صفحه اصلي

ايميل ما

آرشيو مطالب

طراح قالب

 
  مهمان گرامی! به انجمن علمی اصلاح نباتات خوش آمديد! 

منوي اصلي
لينکهاي سريع
 

ساعت
  

لينک دوستان

لوگوي دوستان

انجمن علمی اصلاح نباتات

 

آمار بازديد

»تعداد بازديدها:
»کاربر: Admin



تبليغات





علف هرز

علف هرز، هر گیاه غیر مفید  ناخواسته و یا مضراست که در مزرعه مشاهده شده و پتانسیل تجاوز به آن را دارد. در تعریف دیگر علف هرز گیاهی است که زیان و خسارت آن بر کشاورزی بیش از منفعت آن بوده و در نتیجه کنترل آن ضرروت دارد....


اصولا علفهای هرزبه صورت های مختلف بر کشاورزی خسارت وارد ساخته که ضرورت  کنترل آنها را نمایان می سازد.

علف های هرز  مقدار زیادی از آب و مواد مغذی خاک را مصرف نموده، برای نور و فضای رشد با محصول اصلی به رقابت پرداخته و از این طریق سبب نقصان رشد و عملکرد می گردند.

در محیطهای دست خورده‌ای که در آنها نقش بشر مهمترین عامل آشفتگی شناخته شده است گیاهان هرز به مناسبت سازش قابل توجهی که دارند بهتر رشد می‌کنند. تولید بذر فراوان ، طولانی بودن دوره خواب ، توانایی ادامه حیات در شرایط نامساعد ، قدرت رقابت و آشفته ساختن محیط ، توانایی گسترش در بعضی موارد و انتشار به طریق رویشی از اختصاصات قابل توجه اکثر گونه‌های علفهای هرز می‌باشد. ممکن است در برخی موارد گیاهان زراعی در محلی ناخواسته برویند، که در چنین مواردی این گونه گیاهان را می‌توان از علفهای هرز به شمار آورد. مانند رویش گندم در مزرعه جو.

بسیاری از علف های هرز دارای ترشحات سمی (Phytotoxin ) از برگ و یا ریشه بوده و یا این مواد از تجزیه بقایای آنها حاصل می شود، به طور مثال ریشه یولاف وحشی و مرغ پنجه ای دارای ترشحات بازدارنده(Inhibitor ) جوانه زنی و یا متوقف کننده رشد سایر گیاهان بوده که وجود چنین علف های هرزی در منطقه باعث نقصان درصد سبز مزرعه و رشد محصول می گردد.

علف های هرز میزبان بسیاری از آفات و امراض گیاهی بوده و به صورت منشا آلودگی عمل می کند. برخی از علف های هرز مثل سس و گل جالیز انگل گیاهان زراعی بوده و همانند یک عامل بیماری خسارت وارد می سازند.

با وجود کنترل شدیدی که در بسیاری از سیستم های کشاورزی صورت می پذیرد، عملکرد گیاهان زراعی بسته به توان رقابتی آنان بین 10-100%کاهش می یابد.

از مهمترین دلایل رشد علف های هرز و مشکلات کنترل آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

بذور علف های هرز د ارای مکانیسمهای پیشرفته و متفاوتی برای کنترل جوانه زنی از جمله Dormancy و Hetroblasty [1] بوده که این مکانیسمها سبب قابلیت جوانه زنی بذور علف های هرز در مکانها و زمان های مختلف می گردد، اصطلاحا گفته می شود که علف های هرز توزیع زمانی (Distribution in time ) دارند .

    علف های هرز در شرایط و حتی در تنش هـــــای مختلف محیطــــــی (Several inviromental stress ) قادر به تولید بذر بوده و سازگاری و انعطاف پذیری (Plastisity ) بسیار بالایی در برابر طیف وسیعی از شرایط محیطی و حتی شرایط سخت و بحرانی از خود بروز می دهند.

علف های هرز قدرت رقابتی (Compition ) بالایی داشته و مکانیسم های تکامل یافته ای برای انتشار و توزیع مکانی بذر (Distribution in Space) دارا می باشد.

علف های رشد ونمو سریع داشته و فاصله بین رویش تا رسیدن  و تولید بذر در آنها نسبتا کوتاه است.

هدف از کنترل علف های هرز کاهش تراکم و رشد آنها تا حد آستانه بیولوژیکی[2] و در نتیجه حذف خسارتهای اقتصادی است.

از میان روشهای مختلفی که جهت کنترل جمعیت علفهای هرز وجود دارد (مکانیکی ، اکولوژیکی ، بیولوژیکی، شیمیایی، IPM و ... ) استفاده از خاصیت آللوپاتیکی گیاهان زراعی جهت کنترل جمعیت برخی از گونه های علف های هرز در سالهای اخیر مورد توجه و بررسی خاص قرار گرفته است .

آللو پاتی ( دگر مسمومی ، خود مسمومی )

اصولا Interference یا تداخل به سه صورت می تواند اعمال شود

1- رقابت ( Competition )

2- آللوپاتی ( Allelopathy )

3- منابع غیر مستقیم (Indirect sources  )

آللو پاتی نوعی از تداخل در رشد(   Interference in growth ) بوده که ناشی از تولید مواد شیمیایی توسط بافتهای زنده یا مرده و یا بافتهای در حال تجزیه می باشد .

منابع غیر مستقیم شامل اثرات روی محیط فیزیکی یا بیولوژیک است که در رشد گیاه مجاور اختلال ایجاد می کند.

مفهوم اثرات مضر یک گونه روی گونه دیگر در کشاورزی و زراعت از مدتها پیش شناخته شده بوده است به طوری که در قرون سوم و پنجم پیش از میلاد نیز برخی از دانشمندان یونانی چنین اثراتی را گزارش کرده اند.

برای اولین بار شخصی به نام Molish (1930 )، واژه ْآللو پاتی را برای بیان اثرات مضر یک گونه روی گونه دیگر به کار برد، در این حالت گونه ای که ترکیبات را آزاد می کند گونه دهنده یا Donor و گونه دیگر یا گونه تاثیر پذیر را Reciepient گویند.

مراحل اثبات آللو پاتی

به طور کلی برای اثبات پدیده آللوپاتی (Allelopathy ) یا برای اثبات اینکه بازدارندگی بدلیل وجود آللو پاتی است یا خیر نیاز به یک سری مراحلی است که بدون گذراندن این مراحل نمی توان هر نوع باز دارندگی را به آللو پاتی نسبت داد .

1- مشخص کردن وجود تداخل ، تشریح علائم و به کمیت در آوردن میزان تداخل

2-جدا سازی، سنجش، تعیین خصوصیات و سنتز ماده سمی

3- تکرار مشاهده علائم تداخل قبل از تشخیص داده شده با استفاده از کاربرد سم یا سموم، در میزانهای موجود در حالت طبیعی و در مرحله خاص از رشد

4-  پیگیری آزاد سازی، حرکت و جذب سم به دلیل مشاهده کافی بودن مقادیر جهت ایجاد تداخل

آللو کمیکالها

ترکیبات شیمیایی دارای اثرات آللو پاتیک یا آللو کمیکالها (Allochemicales ) ممکن است در همه بافتهای گیاهی از جمله برگها، ساقه ها ، ریشه ها، گل ، میوه و بذر وجود داشته باشند اما مهم این است که آیا اندام مورد نظر مقدار لازم برای ایجاد واکنش را دارد یا خیر؟

گزارشات متعددی مبنی بر اثرات بازدارندگی آللو کمیکالها وجود دارد، مطالعاتی که بر روی این ترکیبات صورت گرفته، محدود به آزمایشگاه بوده و تنها یک گونه ماده شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. در حالی که در محیط طبیعی معمولا چندین ترکیب شیمیایی وجود دارند که می توانند بر همکنش داشته باشند .

اثرات باز دارندگی آللو کمیکالها:

1- بازدارندگی جذب عناصر غذایی 2- بازدارندگی تنفس و فتوسنتز 3- جلوگیری از تقسیم سلولی 4- جلوگیری از رشد سلول و بافت 5- تاثیرات منفی بر روی فعالیت آنزیمی ، سنتز پروتئین و نفوذ پذیری غشاء

آللوکمیکالها بر اساس منشاء ترکیبات

1- ترکیبات فرّار (  Voltalization)

گزارشات نشان می دهند که مواد سمی فرّار بر روی گیاهان مجاور تاثیرات باز دارنده داشته و چنین حالتی بیشتر در جنسهای Artemisia ، Eucalyptus و Salvia  مشاهده شده است . ترکیبات فرار می توانند به صورت بخار توسط گیاهان مجاور و یا بوسیله شبنم به خاک رسیده و نهایتا توسط ریشه ها جذب شوند. این ترکیبات از گروه Therpinoids هستند .

2- ترشحات ریشه ( Root Exudation )

ترکیبات زیادی از آللو کمیکالها از ریشه ها ترشح می شوند، این ترکیبات ممکن است از ریشه به صورت فعال ترشح شوند، ممکن است نشت پیدا کنند و یا ممکن است پس از جدا شدن و قطعه قطعه شدن ریشه و برگ از سلولها آزاد شوند. از جمله ترکیباتی که منشاء آنها ترشحات ریشه است می توان به Benzoic ، Cinamic و Phenolic اشاره کرد.

3- آبشویی ( Leaching )

آللو کمیکالها  ممکن است از بخشهای هوایی گیاهان توسط آب باران یا مه آبشویی شده وارد خاک شده و بر روی گیاه مجاور تاثیر بگذارد از جمله این ترکیبات می توان به اسیدهای آلی، آمینو اسیدها، قندها ، GA ، Therpinoids و ترکیبات فنولیک اشاره کرد.

4- تجزیه بقایای گیاهی ( Decomposition of Plant Residues )

مواد شیمیایی ممکن است مستقیما از ناحیه آبشویی بقایا آزاد شده و وارد خاک شوند، علاوه بر این ممکن است میکرو ارگانیسمهای خاک بر اثر تجزیه آنزیمی ، ترکیبات شیمیایی را در محیط ایجاد کنند و یا ممکن است در اثر تاثیر گذاری روی مواد موجود در بافتهای گیاهی تولید ترکیبات سمی (Toxin ) کنند برای مثال در علف هرز قیاق در اثر فعالیت میکروبی واکنش زیر اتفاق می افتد . 

Dhurin HCN,HydroxyBenzaldehyde

 بسیاری از ترکیبات آللو کمیکالها هنوز شناخته شده نیستند، علاوه بر اینها ترکیبات اسیدهای چرب زنجیره بلند، الکلها، پلی پپتیدها و نوکلئوسیدها جزو ترکیبات بازدارنده محسوب می شوند. نکته قابل توجه اینکه بیشتر آللو کمیکالها جزو ترکیبات متابولیتهای ثانویه گیاهی بوده و می توان امیدوار بود که در آینده بتوان از این ترکیبات به عنوان ترکیبات علف کشی و یا حتی از طریق علم اصلاح نباتات و مهندسی ژنتیک، ترکیبات بازدارنده ای تولید کرد که خود عاملی در جهت غلبه بر علفهای هرز باشند.

آللو پاتی گیاهان زراعی علیه علف های هرز و عوامل ایجاد آللوپاتی

به طور کلی آللو پاتی به عنوان مکانیسم اثر متقابل یک گیاه در مقابل گیاه دیگر در یک آگرو اکوسیستم (اکوسیستم زراعی ) امکان مدیریت برتر برخی از گونه های علف های هرز را فراهم آورده است.

مطالعات گذشته  در مورد سورگوم (. Sorghum Bicolor L ) همواره موید این موضوع هستند که ترکیبات فنولیک اسید و گلایکــــوزید عامل ایجـــاد آللو پاتی علیه برخی از گونه های علف هرزی هستند ، ارقام مختلف سورگوم همواره پتانسیل آللوپاتیکی متفاوتی را علیه علفهای هرزی از جمله یولاف وحشی (  L.  Avena fatua ) از خود بروز می دهند.

پتانسیل آللو پاتیکی به واسطه وجود مقادیر متفاوت (Toxicity ) ریشه ، اثرات متفاوتی را بر گونه های علف هرزی بر جای می گذارد برای مثال در آزمایشی که بر روی چند رقم مختلـــف سورگوم صورت گرفت ، خاصیـــت آللو پاتیکی همواره سبب ممانعت رشد علف های هرز به میزان  75-71% شد.

اخیرا بیشتر مطالعات بر روی تاثیرات آللو پاتیکی برخی از گونه های گیاهان زراعی علیه علف های هرز در شرایط باقی گذاردن مالچ (Mulch ) بر روی سطح خاک یا استفاده از آنها به عنوان یک گیاه پوششی (Cover Crop  ) در سیستم No-Tillage متمرکز شده است به عنوان مثال در آزمایشی که بر روی 10 رقم سورگوم صورت گرفت، کلش سورگوم جهت دریافت مقاومت ژنتیکی این ارقام یا مدیریت برتر آن  علیه گونه های علف هرزی مورد بررسی قرار گرفت در اغلب موارد کلش سورگوم از رشدو  توسعه گونه های علف هرزی در محصول پس از خود ممانعت کرده بدون آنکه بر عملکرد آن نقصان وارد کند.

 اگر چه پدیده آللو پاتی  در گیاهان هنوز به عنوان عاملی که الزامات ایجاد آن ندانسته باقی مانده، شناخته شده است اما همواره خاصیت آللو پاتیکی برخی از گیاهان زراعی از جمله سورگوم علیه بسیاری از گونه های علف هرزی به اثبات رسیده است. به عنوان مثال در آزمایشی که بر روی سورگوم، ذرت و سویا انجام شد مشاهده شد که همواره گیاهچه های سورگوم در مقایسه با ذرت و سویا در طول بیش از یک سال به میزان بالاتری از رشد علف های هـرزی چون ارزن وحـــشی (Setaria Viridis L. ) و Smoothpig weed  جلوگیری کردند .

همان طور که قبلا گفته شد فنولیک اسیدها به عنوان یکی از عوامل ایجاد کننده آللو پاتی، به طور قابل ملاحظه ای موجبات کاهش جمعیت علف های هرزی چون Setaria را بواسطه وجود آللو پاتی در گیاهانی مثل سورگوم فراهم آورده است. علاوه بر این مشخص شده است که از میان عوامل ایجاد کننده آللو پاتی، همواره 5 عامل از جمله : Ferulic ، P_coumaric ، Syringic ، VanilicوP_hydroxybenzoic ، علاوه بر فنولیک اسید، بیشتر شناخته شده اند.

علاوه بر این Sorgoleone با زنجیره بلند کوئینونی با غلظت حتی کمتر از  قادر است از رشد گونه های مختلف علف هرزی از جمله (Raphanus.sativus L. ) جلوگیری کند.

در مورد ترکیبات فنولیک اسیدو آللو کمیکالها نیز باید گفت نحوه تاثیر و غلظت آنها در بذور گیاه بسته به شرایط محیطی، ارقام و اجزای مختلف گیاه متفاوت است. همراه با تاثیر عوامل محیطی بر غلظت فنولیک ها، بسته به نوع رقم واحتمال حمله حشرات و پاتوژن ها، غلظت فنولیک اسید بر حسب مرحله رشد گیاه متغیر است. برای مثال در آزمایشی که برروی سورگوم صورت گرفته ثابت شده است که همواره پتانسیل آللو پاتیکی و متناسب با آن غلظت ترکیبات فنولیک اسید با نزدیک شدن به دوره رسیدگی کاهش یافته و آن چنان تاثیری بر روی گیاهچه های علف های هرز نخواهد داشت.

در آزمایشی که بر روی سورگوم انجام شده مشاهده شده است که همواره عملیات خاکورزی (Tillage ) بر روی قابلیت جذب ترکیبات آللو پاتیک از کلش سورگوم تاثیر گذار بوده است به نحوی که ترکیبات آللو پاتیک در ارقامی که کلش آنها مورد خاکورزی قرار گرفته است احتمالا سریعتر بوسیله رطوبت خاک و بارندگی های شدید جذب شده و به تدریج و در طول زمان کاهش می یابد و این کاهش اولیه ترکیبات آللو پاتیک مشخصا این اجازه را به برخی از گونه های علف هرزی می دهد که جمعیت خود را افزایش دهد در حالی که در سیستم No-Tillage سرعت رها سازی ترکیبات آللو پاتیک در خاک آنچنان سریع نبوده اما علیرغم کنترل موثرتر علف های هرز تا حدودی نقصان عملکرد محصول بعدی افزایش می یابد. بنابراین گذشته از فواید باقی گذاردن کلش روی سطح خاک بایستی روشهای کاربردی جهت کاهش تاثیرات آللو پاتیکی بر روی محصول بعدی نیز مد نظر قرار گیرد به عنوان مثال در آزمایشی که بر روی ارقام گندم کاشت شده پس از سورگوم جهت تعیین اثرات مدیریت خاکورزی کاهش یافته صورت گرفت مشاهده شد که تعداد بوته های استقرار یافته در قطعه مورد خاکورزی قرار گرفته (Tilled) نسبت به قطعه بدون خاکورزی (No Tilled ) بیشتر بود و به هر حال مجموعه عکس العملهای ارقام گندم به اعمال تیمارها موید این موضوع است که همواره عملیات خاک ورزی بر روی قابلیت جذب ترکیبات آللو پاتیک از کلش سورگوم تاثیر گذار است و بنابراین آنچه مشخص است آنکه عملیات خاکورزی کلش با قیمانده پس از برداشت از یک سو سبب کاهش تاثیرات آللو پاتیکی مضر بر روی محصول بعدی از طریق افزایش سرعت تجزیه بقایای گیاهی و از سویی دیگر عدم کنترل مناسب جمعیت علف های هرز را به همراه می آورد.

گیاهان زراعی و علف های هرز هر دو به عنوان موجوداتی در طبیعت حاوی ترکییباتی هستند که قادر خواهند بود بر یکدیگر اثرات آللو پاتیک داشته باشند. برای مثال بسیاری از گیاهان زراعی شبیه گندم، جو، شبدر قرمز، شبدرسفید، شبدر شیرین، گونه های ارزن و ... همواره این پتانسیل را دارند که از افزایش جمعیت علفهای هرز در محصولات اصلی پس از خود در یک سیستم تناوبی (Rotation ) جلوگیری به عمل آورند اگر چه که تمامی این خصوصیات را نیز نمی توان تنها به خاصیت آللو پاتیکی آنها نسبت داد.

علاوه بر گیاهانی که دارای خاصیت آللو پاتیکی در کنترل رشدو  نمو علف های هرز در محصول پس از خود هستند.

 همان طور که قبلا گفته شد گیاهان پوششی نیز تاثیرات عمده ای در کاهش جمعیت علف های هرز ایجاد می کنند این گونه گیاهان با جلوگیری از فرسایش وافزایش ماده آلی  خاک علاوه بر محافظت از آن چه به صورت سبز و چه به صورت مالچ مورد استفاده قرار گیرند با پوششی که بر روی خاک ایجاد می کنند به طور قابل ملاحظه ای از جمعیت علفهای هرز می کاهند.

آنچه که در بسیاری از مطالعات انجام گرفته مشاهده شده است این است که در بسیاری از موارد استفاده از گیاهان پوششی بیش از استفاده از گیاهان زراعی دارای خاصیت آللو پاتیکی در کنترل جمعیت علف های هرز موثر بوده است که شاید بتوان دلیل آن را در افزایش میزان جذب رطوبت و کاهش میزان عناصر Immobile  (غیر متحرک ) به ویژه نیتروژن به دلیل افزایش N-Fixation در شرایط استفاده از آنها به عنوان مالچ که دارای خاصیت آللو- پاتیکی است، جستجو کرد. اگر چه خاصیت آللو پاتیکی این گونه گیاهان نقش بسیار موثری در کاهش جمعیت علفهای هرز دارد اما نمی توان از اثرات منفی آنان به عنوان مثال در ممانعت از جوانه زنی گیاهان با بذور کوچک، چشم پوشی کرد.

 امروزه بسیاری از غلات پاییزه نظیر گندم، جو، چاودار و... به عنوان عواملی در جهت کاهش جمعیت علف های هرز و افزایش عملکرد در سیستم های زراعی  مورد استفاده قرار می گیرند.

مروری بر مطالعات و پژوهشها

ریچارد و همکاران (1995) نشان دادند که استفاده از مالچ جو و چاودار، شرایط بسیار عالی را جهت ممانعت از رشد علف های هرز بدون تاثیر بر نقصان عملکرد چغندر قند فراهم می آورد.

خانی و همکاران (1384) همچنین دریافتند گیاهان زراعی دارای خاصیت آللو پاتیکی به صورت گیاه پوششی یا مالچ در یک سیستم تناوبی در کاهش جمعیت علف های هرزو پاتوژنها و افزایش کیفیت خاک و عملکرد محصول زراعی در تناوب بسیار مفید خواهند بود . بارنز و همکاران (1987 ) نشان دادند که خاصیت آللو پاتیکی چاودار در ممانعت از علف های هرز به واسطه تولید دو ترکیب اصلی DIBOA و BOA می باشد. بن و همکاران (1996 ) نیز نشان دادند که تجزیه بقایای جو پاییزه سبب ورود  ترکیبات سمی از ناحیه ریشه ها به محیط شده که این خود عاملی در جهت کاهش جمعیت علف های هرز مربوطه خواهد بود. آنچه که مشخص است با کاربرد چنین گیاهانی که دارای پتانسیل آللو پاتیکی علیه علف های هرز غالب مزارع هستند می توان تا حدود زیادی از مصرف علف کشهای شیمیایی کاهید و همواره شرایط لازم جهت افزایش عملکرد محصولات زراعی را فراهم آورد.

مطالعات گذشته همواره نشان می دهد که جو و چاودار توانایی توزیع ترکیبات سمی در محیط و ممانعت از جوانه زنی و استقرار علف های هرز، در شرایط استفاده از آنان به عنوان مالچ و نهایتا افزایش عملکرد محصولات زراعی از قبیل پنبه و ذرت را دارا می باشند .

در آزمایشی که در سال 2002 بر روی سه گیاه جو، چاودار و تریتیکاله انجام شد مشاهده شد که توانایی ممانعت کنندگی رشد ریشه علف هرز در چاودار از دو گونه دیگر بیشتر بود و تریتیکاله نیز در مقایسه با جو ترکیبات سمی بیشتری وارد محیط ساخته و به این ترتیب ممانعت بیشتری را در رشد ریشه علف هرز به عمل می آورد. در آزمایشی مشابه مشاهده شد که در غلات پاییزه نظیر گندم و جو میزان ممانعت کنندگی از رشد ریشه  علف های هرز به مراتب بیش از میزان جوانه زنی بذور محصول (برای مثال چغندر قند ) خواهد بود. بدین معنی که همواره قابلیت جوانه زنی و نهایتا افزایش عملکرد محصول زراعی در تناوب قرار گرفته از رشدو نمو ریشه های علف های هرز بیشتر بوده و کنترل جمعیت علفهای هرز به طور موثر تری صورت می گیرد.

تفاوت در خاصیت ممانعت کنندگی از رشد علفهای هرز در بسیاری از گیاهان زراعی از جمله غلات پاییزه همواره به تفاوت در میزان ترکیبات آللو کمیکالها و کاراکترهای فیزیو شیمیایی مربوط می شود.

چانگ و همکاران (2001 ) و هیما و همکاران (2006 ) نشان دادند که میزان جمعیت علفهای هرز پس از سه گیاه زراعی برنج، گندم و جو همواره متفاوت است آنها نشان داده اند که میزان ممانعت کنندگی غلات پاییزه نظیر گندم و جو از رشد علفهای هرز می تواند موثر تر از برنج باشد.

در آزمایشی که در سال 2006 بر روی سه گیاه جو، چاودار و تریتیکاله انجام شد مشاهده شد که همواره پتانسیل آللو پاتیکی این سه گیاه سبب کاهش شدید جوانه زنی و رشد بذور علفهای هرز گردید بدون آنکه تاثیری بر عملکرد محصول پس از خود یعنی ذرت داشته باشد بطوریکه میزان جوانه زنی بذور علف های هرز تا میزان 80-  70% کاهش یافت نکته قابل توجه اینکه میزان عملکرد دانه ذرت در شرایط باقی گذاردن بقایای این گیاهان به صورت مالچ در مقایسه با مصرف علف کشهای شیمیایی به میزان 45% افزایش یافت. نتایج این آزمایش نشان می دهد که همواره از ارقام غلات پاییزه نظیر جو، چاودار ... در کاهش جمعیت علف های هرز و کنترل موثر آنها و افزایش عملکرد محصول زراعی نظیر ذرت ، بدون استفاده از علف کشهای شیمیایی یا مصرف کاهش یافته آنها، استفاده موثر نمود.

جانسون و همکاران (1993 ) و همچنین ینیش و همکاران (1996 ) نشان دادند که استفاده از گیاهان پوششی نظیر لگومها ، عامل بسیار مهمی در کاهش قابلیت جوانه زنی بذور علفهای هرز و نهایتا افزایش عملکرد دانه در گیاهانی مثل ذرت خواهد بود. که درواقع این توانایی را می توان به توانایی آنان در توزیع ترکیبات آللو پاتیک و سمی(Toxic ) علیه علفهای هرز ناخواسته و جلوگیری از جوانه زنی و استقرار آنها نسبت داد.

چانگ و همکاران (2002 ) نشان دادند که تجزیه بقایای گیاهان پوششی ، شرایط بسیار موثر تری را در کنترل رشد و نمو علفهای هرز در طی مراحل اولیـــه رشد محصول از طریق ایجاد تداخلهــــای فیزیکــی و شیمیــــایی   (Physical& Chemical Interference ) فراهم می آورد.

تیزدال و همکاران (1996 ) با آزمایشی بر روی سه گیاه برنج، ارزن و جو دریافتند که همواره ترکیبات سمی ترشح شده از ریشه های آنها نظیر ترکیبات فنولیک، فرولیک، وانیلیک و ... از مهمترین عوامل ایجاد خاصیت آللو پاتیکی علیه گونه های علف هرزی هستند .

نکته قابل توجه اینکه در استفاده از گیاهان پوششی جهت کنترل جمعیت علف های هرز، جنبه اقتصادی بودن استفاده از آنها به معنای استفاده از آنها به جای استفاده از علف کشها در جهت افزایش عملکرد و کاهش مصرف نهاده ها (Input ) نیز می تواند مورد توجه خاص قرار گیرد.

Reddy (2001 ) اظهار کرد در یک سیستم زراعی که از گیاهان پوششی جهت مالچ استفاده می شود علاوه بر افزایش حاصل خیزی (Fertility ) و جلوگیری از فرسایش خاک، میزان مصرف علف کشهایی که  چه بصورت پیش رویشی (Pree Emergance ) و چه بصورت پس رویشی (Post Emergance )، مصرف می شوند بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

مطالعات گذشته همواره نشان داده اند که استفاده از گیاهانی مثل گونه های لگوم ها و گیاهانی مثل چاودار به عنوان گیاهان پوششی علاوه بر توانایی آنها در افزایش عملکرد و رشد و توسعه محصول زراعی مورد نظر، تاثیر بسیار مثبتی در کاهش جمعیت علف های هرز از طریق جلوگیری از جوانه زنی بذور و توزیع ترکیبات آللو پاتیک در محیط اطراف ریشه خواهد داشت. همچنین مودی و همکاران (1994 ) اظهار داشتند که استفاده از گیاهان بهاره به عنوان گیاه پوششی قادر نخواهد بود به اندازه استفاده از گیاهان پاییزه ای چون جو یا چاودار در ممانعت از جوانه زنی و نهایتا کنترل جمعیت علف های هرز در اوایل بهار موثر باشد بر طبق مطالعات انجام شده این خصوصیت را می توان به وجود بیشتر و موثرتر ترکیبات آللو پاتیک از قبیل Ferulic acid و BOA  از ترشحات ریشه آنها و نهایتا ممانعت موثر تر در جلوگیری از جوانه زنی و استقرار گیاهچه های علف های هرز نسبت داد. برای مثال در آزمایشی که در سال 2004 بر روی سه گیاه جو، ارزن، و برنج، انجام شد، مشاهده شد که توانایی کنترل آللوپاتیکی جو پاییزه در مقایسه با برنج و ارزن، بواسطه وجود ترکیبات آللو کمیکال و شاخصهای فیزیو شیمیایی، به مراتب بیشتر است.

در آزمایش دیگری که در سال 2006 برای سه گیاه جو، چاودار و ترتیکاله انجام شد مشاهده شد که میزان عملکرد ذرت سیلویی(Silage corn ) در زمین هایی که این ارقام مورد کاشت قرار گرفته بودند در مقایسه با زمینهای آیش (Fallow )، به میزان 20-15% افزایش یافت که اهمیت ممانعت کنندگی آنها در مقابله با علف های هرز را می توان به تجربه بقایای آنها و در نتیجه خروج ترکیبات آللوپاتیک موثر در از بین بردن جهت علف های هرز را نسبت داد.

تیزدال و همکاران (1991 ) در یافتند که تراکم جمعیت علف های هرزی چون سلمتره (Chenopdium album L. ) در زمینهایی که مورد کاشت چاودار قرار گرفته اند به دلیل تجزیه بقایای این گیاه پوششی و متعاقبا توزیع ترکیبات سمی کاهش قابل ملاحظه ای می یابد.

بارنز و همکاران (1983 ) نشان دادند که بیوماس گونه های علف هرزی در زمینهایی که قبلا مورد کاشت غلات پاییزه ای نظیر جو یا تریتیکاله قرار گرفته اند به میزان 98-48% در مقایسه با زمینهایی که به صورت آیش نگه داشته شده بودند کاهش یافت.

به طور کلی نتیجه مطالعات انجام شده به طور کاملا واضح حضور ترکیبات ممانعت کننده (Inhibitory substances ) را در غلات پاییزه به ویژه ارقام جو نشان می دهند این گونه اطلاعات به دست آمده همواره به ما کمک خواهند کرد تا بتوانیم از طریق علم اصلاح نباتات (Plant Breeding ) ارقامی را با پتانسیل آللو پاتیکی بالا جهت کنترل علف هرز و نهایتا افزایش عملکرد محصولات زراعی در یک سیستم تناوبی به دست آوریم.

در آزمایش دیگری که فاتاک و همکاران (1998 ) بر روی پنبه انجام دادند مشاهده کردند که استفاده از گیاهان پوششی پاییزه مثل چاودار و گندم قرمز همراه با مصرف علف کش نه تنها نقش بسیار مهمی را در کنترل جمعیت علف های هرز با در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی و زیست محیطی استفاده کاهش یافته از علف کش، ایفا خواهد کرد بلکه نقش بسیار مهمی را در افزایش عملکرد محصول پنبه نیز در پی خواهد داشت.

ینیش و همکاران (1996 ) اعلام داشتند در زمینهایی که مورد کاشت گندم قرمز (Red winter wheat ) به عنوان گیاه پوششی قرار گرفته بودند میزان عملکرد ذرت با احتساب مصرف مناسب و کاهش یافته علف کش علاوه بر افزایش کنترل موثر علف های هرز، به میزان بیش از 20% افزایش یافت.

در این میان در مناطقی از جنوب برزیل نیز ارزن سیاه (Black oat ) به عنوان یک گیاه پوششی بهاره در میلیونها هکتار از اراضی که مورد کاشت سویا (Glycin max L. ) قرار می گیرند. به دلیل توانایی تولید ترکیبات آللو- پاتیکی علیه علفهای هرز و کنترل جمعیت آنها و نهایتا افزایش عملکرد مورد استفاده قرار می گیرد. اما باز هم مطالعات همواره نشان می دهند که ارزن سیاه به عنوان یک گیاه پوششی بهاره در مقایسه با گیاهان پاییزه ای مثل چاودار و گندم قرمز پس از مخلوط شدن با خاک به میزان 16% از رشد سیستم ریشه ای پنبه می کاهد.

ریوس و همکاران  (1994 ) نشان دادند که در یک سیستم تناوبی وجود آثار و بقایای در حال تجزیه گیاه مورد کاشت قرار گرفته از جمله یک گیاه پاییزه به دلیل وجود ترکیبات آللو پاتیکی بر عملکرد محصول بعدی در تناوب قرار گرفته تاثیر منفی خواهد گذاشت آنها پیشنهاد کردند که همواره می بایست 2 تا 4 هفته قبل از کاشت محصول بعدی آثار و بقایای محصول قبلی به نحوی کاهش یابد بر همین اساس امروزه در برزیل سیستم شخم حفاظتی (Conservation – tillage ) بر اساس کاهش مقدار و هم چنین مخلوط کردن گیاهان پوششی کاشته شده با خاک در اوایل دوره رشد زایشی و باقی گذاردن بقایا به میزان تقریبی حدود  و اعمال تیمارهای گلایفوزت و تسطیح مکانیکی سطح خاک جهت کاشت بذور محصول بعدی، پایه ریزی شده است. به نظر می رسد با اعمال چنین سیستمی است که می توان تا حدودی به دو هدف اصلی کنترل موثر علف های هرز در محصول بعدی و از طرفی کاهش تاثیرات آللو پاتیکی محصول قبلی بر محصول بعدی در تناوب قرار گرفته نائل شد.

در آزمایشی که در سال 2005 بر روی ارزن سیاه، چاودار و گندم پاییزه انجام شد مشاهده شد که بدون کاربرد علف کش وجود آثار و بقایای ارزن سیاه در مقایسه با گندم و چاودار به میزان بیشتری (26% ) قادر به کنترل جمعیت علف های هرز در محصول پنبه بوده است در حالی که گندم و چاودار به میزان تقریبا یکسانی در مقایسه با سیستم آیش زمستانه (Winter fallow ) یعنی 67-61% در کنترل جمعیت علفهای هرز موثر بوده اند.

ردی (2003 ) نشان داد که چاودار به میزان 27% از تراکم جمعیت علفهای هرز مزرعه سویا در سیستم No-Tillage می کاهد .

ریوس (2003 ) نشان داد که باقی گذاردن گیاهان پوششی نظیر ارزن سیاه ، گندم، چاودار و... تا اوائل دوره رشد زایشی (Reproductive growth ) و سپس مخلوط کردن آنها با خاک و تسطیح خاک، علاوه بر کاهش تاثیرات آللو پاتیکی بر رشد و عملکرد محصول بعدی تا حدود زیادی در کنترل جمعیت علف های هرز نیز موثر خواهد بود. او پیشنهاد کرد که همواره باقی گذاردن تقریبا  بقایای گیاهی پوششی در سطح خاک علاوه بر کنترل موثر علف های هرز تاثیر آللو پاتیکی منفی خاصی در یک سیستم تناوبی بر محصول پس از خود نخواهد گذاشت.

نتایج مطالعات همواره تاثیر بسیار مثبت وجود گیاهان پوششی پاییزه نظیر تریتیکاله ، گندم، جو، چاودار و ... را بر افزایش میزان عملکرد و کنترل علف های هرز به دلیل توزیع ترکیبات آللو پاتیک و سمی در خاک علیه جمعیت علف های هرز نشان می دهد، این غلات پاییزه با کنترل موثر جمعیت علف های هرز در اوایل فصل رشد با اجازه رشد رویشی بهتر و در بسیاری از موارد عدم استفاده از علف کشهای شیمیایی و یا مصرف کاهش یافته علف کشها نقش بسیار مهمی را در حفاظت محیط زیست و رشد و عملکرد محصولات زراعی ایفا می کند.

در آزمایشات دیگری که بر روی ارقام مختلف برنج صورت گرفته مشاهده شده است که ارقام مختلف پتانسیل آللو پاتیکی خاصی در کنترل علف های هرز به ویژه در زمینهای گل آلود(Paddy fields ) ایفا می کنند مشکل مبارزه با علف های هرز در زمینهای تحت کشت برنج و مصرف بیش از حد علف کشهای شیمیایی لزوم تحقیق و دریافت اطلاعات در مورد خاصیت آللو پاتیکی ارقام مورد کاشت برنج را در مبارزه و کنترل جمعیت علفهای هرز، با مصرف کاهش یافته و یا عدم استفاده از علف کشها نمایان می سازد.

مطالعات قبلی همواره خاصیت آللو پاتیکی ارقام مورد کاشت برنج را در مبارزه با علف های هرز از طریق انتشار ترشحات ریشه (Root exudation )، به اثبات رسانیده است.

 استفاده عملی از آللوپاتی جهت کنترل علفهای هرز در برخی از کشورها

با توجه به مطالب ذکر شده در مورد اهمیت خاصیت آللوپاتیکی گیاهان در طبیعت و همچنین در آگرواکوسیستم ها یا اکوسیستم های زراعی ، هدف اصلی استفاده از این پدیده طبیعی بعنوان یکی از راهکارهای مؤثر در کنترل بیولوژیک علفهای هرز ، در کشورهای مختلف مورد توجه و بررسی خاص قرار گرفته است .

استفاده از خاصیت آللوپاتیکی برخی از گیاهان زراعی در کنترل جمعیت علفهای هرز از طریق تولید ترکیبات آللوکمیکال و انتشار آن در محیط به شیوه های مختلف ، مبحثی است که امروزه بعنوان سوژه اصلی بسیاری از آزمایشات زراعی در کشورهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است .

استفاده از خاصیت آللوپاتیکی سورگوم بعنوان یک گیاه مدل در کنترل جمعیت علفهای هرز مهمی از جمله یولاف وحشی ( Avena fatua  L. ) ، سلمتره ( Chenopodium Album L. ) و ... در اراضی تحت کشت گندم ، چغندر قند ، ذرت و ... و ارزیابی میزان افزایش عملکرد و توجه به مصرف کاهش یافته علف کشها ، در کشورهای مختلف از جمله ایالات متحده ، مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته که نتایج این آزمایشات همواره بر نقش کاملا مثبت استفاده از این پدیده ذاتی و طبیعی در کنترل بیولوژیک علفهای هرز و کاهش مصرف علف کش ها ، در اراضی تحت کشت صحه می گذارد .

آزمایشات مختلف دیگری که امروزه در چین ، کره ، تایوان و سایر اراضی مهم و استراتژیک تحت کاشت برنج بعنوان یک گیاه الگو ، در مورد استفاده از خاصیت آللوپاتیکی برخی از ارقام در کنترل جمعیت علفهای هرزی از جمله Echinocloa ، duck salad و ... بدلیل کاهش زیانهای ناشی از مصرف بیش از حد علف کش ها ، صورت گرفته ، همواره مؤید این موضوع هستند که برخی از ارقام برنج قادر خواهند بود از طریق تولید ترکیبات آللوکمیکال و انتشار این ترشحات در محیط اطراف ریشه ، نقش کاملا مؤثری را در جلوگیری از جوانه زنی بذور اینگونه علفهای هرز ایفا کنند .

همچنین استفاده از خاصیت آللوپاتیکی گیاهان زراعی از جمله جو ، چاودار ، تریتیکاله و ... در کنترل رویش و افزایش جمعیت علف هرز سلمتره ( Chenopodium Album L.) ، در اراضی تحت کشت ذرت سیلویی از طریق تجزیه بقایای گیاهی و توزیع ترکیبات سمی ، امروزه در اراضی مورد کاشت ذرت بویژه در آمریکا مورد بررسی و استفاده قرار گرفته است .

 تولید واریته های جدید حاوی ترکیبات آللو پاتیک

 مطالعات اخیر همواره بر روی تشخیص ترکیبات آللو پاتیک و ژنهای ویژه مرتبط با بروز پدیده آللو پاتی جهت تولید ارقام و واریته های جدید که توانایی و پتانسیل آللو پاتیکی خاصی در کنترل علف های هرز دارند متمرکز شده اند ، ترکیبات آللو پاتیک همواره به عنوان موادی که به وسیله استرسهای محیطی نیز ایجاد می شوند شناخته شده اند. ترکیبات آللو پاتیک چنانچه در واریته های گیاهان وجود داشته باشند همواره نیاز به مصرف علف کشها را در مدیریت علفهای هرز کاهش می دهند اگر چه که همان طور که قبلا گفته شد خاصیت آللو پاتیک گیاهان نمی تواند به تنهایی به عنوان تکنولوژی مدیریت علفهای هرز مورد استفاده قرار گیرد. اما همواره می تواند به عنوان ابزاری جهت کنترل علف های هرز مورد استفاده قرار گیرد.

تولید واریته های جدید و پیشرفته که حاوی ترکیبات آللو پاتیک خاص علیه علف های هرز هستند می تواند به عنوان یک استراتژی پایدار در مدیریت علف های هرز مورد استفاده قرار گیرد بر این اساس امکان تولید و اصلاح ارقامی که حاوی ترکیبات آللو پاتیک بوده و نیاز به کاربرد علف کشها را در سیستم های زراعی به حداقل می رساند، مورد تحقیق و بررسی خاص قرار گرفته است. اخیرا وایلد و همکاران (1991 ) پتانسیل آللو پاتیکی برنج را به عنوان عاملی بزرگ بر علیه علف هـــــای هرزی از جملـــــه Duck salad ( Heteranthera limosa )  به اثبات رسانیده اند .

اگر چه بریدینگ (Breeding ) و اصلاح واریته های جدید نمی تواند به تنهایی مشکل غلبه بر علف های هرز را حل کند اما همواره پتانسیل آللو پاتیکی برخی از ارقام از جمله برنج قادر خواهد بود تاثیر بزرگی در کنترل علف های هرز در سیستم های زراعی داشته باشد.

استفاده از پتانسیل آللو پاتیکی ارقام مختلف گیاهان زراعی علیه علف های هرز در هر دو نوع سیستم Low&High input استفاده از علف کشها می توانند تاثیر بسزایی در کنترل علف های هرز در آگرواکو سیستمها داشته باشد علاوه بر آن، اینکه حتی Low input از نظر استفاده از علف کشها، از روشهای  استفاده از سیستم مدیریتی آللو پاتیکی در مبارزه با علف های هرز، به طور آسانتری قابل انتقال به کشاورزان می باشد. بر این اساس بهترین راهکار و استراتژی می تواند تولید واریته های جدید و بهبود یافته از نظر قدرت کنترل علف های هرز از طریق مهندسی تولید آللو کمیکالها در گیاهان باشد. اخیرا بیشتر آزمایشات و مطالعات بر روی گیاه زراعی برنج به عنوان یک مدل و الگو که نتایج حاصل از آن قادر خواهد بود در مورد سایر گیاهان نیز کاربرد داشته باشد، معطوف شده است.

مطالعات اخیر بر روی پتانسیل آللو پاتیکی ارقام برنج جهت تولید و اصلاح ارقام جدید حاوی ترکیبات آللو پاتیک به دلایل زیر است:

1- تفاوت در خاصیت آللو پاتیکی که در میان ارقام مختلف برنج  وجود دارد.

2- آللو پاتی تحت شرایط مختلف، نقشهای مختلفی ایفا می کند .

3- برنج حاوی ترکیبات آللو پاتیک در هر دو سیستم Low&High input، در کنترل علف های هرز موثر است.

4- شناسایی ترکیبات آللو کمیکال در برنج پروسه تقریبا شناخته شده ای دارد .

با این که واریته های مختلفی از برنج که حاوی ترکیبات آللو پاتیک هستند در مکانهای مختلف شناسایی شده اند اما به هر حال هنوز واریته اقتصادی آللو پاتیکی خاصی از برنج توسعه نیافته است در این میان آنچه که بسیار اهمیت پیدا می کند شناسایی و وارد ساختن چنین پتانسیلی در برنامه های اصلاحی است.

اصلاح و تولید واریته های جدید از لحاظ دارا بودن ترکیبات آللو پاتیک از دو جهت بسیار اهمیت دارد .

اهمیت اصلاح و تولید واریته های جدید آللو پاتیک

1-اهمیت اکولوژیکی (Ecological importance )

تقریبا در همه اکوسیستمهای زراعی علف کشها یکی از مهم ترین ترکیبات در کنترل علف های هرز هستند. همواره دو دلیل جهت توضیح روند افزایشی مصرف علف کشها وجود دارد یکی اینکه قدرت سازگاری و گسترش وسیع و زیان های اقتصادی ناشی از کاهش عملکرد محصولات زراعی کشاورز را مجبور به کاهش هر چه بیشتر جمعیت علف های هرز از طریق مصرف چندین برابر علف کشها می نماید. و دوم اینکه گاهی اوقات مصرف علف کشهایی با قیمت ارزانتر و حتی تاثیر گذاری کمتر، از دید کشاورزان اقتصادی تر به نظر می رسد. به طوری که حتی انتظار می رود مصرف  علف کشهای با قیمت ارزان همواره در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه، در حال افزایش باشد.

علف کشهایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند اگر چه ممکن است ایمن به نظر برسند اما زمانی که متناوبا مورد استفاده قرار می گیرند مسلما بر محیط زیست تاثیر منفی خواهند داشت

از جمله تاثیرات منفی کاربرد علف کشها می توان به موارد ذیل اشاره کرد

1- مقاومت علفهای هرز در مقابل علف کشها

2- تاثیر بقایای آنها در محصول بعدی

3- آلودگی آب های زیر زمینی از طریق نفوذ این آلاینده ها به لایه های زیرین خاک

همه این فاکتورها می توانند دلایل کافی جهت توجیه اثرات منفی و زیان بار مصرف علف کشها بر محیط زیست باشد .

2- اهمیت اقتصادی (Economical Importance

استفاده از گیاهان دارای خاصیت آللوپاتی جهت کنترل علف های هرز به طور قابل ملاحظه ای از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. این تکنولوژی که بر اساس تکنولوژی بذر پایه ریزی شده است در سیستم مدیریت Low input ، بسیار آسانتر قابل انتقال است. جهت توسعه و کاربرد چنین تکنولوژی مسائلی از قبیل Auto toxicity، تاثیرات بقایای دارای ترکیبات آللو پاتیک ارقام و درجه مقاومت علف های هرز در سیستم کشت پی در پی آن ، می بایست مورد مطالعه دقیق قرار گیرد مسلما استقرار چنین سیستم مدیریتی قادر خواهد بود بر این چنین فاکتورهای منفی غلبه کند.

 شاخص های مورفولوژیکی موثر گیاهان  در رقابت با علفهای هرز

شاخص های مورفولوژیکی از قبیل جوانه زنی سریع بذر، قوه نامیه بذر، سرعت رشد سریع که کانوپی با تراکم بالا ایجاد می کند، ارتفاع بیشتر گیاه، طول بیشتر ریشه و طول دوره رشد طولانی تر از جمله عوامل افزایش قابلیت توانایی ارقام در رقابت با علف های هرز به شمار می آیند. ارتفاع گیاه اغلب به عنوان یکی از مهمترین عوامل توانایی رقابتی یک گیاه در مقابل علف هرز به شمار می آید در عین حال نمی توان مطمئن بود که همه این مشخصات با آللوپات در ارتباط باشند.

 اندازه گیری فاکتورهای موثر در آللو پاتی و شناسایی ارقام آللوپاتیک

در پاسخ به این سوال که چگونه می توان این فاکتورهای موثر در آللو پاتی را اندازه گیری کرد باید گفت که شاخصهای بارز گیاه از قبیل ارتفاع ، طول ریشه، وزن خشک و... را می توان به وسیله پارامترهای خاص اندازه گیری پتانسیل آللو پاتیکی، ارزیابی کرد. جهت اصلاح ارقام جدید آللو پاتیک اولین گام شناسایی ارقام دارای خاصیت آللو پاتیک است. جهت شناسایی این ارقام یک روش آسان، ارزان و سریع که بتواند در مکان و زمان محدود تعداد زیادی از ارقام را تست کند، می بایست پایه ریزی شود برای مثال در مورد برنج روش های مختلفی از جمله :Stair step (Bonner.1950 ) ،  تست کشت هیدروپونیک (لیو و لاوت . 1993) ، agar medium test (Fujii.1992 )، Water extract method (کیم و همکاران . 2001) و ... تا کنون پیشنهاد شده است هر یک از روشهای ذکر شده بالا می توانند به عنوان ابزاری جهت ارزیابی پتانسیل آللو پاتیکی ارقام مورد استفاده قرار گیرند علاوه بر این مشاهده شده است که روشهای اندازه گیری پتانسیل آللو پاتیکی ممکن است در همه ارقام یکسان نبوده و از رقمی به رقم دیگر متفاوت باشد که این به نوبه خود کار را تا حدودی مشکل می کند بنابراین آنچه که واقعا لازم است استفاده از یک روش منطقی و مشابه تحت شرایط مختلف است جهت نیل به این هدف یک روش سیستمیک، منطقی، و توسعه یافته مورد نیاز است.

کنترل پلی ژنیک آللو پاتی

مطالعات و تحقیقات انجام گرفته همواره تفاوت گسترده ای  را از نظر پتانسیل آللو پاتیکی در میان ژرم پلاسمهای مختلف نشان می دهد برای مثال اینگونه مطالعات در مورد ژرم پلاسمهای مختلف برنج صورت گرفته و پتانسیل آللو پاتیکی متفاوت این ژرم پلاسمها به اثبات رسیده است بنابراین همواره این فرضیه وجود دارد که پتانسیل آللو پاتیکی می تواند تحت کنترل پلی ژنیک باشد که سبب بروز تفاوت در ژرم پلاسم می شود . مضاف بر این پتنانسیل آللو پاتیکی اغلب می تواند با باز دارنده های متفاوتی در ارتباط باشد برای مثال در میان ارقام برنج رقم Japonica ، رقمی است که پتانسیل آللو پاتیکی بیشتری را علیه علف های هرز به ویژه Echinochloa.spp ، از خود بروز می دهد .

دانسته های ما در مورد ژنتیک آللو پاتی بسیار محدود است. علاوه بر این عمدتا به دلیل دانسته های محدود ما از پدیده آللو پاتی هنوز روش اصلاحی خاصی جهت بهبود ژنتیکی پتانسیل آللو پاتیکی گیاهان پیشنهاد نشده است. اما اخیرا روش آنالیز (QTL) که توسط جنسن و همکاران (2001 ) پیشنهاد شده است بسیار باارزش به نظر می رسد.

(Quantitative trait loci) Analysis

در این روش تعیین نقشه QTL بر اساس استفاده از تعداد DNA های نشانـــــدار واقع شـــــــده در لاین هــــای خودگـشن نـــو ترکـــــیب (Recombinated inbred lines ) در بین دو رقم که یکی دارای پتانسیل آللو پاتیکی قویتر و دیگری پتانسیل آللو پاتیکی ضعیف تری است پایه ریزی شده است برای مثال در برنج، QTLmapping بر اساس استفاده از DNA142 نشاندار واقع شده در 142 لاین خودگشن نو ترکیب در بین دو رقم IAC165 که پتانسیل آللو پاتیکی قویتر و Co39 که پتانسیل آللو پاتیکی ضعیفتری دارد پایه ریزی شده است. اگر چه که پتانسیل آللو پاتیکی برخی از ارقام علیه علف های هرز نشان داده شده است اما هنوز به طور واضح مشخص نیست که چه نوع از ژنها مسئول بروز پدیده آللو پاتی یا تولید ترکیبات آللو کمیکالها هستند.

استراتژیهای اصلاحی گیاهان آللو پاتیک  Strategies for breeding allelopathic crops

سه روش جهت دستیابی به تولید بیشتر گیاهان آللو پاتیک وجود دارد که عبارت است از:

 1- روشهای سنتی اصلاحی

2- ترکیب و پیوستگی همه ترکیبات آللو پاتیک در یک رقم هیبرید

3- مهندسی ژنتیک

بر این اساس تولید ارقام اصلاح شده آللوپاتیکی که در عین حال قدرت رقابت بالایی دارند در برنامه کار اکثر اصلاح کنندگان قرار می گیرند.

روش اصلاح سنتی (Traditional breeding )

اصول روشهای اصلاحی سنتی در مطالعات ژنتیک پیچیده نیست . روشهای (RILs )[3]یا تولید لاینهای خود گشن نو ترکیب و (SSD )[4] یا تولید نسل تک بذر، از جمله روشهای پیشنهادی هستند. پتانسیل آللو پاتیکی لاین های خود گشن نو ترکیب همواره قابل اندازه گیری است از این طریق تعداد بذور تحت شرایط مزرعه ای جهت تولید واریته های آللو پاتیک ، افزایش یافته و تحت آزمایش قرار می گیرند از طرفی تلاقی بین دو واریته ای که یکی خاصیت آللو پاتیک نداشته اما عملکردو کیفیت بالایی دارد و دیگری که خاصیت آللو پاتیک داشته و به ارقام وحشی شباهت دارد، اصلی است که در روش اصلاحی SSD مد نظر قرار می گیرد. روش SSD از روش پدیگری آسانتنر بوده و فوایدی از قبیل تولید سریع واریته ها در بین خانواده ها، نیاز به فضای اصلاحی و کار کمتر را دارا می باشد. علیرغم تاثیرات بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در روش های اصلاحی در تولید واریته های جدید گیاهی، روش های اصلاحی سنتی و متدلوژی اصلاحی نقش بسیار مهمی را در برنامه های اصلاحی آینده ایفا خواهد کرد.

  روش های تولید گیاهان آللو پاتیک

روش هایی که جهت تولید گیاهان آللو پاتیک پیشنهاد شده اند اغلب شامل دو روش است :

1- تنظیم حالت ژنهایی که با بیو سنتز آللو کمیکالها در ارتباط هستند .

2- وارد کردن ژنهایی که تولید آللو کمیکالهایی می کنند که در گیاه یافت نشده اند.

اغلب متابولیتهای ثانویه ای که به عنوان آللو کمیکالها ایفای نقش می کنند بسیار پیچیده بوده و در عین حال یک سیستم مولتی ژن می بایست تا حدی پیشرفته و قابل انتقال به گونه های گیاهی جهت تولید آللو کمیکالها باشد.

گونه های مختلف گیاهی ممکن است به نحوی از نظر تراکم یا جمعیت بر یکدیگر از طریق تولید آللو کمیکالها، حالت کنترل کنندگی داشته باشند به نحوی که این کنترل کنندگی ممکن است در اثر توزیع ترکیبات سمی یا غیر سمی باشد .

امروزه به این نتیجه رسیده اند که روش دستکاری مولکولی جهت اصلاح ارقام آللو پاتیک به طور بالقوه کاملتر و توسعه یافته تر از تولید ارقامی است که در برابر علف کشها یا حشرات و پاتوژنها مقاومت دارند.

 نتیجه گیری

توسعه پتانسیل آللو پاتیکی در واریته های گیاهی تاثیر بسیار بزرگی در هر دو سیستم مدیریتیLow&high input ، دارد. به طور کلی آللو پاتی قادر نخواهد بود به تنهایی جایگزین سایر سیستمهای مدیریتی کنترل علفهای هرز گردد چرا که نحوه تاثیر گذاری آن همواره ممکن است تحت تاثیر بسیاری از فاکتورها قرار گیرد. اما به هر حال کاهش استفاده از علف کشها یک مزیت اقتصادی بزرگ برای کشاورزان بوده و همچنین کاهش تاثیرات زیان آور استفاده از علف کشها بر محیط زیست کاملا قابل درک است. در حال حاضر ارقام اقتصادی که حاوی ترکیبات آللو پاتیک باشند آنچنان در دسترس نیست اما همواره امکان اصلاح ارقام جدید از طریق تنظیم ظرفیت تولید ترکیبات آللو پاتیکی آنها وجود دارد. در ارتباط با توسعه سیستمهای اصلاح واریته های جدید، اغلب برنامه ها بر اساس شناسایی آللو کمیکالهای ویژه و ژنهای مرتبط و کاربردی در برنامه های اصلاحی پایه ریزی شده است .

چنانچه آللو کمیکالها و ژنهای مرتبط  با تاثیرات آللو پاتیکی شناسایی شوند این ترکیبات قادر خواهند بود به واریته های جدید جهت بروز پتانسیل آللو پاتیکی در برنامه های اصلاحی وارد شوند. البته جهت عملی کردن این تکنولوژی می بایست مشکلاتی از قبیل Autotoxicity ، میزان تاثیر بقایا و درجه تحمل ارقام در سیستمهای کشت پی در پی مورد توجه قرار گیرد. همواره فرض بر این است که اصلاح ارقام آللو پاتیک جدید به نوعی نحوه تاثیر گذاری ارقام گیاهی بر محیط زیست تحت کنترل خود در می آورد.

مطالعات آینده بر روی شناسایی آللو کمیکالهای ویژه و ژنهای مرتبط با بروز آللو پاتی چراغی روشن را فرا راه برنامه های اصلاحی تولید ارقام آللو پاتیک قرار خواهد داد.

کلمات کليدي : علف هرز1

نوشته شده توسط محمدرضا راشدی در ۱۳۸٩/۱/٢٥ و ساعت ٥:٥٥ ‎ب.ظ

نظرات () ادامه مطلب

مدیر انجمن



 
کارشناسی ارشد
پروفايل مدير : مهندس محمدرضا راشدی

لوگوي ما
انجمن علمی اصلاح نباتات


نويسندگان همکار

مهندس محمدرضا راشدی


جستجو

  

 

صفحات وبلاگ 

کشت هیدروپونیک نقش باکتری های PGPR در کنترل بیولوژیک و افزایش رشد گیاهان روش ساخت گلخانه موجودات تراریخت یا ترانسژنیک "انواع هورمون‌های گیاهی وکاربرد آنها" اصول ساختمانی یک کمباین خود گردان خواص مادمجان خواص انگور مواد غذایی که از سویا به دست می آیند فن‎آوری هسته‎ای، ابزار مهم در پژوهش‎های کشاورزی توسعه کشاورزی در مناطق نیمه خشک خاکورزی _ ادوات _ سم پاش تأثیرات موثر در فرسایش خاک در گشت گندم دیم معرفی سوپر جاذب ها طلای سبز فناوری‌ زیستی و ‌امنیت‌ غذایی‌ نظام کشاورزی ارگانیک و استاندارد ISO 22006 چند نمونه از گیاهان پوششی اصول شناسایی _ رده بندی و نامگذاری در گیاهان آزمایشگاه خاکشناسی آزمایشگاه شیمی مراحل ترجمه در سلول های پروکاریوتی

 

پشتيباني
                                                      


صفحه اصلي |  پست الکترونيک |  اضافه به علاقه مندي ها | ذخيره صفحه | طراح قالب

 

Powered By persianblog.ir Copyright © 2009 by eslahe-nabatat

Design By : wWw.Theme-Designer.Com