کشاورز ساده

آللوپاتی و تاثیر آن بر روی علف های هرز

چکیده : آللوپاتی اثرات مضر گیاهان عالی بر روی جوانه زنی و رشد سایر گونه های گیاهی می باشد . گیاهان سبز متابولیتهای زیادی از خود تولید می کنند که زمینه ایجاد یک کشمکش شیمیایی بین گیاهان مجاور ایجاد می کند که این خاصیت در بسیاری از علفهای هرز و گیاهان زراعی دیده می شود و علفهای هرز سهم عمده ای را به خود اختصاص داده اند . شواهد بیانگر آن است که از این پدیده می توان برای کمک به مدیریت علفهای هرز در اکوسیستم های زراعی استفاده کرد . در کشاورزی پایدار که حداقل خسارت به محیط زیست از طریق کاهش مصرف سموم شیمیایی و کاهش فرسایش خاک همراه با حفظ پتانسیل بالای تولید در واحد سطح در طول زمان مد نظر است. یکی از راهکارهای رسیدن به کشاورزی پایدار که از  سیاستهای مهم وزارت جهاد کشاورزی است استفاده از ترکیبات آللوپاتی می باشد که می تواند متخصصین علفهای هرز و بیوتکنولوژی را در جهت مدیریت بهتر علفهای هرز راهنمایی نماید. از جمله رهیافتهایی که تا کنون از خاصیت آللوپاتی در مدیریت علفهای هرز بدست آمده است . عبارتند از: استفاده از خصوصیت آللوپاتی در تناوب و یا گیاهان همراه در سیستمهای زراعی ، انتخاب انواع گونه هایی که دارای خاصیت آللوپاتی در داخل ژرم پلاست هستند؛ بیوسنتز علف کش های طبیعی مفید در میکروارگانیسم ها و گیاهان عالی اکولوژیستها عقیده دارند که آللوپاتی و ترکیبات آللوشیمیایی می توانند الگوی رشد و پر واکنش اجتماعات گیاهی ؛ توالی گیاهان در اکوسیستم ها؛ امکان کشت مجدد محصول و تثبیت نیتروژن اتمسفری توسط میکروارگانیسم های خاک را تحت تاثیر قرار می دهند ، که میزان آن به نوع و غلظت مواد شیمیایی دفع شده و مدت زمان پایداری آن در خاک بستگی دارد.
مقدمه:
واژه آللوپاتی از دو بخش آللو به معنی متقابل و پاتی به معنی بیماری تشکیل یافته است که در کل دگر آسیبی ، دگر آزاری یا دگر مسمومی معنی می دهد. اثرات متقابل زیادی در اکوسیستمهای کشاورزی وجود دارد یکی از این اثرات متقابل زیان بری یک جنبه می باشد . یعنی هنگامی که یک موجود زنده اثر منفی بر روی موجود زنده دیگر گذاشته. بدون اینکه خودش تحت تاثیر قرار بگیرد و اثر منفی بر روی خودش نداشته باشد . این زیان بری یک جانبه خود شکلی از آللوپاتی می باشد. برای مثال ترشح مواد شیمیایی از برگ یک گیاه که اثر بر روی گیاهان اطراف دارد و برای خود هیچ ندارد و یا سبز نشدن گیاهان در زیر درخت گردو.
آللوپاتی از دیر باز مورد توجه کشاورزان بوده و تاریخچه این موضوع با تاریخچه کشت و کار توسط بشر گره خورده است . بیش از دو هزار سال پیش مطالب در این مورد ارائه شده است.
اولین تعریف آللوپاتی در سال 1937 توسط محققی بنام مولیش ارائه شده . در این تعریف تمامی اثرات مستقیم و غیر مستقیم ناشی از انتقال ترکیبات شیمیایی از یک گیاه به محیط رشد گیاه دیگر آللوپاتی نامیده شده. با توجه به تعاریف مختلف ارائه شده برای آللوپاتی در سال 1996 در دومین کنگره بین المللی آللوپاتی به کلیه               فرایند های ناشی از متابولیت های ثانویه تولید شده توسط گیاهان عالی و میکروار گانیسم هایی نظیر جلبک ها ، باکتریها و قارچ ها که روی رشد و نمو نظام های بیولوژیک تاثیر منفی داشته باشند آللوپاتی اطلاق گردید . با توجه به تعریف ارائه شد آللوپاتی می تواند در کنترل بیولوژیکی علف های هرز نقش داشته باشد.
مواد و روشها :
طبق اطلاعات جمع آوری شده مراحل تاثیر آللوپاتی به شرح زیر می باشد:
امروزه آللوپاتی به صورت هر گونه پاسخ مثبت یا منفی یک گیاه نسبت به مواد شیمیایی تولید شده توسط گیاه دیگر تعریف می شود تاثیر بازدارنده و یا تحریک کننده این ترکیبات بستگی به غلظت دریافتی توسط گیاه و میزان حساسیت گیاه دریافت کننده دارند.
تاکنون تعداد زیادی از ترکیبات آللوپاتیک نظیر اسیدهای فنولیک ، ترپنوئیدها، کوماربن ها، تانن ها، ترپن ها، کینون ها شناخته شده است که می توانند به صورت مستقیم یا غیر مستقیم در سیر طبیعی رشد و نمو گیاهان اخلال ایجاد کرد. آللوپاتی باعث تغییر در الگوی رشد و پراکنش اجتماعات گیاهی می شود.
در بسیاری از گونه های گیاهی دیده شده که از ورود گونه های خارجی به قلمرو خود جلوگیری کرده و به عنوان گونه غالب به زندگی خود ادامه می دهند. در اغلب موارد این الگوی رشدی  تنها توسط پدیده رقابت توجیه نمی شود ، بلکه عوامل دیگری نظیر پدیده آللوپاتی در این امر دخیل است . این پدیده در مورد علف هرز سلمه تره Chenopodium album که در اراضی زراعی به دلیل دارا بودن ترکیبات فرار ترپنی از جوانه زنی و رشد دانه های سایر علفهای هرز جلوگیری می کند. همچنین تحقیقات انجام شده روی علف هرز مریم گلی Saliva leucplla نشان داده که به دلیل متصاعد شدن ترکیبات ترپنوئیدی از اندام های هوایی مانع از رشد اغلب گونه های گیاهای در قلمرو رویشی خود می شود وبه گونه های غالب تبدیل می شود . تاثیر بر توالی گیاهان در اکوسیستم های طبیعی می باشد. با توجه به اینکه اکوسیستم های طبیعی نظیر جنگل و مراتع برای ما از اهمیت برخوردار است ، ظهور و یا حذف برخی از این گونه ها در این مناطق می توانند به دلیل خاصیت آللوپاتی باشد. به عنوان مثال در مناطق تحت کشت گیاه اکالیپتوس پوشش گیاهی دیگری رشد نمی کند . کشت گیاهی زراعی یک ساله و دو ساله در اطراف این درختان با مشکل مواجه شده و در اغلب موارد موجب کاهش بسیاری معنی دار در عملکرد می شود. از تاثیر دیگر ترکیبات آللوپاتی در اکوسیستمهای کشاورزی می توان اثر بر روی کشت مجدد و کشت مخلوط را نام برد و تا کنون دامنه گسترده ای از ترکیبات آللوپاتی که سبب بروز این مشکلات در اراضی تحت کشت غلات می شوند، گزارش گردیده است.
کشت مداوم ذرت خوشه ای در یک قطعه زمین موجب کاهش شدید پتانسیل تولیدی آن می شود. بررسی های انجام شده توسط محققین نشان داده است که کشت متوالی برنج در اراضی زراعی ، همانند آنچه در شالیزاهای برنج دیده می شود ، به سبب وجود ترکیبات فنولی در بقایای گیاه برنج عملکرد را تا 25 درصد کاهش می دهد.
آخرین تاثیر ترکیبات آللوپاتیک ، جلوگیری از تثبیت نیتروژن و نیتریفیکاسیون است. در اکوسیستم های طبیعی و زراعی ترکیبات آللوپاتیک می توانند روی فعالیت میگروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن نظیر نیتروزموناس و نیتروباکتر تاثیر منفی داشته باشد.
آزمایشات متعددی نشان داده اند که بسیاری از علفهای هرز شامل ، پنجه انگشتی igtaria، فرفیون Euphorbiasp ، ارجی Ambrosia botrys و آریستیدا Aritida dscensionis موجب کاهش از تثبیت نیتروژن در مزرعه یونجه و نهایتا کاهش رشد یونجه می شود . روشهای آزاد سازی ترکیبات آللوپاتیک در گیاهان مختلف متفاوت است که مهمترین آنها عبارتند از:  اولین روش آزاد شدن ترکیبات فرار آلکا لوئیدی از اندام های هوایی گیاه که می توان به علف هرز تاج خروس Amaranthus sp  و علف هرز اویارسلام Cgperus rotundu اشاره کرد.
دومین روش شستشو از قسمتهای هوایی گیاه توسط باران و مه و ورود این ترکیبات به خاک است . در بین ترکیبات می توان به ترپنوئیدها، آلکالوئیدها، وترکیبات فنولیک اشاره نمود که به سهولت در اثر آبشویی وارد خاک می شوند. مانند علف هرز گاو پینه Abutilon theophrasti در مزارع سویا سبب کاهش رشد و عملکرد سویا می شود.
سومین روش آزاد سازی ترکیبات آللوپاتیک از طریق ریشه می باشد که می توان به بقایای ریشه یونجه اشاره نمود که نوعی ترکیبات ساپونین دار تولید می کند که در خود گیاه سبب خود مسمومی و خود ناسازگاری می شود این پدیده در عمل کشت یونجه را در زمین هایی که قبلا کشت شده با مشکل مواجه می کند.
چهارمین روش آزاد سازی ترکیبات آللوپاتیک از تجزیه بقایایی گیاهی می باشد، که این مواد شیمیایی در محیط خاک آزاد شده و در اغلب موارد موجب مسمومیت               می شوند. برای مثال می توان به بقایای گیاه چاودار Secale cereal  1. اشاره کرد که ترکیبات آللوپاتیک نظیر اسیدهای فنولیک در خاک ترشح می کند و روی                 جوانه های علفهای هرز اثر منفی دارد از تولیدات سمی آللوشیمیایی حاصل از گیاهان عالی می توان به عنوان علف کش های طبیعی استفاده نمود. اگر چه فعالیت این مواد عموما کمتر از علف کش های مصنوعی است ولی در عوض در مقادیر نسبتا زیادی تولید می شود . به عنوان مثال بر اساس محاسبات انجام شده چاودار ممکن است چهارده کیلوگرم در هکتار DIBOA تولید نماید.
همچنین از تولیدات میکروبی میکروارگانیسم ها می توان به عنوان علف کش طبیعی استفاده نمود . پیشرفت اخیر بیوتکنولوژی علاقه دانشمندان به میکروارگانیسم ها را به عنوان منابع بالقوه علف کش های طبیعی افزایش داده است اکتینومایستها که از نظر رده بندی ما بین باکتریهای حقیقی و قارچ های حقیقی قرار می گیرند به دلیل دارا بودن آنتی بیوتیکها بسیار مورد توجه هستند . هر بی سیدین A,B ، هر بی مایسین A,B ، آنیسیو مایسین و تویوکامایسین از جمله ترکیبات علف کشی هستند که توسط این موجودات تولید می  شوند.
در بین گیاهان زراعی و باغی با خصوصیات آللوپاتی می توان به گیاهان زیر اشاره کرد:
ترشحات ریشه ای بقایای آفتابگردان که از رشد علف های هرز جلوگیری می کند. مواد سمی در ساقه برگ و بقایای ذرت خوشه ای، ترشحات بقایای ماشک گل خوشه ای، تاثیر بقایای گندم و جو بر جوانه زنی علفهای هرز، ترشحات بقایای لوبیا چیتی و نخود روی جوانه زنی علفهای هرز، ترشحات ریشه کدو تنبل روی رشد علف هرز پیچک ، ترشحات ریشه درخت گردو روی علفهای هرز پهن برگ ، عصاره برگ ارقام برنج چمپا و مهر و فجر روی رشد علف هرز سوروف، از علفهای هرز با خاصیت آللوپاتی می توان به علف هرز قیاق، دم روباهی، مرغ، پنجه انگشتی ، بید گیاه، علف گربه، کنگره وحشی، قیاق ، مرغ و اویارسلام اشاره کرد.

بحث و نتیجه گیری:
در اکوسیستم های کشاورزی آللوپاتی می توان نقش مهمی را در کنترل بیولوژیکی داشته باشد. بخصوص اکنون که در کشاورزی پایدار وجود علف کشها باعث تخریب خاک و آب های زیر زمینی شده است آللوپاتی می تواند به عنوان یکی از روشهای کنترل بیولوژیکی در اکوسیستم های کشاورزی نقش داشته باشد. بنابراین اثرات آللوپاتی در بسیاری از گونه های علفهای هرز و گیاهان زراعی دیده شده است که              می توان نقش تعیین کننده ای در مدیریت علفهای هرز و گیاهان زراعی و تناوب زراعی و استفاده از گیاهان پوششی و طراحی کشت مخلوط داشته باشد.

منابع:
1-موسوی، م ر. مدیریت تلفیقی علفهای هرز اصول و روشها
2-نجفی، ج . روشهای غیر شیمیایی مدیریت علفهای هرز
3-میرشکاری، ب. علفهای هرز و مدیریت آن
4-نوجوان، م. اصول مبارزه باعلفهای هرز
5-آرگلیسمن، ا. اگرواکولوژی ترجمه مهدی نصیری، علی رضا کوچکی، پرویز رضوانی، علی رضا بهشتی