جدول۹-۴-دوره بحرانی کنترل تاج خروس در آفتابگردان بر اساس کاهش ۵، ۱۰،۱۵ و ۲۰ درصدعملکرد قابل قبول در سه سطح کم آبیاری در سال ۱۳۸۹ ۱۱۸
جدول۱۰-۴-دوره بحرانی کنترل تاج خروس در آفتابگردان بر اساس کاهش ۵، ۱۰،۱۵ و ۲۰ درصدعملکرد قابل قبول در سه سطح کم آبیاری در سال ۱۳۹۰ ۱۱۹
فصل اول
مقدمه
۱-۱- اهمیت آفتابگردان
منظور از گیاهان صنعتی گیاهانی است که محصولات آنها به صورت گسترده پس از فرآیندسازی صنعتی مورد استفاده بشر قرار می گیرد. این گیاهان را به صورت سنتی در گروه روغنی، لیفی، قندی، نشاسته ای و تخدیری قرار داده اند(خواجه پور، ۱۳۸۳). روغن بدست آمده از گیاهان دانه روغنی برای ساختن صابون، مواد پاک کننده، پلاستیک ها، روغن های خوراکی، مارگارین و غیره به کار می رود. دانه های روغنی بخش مهمی از تولیدات کشاورزی جهان را تشکیل می دهند(Weiss, 1983).
آفتابگردان(Helianthus annuus L.) یکی از دانه های روغنی بوده که امروزه در سطح دنیا از اهمیت خاصی برخوردار است (Arshi, 1992). دانه آفتابگردان ۱۵ تا ۲۵ درصد پروتئین دارد. میزان درصد روغن در ارقام روغنی غالبا ۴۰ تا۵۰ درصد است، (خواجه پور، ۱۳۸۳). روغن آفتابگردان به دلیل رنگ روشن، فقدان بو، طعم مطلوب، درجه دودی شدن بالا و کیفیت غذایی مطلوب بسیار ارزشمند است. روغن آفتابگردان توکوفرول های بیشتری نسبت به سایر روغن ها دارد. توکوفرول ها در تشکیل ویتامین E نقش دارند (ناگاراج، ۱۳۷۸).
پروتئین دانه آفتابگردان از لحاظ اسید آمینه لایسین فقیر است، ولی از لحاظ اسید آمینه متیونین بهتر از سویا می باشد(خواجه پور، ۱۳۸۳). در سال های اخیر، تقاضا برای محصولات کشاورزی با کیفیت خاص رو به افزایش است. روغن آفتابگردان به دلیل دارا بودن ترکیبات اسیدهای چرب مناسب برای مصرف انسـان، یکی از مهم ترین گـیاهان دانه روغنی در جهان می باشد(Jalalian, 2010).
آفتابگردان به عنوان یکی از مهم ترین دانه های روغنی در جهان به عنوان پنجمین منبع تولید روغن خوراکی بعد از سوی(Glycine max (L.) Merrill.) ، کلزا (Bassica napus L.) ، پنبه(Gossypium hirsutum L.) و بادام زمینی(Arachis Hypogaea) به حساب می آید (FAO,2005). آفتابگردان به عنوان یک دانه روغنی اصلی، در سطح وسیعی در جهان کشت می شود(Flagella، ۲۰۰۲). بر اساس گزارش فائو، سطح زیر کشت آفتابگردان در جهان ۲۳۱۱۳۷۸۵ هکتار، با مقدار تولید دانه ۶۶۸۲۵۳ تن ، میانگین عملکرد دانه ۷/۱۳۳۱ کیلوگرم بر هکتار گزارش شده است(FAO,2010). کشورهای آرژانتین، روسیه، فرانسه و چین مهم ترین تولیدکنندگان آفتابگردان در جهان به شمار می آیند.
از زمان ورود آفتابگردان به ایران اطلاعات دقیقی در دسترس نیست. کاشت انواع آجیلی بومی شده این محصول در اطراف صیفی کاری ها از اواخر دوره قاجاریه حدود سال های ۱۲۹۵ تا ۱۳۰۰ در آذربایجان رایج بود. در ایران سطح زیر کشت این گیاه زراعی، ۶۷۰۰۰ هکتار با مقدار تولید دانه ۱۰۰۵ تن ، میانگین عملکرد دانه ۳/۷۴۰ کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (FAO,2010). استان های اردبیل، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و فارس مهم ترین تولید کنندگان آفتابگردان آبی و استان های مازندران و گلستان مهم ترین تولیدکنندگان آفتابگردان دیم در کشور می باشند. پتانسیل عملکرد دانه آفتابگردان به بیش از ۶ تن در هکتار می رسد، که از آن حدود ۳ تن روغن قابل استحصال می باشد. عملکردهای بالاتر از ۵/۲ تن در هکتار مطلوب است.
بر اساس آمار فائو (۲۰۰۹)، مناطق تولید کننده دانه آفتابگردان، اروپا(۶۲ % تولید جهانی، عمدتا بوسیله اکراین ، روسیه و فرانسه)، آمریکا (۱۹% ، عمدتا آرژانتین و ایالت متحدا آمریکا)، آسیا(۱۵% ، عمدتا چین و هند) می باشند. خاستگاه آفتابگردان منطقه غرب آمریکای شمالی، بین شمال مکزیک و نبراسکا می باشد. این گیاه نشان ایالت کانزاس در ایالات متحده محسوب می شود.
۲-۱-گیاه شناسی آفتابگردان
آفتابگردان گیاهی است دیپلوئید(۲n=34)، یکساله، از تیره مرکبه(Compositae) که به صورت بوته ای استوار و بلند قامت رشد می کند. طول دوره رشد آفتابگردان بسته شرایط محیطی و رقم ، بین ۸۰ تا ۱۵۰ روز متغیر می باشد. از تفاوت های اصلی بین انواع زراعی و اصلاح شده آفتابگردان با انواع وحشی آن وجود طبق های بزرگتر و عدم وجود یا وجود تعداد کمتری شاخه جانبی در انواع زراعی و اصلاح شده است. این تفاوت ها سبب بهبود توزیع مواد غذایی به نفع دانه شده و عملکرد دانه و شاخص برداشت را افزایش داده است(خواجه پور، ۱۳۸۳).
آفتابگردان سامانه ی ریشه ای محکم و اغلب سطحی دارد. نفوذ بالقوه ریشه اصلی در خاک حدود ۳ متر است، ولی گاهی با متراکم شدن خاک به شدت کاهش می یابد. ساقه آفتابگردان تنومند، کم و بیش خشبی، مقطع آن گرد و قطر آن ۳ تا ۶ سانتی متر و گاهی به ۱۰ سانتی متر نیز می رسد. رشد ساقه سریع و ارتفاع آن بر حسب ارقام متفاوت و بین ۱ تا ۳ متر و ارتفاع رقم های پابلند گاهی به ۵ متر نیز می رسد. در آفتابگردان برگ ها به صورت معمول بزرگ، قلبی شکل، مضرس، کرک دار و زبر بوده که در قسمت پایین ساقه متقابل و در قسمت بالا متناوبند(رستگار، ۱۳۸۴). گل مرکب در آفتابگردان طبق نامیده می شود. این گل آذین کپه ای که در انتهای ساقه اصلی قرار دارد، دایره ای شکل و قطر و اندازه آن در ارقام، فصل ها و خاک های مختلف متفاوت است.لقاح، به دلیل اینکه پرچم ها زودتر بلوغ می یابند(protandrous) نوع دگرگشنی می باشد. در هر حال، درصد خودگشنی از ۵ تا ۹۵درصد متغیر است(خواجه پور، ۱۳۸۳).
میوه آفتابگردان از نوع فندقه است و شامل یک دانه حقیقی با پوسته نازک و فرابر ناشکوفا می باشد که در اینجا با دانه مترادف گرفته می شود. اندازه دانه، از محیط به سمت مرکز به تدریج نقصان می یابد. وزن هزار دانه غالبا بین ۴۵ تا ۱۰۰ گرم می باشد. قسمت اعظم روغن دانه آفتابگردان در لپه ها ذخیره شده است. حدود ۷۸ درصد وزن لپه ها و ۴/۷ درصد وزن جنین را روغن تشکیل می دهد (خواجه پور، ۱۳۸۳).
۳-۱-سازگاری محیطی
آفتابگردان خاص مناطق معتدله است و تولید تجاری آن بیشتر در مناطق گرم معتدل صورت می گیرد؛ اما با اصلاح نژاد و انتخاب، رقم هایی تولید شده اند که با گستره وسیعی از شرایط محیطی سازگارند(وایز، ۱۳۷۵). طیف سازگاری آفتابگردان وسیع است و از عرض جغرافیایی حدود ۴۰ درجه جنوبی تا ۵۵ درجه شمالی و از ارتفاع صفر تا ۲۵۰۰ متر از سطح دریا(بسته به عرض جغرافیایی) کاشته می شود. آفتابگردان گیاهی است با گرایش گرمادوستی، اما دماهای پایین را بهتر از ذرت تحمل می کند و در میانگین دمای شبانه روزی ۱۰ تا بیش از ۳۲ درجه سانتی گراد رشد می کند. دمای مطلوب آن ۲۵ تا ۲۹ درجه سانتی گراد است. دمای پایه برای رشد آفتابگردان حدود ۶ درجه سانتی گراد است. در دمای ۹ تا ۱۰ درجه سانتی گراد(در خاک) با سرعت قابل قبولی جوانه می زند. عملکرد آفتابگردان در خاک های به نسبت فقیر، رضایت بخش بوده و به همین دلیل در محدوده وسیعی از زمین های کشاورزی تولید می گردد (اسماعیلی و گلچین، ۱۳۸۳).
گیاه به خاک های اسیدی سازگاری خوبی ندارد و در محدوده پی اچ خنثی رشد بهتری دارد. آفتابگردان به ساختمان خاک حساس است، ولی به بافت خاک حساسیت زیادی ندارد. اما بافت های ریز با محدودیت تهویه که دچار آب ایستادگی می شوند و بافت های درشت که از لحاظ ظرفیت آبگیری و حاصلخیزی فقیر هستند و نیز خطر خوابیدگی محصول در آنها زیاد است، مطلوب به شمار نمی روند(خواجه پور، ۱۳۸۳).
آفتابگردان ریشه توسعه یافته ای دارد که گیاه را به خشکی مقاوم می سازد. در شرایط خشک ریشه های گیاه با نفوذ به لایه های زیرین همواره میزان قابل توجهی آب را جذب می کنند .(Angadi & Entz, 2002; Johnson et al., 2002)هاتندروف و همکاران(۱۹۸۸) گزارش کردند که توان رقابتی در استفاده از آب توسط آفتابگردان، از گیاهان ردیفی مانند ذرت( Zea mays L.)، سورگوم(Sorghum bicolor L.)، سویا(Glycine max L.)، ارزن Pennisetum americannum L.) ( و لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) بیشتر است و این مهم به واسطه نفوذ بیشتر و توسعه ریشه این گیاه به اعماق خاک در مقایسه با گیاهان بالا بوده است (Hattendraf et al., ۱۹۸۸).
آفتابگردان از کلزا، سویا و ذرت به شوری مقاوم تر است. مقاومت آفتابگردان به شوری از گندم کمتر است و تقریبا مشابه سورگوم می باشد. به این طریق آفتابگردان در گروه گیاهان نسبتا مقاوم به شوری قرار می گیرد(خواجه پور، ۱۳۸۳). حساسیت آفتابگردان به پی اچ خاک زیاد نیست و در دامنه پی اچ ۶ تا ۸ رشد می کند.
۴-۱-اهمیت کم آبیاری و تاثیر آن بر خصوصیات رشد و نمو گیاه
آب یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده ی کشاورزی به خصوص در دوره ی گرم و خشک تابستان می باشد(Erden et al., 2006). کمبود آب و کاهش سریع آن به طور فـزاینده- ای مهم ترین موضوع در بسیاری از نقاط جهان به ویژه نواحی خشک و نیمه خشک دنیا محسوب می شود(Sepaskhah and Akbari, 2005). تنش خشکی و کم آبی مهم ترین عامل غیر زنده ی محدود کننده رشد و تولید گیاهان در جهان به شمار می رود .(Flexas et al, 2004)
کمبود آب پدیده ای رایج در کشت گیاهان است و می تواند اثرات منفی قابل ملاحظه ای را بر رشد و نمو آنها بگذارد(ردی[۱] و همکاران، ۲۰۰۴). آن دسته از فرآیندهای گیاهی که به افزایش حجم سلول ها(فشار تورگر) وابسته هستند، حساسیت زیادی به کمبود آب دارند. دو نمونه مهم از این فرآیندها عبارتند از تبادل گازی برگ به حجم(فشار تورمی) سلول های محافظ وابسته است و افزایش سطح برگ به گسترش سلولی متکی می باشد. بازداری این فرآیندها در شرایط خشکی می تواند به افت قابل ملاحظه عملکرد منجر شود(سلطانی و همکاران، ۱۳۷۹).
امروزه جهان با مشکل کمبود آب روبرو است، بزرگترین هدف در جهان امروز افزایش تولیدات غذایی با کمترین آب مصرفی میباشد، به خصوص در کشورهایی که با محدودیت زمین و آب روبرو هستند، کمبود آب بیش از سایر تنش‌ها رشد گیاه را تحت تا ثیر قرار می‌دهد ( Yamaguchi et al., 2002). تنش خشکی بارزترین تنش غیر زنده محدودکننده عملکرد تعدادی از گیاهان زراعی در بخشهای زیادی از جهان محسوب می شود. جهان در حال مواجه شدن با کمبود جدی آب و نیز افزایش رقابت برای آب بوده که باعث دسترسی کمتر بخش کشاورزی به‌این ماده حیاتی میگردد، چالش بزرگ دهه آینده، وظیفه افزایش تولیدات غذایی با آب کمتر، به ویژه در کشورهایی که با محدودیت منابع آب و خاک مواجه هستند، میباشد(Sinaki et al., 2007).
کم آبیاری عبارتست از استفاده از آب کمتر از نیاز آبی گیاه زراعی(تبخیر-تعرق)[۲] و ابزاری مهم برای کاهش آب قابل استفاده گیاه می باشد(Fereres and Soriano, 2007). تنش آبی، بر اساس بسیاری از فاکتورها مانند ظرفیت مناسب، تقاضای اتمسفر، بارش، ذخیره آبی خاک در هر مرحله از چرخه زندگی گیاه می تواند رخ دهد (Tolk et al., 2012).
تا وقتی که بخش کشاورزی بزرگ ترین مصرف کننده آّب در جهان است، کارایی استفاده از آب در کشاورزی نیازمند نگهداری منابع محدود آب می باشد. افزایش کارایی استفاده از آب با استراتژی های بسیاری حاصل می شود که یکی از این راهکارها تغییر توان گیاهان زراعی برای تولید عملکرد قابل قبول تحت شرایط کم آبیاری و آبیاری محدود است(Zwart et al., 2004). گیاهان زراعی در طول رشد خود با تنش های بسیار محیطی مواجه می شوند. این تنش ها به طور وسیعی بر رشد، متابولیسم و عملکرد آنها تاثیر می گذارند. در این بین خشکی مهم ترین عامل کاهش دهنده تولید گیاهان زراعی، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود(Reddy et al, 2004). تنش خشکی از طریق کاهش فتوسنتز گیاهی سبب کاهش رشد خواهد شد. کاهش فتوسنتز گیاهی به واسطه کم شدن مقدار رطوبت نسبی برگ ها،کاهش پتانسیل آب برگ ها و کم شدن مقدار هدایت روزنه ها استFrench, 1991) (.کمیت و کیفیت پروتئین های گیاهی تحت تاثیر تنش خشکی تغییر می یابد
(علیزاده، ۱۳۸۱ ؛ Stoyanov, 2005 ). کیفیت روغن دانه بسته به میزان رطوبت خاک، تغییر پذیر است(Bouchereau et al, 1996; Mekki et al, 1999; Flgella et al, 2002; Santonodeto, 2002).
تنش خشکی سبب بسته شدن روزنه ها و کاهش هدایت روزنه ای می گردد؛ بنابراین کاهش جذب دی اکسیدکربن را به همراه دارد؛ که این خود باعث کاهش فتوسنتز و تولید ماده خشک در گیاه می شود( Souza et al,1997 ; Siddique et al, 1999). اثرات کمبود آب بر تنفس متغیر است و اغلب کاهش تنفس کندتر از فتوسنتز بوده و تنفس باعث تخلیه مواد غذایی، تبدیل نشاسته به قند و تغییر خواص کربوهیدرات های مختلف می شود(علیزاده، ۱۳۸۱). بر اثر تنش خشکی انتقال مجدد مواد غذایی از سایر اندام ها به سمت دانه و سرعت پُر شدن دانه ها افزایش می یابد. پیری زودرس در برگ ها و همچنین رسیدگی فیزیولوژیک زودتر اتفاق می افتد(Souza et al,1997). با اعمال تنش خشکی کارایی استفاده از تابش فعال فتوسنتزی، شاخص برداشت و تولید ماده خشک در ذرت کاهش یافت(Earl & Davis, 2002).
آفتابگردان به دلیل وجود سیستم ریشه ای گسترده و دارا دن کرک های زبر و خشن در ساقه، برگ و دمبرگ تا حدودی در برابر خشکی متحمل است. با این حال، تنش محدودیت آب در دوره رشد اصلی و مرحله پر شدن دانه ها، عملکرد دانه را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. کمبود آب در اوایل دوره رشد سبب کاهش سطح برگ شده و به علت وجود همبستگی شدید بین سطح برگ و عملکرد، محصول دانه کاهش خواهد یافت.
با کاهش میزان آب، گیاه می تواند خود را تا حدودی با شرایط محیطی سازگار کند(الیاری، ۱۳۷۹). فرآیندهای اجتناب و تحمل فرآیندهای مهمی از جانب گیاه می باشند که مقابله با تنش خشکی را موجب می شوند. اجتناب شامل توسعـه سریع فنولوژیکی، افزایش مقاومت روزنه ای و کوتیکولی، تغییر در سطح و نحوه آرایش برگ ها و غیره را شامل می شود. تحمل در برابر تنش خشکی حداقل توسط دو فرایند تعادل اسمزی و تغییر در ویژگی های ارتجاعی(الاستیکی) یاخته کنترل می شود (Stoyanov, 2005).
۵-۱-اهمیت علف هرز
علف هرز، گیاهی است که ناخواسته و یا گیاهی است که جز در جای خود حضور دارد (اشتون و همکاران، ۱۹۹۲) که به دلیـل رقابت با گیاهان زراعی باعث کاهش عملکـرد آن ها می شوند (Schneiter, 1992) . علف های هرز، جزو آفات(Pests) نیز رده بندی می شوند.
علف های هرز از مهم ترین عوامل کاهش عملکرد گیاهان زراعی می باشند(زند و همکاران، ۱۳۸۳). یکی از مهم ترین خسارت علف های هرز، رقابت برای منابع محدود(آب، نور، عناصر غذایی، دی اکسید کربن و …) می باشد(Stoller & Woolley, 2004 ; Carruthers et al, 2000 ; Haramoto &). به عقیده محققان، خسارت علف های هرز می تواند به ۱۰۰% نیز برسد (Cousens, 1985 ; Koppff & Walter, 2000).
مقدار کاهش عملکرد آفتابگردان، ناشی از علف های هرز متغیر بوده و به طور مستقیم به گونه و تراکم علف هرز و گیاه زراعی، زمان ظهور علف هرز و آفتابگردان، اقلیم منطقه و … وابسته است. آفتابگردان در حالت کلی در بین گیاهان زراعی قدرت رقابت خوبی با علف های هرز دارد، اما در اوایل دوران رشد گسترش محدودی داشته و توان رقابتی کمی با علف های هرز دارد. لذا بایددر برابر علف های هرز به طور کامل حمایت گردد (خماری و همکاران، ۱۳۸۶). بر اساس برآورهای انجام شده حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد کل ارزش تجاری تولیدات مزرعه بر اثر خسارت علف های هرز از دست می رود. برای مثال این خسارت برای ذرت حتی تا ۹۵ درصد نیز گزارش شده است(Dalley et al., 2006).
۶-۱-علف هرز تاج خروس
تاج خروس با نام علمیAmaranthus SPP و از خانوادهAmaranthaceae گیاهی است یکساله، تابستانه و سومین علف هرز غالب دولپه ای در سطح جهان است که به دلیل دارا بودن طبیعت رشد نامحدود و مسیر فتوسنتزی C4، در دمای بالا و نور شدید به ویژه در مزارع گیاهان زراعی تابستانه و گرمادوست نظیر ذرت و آفتابگـردان قـدرت رقابتی بیشتری از خـود نشان می دهد(Ronald et al., 2000). شاخص رقابتی این علف هرز در مقیاس بندی از صفر تا یک، نزدیک به یک است(Cown et al., 1998). توان بالای رقابتی در گونه های مختلف تاج خروس (Amaranthus spp.) موجب گردیده تا ارزیابی تاثیر منفی تداخل گونه های مختلف آن بر روی عملکرد گیاهان زراعی تابستانه مورد توجه محققین علم علف هرز واقع شود(Dielemen et al., 1995).
تاج خروس در گروه گیاهان شبه غلات (pseudo-cereal) قرار دارد و گیاهی است برگ پهن، ریشه عمیق، دارای یک ساقه اصلی که از لحاظ گیاه شناسی روز کوتاه(گل دهی در این گیاه انتهایی بوده و گل آذین در قسمت فوقانی گیاه پس از پایان رشد رویشی ظاهر می شود) و عمدتا خودگشن می باشد. گل ها تک پایه، به رنگ های قرمز، نارنجی و زرد که به صورت مجتمع برروی محور گل آذین خوشه ای قرار گرفته اند(پوتنام و همکاران، ۱۹۸۹). بذر این گیاه بسیار ریز(حدود ۹/۰ تا ۷/۱ میلی متر قطر) بوده و هر گرم آن شامل ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ عدد بذر می باشد(Williams and Burnner, 1995). صفر فیزیولوژیکی این گیاه ۱۳ تا ۱۵ درجه سانتی گراد، عمق کاشت سطحی (حدود یک سانتی متر) و سرعت جوانه زنی بذور آن بالاست و معمولا بذور این گیاه ۳ تا ۵ روز پس از کاشت سبز خواهند شد(Louer et al., 1999). تاج خروس ریشه قرمز یکی از مهم ترین علف های هرزی است که عملکرد گیاهان زراعی را از طریق رقابت کاهش می دهد(Jordan, 1993) و در فهرست علف های هرز مهم ایران قرار دارد (عباسیان و همکاران، ۱۳۸۰).
۷-۱-دوره بحرانی کنترل علف هرز
با توجه به این که علـف های هرز از عوامل مهم محـدود کننده تولید در گیاهـان زراعـی می باشند بنابراین تعیین بهترین زمان کنترل آنها جایگاه ویژه ای در کارآمدی عملیات کنترل دارد و به دلیل آن که امروزه روش عمده مبارزه با علف های هرز، روش شیمیایی است و مشکلات فراوانی را همچون مشکلات زیست محیطی و آلودگی آب های زیر زمینی و مقاومت علف های هرز به علف کش ها را به همراه دارد (Norsworthy and Oliverita, 2004) ، از این رو بحث استفاده از مدیریت تلفیقی علف های هرز (IWM)[3] به میان می آید که بخشی از آن بر لزوم تعیین دوره بحرانی کنترل علف ها ی هرز (CPWC)[4] و مبارزه طی این دوره اختصاص یافته است (Nieto, and Staniforth. 1961). دوره بحرانی کنترل علف هرز مرحله ای از زندگی گیاه زراعی است که علف های هرز در این مرحله به منظور جلوگیری از کاهش عملکرد گیاه زراعی، باید کنترل شوند. این دوره در سیستم مدیریت تلفیقی علف های هرز بسیار مهم است که می تواند استفاده از علف کش ها را بدون کاهش عملکرد گیاه زراعی به حداقل برساند(Swanton et al., 2010). این مرحله در زمان دوره بحرانی از بین بردن علف های هرز (CTWR)[5] آغاز می شود که مربوط به حداکثر مقدار زمانی است که گیاه زراعی، رقابت علف های هرز را در اوایل فصل رشد تحمل می کند بدون اینکه کاهشی در عملکرد گیاه زراعی مشاهده شود و این دوره با[۶]CWFP (دوره بحرانی عاری از علف هرز) پایان می یابد.CWFP مربوط به حداقل دوره مورد نیاز عاری از علف هرز برای جلوگیری از کاهش عملکرد می باشد (Tingel et al., 2003 Knezevic et al., 2002;). دوره بحرانی کنترل علف هرز به عنوان بخشی از دوره رشد گیاه زراعی تعریف می شودکه بین دو مرحله واقع شده است، مرحله اول شروع رقابت علف های هرز با گیاه زراعی و مرحله دوم مرحله‌ای است که پس از آن رقابت علف های هرز تا آخر فصل رشد، عملکرد گیاه زراعی را کاهش نمی دهد(Van Acker et al., 1993; Weaver and Tan, 1987). و در کل دوره ای است که رقابت علف های هرز در این دوره ، افت عملکرد را به وجود می آورد (Norsworthy and Oliverita. 2004) و برای جلوگیری از کاهش عملکرد گیاه زراعی ، علف هرز باید در این دوره حتما کنترل شود(محمودی، ۱۳۸۲). از لحاظ تئوری، عملکرد گیاه زراعی به طور عمده فقط زمانی تحت تاثیر قرار نمی گیرد که کنترل علف هرز قبل و یا بعد از دوره بحرانی صورت گیرد(Gibson et al., 2011).
از نظر اقتصادی دوره بحرانی دوره ای است که سود حاصل از کنترل علف هرز در آن دوره بیش از هزینه کنترل باشد. حدود این دوره با شروع آستانه اقتصادی کنترل و پایان آستانه مذکور تعیین می گردد. آستانه اقتصادی کنترل، تراکمی از علف هرز می باشدکه هزینه کنترل برابر افزایش سود خالص حاصل از افزایش عملکرد محصول باشد(Hall et al. 1992; Van Acker et al., 1993 ). طـول دوره بحرانـی کنترل علف هرز بسته به گونه علف هـرز تغـییر می کند. برای علف هرز دم روباهی کشیده Alopecurus myosuroides)) در مزعه سویا یک دوره بحرانی کنترل وجود دارد، در حالی که برای علف هرز نیلوفر وحشی(Ipomoea purpurea) چنین دوره ای گزارش نشده است. این موضوع حاکی از آن است که مدت رقابت گیاه زراعی با یک علف هرز، متفاوت از علف هرز دیگر است. می توان گفت که دوره بحرانی یک صفت ذاتی در گیاهان زراعی نیست، بلکه متاثر از محیط، علف هرز و گیاه زراعی است(Park and Kim, 1971). در برآورد تعیین دوره بحرانی در گیاهان ، عوامل محیطی متفاوتی دخیل بوده که شناخت این عوامل می تواند به برآورد بهتر ودقیق تر این دوره کمک کند (Rajcan and Swanton, 2001). یکی از مهم ترین این عوامل رقابت بر سر منابع مشترک از جمله رطوبت می باشد. اصولا انواع تنش های محیطی به علت مقاومت بیشتر علف های هرز در مقابل تنش ها باعث افزایش توان رقابت علف های هرز نسبت به گیاه زراعی می گردند و به طور معمول می توانند طول دوره بحرانی کنترل علف های هرز را افزایش دهند(محمودی، ۱۳۸۲).
تداخل علف های هرز با گیاه زراعی به طور شدیدی باعث کاهش رشد، عملکرد و کیفیت گیاه زراعی می شود(Zimdahl, 1980; Ghasem, 2003).
۸-۱-اهداف پژوهش
تعیین دوره بحرانی کنترل تاج خروس در آفتابگردان
بررسی تاثیر تنش آب بر تعیین دوره بحرانی کنترل علف هرز تاج خروس در آفتابگردان
تعیین اثر متقابل تنش آب و علف هرز تاج خروس بر عملکرد و خصوصیات زراعی آفتابگردان
فصل دوم
مروری بر پژوهش های گذشته
۱-۲- اثر کم آبیاری بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد آن
با توجه به اینکه کم آبی مهم ترین عامل محـدود کننده رشد و تولید گیاهان در جهـان می باشد(Flexas et al., 2004; Lawlor, 2002) و آفتابگردان یک محصول زراعی متحمل به خشکی با سیستم ریشه ای عمیق است (Angadi and Entz, 2002)، کشت این گیاه به اراضی دیم و نیمه خشک دنیا تمایل یافته است. در گزارش های مختلفی به اثرات تنش کم آبی و آبیاری محدود، بر بسیاری از صفات فنولوژیک، مورفولوژیک، زراعی و فیزیولوژیک آفتابگردان اشاره شده است (Erden et al., 2006; Angadi and Entz, 2002; Kiani et al, 2007; Gaksoy et al., 2004 ؛ خانی و همکاران، ۱۳۸۴). یکی از حساس ترین مراحل رشد آفتابگردان نسبت به تنش خشکی، مرحله گلدهی و گرده افشانی می باشد. گزارش شده است که وجود تنش خشکی در این مرحله از رشد، عملکرد دانه را به شدت کاهش می دهد (Talha and Osman, 1975; Sinonit, 1977; Rawson and Tarner, 1982; Gaksoy et al.,2004).
اعمال تیمار تنش آبی در مراحل ساقه رفتن و گلدهی آفتابگردان و کاهش میزان آب تا ۷۵% ظرفیت مزرعه واعمال آن در مرحله گلدهی تاثیر معنی داری بر کاهش عملکرد دانه آفتابگردان در مقایسه با تیمار آبیاری نرمال نداشته است. اما اعمال زودتر تنش آبی با هر سطحی از تنش (۵۰% و ۷۵% ظرفیت مزرعه ای) و حتی تاخیر در زمان اعمال تنش همراه با افزایش شدت آن (۵۰% ظرفیت مزرعه ای ) عملکرد دانه را به طور معنی داری افزایش می دهد (Kazemeini et al., 2009). افزایش سطوح تنش خشکی از ۱۰۰ درصد ظرفیت مزرعه به ۵۰ درصد در گلرنگ، ممکن است سبب افزایش حرکت مجدد مواد پرورده از ساقه و بقیه ی اندام های رویشی گردد و درنتیجه سبب مشارکت بیشتر عملکرد بیولوژیک در تولید عملکرد دانه شود(Kazemeini and Edalat, 2010). چیمنتی و همکاران(۲۰۰۲) دریافتند که پایداری عملکرد تحت شرایط تنش خشکی با افزایش در بیوماس اندام هوایی پس از رفع تنش و افزایش در شاخص برداشت مرتبط می باشد.
کاهش عملکرد دانه در نتیجه تنش خشکی به چند عامل بستگی دارد؛ از جمله این عوامل می توان به مرحله توسعه گیاه، شدت تنش خشکی و حساسیت رقم اشاره کرد (Nissanka, 1997). نتایج تحقیقات روی چند گیاه زراعی (آفتابگردان، ذرت، سورگوم دانه ای، لوبیا) نشان داد که در این گیاهان شروع مرحله زایشی (گلدهی و گرده افشانی)، حساس ترین مرحله نسبت به تنش خشکی بوده و کمبود آب در این مرحله بیشترین کاهش معنی دار عملکرد را به همراه داشته است (Rawson & Turner, 1982; Singh & Gupta; 2003, Goksoy et al., 2004).
تعداد زیادی از گیاهان زراعی وجود دارند که از راهکارهای کم آبیاری سود می برند( Karam et al., 2003; 2005; 2006). آفتابگردان از جمله گیاهانی است که هم می تواند استرس آبی ناشی از کم آبیاری را تحمل کند و هم اینکه قادر به تولید عملکرد بالا در شرایط آبیاری نرمال و بهینه می باشد(Karam et al, 2007). کم آبیاری بر اساس برنامه ریزی آبیاری، کارایی سیستم آبیاری، هزینه های تولید و ارزش عملکرد ممکن است تاثیرات مثبت و یا منفی بر روی عملکرد اقتصادی داشته باشد(Lorite et al., 2007). آبیاری آفتابگردان در مقایسه با شرایط بدون آبیاری در مناطق نیمه خشک، باعث افزایش ۷۸ درصد عملکرد دانه در ترکیه (Goksoy et al., 2004) ، ۳ درصد در لبانون (Karam et al., 2007)، ۴۷ درصد در کانزاس، ایالت متحده آمریکا (Stone et al., 1996) و ۹۲ درصد در تگزاس، ایالت متحده آمریکا (Anger, 1982) گردید.کوکس و جولیف(۱۹۸۶) نشان دادند که کاهش پتانسیل آب خاک و اعمال تنش خشکی تاثیری بر شاخص برداشت آفتابگردان ندارد. فلنت و همکاران(۱۹۹۶) دریافتندکه با کاهش پتانسیل آب خاک، کارایی استفاده از آب و شاخص برداشت افزایش یافته است. سینونیت (۱۹۷۷) نشان داد که وجود تنش خشکی در مراحل گلدهی و دانه بندی آفتابگردان، کاهش عملکرد دانه نسبت به عملکرد ماده خشک و در نتیجه نقصان فاحش و معنی دار شاخص برداشت را به همراه دارد.
۲-۲-تاثیر تنش خشکی بر درصد و عملکرد روغن دانه
