علف کش هایی که به طور گسترده استفاده می شود برای از بین بردن برخی از علف های هرز مبارزه می کنند. برخی از کارشناسان فکر می کنند گرما می تواند بخشی از مشکل باشد.

حدود 10 سال پیش ، در گرمای شدید تابستان کانزاس ، بسیاری از علفهای هرز مضر کوشیا که به زمینه های تحقیقاتی فیلیپ استالمن حمله می کنند ، با پاشیده شدن با مخلوطی از دو علف کش پرکاربرد ، گلیفوزات و دیکامبا ، به راحتی تکون نخواهند خورد. چند ماه قبل ، در هوای خنک تر بهار ، مخلوط علف کش به راحتی برگهای نازک و کوچک علفهای هرز را خم کرده و قهوه ای شده و نشانه از بین رفتن گیاه بود.

حالا علف هرز سخت گیر استالمن را کوفته کرده بود. استالمن ، آن زمان دانشمند علف های هرز در دانشگاه ایالتی کانزاس ، قبلاً هرگز با این مشکل در زمینه علف کش ها روبرو نشده بود. او در ابتدا تصور كرد كه مواد شیمیایی را به اشتباه استفاده كرده است. اما سال به سال ، همان اتفاق افتاد. استهلمن می دانست كه مشكلی پیش آمده است. او مراقب علف های هرز مزارع خود بود. وی همچنین با کشاورزان محلی که گزارش کرده اند مشکلات مشابهی را مشاهده می کنند گفتگو کرد. "چراغ مدتی روشن نشد تا این که مسئله دوباره تکرار شد. مثل این بود که یک معما کنار هم بچینی. ”استهلمن می گوید.

سرانجام ، استهلمن ، كه از آن زمان بازنشسته شده است ، تصميم گرفت كه اين مسئله احتمالاً دما است: مساله پاشش در گرما باعث مي شود كه علف كش ها كم اثر شوند.

استالمن در انجام این مشاهدات تنها نیست. امروزه ، شواهد موجود نشان می دهد که دمای حدود 90 درجه فارنهایت یا بالاتر می تواند برخی از علف های هرز مقاوم در برابر علف کش را حتی بیشتر مقاوم کرده و باعث شود حساسیت سایر علف های هرز به برخی مواد شیمیایی کمتر باشد.

برخی از کشاورزان می گویند که می دانند درجه حرارت بالا می تواند با برخی از علف کش ها خراب شود ، بنابراین سعی می کنند از پاشش در گرمای روز جلوگیری کنند. کورت گوتسچالک ، مدیر مزرعه در هیز ، کانزاس ، می گوید: "یک قانون خوب اگر 85 تا 90 درجه فارنهایت باشد ، فقط اسپری نکنید."

همه کارشناسان موافق نیستند که این الگو ، که تا حد زیادی در آزمایشات آزمایشگاهی نشان داده شده است ، مشکلی را برای کشاورزان ایجاد می کند. و به نظر می رسد برخی از علف کش ها در دمای بالا حتی بهتر کار می کنند. اما اگر گرما باعث افزایش مقاومت بسیاری از علف های هرز در برابر علف کش های اصلی می شود ، پیامدهای آن می تواند قابل توجه باشد. علفهای هرز بدون کنترل ، می توانند محصول و درآمد را از بین ببرند - اگر کشاورزان تلاشی برای کنترل علفهای هرز نکنند ، می توانند نیمی از عملکرد ذرت و سویا را در ایالات متحده و کانادا از بین ببرند ، بر طبق Weed Science Society of America ، جامعه ای غیر انتفاعی از دانشمندان دانشگاهی و صنعتی. این خسارت می تواند سالانه حدود 43 میلیارد دلار برای کشاورزان هزینه داشته باشد.

کشاورزان در حال حاضر در حال مبارزه با اپیدمی های علف های هرز هستند که مقاومت ژنتیکی در برابر علف کش های متعدد ، از جمله گلیفوزیت و دیکامبا ایجاد کرده اند. استهلمن و سایر محققان علف های هرز اظهار داشتند که دما می تواند عامل دوم نادیده گرفته شده در تقویت دفاع علف های هرز در برابر علف کش ها باشد. استهلمن می گوید ، اگرچه بیشتر كشاورزان در حال حاضر می دانند كه دما بر علف كش ها تأثیر می گذارد ، اما از نظر چشم غیرآموز این دما می تواند مانند مقاومت در برابر علف كش ها باشد.

این محققان همچنین می ترسند این مسئله در آینده بدتر شود زیرا تغییرات آب و هوایی دما را افزایش می دهد و حوادث شدید آب و هوایی ، از جمله امواج گرما ، بیشتر می شود.

Maor Matzrafi ، دانشمند علف های هرز در سازمان تحقیقات کشاورزی ملی اسرائیل ، در نامه ای به Undark نوشت: "ما قبلاً می دانیم که مقاومت به علف کش مشکل ترین مسئله در کنترل علف های هرز شیمیایی است." "شاید کاهش حساسیت ناشی از تغییر اقلیم در ردیف بعدی باشد."

کشاورزان مورد استفاده برای کمتر به علف کش ها اعتماد کنید ، در عوض با کنترل علف های هرز با استفاده از روش های سخت مانند از بین بردن و حذف دستی. اما ، از اواسط دهه 1990 ، شرکت های بیوتکنولوژی شروع به معرفی محصولات اصلاح شده ژنتیکی کردند که در برابر علف کش های قدرتمند و رایج مقاوم بودند. بذرهای جدید به کشاورزان این امکان را می داد تا آزادانه مزارع خود را با مواد شیمیایی بپاشند تا علفهای هرز را از بین ببرند در حالی که محصولات تراریخته آنها رشد می کند. این فناوری بیشتر علف های هرز دستی را غیرضروری کرده و استفاده از علف کش ها در سطح جهانی افزایش یافته است. اما علف های هرز در پاسخ تکامل یافتند و انواع مقاوم به علف کش پدید آمدند. این امر باعث ایجاد نبرد جدیدی بین کشاورزان و علف های هرز شده است ، کشاورزان با استفاده از ترکیبات شیمیایی و همچنین دوزهای اضافی سعی در از بین بردن علف های هرز دارند.

اگرچه پس از تجربه استهلمن در مورد علفهای هرز کوشیا ، وی شروع به بررسی اینكه آیا دما بیش از آنچه شناخته شده بود می تواند بر روی عملکرد علف كش تأثیر بگذارد. (استهلمن مانند بسیاری از دانشمندان دانشگاهی علف های هرز ، بودجه تحقیقاتی را از شرکت های کشاورزی در گذشته دریافت کرده است.)

استالمن برای رمزگشایی از نحوه کمک گرما به دفع علف کش ها از علف های هرز ، با همکارانش در KSU ، میتیلا جوگولام ، فیزیولوژیست علف های هرز و جونجون او ، دستیار تحقیق همکاری کرد. این تیم نهال هایی را از جمعیت کوچیا که در کانزاس سرچشمه گرفته اند ، در محفظه هایی نگهداری می کند که از 63.5 تا 90.5 درجه فارنهایت - نماینده گرمای روز بهار و تابستان در ایالت است. دمای اتاق هر 12 ساعت کاهش می یابد تا شب های خنک را تقلید کند. هنگامی که ارتفاع گیاهچه ها به حدود 4 اینچ رسید ، محققان مقداری را با گلایفوزیت و برخی دیگر را با دیکامبا مصرف کردند. در فواصل هفتگی ، تیم علف های هرز را از نظر علائم آسیب بررسی کرد. بعد از یک ماه ، آنها علف های هرز را قطع کردند و خشک و وزن کردند.

این تیم دریافت که در دمای بالا به بیش از دو برابر مقدار گلیفوسات و دیکامبا برای کنترل علف های هرز نیاز دارند. آنها منتشر شده نتایج آنها در سال 2016 است.

محققان برای درک این که چرا گرما باعث کاهش حساسیت می شود ، با استفاده از نسخه های خفیف رادیواکتیو گلایفوزیت و دیکامبا ، مسیر علف کش ها را از طریق علف های هرز ردیابی کردند. اولی قبلاً توسط مونسانتو ساخته می شد و دومی توسط BASF Corp تولید می شد (BASF Corp. برای یک پروژه متفاوت استادیار دانشجویی تحصیلات تکمیلی را به Ou ارائه داد.)

تیم تحقیق دریافت که برگها در دمای بالاتر گلیفوزات کمتری جذب می کنند. آنها مطمئن نیستند که چرا ، اما Jugulam فکر می کند که گرما ممکن است کوچیا را به ایجاد کوتیکول های ضخیم تر - یک لایه محافظ روی سطح برگ - ترغیب کند که سپس باعث افزایش دفاع علف های هرز در برابر علف کش می شود. این تیم هنگامی که علفهای هرز با دیکامبا روبرو شدند ، روند متفاوتی را در محل کار خود کشف کردند. دما تاثیری بر میزان دیکامبا جذب علفهای هرز ندارد ، اما مانع حرکت علف کش از طریق گیاه می شود تا کمتر به هدف برسد - بافت در نوک شاخه ها و برگهای جدید.

در مطالعه دیگری سال گذشته منتشر شد، Jugulam توجه خود را به علف کش 2,4،XNUMX-D معطوف کرد ، یکی از مواد تشکیل دهنده ماده پرتقال ، ماده ضد عفونی کننده بدنامی که در جنگ ویتنام استفاده می شود. امروزه ، این یکی از پرکاربردترین علف کش ها است. Jugulam آزمایش کرد که چگونه دما بر توانایی علف کش در کنترل علف آب رایج تأثیر می گذارد ، یک علف هرز پهن برگ که در مزارع میانه غربی و سویا تجاوز می کند.

در این آزمایش ها ، ژوگلام برخی از آبشارهای متداول را که دارای مقاومت ژنتیکی به 2,4،XNUMX-D بودند ، و برخی دیگر را بررسی نکرد. وی دریافت که برای از بین بردن علف هرز مقاوم در شرایط گرم و خشک بیش از سه برابر علف کش در مقایسه با دمای سردتر طول کشیده است. وی اثر مشابه اما کوچکتری در علف های هرز حساس مشاهده کرد.

پیش از رسیدن مواد شیمیایی به نوک ریشه ها ، ساقه ها و برگ ها ، وهرمن مقاوم در برابر علف کش با قرار دادن سریع مواد شیمیایی در مواد غیر سمی ، از قرار گرفتن در معرض 2,4،XNUMX-D زنده می ماند. جوگلام دریافت که وقتی درجه حرارت بالا باشد ، واترهامپ با سرعت بیشتری آن مولکول ها را تجزیه می کند.

Jugulam همچنین خاطرنشان کرد که در دمای بالا ، به نظر می رسد برخی از علف های هرز مقاوم در برابر علف کش مقاومت بیشتری دارند و برخی از علف های هرز حساس ممکن است برای کنترل آنها به علف کش بیشتری نیاز داشته باشند.

همه علف های هرز و علف کش ها به یک شکل به دما پاسخ نمی دهند. به عنوان مثال ، Jugulam همچنین دریافته است که 2,4،XNUMX-D و گلیفوزات کار می کند بهتر در دمای بالاتر در برابر گیاهان عظیم الجثه و عظیم الجثه ، دو علف هرز دیگر رایج در مزارع کشاورزان ایالات متحده. Jugulam همچنین می گوید ، حتی در مواردی که گرما مانع علف کش ها شود ، به نظر می رسد تأثیرات آن فقط به شرایط خشک محدود شده است. مناطقی که رطوبت و بارندگی زیادی دارند ممکن است اثرات یکسانی نداشته باشند.

اما برخی از کارشناسان می گویند شواهد در انواع گونه ها و مواد شیمیایی در حال رشد است که نشان می دهد دما ، و در برخی موارد میزان دی اکسید کربن بالا ، حداقل در آزمایشگاه بر کنترل علف های هرز تأثیر می گذارد.

در آزمونها منتشر شده در سال 2016 ، ماتزرفی دریافت که در دماهای بالا چهار گونه مختلف علفهای هرز در برابر دیکلوفوپ-متیل ، ماده تشکیل دهنده علف کش تولید شده توسط بایر ، به طور قابل ملاحظه ای بهتر از دمای پایین مقاومت می کنند. ماتزرفی همچنین دریافت که دمای بالا باعث می شود علف کش دیگری به نام پینوکسادن دیگر نتواند رشد بروم کاذب علف مهاجم را مهار کند. علاوه بر این ، چمن حتی تا دو روز پس از درمان با علف کش از شرایط خنک تر به محیط گرمتر تبدیل شد. (این تحقیق تا حدی توسط ADAMA Agricultural Solutions ، یک شرکت کشاورزی در اسرائیل تأمین شد).

“Our findings, and many other studies since the ‘90s, suggest that post-application environmental conditions may also affect herbicide sensitivity,” explained Matzrafi in an email. Even if farmers spray during cooler temperatures, that might not be enough to avoid the effects of heat.Despite increasing doses of diclofop-methyl, this herbicide-sensitive ryegrass thrives in a warmer climate. In each photo, the herbicide is applied in larger amounts going from left to right. On the far left plant, no herbicide is applied. In the left photo, the ryegrass is grown under lower temperatures (50-61 degrees Fahrenheit), whereas in the right photo, the ryegrass is grown under higher temperatures (82-93 degrees Fahrenheit). ویژوال با احترام از Maor Matzrafi

این شرایط ، از نظر کارشناسان ، در اثر تغییر اقلیم بدتر خواهد شد. در حال حاضر ، بسیاری از ایالت های ایالات متحده که برای کشاورزی مهم هستند و همچنین سایر مناطق مهم تولید غذا در سراسر جهان ، در فصول رشد مرتباً دما را بالای 90 درجه فارنهایت تجربه می کنند. برخی از محققان می گویند که مشکلات مربوط به عملکرد گرما و علف کش اکنون به دلیل قسمتهای مکرر گرمای شدید طی چند دهه گذشته در حال برجسته شدن است.

لوئیس زیسکا ، فیزیولوژیست گیاه در دانشگاه کلمبیا در نیویورک ، در نامه ای به Undark نوشت: با این وجود دشوار است که بتوان تأثیرات امروزه بر تغییرات آب و هوایی را مشاهده کرد. اما ، با اشاره به اینکه علف های هرز "بزرگترین محدودیت در تولید مواد غذایی" هستند ، زیسکا هشدار می دهد که "این یک چالش جدی برای کشاورزان در یک محیط شدیدتر خواهد بود."

به عنوان مثال ، در غرب میانه ، دما می تواند تا پایان قرن به طور متوسط ​​8.5 درجه فارنهایت افزایش یابد ، با توجه به افزایش گرمای شدیدتر و طولانی تر پیش بینی های دولت فدرال. و در آسیای جنوبی ، از جمله هند - منطقه مهم جهانی برای تولید برنج ، نبض ، آجیل و پنبه - هیئت بین دولتی تغییر اقلیم پروژه ها که متوسط ​​دمای سالانه تا سال 6 تقریبا 2100 درجه فارنهایت افزایش می یابد.

در اولین آزمایش در نوع خود ، که نتایج آن بود سال گذشته گزارش شد، ماتصرفی با مطالعه اثر مشترک گرما و افزایش سطح دی اکسید کربن بر روی دو گونه مختلف علف های هرز ، دریافت که این ترکیب باعث افزایش دفاعی علف کش علف های هرز می شود و فراتر از آن تنها توسط هر دو عامل است.

مشخص نیست که آیا تولیدکنندگان علف کش آماده چالش های آینده یک سیاره در حال گرم شدن هستند یا خیر. بسیاری از آنها دمای پاشش بهینه را برای اطمینان از کارایی در رهنمودهایی که به کشاورزان توزیع می کنند ، توصیه نمی کنند.

در بیانیه کتبی کلارک اوتس ، سخنگوی Sygenta ، تولید کننده پینوکسادن ، می گوید این شرکت اثرات بالقوه تغییرات آب و هوایی بر روی فعالیت علف کش را مطالعه نکرده است ، اما "تحقیقات میدانی و برنامه های تجاری نشان نداده اند که دما دارای مقدار قابل توجهی است تأثیر آن بر فعالیت Pinoxaden. "

چارلا لرد ، سخنگوی Bayer ، در بیانیه ای نوشت كه علف كش های این شركت "به طور گسترده آزمایش شده اند تا تمام نیازهای تنظیم كننده ها را برآورده كنند" و "برچسب گذاری شده تا كاربران بدانند چگونه برای كنترل و موفقیت بهینه درخواست آنها را می كنند." این شرکت به سوالات خاصی در مورد کارایی محصولاتشان در دمای بالا پاسخ نداد ، اگرچه این شرکت پاسخ داده است + نوشته شده در در مورد چالش های پاشش در دمای بالا در وب سایت آن. Corteva ، که علف کش ها را با 2,4،XNUMX-D ترکیب می کند ، به درخواست ها برای اظهار نظر در مورد تأثیر دمای بالا بر عملکرد علف کش پاسخ نداد.

همه نیستند متقاعد شده است که این یافته های تجربی برای کشاورزان دردسر ایجاد می کند. برخی از محققان و متخصصان علف های هرز می گویند که شرایط آزمایشگاهی با زمینه تفاوت اساسی دارد و نتایج را از اهمیت بالاتری برخوردار می کند. برد هانسون ، متخصص علف های هرز در دانشگاه کالیفرنیا ، دیویس ، در نامه ای به Undark نوشت: "فکر نمی کنم بتوانیم به طور قطعی بگوییم که این در مقیاس واقعی تأثیرگذار است." هانسون در زمینه تحقیقاتی که سال گذشته منتشر شد با Matzrafi همکاری کرد.

هانسون ، که به عنوان محقق و متخصص ترویج با کشاورزان کالیفرنیایی کار می کند ، همچنین نوشت که کشاورزان معمولاً از علف کش به اندازه کافی برای غلبه بر هرگونه تغییر کوچک در حساسیت علف های هرز که توسط گرما ایجاد می شود ، استفاده می کنند.

کسیم الخطیب ، فیزیولوژیست محصولات زراعی در دانشگاه کالیفرنیا ، دیویس که به بررسی عملکرد علف کش ها در زیر گرما و رطوبت پرداخته است ، در نامه ای به Undark نوشت که این مطالعات در شرایط آزمایشگاهی با دقت کنترل شده انجام می شود که کشاورزان هرگز در زمینه های. وی نوشت: "آنچه در شرایط کنترل شده اتفاق می افتد به طور کلی از آنچه در شرایط مزرعه اتفاق می افتد پشتیبانی نمی کند."

الخطیب در تحقیقات خود اثر دما و رطوبت را روی تعداد کمی از انواع علف کش ها و گونه های علف های هرز بررسی کرده است. وی می گوید ، در مواردی که وی مطالعه کرده است ، اثر علف کش به طور کلی در دما و رطوبت بالاتر بهبود می یابد ، مگر اینکه دما از 100 درجه فارنهایت فراتر رود. ماتزرفی و جوگلام توافق دارند که آزمایشگاه محیط پیچیده تر مزرعه را منعکس نمی کند.

ماتسرفی نوشت: "اما من فکر نمی کنم که از اهمیت نتایج کاسته شود." او ، استهلمن و دیگران می گویند آنها تأثیر خود را در این زمینه برای خود دیده اند. "من فکر می کنم ما چیزی را می بینیم. به نظر من طی 10 سال آینده شاهد کارهای بیشتری خواهیم بود. این مسئله یک مشکل اساسی خواهد بود. "، می گوید:" چاک اوته ، یک عامل تحقیق و توسعه K-State در Geary County ، کانزاس ، که در درجه اول با کشاورزان کار می کند.

یافته های تحقیق در حال تهیه خبرهای جدید برای کشاورزان متکی به علف کش ها است تا علفهای هرز را که به طور فزاینده ای مسلح شده اند دور نگه دارند. در حال حاضر ، برخی از کشاورزان در تلاشند تا با پاشش علف کش ها در دوره های خنک تری از روز ، برخی از اثرات ناشی از گرما را از بین ببرند. در قلب تابستان ، كاری مور می گوید كه او بعضی اوقات قبل از طلوع فجر از خواب بیدار می شود تا مزرعه 650 جریب خود را در داكوتای شمالی قبل از گرما بیش از حد زیاد اسپری كند ، و گاهی اوقات از 100 درجه فارنهایت عبور می كند. زیسکا می گوید ، اما با گرم شدن کره زمین ، کشاورزان با پنجره های باریک تری روبرو می شوند که در طی آن دما به اندازه کافی خنک است. و تحقیقات Matzrafi نشان می دهد که سمپاشی در دوره های خنک تر ، تضمین نمی کند که اثر علف کش تحت تأثیر انفجار گرما که در اواخر روز یا حتی روز بعد ایجاد می شود ، تأثیر نگذارد.

و گاهی اوقات کشاورزان نمی توانند از پاشش علف کش ها در گرما ، به ویژه در مزارع عظیم با چندین هزار جریب جلوگیری کنند.

اوته می گوید افراد مشکوک ممکن است متوجه نشوند که علف کش های آنها کار نمی کنند زیرا گرما به علف های هرز کمک کرده است. آنها ممکن است ابتدا تصور کنند که مجموعه ای از عوامل مشترک دیگر مانند مقاومت به علف کش ، کمبود بارندگی یا علف کش بسیار کم در این امر مقصر هستند. او می گوید: "عوامل بسیار سردرگمی بسیار زیادی وجود دارد که مرتب کردن آنها دشوار است."

به گفته بسیاری از کارشناسان ، در دراز مدت ، کشاورزان باید از وابستگی خود به علف کش ها کم کنند و در عوض از روش های دیگری که امروزه بیشتر در کشاورزی ارگانیک استفاده می شود ، استفاده کنند تا علفهای هرز را دور نگه دارند. به عنوان مثال ، کاشت محصولات پوششی مانند جو دو سر بهاره یا شبدر زرشکی به جلوگیری از ریشه زدن علف های هرز در خاک خالی و رشد انواع محصولات به صورت تناوبی می تواند علف های هرز پا را به سرکوب جمعیت کمک کند. مور در حال حاضر به این سمت در حرکت است. او دانه های سویا را با گندم ، جو و چند محصول دیگر می چرخاند و انواع گیاهان پوششی اضافی از جمله چاودار و نخود را می کارد.

او همچنین گاهی اوقات برای کمک به خفه کردن رشد علف های هرز ، خاک را مرتب می کند. وی می گوید: "هر چه کمتر مجبور به سمپاشی مواد شیمیایی باشیم ، بهتر است." اما زیسکا می گوید ، برای ادامه عملکرد ، کشاورزی نمی تواند علف کش ها را به طور کامل کنار بگذارد. با ارائه تعداد کمی مواد شیمیایی جدید ، کشاورزان باید دقت بیشتری در مورد علف کش هایی که اکنون دارند داشته باشند تا از ادامه کار در آینده اطمینان حاصل کنند. Matzrafi می افزاید: تولید کنندگان باید در مورد زمان و نحوه استفاده از علف کش ها مشاوره بهتری به کشاورزان ارائه دهند.

اوت می گوید: "کشاورزان دیگر نمی توانند فقط اسپری کنند و نماز بخوانند."

/ بایگانی زراعی /