یاشیل اکین

بزرگترین کارها با کوچکترین گام ها آغاز می شوند

آللوپاتی

 

 

مقدمه

پدیده آللوپاتی از هزاران سا ل پیش وجود داشته است و تحقیقات علمی زیادی در زمینه شناسایی وبررسی پدیده آللوپاتی در ده سا ل اخیر انجام شده است این فعالیتها پیشبینیهای معنی داری را در مورد کاربردهای آللوپاتی نشان داده اند و برای افزایش حاصلخیزی و کیفیت مواد غذایی برای انسانها؛ اعتماد ما را به ترکیبات آفت کش و پیشرفت محیط اکولوژیکی کاهش داده است.

اخیرآ دانشمندان اثبات کرده اند که امکان دارد چنین پیش بینی هایی واقعیت داشته باشند به ویژه در کنترل علفهای هرز.

واژه آللوپاتی از دو لغت جداگانه تشکیل شده است allelon به معنی هر چیز و pathos به معنی تحمل کردن است آللوپاتی باعث جلوگیری شیمیایی یک گونه بوسیله گونه های دیگر می شود ماده بازدارنده شیمیایی در محیط پخش می شود و بر رشد و توسعه گیاهان مجاور اثر می کند در واقع آللوپاتی یعنی یک موجود زنده توسط ترشحات موجود زنده دیگر یا از بین می رود و یا به شدت آسیب می بیند اغلب مضر است و ممکن است گاهی مفید باشد.

آللوپاتی یکی از انواع مداخله منفی است که اثر زیان بار آن از طریق آزادسازی مواد شیمیایی گیاه دهنده آن مواد صورت می گیرد واژه آللوپاتی به وسیله مولیش در سال 1937 برای بیان اثرات متقابل شیمیایی بین گیاهان ؛خواه بازدارندگی باشد یا تحریک کننده ابداع شد. این مواد به وسیله آبشویی و تجزیه بقایای گیاهی و یا تراوش توسط ریشه در محیط آزاد می شود.

آللوپاتی شیمیایی می تواند در بخشهای مختلف گیاه باشد انها می توانند در برگها؛ گلها؛ ریشه ها؛ میوه ها و یا ساقه ها وجود داشته باشند انها همچنین در مجاور خاک پیدا می شوند گونه های هدف بوسیله این سمها به راههای مختلف تحت تاثیر قرار می گیرند .

سموم شیمیایی ممکن است از جوانه زدن و رشد ریشه جلوگیری کنند و یا ممکن است از افزایش مواد غذایی جلوگیری کنند .

بعضی از آللوتوکسینهای گیاهی بر حیوانات هم اثر می کنند اما اطلاعات کمی از این ارتباطهای محیطی در دسترس است .

آللوپاتی در اثر واکنشهای شیمیایی رخ می دهد گیاهان آللوپاتیک به خاطر واکنشهای شیمیایی با هم رقابت می کنند که این موضوع باعث پیدایش تکامل می شود.این رقابت هم در گیاهان و هم در جانوران برای به دست آوردن مکانی در طبیعت وجود دارد.

 

آیا همه گیاهان تمایل به آللوپاتیک دارند؟

همه گیاهان تمایل به آللوپاتیک ندارند برخی از گیاهان با وجود اینکه تمایل را نشان می دهند ممکن است واقعآ به شکل غیر شیمیایی تهاجم و رقابتشان را آشکار کنند.

بیشتر بحثهایی که در مورد اللوپاتی می شود سعی بر تشخیص نوع رقابت و چگونگی آن است.عمومآ اگرچه این یک پدیده طبیعی شیمیایی است بنابراین آن گیاه به عنوان یک گیاه آللوپاتیک مطرح است .

گیاهان آللوپاتیک نمی گذارند که گیاهان دیگر از منابع موجود استفاده کنند و بنابراین اثرات تکاملی دارند و باعث ایجاد گونه های جدید می شوند یکی از تواناییهایی که گیاهان آللوپاتیک دارند کنترل محیطی است که در آن زندگی می کنند .

مطالعات انجام شده نشان می دهد که متوسط پوشش علفی در قطعات سوزنی برگ 10/2% بوده است عواملی را که می توان علت نقصان پوشش علفی در قطعات سوزنی برگ دانست خاصیت آللوپاتی گونه کاج می باشد.

 

گردو:

                        

یکی از مشهورترین گیاهان آللوپاتیک گردو(jugland nigra ) است این عامل شیمیایی که باعث سمیت در گردو می شود ژوگلون(juglon ) نام دارد و از تنفس جلوگیری می کند .

گیاهان خانواده تاجریزی مانند گوجه فرنگی؛ فلفل و بادمجان به ژوگلون خیلی حساس هستند این گیاهان وقتی درمعرض آللوتوکسینها قرار می گیرند علائمی مثل پژمردگی؛ کلروز(زردی برگها) و سپس مرگ را نشان می دهند .

بعضی از گیاهان نیز نسبت به ژوگلون مقاوم هستند ما نند لیمو؛ باقلا؛ چغندر؛ هویج؛ ذرت؛ گیلاس؛ تمشک سیاه؛ بنفشه و غیره.

ژوگلون در تمام قسمتهای گردو وجود دارد اما بیشتر در جوانه ها ؛ پوست و ریشه ها متمرکزهستند و خیلی قا بل حل در آب نیستند بنابراین در خاک نمی توانند سریع حرکت کنند در هر خاکی که سمیت مشاهده شده است ریشه های گردو در آن رشد داشته اند و مخصوصآ این که در زیر این درختان هیچ گیاهی رشد نمی کند و اینها اساسآ ناشی از بزرگی تراکم ریشه ها و برگهای پوسیده ریخته شده می باشد .

 

سماق چینی:

سماق چینی (Ailanthus altissima ) اخیرآ جز گیاهان آللوپاتیک شناخته شده است سمهای استخراج شده از پوست ریشه سماق چینی ماده ای قوی و فوق العاده کشنده فعال گیاهی است سماق چینی یک خطر جدی و مشکل برای علفهای هرز مناطق شهری است.

 

ذرت خوشه ای یا سورگوم:

یکی از اجزای اصلی و عمده سورگوم که باعث فعالیت آللوپاتیک می شود سورگولن (sorgolene) نام دارد . سورگولن در قسمت متورم ریشه و در بیشتر گونه های سورگوم پیدا می شود و آنها سمیت خیلی قوی از خود نشان می دهند و باعث جدا شدن عمل میتوکندریها و همچنین مانع فتوسنتز می شوند و با جستجوی وسیع خود علفهای هرز را تحت کنترل قرار می دهند.

تعدادی از گونه های آللوپاتیک دار که در زمینهای مرطوب وجود دارند شامل گونه های علفی و گیاهان چوبی ما نند سماق خوشبو (Rhusaromaticus) می باشد.

تنباکو؛ برنج؛ نخود فرنگی ریشه های آللوتوکسین دارند.

اویارسلام ارغوانی:

اویارسلام ارغوانی (Cyprus rotundus ) جز مهمترین علفهای هرز رایج و مشکل سازترین علفهای هرز در جهان است .

اویارسلام ارغوانی دارای موادی است که قادر می باشد از رشد گیاهانی که همراه آن رشد یافته اند جلوگیری کند عمده ماده تولید شده در آن ترکیبات فنولی است که به عنوان عامل بازدارنده در جوانه زنی جو؛ خردل سیاه و پنبه عمل می کند .

بقایای گیاهی و عصاره های استخراج شده از اویارسلام کاهش وزن خشک ذرت و سویا را نشان داده که در مشاهدات؛ کاهش بیشتر از سوی غده های اویارسلام نسبت به بقایای برگی بوده است.

مطالعات نشان داده که ترشحات ریشه ای به همراه بقایای اندامهای هوایی اویارسلام دارای اثر آللوپاتیک روی رشد اولیه سیاه دانه بوده و ترشحات ریشه ای نسبت به بقایای اندامهای هوایی دارای اثر آللوپاتیک بیشتر می باشد.

برخی تحقیقات نیز نشان داده است که اسید فنولیک روی جوانه زنی بذر؛ تجمع ماده خشک در گیاه اثر می گذارد.

ترشحات ریشه و عصاره اندامهای هوایی اویارسلام ارغوانی دارای اثرات بازدارنده روی رشد اسفرزه است اسفرزه گیاهی علفی ؛ یکساله و از تیره بارهنگ می باشد که مصارف عمده دارویی و صنعتی دارد.

گندم:

گندم یکی از غذاهای اصلی در جهان است که ازمایشات بین المللی زیادی برای ارزیابی توانایی آللوپاتیک آن در جلوگیری از رشد علفهای هرز در جهان صورت گرفته است اولین بررسی ها در اواخر دهه 1960 نشان داد که آللوپاتی بقایای گندم در بین ارقام ؛ متفاوت است.

گیاهچه ها؛ کاه و کلش و عصاره آبی بقایای گندم باعث بروز اثرات آللوپاتی بر روی رشد تعدادی از علفهای هرز می شود آللوپاتی گندم معمولآ با کاهش شیوع آفات و بیماریها همراه است.

تحقیقات بر روی آللوپاتی گندم به بررسی اثر آللوپاتی گندم بر دیگر گیاهان زراعی ؛ علفهای هرز؛ آفات وبیماریها ؛ همچنین استخراج و خالص سازی وتشخیص عوامل آللوپاتیک ؛ خود مسمومی گندم و مدیریت بقایای گندم می پردازد

انتخاب واریته های مختلف گندم برای ارزیابی میزان پتانسیل آللوپاتیکشان در توقف علفهای هرز و مطالعه بر رفتارهای ژنتیکی برای صفات آللوپاتیک در دست بررسی است.

اثرات مفید آللوپاتی گندم:

 

1-    آللوپاتی گیاهچه گندم برای توقف رشد علف هرز:

آللوپاتی گیاهچه گندم  بر روی علفهای هرز مشخصی ارزیابی شده است ترشحات ریشه گیاهچه گندم حاوی 5 تا benzoxazinones و 7 تا فنولیک اسید می باشد بالاترین غلظت ترکیبات آللوکمیکا ل در هر دو گروه شیمیایی در 8 روز پس از جوانه زنی اتفاق افتاد که این به خوبی با حداکثر بازدارندگی رشد چچم توسط ترشحات ریشه گندم در این دوره مشاهده شد که این مطلب حاکی از آن است که مواد شیمیایی قوی آللوپاتیک بازدارنده ؛ در ترشحات ریشه وجود دارد.

آللوپاتی گیاهچه گندم اثر بازدارنده بر رشد طولی ریشه یولاف وحشی و رشد طولی ریشه چه در خاکشیر دارد.

افزایش در تراکم بذر گندم بازدارندگی آللوپاتی یولاف را تقویت نموده اما باعث هیچگونه خودمسمومی نشده است این نتایج نشان می دهد که بعضی از توده های گندم حامل ژنهایی برای صفات آللوپاتی (هم افزایش هم بازدارندگی) هستند که می توان برای اصلاح ارقام گندم دارای توانایی آللوپاتی به منظور کنترل علفهای هرز مورد استفاده قرار گیرد.

توانایی آللوپاتی گندم ؛ به زمان کاشت بذر چچم و تعداد گیاهچه گندم بستگی دارد.

2-آللوپاتی بقایای گندم برای توقف رشد علف هرز:

گندم به صورت موفقیت آمیزی همچون یک گیاه پوششی برای کنترل علف هرز در سیستمهای مختلف کشت مورد استفاده قرار می گیرد .

گیاهان پوششی مثل گندم؛ چاودار؛ سورگوم و جو تا ارتفاع 40 تا 50 سانتی متر رشد می کنند و سپس با یک علف کش تماسی خشک می شوند.

Putnam و همکارانش در سا ل 1983 گزارش دادند که باقی گذاشتن بقایای گیاهان زراعی در سطح خاک باعث کنترل بیش از 95% علفهای هرز در مدت 30 تا 60 روز پس از خشک شدن گیاهان پوششی می شود.

آزمایشات نشان داده که عصاره استخراج شده از کاه و کلش گندم بر روی تعدادی از علفهای هرز اثر آللوپاتیک دارد و باعث کاهش جوانه زنی و رشد علفهای می شود بر روی علفهای هرز پهن برگ اثر می گذارد و بر روی باریک برگها بی اثر است.

سمیت بقایای گندم در مراحل معینی از رشد بیشتر است و با گذشت زمان کاهش می یابد به طور کلی هر چه زمان تجزیه بقایای گیاه زراعی طولانی تر باشد از انباشتگی مواد سمی در خاک کاسته می شود.

توانایی دگرآسیبی بقایای گندم تحت تاثیر سن ؛ مقدار آب ؛ کربن ؛ نیتروژن و PH خاک تعیین میگردد.

اثرات زیان آور آللوپاتی گندم:

1-    خود مسمومی گندم:

خود مسمومی گندم ؛ رشد کند گیاهچه های استقرار یافته و به دنبال آن کاهش عملکرد دانه ای گندم معمولآ هنگامی رخ می دهد که قبلآ کاه و کلش گندم در زمین رها شده باشد.

مواد آللوپاتیک حاصل از گیاه زنده گندم و کاه و کلش گندم می تواند در زمانی که گندم به طور متوالی کشت می شود تجمع پیدا کند.

وارد کردن گندم در یک سیستم کشت چه به صورت تک کشتی وچه به صورت تناوب با دیگر غلات در مقایسه با دیگر سیستمهای کشت باعث افزایش اثرات خود مسمومی می شود که این خود دلالت بر تجمع فیتوتوکسینها دارد .

2-آللوپاتی گندم و رشد دیگر گیاهان زراعی:

بقایای گندم اثر آللوپاتیک بر روی برنج ؛ جو ؛ سویا ؛ چاودار؛ ذرت و سورگوم دارد.اثرات منفی آللوپاتی بقایای گندم بر روی رشد دیگر گیاهان زراعی همراه با رقم گندم تغییر می کند.

مدیریت اثرات زیان آور بقایای گندم:

اثرات زیان آور بقایای گندم توسط چند فاکتور زنده و غیرزنده تعیین می شود که شامل ژنوتیپ ؛ کاه و کلش ؛ مقدار و مدت زمان تجزیه شدن ؛ نوع خاک ؛ نحوه کشت و کار ؛ خاک و شرایط اقلیمی می باشد تحقیقات نشان می دهد که این اثرات مضر بر محصولات کشاورزی را می توان با روشهای مدیریت مؤثر بر بقایای گندم کاهش داد. تناوب دقیق و صحیح گیاهان زراعی باعث افزایش اثرات مفید آللوپاتی همراه باکاهش میزان تجمع مواد اللوشیمیایی می شود.

تناوب با گونه های زراعی متحمل یا واریته های متحمل در گونه های زراعی ؛ اثرات آللوپاتیک کاه و کلش گندم را به حداقل می رساند انتخاب واریته های گندم که خاصیت آللوپاتی ندارند یا واریته هایی که متحمل به آللوپاتی هستند به عنوان گیاه زراعی بعدی یک روش تناوب مناسب است.اگر یک واریته خاص گندم دارای خاصیت آللوپاتیک طبیعی است؛ میتوان یک واریته گندم متحمل به آللوپاتی را در تناوب انتخاب نمود.

اگر انتخاب واریته های متحمل گندم امکان پذیر نبود و مجبور بودیم کاه و کلش را در زمین باقی بگذاریم ابتدا یک واریته گندم؛ با کمترین مقدار فعالیت آللوپاتیک را کشت می کنیم تا مشکلات فیتوتوکسیک برای گیاه بعدی کاهش یابد.

ارتباط متقابل بین مقدار کاه و کلش با خاصیت آللوپاتیکی به خوبی به اثبات رسیده است .با عواملی مثل کاهش مقدار کاه و کلش باقیمانده ؛ کشت زودتر و کشت واریته های متحمل به آللوپاتی می توان بر اثرات منفی کاه و کلش گندم غلبه کرد.

میزان تجزیه اولیه بقایا می تواند در واکنش گیاه بعدی اثر بگذارد.آللوکمیکالهایی که از بقایا شسته شده و وارد خاک می شوند می تواند تحت تاثیر جذب سطحی خاک ؛ آبشویی و تغییرات میکروبی قرار گرفته و در نتیجه خاصیت آللوپاتیک طبیعی خود را از دست بدهند . بررسی ها نشان میدهد که بعد از مدتی که بقایا تجزیه شدند خاصیت آللوپاتیک از بین می رود .

تیمار کردن بذور گیاهان زراعی قبل از کاشت با آللوکمیکالها می تواند به منظور افزایش مقاومت بذور به آللوپاتی گندم صورت گیرد cowsik و jayachaandra گزارش دادند که می توان با خیساندن 4 ساعته بذور گندم در اسید کافئیک (ppm 1 ) ؛ اسید فرولیک (ppm 5 ) و اسید وانیلیک (ppm 1 ) در آنها ایجاد مقاومت کرد.

شناخت علائم آللوپاتیک:

یکی از بهترین راههای مطالعه آللوپاتی پیدا کردن علائم بوجود آورنده آنها در طبیعت است که امکان دارد به صورت اثر سمها دیده شود اما امکان دارد این علائم دیده شده در آنها به علت بیماریها و علائم شیمیایی در گیاهان اطراف آن نیز باشد.

خیلی از گیاهان کم رشد هستند ما نند گردوی سیاه بنابراین آنها اغلب مواقع به صورت کلروتیک و مریض دیده می شوند این علائم آللوتوکسین  بر اثر ژوگلون است.

برای شناخت بیشتر علائم آللوپاتی باید بتوانیم گیاهان را بیشتر بشناسیم.

اثر آللوپاتی گیاهان دارویی بر کنترل علفهای هرز:

آلودگیهای زیست محیطی توسط علف کشها متخصصین را بر آن داشت تا با به کارگیری روشهای غیرشیمیایی همانند آللوپاتی به مدیریت علفهای هرز بپردازند مثلآ مریم گلی و گل راعی اثر آللوپاتی بر علف هرز تاج خروس دارند.

اویارسلام از طریق ترشحات ریشه ای و بقایای اندامهای هوایی اش در خاک دارای اثرات آللوپاتیک روی زشد اولیه سیاهدانه است.

علفهای هرز جز محدود کننده های اصلی عملکرد محصولات زراعی در اکثر سیستمهای کشاورزی و بخصوص سیستم اورگا نیک هستند در سیستم کشاورزی مرسوم ؛ علفهای هرز توسط علف کشها کنترل می شوند اما این فعالیت نگرانی هایی را در مورد سلامت انسان و محیط در پی داشته است استفاده گسترده از علف کشها یک مشکل جدید به نام علفهای هرز مقاوم به علف کش بوجود آورده است .

اثرات آللوپاتی ناشی از مواد بازدارنده ای است که به صورت مستقیم توسط گیاهان زنده به محیط وارد شده اند یا شامل تمامی ترشحات ریشه ؛ مواد حاصل از آبشویی ؛ تبخیر و بقایای گیاهی تجزیه شده می باشد whittaker وfeeuy مواد سمی گیاهی را آللوکمیکا ل نامیدند استفاده از آللوپاتی برای کنترل علفهای هرز مطالعات زیادی را در چند دهه گذشته به خود اختصاص داده است.

علفهای هرز با ایجاد اختلال در رشد محصولات مختلف زراعی؛ سالانه موجب 10% کاهش عملکرد می شوند کاهش رشد و عملکرد مزرعه تنها به د لیل رقا بت بر سر نور؛ آب و مواد غذایی نیست و عوامل آللوپاتیک نیز ممکن است در آن نقش داشته باشد و در بسیاری موارد مشکل بیماری و عدم سلامت زمینهای کشاورزی مربوط به ترشحات گیاهان است .بنابراین شناسایی گیاهان هرزی با خاصیت آللوپاتی و میزان تاثیر آنها بر جوانه زنی و رشد اولیه محصول اهمیت ویژه ای دارد به طوری که بسیاری از محققین تحقیقات خود را به این موضوع اختصاص داده اند و تا به حال اثر منفی بعضی علفهای هرز روی برخی گیاهان زراعی مشخص شده است مثل اثر منفی پوپولار (populus deltoids ) بر رشد گندم و یا اثر منفی گاوپنبه ؛ تاج خروس؛ سلمه تره ؛ ترشک بر گیاه زراعی گندم ؛ جو؛ ذرت ؛ آفتابگردان و سویا مشخص شده است.

مطابق برخی گزارشات برگها بزرگترین منبع آللوشیمیایی هستند بنابراین عصاره گیری از برگها رایج ترین روشهای استخراج مواد آللوشیمیایی از اندامهای گیاهی است.

ترکیبات آللوپاتیک در تنوع زیستی؛ پایداری و توانایی تولید اکوسیستمهای زراعی نقش مهمی بر عهده دارند از پتانسیل آللوپاتی در تحقیقات برای یافتن علف کشهای طبیعی نیز می توان استفاده کرد این ترکیبات اختصاصی تر عمل می کنند و نسبت به علف کشهای رایج اثر مخرب کمتری در محیط دارند .

ترشحات ریشه ای نقش مهمی در ساختار خاک از طریق موارد زیر دارد:

1-    رشد و استقرار گونه های گیاهی (آللوپاتی)

2-    فراهمی یونهای غیر آلی در خاک

3-    اکولوژی میکروبهای خاک

در بسیاری از شرایط مواد شیمیایی بعد از اینکه در خاک قرار می گیرند مورد تجزیه شیمیایی؛ فیزیکی و بیولوژیکی قرار می گیرند.

با توجه به آن که هر گونه اختلال در فعالیت عادی گیاه سبب ایجاد تنش می شود و مواد حاصل از گیاهان دگرآسیب نیز سبب اختلال در فرآیندهای طبیعی گیاهان مجاور می گردد مقدار پروتئین ؛ کربوهیدرات و کلروفیل باید تحت تاثیر مواد دگرآسیب قرار گیرد.

عوامل زنده و غیر زنده در خاک مواد آللوشیمیایی را تغییر می دهند تبدیل فنلها به پلیمرهای فنولیک غیر سمی از این جمله است.

تداخل بین گیاه زراعی و علف هرز در اوایل مرحله جوانه زنی ؛ بحرانی است و اگر یک گونه علف هرز را بتوان با استفاده از آللوپاتی گیاهان زراعی در طی دوره استقرار بازداشت؛ گیاه زراعی بعدآ برتری بیشتری نسبت به علف های هرز خواهد داشت .

 منابع و مأخذ :

1-    میقانی ,فریبا . 1382 . آللوپاتی از مفهوم تا کاربرد . انتشارات پرتو واقعه.

2-    زنده ا,ح. رحیمیان , ع. کوچکی ,ج.خاقانی , س.ک.موسوی ,ک. رمضانی . 1383 .اکولوژی علفهای هرز(کاربردهای مدیریتی),انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

3-    www.plantpathology.net

4-    www.crop.blogsky.com

5-    www.keshavarzejavan.com

6-    www.plant.mihanblog.com

7-    www.tabadkanbiology.blogfa.com

 

 

 

 

 

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه 1390/01/10ساعت 9:24  توسط سیامک یزدانی  |