور عدس رقم محلی بیله­سوار، کشت شد. پس از کشت و سبز­شدن عدس و قبل از نمونه­برداری، مزرعه از نظر میزان آلودگی علف‌هرز مورد پایش قرار گرفت. با استفاده از اطلاعات به­دست­آمده آلودگی علف­های هرز بر اساس تراکم (گیاه در متر مربع) و درصد پوشش علف‌های ‌هرز در واحد سطح در قسمت‌های مختلف مزرعه در شش سطح آلودگی، از بسیارکم تا بسیار زیاد دسته­بندی شد که گروه یک کمترین میزان آلودگی و گروه شش بیشترین میزان آلودگی را داشت (گروه 1 تا 6 به­ترتیب کمتر از 10، 10 تا 20، 20 تا 30، 30 تا 40، 40 تا 50 و بیشتر از 50 درصد) طبقه‌بندی شد. کلاس‌های مختلف آلودگی به علف‌های ‌هرز در مزرعه با استفاده از یک کوادرات مشبک 25 خانه­ای به ابعاد یک متر مربع تعیین و سپس توسط میخ­های چوبی و دستگاه GPS جانمایی و مشخص شدند. هر گروه آلودگی به علف‌هرز به‌عنوان تیمار آزمایشی و برای هر تیمار پنج تکرار در نظر گرفته شد. نمونه‌برداری از مزرعه طی پنج مرحله در طول فصل رشد (هر 10 روز یکبار)، از مرحله نموی شش­برگی تا قبل از برداشت با استفاده از یک کوادرات به ابعاد یک متر مربع انجام شد. در هر مرحله یک نقطه به فاصله تقریبی یک متر در اطراف میخ چوبی بر اساس بیشترین شباهت گروه آلودگی علف‌هرز به گروه آلودگی نقطه مورد نظر انتخاب شده و نمونه‌برداری‌هابه­صورت تخریبی انجام شد. به این ترتیب نمونه­برداری در هر مرحله از 30 نقطه (شش گروه آلودگی به علف‌هرز با پنج تکرار) انجام شد. نمونه‌برداری طی پنج مرحله در طول فصل رشد شامل مرحله اول؛ 13 و 14 اردیبهشت و 30 روز پس از سبز­شدن عدس، مرحله دوم؛ 24 و 25 اردیبهشت و 40 روز پس از سبز­شدن عدس، مرحله سوم؛ 3 و 4 خردادماه و 50 روز پس از سبز­شدن عدس، مرحله چهارم؛ 13 و 14 خردادماه و 60 روز پس از سبز­شدن عدس و مرحله پنجم 24 و 25 خردادماه و 70 روز پس از سبز­شدن عدس بودند.

در تمامی مراحل نمونه‌برداری، گیاه عدس و علف‌های‌ هرز به تفکیک گونه از سطح خاک کف­بر شده به آزمایشگاه منتقل شدند. به منظور اندازه‌گیری وزن خشک بوته، نمونه‌ها ابتدا در پاکت­های کاغذی درون آون 70 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت قرار داده شده و سپس توسط ترازوی دقیق توزین شدند. به منظور اندازه‌گیری سطح برگ، بوته های برداشت­شده از واحد سطح یک متر مربعی توزین شدند. از هر بوته چند ساقه برگ‌دار جهت اندازه­گیری شاخص سطح برگ انتخاب و توزین شدند؛ سپس با استفاده از نرم‌افزار JMicrovosion 1.2.7 مساحت سطح برگ اندازه‌گیری شد. در مرحله بعد با استفاده از روابط ریاضی، نسبت سطح برگ به وزن نمونه محاسبه و با بسط آن، مقدار سطح برگ در یک متر مربع به­دست آمد. در پایان فصل رشد (مرحله رسیدگی کامل) نیز صفات مربوط به عدس شامل عملکرد دانه، وزن زیست‌توده و شاخص برداشت اندازه‌گیری شد.

داده‌های مربوط به شاخص سطح برگ و وزن خشک در هر مرحله نمونه‌برداری جهت محاسبه روند تغییرات شاخص سطح برگ و تجمع ماده خشک علف­های هرز و عدس با استفاده از روابط ریاضی مورد استفاده قرار گرفتند. به این ترتیب از یک تابع لجستیک پیک جهت برآورد تغییرات روزانه شاخص سطح برگ استفاده شد
 (Ahmadi et al., 2017).

که در آن a، عرض از مبدأ، b، حداکثر شاخص سطح برگ، c، زمان رسیدن شاخص سطح برگ به حداکثر میزان خود و d، نقطه عطف منحنی است که در آن رشد وارد مرحله خطی می‏شود و x؛ زمان ‌بر حسب روز پس از سبز­شدن است.

جهت ارزیابی تغییرات تجمع ماده خشک (TDM) از یک تابع سیگموئیدی استفاده شد
(Ahmadi et al., 2017).

که در آن TDM؛ مادة خشک کل روزانه بر حسب گرم در متر مربع، a؛ حداکثر ماده خشک کل، b؛ زمانی که منحنی ماده خشک کل وارد مرحله خطی رشد خود می­شود، c؛ سرعت رشد نسبی و x؛ زمان ‌بر حسب روز پس از سبز­شدن است. به منظور محاسبه و برازش منحنی‌های مربوط به شاخص سطح برگ و روند تجمع ماده خشک از نرم‌افزار SlideWrite 2.0 استفاده شد.

با­توجه­به توزیع تصادفی گروه­های آلودگی علف‌های ‌هرز در سطح مزرعه، این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به این منظور، ابتدا از نرمال­بودن صفات مربوط به عدس با استفاده از آزمون کولموگروف­اسمیرنوف در نرم­افزار SPSS 20 اطمینان حاصل شد. سپس برای بررسی اثر کلاس‌های مختلف آلودگی علف‌های‌ هرز بر صفات عدس از روش تجزیه واریانس (ANOVA) با کمک نرم­افزار SAS 9.1 استفاده شد. همچنین، مقایسه­های میانگین صفات مورد مطالعه با آزمون چند­دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.

نتایج و بحث

بررسی علف‌های ‌هرز مزرعه طی مراحل نمونه‌برداری

در مجموع 24 گونه علف‌هرز در طی پنج مرحله نمونه‌برداری ثبت شدند. پرتراکم­ترین گونه­های علف‌هرز درمرحله اول به­ترتیب، شیرپنیر
 (Galium aparine L.)، پیچک مزرعه (Convolvulus arvensis L.)، گاوچاق­کن (serriola L. Lactuca) و جودره
 (Hordeum spontaneum) بودند که در مجموع حدود 89 درصد از کل علف­های هرز در مرحله اول را به خود اختصاص دادند؛ همچنین علف­های هرز شیرپنیر، گاوچاق­کن، پیچک مزرعه و توق (Xanthium strumarium) پرتراکم­ترین علف­های هرز در مرحله دوم بودند که در مجموع 89 درصد از کل گونه­های علف­هرز را شامل می­شوند (جدول 1). علف­های هرز پرتراکم در مرحله سوم شامل شیرپنیر، پیچک مزرعه، گاوچاق­کن و جودره بودندکه در مجموع 80 درصد از تراکم علف­های هرز در این مرحله را به خود اختصاص دادند. طی مرحله چهارم نمونه­برداری، علف­های هرز گاوچاق­کن، شیرین‌بیان (Glycyrrhiza glabra)، جودره، پیچک مزرعه، هفت‌بند (Polygonum sp.) و شیرپنیر به­ترتیب بالاترین تراکم و در مجموع 84 درصد از کل گونه­های علف‌هرز را به خود اختصاص دادند. علف­های هرز پرتراکم در مرحله پنجم شامل پیچک مزرعه و گاوچاق­کن بودند که 67 درصد از علف­های هرز این مرحله را شامل شدند. احمدی و همکاران (Ahmadi et al., 2013) نیز در مطالعات خود در مزارع عدس شهرستان خرم­آباد حضور برخی از علف­های هرز مانند شیرپنیر را گزارش کردند. علف‌هرز شیرپنیر طی مراحل اول تا سوم نمونه­برداری، از پرتراکم­ترین علف­های هرز مزرعه محسوب می­شد. این علف‌هرز فصل رشد کوتاهتری نسبت به عدس دارد و به همین دلیل در مراحل آخر نمونه‌برداری کمتر در سطح مزرعه مشاهده شد. با وجود تراکم کمتر این علف‌هرز طی مرحله چهارم نمونه­برداری نسبت به مراحل قبل، باز هم از تأثیرگذارترین علف­های هرز مزرعه در این مرحله بود. خانواده‌های کاسنی (Asteraceae) و گندمیان (Poaceae) در سطح مزرعه بیشترین گونه­های علف‌هرز را به خود اختصاص دادند.

بررسی اثر سطوح آلودگی به علف‌هرز بر صفات مختلف عدس

گروه‌های مختلف آلودگی علف‌های ‌هرز، اثر معنی‌داری روی عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت (p ≤ 0.01). همچنین زیست‌توده عدس تفاوت معنی­داری را در کلاس‌های مختلف آلودگی علف‌های ‌هرز نشان دادند (p ≤ 0.05) (جدول 2). با افزایش سطح آلودگی به علف‌های‌ هرز از مقدار عملکرد دانه، زیست‌توده عدس و شاخص برداشت کاسته شد (جدول 3) که این امر را می­توان به افزایش رقابت در نتیجه افزایش سطح آلودگی به علف‌های ‌هرز نسبت داد. حبوبات معمولاً، رقابت بسیار ضعیفی با علف­های هرز دارند
 (Young et al., 2000) و عدس از نظر رقابت با علف­های هرز از ضعیف­ترین حبوبات محسوب می­شود (Boerboom & Young, 1995). گیاه عدس به­دلیل ارتفاع کم بوته، در حضور علف‌های ‌هرز نمی‌تواند یک تاج­پوشش مناسب تولید کند. لذا جهت حصول عملکرد مناسب، لازم است که علف­های هرز در تمام طول فصل رشد کنترل شوند (Elkoca et al., 2005). طبق گزارش­ها
 (Asghari & Armin, 2015) بر اثر تداخل علف­های هرز در محصول نخود، و افزایش تراکم علف­های هرز، میزان عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه کاهش نشان داد. افزایش آلودگی علف‌های ‌هرز از گروه 0 تا 10 درصد به گروه 10 تا 20 درصد کاهش قابل ‌ملاحظه‌ای را در صفات ذکر­شده به همراه داشت؛ به‌طوری‌که این کاهش معادل 4/34 درصد بود. این در حالی بود که در سطوح میانی آلودگی به علف‌های ‌هرز کاهش چشمگیری مشاهده نشد. درصد کاهش عملکرد عدس در سطوح 20 تا 30، 30 تا 40، 40 تا 50 و بیشتر از 50 به­ترتیب معادل 5/38، 0/60، 9/64 و 9/81 درصد بود. گزارش شده است که حضور علف­های هرز عملکرد عدس را به میزان 40-80 درصد کاهش می­دهد
 (Saxena & Wassimi, 1980;
Chaudhary & Singh, 1987;
Al‐Thahabi et al., 1994). در مطالعه‌ای دیگر، کاهش عملکرد عدس به­دلیل حضور علف­های هرز 20 تا 84 درصد گزارش شده است (Yenish et al., 2009b). بنابراین می­توان بیان داشت که کنترل علف­های هرز در عدس بسیار مهم است. بررسی شاخص برداشت عدس نشان داد که بیشترین شاخص برداشت در گروه 1 آلودگی به علف‌های ‌هرز رخ داد و پس از آن گروه 2 آلودگی به علف‌های ‌هرز با 6/45 درصد کاهش نسبت به گروه 1، در رتبه بعدی قرار داشت. کمترین مقدار شاخص برداشت نیز در گروه 6 آلودگی به علف‌های ‌هرز مشاهده شد که نسبت به گروه 1 آلودگی به علف‌های ‌هرز 6/80 درصد کاهش را نشان داد. بلکشاو و همکاران (Blackshaw et al., 2002) گزارش دادند در شرایط رقابت و تداخل علف­های هرز شاخص برداشت لوبیا کاهش یافت. در تحقیق دیگری نیز شاخص برداشت باقلا (Vicia faba) و نخود فرنگی (Pisum sativum) در حضور علف‌های ‌هرز کاهش پیدا کرد (Naderi et al., 2017).

تغییرات شاخص سطح برگ علف‌های ‌هرز

حداکثر شاخص سطح برگ علف­های هرز در سطوح اول، دوم، سوم، پنجم و ششم آلوده به علف­های هرز در اواسط فصل رشد در محدوده روزهای 50-60 روز پس از سبز­شدن گیاه زراعی اتفاق افتاد. اما در گروه چهار آلوده به علف­های هرز حداکثر شاخص سطح برگ در محدوده روزهای 60- 80 روز پس از سبز­شدن اتفاق افتاده است. بررسی پارامتر مربوط به زمان رسیدن شاخص سطح برگ به حداکثر میزان (پارامتر c) تابع لجستیک پیک برازش­داده­شده نیز تفاوت معنی­داری را بین گروه­های یک، دو، سه، پنج و شش آلودگی به علف­های هرز نشان نداد، در­حالی­که این پارامتر برای گروه 4 آلودگی با سایر گروه­ها تفاوت معنی­داری را نشان داد (جدول 4). بالاترین شاخص سطح برگ علف­های هرز در گروه ششم آلودگی و پایین‌ترین در گروه اول آلودگی مشاهده شد. بررسی آماری پارامتر b (حداکثر شاخص سطح برگ) تابع برازش­داده­شده در گروه­های مختلف آلودگی علف­های هرز نشان داد که حداکثر شاخص سطح برگ به­طور معنی­داری بین تمامی گروه­ها، بجز بین گروه­های چهار و پنج آلودگی، معنی­دار بود (جدول 4). شاخص سطح برگ علف­های هرز در سطوح چهارم در مقدار حداکثر خود با سطح پنجم آلودگی برابر بود. بررسی علف‌های ‌هرز نشان داد که علف‌هرز گاوچاق­کن در پلات­های مربوط به سطح آلودگی 4 بیشتر از سطوح دیگر دیده شد. همانگونه که بیان شد این علف‌هرز در هر پنج مرحله نمونه­برداری جزء مهمترین علف‌های ‌هرز مزرعه بوده و به نظر می­رسد با توجه به طول دوره رشد و تأخیر در روز به حداکثر رسیدن شاخص سطح برگ آن، این نتیجه حاصل شده است. با توجه به طول دوره رشد و زمان به­حداکثر­رسیدن شاخص سطح برگ عدس، گروه چهار آلودگی به علف‌های ‌هرز، حداکثر شاخص سطح برگ عدس را کمتر از گروه پنچ تحت تأثیر قرار داده است، چرا که در زمان به­حداکثر­رسیدن شاخص سطح برگ عدس، شاخص سطح برگ علف‌های ‌هرز در گروه چهار کمتر از گروه پنج آلودگی علف‌های‌ هرز بود (شکل 1).

تغییرات شاخص سطح برگ عدس

حداکثر شاخص سطح برگ عدس در گروه­های مختلف آلودگی علف­های هرز در محدوده 50 تا 60 روز پس از سبز­شدن مشاهده شد (شکل 2). بررسی پارامتر c تابع لجستیک پیک برازش­داده­شده نیز نشان داد که زمان رسیدن شاخص سطح برگ عدس به حداکثر میزان خود در بین گروه­های مختلف آلودگی به علف هرز تفاوت معنی­داری را نشان نداد (جدول 5). حداکثر شاخص سطح برگ عدس در گروه یک و دو و کمترین شاخص سطح برگ عدس در گروه پنج و شش مشاهده شد که این تفاوت بر اساس بررسی پارامتر مربوط به حداکثر شاخص سطح برگ در تابع لجستیک برازش­داده­شده معنی­دار بود. در گروه سه و چهار پارامتر برآورد­شده حداکثر شاخص سطح برگ گیاه عدس در طول فصل رشد با افزایش حضور علف­های هرز نسبت به گروه­های یک و دو به­طور معنی­داری کمتر بود (جدول 5). این نتایج نشان می­دهند که در مکان­های پرتراکم مزرعه از نظر حضور علف‌هرز، شاخص سطح برگ علف‌های ‌هرز نیز بیشتر بوده و در نتیجه شاخص سطح برگ عدس کاهش چشمگیری را نشان داد. شاخص سطح برگ از مهمترین شاخص­های اثر علف­های هرز بر گیاه زراعی محسوب می­شود، زیرا میزان شدت رقابت علف­های هرز با گیاه زراعی را نشان می­دهد و می­توان در پیش­بینی عملکرد محصول زراعی از آن بهره گرفت (Knezevic et al., 2002). علف­های هرز در تمام اکوسیستم­های زراعی و غیر زراعی مشاهده می­شوند و از جمله مهمنرین عوامل کاهش عملکرد محسوب می­شوند. با توجه به موارد ذکر شده می­توان عنوان کرد که در مکان­های با حضور بیشتر علف­های هرز و سطوح بالاتر از نظر میزان آلودگی، شاخص سطح برگ کاهش می­یابد. علف­های هرز موجود در مزرعه با گیاه زراعی رقابت کرده و درصد جذب نور گیاه عدس کاهش می­یابد. گراهام و همکاران (Graham et al., 1988) گزارش دادند در مزارعی که همراه گیاه زراعی علف­های هرز نیز رشد می­کنند به دلیل رقابت بین گونه­ای و درون­گونه­ای، سطح برگ تک­بوته کاهش یافته و شاخص سطح برگ گیاه زراعی در مزرعه آلوده کاهش خواهد یافت. درصد رقابت علف­های هرز با گیاه زراعی در تیمارهایی که علف‌هرز تراکم و حضور بیشتری دارد افزایش یافته، بنابراین در تیمارهایی که درصد بیشتری علف‌هرز وجود دارد شاخص سطح برگ عدس نسبت به تیمارهای با تراکم کمتر علف‌هرز کاهش بیشتری نشان می­دهد. هاگود و همکاران (Hagood et al., 1981) نیز گزارش دادند که با افزایش رقابت علف­های هرز با سویا، شاخص سطح برگ محصول، کاهش قابل ملاحظه­ای نشان داد. موزیر و اولیور (Mosier & Oliver, 2017) نیز کاهش شاخص سطح برگ سویا را در اثر رقابت با علف‌های ‌هرز 32% گزارش کردند.

بررسی روند شاخص سطح برگ عدس در تیمارهای مختلف در طول فصل رشد نشان می­دهد اگرچه در تیمارهایی که علف­های هرز حضور کمتری دارند شاخص سطح برگ عدس طی فصل رشد بیشتر از مکان­های پرتراکم علف­های هرز است، اما روند تغییرات سطح برگ برای تمام تیمارهای تحت مطالعه مشابه بود. صدیق و همکاران
 (Siddique et al., 1999) بیان کردند در مرحله گلدهی گیاه شاخص سطح برگ به حداکثر می­رسد، اما پس از این مرحله به دلیل رشد هم‌زمان بخش رویشی و زایشی، شاخص سطح برگ ثابت می­ماند. سپس به دلیل انتقال مواد فتوسنتزی به بخش زایشی و تولید دانه شاخص سطح برگ کاهش می­یابد. اشاره به این نکته که در گروه آلودگی 0 تا 10 درصد، شاخص سطح برگ عدس، دیرتر از سایر گروه‌ها به نقطه حداکثر رسید نیز می‌تواند مهم باشد. در واقع عدم حضور اثرگذار علف‌های‌ هرز منجر به این شده است که حداکثر شاخص سطح برگ در عدس چند روز دیرتر رخ دهد. این در حالی است که گیاه در شرایط رقابت رشد رویشی خود را افزایش خواهد داد تا در کسب منابع بهتر عمل کند. در شرایط رقابتی، گیاه مواد تولیدی خود را با نسبت بیشتری به رشد رویشی تخصیص می­دهد تا بتواند نور و فضای بیشتری را کسب کند. در مطالعه داراوشه و همکاران (Darawsheh et al., 2009) با افزایش تراکم پنبه و ایجاد شرایط رقابتی، نسبت تخصیص ماده خشک به رشد رویشی بیشتر از رشد زایشی بود. نتایج مربوط به شاخص برداشت (جدول 2) نیز بر این مهم تاکید دارد. توجه به پاسخ عملکرد عدس نیز نشان داد که پاسخ کاهشی این صفات از گروه 0 تا 10 درصد آلودگی به گروه بعدی قابل توجه بود که این نشان از آغاز رقابت بین عدس و علف‌های‌ هرز و اتخاذ استراتژی متناسب با شرایط رقابتی توسط این گیاه بود. شاخص سطح برگ از نظر توان دریافت نور از اهمیت بسیاری برخوردار است. شاخص سطح برگ از شاخص­های اصلی در جهت تعیین میزان رقابت و تداخل علف­های هرز با گیاه زراعی و مشخص­کردن میزان کاهش عملکرد در گیاه زراعی است (Knezevic et al., 2002). سطح برگ مهم­ترین عامل جذب نور و انجام فتوسنتز است
 (Gosse et al., 1986). در مراحل اولیه رشد سطح برگ بسیار اندک می­باشد؛ بنابراین بیشتر حجم تشعشعات خورشیدی و نور جذب گیاه نمی­شوند.گیاهانی که در ابتدای فصل رشد برگ­های خود را توسعه می­دهند می‌توانند نور بیشتری جذب کرده و رشد بهنری داشته باشند (Hunt, 1990).

تغییرات روند تجمع ماده خشک علف‌های ‌هرز

با ادامه فصل رشد وزن خشک علف‌های ‌هرز در کلاس‌های مختلف آلودگی افزایش یافت. تجمع ماده خشک در گروه چهار آلودگی به علف‌های ‌هرز پس از روز 60 از گروه­های ششم و پنجم به­طور معنی­داری بیشتر بود (شکل 3 و جدول 6). با این حال، بر اساس نتایج به­دست­آمده وزن خشک زیست‌توده و عملکرد عدس در گروه چهار بیشتر از سطوح پنج و شش بود (جدول 3). توجه به روند تغییرات ماده خشک در گروه چهارم آلودگی نشان می­دهد که تا روز 56 میزان ماده خشک علف‌های ‌هرز در گروه­های پنجم و ششم بیشتر از گروه چهارم بود. این بدان معناست که در طول دوره بحرانی کنترل علف‌های ‌هرز عدس، وزن خشک علف‌های‌ هرز در سطوح پنج و شش بیشتر از گروه چهارم بوده و افزایش این صفت پس از دوره بحرانی نتوانسته منجر به کاهش ماده خشک و عملکرد عدس بیشتر از دو گروه پنجم و ششم آلودگی علف‌های ‌هرز شود. فدوروک و همکاران
(Fedoruk et al., 2011) دوره بحرانی کنترل علف‌های ‌هرز عدس را در غرب کانادا مورد مطالعه قرار داده و پیشنهاد کردند که این دوره تقریبا از اوایل فصل شروع شده و تا بسته­شدن تاج­پوشش محصول به پایان می‌رسد. در آزمایش اسمیچگر و همکاران (Smitchger, 2010) نیز دوره بحرانی کنترل علف‌های ‌هرز از روز 22 تا 57 پس از سبز­شدن عدس (هفت­برگی تا شروع تشکیل غلاف) گزارش شد. همان­گونه­که مشاهده شد در این آزمایش زمان به حداکثر رسیدن شاخص سطح برگ و بسته­شدن کانوپی در حدود روز 51 پس از سبز­شدن عدس بود. این امر نشان می­دهد افزایش چشمگیر وزن خشک علف‌های‌ هرز در گروه چهارم پس از دوره بحرانی کنترل علف‌های ‌هرز نتوانسته کاهشی بیشتر از سطوح پنجم و ششم را در وزن خشک زیست‌توده و عملکرد عدس داشته باشد. این امر بر اهمیت کنترل علف‌های‌ هرز در طول دوره بحرانی علف‌های ‌هرز تاکید دارد.

تغییرات روند تجمع ماده خشک عدس

منحنی‌های برازش­داده­شده نشان می­دهند که افزایش ماده خشک عدس در تیمارهای آزمایش، در اوایل دوره رشد و هم‌زمان با مراحل اولیه نمونه­برداری در سطح مزرعه، مقدار کمتری داشت، ولی با نزدیک­شدن به اواسط دوره رشد، این مقدار افزایش یافته و با نزدیکتر­شدن به مراحل پایانی و مرحله رسیدگی این مقدار ثابت شده است. با آغاز رشد خطی و پس از آن، میزان وزن خشک عدس در سطوح پایین آلودگی علف­های هرز بیشتر از سطوح بالاتر آلودگی علف‌های ‌هرز بود. پارامتر مربوط به حداکثر ماده خشک (پارامتر a) منحنی سیگموئیدی برازش­داده­شده در گروه آلودگی یک و دو بیشترین مقدار را با خود اختصاص دادند. این در حالی بود که با افزایش شدت آلودگی علف­های هرز از میزان حداکثر ماده خشک عدس کاسته و در گروه­های پنج و شش به حداقل میزان خود رسید. اختلاف میزان حداکثر ماده خشک در گروه­های یک و دو با گروه­های چهار، پنج و شش آلودگی به علف­های هرز از نظر آماری معنی­دار بود (جدول 7). در حقیقت، با افزایش تراکم و پوشش علف‌های ‌هرز شدت رقابت افزایش یافته و از میزان ماده خشک تولیدی محصول کاسته می­شود
 (Damalas & Koutroubas, 2022). با این حال تجمع ماده خشک در گروه دوم آلودگی از روز 41 بیشتر از گروه اول آلودگی بود. به نظر می­رسد که در گروه دوم آلودگی علف‌های ‌هرز، با آغاز شرایط رقابتی، نسبت تخصیص ماده خشک به اندام­های رویشی عدس افزایش یافته و در نتیجه مقدار ماده خشک بیشتری در این گروه نسبت به گروه اول آلودگی علف‌های ‌هرز تولید شده است (جدول 3 و شکل 4). با این حال بررسی شاخص برداشت عدس در گروه‌های 1 و 2 آلودگی علف‌های ‌هرز (جدول 3)، مقدار بیشتر شاخص برداشت را در گروه 1 نسبت به گروه 2 آلودگی به علف‌های ‌هرز نشان می‌دهد. این امر بیانگر این است که با وجود تولید ماده خشک کمتر در گروه 1 نسبت به گروه 2 آلودگی علف‌های‌ هرز، میزان تولید دانه در گروه 1 بیشتر بوده است. به نظر می‌رسد تغییر استراتژی گیاه در شرایط ایجاد رقابت (گروه 2 آلودگی علف‌های‌ هرز) منجر به تخصیص بیشتر مواد در جهت تولید ماده خشک بیشتر جهت رقابت بهتر با علف­های هرز در مقایسه با گروه 1 شده است. مولاگتا و بوئربوم
 (Mulugeta & Boerboom, 2000) گزارش دادند علف­های هرز با سایه‌اندازی، عملکرد دانه و شاخص برداشت را کاهش می­دهند. در آزمایشی دیگر شاخص برداشت لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) در شرایط رقابت علف‌های‌ هرز حساسیت نشان داد و به مقدار 01/28 درصد کاهش یافت. در این آزمایش همبستگی منفی معنی‌داری بین زیست­توده کل علف‌های‌ هرز و شاخص برداشت مشاهده شد.

از گروه آلودگی سه به بعد، نسبت تخصیص ماده خشک به اندام­های رویشی همچنان بیشتر از اندام­های زایشی بود (شاخص برداشت در جدول 3). در عین حال محدودیت منابع در شرایط رقابتی شدیدتر منجر به این امر شد که ماده خشک تولیدی عدس در گروه آلودگی 3 به بعد کمتر از سطوح قبلی آلودگی به علف‌های ‌هرز باشد، به­طوری­که در گروه پنج و شش با بالاترین میزان آلودگی علف‌های‌ هرز، کمترین میزان وزن خشک عدس نیز مشاهده شد. در مکان­هایی با سطوح آلودگی بیشتر، رقابت بر سر منابع تولید مانند نور، آب و رطوبت افزایش می‌یابد، علاوه بر این عدس در رقابت با علف­های هرز ضعیف عمل می­کند (Blackshaw et al., 2002). تداخل علف­های هرز از مهمترین عوامل کاهش­دهنده عملکرد عدس محسوب می­شود
 (Erman et al., 2004)، علف­های هرز بر سر منابع رشد مانند رطوبت و فضا و عناصر غذایی با عدس رقابت می­کنند (Turk & Tawaha, 2003). به دلیل توانایی رقابت پایین عدس با علف­های هرز، کنترل آنها در مزارع و توجه به حضور علف­های هرز امر مهمی می­باشد (Mohamed et al., 1997).

نتیجه­گیری کلی

در این مطالعه روند تغییرات رشدی جوامع علف‌های ‌هرز (در کلاس‌های مختلف آلودگی) با روند تغییرات رشدی عدس در طول فصل رشد مورد یررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصله، عدس در برابر علف‌های ‌هرز بسیار تاثیرپذیر بوده و افزایش آلودگی علف‌های ‌هرز در مزرعه می­تواند تا 81 درصد منجر به کاهش عملکرد آن شود. علاوه بر این کنترل علف‌های‌ هرز تا زمان رسیدن عدس به حداکثر سطح برگ (حدود 50 پس از سبز­شدن عدس) از اهمیت ویژه برخوردار بوده و پایین نگه­داشتن سطح آلودگی علف‌های ‌هرز می­تواند تاثیر قابل توجهی روی عملکرد عدس داشته و حضور علف‌های‌ هرز پس از این زمان تاثیر کمتری روی عملکرد عدس خواهد داشت.

منابع

Ahmadi, A.A. Rashed Mohasel, M.H. Khazaei, H.R. Ghanbari, A. Ghorbani, R. and Mousavi, S.K. 2013. Weed floristic composition in lentil (Lens culinaris) farms in Khorramabad. Iran. J. Field Crop Res. 11: 45-53.

Ahmadi, M. Mandani, F. Khorrami Wafa, M. Mohammadi, G. and Shirkhani, A. 2017. The effect of nitrogen on radiation use efficiency and growth indices of maize hybrids (Zea mays L.) under Kermanshah condition. Iran. J. Field Crop Res. 15.

Al‐Thahabi, S. Yasin, J. Abu‐Irmaileh, B. Haddad, N. and Saxena, M. 1994. Effect of weed removal on productivity of chickpea (Cicer arietinum L.) and lentil (Lens culinaris Med.) in a Mediterranean environment. J. Agron. Crop Sci. 172: 333-341.

Asghari, M. and Armin, M. 2015. Effect of weed interference in different agronomic managements on grain yield and yield components of chickpea (Cicer arietinum L.). J. Crop Ecophysiol. 8: 407-422.

Blackshaw, R.E. O’Donovan, J.T. Harker, K.N. and Li, X. 2002. Beyond herbicides: New approaches to managing weeds. Proc. Inter. Conf. Environment. Sustain. Agric. Dry Areas, 305-312.

Boerboom, C.M. and Young, F.L. 1995. Effect of postplant tillage and crop density on broadleaf weed control in dry pea (Pisum sativum) and lentil (Lens culinaris). Weed Technol. 9: 99-106.

Boquet, D. 1990. Plant population density and row spacing effects on soybean at post-optimal planting dates. Agron. J. 82: 59-64.

Chaudhary, M. and Singh, T. 1987. Studies on weed-control in lentil. Indian soc agronomy indian agr res inst div agronomy, new delhi 110012, india, pp. 295-297.

Damalas, C.A. and Koutroubas, S.D. 2022. Weed competition effects on growth and yield of spring-sown white lupine. Horticulturae, 8: 430.

Darawsheh, M. Khah, E. Aivalakis, G. Chachalis, D. and Sallaku, F. 2009. Cotton row spacing and plant density cropping systems I. Effects on accumulation and partitioning of dry mass and LAI. J. Food Agric. Environ. 7: 258-261.

Elkoca, E. Kantar, F. and Zengin, H. 2005. Weed control in lentil (Lens culinaris) in eastern Turkey. N. Z. J. Crop Hortic. Sci. 33: 223-231.

Erman, M. Tepe, I. Yazlik, A. Levent, R. and Ipek, K. 2004. Effect of weed control treatments on weeds, seed yield, yield components and nodulation in winter lentil. Weed Res. 44: 305-312.

FAOStat. 2021. Crops and livestock products. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL.

Fedoruk, L. Johnson, E. and Shirtliffe, S. 2011. The critical period of weed control for lentil in Western Canada. Weed Sci. 59: 517-526.

Ghalavand, A. Tashakory, Y.J. and Modares Sanavi, S.A.M. 2014.. Effect of supplemental irrigation and dual application of phosphate solubilization bacteria and arbascular mycorrhizae fungi on yield and water use efficiency of lentil (Lens culinaris medik.) in rainfed conditions of north khorasan. Agroecology, 4: 55-71.

Gosse, G. Varlet-Grancher, C. Bonhomme, R. Chartier, M. Allirand, J. and Lemaire, G. 1986. Maximum dry matter production and solar radiation intercepted by a canopy. Agronomie (Paris), 6: 47-56.

Graham, P. Steiner, J. and Wiese, A. 1988. Light absorption and competition in mixed sorghum-pigweed communities. Agron. J. 80: 415-418.

Hagood, E.S. Bauman, T.T. Williams, J.L. and Schreiber, M.M. 1981. Growth analysis of soybeans (Glycine max) in competition with jimsonweed (Datura stramonium). Weed Sci. 29: 500-504.

Hunt, R. 1990. Basic growth analysis: Plant growth analysis for beginners.,(Unwin Hyman: London). Basic growth analysis: Plant growth analysis for beginners. Unwin Hyman, London.

Karimmojeni, H. Rahimian Mashhadi, H. Alizadeh, H.M. Cousens, R.D. and Beheshtian Mesgaran, M. 2010. Interference between maize and Xanthium strumarium or Datura stramonium. Weed Res. 50: 253-261.

Kayan, N. and Adak, M.S. 2006. Effect of different soil tillage, weed control and phosphorus fertilization on weed biomass, protein and phosphorus content of chickpea (Cicer arietinum L.). Asian J. Plant Sci. 5: 300-303.

Knezevic, S.Z. Evans, S.P. Blankenship, E.E. Van Acker, R.C. and Lindquist, J.L. 2002. Critical period for weed control: The concept and data analysis. Weed Sci. 50: 773-786.

Mohamed, E. Nourai, A. Mohamed, G. Mohamed, M. and Saxena, M. 1997. Weeds and weed management in irrigated lentil in northern Sudan. Weed Res. 37: 211-218.

Mosier, D.G. and Oliver, L.R. 2017. Common cocklebur (Xanthium strumarium) and entireleaf morningglory (Ipomoea hederacea van integriuscula) interference on soybeans (Glycine max). Weed Sci. 43: 239-246.

Mulugeta, D. and Boerboom, C.M. 2000. Critical time of weed removal in glyphosate-resistant Glycine max. Weed Sci. 35:42-48.

Naderi, R. Bijanzadeh, E. and Emam, Y. 2017. Response of faba bean and pea yield and yield components to cereal-legume intercropping under weed competitions. Iran. J. Pulses Res.

Saxena, M. and Wassimi, N. 1980. Crop-weed competition studies in lentils. Lens, 7: 55-57.

Siddique, M. Hamid, A. and Islam, M. 1999. Drought stress effects on photosynthetic rate and leaf gas exchange of wheat. Bot. Bull. Acad. Sinica. 40: 141-145.

Sinchana, J. and Raj, S.K. 2023. Weed management in pulses: A review. Legume Research-An International J. 46: 533-540.

Singh, K. Ram, H. Kumar, R. Meena, R.K. Saxena, A. Kumar, R. Kumar, A. Praveen, B.R. and Kumar, P. 2023. Yield and seed quality of summer green gram as influenced by weed management under zero tillage. Legume Res. 46: 69-74.

Smitchger, J.A. 2010. The critical period of weed control in chickpea and lentil. Washington State University.

Song, J.S. Kim, J.W. Im, J.H. Lee, K.J. Lee, B.W. and Kim, D.S. 2017. The effects of single-and multiple-weed interference on soybean yield in the far-eastern region of Russia. Weed Sci. 65: 371-380.

Strahan, R.E. Griffin, J.L. Reynolds, D.B. and Miller, D.K. 2000. Interference between Rottboellia cochinchinensis and Zea mays. Weed Sci. 48: 205-211.

Turk, M. and Tawaha, A. 2003. Weed control in cereals in Jordan. Crop Protect. 22: 239-246.

Woolley, B.L. Michaels, T.E. Hall, M.R. and Swanton, C.J. 1993. The critical period of weed control in white bean (Phaseolus vulgaris). Weed Sci. 41: 180-184.

Yenish, J. Brand, J. Pala, M. and Haddad, A. 2009a. Weed management. The lentil: Botany, production and uses, 326-342.

Yenish, J.P. Brand, J. Pala, M. and Haddad, A. 2009b. 20 Weed Management. The Lentil, 326.

Young, F. Matthews, J. Al-Menoufi, A. Sauerborn, J. Pieterse, A. and Kharrat, M. 2000. Integrated weed management for food legumes and lupins. Linking Research and Marketing Opportunities for Pulses in the 21st Century. Springer, pp. 481-490.

1. Multi-species competition

Leaf Area Index[2]

Total dry mather[3]