رفتن به مطلب

آللوپاتي


ارسال های توصیه شده

آللوپاتی از دیرباز بوسیله زارعین شناخته شده و مشاهده گردیده است که بسیاری از گونه های گیاهی دارای اثرات شیمیایی بر روی خود و یا سایر گونه های دیگر هستند. ازجمله نخودسفید یا نخودایرانی باعث ازبین رفتن شاه بلوط آبی میشود همچنین معتقددند که قبل از کشت ذرت نبایددرهمان زمین جو،شنبلیله،نخود ویاخلرکاشت ویادرخت گردودرانسان باعث سردرد وبه گیاهانیکه مجاور آن قرار دارند صدمه میرساند.

درسال1937 اثرمتقابل بیوشمیایی بین گیاهان را آللوپاتی نامیدند.بنابراین آللوپاتی یعنی اثر مستقیم یاغیرمستقیمی که یک گیاه روی گیاه دیگربوجودمیآورد.عده ای از محققین اللوپاتی را جنگ شیمیایی بین گیاهان تعبیرنمودند.مواد شیمیایی که اللوپاتی ایجادکرده و به داخل محیط تراوش میکننداللوپاتیک نامیدند.اللوپاتیک ممکن است بازدارنده رشدیک گیاه ویا تحریک کننده آن باشدکه در اینصورت اللوپاتی مثبت خواهدبود.مواد شیمیایی اللوپاتیک ممکن است مانع رشدگیاهان گونه های مختلف ویاگیاهان از یک رقم ویایکگونه شوند.اللوپاتیک دو گونه است:

الف-آللوپاتیک واقعی : ماده فعال ازیکی از اندام های گیاه تراوش شده و روی گیاه دیگرویاخودگیاه تاثیرمیگذارد.

ب-آللوپاتیک کاربردی:ماده شمیایی مترشحه ازگیاه فعال نبوده بلکه به مرور زمان در اثرفعالیت میکروارگانیسم فعال میشود.

درزراعت تاثر سوعلفهای هرزویااثرمنفی گیاهان مختلف درچندکشتی مشخص نیست که به دلیل رقابت است یاآللوپاتی.روش مناسبی راکه بتوان رقابت راازاللوپاتی در روی زمین تفکیک نمودوجودندارد.باآزمایشهای گلخانه ای مشخص شده است که بقایای برخی از گیاهان ازقبیل سورگوم ازطریق آزاد ساختن مواد سمی ازرشد برخی ازگیاهان جلوگیری میکنند.

گیاهان ترکیبات آللوپاتیک را بطریق مختلف آزادمیکنند:

1. گاز

گیاهان زنده ممکن است گازهایی از خود متصاعدکنندکه برای سایرگیاهان بازدارنده رشدباشد.گازهایی که از گیاهsalvia reflexa متصاعد میشودحاوی موادی از جملهpinens است که روی جوانه زدن ورشدگیاهچه بعضی از گیاهان ازجمله گندم اثرمنفی دارد.گونه هایی از جنس درمنه و اکالیپتوس نیز گازهایی متصاعد میکنند که دارای اثر آللوپانیک است.

2. ترشحات ریشه ای

موادی که از ریشه های سورگوم و مرغ ترشح میشوندازرشدبرخی از گیاهان جلوگیری میکند.موادمترشحه ازگردهوخیارحالت خودمسمومی دارند و موادی که ازآلو تراوش میشوندغیرسمی هستندودراثرمیکروارگانیسم هابه ماده فعال خودمسمومی و مسموم کردنی تبدیل میگردد.وجودموادآلی از قبیل اسیدمانولیک واسیداکسالیک درریشه علف هرزترشک مانع از تجزیه شدن آن به وسیله میکروارگانیسم ها میشوند.

3.ترشحات برگ و ساقه

ترکیبات شیمیایی متفاوتی از برگ وساقه گیاهان خارج شده که بوسیله آب باران وادرخاک میشوندمثلا از کرک های موجوددرساقه و برگ های گیاه گاوپنبه فیتوتوکسین ترشخح میگرددکه بوسیله آب ازگیاه جداشده ووادرخاک میشودویاروی گیاه مجاوراثرمیکند.

4.بقایای گیاهی

بقایای گیاهی ممکن است منبع ترکیباتی با خاصیت آللوپاتیک باشند.برخی از این ترکیبات گلیکوزیدهای حاوی سیانیدهستندکه تجزیه شده وسموم سیانیدوبنزالدئیدتولیدمیکن ند.سموم ناشی از کود سبزویابقایای گیاهی که برای تقویت زمین به خاک برگردانده میشوندازرشدبعضی ازگیاهان جلوگیری میکنند.

مواد حاصل از بقایای پوسیده گیاهان ممکن است روی گیاهان جوان که در بین گیاهان مسن بصورت کشت تاخیری کاشته میشوندویادربین کلش ( در کشت های دوگانه سه گانه چهارگانه) کاشته میشوند تاثیر بگذارد.

امروزه کوشش هایی برای بکارگیری عملی از خاصیت اللوپاتی در کنترل علفهای هرز انجام میشود.ازجمله استفاده ازاللوپاتیک گراس ها در تناوب گیاهان یکساله و چندساله است.دراین سیستم روی قدرت دخالت کودسبزگیاهان زراعی وتاثیرسمی انها در کنترل علف های هرزیکساله پهن برگ بسیارموثراست.درکارولینای شمالی ایالات متحده آمریکا پس از برگرداندن چاوداربه زمین و سپس کشت سویاوآفتابگردان از تراکم سلمک به میزان 99درصدوتاج خروس به میزان96درصددرمقایسه باشاهدکاشته شد.ازتجزیه بقایای کاه و کلش چاودار اسیدبتافنیلاکتیک واسید بتاهیدروکسی بوتریک استخراج شده که رشد ریشه و بوته سلمک و تاج خروس وحشی را کنترل مینماید.

بذور علف های هرزاغلب برای مدت طولانی قوه نامیه خودراحفظ می نمایند.زیرادرپوسته انهاموادبازدارنده که یک ترکیب شیمیایی آللوپاتیک است وجودداردکه باعث ایجادخواب زمستانه dormancy شده ازتجزیه آنهادرمقابل میکروارگانیسم ها جلوگیری میکند.باشناخت موادبازدارنده درعلفهای هرزشایدبتوان بردرمانسی آن فائق گشته واین گونه علفهای هرزراآسانتر کنترل نمود.

 

آللوپاتیک گیاهان مختلف

 

بسیاری از گونه های گیاهی دارای آللوپاتیک میباشندکه مانع رشدگونه های ویاگیاهان همانگونه خودمیشوندکه ذیلابه چندنمونه ازآنها اشاره میشود:

تراکم گیاهانیکه درمجاورت گردو کاشته میشوندکاهش یافته ویاممکن است به کلی ازبین بروند.به عنوان مثال اگریونجه گوجه فرنگی وسیب زمینی درنزدیکی گردو کاشته شوندپژمرده شده وازبین میروند.درآزمایشی با قرار گرفتن چند قطعه پوست ریشه گردودرمحیط کشت آبی گوجه فرنگی گیاها پژمرده شدند.علت ان ترشح ماده جوگلن یا موادی مشابه آن است.

افرای چناری acer pseudoplanus روی درخت غان زرداثراللوپاتی دارد.ترشحات حاصل از بذرافراروی رشدونموغان زردتاثیرمنفی گذاشته وباعث ضعیف شدن نهال و سرانجام خشک شدن آن میشود.ولی ترشحات حاصل از برگ ها و بقایای افرا روی درخت غانتاثیرندارد.ترشحات حاصل از نوک ریشه فعال افرای قندی از رشد طولی غان زردجلوگیری میکند وباعث توقف شدن رشدونمو نهال این گیاه میشود.

برخی از نواحی واقع در شمال ایالات متحده آمریکاوکانادادرابتداپوشید ه ازگونه های مختلف توسکابودکه بعدابوسیله گونه های مختلف دیگرازقبیل سپیداریاصنوبربالسام جایگزین شدند.پژوهشگران مشاهده کردندکه در مجاورت رویشگاه سپیداریاصنوبررشدتوسکامحدو داست.تحقیقات نشان داده عصاره استخراج شده از بقایای برگ و جوانه و ترشحات حاصل از برگهای تازه صنوبرازرشدجوانه و ریشه چه نونهال های توسکاجلوگیری میکند.عامل بازدارندگی تغییرات اسیدیته ویافشارهای اسمزی نیست بلکه بدلیل اللوپاتی تغییرات مرفولوژیکی ازقبیل عدم رشدونموتارهای کشنده ونکروزه شدن مریستم های ریشه چه بوجودمی آید.اثرسپیداربررشدونموتار� �ای کشنده باعث کاهش غددتثبیت ازت نیزمیشود.

جاروازجمله گیاهانی است که برروی چندین گونه دیگراثرآللوپاتیک دارد عصاره آبی حاصل از شاخه های زنده وپوسیده جاورازرشدونمواندام های هوایی وزمین کاج تداجلوگیری میکندعصاره این گیاه همچنین مانع ازافزایش ماده خشک ریشه هاوشاخه شده، باعث کاهش غلظت ازت درساقه ها میشود.درعصاره گیاه تعداد13 ترکیب فنولوژیکی شناسایی شدندکه مهمترین ترکیبات بازدارنده عبارتند از : وانیلیک-تم-کوماریک و اِم هیدروکسی فنیل پرپیونیک اسید.

آللوپاتیک برخی از گونه ها ممکن است روی میکرو ارگانیسم های درون خاک نیزتاثیربگذاردمثلامواد سمی مترشحه از ریشه برخی از گراس هاباعث عدم حضورقارچ میکوریزامیشود.این قارچ نسبت به ترشحات ریشه گراس ها ویاترشحات حاصل ازموادپوسیده گیاهی حساس است.بنابراین در چمنزارهاصنوبریاکاج به علتعدم حضور میکوریزارشدونمونمیابد.

آللوپاتیک یک گونه ممکن است روی همان گونه تاثیر منفی داشته باشد.عدم موفقیت کشت مجددنهال های هلوسیب و مرکبات بدنبال حذف درختان قدیمی به دلیل اللوپاتی(خودمسمومی) گزارش شده است.درآمریکا انهدام درختان کهن هلووکشتمجددهلودرهمان زمین باعث عدم رشدونمووظهورکلروزدربین رگبرگ ها شد.دلیل عدم موفقیت عوامل زیرعنوان شده:

1. کاهش عناصرغذایی پرمصرف وکم مصرف بدلیل جذب مواد فوق بوسیله ریشه درختان قبلی

2. انتقال عوامل بیماریزاازدرختان قبلی

3. اثرات مستقیم مسمومیت ریشه هاویاموادحاصل ازتجزیه ریشه ها

چون با افزایش کودوقابل کنترل بودن بیماریهاتغییری در رشدونمودرختان حاصل نشد بنابراین ممکنن است اللوپاتی عامل ازبین رفتن هلوهاباشدبرای نشان دادن اثرآللوپاتیک در هلوهامقداری پوست و چوب هلوپس از خشک کردن آسیاب شدوبه مقادیرمختلف به گلدان های حاوی نهالهای هلواضافه شدوجود10گرم پوست در اطراف ریشه هاباعث ازبین رفتن نهال های هلوپس از4تا5روز گردید.درآزمایش دیگری درمحیط کشت شن خالص تمیارهای زیر درنظر گرفته شد:

1. پوست ریشه

2. پوست ریشه آسیاب شده مقداری پیت

3. چوب ریشه آسیاب شده

4. عصاره پوست ریشه

5. بقایای پوست (پس از عصاره گیری)

6. آب درون پوست

7. بقایای پوست ریشه پس از استخراج آب

8. شن خالص (شاهد)

کلیه تیمارهابایک محصول غذایی آبیاری شدند.

نتایج نشان داددرمقایسه باشاهدغیراز تیمار5 بقیه تیمارها به اندام های هوایی و ریشه هلو صدمه زدند.

لینک به دیدگاه

آللوپاتی و مواد آللوشیمیایی

 

آللوپاتی

اصطلاح آللوپاتی، یک واژه یونانی است که توسط دانشمندی به نام مولیش (Molish,1937 ) ابداع شد و از جهت ریشه یابی ، از ترکیب دو لغت ریشه ای «allelon» به معنی «دیگری» و«pathos »که به معنی «آسیب و ضرر» میباشد، تشکیل شده است . به این ترتیب ترجمه لغوی و لفظ به لفظ آللوپاتی عبارت است از : «آسیب و زیان یکی علیه دیگری». تعریف مولیش از آللوپاتی ؛ به دو گروه از واکنشهای بیوشیمیایی مفید و مضر در بین همه رده های گیاهی و میکروارگانیسمها اشاره داشت. رایس(Rice,1984) آللوپاتی را ، هر نوع تاثیر مفید یا مضر، مستقیم یا غیر مستقیم یک گیاه (بعلاوه میکروارگانیسمها) بر روی گیاه دیگر، از طریق تولید ترکیبات شیمیایی و آزاد کردن آنها به محیط اطراف تعریف میکند. آللوپاتی علم نسبتا جوانی است و به شاخه ای از دانش بشر اطلاق میشود که در ارتباط با تولید مولکولهای زیستی و متابولیتهای ثانویه( بطور مشخص تحت عنوان مواد آللوشیمیایی نام می برند) توسط یک گیاه یا میکروارگانیسم، واکنشهای شیمیایی گسترده و تاثیر مواد آللوشیمیایی بر روی فرآیندهای فیزیولوژیکی و نیز در سطح مولکولی به چگونگی تاثیر مواد آللوشیمیایی در جایگاههای ویژه عمل ، به مطالعه و تحقیق می پردازد.

 

مفهوم آللوپاتی از دیرباز برای بشریت شناخته شده است، بطوریکه فیلسوف یونانی به نام Democritus ( 300سال قبل از میلاد) در نوشتجات خود ، استفاده از فرآورده های گیاهی را که در طبیعت تولید میشوند ، به عنوان یک روش عملی برای کنترل علفهای هرز معرفی کرده است و اشاره نموده است که تیمار ریشه های درختان با مخلوطی از گل های باقلای مصری خیسانده شده در عصاره شوکران کبیر، سبب از بین رفتن آنها میشود.عده ای نیز آللوپاتی را جنگ شیمیایی بین گیاهان تعریف کرده اند، البته ترکیبات آللوپاتیک ممکن است بازدارنده رشد یا تحریک کننده رشد یک گیاه باشند و در یک عرصه وسیعتر می توان گفت که تمام موجودات از طریق مواد شیمیایی نسبت به هم واکنش داشته و یکدیگر را تنظیم می کنند.

مواد آللوشیمیایی

 

گیاهان به عنوان منابع غذایی، توسط بسیاری از حشرات مصرف میشوند، به طوریکه از 792000 گونه حشره شناخته شده، 361000 گونه آن گیاهخوار هستند. بنابر این گیاهان با ایجاد فاکتورهای حفاظتی ، موانع بسیاری را علیه گیاه خواران و از جمله حشرات گیاه خوار به وجود آورده اند، برخی از این موانع عبارتند از : تولید فراوان ماده زنده ( بیومس) ، ایجاد شکلهای مورفولوژیکی خاص مثل خارها و تولید ترکیبات ثانویه گیاهی (مواد آللوشیمیایی). تا کنون بیش از 2000 گونه گیاهی با خاصیت حشره کشی یافت شده است ، به عنوان مثال مواد آللوشیمیایی درخت چریش ( Azadirachta indica A.juss) ) بر ضد بیش از 120 گونه از آفات حشره ای موثر می باشند.ترکیبات ثانویه در جانوران نیز یافت میشوند، لیکن بیش از 80% از کل فرآورده های طبیعی شناخته شده دارای منشاء گیاهی هستند. تاکنون ساختمان شیمیایی بیش 130000 ترکیب ثانویه گیاهی شناخته شده است، بطور مثال ترکیب شیمیایی بیش از 4500 ترپنوئید، 700 پلی کتید، 750 پلی استیلن، 500 فنیل پروپانوئید، 1200 فلاونوئید، 400 آمینو اسید غیر پروتئینی، 100 گلوکوزینولات، 50 گلیکوزید سیانوژنیک، 100 آمین و بیش از 400 آلکالوئید توصیف شده است. بسیاری از این ترکیبات به عنوان مواد دارویی ، چاشنی ها، عطر ها و رایحه ها، تحریک کننده ها، مواد توهم زا، سموم، آفت کشها و… توسط انسانها مورد استفاده قرار میگیرد، بنابراین اغلب مواد آللوشیمیایی گیاهی از نظر اقتصادی نیز مهم میباشند.تا مدتها اعتقاد بر این بود که این ترکیبات ، برای گیاهان فرآورده های زائد و یا به عبارت دیگر مواد بی فایده ای هستند، اما سه،چهار دهه است که این موضوع پذیرفته شده است که متابولیتهای ثانویه در بوم شناسی گیاهی نقش مهمی را ایفاء میکنند و بنابراین برای بقاء گیاهان باید باشند و ضروری هستند.به نظر میرسد عمل اصلی مواد آللوشیمیایی، دفاع شیمیایی در برابر میکروارگانیسمها(ویروسها، باکتریها و قارچها) ، جانوران گیاهخوار ( نماتدها، نرم تنان، حشرات و مهره داران) و گونه های گیاهی رقابت کننده باشد. علاوه بر این، برخی از این ترکیبات، جانوران گرده افشان یا حیوانات پراکنده کننده دانه ها را به خود جلب میکنند و یا برخی از اعمال متابولیکی را انجام میدهند.در اغلب موارد، به علت تعداد بسیار زیاد متابولیتهای ثانویه، بوم شناسی شیمیایی مستتر در آنها که باید مورد تحقیق قرار بگیرند، بررسی نمیشوند، که برخی از آنها عبارتند از:1- شیمی، بیوشیمی، فیزیولوژی و زیست شناسی مولکولی تولید این متابولیتها توسط گیاه.2- تاثیرات بیوشیمیایی این متابولیتها بر روی میکروارگانیسمهای سازگار شده و تخصص نیافته، گیاهان یا گیاهخواران دیگر3- متابولیسم این ترکیبات توسط ارگانیسمهای تخصص یافته و تخصص نیافته. 4- روابط بوم شناختی مابین یک گونه گیاهی ویژه و گیاهخوارهایش، میکروارگانیسمها و گیاهان رقابت کننده با آن گیاه .اگر بخواهیم متابولیتهای ثانویه را به عنوان آفت کشهای طبیعی ( علف کشها، حشره کشها، قارچ کشها و…) مورد استفاده قرار دهیم یا اگر بخواهیم به جای استفاده هر چه بیشتر از مواد شیمیایی کشاورزی ساخته شده بدست بشر، مقاومت گیاهان و بویژه گیاهانی که برای ما جنبه غذایی دارند را بر علیه عوامل بیماریزا و گیاهخواران افزایش دهیم، لازم است که اصول مستتر در این واکنشها مورد پژوهش و بررسی قرار گیرد.

ساختار شیمیایی مواد آللوپاتی

 

با توجه به تعداد بسیار زیاد متابولیتهای ثانویه، برای مطالعه آسانتر و بهتر، طبقه بندی آنها ضروری به نظر می رسد. اساس طبقه بندی دانشمندان مختلف نیز در این مورد متفاوت است. ویتاکر و فینی (Whittaker & Feeny 1971) این مواد را در 5 گروه اصلی زیر طبقه بندی کرده اند:

1- فنیل پروپان ها 2- استوژنین ها 3- ترپنوئید ها 4- استروئید ها 5- آلکالوئید ها

 

رایس(Rice,1984) مواد آللوشیمیایی تولید شده توسط گیاهان عالی و میکروارگانیسمها را در 13 گروه اصلی بصورت زیر طبقه بندی می کند:

 

1-اسید های آلی ساده محلول در آب، الکلهای با زنجیره خطی، کتون ها و آلدئیدهای چربی دار

 

2 - نفتوکوئینونها، آنتروکوئینون ها و کوئینون های کمپلکس شده 3- فنل های ساده، اسید بنزوئیک و مشتقات آنها

 

4- لاکتون های اشباع نشده ساده 5- پلی استیلن ها و اسید های چرب زنجیره بلند 6- اسید سینامیک و مشتقات آنها

 

7- آمینواسید ها وپلی پپتید ها 8- فلاونوئید ها 9 - تانن ها 10- ترپنوئید ها و استروئید ها

 

11- آلکالوئید ها و سیانوهیدرین ها12- سولفید ها و گلوکوزید ها 13- پورین ها و نوکلئوتید ها

 

خصوصیات شیمیایی مواد آللوشیمیایی طبقه بندی شده فوق را میتوان در کتابهای تخصصی و مرجع بررسی کرد.

آزاد کردن مواد آللوشیمیایی توسط گیاهان

 

گیاهان ترکیبات آللوپاتیک را به طرق مختلف آزاد میکنند که برخی از آنها عبارتند از :1-گیاهان زنده ممکن است بخاراتی ازخود خارج کنند که برای سایر گیاهان بازدارنده رشد باشند، بطور مثال بخارات ناشی از علف هرزگونه ای مریم گلی(reflexaSalvia ) که حاوی موادی از جمله پینن ها میباشد، تاثیرات سوئی بر روی جوانه زدن بذر و رشد گندم و گیاهچه چندین گیاه دیگر دارد.2-راه دیگر آزاد کردن ترکیبات آللوپاتیک، تراوش آنها از ریشه ها است، برای مثال عصاره ریشه گیاهان سورگوم ومرغ (Cynodon dactylon)از تندش بذر گوجه فرنگی کاملا جلوگیری می کنند، همچنین عصاره ریشه گیاه مرغ از رشد ریشه چه و گیاهچه گوجه فرنگی ممانعت میکند.3-ترکیبات شیمیایی مختلفی ممکن است بوسیله آب باران از سطح برگها و ساقه های گیاهان شسته شده و به خاک وارد شود ، به عنوان مثال نشان داده اند که علف هرز گاو پنبه (Abutilon theophrasti) که در مزارع پنبه گرگان نیز گسترش دارد، از طریق کرکهای موجود بر روی ساقه و دمبرگهای خود، ترکیبات بازدارنده رشد گیاهی (فیتو توکسین) خارج میکنند که بوسیله آب باران و مه گیری قابل شسته شدن می باشند.4-بقایای گیاهان مرده نیز ممکن است منبع مهمی از ترکیبات آللوپاتیک باشند. برخی از این ترکیبات که به خوبی شناخته شده اند ، گلیکوزیدهای حاوی سیانید هستند که تجزیه شده و سموم سیانید و بنزالدئید تولید میکنند. همچنین، تعدادی از ترکیبات فنولیکی از طریق تجزیه بقایای گیاهی آزاد می گردند که به نظر میرسد در شرایط مشخصی از خاک ، این ترکیبات اثرات سمی دارند.چگونگی تاثیر مواد آللوشیمیاییبطور کلی چگونگی تاثیر مواد آللوشیمیایی را به دو شکل اثرات مستقیم و اثرات غیر مستقیم میتوان مورد بررسی قرار داد:الف -اثرات مستقیم، که در مقایسه با اثرات غیر مستقیم بیشتر مورد توجه واقع شده و پژوهشهای به نسبت خوبی در این زمینه انجام گرفته است، تاثیرات مواد آللوشیمیایی بر روی جنبه های گوناگون رشد و متابولیسم گیاهان را شامل میشود. دراین زمینه برخی از فرآیندهای شناخته شده و مواضعی که توسط مواد آللوشیمیایی تحت تاثیر قرار می گیرند عبارتند از:1- هورمونهای گیاهی و تعادل آنها 2- غشاء و نفوذپذیری آن 3- سلول شناختی و فراساختارها 4- جوانه زدن دانه های گرده و هاگ 5- جذب مواد معدنی 6- حرکت روزنه ای، فتوسنتز و ساختن رنگیزه 7- سنتز لگ هموگلوبین و تثبیت نیتروژن 8- تنفس 9- سنتز پروتئین ها 10- فعالیت آنزیم های ویژه 11- بافت هدایت کننده 12- روابط آبی گیاه 13- مواد ژنتیکیب- اثرات غیر مستقیم، که کمتر مطالعه شده است، شامل تاثیرات مربوط به تغییر خاصیت خاک، کیفیت تغذیه ای خاک و فعالیت ارگانیسمهای مفید و مضر مثل میکروارگانیسمها، حشرات، نماتدها و … می باشد.با توجه به این مهم که آللوپاتی علم نسبتا جوانی است ، بنابراین فعالیت های پژوهشی در تمام زمینه هایش باید ادامه یابد. این زمینه ها عبارتند از: ایزوله کردن و تعیین ساختار مواد آللوشیمیایی ، جابجایی و حرکات آنها و غلظتهای آستانه در مورد سوبسترا ( خاک، هوا یا آب)، عوامل مؤثر بر تولید مواد آللوشیمیایی و ف

آللوپاتی و مواد آللوشیمیایی

 

آللوپاتی

اصطلاح آللوپاتی، یک واژه یونانی است که توسط دانشمندی به نام مولیش (Molish,1937 ) ابداع شد و از جهت ریشه یابی ، از ترکیب دو لغت ریشه ای «allelon» به معنی «دیگری» و«pathos »که به معنی «آسیب و ضرر» میباشد، تشکیل شده است . به این ترتیب ترجمه لغوی و لفظ به لفظ آللوپاتی عبارت است از : «آسیب و زیان یکی علیه دیگری». تعریف مولیش از آللوپاتی ؛ به دو گروه از واکنشهای بیوشیمیایی مفید و مضر در بین همه رده های گیاهی و میکروارگانیسمها اشاره داشت. رایس(Rice,1984) آللوپاتی را ، هر نوع تاثیر مفید یا مضر، مستقیم یا غیر مستقیم یک گیاه (بعلاوه میکروارگانیسمها) بر روی گیاه دیگر، از طریق تولید ترکیبات شیمیایی و آزاد کردن آنها به محیط اطراف تعریف میکند. آللوپاتی علم نسبتا جوانی است و به شاخه ای از دانش بشر اطلاق میشود که در ارتباط با تولید مولکولهای زیستی و متابولیتهای ثانویه( بطور مشخص تحت عنوان مواد آللوشیمیایی نام می برند) توسط یک گیاه یا میکروارگانیسم، واکنشهای شیمیایی گسترده و تاثیر مواد آللوشیمیایی بر روی فرآیندهای فیزیولوژیکی و نیز در سطح مولکولی به چگونگی تاثیر مواد آللوشیمیایی در جایگاههای ویژه عمل ، به مطالعه و تحقیق می پردازد.

 

مفهوم آللوپاتی از دیرباز برای بشریت شناخته شده است، بطوریکه فیلسوف یونانی به نام Democritus ( 300سال قبل از میلاد) در نوشتجات خود ، استفاده از فرآورده های گیاهی را که در طبیعت تولید میشوند ، به عنوان یک روش عملی برای کنترل علفهای هرز معرفی کرده است و اشاره نموده است که تیمار ریشه های درختان با مخلوطی از گل های باقلای مصری خیسانده شده در عصاره شوکران کبیر، سبب از بین رفتن آنها میشود.عده ای نیز آللوپاتی را جنگ شیمیایی بین گیاهان تعریف کرده اند، البته ترکیبات آللوپاتیک ممکن است بازدارنده رشد یا تحریک کننده رشد یک گیاه باشند و در یک عرصه وسیعتر می توان گفت که تمام موجودات از طریق مواد شیمیایی نسبت به هم واکنش داشته و یکدیگر را تنظیم می کنند.

مواد آللوشیمیایی

 

گیاهان به عنوان منابع غذایی، توسط بسیاری از حشرات مصرف میشوند، به طوریکه از 792000 گونه حشره شناخته شده، 361000 گونه آن گیاهخوار هستند. بنابر این گیاهان با ایجاد فاکتورهای حفاظتی ، موانع بسیاری را علیه گیاه خواران و از جمله حشرات گیاه خوار به وجود آورده اند، برخی از این موانع عبارتند از : تولید فراوان ماده زنده ( بیومس) ، ایجاد شکلهای مورفولوژیکی خاص مثل خارها و تولید ترکیبات ثانویه گیاهی (مواد آللوشیمیایی). تا کنون بیش از 2000 گونه گیاهی با خاصیت حشره کشی یافت شده است ، به عنوان مثال مواد آللوشیمیایی درخت چریش ( Azadirachta indica A.juss) ) بر ضد بیش از 120 گونه از آفات حشره ای موثر می باشند.ترکیبات ثانویه در جانوران نیز یافت میشوند، لیکن بیش از 80% از کل فرآورده های طبیعی شناخته شده دارای منشاء گیاهی هستند. تاکنون ساختمان شیمیایی بیش 130000 ترکیب ثانویه گیاهی شناخته شده است، بطور مثال ترکیب شیمیایی بیش از 4500 ترپنوئید، 700 پلی کتید، 750 پلی استیلن، 500 فنیل پروپانوئید، 1200 فلاونوئید، 400 آمینو اسید غیر پروتئینی، 100 گلوکوزینولات، 50 گلیکوزید سیانوژنیک، 100 آمین و بیش از 400 آلکالوئید توصیف شده است. بسیاری از این ترکیبات به عنوان مواد دارویی ، چاشنی ها، عطر ها و رایحه ها، تحریک کننده ها، مواد توهم زا، سموم، آفت کشها و… توسط انسانها مورد استفاده قرار میگیرد، بنابراین اغلب مواد آللوشیمیایی گیاهی از نظر اقتصادی نیز مهم میباشند.تا مدتها اعتقاد بر این بود که این ترکیبات ، برای گیاهان فرآورده های زائد و یا به عبارت دیگر مواد بی فایده ای هستند، اما سه،چهار دهه است که این موضوع پذیرفته شده است که متابولیتهای ثانویه در بوم شناسی گیاهی نقش مهمی را ایفاء میکنند و بنابراین برای بقاء گیاهان باید باشند و ضروری هستند.به نظر میرسد عمل اصلی مواد آللوشیمیایی، دفاع شیمیایی در برابر میکروارگانیسمها(ویروسها، باکتریها و قارچها) ، جانوران گیاهخوار ( نماتدها، نرم تنان، حشرات و مهره داران) و گونه های گیاهی رقابت کننده باشد. علاوه بر این، برخی از این ترکیبات، جانوران گرده افشان یا حیوانات پراکنده کننده دانه ها را به خود جلب میکنند و یا برخی از اعمال متابولیکی را انجام میدهند.در اغلب موارد، به علت تعداد بسیار زیاد متابولیتهای ثانویه، بوم شناسی شیمیایی مستتر در آنها که باید مورد تحقیق قرار بگیرند، بررسی نمیشوند، که برخی از آنها عبارتند از:1- شیمی، بیوشیمی، فیزیولوژی و زیست شناسی مولکولی تولید این متابولیتها توسط گیاه.2- تاثیرات بیوشیمیایی این متابولیتها بر روی میکروارگانیسمهای سازگار شده و تخصص نیافته، گیاهان یا گیاهخواران دیگر3- متابولیسم این ترکیبات توسط ارگانیسمهای تخصص یافته و تخصص نیافته. 4- روابط بوم شناختی مابین یک گونه گیاهی ویژه و گیاهخوارهایش، میکروارگانیسمها و گیاهان رقابت کننده با آن گیاه .اگر بخواهیم متابولیتهای ثانویه را به عنوان آفت کشهای طبیعی ( علف کشها، حشره کشها، قارچ کشها و…) مورد استفاده قرار دهیم یا اگر بخواهیم به جای استفاده هر چه بیشتر از مواد شیمیایی کشاورزی ساخته شده بدست بشر، مقاومت گیاهان و بویژه گیاهانی که برای ما جنبه غذایی دارند را بر علیه عوامل بیماریزا و گیاهخواران افزایش دهیم، لازم است که اصول مستتر در این واکنشها مورد پژوهش و بررسی قرار گیرد.

لینک به دیدگاه

پدیده آللوپاتی از هزاران سا ل پیش وجود داشته است و تحقیقات علمی زیادی در زمینه شناسایی وبررسی پدیده آللوپاتی در ده سا ل اخیر انجام شده است این فعالیتها پیشبینیهای معنی داری را در مورد کاربردهای آللوپاتی نشان داده اند و برای افزایش حاصلخیزی و کیفیت مواد غذایی برای انسانها؛ اعتماد ما را به ترکیبات آفت کش و پیشرفت محیط اکولوژیکی کاهش داده است.

 

اخیرآ دانشمندان اثبات کرده اند که امکان دارد چنین پیش بینی هایی واقعیت داشته باشند به ویژه در کنترل علفهای هرز.

 

واژه آللوپاتی از دو لغت جداگانه تشکیل شده است allelon به معنی هر چیز و pathos به معنی تحمل کردن است آللوپاتی باعث جلوگیری شیمیایی یک گونه بوسیله گونه های دیگر می شود ماده بازدارنده شیمیایی در محیط پخش می شود و بر رشد و توسعه گیاهان مجاور اثر می کند در واقع آللوپاتی یعنی یک موجود زنده توسط ترشحات موجود زنده دیگر یا از بین می رود و یا به شدت آسیب می بیند اغلب مضر است و ممکن است گاهی مفید باشد.

 

آللوپاتی یکی از انواع مداخله منفی است که اثر زیان بار آن از طریق آزادسازی مواد شیمیایی گیاه دهنده آن مواد صورت می گیرد واژه آللوپاتی به وسیله مولیش در سال 1937 برای بیان اثرات متقابل شیمیایی بین گیاهان ؛خواه بازدارندگی باشد یا تحریک کننده ابداع شد. این مواد به وسیله آبشویی و تجزیه بقایای گیاهی و یا تراوش توسط ریشه در محیط آزاد می شود.

 

آللوپاتی شیمیایی می تواند در بخشهای مختلف گیاه باشد انها می توانند در برگها؛ گلها؛ ریشه ها؛ میوه ها و یا ساقه ها وجود داشته باشند انها همچنین در مجاور خاک پیدا می شوند گونه های هدف بوسیله این سمها به راههای مختلف تحت تاثیر قرار می گیرند .

 

سموم شیمیایی ممکن است از جوانه زدن و رشد ریشه جلوگیری کنند و یا ممکن است از افزایش مواد غذایی جلوگیری کنند .

 

بعضی از آللوتوکسینهای گیاهی بر حیوانات هم اثر می کنند اما اطلاعات کمی از این ارتباطهای محیطی در دسترس است .

 

آللوپاتی در اثر واکنشهای شیمیایی رخ می دهد گیاهان آللوپاتیک به خاطر واکنشهای شیمیایی با هم رقابت می کنند که این موضوع باعث پیدایش تکامل می شود.این رقابت هم در گیاهان و هم در جانوران برای به دست آوردن مکانی در طبیعت وجود دارد.

 

 

 

آیا همه گیاهان تمایل به آللوپاتیک دارند؟

 

همه گیاهان تمایل به آللوپاتیک ندارند برخی از گیاهان با وجود اینکه تمایل را نشان می دهند ممکن است واقعآ به شکل غیر شیمیایی تهاجم و رقابتشان را آشکار کنند.

 

بیشتر بحثهایی که در مورد اللوپاتی می شود سعی بر تشخیص نوع رقابت و چگونگی آن است.عمومآ اگرچه این یک پدیده طبیعی شیمیایی است بنابراین آن گیاه به عنوان یک گیاه آللوپاتیک مطرح است .

 

گیاهان آللوپاتیک نمی گذارند که گیاهان دیگر از منابع موجود استفاده کنند و بنابراین اثرات تکاملی دارند و باعث ایجاد گونه های جدید می شوند یکی از تواناییهایی که گیاهان آللوپاتیک دارند کنترل محیطی است که در آن زندگی می کنند .

 

مطالعات انجام شده نشان می دهد که متوسط پوشش علفی در قطعات سوزنی برگ 10/2% بوده است عواملی را که می توان علت نقصان پوشش علفی در قطعات سوزنی برگ دانست خاصیت آللوپاتی گونه کاج می باشد.

 

 

 

گردو:

 

 

 

یکی از مشهورترین گیاهان آللوپاتیک گردو(jugland nigra ) است این عامل شیمیایی که باعث سمیت در گردو می شود ژوگلون(juglon ) نام دارد و از تنفس جلوگیری می کند .

 

گیاهان خانواده تاجریزی مانند گوجه فرنگی؛ فلفل و بادمجان به ژوگلون خیلی حساس هستند این گیاهان وقتی درمعرض آللوتوکسینها قرار می گیرند علائمی مثل پژمردگی؛ کلروز(زردی برگها) و سپس مرگ را نشان می دهند .

 

بعضی از گیاهان نیز نسبت به ژوگلون مقاوم هستند ما نند لیمو؛ باقلا؛ چغندر؛ هویج؛ ذرت؛ گیلاس؛ تمشک سیاه؛ بنفشه و غیره.

 

ژوگلون در تمام قسمتهای گردو وجود دارد اما بیشتر در جوانه ها ؛ پوست و ریشه ها متمرکزهستند و خیلی قا بل حل در آب نیستند بنابراین در خاک نمی توانند سریع حرکت کنند در هر خاکی که سمیت مشاهده شده است ریشه های گردو در آن رشد داشته اند و مخصوصآ این که در زیر این درختان هیچ گیاهی رشد نمی کند و اینها اساسآ ناشی از بزرگی تراکم ریشه ها و برگهای پوسیده ریخته شده می باشد .

 

 

 

سماق چینی:

 

سماق چینی (Ailanthus altissima ) اخیرآ جز گیاهان آللوپاتیک شناخته شده است سمهای استخراج شده از پوست ریشه سماق چینی ماده ای قوی و فوق العاده کشنده فعال گیاهی است سماق چینی یک خطر جدی و مشکل برای علفهای هرز مناطق شهری است.

 

 

 

ذرت خوشه ای یا سورگوم:

 

یکی از اجزای اصلی و عمده سورگوم که باعث فعالیت آللوپاتیک می شود سورگولن (sorgolene) نام دارد . سورگولن در قسمت متورم ریشه و در بیشتر گونه های سورگوم پیدا می شود و آنها سمیت خیلی قوی از خود نشان می دهند و باعث جدا شدن عمل میتوکندریها و همچنین مانع فتوسنتز می شوند و با جستجوی وسیع خود علفهای هرز را تحت کنترل قرار می دهند.

 

تعدادی از گونه های آللوپاتیک دار که در زمینهای مرطوب وجود دارند شامل گونه های علفی و گیاهان چوبی ما نند سماق خوشبو (Rhusaromaticus) می باشد.

 

تنباکو؛ برنج؛ نخود فرنگی ریشه های آللوتوکسین دارند.

 

اویارسلام ارغوانی:

 

اویارسلام ارغوانی (Cyprus rotundus ) جز مهمترین علفهای هرز رایج و مشکل سازترین علفهای هرز در جهان است .

 

اویارسلام ارغوانی دارای موادی است که قادر می باشد از رشد گیاهانی که همراه آن رشد یافته اند جلوگیری کند عمده ماده تولید شده در آن ترکیبات فنولی است که به عنوان عامل بازدارنده در جوانه زنی جو؛ خردل سیاه و پنبه عمل می کند .

 

بقایای گیاهی و عصاره های استخراج شده از اویارسلام کاهش وزن خشک ذرت و سویا را نشان داده که در مشاهدات؛ کاهش بیشتر از سوی غده های اویارسلام نسبت به بقایای برگی بوده است.

 

مطالعات نشان داده که ترشحات ریشه ای به همراه بقایای اندامهای هوایی اویارسلام دارای اثر آللوپاتیک روی رشد اولیه سیاه دانه بوده و ترشحات ریشه ای نسبت به بقایای اندامهای هوایی دارای اثر آللوپاتیک بیشتر می باشد.

 

برخی تحقیقات نیز نشان داده است که اسید فنولیک روی جوانه زنی بذر؛ تجمع ماده خشک در گیاه اثر می گذارد.

 

ترشحات ریشه و عصاره اندامهای هوایی اویارسلام ارغوانی دارای اثرات بازدارنده روی رشد اسفرزه است اسفرزه گیاهی علفی ؛ یکساله و از تیره بارهنگ می باشد که مصارف عمده دارویی و صنعتی دارد.

 

گندم:

 

گندم یکی از غذاهای اصلی در جهان است که ازمایشات بین المللی زیادی برای ارزیابی توانایی آللوپاتیک آن در جلوگیری از رشد علفهای هرز در جهان صورت گرفته است اولین بررسی ها در اواخر دهه 1960 نشان داد که آللوپاتی بقایای گندم در بین ارقام ؛ متفاوت است.

 

گیاهچه ها؛ کاه و کلش و عصاره آبی بقایای گندم باعث بروز اثرات آللوپاتی بر روی رشد تعدادی از علفهای هرز می شود آللوپاتی گندم معمولآ با کاهش شیوع آفات و بیماریها همراه است.

 

تحقیقات بر روی آللوپاتی گندم به بررسی اثر آللوپاتی گندم بر دیگر گیاهان زراعی ؛ علفهای هرز؛ آفات وبیماریها ؛ همچنین استخراج و خالص سازی وتشخیص عوامل آللوپاتیک ؛ خود مسمومی گندم و مدیریت بقایای گندم می پردازد

 

انتخاب واریته های مختلف گندم برای ارزیابی میزان پتانسیل آللوپاتیکشان در توقف علفهای هرز و مطالعه بر رفتارهای ژنتیکی برای صفات آللوپاتیک در دست بررسی است.

 

اثرات مفید آللوپاتی گندم:

 

 

 

1- آللوپاتی گیاهچه گندم برای توقف رشد علف هرز:

 

آللوپاتی گیاهچه گندم بر روی علفهای هرز مشخصی ارزیابی شده است ترشحات ریشه گیاهچه گندم حاوی 5 تا benzoxazinones و 7 تا فنولیک اسید می باشد بالاترین غلظت ترکیبات آللوکمیکا ل در هر دو گروه شیمیایی در 8 روز پس از جوانه زنی اتفاق افتاد که این به خوبی با حداکثر بازدارندگی رشد چچم توسط ترشحات ریشه گندم در این دوره مشاهده شد که این مطلب حاکی از آن است که مواد شیمیایی قوی آللوپاتیک بازدارنده ؛ در ترشحات ریشه وجود دارد.

 

آللوپاتی گیاهچه گندم اثر بازدارنده بر رشد طولی ریشه یولاف وحشی و رشد طولی ریشه چه در خاکشیر دارد.

 

افزایش در تراکم بذر گندم بازدارندگی آللوپاتی یولاف را تقویت نموده اما باعث هیچگونه خودمسمومی نشده است این نتایج نشان می دهد که بعضی از توده های گندم حامل ژنهایی برای صفات آللوپاتی (هم افزایش هم بازدارندگی) هستند که می توان برای اصلاح ارقام گندم دارای توانایی آللوپاتی به منظور کنترل علفهای هرز مورد استفاده قرار گیرد.

 

توانایی آللوپاتی گندم ؛ به زمان کاشت بذر چچم و تعداد گیاهچه گندم بستگی دارد.

 

2-آللوپاتی بقایای گندم برای توقف رشد علف هرز:

 

گندم به صورت موفقیت آمیزی همچون یک گیاه پوششی برای کنترل علف هرز در سیستمهای مختلف کشت مورد استفاده قرار می گیرد .

 

گیاهان پوششی مثل گندم؛ چاودار؛ سورگوم و جو تا ارتفاع 40 تا 50 سانتی متر رشد می کنند و سپس با یک علف کش تماسی خشک می شوند.

 

Putnam و همکارانش در سا ل 1983 گزارش دادند که باقی گذاشتن بقایای گیاهان زراعی در سطح خاک باعث کنترل بیش از 95% علفهای هرز در مدت 30 تا 60 روز پس از خشک شدن گیاهان پوششی می شود.

 

آزمایشات نشان داده که عصاره استخراج شده از کاه و کلش گندم بر روی تعدادی از علفهای هرز اثر آللوپاتیک دارد و باعث کاهش جوانه زنی و رشد علفهای می شود بر روی علفهای هرز پهن برگ اثر می گذارد و بر روی باریک برگها بی اثر است.

 

سمیت بقایای گندم در مراحل معینی از رشد بیشتر است و با گذشت زمان کاهش می یابد به طور کلی هر چه زمان تجزیه بقایای گیاه زراعی طولانی تر باشد از انباشتگی مواد سمی در خاک کاسته می شود.

 

توانایی دگرآسیبی بقایای گندم تحت تاثیر سن ؛ مقدار آب ؛ کربن ؛ نیتروژن و PH خاک تعیین میگردد.

 

اثرات زیان آور آللوپاتی گندم:

 

1- خود مسمومی گندم:

 

خود مسمومی گندم ؛ رشد کند گیاهچه های استقرار یافته و به دنبال آن کاهش عملکرد دانه ای گندم معمولآ هنگامی رخ می دهد که قبلآ کاه و کلش گندم در زمین رها شده باشد.

 

مواد آللوپاتیک حاصل از گیاه زنده گندم و کاه و کلش گندم می تواند در زمانی که گندم به طور متوالی کشت می شود تجمع پیدا کند.

 

وارد کردن گندم در یک سیستم کشت چه به صورت تک کشتی وچه به صورت تناوب با دیگر غلات در مقایسه با دیگر سیستمهای کشت باعث افزایش اثرات خود مسمومی می شود که این خود دلالت بر تجمع فیتوتوکسینها دارد .

 

2-آللوپاتی گندم و رشد دیگر گیاهان زراعی:

 

بقایای گندم اثر آللوپاتیک بر روی برنج ؛ جو ؛ سویا ؛ چاودار؛ ذرت و سورگوم دارد.اثرات منفی آللوپاتی بقایای گندم بر روی رشد دیگر گیاهان زراعی همراه با رقم گندم تغییر می کند.

 

مدیریت اثرات زیان آور بقایای گندم:

 

اثرات زیان آور بقایای گندم توسط چند فاکتور زنده و غیرزنده تعیین می شود که شامل ژنوتیپ ؛ کاه و کلش ؛ مقدار و مدت زمان تجزیه شدن ؛ نوع خاک ؛ نحوه کشت و کار ؛ خاک و شرایط اقلیمی می باشد تحقیقات نشان می دهد که این اثرات مضر بر محصولات کشاورزی را می توان با روشهای مدیریت مؤثر بر بقایای گندم کاهش داد. تناوب دقیق و صحیح گیاهان زراعی باعث افزایش اثرات مفید آللوپاتی همراه باکاهش میزان تجمع مواد اللوشیمیایی می شود.

 

تناوب با گونه های زراعی متحمل یا واریته های متحمل در گونه های زراعی ؛ اثرات آللوپاتیک کاه و کلش گندم را به حداقل می رساند انتخاب واریته های گندم که خاصیت آللوپاتی ندارند یا واریته هایی که متحمل به آللوپاتی هستند به عنوان گیاه زراعی بعدی یک روش تناوب مناسب است.اگر یک واریته خاص گندم دارای خاصیت آللوپاتیک طبیعی است؛ میتوان یک واریته گندم متحمل به آللوپاتی را در تناوب انتخاب نمود.

 

اگر انتخاب واریته های متحمل گندم امکان پذیر نبود و مجبور بودیم کاه و کلش را در زمین باقی بگذاریم ابتدا یک واریته گندم؛ با کمترین مقدار فعالیت آللوپاتیک را کشت می کنیم تا مشکلات فیتوتوکسیک برای گیاه بعدی کاهش یابد.

 

ارتباط متقابل بین مقدار کاه و کلش با خاصیت آللوپاتیکی به خوبی به اثبات رسیده است .با عواملی مثل کاهش مقدار کاه و کلش باقیمانده ؛ کشت زودتر و کشت واریته های متحمل به آللوپاتی می توان بر اثرات منفی کاه و کلش گندم غلبه کرد.

 

میزان تجزیه اولیه بقایا می تواند در واکنش گیاه بعدی اثر بگذارد.آللوکمیکالهایی که از بقایا شسته شده و وارد خاک می شوند می تواند تحت تاثیر جذب سطحی خاک ؛ آبشویی و تغییرات میکروبی قرار گرفته و در نتیجه خاصیت آللوپاتیک طبیعی خود را از دست بدهند . بررسی ها نشان میدهد که بعد از مدتی که بقایا تجزیه شدند خاصیت آللوپاتیک از بین می رود .

 

تیمار کردن بذور گیاهان زراعی قبل از کاشت با آللوکمیکالها می تواند به منظور افزایش مقاومت بذور به آللوپاتی گندم صورت گیرد cowsik و jayachaandra گزارش دادند که می توان با خیساندن 4 ساعته بذور گندم در اسید کافئیک (ppm 1 ) ؛ اسید فرولیک (ppm 5 ) و اسید وانیلیک (ppm 1 ) در آنها ایجاد مقاومت کرد.

 

شناخت علائم آللوپاتیک:

 

یکی از بهترین راههای مطالعه آللوپاتی پیدا کردن علائم بوجود آورنده آنها در طبیعت است که امکان دارد به صورت اثر سمها دیده شود اما امکان دارد این علائم دیده شده در آنها به علت بیماریها و علائم شیمیایی در گیاهان اطراف آن نیز باشد.

 

خیلی از گیاهان کم رشد هستند ما نند گردوی سیاه بنابراین آنها اغلب مواقع به صورت کلروتیک و مریض دیده می شوند این علائم آللوتوکسین بر اثر ژوگلون است.

 

برای شناخت بیشتر علائم آللوپاتی باید بتوانیم گیاهان را بیشتر بشناسیم.

 

اثر آللوپاتی گیاهان دارویی بر کنترل علفهای هرز:

 

آلودگیهای زیست محیطی توسط علف کشها متخصصین را بر آن داشت تا با به کارگیری روشهای غیرشیمیایی همانند آللوپاتی به مدیریت علفهای هرز بپردازند مثلآ مریم گلی و گل راعی اثر آللوپاتی بر علف هرز تاج خروس دارند.

 

اویارسلام از طریق ترشحات ریشه ای و بقایای اندامهای هوایی اش در خاک دارای اثرات آللوپاتیک روی زشد اولیه سیاهدانه است.

 

علفهای هرز جز محدود کننده های اصلی عملکرد محصولات زراعی در اکثر سیستمهای کشاورزی و بخصوص سیستم اورگا نیک هستند در سیستم کشاورزی مرسوم ؛ علفهای هرز توسط علف کشها کنترل می شوند اما این فعالیت نگرانی هایی را در مورد سلامت انسان و محیط در پی داشته است استفاده گسترده از علف کشها یک مشکل جدید به نام علفهای هرز مقاوم به علف کش بوجود آورده است .

 

اثرات آللوپاتی ناشی از مواد بازدارنده ای است که به صورت مستقیم توسط گیاهان زنده به محیط وارد شده اند یا شامل تمامی ترشحات ریشه ؛ مواد حاصل از آبشویی ؛ تبخیر و بقایای گیاهی تجزیه شده می باشد whittaker وfeeuy مواد سمی گیاهی را آللوکمیکا ل نامیدند استفاده از آللوپاتی برای کنترل علفهای هرز مطالعات زیادی را در چند دهه گذشته به خود اختصاص داده است.

 

علفهای هرز با ایجاد اختلال در رشد محصولات مختلف زراعی؛ سالانه موجب 10% کاهش عملکرد می شوند کاهش رشد و عملکرد مزرعه تنها به د لیل رقا بت بر سر نور؛ آب و مواد غذایی نیست و عوامل آللوپاتیک نیز ممکن است در آن نقش داشته باشد و در بسیاری موارد مشکل بیماری و عدم سلامت زمینهای کشاورزی مربوط به ترشحات گیاهان است .بنابراین شناسایی گیاهان هرزی با خاصیت آللوپاتی و میزان تاثیر آنها بر جوانه زنی و رشد اولیه محصول اهمیت ویژه ای دارد به طوری که بسیاری از محققین تحقیقات خود را به این موضوع اختصاص داده اند و تا به حال اثر منفی بعضی علفهای هرز روی برخی گیاهان زراعی مشخص شده است مثل اثر منفی پوپولار (populus deltoids ) بر رشد گندم و یا اثر منفی گاوپنبه ؛ تاج خروس؛ سلمه تره ؛ ترشک بر گیاه زراعی گندم ؛ جو؛ ذرت ؛ آفتابگردان و سویا مشخص شده است.

 

مطابق برخی گزارشات برگها بزرگترین منبع آللوشیمیایی هستند بنابراین عصاره گیری از برگها رایج ترین روشهای استخراج مواد آللوشیمیایی از اندامهای گیاهی است.

 

ترکیبات آللوپاتیک در تنوع زیستی؛ پایداری و توانایی تولید اکوسیستمهای زراعی نقش مهمی بر عهده دارند از پتانسیل آللوپاتی در تحقیقات برای یافتن علف کشهای طبیعی نیز می توان استفاده کرد این ترکیبات اختصاصی تر عمل می کنند و نسبت به علف کشهای رایج اثر مخرب کمتری در محیط دارند .

 

ترشحات ریشه ای نقش مهمی در ساختار خاک از طریق موارد زیر دارد:

 

1- رشد و استقرار گونه های گیاهی (آللوپاتی)

 

2- فراهمی یونهای غیر آلی در خاک

 

3- اکولوژی میکروبهای خاک

 

در بسیاری از شرایط مواد شیمیایی بعد از اینکه در خاک قرار می گیرند مورد تجزیه شیمیایی؛ فیزیکی و بیولوژیکی قرار می گیرند.

 

با توجه به آن که هر گونه اختلال در فعالیت عادی گیاه سبب ایجاد تنش می شود و مواد حاصل از گیاهان دگرآسیب نیز سبب اختلال در فرآیندهای طبیعی گیاهان مجاور می گردد مقدار پروتئین ؛ کربوهیدرات و کلروفیل باید تحت تاثیر مواد دگرآسیب قرار گیرد.

 

عوامل زنده و غیر زنده در خاک مواد آللوشیمیایی را تغییر می دهند تبدیل فنلها به پلیمرهای فنولیک غیر سمی از این جمله است.

 

تداخل بین گیاه زراعی و علف هرز در اوایل مرحله جوانه زنی ؛ بحرانی است و اگر یک گونه علف هرز را بتوان با استفاده از آللوپاتی گیاهان زراعی در طی دوره استقرار بازداشت؛ گیاه زراعی بعدآ برتری بیشتری نسبت به علف های هرز خواهد داشت .

 

منابع و مأخذ :

 

1- میقانی ,فریبا . 1382 . آللوپاتی از مفهوم تا کاربرد . انتشارات پرتو واقعه.

 

2- زنده ا,ح. رحیمیان , ع. کوچکی ,ج.خاقانی , س.ک.موسوی ,ک. رمضانی . 1383 .اکولوژی علفهای هرز(کاربردهای مدیریتی),انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

لینک به دیدگاه

[h=2]آللوپاتي گندم[/h]

علف های هرز جزء محدود کنندهای اصلی عملکرد محصولات زراعی در اکثر سیستم های کشاورزی و بخصوص سیستم ارگانیک هستند. در سیستم کشاورزی مرسوم، علف های هرز توسط علفکش ها کنترل می شوند اما این فعالیت نگرانی هایی را در مورد سلامت انسان و محیط در پی داشته است. استفاده گسترده از علفکش ها یک مشکل جدید به نام علف های هرز مقاوم به علفکش به وجود آورده است(2).

 

اثرات آللوپاتی، ناشی از مواد بازدارنده ای است که بصورت مستقیم توسط گیاهان زنده به محیط وارد شده اند یا شامل تمامی ترشحات ریشه، مواد حاصل از آبشویی، تبخیر و بقایای گیاهی تجزیه شده، می باشد. Whittaker و Feeuy مواد سمی گیاهی را آللوکمیکال نامیدند. استفاده از آللوپاتی برای کنترل علف های هرز مطالعات زیادی را در چند دهه گذشته بخود اختصاص داده است(7).

 

گندم یکی از غذاهای اصلی در جهان است که آزمایشات بین المللی زیادی برای ارزیابی توانایی آللوپاتیک آن در جلوگیری از رشد علف هرز در جهان صورت گرفته است. اولین بررسی ها در اواخر دهه 1960 نشان داد که آللوپاتی بقایای گندم در بین ارقام متفاوت است(6). گیاهچه ها، کاه وکلش و عصاره آبی بقایای گندم باعث بروز اثرات آللوپاتی بروی رشد تعدادی از علف های هرز می شود. آللوپاتی گندم معمولا با کاهش شیوع آفات و بیماریها همراه است.

 

تحقیقات بر روی آللوپاتی گندم به بررسی اثر آللوپاتی گندم بر دیگر گیاهان زراعی، علف های هرز، آفات و بیماریها، همچنین استخراج و خالص سازی و تشخیص عوامل آللوپاتیک، خودمسمومی گندم، و مدیریت بقایای گندم می پردازد انتخاب واریته های مختلف گندم برای ارزیابی میزان پتانسیل آللوپاتیکشان در توقف علف های هرز و مطالعه بر رفتارهای ژنتیکی برای صفات آللو پاتیک، در دست بررسی است(7).

 

اثرات مفید آللوپاتی گندم

 

1. آللوپاتی گیاهچه گندم برای توقف رشد علف هرز:

 

آللوپاتی گیاهچه گندم بروی علف های هرز مشخصی ارزیابی شده است. ترشحات ریشه گیاهچه های گندم حاوی 5 Benzoxazinones و 7 فنولیک اسید می باشد. بالاترین غلظت ترکیبات آللوکمیکال در هر دو گروه شیمیایی در 8 روز پس از جوانه زنی اتفاق افتاد که این به خوبی با حداکثربازدارندگی رشد چچم توسط ترشحات ریشه گندم در این دوره مشاهده شد. که این مطلب حاکی از آن است که مواد شیمیایی قوی آللوپاتیک بازدارنده، در ترشحات ریشه وجود دارد(6).

 

Spruell در سال 1984، 284 توده گندم را برای ارزیابی پتانسیل آللوپاتیکشان در ایالات متحده غربال کرد. ترشحات ریشه هر توده با سویه T64، برای بازدارندگی رشد ریشه و ساقه در بروموس و سلمه مقایسه شد. 5 توده ترشحات ریشه ای تولید کردند که به طور معنی داری نسبت به سویه T64 اثرات بازدارندگی روی رشد ریشه های علف هرز داشتند.

 

Hashem و Adkins در سال 1998 غربال ارقام مختلف گندم را برای تعیین آللوپاتی گیاهچه بر رشد یولاف وحشی و خاکشیر آزمایش کردند و دریافتند که از 17 توده، T. speltoids بازدارنده رشد طولی ریشه یولاف وحشی است و 2 تا از 19 توده بازدارنده رشد طولی ریشه چه در خاکشیر می باشد (7).

 

در سال 2000 Wu و همکاران، توانایی آللوپاتی 453 توده گندم از 50 کشور را بر رشد چچم یکساله بررسی کردند و تفاوت معنی داری از نظر بازدارندگی رشد ریشه چچم از 9/90 – 7/9 درصد گزارش دادند. توانایی آللوپاتی گیاهچه گندم از کشورهای مختلف،تفاوت معنی داری نشان می دهد که این نشان دهنده دخالت چند ژن برای بیان صفت آللوپاتی است. از 453 توده، 63 توده اثرات آللوپاتیک بسیار قوی داشتند که اثر بازدارندگی آنها بیش از 81 درصد روی رشد ریشه چچم بود، در حالیکه 21 توده اثر آللوپاتیکی ضعیفی داشتند و اثر بازدارندگی آنها کمتر از 45 درصد بروی چچم بود.

 

میزان آللوپاتی گیاهچه گندم بطور معنی داری با کشور مبدا مرتبط است. توده هایی افغانستان، کانادا، لهستان دارای اثرات آللوپاتیک ضعیفی بودند در حالیکه توده هایی از آلمان، مکزیک و آفریقای جنوبی اثر آللوپاتیکی بسیار قوی داشتند(9).

 

در آزمایشهای انجام شده توسط ریزوی و همکاران در سال 2000 توده های گندم، یک تفاوت ژنتیکی معنی دار بین 10+ تا 30- درصد نشان دادند. ارقامی مانند قدس، خزر1، 4512PI به ترتیب موجب 9/27، 3/28 و 2/30 درصد کاهش در وزن خشک علف هرز (یولاف) شدند. ارقام bezostaya-1 ، نوید و نوید نژاد آللوپاتی مثبت داشتند و وزن خشک یولاف را به ترتیب 6/6، 9/10 و 4/10 درصد افزایش دادند. افزایش در تراکم بذر گندم بازدارندگی آللوپاتی یولاف را تقویت نمود اما باعث هیچ گونه خودمسمومی نشد. این نتایج نشان می دهد که بعضی از توده های گندم حامل ژن هایی برای صفات آللوپاتی (هم افزایش هم بازدارندگی) هستند که می تواند برای اصلاح ارقام گندم دارای توانایی آللوپاتی به منظور کنترل علف های هرز مورد استفاده قرار گیرد(5).

 

در آزمایش سه ساله ای که ریزوی و همکاران انجام دادند، بیش از 200 توده گندم مورد ارزیابی قرار گرفت که پس از غربال، 29 توده امیدبخش انتخاب شدند و برای کنترل علف های هرز در شرایط مزرعه و گلخانه مورد بررسی قرار گرفتند که دو رقم، باعث 62 و 75 درصد کاهش رشد علف هرز شدند.بنابراین، ارقامی از گندم وجود دارند که می توانند جمعیت علف هرز را به زیر سطح آستانه بیاورند (4).

 

در سال 2000 Wu و همکاران، توانایی آللوپاتی 92 توده گندم را از نظر بازدارندگی رشد ریشه چچم یکساله بررسی کردند. توانایی آللوپاتی گندم، به زمان کاشت بذر چچم و تعداد گیاهچه گندم بستگی داشت. بین ارقام گندم در مرحله گیاهچه ای از نظر توانایی آللوپاتی بر رشد طولی ریشه چچم یکساله، تفاوت معنی داری بین 91/90 – 98/23 درصد وجود داشت. تداخل بین گیاه زراعی و علف هرز در اوایل مرحله جوانه زنی، بحرانی است و اگر یک گونه علف هرز را بتوان با استفاده از آللوپاتی گیاهان زراعی در طی دوره استقرار بازداشت، گیاه زراعی بعدا برتری بیشتری نسبت به علف های هرز خواهد یافت(10).

 

2. آللوپاتی بقایای گندم برای توقف رشد علف هرز:

 

گندم به صورت موفقیت آمیزی همچون یک گیاه پوششی برای کنترل علف هرز در سیستم های مختلف کشت مورد استفاده قرار می گیرد. گیاهان پوششی مثل گندم، چاودار، سورگوم یا جو تا ارتفاع 40 تا 50 سانتیمتر رشد می کنند و سپس با یک علف کش تماسی خشک می شوند.Putnam و همکارانش در سال 1983 گزارش دادند که باقی گذاشتن بقایای گیاهان زراعی در سطح خاک باعث کنترل بیش از 95 درصد علف های هرز در مدت 30 تا 60 روز پس از خشک شدن گیاهان پوششی می شود. در بین 9 گیاه زراعی پوششی چچم پر گل (Italian ryegrass)، چچم پایدار (perennialryegrass)،علف بره قرمز (Festuca rubra L. spp.) Commutata،علف بره نی مانند (Festuca arundinacea Schreb)، شبدر سفید، چچم، گندم، جو و یولاف، گندم با کنترل شیمیایی ساده، موجب جلوگیری از رشد علف های هرز می شود، و اثرات بازدارندگی بسیار کمی بر روی جوانه های ایجاد شده خیار، سویا، لوبیا، نخود و ذرت دارد(7).

 

آزمایشات نشان می دهد که عصاره آبی بقایای گندم بروی تعدادی از علف های هرز اثر آللوپاتیک دارد و باعث کاهش جوانه زنی و رشد علف های هرز می شود. در شرایط آزمایشگاهی، عصاره استخراج شده از کاه و کلش گندم اثرات آللوپاتیک را بروی طیف وسیعی از گونه های علف هرز نشان داد.

 

Steinsiek و همکارانش در سالهای 1980 و 1982 گزارش کردند که گونه های علف هرز پاسخهای متفاوتی به عصاره آبی از خود نشان می دهند، درIpomoea hederacea L. و گاو پنبه بیشترین بازدارندگی و سوروف، Ipomoea lacunose L. و Cassia obtusifolia L. کمترین اثر بازدارندگی دیده شده است. این نتایج نشان می دهد که آللوکمیکال های موجود در کاه و کلش گندم، در خاک تحت اثر شستشو و باعث بروز اثرات انتخابی روی رشد علف های هرز مشخص در مجاورت خود شود(7).

 

آللوپاتی بقایای گندم در بین واریته ها متفاوت است. در استرالیا، 38 توده گندم برای ارزیابی توانایی آللوپاتی بقایا بروی چچم یکساله توسط عصاره استخراج شده از کلش مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جوانه زنی و رشد ریشه چچم یکساله بطور معنی داری توسط عصاره آبی استخراج شده از بقایای گندم کاهش می یابد و بین توده های گندم اثر بازدارندگی بطور معنی داری متفاوت است.میزان بازدارندگی رشد ریشه در حدود 19.2درصد تا 98.7 درصد و برای جوانه زنی بذرها از 4.2 درصد تا 73.2 درصد متغییر می باشد. برای آزمایش توده های مختلف گندم برضد گونه های مقاوم چچم یکساله به علف کشهای (گروه A) بازدارنده های استیل COA کربوکسیلاز، (گروه B) بازدارنده های استولاکتات سنتتاز، (گروه C) بازدارنده های فتوسیستم 2 و (گروهD ) بازدارندهای تشکیل توبولین (tubulin)، بکار رفتند. نتایج نشان داد که عصاره آبی گندم بطور معنی داری باعث بازدارندگی جوانه زنی و رشد ریشه این گونه های زیستی مقاوم، می شود، میزان بازدارندگی جوانه زنی از 3.3 درصد تا 100 درصد بود که میزان آن بسته به توده ها متغیر بود. در مقایسه با شاهد میزان تغییر رشد ریشه در اثر مواد آللوپاتیک روی چچم از 12 دزصد تحریک کنندگی تا 100 درصد بازدارندگی متغیر بود. این نتایج نشان میدهد که آللوپاتی گندم می تواند توانایی کنترل گونه های مختلف مقاوم به علف کش ها را داشته باشد (8).

 

Murray و Thilsted دریافتند که بازدارندگی تاج خروس در کرتهای پوشیده با کاه و کلش گندم بطور تقریبی با نتایج حاصل از کرتهای بدون مالچ با مصرف علف کش مشابه است. Banks و robinsonهمچنین گزارش دادند که مالچ کاه و کلش گندم باعث توقف رشد علف های هرز Amaranthus spinosus L. و Ipomoea purpurea L. می شود، و وجود گندم در زمینهای بدون پوشش بیش از مصرف علف کش ها موثر است. Shilling و همکارانش نشان دادند که مالچ گندم دارای اثرات بازدارنده آللوپاتیک بر برخی علف های هرز پهن برگ می باشد. آللوکمیکال های موجود در بقایای گندم در سیستم های بدون شخم بعنوان مالچ باقیمانده می تواند علف های هرز را در گیاه زراعی بعدی کنترل کند. همچنین استفاده از کاه و کلش گندم برای توقف علف هرز در جنگل زراعی ها هم گسترش یافته است. Jobidon نشان داد که عصاره آبی کاه و کلش گندم از رشد علف هرز معمول جنگل به نام Rubus idaeus L. تا 44 درصد جلو گیری می کند. این اثرات آللو پاتیک مجددا در مزرعه تائید شد (7).

 

Guenzi و همکاران دریافتند که بقایای گندم بعد از گذشت 8 هفته در شرایط مزرعه دیگر حاوی ترکیبات سمی محلول در آب نیستند. بنابراین مواد سمی می توانند، مخصوصا در خاکهای با زهکش ضعیف توسط باران از بقایای کاه و کلش گندم به درون خاک، آبشویی شوند.

 

Banks و Robinson همچنین نشان دادند که مالچ کاه و کلش از رشد تاج خروس و Ipomoea purpurea L. جلوگیری می کند و گندم ناخواسته نسبت به علف کشهای استفاده شده در مناطق بدون مالچ باعث بروز اثرات موثرتری می شود.

 

Guenzi و همکاران نشان دادند که مواد سمی عصاره آبی کاه و کلش 9 واریته گندم در اثر بازدارندگی بروی جوانه زنی و رشد گیاهچه گندم متفاوت بودند (3).

 

گندم خشک شده با علف کش گلیفوزیت و پاراکوات، زیتوده علف های هرز را 88- 76 درصد کاهش می دهد. مالچ گندم مسئول کاهش جمعیت نیلوفر (Ipomea lacunose) و علف های هرز دیگر در سیستم بدون شخم گندم است. وجود فرولیک اسید و ترکیبات دیگری را مسئول کاهش رشد علف های هرز در سیستم بدون شخم، می دانند.

 

سمیت بقایای گندم در مراحل معینی از رشد بیشتر است و با گذشت زمان، کاهش می یابد. بطور کلی، هر چه زمان تجزیه بقایای گیاه زراعی طولانی تر باشند، از انباشتگی مواد سمی در خاک کاسته می شود. کاه و کلش گندم، جمعیت علف های هرز پهن برگ را 16.8 درصد کاهش می دهد، اما اثری بر علف های هرز باریک برگ ندارد. البته کاه و کلش گندم، زیتوده هر دو نوع علف هرز را کاهش می دهد. افت زیتوده تا 120 روز پس از بذر افشانی افزایش اما پس از آن، کاهش می یابد. توانائی دگر آسیبی بقایای گندم تحت تاثیر سن، مقدار آب، کربن، نیتروژن و pH خاک تعیین می گردد.

 

عصاره های آبی بقایای گندم با غلظت 2 و 4 درصد از جوانه زنی بذر، رشد ریشه، نوشاخه و گیاه کامل، می کاهد. اثر بازدارندگی بر علف های هرزی نظیر تاج خروس، آشکارتر از سوروف بود. سمیت بقایای گندم بر سوروف تا 6 هفته پایدار است و پس از آن از بین می رود(1).

 

اثرات زیان آور آللوپاتی گندم

 

1. خودمسمومی گندم:

 

خودمسمومی گندم، رشد کند گیاهچه های استقرار یافته و به دنبال آن کاهش عملکرد دانه ای گندم معمولا هنگامی رخ می دهد که قبلا کاه و کلش گندم در زمین رها شده باشد. Alam در سال 1990 گزارش کرد که جوانه زنی و رشد گندم تحت تیمار عصاره آبی کاه وکلش همان گونه گندم بطور معنی داری کاهش می یابد. تحقیقات نشان می دهد که تنوع خود مسمومی گندم بسته به واریته آنهاست. بطور مثال رقم Gaboاثر بازدارندگی قویتری نسبت به رقم Insignia نشان می دهد. مواد استخراج شده از کاه و کلش رقم Gabo و رقم Insigniaدارای اثرات بازداندگی بر رشد ریشه و گیاهچه گندم به میزان 27 و 4 درصد و همچنین بازدارندگی بر رشد ساقه به میزان 43 و 12 درصد می باشند. مواد آللوپاتیک حاصل از گیاه زنده گندم و کاه کلش گندم می تواند در زمانی که گندم بطور متوالی کشت شود، تجمع پیدا کند.

 

وارد کردن گندم در یک سیستم کشت، چه بصورت تک کشتی و چه بصورت تناوب با دیگر غلات، در مقایسه با دیگر سیستمهای کشت باعث افزایش اثرات خودمسموی می شود، که این خود دلالت بر تجمع فیتوتوکسین ها دارد(7).

 

2. آللوپاتی گندم و رشد دیگر گیاهان زراعی:

 

Hozumi و همکارانش در سال 1974 اظهار داشتند که عصاره آبی بقایای گندم از رشد برنج، جو و چاودار جلوگیری می کند. بقایای گندم همچنین اثر آللوپاتیک بروی رشد سویا دارد.narwal و همکارانش در سال 1997 گزارش دادند که عصاره های آبی کاه و کلش گندم به طور زیان آوری روی جوانه زنی و رشد گیاهچه چندین گیاه علوفه ای همچون ذرت، سورگوم،Pennisetum glaucum L.، Cyamopsis tetragonolobaو Vigra unguiculata اثر می گذارد.

 

اثرات منفی آللوپاتی بقایای گندم بروی رشد دیگر گیاهان زراعی همراه با رقم گندم تغییر می کند. در آزمایشات گلخانه ای، 20 واریته گندم اثرات آللوپاتیک متفاوتی را بروی رشد رقم Dare سویا نشان دادند البته در این آزمایش ارقام سویا در خاکی حاوی 2 درصد از بقایایای کاه و کلش گندم رشد یافته بودند.

 

حساسیت ها به آللوپاتی بقایای گندم در گیاهان زراعی متفاوت است. Putnam و همکاران در سال 1983 گزارش دادند رشد بادمجان، ذرت، خیار، کاهو، نخود،Snapbean به بقایای گندم واکنش های متفاوتی می دهند.Dias در سال 1991 دریافت که گندم، یولاف و Trifolium subterraneum در واکنش به تجزیه شدن کاه و کلش گندم متفاوت هستند.

 

واریته های گیاهان زراعی مختلف همچنین به آللوپاتی بقایای گندم به طور متفاوتی واکنش نشان می دهند. Hicks و همکاران در سال 1989، 11 واریته پنبه را برای ارزیابی توانایی مقاومت به اثرات بازدارندگی کاه و کلش گندم در آزمون زیست سنجی آزمایشگاهی و مطالعات گلخانه ای غربال کردند.واریته مقاوم paymaster404 و واریته حساس Acala A246 برای آزمایشات مزرعه ای انتخاب شدند. جوانه زنی پنبه به طور میانگین 9 درصد برای Paymaster404 و 21 درصد برای Acala A246 کاهش یافت. همچنین در آزمایشات مزرعه ای و گلخانه ای واریته های سویا به طور معنی داری در مقاومت به اثرات آللوپاتیک بقایای گندم متفاوت بودند. واریته های Davis و ‍‍‍Centennial بیشترین مقاومت و Correst کمترین مقاومت را داشت.(7)

 

مدیریت اثرات زیان آور بقایای گندم

 

اثرات زیان آور بقایای گندم توسط چند فاکتور زنده و غیر زنده تعیین می شود که شامل ژنوتیپ، کاه و کلش، مقدار و مدت زمان تجزیه شدن، نوع خاک، نحوه کشت و کار، خاک و شرایط اقلیمی می باشد. تحقیقات نشان می دهد که این اثرات مضر بر محصولات کشاورزی را می توان با روشهای مدیریت موثر بر بقایای گندم کاهش داد. تناوب دقیق و صحیح گیاهان زراعی باعث افزایش اثرات مفید آللوپاتی همراه با کاهش میزان تجمع مواد آللوشیمیایی، می شود.

 

تناوب با گونه های زراعی متحمل یا واریته های متحمل در گونه های زراعی، اثرات آللوپاتیک کاه و کلش گندم را به حداقل می رساند. انتخاب واریته های گندم که خاصیت آللوپاتی ندارند یا واریته هایی که متحمل به آللوپاتی هستند بعنوان گیاه زراعی بعدی یک روش تناوب مناسب است. اگر یک واریته خاص گندم دارای خاصیت آللوپاتیک طبیعی است، می توان یک واریته گندم متحمل به آللوپاتی را در تناوب انتخاب نمود.

 

اگر انتخاب واریته های متحمل گندم امکانپذیر نبود و مجبور بودیم کاه کلش را در زمین باقی بگذاریم، ابتدا یک واریته گندم، با کمترین مقدار فعالیت آللوپاتیک را کشت می کنیم تا مشکلات فیتوتوکسیک برای گیاه بعدی کاهش یابد.

 

ارتباط متقابل بین مقدار کاه و کلش با خاصیت آللوپاتیکی به خوبی به اثبات رسیده است. با عواملی مثل کاهش مقدار کاه و کلش باقیمانده، کشت زودتر، و کشت واریته های متحمل به آللوپاتی می توان بر اثرات منفی کاه و کلش گندم غلبه کرد. میزان تجزیه اولیه بقایا می تواند در واکنش گیاه بعدی اثر بگذارد. آللوکمیکال هایی که از بقایا شسته شده، و وارد خاک می شوند می تواند تحت تاثیر جذب سطحی خاک، آبشویی، تغییرات میکروبی یا پروسه های تجزیه قرار گرفته و در نتیجه خاصیت آللوپاتیک طبیعی خود را از دست بدهند. بررسی ها نشان می دهد که بعد از مدتی که بقایا تجزیه شدند، خاصیت آللوپاتیک از بین می رود.

 

تیمار کردن بذور گیاهان زراعی قبل از کاشت با آللوکمیکال ها می تواند به منظور افزایش مقاومت بذور به آللوپاتی گندم صورت گیرد.Cowsik و Jayachaandra گزارش کردند که می توان با خیساندن 4 ساعته بذور گندم در اسید کافئیک (1ppm)، اسید فرولیک (5ppm) و اسید وانیلیک (1ppm) در آنها ایجاد مقاومت کرد(7).

 

آللوپاتی گندم، توانایی برای مدیریت علف های هرز، آفات و بیماریها می باشد. هم آللوپاتی بقایای گندم و هم آللوپاتی گیاهچه گندم می تواند برای مدیریت علف های هرز به کار رود. واریته های گندم در توانایی آللوپاتی بر ضد علف های هرز متفاوت هستند، و انتخاب واریته هایی با توانایی آللوپاتی می تواند بعنوان یک استراتژی مفید در مدیریت تلفیقی علف هرز استفاده شود. خودمسمومی گندم بروی سیستم های تولید کشاورزی اثرات منفی دارد مخصوصا زمانیکه کاه وکلش گندم بروی سطح خاک، برای اهداف کشاورزی حفاظت شده ، رها شده است. در آینده آللوپاتی گندم نیازمند بررسی هایی در جهت افزایش توانایی آللوپاتی برای کنتزل علف هرز، آفات و بیماری و به حداقل رساندن اثرات منفی روی گندم و دیگر گیاهان زراعی، است.

لینک به دیدگاه

طبق اطلاعات جمع آوری شده مراحل تاثیر آللوپاتی به شرح زیر می باشد:

 

امروزه آللوپاتی به صورت هر گونه پاسخ مثبت یا منفی یک گیاه نسبت به مواد شیمیایی تولید شده توسط گیاه دیگر تعریف می شود تاثیر بازدارنده و یا تحریک کننده این ترکیبات بستگی به غلظت دریافتی توسط گیاه و میزان حساسیت گیاه دریافت کننده دارند.

تاکنون تعداد زیادی از ترکیبات آللوپاتیک نظیر اسیدهای فنولیک ، ترپنوئیدها، کوماربن ها، تانن ها، ترپن ها، کینون ها شناخته شده است که می توانند به صورت مستقیم یا غیر مستقیم در سیر طبیعی رشد و نمو گیاهان اخلال ایجاد کرد. آللوپاتی باعث تغییر در الگوی رشد و پراکنش اجتماعات گیاهی می شود.

در بسیاری از گونه های گیاهی دیده شده که از ورود گونه های خارجی به قلمرو خود جلوگیری کرده و به عنوان گونه غالب به زندگی خود ادامه می دهند. در اغلب موارد این الگوی رشدی تنها توسط پدیده رقابت توجیه نمی شود ، بلکه عوامل دیگری نظیر پدیده آللوپاتی در این امر دخیل است . این پدیده در مورد علف هرز سلمه تره Chenopodium album که در اراضی زراعی به دلیل دارا بودن ترکیبات فرار ترپنی از جوانه زنی و رشد دانه های سایر علفهای هرز جلوگیری می کند. همچنین تحقیقات انجام شده روی علف هرز مریم گلی Saliva leucplla نشان داده که به دلیل متصاعد شدن ترکیبات ترپنوئیدی از اندام های هوایی مانع از رشد اغلب گونه های گیاهای در قلمرو رویشی خود می شود وبه گونه های غالب تبدیل می شود . تاثیر بر توالی گیاهان در اکوسیستم های طبیعی می باشد. با توجه به اینکه اکوسیستم های طبیعی نظیر جنگل و مراتع برای ما از اهمیت برخوردار است ، ظهور و یا حذف برخی از این گونه ها در این مناطق می توانند به دلیل خاصیت آللوپاتی باشد. به عنوان مثال در مناطق تحت کشت گیاه اکالیپتوس پوشش گیاهی دیگری رشد نمی کند . کشت گیاهی زراعی یک ساله و دو ساله در اطراف این درختان با مشکل مواجه شده و در اغلب موارد موجب کاهش بسیاری معنی دار در عملکرد می شود. از تاثیر دیگر ترکیبات آللوپاتی در اکوسیستمهای کشاورزی می توان اثر بر روی کشت مجدد و کشت مخلوط را نام برد و تا کنون دامنه گسترده ای از ترکیبات آللوپاتی که سبب بروز این مشکلات در اراضی تحت کشت غلات می شوند، گزارش گردیده است.

کشت مداوم ذرت خوشه ای در یک قطعه زمین موجب کاهش شدید پتانسیل تولیدی آن می شود. بررسی های انجام شده توسط محققین نشان داده است که کشت متوالی برنج در اراضی زراعی ، همانند آنچه در شالیزاهای برنج دیده می شود ، به سبب وجود ترکیبات فنولی در بقایای گیاه برنج عملکرد را تا 25 درصد کاهش می دهد.

آخرین تاثیر ترکیبات آللوپاتیک ، جلوگیری از تثبیت نیتروژن و نیتریفیکاسیون است. در اکوسیستم های طبیعی و زراعی ترکیبات آللوپاتیک می توانند روی فعالیت میگروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن نظیر نیتروزموناس و نیتروباکتر تاثیر منفی داشته باشد.

آزمایشات متعددی نشان داده اند که بسیاری از علفهای هرز شامل ، پنجه انگشتی igtaria، فرفیون Euphorbiasp ، ارجی Ambrosia botrys و آریستیدا Aritida dscensionis موجب کاهش از تثبیت نیتروژن در مزرعه یونجه و نهایتا کاهش رشد یونجه می شود . روشهای آزاد سازی ترکیبات آللوپاتیک در گیاهان مختلف متفاوت است که مهمترین آنها عبارتند از: اولین روش آزاد شدن ترکیبات فرار آلکا لوئیدی از اندام های هوایی گیاه که می توان به علف هرز تاج خروس Amaranthus sp و علف هرز اویارسلام Cgperus rotundu اشاره کرد.

دومین روش شستشو از قسمتهای هوایی گیاه توسط باران و مه و ورود این ترکیبات به خاک است . در بین ترکیبات می توان به ترپنوئیدها، آلکالوئیدها، وترکیبات فنولیک اشاره نمود که به سهولت در اثر آبشویی وارد خاک می شوند. مانند علف هرز گاو پینه Abutilon theophrasti در مزارع سویا سبب کاهش رشد و عملکرد سویا می شود.

سومین روش آزاد سازی ترکیبات آللوپاتیک از طریق ریشه می باشد که می توان به بقایای ریشه یونجه اشاره نمود که نوعی ترکیبات ساپونین دار تولید می کند که در خود گیاه سبب خود مسمومی و خود ناسازگاری می شود این پدیده در عمل کشت یونجه را در زمین هایی که قبلا کشت شده با مشکل مواجه می کند.

چهارمین روش آزاد سازی ترکیبات آللوپاتیک از تجزیه بقایایی گیاهی می باشد، که این مواد شیمیایی در محیط خاک آزاد شده و در اغلب موارد موجب مسمومیت می شوند. برای مثال می توان به بقایای گیاه چاودار Secale cereal 1. اشاره کرد که ترکیبات آللوپاتیک نظیر اسیدهای فنولیک در خاک ترشح می کند و روی جوانه های علفهای هرز اثر منفی دارد از تولیدات سمی آللوشیمیایی حاصل از گیاهان عالی می توان به عنوان علف کش های طبیعی استفاده نمود. اگر چه فعالیت این مواد عموما کمتر از علف کش های مصنوعی است ولی در عوض در مقادیر نسبتا زیادی تولید می شود . به عنوان مثال بر اساس محاسبات انجام شده چاودار ممکن است چهارده کیلوگرم در هکتار DIBOA تولید نماید.

همچنین از تولیدات میکروبی میکروارگانیسم ها می توان به عنوان علف کش طبیعی استفاده نمود . پیشرفت اخیر بیوتکنولوژی علاقه دانشمندان به میکروارگانیسم ها را به عنوان منابع بالقوه علف کش های طبیعی افزایش داده است اکتینومایستها که از نظر رده بندی ما بین باکتریهای حقیقی و قارچ های حقیقی قرار می گیرند به دلیل دارا بودن آنتی بیوتیکها بسیار مورد توجه هستند . هر بی سیدین A,B ، هر بی مایسین A,B ، آنیسیو مایسین و تویوکامایسین از جمله ترکیبات علف کشی هستند که توسط این موجودات تولید می شوند.

در بین گیاهان زراعی و باغی با خصوصیات آللوپاتی می توان به گیاهان زیر اشاره کرد:

ترشحات ریشه ای بقایای آفتابگردان که از رشد علف های هرز جلوگیری می کند. مواد سمی در ساقه برگ و بقایای ذرت خوشه ای، ترشحات بقایای ماشک گل خوشه ای، تاثیر بقایای گندم و جو بر جوانه زنی علفهای هرز، ترشحات بقایای لوبیا چیتی و نخود روی جوانه زنی علفهای هرز، ترشحات ریشه کدو تنبل روی رشد علف هرز پیچک ، ترشحات ریشه درخت گردو روی علفهای هرز پهن برگ ، عصاره برگ ارقام برنج چمپا و مهر و فجر روی رشد علف هرز سوروف، از علفهای هرز با خاصیت آللوپاتی می توان به علف هرز قیاق، دم روباهی، مرغ، پنجه انگشتی ، بید گیاه، علف گربه، کنگره وحشی، قیاق ، مرغ و اویارسلام اشاره کرد.

نتیجه :

 

در اکوسیستم های کشاورزی آللوپاتی می توان نقش مهمی را در کنترل بیولوژیکی داشته باشد. بخصوص اکنون که در کشاورزی پایدار وجود علف کشها باعث تخریب خاک و آب های زیر زمینی شده است آللوپاتی می تواند به عنوان یکی از روشهای کنترل بیولوژیکی در اکوسیستم های کشاورزی نقش داشته باشد. بنابراین اثرات آللوپاتی در بسیاری از گونه های علفهای هرز و گیاهان زراعی دیده شده است که می توان نقش تعیین کننده ای در مدیریت علفهای هرز و گیاهان زراعی و تناوب زراعی و استفاده از گیاهان پوششی و طراحی کشت مخلوط داشته باشد.

لینک به دیدگاه

ادامه آللوپاتي (مهم)

 

 

آللوپاتي از ديرباز بوسيله زارعين شناخته شده و مشاهده گرديده است كه بسياري از گونه هاي گياهي داراي اثرات شيميايي بر روي خود و يا سايرگونه هاي ديگر هستند.ازجمله نخودسفيد يا نخودايراني باعث ازبين رفتن شاه بلوط آبي ميشود همچنين معتقددند كه قبل از كشت ذرت نبايددرهمان زمين جو،شنبليله،نخود وياخلركاشت ويادرخت گردودرانسان باعث سردرد وبه گياهانيكه مجاور آن قرار دارند صدمه ميرساند.

درسال1937 اثرمتقابل بيوشميايي بين گياهان را آللوپاتي ناميدند.بنابراين آللوپاتي يعني اثر مستقيم ياغيرمستقيمي كه يك گياه روي گياه ديگربوجودميآورد.عده اي از محققين اللوپاتي را جنگ شيميايي بين گياهان تعبيرنمودند.مواد شيميايي كه اللوپاتي ايجادكرده و به داخل محيط تراوش ميكننداللوپاتيك ناميدند.اللوپاتيك ممكن است بازدارنده رشديك گياه ويا تحريك كننده آن باشدكه در اينصورت اللوپاتي مثبت خواهدبود.مواد شيميايي اللوپاتيك ممكن است مانع رشدگياهان گونه هاي مختلف وياگياهان از يك رقم ويايكگونه شوند.اللوپاتيك دو گونه است:

الف-آللوپاتيك واقعي : ماده فعال ازيكي از اندام هاي گياه تراوش شده و روي گياه ديگروياخودگياه تاثيرميگذارد.

ب-آللوپاتيك كاربردي:ماده شميايي مترشحه ازگياه فعال نبوده بلكه به مرور زمان در اثرفعاليت ميكروارگانيسم فعال ميشود.

درزراعت تاثر سوعلفهاي هرزويااثرمنفي گياهان مختلف درچندكشتي مشخص نيست كه به دليل رقابت است ياآللوپاتي.روش مناسبي راكه بتوان رقابت راازاللوپاتي در روي زمين تفكيك نمودوجودندارد.باآزمايشهاي گلخانه اي مشخص شده است كه بقاياي برخي از گياهان ازقبيل سورگوم ازطريق آزاد ساختن مواد سمي ازرشد برخي ازگياهان جلوگيري ميكنند.

گياهان تركيبات آللوپاتيك را بطريق مختلف آزادميكنند:

1. گاز

گياهان زنده ممكن است گازهايي از خود متصاعدكنندكه براي سايرگياهان بازدارنده رشدباشد.گازهايي كه از گياهsalvia reflexa متصاعد ميشودحاوي موادي از جملهpinens است كه روي جوانه زدن ورشدگياهچه بعضي از گياهان ازجمله گندم اثرمنفي دارد.گونه هايي از جنس درمنه و اكاليپتوس نيز گازهايي متصاعد ميكنند كه داراي اثر آللوپانيك است.

2. ترشحات ريشه اي

موادي كه از ريشه هاي سورگوم و مرغ ترشح ميشوندازرشدبرخي از گياهان جلوگيري ميكند.موادمترشحه ازگردهوخيارحالت خودمسمومي دارند و موادي كه ازآلو تراوش ميشوندغيرسمي هستندودراثرميكروارگانيسم هابه ماده فعال خودمسمومي و مسموم كردني تبديل ميگردد.وجودموادآلي از قبيل اسيدمانوليك واسيداكساليك درريشه علف هرزترشك مانع از تجزيه شدن آن به وسيله ميكروارگانيسم ها ميشوند.

3.ترشحات برگ و ساقه

تركيبات شيميايي متفاوتي از برگ وساقه گياهان خارج شده كه بوسيله آب باران وادرخاك ميشوندمثلا از كرك هاي موجوددرساقه و برگ هاي گياه گاوپنبه فيتوتوكسين ترشخح ميگرددكه بوسيله آب ازگياه جداشده ووادرخاك ميشودوياروي گياه مجاوراثرميكند.

4.بقاياي گياهي

بقاياي گياهي ممكن است منبع تركيباتي با خاصيت آللوپاتيك باشند.برخي از اين تركيبات گليكوزيدهاي حاوي سيانيدهستندكه تجزيه شده وسموم سيانيدوبنزالدئيدتوليدميكن ند.سموم ناشي از كود سبزويابقاياي گياهي كه براي تقويت زمين به خاك برگردانده ميشوندازرشدبعضي ازگياهان جلوگيري ميكنند.

مواد حاصل از بقاياي پوسيده گياهان ممكن است روي گياهان جوان كه در بين گياهان مسن بصورت كشت تاخيري كاشته ميشوندويادربين كلش ( در كشت هاي دوگانه سه گانه چهارگانه) كاشته ميشوند تاثير بگذارد.

امروزه كوشش هايي براي بكارگيري عملي از خاصيت اللوپاتي در كنترل علفهاي هرز انجام ميشود.ازجمله استفاده ازاللوپاتيك گراس ها در تناوب گياهان يكساله و چندساله است.دراين سيستم روي قدرت دخالت كودسبزگياهان زراعي وتاثيرسمي انها در كنترل علف هاي هرزيكساله پهن برگ بسيارموثراست.دركاروليناي شمالي ايالات متحده آمريكا پس از برگرداندن چاوداربه زمين و سپس كشت سوياوآفتابگردان از تراكم سلمك به ميزان 99درصدوتاج خروس به ميزان96درصددرمقايسه باشاهدكاشته شد.ازتجزيه بقاياي كاه و كلش چاودار اسيدبتافنيلاكتيك واسيد بتاهيدروكسي بوتريك استخراج شده كه رشد ريشه و بوته سلمك و تاج خروس وحشي را كنترل مينمايد.

بذور علف هاي هرزاغلب براي مدت طولاني قوه ناميه خودراحفظ مي نمايند.زيرادرپوسته انهاموادبازدارنده كه يك تركيب شيميايي آللوپاتيك است وجودداردكه باعث ايجادخواب زمستانه dormancy شده ازتجزيه آنهادرمقابل ميكروارگانيسم ها جلوگيري ميكند.باشناخت موادبازدارنده درعلفهاي هرزشايدبتوان بردرمانسي آن فائق گشته واين گونه علفهاي هرزراآسانتر كنترل نمود.

آللوپاتيك گياهان مختلف

 

بسياري از گونه هاي گياهي داراي آللوپاتيك ميباشندكه مانع رشدگونه هاي وياگياهان همانگونه خودميشوندكه ذيلابه چندنمونه ازآنها اشاره ميشود:

تراكم گياهانيكه درمجاورت گردو كاشته ميشوندكاهش يافته وياممكن است به كلي ازبين بروند.به عنوان مثال اگريونجه گوجه فرنگي وسيب زميني درنزديكي گردو كاشته شوندپژمرده شده وازبين ميروند.درآزمايشي با قرار گرفتن چند قطعه پوست ريشه گردودرمحيط كشت آبي گوجه فرنگي گياها پژمرده شدند.علت ان ترشح ماده جوگلن يا موادي مشابه آن است.

افراي چناري acer pseudoplanus روي درخت غان زرداثراللوپاتي دارد.ترشحات حاصل از بذرافراروي رشدونموغان زردتاثيرمنفي گذاشته وباعث ضعيف شدن نهال و سرانجام خشك شدن آن ميشود.ولي ترشحات حاصل از برگ ها و بقاياي افرا روي درخت غانتاثيرندارد.ترشحات حاصل از نوك ريشه فعال افراي قندي از رشد طولي غان زردجلوگيري ميكند وباعث توقف شدن رشدونمو نهال اين گياه ميشود.

برخي از نواحي واقع در شمال ايالات متحده آمريكاوكانادادرابتداپوشيد ه ازگونه هاي مختلف توسكابودكه بعدابوسيله گونه هاي مختلف ديگرازقبيل سپيدارياصنوبربالسام جايگزين شدند.پژوهشگران مشاهده كردندكه در مجاورت رويشگاه سپيدارياصنوبررشدتوسكامحدو داست.تحقيقات نشان داده عصاره استخراج شده از بقاياي برگ و جوانه و ترشحات حاصل از برگهاي تازه صنوبرازرشدجوانه و ريشه چه نونهال هاي توسكاجلوگيري ميكند.عامل بازدارندگي تغييرات اسيديته ويافشارهاي اسمزي نيست بلكه بدليل اللوپاتي تغييرات مرفولوژيكي ازقبيل عدم رشدونموتارهاي كشنده ونكروزه شدن مريستم هاي ريشه چه بوجودمي آيد.اثرسپيداربررشدونموتار� �اي كشنده باعث كاهش غددتثبيت ازت نيزميشود.

جاروازجمله گياهاني است كه برروي چندين گونه ديگراثرآللوپاتيك دارد عصاره آبي حاصل از شاخه هاي زنده وپوسيده جاورازرشدونمواندام هاي هوايي وزمين كاج تداجلوگيري ميكندعصاره اين گياه همچنين مانع ازافزايش ماده خشك ريشه هاوشاخه شده، باعث كاهش غلظت ازت درساقه ها ميشود.درعصاره گياه تعداد13 تركيب فنولوژيكي شناسايي شدندكه مهمترين تركيبات بازدارنده عبارتند از : وانيليك-تم-كوماريك و اِم هيدروكسي فنيل پرپيونيك اسيد.

آللوپاتيك برخي از گونه ها ممكن است روي ميكرو ارگانيسم هاي درون خاك نيزتاثيربگذاردمثلامواد سمي مترشحه از ريشه برخي از گراس هاباعث عدم حضورقارچ ميكوريزاميشود.اين قارچ نسبت به ترشحات ريشه گراس ها وياترشحات حاصل ازموادپوسيده گياهي حساس است.بنابراين در چمنزارهاصنوبرياكاج به علتعدم حضور ميكوريزارشدونمونميابد.

آللوپاتيك يك گونه ممكن است روي همان گونه تاثير منفي داشته باشد.عدم موفقيت كشت مجددنهال هاي هلوسيب و مركبات بدنبال حذف درختان قديمي به دليل اللوپاتي(خودمسمومي) گزارش شده است.درآمريكا انهدام درختان كهن هلووكشتمجددهلودرهمان زمين باعث عدم رشدونمووظهوركلروزدربين رگبرگ ها شد.دليل عدم موفقيت عوامل زيرعنوان شده:

1. كاهش عناصرغذايي پرمصرف وكم مصرف بدليل جذب مواد فوق بوسيله ريشه درختان قبلي

2. انتقال عوامل بيماريزاازدرختان قبلي

3. اثرات مستقيم مسموميت ريشه هاوياموادحاصل ازتجزيه ريشه ها

چون با افزايش كودوقابل كنترل بودن بيماريهاتغييري در رشدونمودرختان حاصل نشد بنابراين ممكنن است اللوپاتي عامل ازبين رفتن هلوهاباشدبراي نشان دادن اثرآللوپاتيك در هلوهامقداري پوست و چوب هلوپس از خشك كردن آسياب شدوبه مقاديرمختلف به گلدان هاي حاوي نهالهاي هلواضافه شدوجود10گرم پوست در اطراف ريشه هاباعث ازبين رفتن نهال هاي هلوپس از4تا5روز گرديد.درآزمايش ديگري درمحيط كشت شن خالص تميارهاي زير درنظر گرفته شد:

1. پوست ريشه

2. پوست ريشه آسياب شده+مقداري پيت

3. چوب ريشه آسياب شده

4. عصاره پوست ريشه

5. بقاياي پوست (پس از عصاره گيري)

6. آب درون پوست

7. بقاياي پوست ريشه پس از استخراج آب

8. شن خالص (شاهد)

كليه تيمارهابايك محصول غذايي آبياري شدند.

نتايج نشان داددرمقايسه باشاهدغيراز تيمار5 بقيه تميارها به اندام هاي هوايي و ريشه هلو صدمه زدند.

لینک به دیدگاه

روش‌های آزاد سازی مواد دگرآسیب در گیاهان

گاز یا مواد فرار

گیاهان زنده ممکن است از خود گازهایی متصاعد کنند که برای سایر گیاهان بازدارنده رشد باشد. گازهایی که از گیاه مریم‌گلی[5]متصاعد می‌شود حاوی موادی از جمله پنین‌ها است که روی جوانه‌زدن و رشد گیاهچه بعضی از گیاهان از جمله گندم اثر منفی دارد. مواد فرار دیگری که از گیاه سالویا آزاد می‌شود (سینئول و کامفور) هم تقسیم سلولی و هم طویل شدن هیپوکوتیل خیار را کاهش داده است. ترپن‌های فراری هم که از گیاه سالویا آزاد می‌شود از تقسیم میتوزی گیاهچه‌های خیار جلوگیری می‌کنند. همچنین این ترپن‌ها باعث کاهش تنفس در میتوکندری جدا شده از یولاف و خیار می‌شوند. گونه‌هایی از جنس درمنه[6] و اکالیپتوس هم گازهایی آزاد می‌کنند که دارای اثر دگرآسیب می‌باشند (Narwal et al., 1999).

 

ترشحات ریشه‌ای

یکی از روش‌های بروز علائم دگر آسیب می‌تواند به صورت خروج این مواد از طریق ریشه گیاه باشد (KatoNoguchi and Ino, 2001). حجازی و همکاران (1380) با بررسی اثر دگرآسیب احتمالی ریشه گندم، پنبه و آفتاب‌گردان روی مراحل مختلف رشد و نمو عملکرد دانه آفتاب‌گردان نشان دادند که در بین تیمارهای آبیاری، اثر منفی تیمار آب آبیاری از پسمانده ریشه گندم، به ویژه با غلظت 150 میلی گرم در لیتر نسبت به تیمارهای آبیاری دیگر گیاهان بر روی صفات مورد بررسی اثر منفی بیشتری داشته است. نکته قابل توجه در این تحقیق اثر مثبت دگرآسیبی بعضی از تیمارها بر روی صفات بودند، به‌طوری‌که تیمار آب آبیاری پسمانده ریشه آفتاب‌گردان با غلظت 150 میلی گرم در لیتر بر روی تعداد برگ آفتاب‌گردان اثر افزایشی داشته است.

ترکیبات خارج شده از برگ و ساقه

ترکیبات شیمیایی متفاوتی از برگ و ساقه گیاهان خارج می‌شوند که به وسیله آب باران می‌توانند وارد خاک شوند، مثلا از کرک‌های موجود در ساقه و برگ‌های گیاه گاو‌پنبه[7] فیتوتوکسین ترشح می‌گردد که به وسیله آب از گیاه جدا شده و وارد خاک می‌شود و یا روی گیاهان مجاور اثر می‌گذارد (حجازی و همکاران، 1380). مشخص شده که در اجتماعات گیاه درمنه، الگوی خاصی از پوشش گیاهی دیده می‌شود، به طوری که در درمنه‌زارها پوشش غالب را بوته‌های درمنه تشکیل می‌دهد. زیرا ترکیبات سمی اندام هوایی این گیاه مانع رشد بسیاری از گونه‌های علفی می‌گردد. شاید در آینده بتوان از برگ و گل درمنه به عنوان علف‌کش طبیعی برای کنترل علف‌های هرز استفاده کرد (Mohsenzadeh, 1997). سزایی و چیدم[8] (2005) در مطالعات خود در خصوص اثر دگرآسیب عصاره برگ گردو بر توت‌فرنگی دریافتند که عملکرد، تعداد و میانگین وزن میوه در بوته، تعداد برگ‌ها، سطح برگ، وزن‌تر ریشه، کل مواد جامد محلول و اسیدیته میوه توت‌فرنگی در اثر ترکیبات دگرآسیبی گردو، کاهش می‌یابد.

تجزیه بقایای گیاهی

بقایای گیاهی منبع ترکیباتی با خاصیت دگرآسیبی می‌باشند که با استفاده از خاصیت دگرآسیب بقایای آنها می‌توان جمعیت علف‌های‌هرز را در مزرعه کنترل کرد. بعضی از این ترکیبات گلوکزیدهای حاوی سیانید هستند که تجزیه شده و سموم سیانید و بنزآلدئید تولید می‌کنند. سموم ناشی از کود سبز و یا بقایای گیاهی که برای تقویت زمین به خاک برگردانده می‌شوند از رشد بعضی از گیاهان جلوگیری می‌کنند.گیاه زنده و بقایای تلخه[9]مانع تشکیل غده‌های تثبیت کننده نیتروژن روی ریشه لوبیا می‌شوند. از کاه وکلش برنج مواد دگرآسیب آزاد می‌شود که باعث کاهش عملکرد محصول دوم برنج می‌شود یعنی حالت خود مسمومی ایجاد می‌کند (Takikawa et al, 2003). تجزیه بقایای گیاهی نسبت به آزاد سازی از اندام‌های مختلف گیاهی، مقدار مواد دگرآسیب بیشتری را به خاک اضافه می‌کند چون این ترکیبات حتی از داخل تمامی سلول‌ها به محیط آزاد می‌گردند، در این مورد میکروارگانیسم‌ها نقش مثبتی ایفا می‌کنند، در حقیقت آنها قادر به تغییر یک ترکیب غیر سمی به یک ماده سمی و حتی سنتز متوقف کننده‌های کاملا جدید می‌باشند (De Neegard and porter, 2000).

آللوکمیکال‌ها یا ترکیبات شیمیایی مسئول دگرآسیبی

به ترکیبات شیمیایی آزاد شده توسط موجودات که بر روی سلامت و زیست موجودات دیگر اثر می‌گذارند آللوکمیکال می‌گویند (Kruse et al, 2000). همچنین ترک و تاواها[10](2003) آللوکمیکال‌ها را به عنوان تولیدات ثانویه و یا تولیدات اضافی حاصل از متابولیسم اصلی گیاه معرفی می‌کنند که پدیده دگرآسیبی ناشی از این آللوکمیکال‌ها است. آللوکمیکال‌ها در تمام انواع گیاهان و بافت‌ها وجود دارند (Leslie and Duke, 2003). ترکیبات فنلی، فلاونوئیدها، ترپن‌ها، آلکالوئیدها، کربوهیدرات‌ها، آمینواسیدها و... آللوکمیکال‌ها هستند، که بر عوامل متعددی مثل جذب مواد معدنی، روابط آب و گیاه، حضور کلروفیل، تنفس و فتوسنتز اثر می‌گذارند (Orcutt and Nilsen, 2000). بنا بر نظر لو و یانر[11](2004) در حدود ده هزار ترکیب شیمیایی توسط گیاهان برای مقابله با آفات، بیماری‌ها و سایر گیاهان تولید می‌شود که به علت داشتن طیف وسیع فعالیت می‌توان این مواد را عناصر چند منظوره دفاعی تلقی نمود. اسیدهای آلی ساده قابل حل در آب، تانن‌ها، ترپنوئیدها، فنولیک اسیدها و بنزوئیک اسیدها در زمره انواعی از متابولیت‌های ثانویه با خاصیت دگرآسیبی می‌باشند. آللوکمیکال‌ها، فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی زیادی را مانند بازدارندگی رشد و جوانه‌زنی، بازدارندگی رشد القا شده توسط جیبرلین یا اکسین، بازدارندگی تقسیم و رشد طولی سلولی، بازدارندگی فتوسنتز، بازدارندگی یا تحریک تنفس، بازدارندگی سنتز هموگلوبین، بازدارندگی سنتز پروتئین و متابولیسم اسیدهای آلی، تغییر تراوایی غشاء و بازدارندگی فعالیت آنزیم‌ها را بر عهده دارند (Pandey, 2004). واکنش‌های تحریکی یا بازدارندگی آللوکمیکال‌ها به غلظت ماده شیمیایی دریافت شده توسط گیاه هدف بستگی دارد (Kohli et al, 2001).

آللوکمیکال‌ها ، ابزاری نوین برای دستیابی به علف‌کش‌های طبیعی

یک دلیل برای علاقمند شدن به آللوکمیکال‌ها، توانایی استفاده از آنها در سیستم‌های مدیریت آفات و علف‌های هرز است. کاربرد آللوکمیکال‌های تولید شده از گیاهان در عملیات کشاورزی و باغبانی می‌تواند استفاده از آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌های سنتزی را به کمترین حد برساند، میزان آلودگی محیط را کاهش داده و در سیستم کشاورزی پایدار نقش اساسی داشته باشد (Brown and Morra, 2005). استفاده از آللوکمیکال‌ها بعنوان علف‌کش‌های طبیعی رهیافت جدیدی بمنظور کاهش تاثیرات نامطلوب علف‌کش‌های شیمیایی بر محیط زیست و جلوگیری از مقاومت علف‌های هرز به علف‌کش‌ها است. از آللوكميكال‌ها به عنوان تركيبات قارچ‌كش، حشره‌كش يا تنظيم‌كننده‌هاي رشد، استفاده می‌شود. تعدادي از آللوكميكال‌هاي گياهان عالي كه توانائي كنترل علف‌هاي هرز را دارند شامل سينئول، بنزوكسازينون‌ها، ‌كوئينو‌لينيك اسيد و لپتوسپرون‌ها هستند. اين فراورده‌هاي طبيعي، تنوع شيميائي وسيعي از خود نشان مي‌دهند و بهره‌گيري از آنها به عنوان علف‌كش‌هاي زيستي مورد توجه گسترده‌اي قرار دارد. آللوكميكال‌ها نسبت به علف‌كش‌هاي مصنوعي دارای مزیت‌هایی همچون تجزيه سريع در محيط و داشتن ايمني زيست محيطي، كاربرد آسان هستند ولی دارای معایبی نیز هستند، در مواردي پايداري بسيار كمي در محيط دارند كه نمي توانند اثرات مطلوبي ايجاد كنند، فرايند تهیه آللوکمیکال‌ها كند و دشوار است و به مقدار بسیار ناچیز از گیاهان استخراج می شوند و قبل از مصرف حتما باید تاثیر آنها بر گیاه زراعی، انسان و دام ها بررسی شود (نیاکان و همکاران، 1386).

شناسایی و تبیین مکانیزم مواد دگرآسیب در ایجاد تداخل بر رشد گیاهان همجوار

اثر مواد دگرآسیب بر جوانه‌زنی

تاخیر و یا توقف تحرک مواد ذخیره‌ای، فرآیندی است که معمولا به سرعت در طی جوانه‌زنی بذر اتفاق می‌افتد و می‌تواند منجر به کمبود فرآورده‌های تنفسی و در نهایت کمبود مستمر ATP در بذوری شود که در معرض آللوکمیکال‌ها قرار گرفته‌اند (Bogatek et al, 2005). ژوان[12] و همکاران (2005) کاهش جوانه‌‍‌زنی تاج‌خروس را در تیمار با عصاره‌های برگ گندم گزارش کردند. در آزمایش دیگری مائو[13] و همکارن (2006) بیان داشتند که میزان جوانه‌زنی گندم و برنج به طور معکوسی با غلظت عصاره نوعی گون[14] در ارتباط بود. همچنین اسمیت[15] و همکاران (2001) گزارش کردند عصاره پیچک به طور معنی‌داری درصد جوانه‌زنی گندم را کاهش داد. کوکالیشکان و ترزی[16](2001) نتیجه گرفتند که عصاره برگ گردو و ژوگلان اثر بازدارندگی شدید بر جوانه‌زنی بذرهای گوجه‌فرنگی و یونجه و اثر بازدارندگی اندکی بر گندم، جو، ذرت و لوبیا داشته است. تانویر[17] و همکاران (2008) بیان کردند که آبشویی برگ و میوه توق مانع سبز شدن گیاهچه‌های گیاهان زراعی گندم، جو، برنج، ذرت، پنبه و آفتاب‌گردان می‌گردد. هیلدا و همکاران (2002) نیز گزارش کردند جوانه‌زنی بذور جو در خاکی که قبلا محتوی بقایای پنجه‌مرغی بود کاهش یافت.

اثر مواد دگرآسیب بر رشد

اثر مواد دگرآسیبی روی رشد گیاهان مختلف زراعی و علف‌های هرز بررسی شده است. بسیاری از این مواد رشد ریشه و اندام هوایی و توسعه برگ را کاهش می‌دهند و باعث پژمردگی در گیاهان می‌شوند .تقسیم سلولی و طویل شدن آن فازهای ضروری رشد و توسعه گیاه هستند که دگرگونی در این پروسه‌ها به طور مستقیم رشد گیاه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. ترکیبات دگرآسیب با کاهش تقسیم سلولی و رشد سلول‌ها توسعه‌ی بخش‌های مختلف از جمله برگ‌ها را محدود می‌کنند (El-Khatib et al, 2004). نورس‌ورتی[18](2003) گزارش کرد که عصاره آبی حاصل از اندام هوایی و زیرزمینی گیاه تربچه وحشی میزان جوانه‌زنی و رشد گیاهچه پنبه را کاهش داده است. همچنین اثر دگرآسیبی گیاه سداب بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های کاهو، پیاز و خیار گزارش شده است. صمدانی و باغستانی (1384) گزارش کردند که مواد دگرآسیب موجود در گونه‌های درمنه باعث کاهش جوانه‌زنی و رشد گیاهچه یولاف وحشی شده است.

اثر روی عملکرد

از دلایل عمده کاهش ارزش کمی و کیفی محصولات کشاورزی بحث آللوپاتی و ترشح مواد آللوکمیکال بوده که بین گونه‌های گیاهی موجود در اکوسیستم‌های زراعی ‌می‌باشد. علف‌های هرز با آزادسازی مواد آللوکمیکال می‌توانند عملکرد محصولات زراعی را تحت الشعاع قرار دهند. در همین زمینه بوگاتک[19]و همکاران (2005) گزارش کردند که بقایای علف هرز پیچک عملکرد گندم را تا 80 درصد کاهش داد. سزایی و چیدم[20](2005) در مطالعات خود در خصوص اثر دگرآسیب ژوگلان و عصاره برگ گردو بر توت‌فرنگی دریافتند که عملکرد، تعداد و میانگین وزن میوه در بوته کاهش می‌یابد. همچنین آقاجانی و همکاران (1380) بیان کردند که بقایای آفتاب‌گردان اثر بازدارندگی بر عملکرد پنبه دارد و این اثر با افزایش میزان بقایا افزایش می‌یابد. بقایای تاج‌خروس که در طول زمستان در زمین باقی مانده بود، در سال‌های بعد عملکرد سویا را 16 تا20 درصد کاهش داد (Bhowmilk and Doll,1983). بررسی‌ها نشان داده که بقایای چاودار عملکرد ذرت شیرین را افزایش می‌دهد (Inderjit,1996) ولی در عملکرد چندین گونه سبزی از جمله کاهو اثر کاهشی گزارش شده است (Kohli et al, 2001). بازدارندگی و تحریک کنندگی بقایای چاودار این گونه توجیح می‌شود که ترشحات این گیاه برای گیاهان زراعی بذردرشت، به عنوان محرک عمل کرده و در گیاهان بذر ریز، به‌ویژه علف‌های هرز نقش بازدارندگی ایفا می‌کند، این اثر می‌تواند ناشی از عمق قرارگیری بذر در خاک و درجه نفوذ پوسته آن بوده و در کنترل انتخابی علف‌های هرز بر اساس عمق و سختی بذرها آن‌ها موثر باشد.

پترسون[21] و همکاران (2001) نیز نشان دادند که رشد و عملکرد ذرت توسط بقایای شلغم روغنی[22]کاهش نیافت اما تراکم علف‌های هرز کم شد. ناروال[23] و همکارن(2005) با انجام آزمایشی ساده روی ارزن، سورگوم، لوبیا چشم بلبلی، آفتاب‌گردان، پنبه و ذرت اظهار داشتند که محصول آفتاب‌گردان قبلی عملکرد همه گیاهان را در کشت بعدی در مقایسه با کرت آیش کاهش داد. ضیاء حسینی و برارپور (1381) گزارش کردند که بقایای آفتاب‌گردان موجب کاهش عملکرد ذرت در مقایسه با شاهد شد و با افزایش سن بقایا عملکرد دانه کاهش یافت. یارنیا (1389) در بررسی اثر بقایای اندام‌های علف‌هرز پنجه‌مرغی بر برخی از صفات مورفولوژیک و عملکرد گندم نان مشاهده کرد که بقایای حاصل از اندام‌های مختلف پنجه‌مرغی منجر به کاهش معنی‌دار عملکرد و اجزاء عملکرد گندم شد. به‌طوری‌که با افزایش میزان بقایای پنجه مرغی در خاک محل رشد گندم، عملکرد و اجزاء عملکرد کاهش بیشتری نشان دادند.

اثر روی آنزیم‌ها

بسیاری از مواد دگرآسیبی سنتز و یا فعالیت آنزیم‌های گوناگون را تغییر می‌دهند. در تنظیم فعالیت‌های آنزیمی توسط مواد آللوشیمیائی غلظت این مواد خیلی مهم است به طوری‌که با غلظت‌های کم این مواد، آنزیم‌ها فعال می‌شوند در حالی که در غلظت‌های بالا فعالیت آنزیم‌ها متوقف می‌شود، اسید کلروژنیک، اسید کافئیک و کاتکول باعث کاهش فعالیت آنزیم فسفوریلاز در سیب‌زمینی می‌شوند، مواد مترشحه از ریشه‌های ذرت و لوپین از فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز جلوگیری کرده به این طریق از رشد علف‌های هرز تاج‌خروس و سلمه تره که از مهمترین علف‌های هرز می‌باشند جلوگیری به عمل می‌آورند. اثر بازدارندگی تانن‌ها بر فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز، کاتالاز، سلولاز، همی‌سلولاز، پلی‌گالاکتوروناز، آمیلاز و تعداد دیگر از آنزیم‌ها به اثبات رسیده است (Belles, 2003). در بین آنزیم‌های مطالعه شده در مواردی آللوکمیکال‌ها باعث کاهش و در مواردی باعث افزایش فعالیت آنزیم‌ها شده‌اند و تغییر در فعالیت پراکسیداز، پلی‌فنل اکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در حضور عصاره آبی گیاهان مختلف و ترکیبات آللوشیمیایی مختلف مشاهده شده است (Sasikumar et al, 2002). کاتاناگوچی و ماسیاس[24] (2005) کاهش در جوانه‌زنی دانه کاهو را با کاهش فعالیت آمیلاز در حضور آللوکمیکال‌ها گزارش کردند.

تاثیر بر فرآیند تنفس

تعداد زیادی از مواد آللوشیمیائی تنفس را تغییر می‌دهند یا متوقف می‌کنند که بستگی به سن گیاه دارد. بسته به ماهیت شیمیائی این مواد و غلظت آنها، متابولیسم تنفسی، کاهش یا افزایش را نشان می‌دهد. فلاونوئیدها اولین گروه از آللوکمیکال‌های بازدارنده جذب اکسیژن میتوکندریایی معرفی شده‌اند که تولید ATP را در میتوکندری متوقف کرده و بر تنفس اثر می‌گذارند (میقانی، 1382). ژوگلان که از گیاه گردو ترشح می‌شود تنفس را متوقف کرده و این کار را به وسیله متوقف کردن مواد حدواسط کوپل شده فسفوریلاسیون اکسیداتیو و آهسته کردن جریان الکترون به اکسیژن انجام می‌دهد. گیاهان خانواده تاج‌ریزی، مانند گوجه فرنگی، فلفل و بادمجان به ژوگلون خیلی حساس هستند. ترپن‌های فرار که از گیاه مریم گلی متصاعد می‌شود باعث کاهش تنفس در میتوکندی جدا شده از یولاف و خیار می‌شود. در اینجا ذکر این نکته لازم است که اثر مواد آللوشیمیائی روی تنفس چه تحریک باشد و چه توقف باعث کاهش عملکرد می‌شود (روحی و همکاران، 1388).

تاثیر بر فرآیند فتوسنتز

کاهش در فتوسنتز به وسیله ترکیبات دگرآسیب ممکن است در اثر توقف باز شدن روزنه‌ها و جذب دی‌اکسیدکربن و یا از طریق توقف انتقال جفت الکترون و فتوفسفریلاسیون چرخه‌ای و غیر چرخه‌ای نیز ایجاد گردد (El-khatib et al, 2004). از احتمالات دیگر این است که این ترکیبات ممکن است مسیرهای تولید کلروفیل را متوقف و یا اینکه مسیرهای مصرف کلروفیل را تحریک نمایند و یا هر دو واکنش را باعث شوند که منجر به کاهش تجمع کلروفیل و در نتیجه کاهش فتوسنتز و در نهایت کاهش رشد گیاه گردد نتیجه‌ی تمامی این عوامل کاهش وزن خشک گیاهان خواهد بود (Yang et al, 2002؛ Bond and Turner,2006). دی‌نگارد و پورتر[25](2000) گزارش کردند که در اثر اسیدهای فنولیک که مهمترین گروه از ترکیبات دگرآسیب علف‌های هرز تاج خروس، سلمه‌تره و پنجه‌مرغی هستند میزان مبادله دی‌اکسید کربن کاهش و در نتیجه باعث کاهش وزن خشک گیاهان می‌گردد.

اثر متقابل با هورمون‌ها

تخریب توازن هورمونی از اثرات بازدارندگی ترکیبات دگرآسیب به شمار می‌آید و یکی از مهمترین دلایل کاهش رشد اندام هوایی و رشد گیاهچه‌ها می‌باشد (Colpas et al, 2003). ترکیبات دگرآسیب با تاثیر روی القاء هورمون‌های جوانه‌زنی مانند جیبرلین و اسید ایندول استیک و همچنین با اثر روی فعالیت آنزیم‌های ویژه مانند آمیلازها و پروتئینازها که برای فرآیند جوانه‌زنی ضروری است سبب کاهش جوانه‌زنی می‌شوند (Kruse et al, 2000).

تبیین چگونگی استفاده از خصوصیات دگرآسیب گیاهان زراعی در نظام‌های کشاورزی نوین

گیاهان زراعی متعددی وجود دارد که با داشتن اثرات دگرآسیب روی بقیه گیاهان تاثیر می‌گذارند که از این ویژگی، در کنترل علف‌های هرز می‌توانیم در اکوسیستم‌های کشاورزی استفاده کنیم. در مورد اثرات متقابل مواد دگرآسیب در اکوسیستم‌های کشاورزی مدارک زیادی وجود دارد .علاوه بر رقابت، قسمت زیادی از کاهش عملکرد محصولات زراعی به مواد دگرآسیبی مربوط می‌شود. مداخله‌های دگرآسیبی در جائیکه مالچ کلشی استفاده شده در سیستم تک‌کشتی، در تناوب زراعی و یا در سیستم‌های کشت مخلوط زیاد مشاهده شده است . منابع اصلی مواد آللوشیمیائی در سیستم‌های کشاورزی؛ گازهای متصاعد شده از گیاه، مواد مترشحه از ریشه، مواد شسته شده از قسمت‌های گیاه و بقایای تجزیه شدنی می‌باشند (Narwal, 1994). به طور کلی چهار نوع اثر متقابل در اکوسیستم‌های کشاورزی قابل توجه هستند که عبارتند از:

- اثر دگرآسیب علف‌های هرز بر محصولات زراعی

- اثر دگرآسیب علف‌های هرز بر یکدیگر

- اثر دگرآسیب محصولات زراعی بر محصولات زراعی

- اثر دگرآسیب محصولات زراعی بر علف‌های هرز (Rice, 1984).

اثر دگرآسیب علف‌های هرز بر محصولات زراعی

در شرایط مزرعه هجوم علف‌های هرز یک مشکل اساسی می‌باشد و عملکرد محصول زراعی را کاهش می‌دهد. علف‌های هرز اثرات دگرآسیب و مداخله‌گرانه خود را روی گیاهان زراعی به طرق مختلف اعمال می‌کنند به این معنی که پروسه‌های گوناگون گیاه را تحت تاثیر قرار می‌دهند. در بعضی حالات، اثرات سمی مواد آللوشیمیائی به وسیله توقف مستقیم تثبیت نیتروژن مثل ریزوبیوم و ازتوباکتر اعمال می‌شود. مواد آللوشیمیائی جذب مواد غذایی را در حبوبات و غلات متوقف می‌کنند (Wardel et al, 1998).در آزمایش دیگری مائو[26] و همکاران (2006) بیان داشتند که میزان جوانه‌زنی گندم و برنج به طور معکوسی با غلطت عصاره نوعی گون[27] در ارتباط بود. چانیاگو و چسوپ[28] (2006) گزارش نمودند که آب‌شویه‌های تاج‌خروس موجب کاهش شدیدی در جوانه‌زنی سورگوم گردید. همچنین اثر منفی عصاره آبی بخش هوایی و بقایای تاج‌خروس بر جوانه‌زنی گندم، جو، ذرت، سویا و آفتاب‌گردان در پتری‌دیش و گلدان گزارش شده است. مخلوط کردن هشت گرم از بقایای خشک شده بخش هوایی تاج‌خروس در هر کیلوگرم از خاک نیز در شرایط مزرعه‌ای، ارتفاع و عملکرد دانه و کاه و کلش را در گندم کاهش داد (Costea et al, 2003). در تحقیقی دیگر عصاره تاج‌خروس از جوانه‌زنی بذور کاهو در مقایسه با تیمار شاهد کاهش داد (Dos Santos et al, 2003). نورس‌ورتی[29](2003) گزارش کرد عصاره آبی حاصل از اندام هوایی و زمینی گیاه تربچه وحشی میزان جوانه‌زنی و رشد گیاهچه پنبه را کاهش داده است. در تحقیقی دیگر مشخص گردید که عصاره پنجه‌مرغی می‌تواند باعث توقف رشد ریشه‌چه در گیاهچه‌های کلزا گردد (Horowitz, 2002). حدادچی و مسعودی (1385) گزارش کردند که عصاره آبی شاخ و برگ خردل وحشی[30] به طور معنی‌داری وزن ریشه کلزا را کاهش داد.

اثرات دگرآسیب علف‌های هرز بر یکدیگر

اثرات دگرآسیبی علف‌های هرز بریکدیگر به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است از این اثرات می‌توانیم برای مدیریت کنترل علف‌های هرز در مزرعه و اکوسیستم‌های کشاورزی استفاده کنیم، بنابراین یک انتخاب صحیح محصولات در تناوب زراعی و کشت مخلوط می‌تواند مصرف علف‌کش‌ها را کاهش دهد. عبدرحمان و حبیب[31](1986) سمیت عصاره گیاهان مرغ، قیاق و تاج خروس روی علف هرز سس در مزرعه یونجه را بررسی کرده و نشان دادند که غلظت‌های آزمون شده به‌طور معنی‌داری علف‌هرز سس را کنترل کردند و درصد کنترل علف هرز سس با افزایش غلظت عصاره‌ها افزایش یافته است، و افزایش کنترل سس با افزایش رشد یونجه همراه بود. پتانسیل عصاره علف‌های هرز در کنترل سس مشابه علف‌کش‌های DCPA و گلیفوسیت بود. در این آزمایش عصاره علف‌های هرز نسبت به علف‌کش‌های مصنوعی، خسارت کمتری به یونجه وارد آوردند. همچنین فهمیدند که عصاره علف‌های هرز چندین ترکیب فنولیک را شامل می‌شوند و ظاهرا برموداگراس بیشترین مقدار فنل‌ها را شامل می‌شود و به همین دلیل برموداگراس بالاترین توانائی را برای کنترل گیاه سس دارد. نتایج تحقیق صمدانی و باغستانی (1384) در خصوص اثرات دگرآسیب سه گونه درمنه[32] روی جوانه‌زنی بذر و رشد گیاهچه یولاف وحشی بیانگر آن است که با افزایش غلظت عصاره درمنه، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه تاج‌خروس وحشی به طور معنی‌داری کاهش می‌یابد و چنانچه افزایش غلظت عصاره با تنش‌های محیطی نیز همراه شود، تاثیرات بازدارندگی بسیار بیشتر خواهد بود. قربانلی و همکاران (1387) نیز گزارش کردند تاثیر بازدارندگی عصاره آبی برگ درمنه بر جوانه‌زنی و رشد دانه رست‌های یولاف وحشی و تاج‌خروس بیش از سایر اندام‌های رویشی درمنه است. همچنین تاثیر دگرآسیب عصاره آبی برگ درمنه بر جوانه‌زنی دانه‌رست‌های یولاف وحشی بیش از تاج خروس است.

اثرات دگرآسیب محصولات زراعی بر محصولات زراعی

نظام تک کشتی

تحت شرایط تک کشتی اغلب خود مسمومی چند محصول قابل توجه می‌باشد که به خاطر تجمع فیتوتوکسین بقایای تجزیه شده گیاه قبلی می‌باشد. اثرات خود مسمومی به وضوح در مورد گیاهانی همچون برنج، نیشکر، سورگوم و یونجه مشاهده شده است (کلهری، 1380).

نظام کشت مخلوط

اثرات متقابل مواد آللوشیمیائی، در تعیین رشد و عملکرد محصولات زراعی موجود در سیستم کشت مخلوط نقش مهمتری نسبت به دیگر سیستم‌های کشت ایفاء می‌کند. در این سیستم کشاورزی، بقولات معمولا به خاطر افزایش دادن میزان مواد غذائی قابل دسترس به خصوص نیتروژن، عملکرد غلات را افزایش می‌دهند. در ضمن بقولات به دلیل داشتن مواد دگرآسیبی، روی اصلاح تبادل یونی و همچنین کنترل علف‌های هرز هم تاثیر می‌گذارند که این موضوع هم در افزایش عملکرد غلات موثر می‌باشد. مواد دگرآسیبی مترشحه از ریشه، رشد گیاهان کشت مخلوط را تعیین می‌کند. علاوه بر این تمام گیاهان موجود در این سیستم کشاورزی در مقابل مواد آللوشیمیائی حساسیت یکسانی ندارند، بنابراین یک تناوب ایده ال زراعی و انتخاب مناسب گیاهان برای کشت مخلوط از اثرات نا مناسب مواد آللوشیمیائی می‌کاهد (کلهری، 1380).

نظام‌های کشت تناوبی

در این سیستم هم اثرات دگرآسیب بیشتر و مهم‌تر از سیستم تک کشتی است. مواد دگرآسیبی باعث کاهش عملکرد محصولاتی که بعد از سورگوم، ذرت، لوبیا و آفتاب‌گردان کشت می‌شوند، شده است. اثر دگرآسیب ارزن نیم‌کوب روی رشد گیاهچه گندم، جو، عدس، نخود، سویا، منداب و خردل مشاهده شده است (Narwal, 1994). در بسیاری از تناوب‌های زراعی، اثرات تحریک کنندگی هم به مانند اثرات ممانعت کنندگی مشاهده شده است که بستگی به گیاهان در تناوب دارد. برای مثال، تناوب ذرت و سویا برای مدت طولانی توسط کشاورزان به کار می‌رود و اثر تخریب کنندگی آن از نظر آللوشیمیائی تقریبا مشاهده شده است. همچنین افزایش مشابهی در عملکرد ذرت در تناوب با توتون مشاهده شده است. برعکس این موضوع، وقتی که برنج در تناوب با توتون کاشته شد توقف در رشد و عملکرد آن مشاهده شده است. در مورد سورگوم هم وقتی که در تناوب با آفتاب‌گردان قرار داشت کاهش مشابهی در عملکرد مشاهده شد (Einhellig and Souza, 1992).

اثر دگرآسیب گیاهان زراعی بر علف‌های هرز

در مقایسه با علف‌های هرز، فقط تعداد کمی گیاه زراعی وجود دارد که توانایی متوقف کردن رشد علف‌های هرز را در سیستم‌های مختلف کشت دارا می‌باشند. در بسیاری از حالات، اثرات دگرآسیبی در طول دوره رشد گیاهان زراعی و یا به وسیله بقایای محصولات زراعی اعمال می‌شوند یعنی مکانیزم آزاد سازی مواد دگرآسیب در گیاهان زراعی مختلف متفاوت می‌باشد به طوریکه در بعضی گیاهان پس از تجزیه بقایا مواد دگرآسیب آزاد می‌شود، در بعضی دیگر به وسیله تراوشات ریشه آزاد می‌شوند. در گیاهان دیگر با شستشوی اندام‌های گیاهی این مواد آزاد می‌شوند و در بعضی دیگر این مواد به صورت نمابر از گیاه آزاد می‌شوند (کلهری، 1380). گیاهان زراعی مثل سورگوم، سودانگراس، گندم، جو، چاودار، برنج، آفتاب‌گردان، قهوه، چای، یونجه، سویا دارای اثرات دگرآسیب هستند. گیاهانی مثل جو ، سورگوم و سویا از خود ترشحاتی دارند که این ترشحات سمی توانائی متوقف کردن علف‌های هرز را دارند (Weston, 1996). جانگ[33] و همکاران (2004) گزارش کردند که ارقام مختلف برنج توانایی دگرآسیبی متفاوتی بر ظهور و رشد علف‌هرز سوروف دارند. نتایج تحقیقات بوگاتک و یانسکو[34](2006) نشان داد عصاره آبی برگ‌های آفتاب‌گردان مانع جوانه‌زنی بذور علف‌هرز خردل وحشی شد. همچنین تحقیقات قیازدوسک[35] و همکاران(2007) بر خواص دگرآسیبی آفتاب‌گردان بر جوانه‌زنی و رشد خردل سفید نشان داد که با کاربرد عصاره برگی آفتاب‌گردان درصد جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه خردل سفید کاهش یافت. عزیزی و فوجی[36] (2006) نشان دادند که اسانس گیاه دارویی زیره‌سیاه می‌تواند سرعت جوانه‌زنی بذر تاج‌خروس، کاهوی وحشی و خرفه را تحت تاثیر قرار داده و مانع جوانه‌زنی آنها شود. در تحقیقی که روی اثرات دگرآسیب گیاه چاودار انجام شد مشخص شد که گیاه چاودار یک توانائی مداخله‌گری قوی در مقابل علف‌های هرز دارد و قبل از استقرار گیاه زراعی یک ساله، علف‌های هرز را به شکل خوبی کنترل می‌کند، همچنین در طول دوره خواب در محصولات دائمی هم پوشش خاک را به خوبی از علف‌های هرز عاری می‌سازد. همچنین مشخص شده که بقایای چاودار هم یک کنترل بسیار خوبی از علف‌های هرز برای یک دوره 30 تا 60 روزه دارد. این دوره کنترل کافی است تا بسیاری از گیاهان یک ساله فضای مناسبی را در اختیار بگیرند یک کانوپی خوبی تشکیل دهند تا علف‌های هرز را در سایه قرار دهند (حسن‌نژاد و علیزاده، 1385).

بهره‌برداری از دگرآسیبی در مدیریت علف‌های هرز

علف‌های هرز جزء محدود کننده‌های اصلی عملکرد در بیشتر سیستم‌های کشاورزی و به‌خصوص سیستم‌های ارگانیک هستند. استفاده گسترده از علف‌کش‌ها علاوه بر ایجاد مشکل جدیدی به نام علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش، نگرانی‌هایی را در مورد سلامت انسان و محیط نیز در پی داشته است (Bertholdsson and Tuvesson, 2005). اخیرا برخی از دانشمندان علف‌های هرز، تلاش کرده‌اند که از خاصیت دگرآسیبی، در استراتژی مدیریت علف‌های هرز بهره‌برداری کنند. از جمله کارهای انجام شده می‌توان به گزینش در ژرم پلاسم گیاهان زراعی بر اساس تیپ‌های دگرآسیب اشاره کرد که در این راستا سعی شده که توانائی دگرآسیب به سایر ارقام زراعی با استفاده از تکنیک‌های اصلاح کاربردی و مهندسی ژنتیک انتقال داده شود چنانچه قدرت دگرآسیبی در ارقام زراعی وجود داشته باشد ممکن است به عنوان یک روش جدید و موثر در مدیریت تلفیقی علف‌های هرز مورد استفاده قرار گیرد (Reigosa et al, 2006). در بوم نظام‌های زراعی بیشترین توجه به قدرت مواد آللوشیمیایی علیه علف‌های هرز و رقابت شیمیایی بین گونه‌های زراعی معطوف شده است. بعضی از این مواد ثانوی منجر به تولید علف‌کش‌های طبیعی شده‌اند مانند سورگاب[37]که از عصاره سورگوم به دست می‌آید که باعث کنترل علف‌های هرز شده است (2000Cheema and Khaliq,؛ Prasanta and Inderjit, 2003). مواد دگرآسیب از برخی گیاهان زراعی ترشح می‌شود که در صورت شناسایی این گیاهان می‌تواند در کنترل علف‌های هرز و مدیریت زراعی مفید واقع شوند. قدیمی‌ترین گزارش‌ها بیانگر اثرات بازدارندگی نخود و جو روی رشد علف‌های هرز است (yang et al., 2004). در حال حاضر از توانایی دگرآسیب گیاهانی مانند گندم و چاودار برای کاهش یا جلوگیری از رشد علف‌های هرز در مزارع استفاده زیادی می‌شود (Wu et al, 2000). سودمندی مدیریت دگرآسیبی در مراتع و جنگل‌ها و سیستم‌های کشت مخلوط، کشت پوششی، تناوب زراعی و سیستم‌های بدون شخم و حداقل به اثبات رسیده استFinney et al., 2005) ؛ Panwar and Saini, 2004).

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...