پیش‌بینی رویش علف‌های هرز پنجه مرغی (Cyndon dactylon L.) .) و اویارسلام ارغوانی (Cyperus rotundus L.) در کلزا تحت عملیات مختلف مدیریتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی کشاورزی، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

چکیده

سابقه و هدف: علف‌های هرز چندساله حداقل دو سال و برخی برای دهه‌ها زندگی می‌کنند. بیشتر علف های هرز چند ساله هم از طریق بذر و هم از طریق گسترش بخش‌های رویشی ذخیره‌کننده انرژی مانند ریشه‌ها یا غده‌ها تکثیر می‌شوند. علف‌های هرز زمستانه مطلق توانایی زنده ماندن و رشد را در مواقعی از سال دارند که شرایط محیطی، عمدتاً دما، برای رشد سایر گونه‌های گیاهی مساعد نیست. اهداف این تحقیق درک نقش دمای خاک در رویش پنجه مرغی و اویارسلام ارغوانی در کلزا و توسعه مدل‌های پیش‌بینی‌کننده برای رویش این دو علف هرز بر اساس تجمع زمان دمای خاک بود.
مواد و روش‌ها: به منظور پیش‌بینی الگوی رویش پنجه مرغی و اویارسلام ارغوانی تحت عملیات مختلف مدیریتی آزمایشی به صورت طرح اسپلیت پلات در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در آموزشکده کشاورزی ساری در سال 1401 اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی، دو سیستم خاک‌ورزی رایج و بدون خاک‌ورزی و سه دز مختلف علف‌کش بوتیزان استار (صفر، 50 و 100 درصد دز توصیه شده) بودند.
برای پیش بینی الگوی رویش در هر کرت یک کوادرات ثابت 50 در 50 سانتی‌متری در مرکز هر کرت قرار گرفت و با شروع فصل پس از اولین آبیاری، شمارش گیاهچه‌های جدید رویش یافته بر اساس گونه آغاز شد. یک مدل لجستیک سه پارامتری برای توصیف رویش تجمعی گیاهچه با زمان دمای خاک استفاده شد. برآوردهای پارامتری با استفاده از تست‌های t دو طرفه مقایسه شدند (P<0.001). از داده‌های شمارش رویش، میانگین زمان رویش (MET) و شاخص سرعت رویش (ERI) محاسبه گردید. مقایسه میانگین مقادیر شاخص‌های MET و ERI توسط نرم افزار SAS 9.2 و با استفاده از آزمون LSD انجام شد.
یافته‌ها: پنجه مرغی در سیستم بدون خاک‌ورزی و اویارسلام ارغوانی در سیستم خاک‌ورزی رایج دارای میانگین زمان رویش کمتر و شاخص سرعت رویش بالاتر بودند و با دریافت درجه روز رشد (T50) کمتر، سریع‌تر به 50 درصد رویش تجمعی خود دست یافتند. همچنین پنجه مرغی و اویارسلام ارغوانی در بالاترین دز بوتیزان استار (100 درصد دز توصیه شده) دارای بیشترین میانگین زمان رویش و پایین‌ترین شاخص سرعت رویش بودند و با دریافت T50 بالاتر و دارا بودن نرخ رویش پایین‌تر، دیرتر به 50 درصد رویش تجمعی گیاهچه دست یافتند.
نتیجه‌گیری: اویارسلام ارغوانی در هر دو سیستم خاک‌ورزی و هر سه دز علف‌کش بوتیزان استار دارای میانگین زمان رویش کمتر در مقایسه با پنجه مرغی بود و با دریافت T50 پایین‌تر، سریع‌تر به 50 درصد رویش تجمعی گیاهچه در ابتدای فصل رشد دست یافت. بر این اساس مرحله رشدی مناسب برای کنترل اویارسلام ارغوانی هنگامی است که هنوز موج اصلی گیاهچه‌های پنجه مرغی رویش پیدا نکرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Predicting the Emergence of Weeds of Bermuda grass (Cyndon dactylon L.) and Purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) in Canola Under Different Management Operation

نویسندگان [English]

  • rahman khakzad
  • ali alishah
Department of Agriculture Engineering, Technical and Vocational University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Perennial weeds live at least 2 years; some live for decades. Most perennial weeds reproduce both by seeds and by the spread of energy-storing vegetative parts, such as roots or tubers. Strict winter weeds have the ability to survive and grow during times of the year when environmental conditions, mainly temperature, are not favorable for the development of other plant species. The objectives of this research were to understand the role of soil temperature in the emergence of bermuda grass and purple nutsedge in canola and to develop predictive models for the emergence of these two weeds based on soil thermal time (STT) accumulation.
Materials and methods: In order to predict the emergence pattern of bermuda grass and purple nutsedge under different management operation, a split plot experiment was conducted in a completely randomized block design with three replications in Sari Agricultural College in 2022. Two tillage systems (Conventional tillage and no-till) and three doses of Butisan Star (quinomerac + metazachlor) (0, 50, and 100 % recommended dose) were considered as experimental factors.
To predict emergence pattern in each plot a fixed quadrat 50 in 50 cm in the center of each plot was and the start of the season after the first irrigation, new seedlings grown count, based on the species began. A three-parameter logistic model was used to describe the cumulative seedling emergence (CE) with STT. Parametric estimates were compared using paired t-test (P<0.001). From the emergence count data, mean emergence time (MET) and emergence rate index (ERI) were calculated. Comparing the average values of MET and ERI indices were compared by SAS 9.2 software and using LSD test.
Results: Bermuda grass in the no-till (NT) system and purple nutsedge in conventional tillage (CT) system had a shorter mean emergence time (MET) and a higher emergence rate index (ERI), and by receiving a lower growing degree days (T50), they reached 50% of their cumulative growth faster. Also, bermuda grass and purple nutsedge at the the highest dose of Butisan Star (100 % recommended dose) had the highest MET and the lowest ERI, and by receiving higher T50 and having a lower emergence rate (Erate), they achieved 50% cumulative emergence of seedlings later.
Conclusions: Purple nutsedge in both tillage systems and all three doses of Botisan Star herbicide had a lower MET compared to bermuda grass and by receiving lower T50, it achieved 50% cumulative seedling emergence faster at the beginning of the growing season. On this basis, growth stage suitable for controlling purple nutsedge, when the main wave of bermuda grass seedlings still have not found emergence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cumulative emergence
  • emergence pattern
  • herbicide dose
  • no-till
  • tillage

مراجع

  1. Radosevich, S., Holt, J., & Ghersa, C. (2007). Ecology of weeds and invasive plants. 3nd edn. New York: J Wiley. 439 p.
  2. Colquhoun, J. (2001). Perennial Weed Biology and Management. pp. 11.
  3. Cici, S. Z. H., & Van Acker, R. C. (2009). A review of the recruitment biology of winter annual weeds in Canada. Canadian Journal of Plant Science, 89(3), 575–589.
  4. Baskin, C. C., & Baskin, J. M. (1988). Germination ecophysiology of herbaceous plant species in a temperature region. American Journal of Botany, 75(2), 286–305.
  5. Swagata, B. B., Martin, S. W., Roberts, R. K., Larson, J. A., Hogan, Jr. R. J., Johnson, J. L., Paxton, K. W., & Reeves, J. M. (2009). Adoption of conservation-tillage practices and herbicide resistant seed in cotton production. Agbioforum, 12(4), 258–268.
  6. Owen, M. D. K., & Zelaya, I. A. (2005). Herbicide-resistant crops and weed resistance to herbicides. Pest Management Science, 61(3), 301–311.
  7. Shaner, D. L. (2000). The impact of glyphosate-tolerant crops on the use of other herbicides and on resistance management. Pest Management Science, 56(4), 320–326.
  8. Johnson, W. G., Creech, J. E., & Mock, V. (2008). Role of winter annual weeds as alternative hosts for soybean cyst nematode. Online. Crop Management. doi:10.1094/CM-2008-0701-01-RV.
  9. Lee, A. T., & Witt, W. W. (2001). Persistence and efficacy of fall-applied simazine and atrazine. North Central Weed Science Society, 56(2), 50-62.
  10. Bernards, M. L., & Sandell, L. D. (2011). Control Winter Annual Weed Early to Protect Crop Yield: CropWatch Nebraska Crop Production & Pest Management Information, March 18, 2011. Lincoln, NE: University of Nebraska-Lincoln Extension, http://cropwatch.unl.edu/web/cropwatch/Archive?articleID 54491902. Accessed January 26, 2012.
  11. Krausz, R. F., Young, B. G., & Matthews, J. L. (2003). Winter annual weed control with fall-applied corn (Zea mays) herbicides. Weed Technology, 17(3), 516–520.
  12. Venkatesh, R., Harrison, S. K., & Riedel, R. M. (2000). Weed hosts of soybean cyst nematode (Heterodera glycines) in Ohio. Weed Technology, 14(1), 156–160.
  13. Werle, R., Bernards, M. L., Giesler, L. J., & Lindquist, J. L. (2013). Influence of two herbicides on soybean cyst nematode (Heterodera glycines) reproduction on henbit (Lamium amplexicaule) roots. Weed Technology, 27(1), 41–46.
  14. Hasty, R. F., Sprague, C. L., & Hager, A. G. (2004). Weed control with fall and early-preplant herbicide applications in no-till soybean. Weed Technology, 18(4), 887–892.
  15. Gummerson, R. J. (1986). The effect of constant temperatures and osmotic potential on the germination of sugar beet. J Exp Bot. 37(1), 729–741.
  16. Bond, W., Davies, G. & Turner, R. 2007. The biology and nonchemical control of common chickweed (Stellaria media L.). Henry Doubleday Research Association, Coventry, UK. http://www.gardenorganic.org.uk/organicweeds/downloads/ stellaria%20media.pdf. Accessed August 3, 2013.
  17. Benech-Arnold, R., Sa´nchez, R. A., Forcella, F., Kruk, B. C., & Ghersa, C. M. (2000). Environmental control of dormancy in weed seed banks in soil. Field Crops Research, 67, 105–122.
  18. Kegode, G. O., Pearce, R. B., & Bailey, T. B. (1998). Influence of fluctuating temperatures on emergence of shattercane (Sorghum bicolor) and giant foxtail (Setaria faberi). Weed Science, 46(3), 330–335.
  19. Pornaro, C., Macolino, S., & Leinauer, B. (2016). Seeding time affects establishment of warm-season turfgrasses. Acta Horticulturae, 112(2), 27–34.
  20. Schiavon, M., Leinauer, B., Serena, M., Sallenave, R., & Maier, B. (2012). Bermudagrass and seashore paspalum establishment from seed using differing irrigation methods and water qualities. Agronomy Journal, 104(3), 706–714.
  21. Mijani, S., Rastgoo, M., Ghanbari, A., & Mahallati, M. N. (2021). Quantification of tuber sprouting of purple nutsedge (Cyperus rotundus) response against temperature using thermal time models. Iranian Journal of Seed Research, 8(1), 123-136. [In Persian].
  22. Spokas, K. & Forcella, F. 2009. Software tools for weed seed germination modeling. Weed Science, 57(2), 216–227.
  23. Eizenberg, H., Colquhoun, J. B., & Mallory-Smith, C. A. (2005). A predictive degree-d model for small broomrape (Orobanche minor) parasitism in red clover in Oregon. Weed Science, 53(1), 37–40.
  24. Brown, R. F., & Mayer, D. G. (1988). Representing cumulative germination. The use of the Weibull function and other empirically derived curves. Annals of Botany, 61(2), 127–138.
  25. Izquierdo, J., Gonzalez-Andujar, J. L., Bastida, F., Lezaun, J. A., & Del Arco, M. J. S. (2009). A thermal time model to predict corn poppy (Papaver rhoeas) emergence in cereal field. Weed Science, 57(4), 660–664.
  26. Bilbro, J. D., & Wanjura, D. F. (1982). Soil crust and cotton emergence relationship. Transactions of American Society of Agricultural Engineers, 25(4), 1485– 1488.
  27. Dorado, J., Sousa, E., Calha, I. M., Gonzalez-Avdujar, J. L., Fernandez, L. A., & CQuintanilla, I. L. (2009). Predicting weed emergence in maize crops under two contrasting climatic conditions. Weed Research, 49(3), 251–260.
  28. Singh, M., Bhullar, M. S., & Chauhan, B. S. (2015). Influence of Tillage, Cover Cropping, and Herbicides on Weeds and Productivity of Dry Direct-Seeded Rice. Soil and Tillage Research, 147(1), 39–49.
  29. Bilalis, D., Efthimiadis, P., & Sidiras, N. (2001). Effect of three tillage systems on weed flora in a 3-year rotation with four crops. Journal of Agronomy and Crop Science, 186(2), 135–141.
  30. Hossain, M. M., Begum, M., & Hashem, A. (2021). Strip tillage and crop residue retention decrease the size but increase the diversity of the weed seed bank under intensive rice-based crop rotations. Agronomy, 11(4), 1164-1183.
  31. Ofosu-Anim, J., & Limbani, N. V. (2007). Effect of intercropping on the growth and yield of cucumber (Cucumis sativus L.) and okra (Abelmoschus esculentus L. Moench). International Journal of Agriculture And Biology, 9(4), 594–597.
  32. Kruidhof, H. M., Bastiaans, L., & Kropff, M. J. (2008). Ecological weed management by cover cropping: effects on weed growth in autumn and weed establishment in spring. Weed Research, 48(4), 492–502.
  33. Machado, A. F. L., Jakelaitis, A. L. R., Ferreira, F. A., Agnes, E. L., & Tuffi Santos, L. D. (2005). Population Dynamics of Weeds in No-Tillage and Conventional Crop Systems. Journal of Environmental Science and Health - Part B Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes, 40(1), 119-128.
  34. Dor, E., & Hershenhorn, J. (2013). Effect of low temperature on purple nutsedge (Cyperus rotundus) reproductive biology. Weed Science, 61(2), 239-243.
  35. Lati, R. N., Filin, S., & Eizenberg, H. 2011. Temperature- and radiation-based models for predicting spatial growth of  purple  nutsedge  (Cyperus  rotundus).  Weed Science, 59(4),  476-482.
  36. Nishimoto, R. K. (2001). Purple nutsedge tuber sprouting. Weed Biology and Management, 1(4), 203-208.
  37. Riemens, M. M., van der Weide, R., & Runia, W. T. (2008). Biology and Control of Cyperus rotundus and Cyperus esculentus, review of a literature survey. Plant Research International, 47(4), 1-18.
  38. Peerzada, A. M. (2017). Biology, agricultural impact, and management of Cyperus rotundus L: the world’s most tenacious weed. Acta Physiologiae Plantarum, 39(12), 270–284.
  39. Shimi, P., Darvish, N., & Mighani, F. (2014). Investigating the efficiency of new Butisan Star herbicide in controlling weeds and yield of canola. Journal of Crop Production Research, 6(1), 31-38. [In Persian].
  40. Jennrich, H., Nuyken, W., & Jung, B. (1993). BAS526H, a new combination for flexible weed control in oilseed rape. Mededelingen Van de Faulteit Universiteit Gent, 58(3), 853-861.
  41. Montvilas, R. (1997). Effectiveness of chloroacetanilide group herbicides in oilseed rape. Proc. of Sci. Conf.  devoted to the 70th Anniversary of  Plant Protection Sci. in Lithuania. 224-228.
  42. Murawa, D., & Adomas, B. (1995). Effects of herbicides on the yield and qualitative features of seed of dougle low winter rape. XVII Ogolnpdska  Knofrenj Naukowa, Pozan, 16(3), 195-200.
  43. Tomlin, C.D.S. (editor). 2004. The Pesticide Manual. British Crop Protection Council. pp. 1344.
  44. Sulewska, H., Koziara, W., Śmiatacz, K., Szymańska, G., & Panasiewicz, K. (2012). Efficacy of selected herbicides in weed control of maize. Fragmenta Agronomica, 29(3), 144–151.
  45. Motley, K., Dellow, J., Storrie, A., & Spenceley, J. (2001). Using Herbicides in Lippia Management Program. Agnote DPI-384, NSW Agriculture.
مجله تولید گیاهان زراعی
دوره 16، شماره 3
مهر 1402
صفحه 195-212

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار