صفر تا صد بیولوژی علف های هرز
آگاهی از بیولوژی یک گونه علف هرز (Weed biology) برای طراحی شیوه های مدیریتی آن علف هرز ضروری است. شناخت درست چرخه زیستی یک علف هرز به شناسایی دوره های آسیب پذیر علف هرز در راستای مدیریت و کنترل موفقیت آمیز آن کمک میکند. در این مطلب از دی مگ صفر تا صد بیولوژی علف های هرز را بخوانید.
شیوه های رشد علف های هرز
بر اساس نظریه گریم (۱۹۷۹) مقدار مواد گیاهی در یک منطقه مشخص را دو عامل خارجی اصلی تنش و تخریب تعیین میکند. تنش شامل هر عاملی نظیر نور، مواد غذایی و یا آب قابل دسترس است که تولید را محدود میسازد. و تخریب شامل عواملی از قبیل عملیات زراعی درو و چرا است که باعث کاهش زیست توده میشود.
صفر تا صد بیولوژی علف های هرز
شدت هر دوی تنش و تخریب با چهار ترکیب ممکن میتواند بسیار متغیر باشد. با این حال همانطوری که در جدول نشان داده شده است فقط سه شیوه رشد به تکامل رسیده اند. با وجود اینکه گیاهان در محیطهایی با تنش و تخریب شدید قادر به زنده مانی نیستند، ولی شیوه های موفقیت علف های هرز از اهمیت عمده ای برخوردار است.
-
علف های هرز فرارکننده
گیاهان فرار کننده موفق ترین علف های هرز مزارع هستند. چنین گیاهانی به طور معمول از سرعت رشد سریع تری برخوردار بوده و بیشتر منابع غذایی را به تولیدمثل اختصاص می دهند. از آنجایی که این گیاهان در محیط های جدیداً تخریب شده زندگی میکنند، بنابراین برای استفاده از منابع حداقل رقابت را با سایر گیاهان دارند و بدون هیچ مشکلی منابع غذایی مورد نیاز خود را تامین میکنند. آنها معمولاً یکساله های زودگذر کوتاه عمری هستند که نخستین مراحل توالی را اشغال میکنند.
-
علف های هرز رقابت کننده
برعکس علف های هرز دوساله و چندساله اغلب در شرایط تخریب نسبی محیط شیوه رشدی رقابت کننده تری به کار میبرند. این علف های هرز احتمالاً منابع خود را کمتر برای تولید بذر و بیشتر برای تولید بافتها، به عنوان مثال افزایش ارتفاع جهت دریافت نور، یا گسترش سیستم ریشه ای برای جذب بیشتر آب و مواد معدنی استفاده میکنند. سرعت رشد بالا ممکن است باعث بالا رفتن میزان ریزش برگ شود.
سومین شیوه رشدی مشاهده شده در گیاهان متحمل به تنش، کاهش تخصیص منابع برای رشد رویشی و تولید بذر است. از این رو افراد نسبتاً بالغ آن گونه در شرایط تنش شدید زنده میمانند. در نتیجه این گیاهان سرعت رشد کمتری داشته و معمولاً در محیطهای غیر حاصلخیز یافت میشوند.
-
علف های هرز فرارکننده رقابتی
بسیاری از علف های هرز ویژگیهای هر دو نوع رقابت کننده و فرار کننده را داشته، و به فرار کننده های رقابتی معروف هستند. در حقیقت اکثر علف های هرز یکساله به عنوان بدترین علف های هرز جهان در این دسته قرار گرفته و در مکانهایی حاصلخیز که بندرت مورد تخریب قرار میگیرند یافت میشوند. نمونه هایی از این دسته شامل علفهای هرز اراضی زراعی مرغزارها و چراگاه هایی که مورد چرای دام یا درو واقع میشوند هستند.
بیولوژی علف های هرز
جالب اینکه اکثر گیاهان زراعی نیز با سرعت رشد بالای خود به شیوه فرارکننده رقابتی سازگار شده و بذر نسبتاً درشتی تولید میکنند. رقابت بین گیاه زراعی و علف هرز به توانایی نسبی آنها برای دستیابی به منابع در دسترس مربوط میشود. کشت گیاهان زراعی در سیستم تک کشتی باعث بروز فشار انتخابی در روند تکاملی علف های هرز میشود. به بسیاری از ویژگیهایی که باعث موفقیت علف هرز در روند تکامل می شود. خوشبختانه کلیه این ویژگیها در یک گونه علف هرز جمع نمیشوند. اما در عین حال هر کدام از این ویژگیها به علف هرز قدرت رقابتی قابل توجهی در یک وضعیت مشخص را میدهد.
بیولوژی علف های هرز
در سالهای اخیر بیشتر تحقیقات روی گونه های مهاجم علف های هرز بیگانه بوده است. نه فقط گونه های علف هرز بیگانه به عنوان یک تهدید واقعی برای تنوع زیستی محسوب شده، برخی سیاست گذاری ها از گسترش برخی از آنها ممانعت کرده و از حضور تعدادی از این گونه های گیاهی بیگانه کاسته است. شناسایی علفهای هرز مهاجم عامل کلیدی در کاهش تنوع زیستی است.
گونه های گیاهی مهاجم که در زیستگاه هایی به دور از شکارگران طبیعی خود رشدی کنند، به صورت یک مشکل عمل میکنند و به آسانی و بدون نیاز به صرف انرژی در مکانیسمهای بیولوژیک دفاعی شیمیایی پرهزینه میتوانند گسترش یابند. علاوه بر این با توجه به فرضیه سلاح جدید (NWH) در برخی موارد مواد دگر آسیب تولیدی گونه های بیگانه در مناطق مورد تهاجم روی گونه های بومی نسبت به گونه های بیگانه موثرتر است.
این موضوع مزیتهای اکولوژیکی زیادی در مورد برخی گونه های گیاهی مهاجم بوجود آورده است. مشاهدات انجام یافته روی عوامل بیماری زا و شکارگران گونه های گیاهی مهاجم در زیستگاههای طبیعی آنها باعث شناسایی علفکشهای زیستی و سایر عوامل کنترل بیولوژیک موفق در مدیریت آنها شده اند. عوامل کنترل بیولوژیک گونه های گیاهی مهاجمی همچون علف هفت بند ژاپنی، گل حنا هیمالیایی و گلپر کبیر در بهترین حالت موفقیت محدودی کسب کرده اند.
۱- زمان جوانه زنی علف های هرز
موفقیت برخی از علف های هرز به دلیل شباهت بسیار زیاد آنها به گیاه زراعی است. اگر هر دوی علف هرز و گیاه زراعی تحت فشارهای زراعی و محیطی مشابهی تکامل یابند، ممکن است چرخه زیستی و روش زندگی مشابهی داشته باشند. بنابراین اگر زمان رسیدگی بذر علف هرز با برداشت گیاه زراعی همزمان باشد شانس پراکنش بذر علف هرز افزایش می یابد.
شیوه های رشد علف های هرز
این پدیده اغلب در گراس هایی همچون سوروف در برنج و یولاف وحشی در غلات بسیار دیده میشود. در اروپا یولاف وحشی بهاره عمدتاً بین ماه های اسفند و اردیبهشت جوانه میزند. یولاف وحشی زمستانه حداکثر جوانه زنی را در آبان انجام میدهد. از این رو، تاریخ کاشت غلات در ارتباط با سبز شدن یولاف وحشی یکی از عوامل مهم در کنترل علف هرز است.
-
به طور کلی ممکن است جوانه زنی بذر علف های هرز در یکی از این سه گروه قرار گیرند:
- گروهی که در پاییز جوانه میزنند،
- آنهایی که در بهار جوانه میزنند،
- گروهی که در تمام طول سال قادر به جوانه زنی هستند.
گیاهان زراعی که در پاییز کشت میشوند، بیشتر در معرض خطر علف های هرز جوانه زده در پاییز هستند. زمانی که گیاه زراعی نسبتاً کوچک و فاقد قدرت رقابتی است، در مقابل علف های هرزی که در گیاهان زراعی بهاره مشکل ساز هستند، مانند علف هفت بندهای مشکل ساز تمایل به جوانه زنی بهاره دارند. آگاهی از الگوی جوانه زنی علفهای هرز نقش بسیار مهمی در طراحی شیوه های مدیریتی ویژه علف هرز داشته باعث اختلال در شرایط بقای علف هرز می گردد.
مشکلات عمده دیگر در سورگوم، تربچه و چغندرقند مشهود هستند. هیبریداسیون رقم سورگوم با علف هرز قیاق باعث ایجاد علف هرز چند ساله مهاجمی میشود که بذر کمتری تولید کرده، ولی در عین حال از رشد رویشی بیشتری برخوردار است. همین طور از هیبریداسیون بین تربچه اهلی و علف هرز تربچه وحشی علف هرزی با بذور در حال خواب و سیستم ریشه ای بسیار گسترده تر و با نفوذپذیری بالاتر نسبت به رقم اهلی تولید میشود.
۲- عمق جوانه زنی
اکثر علف های هرز اراضی زراعی در عمق ۵ سانتی متری از سطح خاک جوانه میزنند. ناحیه ای که مورد هدف علفکش های فعال در خاک است، جایی است که حداقل عملیات شخم یا بذرکاری در آن صورت میگیرد. هدف از این عملیات شخم جلوگیری از برهم خوردگی ناحیه فوقانی خاک برای به حداقل رساندن جوانه زنی بذر علف هرز است. تعداد کمی از علف های هرز به دلیل دارا بودن بذور بزرگتر قادرند از عمق های پایینتر خاک جوانه بزنند. یولاف وحشی مثال خوبی از این مورد است چنانکه میتواند از عمقهای کمتر از ۲۵ سانتی متری با موفقیت جوانه زده و استقرار یابد
۳- روش گرده افشانی علف های هرز
بقاء و رشد جمعیتهای علف هرزی تابع گرده افشانی موفق آنها است. برخی از گونه های علف هرز نیازی به حشرات گرده افشان اختصاصی ندارند، مانند گل قاصدک. یا با باد گرده افشانی میکنند، مانند گراسها برای بقاء به اندازه جمعیت حشرات گرده افشان خاص وابسته نیستند. علفهای هرز یکساله عمدتاً خودگشن هستند و در صورت دگرگشنی، گرده افشانی آنها با باد یا حشرات خواهد بود. این بدان معناست که یک گیاه منفرد مهاجم میتواند جمعیت بزرگی به وجود آورده و هر کدام به خوبی اولین گونه وارد شده در آن مکان، از سازگاری لازم برای موفقیت برخوردار باشند.
گرده افشانی علف های هرز
گاهی دگرگشنی سبب تغییر در ژنوتیپ شده که ممکن است نسبت به اشغال آشیان جدید یا در حال تغییر در آنها کمک کند. علاوه بر این بسیاری از علف های هرز برخلاف گیاهان زراعی از زمانی که گیاهانی کوچک و جوان هستند، بذردهی را شروع کرده و این کار را در سرتاسر فصل رشد ادامه میدهند. در این صورت ممکن است تراکم علف هرز و طیف آن در خاک زراعی به سرعت تغییر یابد.
۴- تعداد بذور
بذور علف های هرز، سهم عمده ای در موفقیت آنها دارند. همانند سایر گیاهان، بذور علف هرز نیز دو وظیفه را بر عهده دارند:
- پراکندگی گونه برای ایجاد کلنی در زیستگاه های جدید
- حفاظت از گونه در برابر شرایط محیطی نامطلوب از طریق خواب
علف های هرز معمولاً بذور زیادی تولید میکنند که امکان دارد مزیت قابل توجهی در یک محیط رقابتی باشد. بویژه موقعی که میانگین تعداد بذور تولیدی گیاهی همچون گندم فقط ۹۰ تا ۱۰۰ عدد باشد.
۵- پراکنش بذور
بسیاری از گونه های علف هرز دارای روشهایی برای پراکندگی بذر در فواصل دور و نزدیک هستند. با شناخت این روشها ممکن است بتوان گسترش بذور علف هرز را که یکی از ارکان اساسی در شیوه مدیریت تلفیقی علف هرز است کاهش داد.
۶- خواب و طول دوره زنده مانی علف های هرز
هرچند تعداد بذر تولیدی تک بوته علفهای هرز قابل توجه است، ولی جمعیت بذر کل گونه های یک فضای معین از اهمیت بیشتری برخوردار است. ذخیره بذر خاک بازتاب بذر تولیدی در گذشته و حال همین طور بذور وارد شده از جاهای دیگر و کاهش آن از طریق جوانه زنی پیری و فعالیت گیاهخواران است. وجود بیش از صد هزار بذر زنده در هر متر مربع از خاک زراعی طی برخی گزارشات نشان از وجود پتانسیل رقابتی عظیم در برابر گیاهان زراعی موجود و موفق است.
به ویژه برای گیاهانی چون جو بهاره که فقط حدود ۴۰۰ بذر از آن در متر مربع کشت میشود. تحت یک دوره طولانی مدت در یک مرتع تعداد بذور علف هرز موجود در خاک بین ۱۵هزار تا ۲۰ هزار در متر مربع گزارش شد. از این رو تبدیل اراضی قابل کشت در دراز مدت به مرتع به عنوان روشی برای کاهش میزان بذر علف هرز در بانک بذر خاک توصیه میشود. مدت زمانی که بذور هر یک از گونه های علف هرز به صورت زنده در خاک باقی میمانند، به طور قابل توجهی متفاوت است.
پدیده خواب در بذر علف هرز جوانه زنی را تا زمان مساعد شدن شرایط رشدی به تأخیر می اندازد. این فرآیند ممکن است ذاتی بوده و به تناوب در جوانه زنی کمک نماید. علاوه بر این اگر شرایط محیطی نامساعد باشد امکان دارد خواب به بذر غیر خواب نیز القاء یا تحمیل شود این امر به بذر علف هرز این اطمینان را میدهد تا زمانی جوانه بزند که شرایط برای بقاء گیاهچه بسیار مساعد باشد.
۷- تکثیر رویشی علف های هرز
کلیه علف های هرز فرار کننده رقابتی الزاماً جزء علف های هرز یکساله نیستند. علف های هرز چند ساله علفی از جمله استثنائاتی هستند که ظرفیت بالایی برای رشد رویشی داشته و از علفهای هرز بسیار مهم دنیا به شمار میروند. رشد رویشی تک بوته های جدید علف هرز میتواند نقش بسیار موثری در استقرار علف هرز داشته باشد. دلیل این امر آن است که اندامهای رویشی علف هرز از نظر تغذیه متکی بر گیاه مادری بوده، از این مزیت رقابتی به ویژه در ابتدای فصل رشد استفاده میکنند. با این حال تکثیر رویشی معایبی نیز دارد.
از جمله میتوان به شباهت ژنتیکی گیاهان دختری با گیاه مادری اشاره کرد که باعث میشود گیاهان دختری نتوانند خود را به خوبی با تغییرات محیطی سازگار کنند. از این رو پراکندگی گسترده علف های هرز فقط از طریق رشد رویشی ممکن نیست، مگر اینکه از بذر بدین منظور استفاده کنند. ساختارهای رویشی عبارت از استولونها ریزوم ها، غده ها، پیازها، کورم ها بنه ها ریشه ها و توریون ها است.
منبع: کتاب علف کش ها و فیزیولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه تبریز، چاپ اول، ۱۳۹۶
بیشتر بدانید:
دیدگاهتان را بنویسید