Soltani, E., Soltani, A., Galeshi, S., Ghaderi-Far, F., Zeinali, E. (2016). Vertical distribution of volunteer canola and wild mustard in their soil seed bank. , 29(3), 20-28. doi: 10.22092/aj.2016.112674
E. Soltani; A. Soltani; S. Galeshi; F. Ghaderi-Far; E. Zeinali. "Vertical distribution of volunteer canola and wild mustard in their soil seed bank". , 29, 3, 2016, 20-28. doi: 10.22092/aj.2016.112674
Soltani, E., Soltani, A., Galeshi, S., Ghaderi-Far, F., Zeinali, E. (2016). 'Vertical distribution of volunteer canola and wild mustard in their soil seed bank', , 29(3), pp. 20-28. doi: 10.22092/aj.2016.112674
Soltani, E., Soltani, A., Galeshi, S., Ghaderi-Far, F., Zeinali, E. Vertical distribution of volunteer canola and wild mustard in their soil seed bank. , 2016; 29(3): 20-28. doi: 10.22092/aj.2016.112674

Vertical distribution of volunteer canola and wild mustard in their soil seed bank

پژوهش های کاربردی زراعی
Article 3, Volume 29, Issue 3 - Serial Number 112, August 2017, Pages 20-28    PDF (981.81 K)
Document Type: Research Paper
DOI: 10.22092/aj.2016.112674
Authors
E. Soltani* 1; A. Soltani1; S. Galeshi1; F. Ghaderi-Far1; E. Zeinali2
1Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aboureihan Campus University of Tehran, Pakdasht, Tehran, Iran
2Department of Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
Abstract
The aim of this research was to investigate vertical distribution of wild mustard and volunteer canola seeds. In order to, soil
samples were collected from three farms in to times (after canola harvesting and before planting in autumn). Six different
depths (0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 and 25-30) were sampled from each farm. Results indicated that about 3000 canola seeds
were distributed on soil surface after canola harvesting, that this value contained about 70% of canola seed bank. Seeds wasted
for different reasons until autumn, but the most remained seeds were distributed from 5 to 10 cm soil layer at this time (about
39%). There was no significantly difference among 4 upper soil layers (i.e. 0-20 cm) in wild mustard seeds numbers at the first
time of sampling, and most seeds (about 85 %) were distributed in these layers. There were most seeds of wild mustard (about
31 %) in 5-10 cm soil layer at the second sampling and there was not any differences between this and soil layer of 10-15 cm.
These information can apply in ecological weed management and the models of weeds emergence prediction.
Keywords
weed; Soil seed bank; burial depth; seed survival
Full Text

مقدمه

کلزا (Brassica napus) یک گیاه زراعی دانه روغنی است که امروزه کشت آن به‏شدت گسترش یافته است. یک ویژگی نامطلوب در کلزا که حتی در ارقام اصلاح‏شده نیز باقی مانده است، شکوفایی میوه پس از رسیدگی و خشک‏شدن است و به همین دلیل ریزش زیادی دارد (Gulden et al., 2003, Lawson and Friesen 2006). از طرفی بذرهای کلزا فاقد رکود اولیه هستند، ولی چنانچه وارد خاک شوند دچار رکود ثانویه (کمون القایی) می‏شوند (Gruber et al, 2010). در نتیجه در فصل زراعی بعدی به‏عنوان علف‏هرز سبز می‏شوند و مشکل‏ساز خواهند بود. از طرفی چنانچه در فصل زراعی بعد کلزا کشت شود ممکن است این بوته‏های خودرو کلزا در مزرعه کلزا سبز شوند در نتیجه به دلیل اینکه بذرهای کلزای خودرو دیگر کیفیت روغن بذرهای F1 کلزای زراعی را  ندارند می‏توانند کیفیت روغن را کاهش دهند. متاسفانه تحقیق زیادی در مورد علف‏هرز کلزای خودرو در ایران صورت نگرفته است و این تحقیق یکی از اولین‏ گزارش‏ها در این زمینه است.

خردل وحشی1 (Sinapis arvensis L.) گیاهی یک‏ساله و سرمادوست با ساقه‏های افراشته و معمولاً منشعب از تیره شب‏بو2 است (زینلی و احتشامی، 1382). این گونه یکی از مهمترین و شایع‏ترین گیاهان هرز مزارع زیر کشت گیاهان سرمادوست است (زینلی و احتشامی، 1382). تراکم 20 تا 80 بوته در متر مربع این علف‏هرز عملکرد دانه کلزا را 19 تا 77 درصد کاهش داد (Warwick et al, 2000). همچنین گزارشاتی مبنی بر اثر خردل وحشی بر کاهش عملکرد دیگر محصولات نظیر کتان، سویا، سیب‏زمینی، ذرت و کلم گزارش شده است (زینلی و احتشامی، 1382).  مهمترین علل مشکل‏ساز بودن این علف‏هرز (1) پایداری شدید در بانک بذر، (2) عادت رشد رقابتی و (3) تولید زیاد بذر عنوان شده است (Warwick et al, 2000).

ذخایر بذرهای جوانه‏نزده و زنده در خاک را بانک بذر گویند. باران بذر سهم نهایی بذرهای گیاه مادری از بانک بذر خاک است که معادل با تولید بذر توسط گیاه است. بذرهای جدید علف‏های هرز ممکن است از منابع متعددی نظیر ماشین‏های مزرعه، بذرهای گیاهان زراعی آلوده، حیوانات، باد، آب و کودهای حیوانی وارد بانک بذر شوند، ولی بزرگ‏ترین منبع بذرها در بانک بذر بوته‏هایی هستند که مجال تولید بذر در مزرعه را پیدا می‏کنند (زینلی و همکاران، 1377). بذرهای گیاهان هرز پس از ورود به بانک بذر سرنوشت‏‏های متفاوتی با یک‏دیگر خواهند داشت؛ بیشتر بذرهای زنده علف‏های هرز در لایه سطحی خاک و در 30 سانتی‏متر بالای پروفیل خاک یافت می‏شوند (Harrison et al, 2007). خورده‏شدن بذرها توسط موجودات زنده باعث می‏شود که بعد از چند روز تا چند هفته بذرها از سطح خاک ناپدید شوند (زینلی و همکاران، 1377). بقیه بذرها از طریق فرآیندهای مختلف نظیر توزیع فیزیکی خاک (Yenish et al, 1992)، ذخیره بذرها توسط دانه‏خوارها (Hartke et al, 1998) و حرکت بذرها به داخل شکاف‏های خاک (Thompson et al, 1993) مسیر خود را به لایه‏های پایین‏تر خاک پیدا می‏کنند.

علف‏های هرز مشکل اساسی در بیشتر سیستم‏های زراعی هستند و کنترل آن‏ها برای دستیابی به پتانسیل عملکرد ضروری است (Vasileiadis et al, 2007). در سیستم‏های تولید گیاهان زراعی، بانک بذر خاک منبع اولیه هجوم علف‏های هرز یک‏ساله هستند (Vasileiadis et al, 2007). آنالیز اندازه و ترکیب بانک بذر علف‏های هرز در خاک می‏تواند اطلاعاتی از گذشته و حال جمعیت علف‏های هرز در اختیار گذارد و اثر سیستم‏های مدیریت کشاورزی را آشکار نماید و مشکلات آتی علف‏های هرز را پیش‏بینی نماید (Wilson et al, 1985).

خردل وحشی (Sinapis arvensis) یکی از علف‏های هرز سمج و رایج در مزارع تولید کلزا در استان گلستان است و هیچ روش موثری توأم با توجیه اقتصادی برای کنترل آن در مزارع یادشده وجود ندارد. کلزای خودرو نیز به عنوان علف‏هرز مهمی در مزارع گندم و سویا در گرگان مطرح می‏باشد. اجرای موفق روش‏های تلفیقی مدیریت علف‏های هرز مستلزم شناخت اکولوژی بانک بذر این علف‏های هرز است. اطلاعات در زمینه توزیع بذرها در بانک بذر و اثر عمق دفن‏شدن در خاک بر سبزشدن می‏تواند در اجرای روش‏های مدیریت علف‏های هرز بر مبنای اصول اکولوژیکی کمک زیادی به محققان و کشاورزان نماید. بنابراین، هدف از این تحقیق بررسی توزیع بذرهای کلزای خودرو و خردل وحشی در دو زمان مختلف (بعد از برداشت محصول کلزا و قبل از کشت پاییزه) بود.

مواد و روش‏ها

برای مطالعه توزیع عمودی بذرهای کلزای خودرو و خردل وحشی نمونه‏گیری از خاک سه مزرعه در دو زمان (بعد از برداشت کلزا و قبل از کشت محصول در پاییز) در سال 1389 صورت گرفت. در هر مزرعه نمونه‏گیری به‏صورت تصادفی و به فرم W (Zimdahl, 2007) با فواصل تصادفی از 6 عمق (صفر تا 5، 5 تا 10، 10 تا 15، 15 تا 20، 20 تا 25 و 25 تا 30 سانتی‏متر) انجام شد. در هر زمان از نمونه‏گیری 57 نمونه از مزارع گرفته شد. برای نمونه‏گیری از آگر با قطر 5 سانتی‏متر استفاده شد. تجزیه آماری آزمایش با کمک امید ریاضی میانگین مربعات صورت گرفت و با کمک امید ریاضی منابع تغییر و خطاهای آزمایش تعیین شدند.

سه مزرعه در اطراف گرگان که زیر کشت کلزا بودند برای نمونه‏گیری انتخاب شدند. مزرعه اول در مجاورت مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان ('49 o36 شمالی و '19 o54 شرقی؛ ارتفاع 90 متر)، مزرعه دوم در حواشی فرودگاه گرگان ('54 o36 شمالی و '24 o54 شرقی؛ ارتفاع 16 متر) و مزرعه سوم در ابتدای جاده هزار پیچ گرگان ('50 o36 شمالی و '23 o54 شرقی؛ ارتفاع 109 متر) قرار داشتند. مساحت این سه مزرعه به‏ترتیب 5/5، 2 و 3/0 هکتار بود. این سه مزرعه در پاییز سال 1388 زیرکشت کلزا بودند. بعد از برداشت کلزا در بهار سال 1389 در مزرعه اول سه دیسک زده شد و کشت دوم سویا در آن انجام شد. بعد از برداشت سویا یک شخم عمیق با گاوآهن برگردان‏دار با عمق تقریبی حدود 30 سانتی‏متر زده شد و بعد از انجام سه دیسک در دی‏ماه سال 1389 زیرکشت گندم قرار گرفت. دو مزرعه دیگر تا پاییز سال 1389 رها شدند و در پاییز بعد از شخم با گاو آهن برگردان‏دار حدود 30 سانتی‏متر و سه دیسک زیرکشت گندم قرار گرفتند.

نمونه‏ها توسط الک و با فشار آب غربال شدند و بذرهای باقی‏مانده جدا و تعداد بذرهای کلزای خودرو و خردل وحشی در هر نمونه شمارش شد. شناسایی بذرها از طریق ظاهر بذر و جوانه‏زنی انجام شد. بذرهای رسیده خردل وحشی را می‏توان با توجه به ویژگی‏های اندازه نسبتاً کوچک (با قطر 2-5/1 میلی‏متر)، شکل کاملاً کروی، رنگ قهوه‏ای متمایل به قرمز تا سیاه، پوسته نسبتاً صیقلی به‏علاوه شبکه‏بندی کم‏رنگ از بذرهای دیگر این خانواده متمایز کرد (زینلی و احتشامی، 1382). بذرهای کلزا اندازه حدود 5/2 میلی‏متر و رنگ زرد، قهوه‏ای متمایل به قرمز، سیاه متمایل به خاکستری و سیاه دارند. شکل ظاهری آنها از کروی تا بیضوی تغییر می‏کند و گاهی شیارهای طولی و فرورفتگی‏هایی در محل خروج ریشه‏چه مشاهده می‏شود. در آزمون جوانه‏زنی، بذرها قبل از شروع آزمایش توسط جیبرلیک اسید 2000 پی‏پی‏ام تیمار شدند و سپس در پتری‏دیش و در دمای 20 درجه سانتی‏گراد قرار گرفتند.

نتایج و بحث

نتایج نشان داد که بین مزارع، زمان نمونه‏برداری، عمق نمونه‏برداری و اثر متقابل عمق نمونه‏برداری با زمان نمونه‏برداری تفاوت‏های معنی‏داری از نظر تعداد بذرها کلزا در خاک تفاوت وجود دارد، ولی تنها اثر عمق نمونه‏برداری و اثر متقابل عمق نمونه‏برداری با زمان نمونه‏برداری بر روی تعداد بذرها خردل وحشی معنی‏دار بودند (جدول 1).

کلزای خودرو

نتایج نشان داد که بلافاصله بعد از برداشت کلزا از مزرعه و قبل از هر گونه خاکورزی خاک بیشترین تعداد بذرهای کلزای خودرو را در عمق صفر تا 5 سانتی‏متر می‏توان مشاهده کرد (شکل 1). همانطور که در شکل (1) مشاهده می‏شود بعد از برداشت کلزا حدود 61 هزار بذر کلزا در 1 متر مکعب خاک در عمق صفر تا 5 سانتی‏متر (یعنی حدود 3050 بذر در هر متر مربع از سطح زمین) وجود خواهد داشت. کمترین تعداد بذرها کلزای خودرو در عمق 25 تا 30 سانتی‏متر با حدود 1800 بذر در 1 متر مکعب از خاک در آن عمق مشاهده شد. در زمان نمونه‏گیری بعد از  برداشت کلزا با افزایش عمق تعداد بذرها کلزا کاهش یافتند. در نمونه‏گیری دوم یعنی در پاییز و بعد از شخم پاییزه بیشترین تعداد بذرهای کلزای خودرو به‏ترتیب در لایه‏های 5 تا 10، 10 تا 15، 15 تا 20، صفر تا 5، 25 تا 30 و 20 تا 25 سانتی‏متر مشاهده شد که به ترتیب دارای حدود 10000، 7000، 4000، 3400، 1500 و 890 بذر در متر مکعب خاک از هر لایه بودند (شکل 1).

 

 

به‏طورکلی می‏توان گفت دو تغییر عمده در بانک بذر کلزای خودرو در نمونه‏گیری دوم نسبت به نمونه‏گیری اول مشاهده شد: (1) بانک بذر کلزای خودرو در نمونه‏گیری اول بزرگتر از نمونه‏گیری دوم بود و (2) توزیع بذرهای در بانک بذر در دو نمونه‏گیری تفاوت داشت، به‏طوری‏که در نمونه‏گیری اول بیشترین بذرهای در لایه صفر تا 5 سانتی‏متر و در نمونه‏گیری دوم در لایه 5 تا 10 سانتی‏متر مشاهده شد.

 

نتایج نشان داد که در مزرعه اول بانک بذر کلزای خودرو گسترده‏تر از دو مزرعه بود (شکل 2). در مزرعه اول بلافاصله بعد از برداشت کلزا، مزرعه سه بار دیسک زده شد و زیر کشت سویا قرار گرفت، این امر دلیل گسترش بانک بذر کلزای خودرو در این مزرعه بوده است. محققان دیگری نیز اعلام نموده‏اند که اختلاط بذرهای کلزا بلافاصله بعد از برداشت با خاک معمولاً منجر به گسترش بانک بذر می‏شود، در حالی که تأخیر در شخم خاک بعد از برداشت بانک بذر کوچکتری را ایجاد خواهد نمود (Pekrun et al, 1998 Gulden et al., 2003, Gruber et al, 2010).

 

میانگین تعداد بذرهای کلزای خودرو بلافاصله بعد از برداشت در اواخر بهار نسبت به میزان آن در پاییز و بعد از شخم پاییزه بسیار بیشتر بود (شکل 3). بانک بذر کلزای خودرو در اوایل پاییز نسبت به اواخر بهار حدود 70 درصد کوچکتر بود. دلیل اصلی برای کاهش بانک بذر طی این دوره جوانه‏زنی بذرهای کلزای خودرو در خاک است. بقیه بذرهای کلزای خودرو به حالت کمون ثانویه خواهند رفت و بانک بذر کلزای خودرو را ایجاد خواهند نمود.  

 

 

 

خردل وحشی

بعد از برداشت کلزا، تعداد بذرهای خردل وحشی در عمق صفر تا 5 سانتی‏متر حدود 7690 بذر در هر متر مکعب خاک بود (شکل 4). در خردل وحشی اختلاف بین تعداد بذرهای در لایه‏های خاک تا عمق 20 سانتی‏متری تفاوتی وجود نداشت، ولی اختلاف بین تعداد بذرهای بین لایه 15 تا 20 سانتی‏متر با دو لایه خاک دیگر یعنی 20 تا 25 سانتی‏متر و 25 تا 30 سانتی‏متر تفاوت معنی‏داری مشاهده شد (شکل 4). بعد از شخم پاییزه، بذرهای خردل وحشی نیز روند مشابه‏ای با بذرهای کلزای خودرو داشتند و بیشترین تعداد بذر خردل وحشی در عمق 5 تا 10 سانتی‏متری (حدود 8000 بذر در متر مکعب خاک) و کمترین تعداد بذر در عمق 20 تا 25 سانتی‏متر (720 بذر در متر مکعب خاک) مشاهده گردید (شکل 4).

در مورد خردل وحشی می‏توان گفت، تعداد کل بذرهای بانک بذر تفاوت معنی‏داری در نمونه‏گیری اول و دوم نداشتند، ولی توزیع بذرهای در پروفیل خاک در نمونه‏گیری اول نسبت به نمونه‏گیری دوم تفاوت داشت. مزارع مختلف نیز از نظر بانک بذر خردل وحشی تفاوتی با یکدیگر نداشتند.

 

 

 

از ابتدای کشاورزی تکنیک‏های مختلف شخم برای بهبود خصوصیات فیزیکی خاک استفاده شده است، ولی این عمل همیشه باعث اثر معنی‏داری بر توزیع بذرهای در بانک بذر می‏شود. توزیع بذرهای در بانک بذر به عمق (Yenish et al, 1992) و نوع (Cousens and Moss 1990) شخم خاک بستگی دارد. شخم برگردان‏دار نسبت به دیگر روش‏های شخم معمولاً باعث تجمع بذرهای در لایه‏های پایین‏تر خاک می‏شود. در سیستم‏های بدون شخم بذرهای تولیدشده در سطح خاک باقی خواهند ماند (Sissons et al, 2000, Clements et al, 1996). همچنین Benvenuti (2007) نشان داد که توزیع بذرهای 30 گونه علف‏هرز مورد مطالعه آن‏ها تحت تأثیر بافت خاک، بارندگی و خصوصیات بذر نیز قرار می‏گیرد. در شرایط بدون شخم توزیع عمودی بذرهای فقط چند میلی‏متر به لایه سطحی خاک محدود می‏شود و تحت تأثیر بافت خاک است. ایشان نشان دادند که دفن‏شدن بذرهای در خاک رسی تا عمق کمتری نسبت به بافت شنی صورت می‏گیرد. در خاک شنی در سال اول 10 درصد بذرهای تا عمق بیشتر از 6 میلی‏متر رسیدند که این میزان برای خاک رسی 2 درصد بود. پویایی دفن‏شدن تحت تأثیر بارندگی و خصوصیات بذر نیز قرار گرفت. Benvenuti (2007) نشان دادند که بین دفن‏شدن بذرهای در لایه‏های پایین‏تر با بارندگی و وزن هزار دانه ارتباط وجود دارد. Sester et al (2007) نیز نشان دادند که زمانی که هیچ ورودی بذری به مزرعه وجود نداشته باشد ذخیره بانک بذر چغندروحشی به‏طور پیوسته کاهش خواهد یافت و این موضوع ارتباطی به این که مزرعه تحت شخم برگردان و یا هرس باشد ندارد. هرچند تعداد کل بذرهای این علف‏هرز که در سال سوم در بانک بذر وجود داشتند در شخم با گاوآهن برگردان‏دار بیشتر بود. پروفیل بذرهای در بانک بذر نیز بسیار متفاوت بود: بعد از اولین شخم برگردان‏دار تعداد کمی از بذرهای این علف‏هرز در لایه 5 سانتی‏متری بالای خاک وجود داشت، از آن‏جایی‏که بقیه بذرهای در عمق 30 سانتی‏متر دفن شده بودند که عمق شخم گاوآهن برگردان‏دار بود. شخم دوم و سوم باعث توزیع یکنواخت‏تر بذرهای شد. در حالت شخم با هرس بیشتر بذرهای در عمق 10 سانتی‏متری بالای خاک باقی ماندند. در دو سال اول تراکم بذرهای در لایه خاک صفر تا 5 سانتی‏متری در شخم با هرس بیشتر و در شخم برگردان‏دار تراکم بیشتر بذرهای در لایه‏های پایین‏تر بود. دفن‏شدن بذرهای در عمق‏های بیشتر کمتر جوانه خواهند زد و نیز کمتر از بین خواهند رفت و در نتیجه بانک بذر نهایی در شخم برگردان‏دار نسبت به شخم با هرس وسیع‏تر خواهد بود.

مطالعات مختلفی در زمینه توزیع بذرهای علف‏های هرز در بانک بذر صورت گرفته است که می‏توان به موارد زیر اشاره نمود؛ Taylor et al (2005) نشان دادند که عمق دفن‏شدن و توزیع بذرهای در خاک به‏طور معنی‏داری بر سبزشدن گیاهچه و حضور بذرهای Phalaris paradoxa در بانک بذر داشت. بیشتر بذرهای این گونه که در در لایه 10 سانتی‏متر بالای خاک توزیع شده بودند سبز شدند. Krinke et al (2005) نشان دادند که درصد بذرهای زنده Heracleum mantegazzianum در کل بانک بذر از 56 درصد در پاییز به 42 درصد در بهار و 15 درصد در تابستان کاهش یافت. درصد بذرهای بدون کمون این گونه از 3/0 درصد در پاییز به 5/87 درصد در بهار افزایش یافت و سپس در تابستان به 3 درصد کاهش یافت. میانگین تعداد بذرهای این گونه در متر مربع حدود 6700 بذر در پاییز، 5000 در بهار و 1300 عدد در تابستان بود. در این مطالعه حدود 95 درصد بذرهای در لایه صفر تا 5 سانتی‏متری خاک مشاهده شد. Cao et al (2000) در چین به بررسی توزیع بذرهای در بانک بذر گونه‏های جنگلی در سه لایه خاک صفر تا 2 سانتی‏متر، 2 تا 5 سانتی‏متر و 5 تا 10 سانتی‏متر پرداختند و نشان دادند که تعداد بذرهای با افزایش عمق پروفیل خاک کاهش یافت.

تراکم بذرهای علف‏های هرز با کاهش خاکورزی افزایش می‏یابد (Cardina et al, 2002) و بذرهای در نزدیک خاک سطح قرار خواهند گرفت که می‏تواند منجر به سبزشدن آسان این بذرهای شود. برخی گیاهان زراعی نظیر کلزا می‏توانند شبیه گونه‏های وحشی کمون داشته باشد که به‏دلیل این است که مدت زیادی از اهلی‏شدن آن نمی‏گذرد و در نتیجه می‏توانند به‏صورت بوته‏های خودرو در کشت محصولات بعدی سبز شوند. مطالعات نشان داده است که میانگین هدررفت دانه کلزا در زمان برداشت تقریباً 6 درصد است که معادل 3600 بذر در مترمربع یا 107 کیلوگرم در هکتار خواهد بود (Gulden et al, 2003). مقدار بذر مصرفی کلزا در هنگام کاشت حدود 5 کیلوگرم در هکتار است، بنابراین مقدار بذری که در مزرعه ریزش می‏کند 20 برابر مقدار بذر مصرفی در هنگام کاشت است که با این افزایش در بانک بذر می‏تواند در هنگام برداشت کلزای خودرو به‏آسانی استقرار یابد (Lawson and Friesen 2006). بذرهای کلزا می‏توانند در شرایط عدم نور و خشکی در حدود نقطه پژمردگی وارد کمون ثانویه شوند (López-Granados and Lutman 1998). ظرفیت بذرهای کلزا برای القای کمون، توجیه اقتصادی بالا در کشت کلزا، نگرانی در مورد جریان ژن از گونه‏های اصلاح ژنتیکی‏شده (GM) و سطح وسیع زیرکشت این گونه باعث شده است که این گونه یک مدل تیپیک برای مطالعات کمون و بانک بذر در سیستم‏های مختلف کشت باشد. مطالعات مختلف نشان داده‏اند که شخم بعد از برداشت اثر زیادی بر اندازه بانک بذر کلزا دارد. ترکیب بذرهای کلزا با خاک بلافاصله بعد از برداشت باعث گسترش بانک بذر این گونه می‏شود، ولی تاخیر در عملیات شخم بعد از برداشت منجر به کوچکترشدن بانک بذر این گونه خواهد شد (Pekrun et al, 1998 Gulden et al., 2003, Gruber and Claupein, 2006).

نتایج این تحقیق نشان داد که: (1) حدود 3000 بذر کلزا بعد از برداشت آن در لایه سطحی خاک (در متر مربع) پراکنده خواهد شد که این مقدار در زمان بعد از برداشت کلزا حدود 75 درصد بانک بذر این گونه را شامل می‏شود. بقیه بذرهای بانک بذر کلزا (در اوایل تابستان) در بقیه لایه‏های خاک و عمدتاً در لایه 5 تا 15 سانتی‏متری خاک قرار دارند. (2) حدود 70 درصد از بذرهای کلزای خودرو به دلایل مختلف نظیر جوانه‏زنی، مرگ بذرهای و خورده شدن توسط دانه‏خوارها از بین خواهند رفت، ولی باقیمانده بذرهای کلزا در فصل پاییز عمدتاً به دلیل شخم در لایه 5 تا 10 سانتی‏متری خاک توزیع شده‏اند (حدود 39 درصد بانک بذر کلزا). (3) بذرهای خردل‏وحشی در اوایل تابستان (یعنی قبل از شخم مزارع و بعد از برداشت کلزا) توزیع یکنواخت‏تری در بانک بذر داشتند. تفاوت معنی‏داری بین تعداد بذرهای خردل وحشی بین 4 لایه اول نمونه‏برداری (یعنی لایه صفر تا 20 سانتی‏متری خاک) وجود نداشت و عمده بذرهای در این لایه قرار داشتند (حدود 85 درصد بذرهای). (4) شخم پاییزه منجر به توزیع بذرهای خردل وحشی به عمق زیرسطحی شد که احتمالاً به دلیل دیسک‏زدن در زمان شخم می‏باشد. در این زمان بیشترین درصد بذرهای خردل وحشی در لایه 5 تا 10 سانتی‏متری خاک وجود داشت (حدود 31 درصد) و بین این لایه با لایه خاک 10 تا 15 سانتی‏متری تفاوت معنی‏داری وجود نداشت.

با توجه به نتایج این تحقیق و تحقیقات قبلی در این زمینه می‏توان راهکارهای زیر را برای کنترل اکولوژیک و زراعی این دو علف‏هرز پیشنهاد نمود:

(1) بعد از برداشت کلزا در پاییز زمین برای مدتی رها شود و بلافاصله زیرکشت محصول دوم نرود. طی این دوره آبیاری زمین می‏تواند منجر به جوانه‏زنی و سبزشدن بوته‏های کلزای خودرو شود و با شخم پاییزه می‏توان به‏راحتی این علف‏هرز را کنترل نمود. (2) با توجه به اینکه بذور هر دوگونه در فصل بهار قابلیت جوانه‏زنی کمی دارند (Soltani et al., 2013)، می‏توان در مزارع آلوده به این دو علف‏هرز مزرعه را زیرکشت محصولات بهاره برد تا از سبزشدن این دو گونه در مزرعه جلوگیری نمود. به این ترتیب به مرور زمان با سبزشدن این دو گونه طی پاییز و زمستان و شخم بهاره می‏توان آنها را کنترل نمود. (3) دمای پایه برای جوانه‏زنی کلزای خودرو حدود 7/2 درجه سانتی‏گراد گزارش شده است (Soltani et al., 2013)، در نتیجه با کشت محصولات پاییزه که دمای کمتری نسبت به این گونه دارند نظیر گندم (Soltani et al., 2008) می‏توان شاهد استقرار سریع‏تر این محصول زراعی (گندم) در مزرعه بود و در نتیجه در رقابت با علف‏هرز موفق خواهد بود. در مورد خردل وحشی با توجه به این که دمای پایه نسبتاً پایینی دارد (سلطانی و همکاران، 1392) می‏توان از حساسیت آن به دمای بالا بهره برد و زمین را در پاییز زودتر به زیر کشت برد. در این زمان  بذرهای خردل وحشی قابلیت جوانه‏زنی کمتری دارند. (4) بذرهای کلزای خودرو هرگز قادر به سبزشدن از عمق بیشتر از 10 سانتی‏متر نیستند (سلطانی و همکاران، 1393). بنابراین، توصیه می‏شود بعد از تولید بذر این گونه در مزرعه و در صورتی که بذرهای کلزای خودرو با روش گفته شده در پیشنهاد اول کنترل شده باشند، برای شخم پاییزه از شخم برگردان‏دار به عمق بیشتر از 10 سانتی‏متر استفاده شود. این کار می‏تواند بذور دفن‏شده در خاک را به سطح خاک آورد، ولی باید توجه داشت که در زمان مناسب شخم زده شود تا کمترین درصد سبزشدن این گونه حاصل شود. (5) بذرهای خردل وحشی به‏شدت به عمق دفن‏شدن حساسیت دارند و در عمق بیشتر از 8 سانتی‏متر هرگز قادر به سبزشدن نیستند (سلطانی و همکاران، 1393). برای کنترل این گونه کشت مستقیم محصولات به‏نظر مفیدتر از شخم زمین خواهد بود. البته این کار در صورتی عملی خواهد بود که زمان کشت محصولات به‏موقع باشد. (6) توصیه می‏شود مطالعات مختلفی نظیر اثر سیستم‏های کشت مختلف بر بانک بذر، اثرات متقابل جوانه‏زنی و سبزشدن در تقابل با ویژگی‏های بذر، شخم و شرایط محیطی و فرار ژن را بررسی نمود. و اثرات طولانی مدت تناوب‏های زراعی را بر کاهش بانک بذر این دو گونه بررسی نمود.

تشکر و قدردانی

هزینه اجرای این تحقیق از طریق دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان تأمین شد که محققان لازم دیدند در اینجا از این دانشگاه محترم تشکر نمایند.

References
زینلی، ا. و احتشامی، س.م. 1382. زیست‏شناسی و کنترل گونه‏های مهم گیاهان هرز. انتشارات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 412 صفحه.
زینلی، ا.، سلطانی، ا. و گالشی، س. 1377. نگرشی بر کاربرد تغییرهای بانک بذر خاک در مدیریت گیاهان هرز. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. جلد 5، شماره 3 و 4- صفحه 5 تا 23.
سلطانی، ا.، سلطانی، ا.، گالشی، س.، قادری‏فر، ف. و زینلی، ا. 1392. مدل‏سازی جوانه‏زنی خردل وحشی تحت تأثیر دما و پتانسیل آب: مدل هیدروترمال تایم. مجله پژوهش‏های تولید گیاهی. جلد 20- شماره 1- صفحه 19-34.
سلطانی، ا.، سلطانی، ا.، گالشی، س.، قادری‏فر، ف. و زینلی، ا. 1393. کمی‏سازی سبزشدن بذرهای کلزای خودرو و و خردل وحشی تحت تأثیر عمق دفن‏شدن. مجله پژوهش‏های بذر ایران. جلد 1، شماره 1، صفحه 1 تا 10.
Benvenuti, S. (2007). Natural weed seed burial: effect of soil texture, rain and seed characteristics. Seed Science Re-search. 17: 211–219.
Cao, M., Tang, Y., Sheng, C. and Zhang, J. (2000). Viable seeds buried in the tropical forest soils of Xishuangbanna, SW China. Seed Science Research. 10: 255–264
Cardina, J., Herms, C.P., Doohan, D.J. (2002). Crop rotation and tillage system effects on weed seedbanks.Weed Sci. 50, 448–460.
Clements, D.R., Benoit, D.L., Murphy, S.D. and Swanton, C.J. (1996). Tillage effects on weed seed return and seedbank composition. Weed Science. 44, 314–322.
Cousens, R. and Moss, S.R. (1990). A model of effects of cultivation on the vertical distribution of weed seeds within the soil. Weed Res. 30: 61-70.
Gruber, S., Bühler, A., Mِhring, J. and Claupein, W. (2010). Sleepers in the soil—Vertical distribution by tillage and long-term survival of oilseed rape seeds compared with plastic pellets Europ. J. Agronomy 33: 81–88
Gruber, S., Claupein, W., (2006). Effect of soil tillage intensity on seedbank dynamics of oilseed rape comparedwith plas-tic pellets as reference material. In: Gerhards, R., Belz, R.G. (Eds.), Proceedings of the 23rdGerman Conference on Weed Biology and Weed Control, J. Plant Dis. Prot. (Special Issue), 273–280.
Gulden, R.H., Shirtliffe, S.J. and Thomas, A.G. (2003). Harvest losses of canola (Brassica napus) cause large seedbank inputs. Weed Sci. 51: 83–86.
Harrison, S. K., Regnier, E. E., Schmoll, J. T. and Harrison, J. M. (2007). Seed size and burial effects on giant ragweed (Ambrosia trifida) emergence and seed demise. Weed Sci. 55:16–22.
Hartke, A., Drummond, F. A. and Liebman, M. (1998). Seed feeding, seed caching, and burrowing behaviors of Harpalus rufipes De Geer larvae (Coleoptera: Carabidae) in the Maine potato agroecosystem. Biol. Control 13:91–100.
Krinke, L., Moravcová, L., Pyšek, P., Jarošík, V., Pergl, J. and Perglová, I. (2005). Seed bank of an invasive al-ien, Heracleum mantegazzianum, and its seasonal dynamics. Seed Science Research. 15: 239–248
Lawson, A.N. and Friesen, L.F. (2006). Emergence timing of volunteer canola in spring wheat fields in Manitoba. Weed Sci. 54:873–882.
López-Granados, F., Lutman, P.J.W. (1998). Effect of environmental conditions on the dormancy and germination of vol-unteer oilseed rape seed (Brassica napus). Weed Sci. 46, 419–423.
Pekrun, C., Hewitt, J.D.J., Lutman, P.J.W. (1998). Cultural control of volunteer oilseed rape (Brassica napus). J. Agric. Sci. 130, 155–163.
Sester, M., Dürr,C., Darmency, H. Colbach, N. (2007). Modelling the effects of cropping systems on the seed bank dy-namics and the emergence of weed beet. Eco. Model. 204: 47–58
Sissons, M.J.D., Van Acker, R.C., Derksen, D.A. and Thomas, A.G. (2000). Depth of seedling recruitment of five weed species measured in situ in conventional- and zero-tillage fields. Weed Science. 48, 327–332.
Soltani, E., Galeshi, S., Kamkar, B. and Akramghaderi, F. (2008) Modeling seed aging effects on the response of germi-nation to temperature in wheat. Seed Science and biotechnology. 2, 32-36.
Soltani, E., Soltani, A., Galeshi, S., Ghaderi-Far, F. and Zeinali, E. (2013) Seed bank modelling of volunteer oil seed rape: from seeds fate in the soil to seedling emergence. Planta Daninha 31, 267-279.
Taylor, I.N., Walker, S.R. and Adkins, S.W. (2005). Burial depth and cultivation influence emergence and persistence of Phalaris paradoxa seed in an Australian sub-tropical environment. Weed Research. 45: 33–40
Thompson, K., S. R. Band, and G. Hogdson. (1993). Seed size and shape predict persistence in soil. Funct. Ecol. 7:236–241.
Vasileiadis, V.P., Froud-Willams, R.J. and Eleftherohorinos, I G. (2007). Vertical distribution, size and composition of the weed seedbank under various tillage and herbicide treatments in a sequence of industrial crops. Weed Res. 47: 222–230
Warwick, S.I., Beckie, H.J., Thomas, A.G. and McDonald, T. (2000). The biology of Canadian weeds. 8. Sinapis arven-sis. L. (updated). Canadian J. of Plant Sci. 80: 939-961.
Wilson, R.G, Kerr, E.D. and Nelson, L.A. (1985). Potential for using weed seed content in the soil to predict future weed problems. Weed Sci. 33: 171–175.
Yenish, J. P., Doll, J. D., and Buhler, D. D. (1992). Effects of tillage on vertical distribution and viability of weed seed in soil. Weed Sci. 40:429–433.
Zimdahl, R.L. 2007. Fundamentals of Weed Science. 3nd edn. Academic Press, London, New York.

Statistics
Article View: 1,811
PDF Download: 752


counter
Journal management system. designed by sinaweb