بررسی کارایی برخی علف‌کش‌های جدید در کنترل سوروف (Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv) در ژنوتیپ‌های مختلف برنج

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار مؤسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

چکیده

سابقه و هدف: سوروف مهم‌ترین و فراوانترین علف‌هرز مزارع برنج در ایران است و مبارزه شیمیایی (مصرف بوتاکلر) نقش اصلی در مدیریت آن ایفا می‌کند. مصرف بوتاکلر در اغلب کشورهای برنج‌خیز به‌دلیل مخاطرات بهداشتی و زیست‌محیطی محدود یا ممنوع بوده و در ایران نیز تولید و تجارت آن در آینده نزدیک غیرمجاز خواهد بود. امروزه به‌دلیل مخاطرات ناشی از کاربرد گسترده علف‌کش‌ها مدیریت تلفیقی علف‌های هرز با بهره‌گیری از ارقام با توانایی رقابتی بیشتر در برابر علف‌های هرز جهت کاهش وابستگی به علف‌کش‌ها مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. این پژوهش با هدف مطالعه‌ی کارایی برخی علف‌کش‌های جدید جهت معرفی به‌عنوان جایگزین بوتاکلر برای کنترل سوروف و نیز بررسی تأثیر رقم برنج بر کارایی علف‌کش‌ها اجرا شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مؤسسه تحقیقات برنج کشور- رشت در سال 1396 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل ژنوتیپ‌های برنج (هاشمی، خزر و لاین 203) و نوع علف‌کش (دز توصیه‌شده علف‌کش‌های بوتاکلر، کلومازون، پندیمتالین و فلوستوسولفورون) بود. همچنین تیمارهای آزمایشی شامل کرت‌های شاهد وجین‌دستی و شاهد عدم کنترل علف‌های هرز بود.
یافته‌ها: زیست‌توده سوروف و عملکرد شلتوک تحت تأثیر ژنوتیپ برنج، نوع علف‌کش و برهم‌کنش بین آنها قرار گرفت. زیست‌توده سوروف در تیمار شاهد با علف‌هرز در ارقام خزر، هاشمی و لاین 203 به‌ترتیب 334، 246 و 7/212گرم در مترمربع بود که در ارقام خزر و هاشمی به‌ترتیب 57 و 16 درصد بیشتر از لاین جدید 203 بود و بیانگر توانایی متفاوت ارقام در بازدارندگی از رشد سوروف است. کاهش عملکرد شلتوک در تیمار شاهد علف‌هرز در ارقام خزر، هاشمی و لاین 203 به‌ترتیب 63، 74 و 87 درصد در مقایسه با شاهد وجین‌دستی بود. کاهش بیشتر عملکرد لاین 203 علی‌رغم بازدارندگی بیشتر برروی سوروف به‌دلیل دیررس بودن این رقم و دوره رقابت طولانی‌تر با سوروف است. هم‌چنین زیست‌توده سوروف در تیمارهای مربوط به علف‌کش جدید پندیمتالین مشابه یا کمتر از مقدار آن در کرت‌های تیمار‌شده با علف‌کش بوتاکلر، فلوستوسولفورون و کلومازون بود. عملکرد شلتوک در کلیه ژنوتیپ‌های برنج در کرت‌های تیمار شده با علف‌کش پندیمتالین از لحاظ آماری فاقد اختلاف با مقدار آن در کرت‌های تیمار شده با بوتاکلر و تیمار شاهد وجین‌دستی بود. کارایی خوب پندیمتالین در کنترل سوروف و عملکرد شلتوک مشابه بوتاکلر و وجین‌دستی، بیانگر پتانسیل این علف‌کش جهت جایگزینی علف‌کش در دست حذف از لیست سموم مجاز، بوتاکلر است. هم‌چنین عملکرد شلتوک لاین 203 در تیمار کلومازون و فلوستوسولفورن از لحاظ آماری مشابه با شاهد وجین‌دستی بود، در‌حالی‌که عملکرد شلتوک ارقام هاشمی و خزر در تیمار با دو علف‌کش جدید فوق به‌طور معنی‌داری کمتر از شاهد وجین‌دستی بود، که این نتیجه نیز بیانگر برتری رقابتی لاین 203 نسبت به ارقام هاشمی و خزر در کنترل سوروف در شرایط مزرعه‌ای است.
نتیجه‌گیری: در یک دهه‌ی اخیر بیش از 95 درصد شالیزارهای شمال کشور با علف‌کش بوتاکلر جهت کنترل شیمیایی سوروف تیمار شده‌اند. در سال‌های اخیر نگرانی‌ها از تأثیر سوء بوتاکلر بر سلامت جامعه و محیط‌زیست افزایش یافته و این علف‌کش از لیست سموم مجاز کشور در آینده نزدیک حذف خواهد شد. باتوجه به کارایی خوب پندیمتالین در کنترل سوروف و عملکرد بالای شلتوک در کرت‌های تیمار شده با این علف‌کش می‌توان پندیمتالین را به عنوان جایگزین بوتاکلر جهت کنترل سوروف در مزارع برنج ایران معرفی نمود، اگرچه بهره‌گیری از ارقام جدید رقابتگر نیز به موفقیّت در این خصوص کمک خواهند نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficacy of some new herbicides for barnyardgrass controlling (Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv) in different rice genotypes

نویسندگان [English]

  • Bijan Yaghoubi 1
  • Hashem Aminpanah 2
  • Payman Sharifi 2
1 Associate Prof., Rice Research Institute of Iran (RRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
2 Associate Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives:
Barnyardgrass is the most important and most abundant weed of paddy fields in Iran and chemical control (butachlor) play a major role in its management. The usage of butachlor in most rice growing countries is restricted or prohibited due to health and environmental hazards, and its production and trade in Iran will be banned in the next future. Due to the dangers posed by widespread usage of herbicides integrated weed management with more weed competitive varieties to reduce herbicide dependence is taken into consideration. This study aimed to study the efficacy of some new herbicides for introducing as a substitute for butachlor and also to investigate the effect of rice cultivar on herbicide performance.
Materials and Methods: The experiment was conducted as a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications at Rice Research Institute of Iran-Rasht in 2018. Factors included rice genotypes (Hashemi, Khazar and Line 203 “Line”) and herbicide type (recommended dosage of butachlor, clomazone, pendimethalin and flucetosulfuron herbicides). Moreover, hand weeded and weedy plot were included to the experiment as controls.

Results: The barnyardgrass biomass and rice yield were affected by rice genotype, herbicide type and their interaction. The barnyardgrass biomass in weedy control in Khazar, Hashemi and Line cultivars was 227.7, 246 and 334 g m-2, respectively, which in Khazar and Hashemi cultivars was 57% and 16% higher, compared with line respectively, indicating different ability of cultivars to inhibit the barnyardgrass growth. The reduction in grain yield of rice in weedy control in Khazar, Hashemi and Line cultivars was 63, 74 and 87%, respectively, compared to hand weeded control. More reduction in line grain yield despite more inhibitory effect on barnyardgrass is due to late maturing of this line and longer period of interference with barnyardgrass. The dry weight of barnyardgrass in plots treated with pendimethalin was similar to or less than the treatments treated with butachlor, flucetosulfuron and clomazone. Also rice yield in all genotypes in plots treated with pendimethalin herbicide was not statistically different from that in the plots treated with butachlor and hand weeded control treatment. The good efficacy of pendimethalin in controlling barnyardgrass and producing grain yield similar to butachlor and hand weeded control indicates the potential of this herbicide to be introduced as a replacement for butachlor. Also, the yield of line in plots treated with clomazone and flucetosulfuron was statistically similar to the yield of hand weeded control plot, while the yield of Hashemi and Khazar cultivars in plots treated with the two new above mentioned herbicides were significantly lower than hand weeded control. These results indicate the competitive advantage of line over Hashemi and Khazar cultivars in barnyardgrass control.
Conclusion: In the last decade, more than 95 percent of paddy fields in the north of the country have been treated with butachlor herbicides for chemical control of barnyardgrass. In recent years, concerns have been raised about the adverse effects of butachlor on the health of the community and the environment, and the herbicide will be removed from the countries authorized pesticides list in the near future. Due to the good performance of pendimethalin in barnyardgrass control and the high grain yield in treated plots with this herbicide, it could be introduced as a butachlor substitute for barnyardgrass control in Iranian rice fields, although the cultivation of new competitor cultivars will also contribute to be successful.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clomazone
  • Flucetosulfuron
  • Competitive ability
  • Pendimethalin
  • Weed
1.Abbas, T., Nadeem, M.A., Tanveer, A., Ali, H.H. and Matloob, A. 2017. Evaluation and management ACCase inhibitor resistant littleseed canary grass (Phalaris minor) in Pakistan. Arch. Agron. Soil Sci. 11: 1613-1622.
2.Ahmed, S. and Chauhan, B.S. 2015. Efficacy and phytotoxicity of different rates of oxadiargyl andpendimethalin in dry-seeded rice (Oryza sativa L.) in Bangladesh. Crop Prot. 72: 169-174.
3.Aminpanah, H. 2011. Response of more and less competitive rice cultivars to different densities of barnyardgrass. Electron. J. Crop Prod. 4: 4. 67-84.(In Persian)
4.Aminpanah, H. and Yaghoubi, B. 2018. Efficacy of some herbicide for bulrush (Bolboschoenus maritimus (L.) Palla control in paddy fields of Northern Iran. J. Plant Prot. 32: 2. 245-255. (In Persian)
5.Ampong-Nyarko, K. and De Detta, S.K. 1991. A handbook for weed control in rice. International Rice Research Institute, Philippines, 113p.
6.Andres, A., Concenço, G., Theisen, G., Vidotto F. and Ferrero, A. 2013. Selectivity and weed control efficacy of pre- and post-emergence applications of clomazone in Southern Brazil. Crop Prot. 53: 103-108.
7.Bhimal, J.P. and Pandey, P.C. 2014.Bio-efficacy of new herbicide molecules for broad spectrum weed control in transplanted rice (Oryza sativa L.). The Bioscan. 9: 4. 1549-1551.
8.Bhullar, M.S., Kumar, S., Kaur, S., Tarundeep, K., Singh, J., Yadav, R., Chauhan, B.S. and Gill, G. 2016. Management of complex weed flora in dry-seeded rice. Crop Prot. 83: 20-26.
9.Bollich, P.K., Jordan, D.L., Walker, D.M. and Burns A.B. 2000. Rice (Oryza sativa) response to the microencapsulated formulation of clomazone. Weed Technol. 14: 89-93.
10.Bond, J.A., Walker, T.W. and Koger, C.H. 2009. Pendimethalin applications in stale seedbed rice production. Weed Technol. 23: 167-170.
11.Chauhan, B.S. 2012. Weed management in direct-seeded rice systems. International Rice Research Institute, 25p.
12.Dass, A., Shekhawat, K., Choudhary, Anil K., Sepat, S., Rathore, S.S., Mahajan, G. and Chauhan, B.S., 2017. Weed management in rice using crop-competition. Crop Prot. 95: 45-52.
13.Estorninos, L.E., Gealy, D.R. and Talbert, R.E. 2002. Growth responseof rice (Oryza sativa) and red rice(O. sativa) in a replacement series study. Weed Technol. 16: 401-406.
14.Gibson, K.D. and Fischer, A.J. 2004. Competitiveness of rice cultivars as a tool for crop-based weed management. In: Weed Biology and Management(ed. Inderjit), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. pp. 517-537.
15.Hassan, G., Tanveer, S., Khan, N.U. and Munir, M. 2010. Integrating cultivars with reduced herbicide rates for weed management in maize. Pak. J. Bot.42: 1923-1929.
16.Heap, I. 2017. The International Survey of Herbicide Resistant Weeds. [Cited 20 June 2017.] Available from URL: http://www.weedscience.org/in.asp.
17.Jannink, J.L., Orf, J.H., Jordan, N.R. and Shaw R.G. 2000. Index selection for weed suppressive ability in soybean. Crop Sci. 40: 1087-1094.
18.Javaid, M.M., Tanveer, A., Ali, H.H., Shahid, M.A., Balal, R.M. and Aqeel, M.A. 2016. Wheat yield loss in a two species competition with Emex australis and Emex spinosa. Planta Daninha.34: 35-46.
19.Jordan, D.L. and Kendig, J.A. 1998. Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) control with postemergence application of propanil and clomazone in dry‐seeded rice (Oryza sativa). Weed Technol.12: 537-541.
20.Kaya-Altop, E. and Mennan, H. 2011. Genetic and morphologic diversityof Echinochloa crus-galli populationsfrom different origins. Phytoparasitica. 39: 93-102.
21.Kaya-Altop, E., Şahin, M., Jabran K., Phillippo C.J., Zandstra B.H. and Mennana H. 2019. Effect of different water management strategies on competitive ability of semi-dwarf rice cultivars with Echinochloa oryzoides. Crop Prot. 116: 33-42.
22.Khaliq, A., Matloob, A., Ihsan, M.Z., Abbas, R.N., Aslam, Z. and Rasul, F. 2013. Supplementing herbicides with manual weeding improves weed control efficiency, growth and yield ofdry seeded rice. Int. J. Agric. Biol.15: 191-199.
23.Kim, D.S., Koo, S.J., Lee, J.N., Hwang, K.H., Kim, T.Y., Kang, K.G.,Hwang, K.S., Joe, G.H., Cho, J.H.and Kim, D. 2003. Flucetosulfuron: a new sulfonylurea herbicide. Proc. Intl. Congr., Crop Science & Technology, BCPC, Farnham, Surrey, UK, pp. 87-92.
24.Lesnik, M. 2003. The impact of maize stands density on herbicide efficiency. Plant Soil Environ. 49: 1. 29-35.
25.Mennan, H., Ngouajio, M., Sahin, M., Isık, D. and Kaya-Altop, E. 2012. Competitiveness of rice (Oryza sativa L.) cultivars against Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. in water seeded production systems. Crop Prot. 41: 1-9.
26.Mohammad Sharifi, M. 2000. Practical handbook of paddy weeds and herbicide management in Iran: Ministry of Agriculture, 114p. (In Persian)
27.Naylor, R. 1996. Herbicides in Asian rice transitions in weed management: Stanford University. 270p.
28.O’Barr, J.H., McCauley, G.N., Bovey, R.W., Senseman, S.A. and Chandler, J.M. 2007. Rice response to clomazone as influenced by application rate, soil type, and planting date. Weed Technol. 21: 199-205.
29.Sanchotene, D.M., Kruse, N.D., Avila, L.A., Machado, S.L.O., Nicolodi, G.A. and Dornelles, S.H.B. 2010. Efeito do protetor dietholate na seletividade de clomazone em cultivares de arroz irrigado. Planta Daninha. 28: 339-346.
30.Savary, S., Willocquet, L., Elazegui, F.A., Castilla, N.P. and Teng, P.S. 2000. Rice pest constraints in tropical Asia: Quantification of yield losses due to rice pests in a range of production situations. Plant Dis. 84: 3. 357-369.
31.Scherder, E.F., Talbert, R.E. and Clarck, S.D. 2004. Rice (Oryza sativa) cultivar tolerance to clomazone. Weed Technol. 18: 140-144.
32.Schreiber, F., Avila L., Scherner A., Gehrke V. and Agostinetto D. 2015. Volatility of different formulations of clomazone herbicide, Planta Daninha 33: 315-321.
33.Singh, V., Jat, M.L., Ganie, Z.A., Chauhan, B.S. and Gupta, R.K. 2016. Herbicide options for effective weed management in dry direct-seeded rice under scented rice-wheat rotation of Western Indo-Gangetic Plains. Crop Prot. 81: 168-176.
34.Sorooshzadeh, A., Aminpanah, H., Zand, E., Momeni, A. and Mohadesi, A. 2010. Comparison between rice (Oryza sativa L.) cultivars for competitiveness against barnyardgrass (Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv). Agron. J.86: 51-57. (In Persian)
35.Valverde, B. 2001. Modified herbicide regimes for propanil-resistant jungle rice control in rain-fed rice. Weed Sci.
49: 395-405.
36.Yaghoubi, B. 2019. Study some aspect of biology, ecology, response to herbicides and seed engineering properties of invasive [Echinochloa oryzoides (Ard.) Fritsch] and common (Echinochloa crus-galli L.) barnyardgrass. Final report. Agriculture Research, Education and Extension Organization, Rice Research Institute of Iran. 36p.(In Persian)
37.Yaghoubi, B., Alizadeh, H., Rahimian, H., Baghestani, M., Sharifi, M. and Davatgar, N. 2010. A review on researches conducted on paddyfield weeds and herbicides in Iran. 3rd Iranian weed sci. congress. Babolsar, Mazandaran, Iran. pp. 2-11. (In Persian)
38.Yaghoubi, B., Alizadeh, H., Rahimian, H., Baghestani, M.A. and Davatgar, N. 2011. Comparison of some herbicides on causing the dwarfness on rice. Iran. J. Weed Sci. 2: 6. 23-40. (In Persian)
39.Zand, E. and Beckie, H. 2002. Competitive ability of hybrid and open pollination canola (Brassica napus L.) with wild oat (Avena fatua L.). Can. J. Plant Sci. 82: 473-480.
40.Zhang, W., Webster, E.P., Blouin,D.C. and Linscombe, S.D. 2004. Differential tolerance of rice (Oryza sativa) varieties to clomazone. Weed Technol. 18: 73-76.