مقاومت توده‌های یولاف‌وحشی زمستانه (Avena ludoviciana) به علف‏کش کلودینافوپ‌پروپارژیل در جنوب کرمان

مقدمه

یولاف‌وحشی‌زمستانه (Avena ludoviciana Durieu.) از تیره گندمیان[1]،یکی ازعلف‌های‌‌هرز مساله‏ساز مزارع گندم است که مقدار خسارت‏زایی این علف‌هرز در مزارع گندم کشور، بیش از 23 درصد گزارش شده است (Zand et al., 2007). پراکنش این علف‏هرز در مزارع گندم، جو و کلزا، یونجه، نیشکر، چغندر، سیب‏زمینی و باغ‏های پسته، گزارش شده است (Sanei Shariat Panahi., 1998). مهم‏ترین گونه غالب این علف‏هرز در ایران، یولاف‌وحشی زمستانه[2] است(Dezfuli, 1998). عمده­ترین روش کنترل علف‏هرز یولاف‌وحشی در دنیا  و ایران، استفاده از علف‏کش‌های شیمیایی است، به‌طوری‌که با برخی علف‏کش‌های ثبت شده در کشور می‏توان این علف‏هرز را در مرحله­ سه برگی تا اواسط پنجه­زنی به‌ خوبی کنترل نمود (Zand et al., 2020). علف‏کش‏های بازدارنده‌‌ استیل کوآنزیم آ کربوکسیلاز[3]، یکی از مهم‏ترین گروه‌های علف‏کشی برای کنترل علف‌های‏‌هرز باریک می‌باشند. این گروه از علف‏کش‌ها دارای سه خانواده مهم شیمیایی آریلوکسی‌فنوکسی‌پروپیونات (APP)، سیکلوهگزاندیون‌ (CHD) و فنیل پیرازولین (PZZ) است که به‌ترتیب به فوپ‌ها، دیم‌ها و دن‏ها معروفند (Montazeri et al., 2006). باوجود مزایای کاربرد علف‏کش­ها در کنترل علف‌های‏هرز، کاربرد بی‏رویه علف‏کش‏ها با نحوه عمل مشابه، علاوه بر مشکلات زیست محیطی، سبب بروز مقاومت در جمعیت علف­های‏هرز می‏شود (Murry et al, 1996). اولین گزارش مربوط به مقاومت یولاف‌وحشی به علف‏کش‌های بازدارنده‌ ACCase در جهان، در سال 1985 در استرالیا Heap, 2021)) و در ایران در سال 2006 گزارش شده است (Heap, 2021). همچنین گزارشات متعددی از مقاومت یولاف‌وحشی به علف‏کش‏ها منتشر شده است، به‌طوری‏که در حال حاضر، 48 مورد مقاومت به علف‏کش‌های بازدارنده ACCase گزارش شده است و وجود دارد (Heap, 2021). در این ارتباط، زند و همکاران (Zand et al., 2007) اظهار نمودند که بیوتیپ­های یولاف‌وحشی مقاوم به علف‌کش کلودینافوپ-پروپارژیل در استان خوزستان در حال گسترش‌اند، به طوری‌که وجود بیوتیپ‏های مقاوم را در شهرهای دزفول، اندیمشک، دشت آزادگان و رامهرمز تائید نمودند. همچنین کلامی و همکاران (Kalami et al., 2014)، 31 توده یولاف‌وحشی زمستانه مقاوم به علف‏کش کلودینـافوپ-پروپارژیـل از شهرستان کردکوی گزارش کردند. ساسان‌فر و همکاران (Sasanfar et al., 2009) نیز با بررسی 12 توده یولاف‌وحشی از فارس نشان دادندکه تمامی توده‌های مورد مطالعه، به علف‏کش کلودینافوپ-‌پروپارژیل مقاوم می‌باشند. راستگو و همکاران (Rastgoo et al., 2009) نیز مقاومت پنج توده یولاف‌وحشی از نقاط مختلف استان خوزستان به علـف­کـش کلودینـافوپ-پروپارژیـل را تأیید کردند. نجفی و همکاران (Najafi et al., 2010)، مقاومت عرضی 37 درصد از بیوتیپ‌های یولاف‌وحشی زمستانه جمع‌آوری شده از استان‌های خوزستان و فارس به علف‏کش‌های کلودینافوپ-پروپارژیل و پینوکسادن را گزارش کردند. در پژوهشی دیگر، ساسان‌فر و همکاران (Sasanfar et al., 2017) بروز مقاومت عرضی به علف‌کش‌های بازدارنده ACCase شامل کلودینافوپ-پروپارژیل، پینوکسادن و ستوکسیدیم را در توده‌های یولاف وحشی جمع‏آوری شده از استان فارس گزارش کردند.

از آن‌جا که کارآیی علف‏کش‌های بازدارنده‌ی ACCase جهت کنترل یولاف‌وحشی در مزارع گندم استان کرمان کاهش یافته است، پیش بینی بروز مقاومت در چنین شرایطی دور از انتظار نیست. همچنین با توجه به این‌که پی‌جویی مقاومت به علف‌کش‌ها، یکی از اجزای مهم در مدیریت پایدار علف‌های‏هرز می‌باشد، این آزمایش با هدف تعیین مقاومت و درجه مقاومت توده‌های مقاوم علف‌هرز یولاف‌وحشی زمستانه به علف‏کش کلودینافوپ‌-پروپارژیل در مزارع گندم جنوب استان کرمان در شهرستان جیرفت انجام شد.

مواد و روش‌ها

به‌منظور بررسی بروز مقاومت توده‏های یولاف‌وحشی زمستانه به علف‏کش کلودینا‌فوپ‌-پروپارژیل (تاپیک 8 درصد EC) در مزارع گندم کرمان در سال 1396، 15 توده یولاف‌وحشی مشکوک به مقاومت (بر اساس گزارش کشاورزان مبنی بر عدم کنترل مناسب با علف‏کش‏های مصرفی) از هفت شهرستان (جیرفت، عنبرآباد، قلعه‌گنج، منوجان، فاریاب، رودبار و کهنوج) و یک توده حساس به علف‏کش از شهرستان ماهان کرمان که سابقه مبارزه شیمیایی با یولاف‌وحشی را نداشتند، جمع‌آوری و در پاکت‏های کددار در دمای یخچال نگهداری شدند.

برای انجام آزمایش غربال‏گری، پژوهشی به‌صورت طرح بلوک‏های کامل تصادفی با چهار تکرار در گلخانه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی جنوب کرمان درسال زراعی 98-1397 انجام شد. برای این منظور، ابتدا پوست (لما و پالئا) بذرهای جمع‏آوری شده جهت شکستن خواب با دست کنده و جدا شد (Beckie et al, 2000) و بذرها به مدت یک هفته در دمای چهار درجه سانتی گراد قرار گرفتند.

کشت در گلدان‌های پلاستیکی با قطر 12 سانتی‌متر با ترکیب مساوی خاک زراعی، ماسه بادی و کود دامی پوسیده به همراه مقداری پرلیت انجام شد، به‌طوری‌که در هر گلدان، 10 بذر جوانه‏دار با در نظر گرفتن فاصله مناسب در عمق 5/1 سانتی‌متری خاک کشت شد. قبل از سم‌پاشی، تعداد گیاهان در گلدان به سه عدد تنک شد. سم‌پاشی در مرحله دو تا سه برگی یولاف ‌با مقدار توصیه شده علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل از شرکت سینجنتا (80 گرم ماده موثر در هکتار) با استفاده از سم‏پاش پشتی برقی (شرکت ماتابی اسپانیا) مجهز به نازل بادبزنی 8002 با حجم کالیبره 200 لیتر در هکتار و فشار ثابت 200 کیلوپاسکال انجام گرفت. ارزیابی چشمی با استفاده از روش استاندارد EWRC و زنده‏مانی گیاه چهار هفته پس از سمپاشی ثبت شد. سپس گیاهان هر گلدان از سطح خاک برداشت شدند و وزن‏تر گیاهچه‏ها توسط ترازویی با دقت 01/0 گرم اندازه‌گیری شد. وزن خشک نمونه‏ها نیز بعد از قرار گرفتن در دمای 75 درجه سانتی‏گراد به مدت 48 ساعت اندازه‌گیری شد.

برای ارزیابی توده مقاوم از دو روش ماس و همکاران (Moss et al., 2007) و ادکینز و همکاران (Adkins et al., 1997) استفاده شد. برای این منظور، چهار هفته پس از کاربرد علف‏کش، توده‌ای که حداقل 80 درصد وزن خشک و50 درصد گیاهان زنده خود را نسبت به شاهد (بدون علف‏کش) حفظ کرده باشد، به عنوان توده مقاوم معرفی شد. درصورتی‌که 50 درصد وزن خشک و50 درصد گیاهان زنده نسبت به شاهد (بدون علف‏کش) حفظ شده باشد، به عنوان توده مقاوم احتمالی در نظرگرفته می‌شود و در غیر اینصورت، به عنوان توده حساس شناخته خواهد شد.

در روش ماس و همکاران (Moss et al., 2007)، نمونه‌ها از نظر مقاومت، به چهار قسمت دسته‌بندی می‌شوند، به‌طوری‌که توده‌هایی که کاهش وزن‏تر آن‌ها نسبت به شاهد (بدون سمپاشی) بین صفر تا 36 درصد بود، به عنوان گروه RRR (مقاومت بالا)، توده‌های که درصد کاهش وزن‌تر آن‌ها نسبت به شاهد بین 36 تا 72 درصد بود، در گروه RR (مقاوم)، توده‌هایی که درصد کاهش وزن‌تر آن‌ها نسبت به شاهد بین 72 تا 81 درصد بود، در گروه R? (مشکوک به مقاومت) و توده‌هایی که درصد کاهش وزن تر آن‌ها نسبت به شاهد بین 81 تا 100 درصد بود، در گروه S (توده حساس) قرار گرفتند.

آزمایش دُز-پاسخ

آزمایش‏های دُز-پاسخ برای تعیین درجه مقاومت بین توده‌ها انجام شد. در این آزمایش‌ها، توده‏های‌ یولاف‌وحشی که در آزمایش غربال‏گری مورد استفاده قرار گرفتند، انتخاب شدند و در معرض نُه دُز شامل صفر، 25/0، 5/0، یک، دو، چهار، هشت، 16، و 32 برابر دُز توصیه ‌شده (یک لیتر در هکتار معادل 80 گرم ماده موثره) علف‏کش­ کلودینافوپ-پروپارژیل قرار گرفتند. همچنین توده حساس به علف‏کش نیز در معرض دزهای صفر(0)، ۰۶۲۵/۰، ۰۱۲۵/۰، ۲۵/۰، ۵/۰، یک، دو و چهار برابر دز توصیه شده معادل صفر (0)، پنج، 10، 20، 40، 80، 160 و 320 گرم ماده موثره قرار گرفت. سایر مراحل شامل طرح آزمایشی، تکرار، کشت، سمپاشی و یادداشت برداری مشابه آزمایش غربال‌گری بود. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از معادلات غیرخطی چهار پارامتره لگ لجستیک و در صورت عدم برازش مدل چهار پارامتره (در صورت منفی بودن حد پایین) از مدل سه پارامتره لگ لجستیک (معادلات ا و 2) با استفاده از بسته drc در نرم افزارR  (نسخه 3.5.1) انجام شد و ED₅₀  و LD₅₀ پارامترهای تعیین شد (Streibig., 1993).

(معادله 1)        

(معادله 2)         

در این معادله‏ها، y:وزن­تر، x: نماینده دُزهای مختلف علف‏کش (برحسب گرم ماده موثره درهکتار)، c و  d:به‌ترتیب حدپایین و بالا،  ED50: مقدار علف‏کش لازم برای کاهش 50 درصد وزن گیاه و b: شیب در نقطه ED₅₀ است. در صورت معنی‌دار نشدن حد پایین، از مدل سه پارامتری استفاده شد. همچنین درجه مقاومت نیز از نسبت ED₅₀ توده مقاوم به ED₅₀ توده حساس حاصل شد.

نتایج و بحث

آزﻣﺎﻳﺶﻏﺮﺑﺎل‌ﮔﺮی

ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺟﺪول ﺗﺠﺰﻳﺔ وارﻳﺎﻧﺲ ﻧﺸﺎن داد کاربرد علف‏کش، تاثیر معنی‏داری بر توده‏های یولاف نداشت، به‌طوری‌که وزن ﺧﺸﻚ و زنده‏مانی ﺗﻮده‌های M₃، F₃، G₅، A₃، F₄، A₄، G₆، GH₄، K₃، GH₅، R₃، K₄، G₄ و R₄  بین 80 تا 100 درﺻﺪ حفظ شد. این مطلب بیانگر آن است که ﻋﻠﻒﻛﺶکلودینافوپ-پروپارژیل در دُز توصیه شده، ﻣﻮﻓﻖ به ﻛﻨﺘﺮل اﻳﻦﺗﻮدهﻫﺎ نشد. همچنین کاهش درصد وزن خشک و زنده‏مانی توده M₄، به‌ترتیب 53 و 2/54 درصد نسبت به شاهد بودکه حاکی ازآن است که این توده به این علف‏کش احتمالاً مقاوم است. بنابراین بجز توده‏های M₄ و حساس، سایر ﺗﻮدهﻫﺎ بر اساس روش ادکینز و همکاران (Adkins et al., 1997) با هر دو شاخص اندازه‏گیری شده (وزن خشک و تعداد گیاه زنده مانده) در گروه ﻣﻘﺎوم به علف‏کش قرار گرفتند (جدول 1).

ﺑﺮ اﺳﺎس روش ماس و همکاران (Moss et al., 2007)، درﺻﺪ ﻛﺎﻫﺶ وزن‏ ﺗﻮده‌های M₃، F₃، G₅، A₃، F₄، A₄، G₆، GH₄، K₃، GH₅، R₃، K₄، G₄ و R₄ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺷﺎﻫﺪ، ﻛﻤﺘﺮ از 36 درصد بود؛ بنابراین اﻳﻦﺗﻮدهﻫﺎ در ﮔﺮوه RRR ﻗﺮارگرفتند ﻛﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺎﻻﻳﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ اﻳﻦﻋﻠﻒﻛﺶ دارند. درحالی‌که توده M₄ با 72 تا81 درصد کاهش وزن‏تر، در گروه R? قرار گرفت که نشان دهنده احتمال بروز مقاومت می‌باشد. بنابراین بر اساس ارزیابی هر دو روش، بجز توده حساس و M₄ که در گروه احتمالاً مقاوم قرار گرفتند، بروز مقاومت سایر توده‌ها به علف‏کش کلودینافوپ-‌پروپارژیل قطعی بود، به‌طوری‌که ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ دو روش مذکور، ﺗﻮدهﻫﺎی ﻣﻘﺎوم در روش ادﻛﻴﻨﺰ و همکاران (Adkins et al., 1997)، ﺗﻮده‌هاﻳﻲ بودند که در روش ماس و همکاران (Moss et al., 2007) در گروه RRR قرار داشتند. در بین توده‏های مقاوم، توده R₄ براساس روش ماس و همکاران (Moss et al., 2007) (با کاهش وزن‏تر 47/41-) و براساس روش ادکینز و همکاران (Adkins et al., 1997)، (به‌ترتیب با وزن خشک و زنده‏مانی 47/141 و 100 درصد)، بیشترین سطح مقاومت به علف‏کش را نشان داد (جدول 1). همانطور که در جدول یک مشاهده می‏شود، کاهش وزن‏تر و خشک برخی توده‏ها نسبت به توده حساس منفی، به‏ترتیب بالای 100 و منفی میبودباشد که این مطلب بیانگر آن است که مصرف علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل در این توده‏ها، علاوه بر این‌که در دُز توصیه شده این علف‏کش کنترل نداشته است، حتی باعث رشد بیشتر این گیاه نیز شده است.

آزمایش دُز-پاسخ   

وزن‌تر توده‌های مختلف یولاف‌وحشی

برازش مدل چهار پارامتره لگ لجستیک به داده‌های اثر دُزهای افزایشی (صفر تا 32 برابر دز توصیه شده) کلودینافوپ-پروپارژیل بر وزن‌تر توده‌های مختلف یولاف‌وحشی نشان دادکه توده‌های یولاف‌وحشی به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل مقاوم‏ بودند. ارزیابی وزن‌تر توده حساس یا شاهد بدون سمپاشی (S)، نشان ازکنترل کامل آن داشت، به‌طوری‌که کاربرد 3/3 گرم ماده مؤثره علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل در هکتار توانست وزن‌تر توده حساس را به میزان 50 درصد کاهش دهد.

جدول1- کاهش درصد زنده‌مانی، وزن تر و وزن خشک نسبت به شاهد و دسته‌بندی مقاومت به ‏علف‏کش‏کلودینافوپ– پروپارژیل در جمعیت‏های یولاف‌وحشی

Table 1. Reduction of survival, fresh and dry weights percentages compared to control and herbicide resistance classification of  winter wild oat populations to Clodinafop-propargyl herbicide

^* بر اساس روش ادکینز و همکاران (Adkins et al., 1997)، توده‏هایی که درصد وزن ‏خشک و زنده مانی آن‌ها نسبت به شاهد به  ترتیب بیش از 80 و 50 درصد باشد، مقاوم؛ حداقل 50 و بیش از 50 درصد باشد، احتمالاً مقاوم و اگر هر دو زیر 50 درصد باشد، حساس هستند. بر اساس روش ماس و همکاران (Moss et al., 2007)، توده‎هایی که درصد وزن‏تر آن‌ها نسبت به شاهد بین صفر- 36 باشد، مقاومت بالا یا RRR؛ بین36 تا 72، مقاوم یا RR؛بین 72 تا 81، مشکوک به مقاوم یا R? و بین 81 تا 100 درصد، حساس یا S هستند.

^*According to the Adkins et al. (1997)method, accessions with a dry weight and survival percentages greater 80 and 50%  than control are resistant; those with at least 50 and more than 50% are possibly resistant, and those with both below 50% are sensitive. According to Moss et al., (2007) method, the accessions with fresh weight between 0% -36% compared to the control are high resistance or RRR); between 36% to 72% are resistant or RR; between 72% to 81% are suspected to be resistant or R? and between 81% to 100% aresensitive or S.

بر اساس نتایج آزمایش، تفاوت عمده­ای بین ED₅₀ توده حساس یا شاهد بدون سمپاشی (3/3) با توده‌های مقاوم (بجز توده M₄ با ED₅₀ حدود 21/10) وجود دارد (جدول 2)، به طوری‌که توده‌های M₃ و M₄ به‌ترتیب با شاخص مقاومت 4/16 و سه برابر نسبت به توده حساس (شاهد بدون سمپاشی)، بیشترین و کمترین درجه مقاومت را به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل داشتند. بعد از توده M₃، بیشترین شاخص مقاومت به‌ترتیب مربوط به F₃ (3/14)، G₅ (7/11)، A₃ (3/11)، F₄ (6/9)، A₄ (5/9)، G₅ (1/9)، GH₃(4/8)، K₃ (4/7)، GH₄ (2/7)، R₃ (9/6)، K₄ (4/6)،G₄ (8/4) و  R₄ (9/3) بود (جدول 2). با توجه به شاخص‏های مقاومت به‏دست آمده برای توده‏های مورد آزمایش، می‏توان بیان کرد که برای رسیدن به کارآیی دُز توصیه شده از علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل باید در محدوده سه تا 14 برابر از این علف‏کش مصرف شود که این به نوبه خود، علاوه بر هزینه‏های اقتصادی، اثرات زیست محیطی را نیز به دنبال دارد و بنابراین قابل توصیه نیست.

پاسخ واکنش وزن‏تر توده یولاف‌وحشی به مقادیر کاربرد علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل در مقایسه با توده حساس در  شکل‏های 1 و 2 نشان داده شده است. اختلاف بین پاسخ توده‌ها به مقادیر کاربرد علف‏کش، نشان دهنده درجه­های مختلف مقاومت توده‌ها به این علف‏کش است. در این ارتباط، نجفی و همکاران (Najafi et al., 2010) بابررسی مقاومت عرضی توده‌های یولاف‌وحشی به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل نشان دادند که توده S₁ از سپیدان با درجه مقاومت 27/75 (بر مبنای وزن‌تر)، بیشترین درجه مقاومت را داشت و توده M از مرودشت با درجه مقاومت 05/7، کمترین مقاومت را داشته است. این آزمایش،  با توجه به تأیید مقاومت یولاف‌وحشی زمستانه با یافته‏های ما در این پژوهش مطابقت دارد. بروز مقاومت با درجه‌های بالا در بین توده‌های شهرستان‌های مختلف و به ویژه شهرستان منوجان می‌تواند رابطه مستقیمی با کاربرد مداوم این علف‏کش توسط کشاورزان در طی سال‌های گذشته در مزارع داشته باشد. بنابراین و با توجه به تأیید مقاومت در اکثر شهرستان‏ها، باید کشاورزان در این منطقه به دنبال جایگزینی برای علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل برای مقابله با یولاف‌وحشی باشند و با اعمال سایر روش‏های مدیریت و کنترل علف‏هرز از جمله تناوب زراعی بتوانند هر چه بهتر این علف‏هرز را کنترل کنند. همچنین مشکوک به مقاوم بودن توده M₂، زنگ خطری برای کشاورزان این منطقه است که از مصرف بیش از حد این علف‏کش ممانعت کنند و برای حفظ علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل در بسته سموم خود، بایستی این علف‏کش را در تلفیق با سایر روش‏های کنترل علف‏های‏هرز استفاده کنند. 

جدول 2- پارامترهای برآورد شده از برازش تابع لگ لجستیک چهار پارامتره به داده‌های وزن‌تر توده‌های یولاف وحشی  زمستانه و برآورد شاخص‌های مقاومت توده‌ها به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل

Table 2. Estimated parameters of four-parameter log-logistic function fitted to the fresh weight data of winter wild oat populations and estimation of accessions resistance indices to clodinafop-propargyl.

ED50، غلظتی از کلودینافوپ-پروپارژیل است که وزن‌تر اندام‌های هوایی توده‌ها را 50 درصد کاهش می‌دهد. نسبتR/S بر اساس شاخص‌های GR50 توده‌ها نسبت به توده حساس محاسبه شد (RI).  اعداد داخل پرانتز، نشانگر خطای استاندارد می‏باشد. اعداد ایتالیک، نشان دهنده این است که این توده‏ها از لحاظ آماری نیز مقاوم ببودند و از لحاظ آماری نیز علف‏کش تأثیر معنی‏داری در کنترل این توده‏ها نداشته است.

ED50 is concentrations of clodinafop-propargyl, which reduces the shoot fresh weight accessions by 50%.  R/S ratio was calculated based on GR50 indices of accessions relative to sensitive accession (RI). Numbers in the parentheses indicate the standard error. Italic numbers indicate that these accessions were statistically resistant and herbicides did not have a statistically significant effect on the control of these accessions.

همانطور که در جدول 2 مشاهده می‌شود، پارامتر حد پایین برآورد شده در مورد توده S، تفاوت معنی‌داری با صفر نداشت؛ از این‌رو و به ‌منظور برازش داده‌های مربوط به این توده، از تابع لگ لجستیک سه پارامتره که حد پایین آن مساوی با صفر فرض شده است، استفاده شد. لازم به ‏ذکر است که چون همه گلدان‏ها دارای تعداد بوته یکسانی بودند، در محور عمودی شکل‌های زیر، واحد براساس گرم در گلدان نوشته شده است.

شکل 1- پاسخ توده‌های وحشی مقاوم (از تابع چهار پارامتره لگ لجستیک) جمع‌آوری شده از شهرستان‏های فاریاب (F₃ و F₄)، رودبار (R₃ و R₄)، کهونج (K₃ و K₄) و قلعه گنج (GH₃ و GH₄) به همراه توده حساس (S) به دُزهای مختلف علف‏کش کلودینافوپ‌-پروپارژیل در آزمایش زیست‌سنجی با گیاه کامل

Figure 1. Response of resistant wild oat biotypes (from four parameters log-logistic function) collected from Faryab (F₃, F₄), Roodbar (R₃, R₄), Kahnuj (K₃, K₄) and Ghaleh Ganj (GH₃, GH₄) with susceptible biotype (S) to different doses of clodinafop-propargyl in the whole plant bioassay.

زنده‌مانی توده‌های مختلف یولاف‌وحشی

نتایج آزمایش دُز-پاسخ بر مبنای درصد زنده‌مانی بوته‌ها نشان داد که توده‌های یولاف‌وحشی زمستانه، شاخص­های مقاومت نه چندان متفاوتی به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل دارند (جدول 3)، به‌طوری‌که توده M₃ با درجه مقاومت 1/14 بیشترین و توده‌ M₄ با شاخص مقاومت 4/2، کمترین مقاومت را داشت. حد پایین برآورد شده در مورد اکثر توده‌های مورد بررسی بجز توده‌ M₃، تفاوت معنی­داری با صفر نداشت، بنابراین از تابع لگ لجستیک سه پارامتره استفاده شد (جدول 3). پاسخ زنده‌مانی توده‌های یولاف‌وحشی به مقادیر کاربرد علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل در مقایسه با توده حساس در  منحنی­های 3 و 4 نشان داده شده است.

نجفی و همکاران (Najafi et al., 2010) نیز درجات متفاوتی از مقاومت، بین توده‌های مختلف یولاف‌وحشی از لحاظ تعداد بوته‌های زنده مانده گزارش کردند. نامبردگان، بیشترین و کمترین درجه مقاومت بر اساس تعداد بوته‌های زنده مانده را به‌ترتیب 69/28 و 15/8 برای توده‌های S₁ از سپیدان و AN₃ از اندیمشک به‌دست آوردند. همچنین بیان کردند که درجه مقاومت بر مبنای وزن خشک، در عمده توده‌ها (بجز توده‌های M₄ و M₅)، بیش از درجه مقاومت براساس زنده‌مانی گیاه می­باشد.

شکل 2- پاسخ توده‌های یولاف‌وحشی مقاوم (از تابع چهار پارامتری لگ لجستیک) جمع‌آوری شده از شهرستان‏های عنبرآباد (A₃ و A₄)، منوجان (M₄ و M₃،) و جیرفت (G₄، G₅ و G₆) به همراه توده حساس (S) به دُزهای مختلف علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل از نظر وزن‌تر تولیدی در آزمایش زیست‌سنجی با گیاه کامل.

Figure 2. Response of resistant wild oat biotypes (from four parameters log-logistic function) collected from Anbarabad (A₃, A₄), Manojan (M₃, M₄) and Jiroft (G₄, G₅, G₆)) with susceptible biotype (S) to different doses of Clodinafop-propargyl based on fresh weight production in the whole plant bioassay

جدول 3- برازش توابع لگ لجستیک سه پارامتره به درصدزنده‌مانی توده‌های یولاف وحشی زمستانه و برآورد شاخص‌های مقاومت توده‌ها به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل

Table 3. Fitting of three parameters log logistic functions to survival percentage of winter wild oat accessions and estimation of accessions resistance indices to Clodinafop-propargyl

 ED50، غلظتی از کلودینافوپ-پروپارژیل است که وزن‌تر اندام‌های هوایی توده‌ها را 50 درصد کاهش می‌دهد. نسبتR/S بر اساس شاخص‌های GR50 توده‌ها نسبت به توده حساس محاسبه شد (RI).  اعداد داخل پرانتز، نشانگر خطای استاندارد می‏باشد. اعداد ایتالیک، نشان دهنده این است که این توده‏ها از لحاظ آماری نیز مقاوم ببودند و از لحاظ آماری نیز علف‏کش تأثیر معنی‏داری در کنترل این توده‏ها نداشته است.

ED50 is concentrations of clodinafop-propargyl, which reduces the shoot fresh weight accessions by 50%.  R/S ratio was calculated based on GR50 indices of accessions relative to sensitive accession (RI). Numbers in the parentheses indicate the standard error. Italic numbers indicate that these accessions were statistically resistant and herbicides did not have a statistically significant effect on the control of these accessions.

در تحقیق دیگری، نتایج بررسی مقاومت عرضی بر مبنای تعداد بوته‌ زنده مانده توده‌های یولاف‌وحشی جمع‌آوری شده از استان فارس به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل نشان داد که توده M₂ از مرودشت، درجه مقاومت بیشتری نسبت به سایر توده ها داشت، به‌طوری‌که حتی در 16 برابر دز توصیه شده (1024 گرم ماده مؤثره در هکتار) نیز توانست تعداد بوته زنده مانده خود را بیش از 50 درصد حفظ کند (Sasanfar et al., 2007). همچنین درجه مقاومت محاسبه شده بر اساس وزن‌تر، پایین‌تر از درجه مقاومت محاسبه شده بر مبنای وزن خشک بود. نتایج تحقیقات نامبردگان نشان داد که بر مبنای وزن‌تر، توده‌های یولاف‌وحشی به سطوح مختلف علف‏کش کلودینافوپ پروپارژیل مقاومت دارند، ولی توده حساس در دزهای پایین‌تر از توصیه شده کنترل شد که با نتایج به‌دست آمده از این تحقیق مطابقت دارد. همچنین اظهار کردند که کاربرد 77/8 گرم ماده مؤثره در هکتار از علف‏کش مذکور توانست وزن‌تر توده حساس را به میزان 50 درصد کاهش دهد. نتایج این گزارشات، بیانگر درجه مقاومت بالای یولاف‌وحشی به علف‏کلودینافوپ‌-پروپارژیل است که حتی در مقادیر 32 برابر دُز توصیه شده این علف‏کش نیز مقاومت نشان می‌دهد که با یافته‏های آزمایش ما مطابقت دارد.

 شکل 3- پاسخ درصد زنده‌مانی توده‌های یولاف‌وحشی مقاوم (از تابع سه پارامتری لگ لجستیک) جمع‌آوری شده از شهرستان‏های فاریاب (F₃ و F₄)، رودبار (R₃ و R₄)، کهونج (K₃ و K₄)، قلعه گنج (GH₃ و GH₄) به همراه توده حساس (S) به دُزهای مختلف علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل

Figure 3.Survival percentage response of resistant wild oat populations (from three parameters log-logistic) collected from Faryab (F₃, F₄), Roodbar (R₃, R₄), Kahnuj (K₃, K₄) and Ghaleh Ganj (GH₃, GH₄) with susceptible one (S) to different doses of clodinafop-propargyl herbicide.

نتایج حاصل از پارامتر حد پایین برآورد شده از توده‌های F₃، F₄، GH₃، R₄، R₃، GH₅، K₃، K₄، M₄، M₃، A₃، A₄، G₄، G₅،  G₆و  S نشان داد که تفاوت معنی‌داری با صفر نداشتند؛ از این رو برازش داده‌های مربوط به این توده‏ها با تابع لگ لجستیک سه پارامتره انجام شد (جدول 3 )، به‏طوری‌که درجه‌ مقاومتی که بر مبنای وزن‌تر محسابه شد و همچنین درجه مقاومت به‌دست آمده بر مبنای تعداد بوته‌ زنده مانده نشان داد که درجه‌های مقاومت به‌دست آمده بر اساس تعداد بوته‌ زنده مانده در مقایسه با وزن‌تر، در بیشتر توده‌ها به‌مراتب کوچک‌تر بود (جدول‌ 2، 3 ).

در مجموع و بر اساس نتایج وزن‌تر و تعداد بوته‌ زنده مانده نسبت به شاهد، توده منوجان از مزرعه یک (M₃)، مقاومت بالاتری نسبت به سایر توده‌ها از خود نشان داد. در شکل‌های 3 و 4، پاسخ درصد زنده‌مانی توده‌های یولاف‌وحشی مقاوم جمع‌آوری شده از شهرستان‏های فاریاب (F₃ و F₄)، رودبار (R₃ و R₄)، کهونج (K₃ و K₄)، قلعه گنج (GH₃ و GH₄)، عنبرآباد (A₃ و A₄)، منوجان (M₄ و M₃،) و جیرفت (G₄، G₅ و G₆) به همراه توده حساس (S) به دزهای مختلف علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل آورده شده است.

شکل 4- پاسخ درصد زنده‌مانی توده‌های یولاف‌وحشی مقاوم (از تابع سه پارامتری لگ لجستیک) جمع‌آوری شده از شهرستان‏های عنبرآباد (A₃ و A₄)، منوجان (M₄ و M₃،) و جیرفت (G₄، G₅ و G₆) به همراه توده حساس (S) به مقادیرمختلف علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل

Figure 4. Response of resistant wild oat populations (from three parameters log-logistic)  collected from Anbarabad (A₃, A₄), Manojan (M₃, M₄) and Jiroft (G₄, G₅, G₆) with susceptible one (S) to different doses of clodinafop propargyl herbicide.

نتیجه‌گیری کلی

در مجموع و بر اساس نتایج وزن‌تر و درصد زنده‏مانی بوته‌ نسبت به شاهد، توده منوجان از مزرعه یک (M₃)، مقاومت بالاتری نسبت به سایر توده‌ها از خود نشان داد. به‌طورکلی نتایج این آزمایش، بروز مقاومت به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل را در تمامی توده‌های مورد آزمایش بجز توده منوجان از مزرعه دو (M₄) و با درجه‌های متفاوت تأیید کرد.

مقاومت 14 توده یولاف‌وحشی زمستانه از 15 توده مشکوک (33/93 درصد) مورد آزمایش، حتی در دُزهای بالاتر از دُز توصیه شده، نشان دهنده عدم توجه کشاورزان و مدیران مسئول به پدیده مقاومت علف‏هرز در این استان می‏باشد. همچنین، از آن‌جا که این اولین گزارش مقاومت علف‏هرز یولاف‌وحشی به علف‏کش کلودینافوپ-پروپارژیل در استان کرمان می‏باشد، امید آن می‏رود از این پس، کشاورزان از مصرف این علف‏کش در مناطق مورد مطالعه خوداری کنند و در مناطق دیگر استان نیز با توجه به پدیده گسترش مقاومت، علف‏کش‏ها به‌صورت بهینه و در تلفیق با سایر روش‏های مدیریتی استفاده شوند تا مقاومت به حداقل ممکن برسد.

منابع

Adkins, S.W., Wills, D., Boersma, M., Walker, S.R., Robinson, G., McLeod, R.J. and Einam, J.P. 1997. Weeds resistant to chlorsulfuron and atrazine from the north-east grain region of Australia. Weed Res. 37: 343-349.‏

Beckie H.J. 2006. Herbicide-resistant weeds: management tactics and practices. Weed Tech. 20: 793-814.

Dezfuli, M.A. 1998. Grass-weeds of Iranian wheat. University Publishing Center. 480 Pp. (In Persian)

Heap, I. 2021. The International Herbicide-Resistant Weed Database.  Online.  Saturday, July 17, 2021. Available www.weedscience.org.

Heap, I. M., Murray B.G., Loeppky H.A.M. and Morrisson I.N. 1993. Resistance to aryloxy phenoxy propionate and cyclohexanedione herbicide‐in Wild oat (Avena fatua). Weed Sci. 41: 232-238.

Kalami, R., Gherekhloo, J., Kamkar, B., Esfandiaripour, E. and De Prado, R. 2014. Indentifying and mapping of wild oat (Avena ludoviciana Dur.) and Phalaris minor Retz. populations resistant to clodinafop-propargyl in wheat fields of Kordkuy. Abs. Am. Chem. Soc. 248: 1155.

Murry, B.G., Brûlé-Babel, A.L. and Morrison, I.N. (1996). Two distinct alleles encode for acetyl-CoA carboxylase inhibitor resistance in wild oat (Avena fatua). Weed Sci. 44: 476-481.

Moss S.R., Perryman S.A. and Tatnell L.V. 2007. Managing herbicide-resistant blackgrass (Alopecurus myosuroides): theory and practice. Weed Tech. 21: 300-309.

Montazeri, M., Baghestani, M.A. and Zand, E. 2006. Weeds and their control in Iranian wheat fields. Publications of the Plant Pests and Diseases Research Institute. 85 Pp. (In Persian)

Najafi, Z. Eslami, S.V. and Zand, E. 2010. Investigation of cross-resistance of wild oat (Avena ludoviciana) populations to acetyl coenzyme carboxylaseherbicideinhibitors. M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Birjand University.

Rastgoo M., Rashed, M.H., Zand, E. and Nasiri, M.M. 2006. Evaluation of aryloxyphenoxypropionate-resistant wild oats (Avena ludoviciana) in wheat fields of Fars province. Iranian J. Weed Sci. 2: 96-104.

Rastgoo, M., Rashed, M.H., Zand, E. and Nasiri, M.M. 2009. Seed bioassay to detect wild oat (Avena ludoviciana Dur.) resistant to clodinafop-propargyl in Khuzestan wheat fields.‏ Iranian J. Field Crop Res. 7: 421-430.

Sanei Shariat Panahi, M. 1998. Common Weeds of the Near East. Publication of agricultural education. 257 Pp. (In Persian)

Sasanfar, H. R., Zand, E., Baghestani, M.A. and Mirhadi, M.J. 2009. Resistance of wild oat (Avena ludoviciana) populations to clodinafop propargyl herbicide in Fars province.‏ Environ. Sci. 7: 109-118. (In Persian)

Sasanfar, H.R., Zand, E., Baghestani, M.A. and Mirhadi, M.J. 2009. Resistance of winter wild oat (Avena ludoviciana) biotypes to Pinoxaden in Fars province.‏ Environ. Sci. 5: 1-11. (In Persian)

Sasanfar, H., Zand, E., Baghestani, M.A., Mirhadi, M.J. and Mesgaran, M.B. 2017. Cross-resistance patterns of winter wild oat (Avena ludoviciana) populations to ACCase inhibitor herbicides. Phytoparasitica. 45: 419-428.‏

Streibig, J.C. 1993. Dose-response curves and statistical models. Herbicide bioassay. 3: 29-55.‏

Zand, A., Baghestani, M.A., Labafi Hosseinabadi, M.R., Atri, A.R. and Moieni, M.B. 2010. Monitoring of herbicide resistant weeds in Iran. Environ Sci. 7: 128-119. (In Persian)

Zand, E., Benakashani, F.,Baghestani, M.A., McNally, A., Minbashi, M., Soufizadeh, S. and Deyhimfard, R. 2007. Distribution of clodinafop propargyl herbicide resistant wild oats (Avena ludoviciana) in southwestern Iran. Environ. Sci. 4: 85-92. (In Persian)

Zand, E., Nezamabadi, N., Baghestani, M.A., Shimi, P. and Mosavi, S. 2020. A guide to chemical control of weeds in Iran. Mashhad University Jihad Publications. 216 Pp. (In Persian)

[1]Poacea

[2]A.ludoviciana

[3]ACCase