تحقیق درمورد مقاومت علف های هرز به علف کش ها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

مقاومت علف های هرز به علف کش ها

در حال حاضر رایج ترین بحث در علف های هرز ،پیدایش علف های هرز مقاوم به علف کش و تغییر گونه های علف هرز است . علف های هرز مقاوم با یک سرعت هشدار دهنده در حال گسترش هستند .مقاومت به علف کش پدیده ای خاص نیست و در واقع مقاومت به آفت کش ها یک مشکل جهانی است که به هیچ دسته خاصی از آفات محدود نمی شود . اولین گزارش های مربوط به مقاومت حشرات به حشره کش ها در سال 1908 ،مقاومت عوامل بیماری زا به قارچ کش ها در سال 1940 و مقاومت علف های هرز به علف کش ها (تریازین ها) در سال 1968 ارائه شدند . مقاومت علف های هرز نسبت به علف کشها به صورت تصاعدی رو به افزایش است و حتی علف کشی مانند گلیفوسیت که از مطمئن ترین علف کش ها از نظر بروز مقاومت محسوب می شد نیز تا سال 2000 سه گونه علف هرز نسبت به آن مقاوم شده اند. تا کنون 294 بیوتیپ از 153 گونه از علف های هرز نسبت به علف کش های مختلف مقاوم شده اند (91 گونه دو لپه ای و 62 گونه تک لپه ای)

که از این تعداد حدود 200 بیوتیپ آن از سال 1980 به بعد مقاوم شده اند . شکل 3 روند افزایش تعداد بیوتیپ های مقاوم در طی 50 سال اخیر را نشان می دهد . برطبق گزارش های ارائه شده در سال 2000تا این تاریخ بیشترین بیوتیپ های مقاوم مربوط به بیوتیپ های مقاوم به بازدارنده های استولاکتات سینتاز (als،با گونه) و بعد از آن تریازین ها (با 59 گونه) می باشد . از نظر سهم گونه های مقاوم ، در سال 1994 بیشترین سهم مربوط به تریازین ها بوده است ؛ و در سال 1999 بیشترین سهم را باید مربوط به علف کش های بازدارنده als و بروز مقاومت سریع تر نسبت به این علف کش ها دانست. افزایش نسبت بیوتیپ های مقاوم به بازدارنده های استولاکتات سینتاز( als) در طی سال های اخیر به دو عامل بر می گردد ,یکی اینکه طی دهه گذشته نسبت فروش بازدارنده های als رو به افزایش بوده است . و دیگر اینکه بروز مقاومت در این گروه از علف کش ها سریع تر از بقیه علف کش ها اتفاق می ا فتد . همان طور که در جدول 2 ملاحظه می شود چناچه 5 سال متوالی و یا 5 بار مزرعه ای توسط علف کش ها ی بازدارنده als سمپاشی شود , مقاومت نسبت به این علف کش ها بروز پیدا می کند . این مدت برای علف کش ها ی بازدارنده accase,بازدارنده های فتوسنتز و بازدارنده های تقسیم سلولی به ترتیب 7,10و12 سال مصرف متوالی و یا 7,10و 12 سمپاشی مزرعه است . در عوض مقاومت نسبت به علف کش هایی مانند اکسین های مصنوعی پس از 25 سال مصرف متوالی یا 25 بار این سموم اتفاق می افتد .

چرا در خصوص بروز مقاومت به علف کش نگرانی وجود دارد؟

با توجه به اینکه برای کنترل علف های هرز تعداد زیادی علف کش و جود دارد ,چرا باید نگران مقاوم شدن علف کش خاص بود؟در این خصوص چند دلیل وجود دارد:یکی اینکه اگر بیوتیپی به یک یا بیش از یک علف کش مقاومت نشان دهد,آن غلف کش به سرعت از رده خارج می شوند وحذف یک علف کش نیز پیامد های اقتصادی ومحیطی مهمی را برای کشاورزی به دنبال دارد . نکته ی دیگر این است که با توجه به اینکه هزینه های زیادی صرف ثبت وتوسعه ی علف کش از رده خارج شده , می شود وهمچنین هزینه های زیادی صرف ثبت وتوسعه ی علف کش جدید شود، بنابراین جایگزین کردن یک علف کش هزینه های زیادی را در بر خواهد داشت . علاوه برموارد فوق تشخیص بیوتیپ های مقاوم نیز راحت وارزان نسبت ومستلزم صرف وقت وهزینه های زیادی است.البته وجود مقاومت ارزی نیز باعث می شود که بسیاری از مشکلات راتنها بتوان از طریق آزمون خطا حل کرد، که این امر نیز برای تولیدکنند بسیار گران تمام خواهد شد . برآورد هزینه مقاوم شدن برخی از علف های هرز بسیار هشداردهنده بوده وبیانگر صحت مطالب فوق می باشد . به عنوان مثال فقط در محصول پنبه یک ایالت کوچک از ایالات متحده ی آمریکا (کارولینای جنوبی ) هزینه ی مقاوم شدن نوعی علف هرز تاج خروسa) ( maranthus palmeri سالانه تقریبا 12 میلیون دلار آمریکا برآورد شده است . پیدایش مقاومت چند گانه نیز بر پیچیدگی ها ومشکلات مقاومت به علف کش می افزاید . مقاومت چند گانه ی یک مشکل عمده در استرالیا ست ودر آمریکای شمالی نیز در حال گسترش است . چنانچه علف های هرز با همین سرعت نسبت به علف کش ها مقاوم شوند ، در دهه ی آینده اکثر کشاورزان به دلیل مشکلات ناشی از آن ، متحمل لطمات اقتصادی عمده ای خواهند شد .

چگونه بیوتیپ های علف هرز مقاوم به علف کش انتخاب می شون د ؟

چناچه تعداد اندکی از گیاهان (یک بیوتیپ)درون یک گونه از علف هرز ین توانایی ژنتیکی را پیدا کرده باشند که پس از مصرف علف کش خاصی بتوانند بقاء خود را حفظ کنند ,در آن صورت انتخاب برای تغییر جمعیت علف های هرز (به نسبت یک جمعیت مقاوم به علف کش)شروع می شود . به طور کلی تعداد بیوتیپ های مقاوم موجود در جمعیت های طبیعی کم است ، ولی هنگامی که علف کش مصرف می شود ،اکثر علف های هرز حساس از بین رفته و همین تعداد اندک بیوتیپ مقاوم ،بقاء خود را حفظ می کنند ، به بلوغ می رسند و بذر تولید می کنند . حال اگر همان علف کش مجددا مصرف شود و علف های هرز مقاوم تولید مثل خود را ادامه دهند ،به مرور زمان جمعیت آنها افزایش خواهد یافت(شکل 4). از سوی دیگر از بین رفتن بیوتیپ های حساس سبب کاهش میزان رقابت بین گونه ای در علف های هرز شده و همین امر سبب بهرمندی بیشتر بیوتیپ های مقاوم می شود و زمینه را برای ازیاد آنها فراهم تر می سازد . پیشگویی دذر خصوص اینکه در چه گونه ای از علف هرز ؛بیوتیپ های مقاوم به علف کش خاصی بروز پیدا خواهند کرد ،امر مشکلی است. البته مشکلات گذشته ناشی از مقاومت به آفت کش ها ،حاکی از آن است که پیدایش علف های هرز مقاوم به علف کش ارتباط مستقیمی با برنامه های موجود در خصوص علف کش ها،گونه های علف هرز موجود و عملیات مدیریتی گیاهان زراعی دارد.

ارتباط شدت انتخاب با بروز مقاومت

همان طورکه ذکر شد، شدت انتخاب در عمل مانند یک صافی (فیلتر)عمل می کند که میتواند ضمن حفظ بیو تیپ های مقاوم، بیوتیپ های حساس را غربا ل کند. از این رو این امکان وجود دارد که علف کش هایی که اثر بازدارندگی موثر ومشخصی برروی علف های هرز دارند، بتوانند فشار انتخاب سنگینی را بر علف های هرز وارد کنند. به طور کلی اگر یک علف کش یا علف کش های با محل عمل مشابه به طور مکرر در یک مزرعه خاص مصرف شود، سرعت انتخاب برای مقاومت به شدت زیاد می شود . بیوتیپ های مقاوم تنها زمانی قابل رویت هستند که حدود 30درصد جمعیت را به خود اختصاص داده باشند ، در سالها ی نخستین مصرف یک علف کش به صورت متوالی ، نسبت بیوتیپ های مقاوم بسیار پایین بوده (کمتر از 1% جمعیت) ، ولی پس از مدتی این نسبت افزایش یافته وبیوتیپ های مقاوم بروز پیدا می کنند . در این صورت ممکن است یک روش مبارزه بسیار موثر به یک روش بسیا ر ضعیف تبدیل شود شکل 5روند افزایش میزان مقاومت به علف کش های سولفونبل اوره در یک جمعیت جارو را در طی سالیان متمادی نشان می دهد. همان طور که قبلا نیز اشاره شد ، در شرایط مزرعه ، چنانچه 3تا5 سال متوالی از علف کش های سولفونیل اوره (بازدارنده های استیل کوآنزیم آکروبوکسیلاز) مصرف شود،مقاومت به این علف کش ها بروز پیدا خواهد کرد.

خصوصیاتی از علف کش که فشار انتخاب را افزایش می دهند

این ویژگی ها عبارتند از :

علف کش هایی که روی یک محل عمل تاثیرمی گذارند؛

علف کش هایی که در طی یک فصل رشد چندین گاه مورد استفاده قرار می گیرند ؛

علف کش هایی که برای چند فصل پی در پی مصرف میشوند ویا کاربرد مکرر علف کش هایی با محل عمل مشابه برروی گیاهان زراعی مشابه یا مختلف؛

علف کش هایی که به همراه سایر عملیات کنترل علف هرز (مانند عملیات زراعی ) مورد استفاده قرار نمی گیرند .

علف کش هایی که یک محل عمل دارند :

برخی از علف کش ها فقط از طریق یک محل عمل تاثیر می گذارند در این گونه از علف کش ها احتمال بروز مقاومت بسیار زیاد است، زیرا تغییر یک ژن متواند روی پیوند یک علف کش ومحل عمل تاثیر گذاشته وباعث بروز مقاومت گردد.(شکل6).

علف کش هایی که چندین محل عمل دارند:

اگر یک علف کش چندین محل عمل داشته باشد، درآن صورت احتمال وجود بیوتیپ هایی که در همه محل ها اختلاف ژنتیکی داشته باشند ومنجر به افزایش مقاومت شوند کم است(شکل10). بنابراین احتمال بروز مقاومت به علف کش هایی که دارای چندین محل عمل هستند بسیار ضعیف خواهد بود.

خصوصیاتی از علف هرز که به مقاوم شدن کمک می کند

علف های هرز به دلیل تنوع ژنتیکی زیاد دارای قدرت تطابق وسازگاری زیاد با

تحقیق درمورد مقاومت علف های هرز به علف کش ها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

مقاومت علف های هرز به علف کش ها

در حال حاضر رایج ترین بحث در علف های هرز ،پیدایش علف های هرز مقاوم به علف کش و تغییر گونه های علف هرز است . علف های هرز مقاوم با یک سرعت هشدار دهنده در حال گسترش هستند .مقاومت به علف کش پدیده ای خاص نیست و در واقع مقاومت به آفت کش ها یک مشکل جهانی است که به هیچ دسته خاصی از آفات محدود نمی شود . اولین گزارش های مربوط به مقاومت حشرات به حشره کش ها در سال 1908 ،مقاومت عوامل بیماری زا به قارچ کش ها در سال 1940 و مقاومت علف های هرز به علف کش ها (تریازین ها) در سال 1968 ارائه شدند . مقاومت علف های هرز نسبت به علف کشها به صورت تصاعدی رو به افزایش است و حتی علف کشی مانند گلیفوسیت که از مطمئن ترین علف کش ها از نظر بروز مقاومت محسوب می شد نیز تا سال 2000 سه گونه علف هرز نسبت به آن مقاوم شده اند. تا کنون 294 بیوتیپ از 153 گونه از علف های هرز نسبت به علف کش های مختلف مقاوم شده اند (91 گونه دو لپه ای و 62 گونه تک لپه ای)

که از این تعداد حدود 200 بیوتیپ آن از سال 1980 به بعد مقاوم شده اند . شکل 3 روند افزایش تعداد بیوتیپ های مقاوم در طی 50 سال اخیر را نشان می دهد . برطبق گزارش های ارائه شده در سال 2000تا این تاریخ بیشترین بیوتیپ های مقاوم مربوط به بیوتیپ های مقاوم به بازدارنده های استولاکتات سینتاز (als،با گونه) و بعد از آن تریازین ها (با 59 گونه) می باشد . از نظر سهم گونه های مقاوم ، در سال 1994 بیشترین سهم مربوط به تریازین ها بوده است ؛ و در سال 1999 بیشترین سهم را باید مربوط به علف کش های بازدارنده als و بروز مقاومت سریع تر نسبت به این علف کش ها دانست. افزایش نسبت بیوتیپ های مقاوم به بازدارنده های استولاکتات سینتاز( als) در طی سال های اخیر به دو عامل بر می گردد ,یکی اینکه طی دهه گذشته نسبت فروش بازدارنده های als رو به افزایش بوده است . و دیگر اینکه بروز مقاومت در این گروه از علف کش ها سریع تر از بقیه علف کش ها اتفاق می ا فتد . همان طور که در جدول 2 ملاحظه می شود چناچه 5 سال متوالی و یا 5 بار مزرعه ای توسط علف کش ها ی بازدارنده als سمپاشی شود , مقاومت نسبت به این علف کش ها بروز پیدا می کند . این مدت برای علف کش ها ی بازدارنده accase,بازدارنده های فتوسنتز و بازدارنده های تقسیم سلولی به ترتیب 7,10و12 سال مصرف متوالی و یا 7,10و 12 سمپاشی مزرعه است . در عوض مقاومت نسبت به علف کش هایی مانند اکسین های مصنوعی پس از 25 سال مصرف متوالی یا 25 بار این سموم اتفاق می افتد .

چرا در خصوص بروز مقاومت به علف کش نگرانی وجود دارد؟

با توجه به اینکه برای کنترل علف های هرز تعداد زیادی علف کش و جود دارد ,چرا باید نگران مقاوم شدن علف کش خاص بود؟در این خصوص چند دلیل وجود دارد:یکی اینکه اگر بیوتیپی به یک یا بیش از یک علف کش مقاومت نشان دهد,آن غلف کش به سرعت از رده خارج می شوند وحذف یک علف کش نیز پیامد های اقتصادی ومحیطی مهمی را برای کشاورزی به دنبال دارد . نکته ی دیگر این است که با توجه به اینکه هزینه های زیادی صرف ثبت وتوسعه ی علف کش از رده خارج شده , می شود وهمچنین هزینه های زیادی صرف ثبت وتوسعه ی علف کش جدید شود، بنابراین جایگزین کردن یک علف کش هزینه های زیادی را در بر خواهد داشت . علاوه برموارد فوق تشخیص بیوتیپ های مقاوم نیز راحت وارزان نسبت ومستلزم صرف وقت وهزینه های زیادی است.البته وجود مقاومت ارزی نیز باعث می شود که بسیاری از مشکلات راتنها بتوان از طریق آزمون خطا حل کرد، که این امر نیز برای تولیدکنند بسیار گران تمام خواهد شد . برآورد هزینه مقاوم شدن برخی از علف های هرز بسیار هشداردهنده بوده وبیانگر صحت مطالب فوق می باشد . به عنوان مثال فقط در محصول پنبه یک ایالت کوچک از ایالات متحده ی آمریکا (کارولینای جنوبی ) هزینه ی مقاوم شدن نوعی علف هرز تاج خروسa) ( maranthus palmeri سالانه تقریبا 12 میلیون دلار آمریکا برآورد شده است . پیدایش مقاومت چند گانه نیز بر پیچیدگی ها ومشکلات مقاومت به علف کش می افزاید . مقاومت چند گانه ی یک مشکل عمده در استرالیا ست ودر آمریکای شمالی نیز در حال گسترش است . چنانچه علف های هرز با همین سرعت نسبت به علف کش ها مقاوم شوند ، در دهه ی آینده اکثر کشاورزان به دلیل مشکلات ناشی از آن ، متحمل لطمات اقتصادی عمده ای خواهند شد .

چگونه بیوتیپ های علف هرز مقاوم به علف کش انتخاب می شون د ؟

چناچه تعداد اندکی از گیاهان (یک بیوتیپ)درون یک گونه از علف هرز ین توانایی ژنتیکی را پیدا کرده باشند که پس از مصرف علف کش خاصی بتوانند بقاء خود را حفظ کنند ,در آن صورت انتخاب برای تغییر جمعیت علف های هرز (به نسبت یک جمعیت مقاوم به علف کش)شروع می شود . به طور کلی تعداد بیوتیپ های مقاوم موجود در جمعیت های طبیعی کم است ، ولی هنگامی که علف کش مصرف می شود ،اکثر علف های هرز حساس از بین رفته و همین تعداد اندک بیوتیپ مقاوم ،بقاء خود را حفظ می کنند ، به بلوغ می رسند و بذر تولید می کنند . حال اگر همان علف کش مجددا مصرف شود و علف های هرز مقاوم تولید مثل خود را ادامه دهند ،به مرور زمان جمعیت آنها افزایش خواهد یافت(شکل 4). از سوی دیگر از بین رفتن بیوتیپ های حساس سبب کاهش میزان رقابت بین گونه ای در علف های هرز شده و همین امر سبب بهرمندی بیشتر بیوتیپ های مقاوم می شود و زمینه را برای ازیاد آنها فراهم تر می سازد . پیشگویی دذر خصوص اینکه در چه گونه ای از علف هرز ؛بیوتیپ های مقاوم به علف کش خاصی بروز پیدا خواهند کرد ،امر مشکلی است. البته مشکلات گذشته ناشی از مقاومت به آفت کش ها ،حاکی از آن است که پیدایش علف های هرز مقاوم به علف کش ارتباط مستقیمی با برنامه های موجود در خصوص علف کش ها،گونه های علف هرز موجود و عملیات مدیریتی گیاهان زراعی دارد.

ارتباط شدت انتخاب با بروز مقاومت

همان طورکه ذکر شد، شدت انتخاب در عمل مانند یک صافی (فیلتر)عمل می کند که میتواند ضمن حفظ بیو تیپ های مقاوم، بیوتیپ های حساس را غربا ل کند. از این رو این امکان وجود دارد که علف کش هایی که اثر بازدارندگی موثر ومشخصی برروی علف های هرز دارند، بتوانند فشار انتخاب سنگینی را بر علف های هرز وارد کنند. به طور کلی اگر یک علف کش یا علف کش های با محل عمل مشابه به طور مکرر در یک مزرعه خاص مصرف شود، سرعت انتخاب برای مقاومت به شدت زیاد می شود . بیوتیپ های مقاوم تنها زمانی قابل رویت هستند که حدود 30درصد جمعیت را به خود اختصاص داده باشند ، در سالها ی نخستین مصرف یک علف کش به صورت متوالی ، نسبت بیوتیپ های مقاوم بسیار پایین بوده (کمتر از 1% جمعیت) ، ولی پس از مدتی این نسبت افزایش یافته وبیوتیپ های مقاوم بروز پیدا می کنند . در این صورت ممکن است یک روش مبارزه بسیار موثر به یک روش بسیا ر ضعیف تبدیل شود شکل 5روند افزایش میزان مقاومت به علف کش های سولفونبل اوره در یک جمعیت جارو را در طی سالیان متمادی نشان می دهد. همان طور که قبلا نیز اشاره شد ، در شرایط مزرعه ، چنانچه 3تا5 سال متوالی از علف کش های سولفونیل اوره (بازدارنده های استیل کوآنزیم آکروبوکسیلاز) مصرف شود،مقاومت به این علف کش ها بروز پیدا خواهد کرد.

خصوصیاتی از علف کش که فشار انتخاب را افزایش می دهند

این ویژگی ها عبارتند از :

علف کش هایی که روی یک محل عمل تاثیرمی گذارند؛

علف کش هایی که در طی یک فصل رشد چندین گاه مورد استفاده قرار می گیرند ؛

علف کش هایی که برای چند فصل پی در پی مصرف میشوند ویا کاربرد مکرر علف کش هایی با محل عمل مشابه برروی گیاهان زراعی مشابه یا مختلف؛

علف کش هایی که به همراه سایر عملیات کنترل علف هرز (مانند عملیات زراعی ) مورد استفاده قرار نمی گیرند .

علف کش هایی که یک محل عمل دارند :

برخی از علف کش ها فقط از طریق یک محل عمل تاثیر می گذارند در این گونه از علف کش ها احتمال بروز مقاومت بسیار زیاد است، زیرا تغییر یک ژن متواند روی پیوند یک علف کش ومحل عمل تاثیر گذاشته وباعث بروز مقاومت گردد.(شکل6).

علف کش هایی که چندین محل عمل دارند:

اگر یک علف کش چندین محل عمل داشته باشد، درآن صورت احتمال وجود بیوتیپ هایی که در همه محل ها اختلاف ژنتیکی داشته باشند ومنجر به افزایش مقاومت شوند کم است(شکل10). بنابراین احتمال بروز مقاومت به علف کش هایی که دارای چندین محل عمل هستند بسیار ضعیف خواهد بود.

خصوصیاتی از علف هرز که به مقاوم شدن کمک می کند

علف های هرز به دلیل تنوع ژنتیکی زیاد دارای قدرت تطابق وسازگاری زیاد با