دانلود پایان نامه

ماندگاری علف کش ها در خاک پس از کاربرد آنها از سه جنبه اهمیت دارد. اول، عاملی است که کنترل علف هرز در فصل جاری و در سال های آتی را تحت تاثیر قرار می دهد. دوم، این که ماندگاری از نظر تاثیر بالقوه آن بر آلودگی زیست محیطی اهمیت دارد هرچه علف کش مدت و زمان بیشتری در سطح یا درون خاک باقی بماند احتمال انتقال به نواحی مجاور یا منابع آب از طریق رواناب سطحی و نشت از طریق نیمرخ خاک افزایش می یابد. سوم، باقی مانده علف کش در خاک عامل آسیب به سایر گیاهان زراعی در سال های آتی است(راشد محصل وموسوی، 1385). تجزیه و ماندگاری علف کش تابعی از ماهیت علف کش مورد نظر، نوع خاک، روش کاربرد و شرایط محیطی بعد از کاربرد است استفاده از روش های زیست سنجی کمی و کیفی خاک در پژوهش های علوم علف های هرز متداول است مراد از زیست سنجی در پژوهش های علف کشی اندازه گیری پاسخ زیستی موجود زنده ای برای تعیین وجود یا غلظت ماده ای شیمیایی در گهرمایه است. زیست سنجی برای تعیین وجود علف کش ها معمولاً با استفاده از گونه های حساس به علف کش انجام می شود برای مثال، زیست سنجی خاک مستلزم کاشت گونه گیاهی محک در خاک تیمار شده با علف کش و پس از آن مقایسه پاسخ آن ها با گیاهان شاهد کاشته شده در خاک تیمار نشده یا در خاک حاوی غلظت معینی از علف کش است زیست سنجی بر دو فرض استوار است. (1) گونه گیاهی مورد استفاده در آزمون می بایست متناسب با غلظت علف کش پاسخ(آسیب دیدگی) نشان دهد؛ (2) پاسخ ها تکرار پذیر باشند(زندوهمکاران، 1387). زیست سنجی معمولاً برای اندازه گیری کمی غلظت های فعال بیولوژیکی علف کش ها مورد استفاده قرار می گیرد البته گاهی اوقات نیز از آن برای تعیین حضور یا غیبت علف کش ها استفاده می شود زیست سنجی کار دشواری است زیرا علف کش های مربوط به یک گروه علائم خسارت مشابهی ایجاد می کنند.
زیست سنجی علف کش را در واقع می توان روش ارزیابی علف کش بر اساس تعامل بین مولکول علف کش و موجودی زنده عنوان نمود. این ارزیابی ممکن است از ماهیتی کیفی یا کمی برخوردار باشد. معمولاً گیاهان عالی یا میکروارگانیسم ها تحت عنوان گونه های شاخص یا محک در این نوع مطالعات مورد استفاده قرار می گیرند. به عبارت کاملاً ساده در آزمایش زیست سنجی از گیاهان حساس به منظور تشخیص حضور علف کش، در حد غلظت هایی که سبب بازدارندگی جوانه زنی یا رشد شود استفاده می گردد. حساسیت گیاهان نسبت به علف کش درجات متفاوتی دارد. پاسخ گیاهان محک به علف کش ها در قالب مولفه های(پارامترهای)مختلف گیاهی ارزیابی می شود. علف کش ها ممکن است به شدت از جوانه زنی گونه های حساس ممانعت به عمل آورند، اما به ندرت فقط بر اساس جوانه زنی استنتاج می شود. در غلظت های کمتر از حد کشنده علف کش ممکن است از طویل شدگی ریشه یا شاخساره جلوگیری کند وبرخی گونه های حساس پاسخ وابسته به دزی نشان می دهند که امکان ارزیابی اندازه گیری ها را فراهم می کند. انواع مختلف روش های زیست سنجی شامل زیست سنجی با استفاده از میکروارگانیسم ها، روش ساده زیست سنجی، زیست سنجی مزرعه ای، زیست سنجی آزمایشگاهی، زیست سنجی های برگی، زیست سنجی گهر مایه ای و زیست سنجی در پتری دیش مورد استفاده قرار می گیرد(زند و همکاران، 1387).
استفاده از این روش های زیست سنجی سه مزیت اصلی دارد: اول حساسیت بالا برای علف کش هایی که در مقادیر کم به کار می روند نظیر سولفونیل اوره ها(بیر و همکاران، 1988؛ هولاوی و همکاران، 1999). دوم این که برخی روش های تجزیه جدید برای اندازه گیری این قبیل علف کش ها ارائه شده است که بسیار تخصصی، حساس و پرهزینه هستند و به طور گسترده ای در دسترس نیست(مثل روش آنالیز دستگاهی). در حالی که روش های زیست سنجی به سهولت در دسترس و کم هزینه هستند. در نهایت در آزمایش های زیست سنجی قسمتی از کل باقی مانده علف کش در خاک که برای جذب گیاهی در دسترس است، اندازه گیری می شود و این همان چیزی است که در ارزیابی خطر آسیب دیدگی گیاهان زراعی بعدی به کار می آید(رشید و همکاران، 2001).
در آزمایش های زیست سنجی معمولاً دو نوع متفاوت پاسخ گیاهی اندازه گیری می شود: (1) پاسخ اندام های گیاهی- مشتمل بر طویل شدگی ریشه یا شاخساره، تکثیر، کلروز یا نکروز شدن اندام گیاهی معین و تغییرات مرفولوژیکی آن؛ (2) پاسخ کلی گیاه- معمولاً به صورت کلروز یا فرونشانی یا بازدارندگی رشد گیاهی متظاهر می شود یا با برداشت گیاهان و اندازه گیری وزن تر یا وزن خشک معلوم می گردد. در صورت یکنواختی شرایط، در زیست سنجی وزن تر در مقایسه با وزن خشک از ارزش بیشتری برخوردار است، زیرا گیاهی که تازه از بین رفته و نکروز شده دارای وزن خشک تقریباً برابری با گیاهان سبز سالم خواهد بود. علاوه بر این ممکن است تاثیر فعالیت های فیزیولوژیکی گیاه مورد ارزیابی قرار گیرد. در مقایسه با معیار های وزن و ارتفاع بوته، میزان مصرف آب گیاه حساسیت بیشتری نسبت به فعالیت علف کش دارد. تعیین وزن تر و وزن خشک گیاه محک از جمله مهم ترین معیارهای ارزیابی در آزمایش های زیست سنجی است. اندازه گیری طول دمبرگ، طول برگ یا سطح برگ نیز در ارزیابی فعالیت علف کش ها مورد استفاده قرار می گیرد. چنین اندازه گیری هایی معمولاً بعد از گذشت 2 تا 3 هفته از رشد ثبت می گردد. کاهش فعالیت فتوسنتزی، محتوای کلروفیل و زیستایی بافت های ریشه ناشی از کاربرد علف کش ها نیز می تواند در زیست سنجی مورد استفاده قرار گیرد. در برخی موارد ارزیابی کیفی بر مبنای عارضه های گیاهی مربوط به هر گروه علف کش ها یا ترکیب معینی صورت می گیرد. در صورتی که شدت عوارض گیاهی وابسته به دز باشد، چنین معیاری می تواند به صورت کمی نیز به کار گرفته شود. برای مثال، باقی مانده علف کش توفوردی در خاک براساس اپی ناستی و بدشکلی ساقه نخودفرنگی و بدشکلی گیاه پنبه قابل اندازه گیری است(زندوهمکاران،1387).
این تحقیق به منظور:
1- سنجش حساسیت گیاهان زراعی عمده استان گلستان نسبت به مقادیر مختلف علف کش های خانواده سولفونیل اوره
2- سنجش تاثیر محتوای ماده آلی خاک بر قابلیت دسترسی علف کش های خانواده سولفونیل اوره توسط گیاهان زراعی انجام شد.
فصل دوم
بررسی منابع
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی سولفونیل اوره ها
مشابه بسیاری از علف کش های دیگر، ویژگی فیزیکی و شیمیایی سولفونیل اوره ها برای آگاهی از رفتار علف کش ها در گیاهان و خاک مهم می باشند. علف کش های سولفونیل اوره در دمای معمولی جامد بوده و دارای ترکیبات کریستاله هستند. این ترکیبات دارای فشار بخار کم بوده و در نتیجه فرّار نیستند. این علف کش ها معمولاً به شکل پودر(روان ریز خشک)یا در برخی موارد به شکل قرص که در آن مقادیر کم علف کش به شکل بسته می باشد فرموله می گردد و از این طریق امکان جا به جایی دقیق علف کش در مقادیر کم در سطح مزرعه ممکن می شود. علف کش های سولفونیل اوره اسید های ضعیفی می باشند، ثابت اسیدی آنها بین 3 تا 5 متغیر می باشد. پروتون روی پل و مجاور گروه های سولفونیل و کربونیل به این دلیل که در مجاورت یک عامل الکترون خواه قرار گرفته، دارای خاصیت اسیدی می باشند. در نتیجه سولفونیل اوره ها بلافاصله در واکنش با هیدروکسیدهای فلزی به شکل نمک در می آیند که از خصوصیات مورد توجه در رابطه با جذب سطحی خاک است که با افزایش pH حلالیت این ترکیبات در آب افزایش می یابد(راشد محصل وهمکاران، 1385).
علف کش های خانواده سولفونیل اوره
ترکیبات سولفونیل اوره عمده ترین گروه از علف کش هایی هستند که به دلیل اثر مشترک شان که ممانعت از آنزیم استولاکتات سنتاز است، مجموعاً بازدارنده های ALS خوانده می شوند(راشد محصل و همکاران، 1385). علف کش های خانواده سولفونیل اوره بازدارنده استوهیدروکسی اسید سنتاز نیز نامیده می شوند. استولاکتات سنتاز یا استوهیدروکسی سنتاز، اولین آنزیم لازم در بیوسنتز ساختار زنجیره ای شاخه دار اسید های آمینه ضروری لوسین، ایزولوسین و والین در گیاهان می باشند(شوستر و همکاران، 2007 ؛والی و همکاران، 2007 ؛ هاچینسون و همکاران، 2007 ؛ کریستوفر و همکاران، 2006).
علف کش های خانواده سولفونیل اوره در ایران
اولین علف کش سولفونیل اوره ثبت شده در ایران، علف کش تری بنورون متیل با نام تجاری گرانستار است که در سال 1369 به ثبت رسید. در بین سال های 1369 تا 1388، 10 علف کش دیگر از این خانواده به ثبت رسیده اند. علف کش های سولفونیل اوره ثبت شده در این سال ها متمرکز به سه محصول اصلی گندم، برنج و ذرت بودند(زندوهمکاران، 1386 ؛ زندوهمکاران، 1387).
علف کش یدوسولفورون+ مزوسولفورون+ مفن پایر(شوالیه، WG 6%)
شوالیه علف کش پس رویشی دو منظوره از خانواده سولفونیل اوره می باشد که علف های هرز پهن برگ و باریک برگ در غلات(گندم، تریتیکاله، چاودار) را به طور هم زمان کنترل می کند. شوالیه مخلوط مزوسولفورون و یدوسولفورون به همراه ایمن کننده است که موجب افزایش خاصیت انتخابی شوالیه شده بدون آن که تاثیری در اثر علف کشی شوالیه بگذارد. مشابه سایر علف کش های خانواده سولفونیل اوره، اولین نقطه تاثیر شوالیه بر سنتز آنزیم استو هیدروکسی اسید سنتاز می باشد. دو ماده موثر موجود در شوالیه پس ازسمپاشی به صورت سیستمیک از راه برگ و مقداری نیز از طریق ریشه جذب علف های هرز و پس از 48 ساعت باعث توقف رشد آن می شوند. ابتدا توقف رشد و سپس نقاط کمرنگی روی علف های هرز مشاهده می شود و به دنبال آن زردی و نهایتاً سوختگی در برگ ها و ساقه علف های هرز نمایان می شود. ایمن کننده موجود در شوالیه مانند کاتالیزور عمل می کند و باعث سرعت بخشیدن به تجزیه ترکیبات علف کش در غلات می شود. انعطاف پذیری کاربرد شوالیه(از مرحله 2 برگی تا انتهای پنجه زنی گندم) کشاورزان را قادر می سازد که با یک بار سمپاشی پهن برگ ها و باریک برگ ها را به طور هم زمان کنترل نمایند. شوالیه به میزان 350 گرم در هکتار استفاده می شود. افزودن روغن(سورفاکتانت های غیر یونی مانند روغن ولک و سیتوگیت) به میزان 2 در هزار اثر علف کش شوالیه را افزایش می دهد(توسلی، 1388؛ بهنیا، 1386؛ خیامی راد، 1386).
علف کش سولفوسولفورون (آپیروس، WG 75%)
آپیروس علف کشی انتخابی است که برای کنترل علف های هرز پهن برگ و باریک برگ در مزارع گندم به کار می رود. عمدتاً توسط برگ علف های هرز و به صورت سیستمیک عمل می نماید. این علف کش پس از 4 ساعت کاملاً جذب گیاه شده و وارد آوند آبکش می شود و مانع فعالیت آنزیم استولاکتات سنتاز می گردد. آپیروس اولین علف کشی است که علف هرز بروموس را کاملاً کنترل می کند. آپیروس دارای فرمولاسیون گرانول قابل پخش در آب است که مقدار مصرف آن در هکتار ناچیز یعنی 6/26 گرم(به همراه سورفکتانت غیر یونی مانند سیتوگیت) می باشد. پس از سمپاشی حداکثر طی چهار ساعت، جذب بافت علف هرز می شود. در نتیجه بارندگی پس از این مدت اثر سوئی بر کارایی آن ندارد. بهترین زمان مصرف برای به دست آوردن حداکثر تاثیر، در مرحله 2 تا 4 برگی علف های هرز است. رطوبت خاک و دمای مناسب باعث افزایش تاثیر آن می گردد. پایداری آپیروس در خاک زیاد می باشد(توسلی، 1388؛ بهنیا، 1386؛ خیامی راد، 1386).
علف کش سولفوسولفورون+ متسولفورون متیل(توتال، WG 75%)
توتال علف کش انتخابی از خانواده سولفونیل اوره در مزارع گندم و جو است که به صورت پس رویشی بسیاری از علف های هرز پهن برگ و باریک برگ را به میزان 50-40 گرم در هکتار به نحو موثری کنترل می نماید. توتال عمدتاً از طریق برگ و ریشه جذب می شود و بیشترین تاثیرآن زمانی است که علف های هرز کوچک و با فعالیت رویشی بالا باشند. ماده موثره توتال بلافاصله بعد از مصرف، جذب گیاه و به سرعت به سلول های رویشی واقع در نوک شاخ و برگ و ریشه ها منتقل می شود. در علف های هرز حساس پس از چند ساعت تقسیم سلولی مختل و در نتیجه رشد گیاه متوقف می گردد(توسلی، 1388؛ بهنیا، 1386؛ خیامی راد، 1386).
علف کش یدوسولفورون+ مزوسولفورون+ مفن پایر (آتلانتیس،OD 1.2% )
آتلانتیس علف کشی پس رویشی و دو منظوره ازخانواده سولفونیل اوره می باشد که علف های هرز پهن برگ و باریک برگ غلات را به طور همزمان کنترل می کند. آتلانتیس به همراه ایمن کننده ثبت شده که موجب افزایش خاصیت انتخابی آن می شود، بدون آن که تاثیری بر کارایی آن بگذارد. اولین نقطه تاثیر این علف کش مانند سایر علف کش های خانواده سولفونیل اوره، سنتز آمینواسیدهاست. دو ماده موثر موجود درآتلانتیس پس از سمپاشی به صورت سیستمیک از طریق برگ و مقدار کمی نیز از طریق ریشه جذب علف های هرز می گردند و پس از 48 ساعت باعث توقف رشد آنها می شوند. ابتدا توقف رشد وسپس نقاط کمرنگی روی علف های هرز مشاهده می شود و به دنبال آن زردی و نهایتاً سوختگی در برگها و ساقه علف های هرز بروز می کند. ایمن کننده موجود در آتلانتیس مانند کاتالیزور عمل می کند و باعث سرعت بخشیدن به تجزیه آن در غلات می شود. انعطاف پذیری کاربرد آتلانتیس (مرحله 2 برگی تا انتهای پنجه زنی گندم) کشاورزان را قادر می سازد که با یک بارسمپاشی پهن برگ ها و باریک برگ ها را به طور هم زمان کنترل نمایند. آتلانتیس به میزان 25/1 لیتر در هکتار استفاده می شود، افزودن روغن(سورفاکتانت های غیر یونی مانند روغن ولک و سیتوگیت) به میزان 2 در هزار تاثیر آن را افزایش می دهد(توسلی، 1388؛ بهنیا، 1386؛ خیامی راد، 1386).