رشد گیاه و تداخل :
در فاصله كوتاهی بعد از جوانه زنی، گیاهچه از منابع غذایی مادری كه همراه بذر می باشد، مستقل می گردد.
توانایی گیاه جهت كسب نور، آب و مواد غذایی لازم برای رشد اغلب تعیین كننده موفقیت گیاه در محیط می باشد.
بوته های موفق به سرعت درمحیط تثبیت شده و مراحل گوناگون دوره زندگی خود را سپری می كنند. رشد گیاهان ناموفق اغلب قبل از كامل شدن متوقف گردیده و در نهایت موجب نابودی این گیاهـان می شود. بنابراین شناخـت چگونگی رشد و نموگیاه كه واكنـش اثرات متـقابل محیط است لازم می باشد.
هنگامی كه گیاهان با هم رشد می كنند، از نظر فیزیكی و شیمیایی یكدیگر را تحت تاثیر قرار می‌دهند. اثرات متقابل بین گونه ها را اصطلاحاً (تداخل ) می نامند. دلایل واقعی كه موجب تداخل می گردد ممكن است ترشح مواد محرك یا سموم (آلیلوپاتی )، مصرف منابع محدود (رقابت)،شكار و یا حفاظت باشد.
زمانی كه تداخل دوگونه برسر منابع مشترك (نور، آب و مواد غذایی) باشد، در آن صورت كشمكش دو گونه تحت عنوان رقابت بیان می گردد.در تعریف دیگری تداخل شامل كلیه تاثیرات زیان آوری می‌باشد كه در یك اكوسیستم معمولی، گیاهان بر یكدیگر در حین رشد اعمال می نمایند.
اثرات متقابل میان دو موجود زنده ممكن است به نفع هر دو و یا برای یكی مضر و برای دیگری مفید باشد.
در تمام مكانهای طبیعی و كشاورزی، حجم بزرگی از موجودات به صورت مداوم در شرایط اثرات متقابل قرار دارند. تنها مقدار اندكی از این اثرات متقابل ساده و مستقیم می باشند و قسمت عمده به صورت پیچیده می باشد.
در سالهای اخیر متخصصین علف های هرز به این نتیجه رسیده اند كه جهت حصول عملكرد مطلوب حذف كامل علف های هرز لازم نمی باشد. بسیاری از گیاهان زراعی و ارقام مختلف آنها، اثرات منفی شدیدی بر علف های هرز می گذارند.
در شرایط تداخل میان گیاه زراعی و علف هرز، معمولاً اثرات مضر علف های هرز روی عملكرد گیاه زراعی و میزان توانایی بازدارندگی گیاه زراعی برروی علف های هرز محاسبه می گردد.
رقابت
به دلیل اهمیت نقش رقابت در انواع اكوسیستم ها (طبیعی، نیمه طبیعی و كشاورزی) رقابت بین گیاهان از زوایای مختلفی مطالعه شده است. در كشاورزی مطالعه رقابت در محدوده بررسی كاهش اثر علف هرز (با تنظیم مطلوب گیاه زراعی) و توسعه روشهای برآورد كاهش عملكرد گیاه زراعی و نیز در محدوده توسعه تكنیكهای مدیریت علفهای هرز با كاهش مصرف علف كش متمركز شده است.
عوامل زیادی تعیین كننده رقابت در بین گیاهان زراعی و علفهای هرز می باشند. تراكم علف هرز عامل اصلی بوده و مدلهای زیادی ارائه شده اند كه رابطه میان تراكم علف هرز و عملكرد گیاهان زراعی را تشریح می كنند.
اهمیت تراكم گیاهان زراعی در كاهش اثرات علف های هرز روشن می باشد تحقیقات انجام شده بر روی علف های هرز باریك برگ نشان داده است كه كاهش تراكم گیاهان زراعی باعث افزایش رشد و تولید بذر و كاهش عملكرد گیاهان زراعی می شود.
هنگامی كه دو گیاه یا بیش ازآن منبعی را كه تمامی نیاز آنها را تامین نكند، مشتركاً مورداستفاده قراردهند، برای آن منبع رقابت ایجاد می شود. گیاهان با جذب منابع از محیط خود رشد می‌نمایند. تناسبی كه معمولاً بین رشد و مصرف منابع ملاحظه می گردد، می تواند در درك اثراتی كه بوته های مجاور روی یكدیگر دارند كمك نماید.
در سیستم های زراعی به دلیل كاربرد بیش از حد منابع، از رقابت به عنوان فرآیند تسخیر و مصرف مشترك توسط گونه های رقیب (گیاه زراعی و علف هرز) نام می برند. گیاهان بسته به خصویات فیزیولوژیكی در پاسخ به محیط اطرافشان می توانند بسیار انعطاف پذیر باشند و این مساله باعث بروز پاسخهای متفاوتی از جانب آنها می گردد.
رقابت از كلمه لاتین Competer به معنای تقاضای چیزی كه مورد نیاز دیگری نیز باشد، گرفته شده است. واژه رقابت بیانگر ناكافی بودن منابع برای رشد نامحدود گونه های گیاهی می باشد. در گونه‌هایی كه آشیانه (Niche ) مشابهی را اشغال می كنند با كاهش دسترسی به منابع محدود، رشد نیز تحت تاثیر قرار می گیرد.
گرایم (1979) رقابت را تمایل گونه های مجاور جهت بهره برداری از میزان مشخص از نور، عناصر غذایی، آب و فضا تعریف نموده است. در این تعریف توان رقابتی یك گونه به عنوان قدرت جذب سریع نهاده‌ها در نظر گرفته می شود.
تیلمن (1988) رقابت را بهره برداری دو یا چند گونه از منابع مشترك و محدود تعریف نموده است.در این تعریف توان رقابتی گونه های رقیب به صورت پایین بودن نیاز یك گونه به منبع مورد نظر بیان می گردد.
گریس (1990) اظهارنمود كه تعاریف گرایم و تیلمن نه تنها مخالف یكدیگر نمی باشند، بلكه مكمل یكدیگرند. چنانچه محیط زنـدگی مـوجـود غنـی از منابـع حیـاتی باشـد ، قـدرت رقـابـت یـك گـونه رقیـب براسـاس ظـرفـیت تسـخیـر (Capture capacity) توسط آن گونه تعیین می گردد. درصورتی كه در زیستگاه فقیر قدرت رقابتی یك گونه به تحمل آن گونه در مقادیركم منبع محدود بستگی دارد.
رقابت می تواند درون گونه ای (Interspecific competition) و یا بین گونه ای (Interaspecific competition) باشد. هارپر سه طبقه مشخص از مجاورت گیاهان با یكدیگر را كه ممكن است در مزرعه بروز نماید را بیان نمود.
این سه طبقه شامل اثرات متقابل: 1- قسمتهای مختلف یك بوته (برگها، شاخه ها و غیره)، 2-گیاهان مختلف یك گونه و3- گونه های مختلف می باشد. رقابت درون بوته ای رقابتی است كه میان اندامهای گیاهی مانند ریشه، ساقه، شاخه، میوه و غیره جهت دریافت منابعی مانند نور، مواد غذایی، آب و فضا به وجود می آید.
چنانچه رقابت میان افراد یك گونه مشابه صورت گیرد، رقابت درون گونه ای و اگر بین افراد دو گونه رخ دهد، رقابت بین گونه ای نامیده می گردد. اصولاً شدت رقابت درون گونه ای بیشترمی باشد، زیرا افراد یك گونه دارای آشیانه های اكولوژیكی مشابهی می باشند.
در مطالعه ای مشخص گردید كه گندم عكس العمل بیشتری را نسبت به افزایش تراكم گندم نشان می دهد تا اینكه علف هرز در مجاورت آن زیاد شود. این بدان معنی است كه رقابت درون گونه ای اثرش از رقابت بین گونه ای به مراتـب بیشتر می باشد. به طوری كه تقریباً اثر هر بوته گندم در مجاورت بوته گندم دیگر معادل وجود 7 بوته چمن لولیوم است .
بنابراین عملكرد مطلوب گندم زمانی حاصل می‌شود كه تراكم گندم و علف هرز در حد مطلوبی تنظیم شده باشد. اولین ره‌آورد وجود علف هرز در كنار گیاه زراعی در مزرعه افزایش تراكم گیاهی اعم از علف هرز و گیاه زراعی می باشد.
با افزایش تراكم گیاهی، زمانی كه تعداد گیاه از حد ظرفیت بالاتر رود، تداخل بین گیاهان مجاور (رقابتهای درون گونه ای و بین گونه ای) آغاز می گردد. نتیجه این رقابت ایجاد مكانیسم خود تنكی (Selfthining) درون اجتماع گیاهی می باشد.
زیرا با رسیدن تراكم گیاهی به یك حد مشخص، عملكرد ثابت خواهد ماند و این در حالی می باشد كه در تراكم‌های پایین آنچه كه تعیین كننده عملكرد می باشد تعداد گیاه است.
علف های هرز به نحوی سازش یافته اند كه بتوانند تحت شرایط دشوار بقای خود را حفظ نمایند و سرعت سبز شدن و نیز سرعت رشد و گسترش شعاعی بالایی را نسبت به بسیاری از گیاهان زراعی داشته باشند و به این ترتیب كاهش عملكرد را برگیاه زراعی تحمیل می نمایند.
در شرایط زراعی بیشترین عامل محدود كننده تولید در واحد سطح، به خصوص در اواخر فصل رشد، وجود تشعشع می باشد. در هر صورت در یك بوم نظام مركب از گیاه زراعی و علف هرز، رقابت به صورت جذب و بهره برداری از منابع مشترك توسط گیاه زراعی و علف های هرز مرتبط با آن تعریف می گردد.
عوامل ایجاد كننده رقابت
1-رقابت برای عناصر غذایی
رقابت برای عناصر غذایی عبارت از دینامیك جذب عناصر غذایی توسط گیاه زراعی و علفهای هرز در طول فصل رشد می باشد. جذب و آسمیلاسیون عناصر غذایی به گیاهان و میزان عناصر غذایی خاك وابسته می باشد. نیتروژن، فسفر و پتاسیم نخستین عناصر غذایی میباشند كه گیاهان جهت جذب آنها رقابت می نمایند.
نیاز گونه ها به عناصر غذایی و قدرت جذب آنها متفاوت است. به عنوان نمونه، نیاز تاج خروس به نیتروژن و فسفر برای تولید یك مقدار مساوی ماده خشك در مقایسه با سلمه تره، جو و گندم كمتر است و به همین دلیل در شرایطی كه خاك از نظر حاصل خیزی فقیر باشد، بهتر می تواند با گیاه زراعی رقابت نماید. موفقیت در جذب عناصر غذایی به رشد سریعتر و موفقیت بیشتردر جذب آب و نور منجر می شود.
رقابت برای جذب نیتروژن گسترده ترین شكل رقابت درون گونه ای در گیاهان زراعی و رقابت بین گونه ای در سیستم علف هرز – گیاه زراعی می باشد. محققین زیادی گزارش كرده اند كه كود نیتروژن به طور معنی داری روابط رقابتی بین گیاه زراعی و علفهای هرز را تحت تاثیر قرار می دهد.
علف های هرز اغلب در تامین و جـذب عناصر غذایی موفق تر از گیاهان زراعی می باشند. نیازمندی گیاه خردل وحشی به نیتروژن، دو برابر گیاه یولاف می باشد.
كوددهی جهت بهبود رشد گیاه زراعی صورت می گیرد، اما ممكن است سبب حادتر شدن مشكل علفهای هرز شود. شواهد زیادی در مورد افزایش تلفات گیاه زراعی در اثر كوددهی در حضور علفهای هرز وجود دارد. معمولاً این تلفات عملكردی به قابلیت علفهای هرز در جذب سریع كود در مقایسه با گیاه زراعی مربوط می باشد.
چنانچه محتوای عناصر غذایی، Mg , Ca , K2O , P2O5 , N در بافتهای گیاهی ذرت در سیستم تك كشتی را 100 فرض نماییم، بوته های تاج خروس جز در مورد فسفر در جذب بقیه عناصر كارآمدتر از ذرت ظاهر شده اند. به طوری كه میزان محتوای نسبی عناصر فوق الذكر در آنها به ترتیب 102، 80، 124، 175، 234 بوده است.
ارزیابی محتوای نسبی این عناصر در بوته هایی از ذرت كه در كرتهای آلوده به علف هرز تاج خروس رشد یافته اند اهمیت رقابت این علف هرز را در جذب عناصر غذایی نشان می دهد. در آزمایش فوق میزان نسبی این عناصر غذایی مزبور در بوته های ذرت آلوده به تاج خروس در مقایسه با تك كشتی ذرت به ترتیب به 58، 63، 46، 67، 77 كاهش یافت.
عمق ریشه دهی و سطح فعال ریشه های گیاه از مهمترین عواملی می باشند كه قدرت رقابت برای نیتروژن را تحت تاثیر قرار می‌دهند. به عبارت دیگر توانایی نسبی جذب نیتروژن به حجم خاك اشغال شده توسط ریشه های هر یك از دو گیاه رقیب بستگی دارد. مطالعات متعددی نشان داده اند كه ژنوتیپهای ذرت با عملكرد بالا ازت را برای مدت طولانی تری در طول مدت دوره پرشدن دانه در مقایسه با ژنوتیپهای كم محصول جذب می نمایند.
جذب طولانی تر ازت در دوره پرشدن دانه مربوط به دوام سطح برگ و نسبت بیشتر تجمع ماده خشك بوده و سبب عملكرد بالاتر می‌گردد.تولناروهمكاران (1994) گزارش نموده اند كه پیری برگ در ذرت‌های تحت فشار بالای علف هرز نسبت به شرایط بدون علف هرز سریعتر روی می دهد. كاهش میزان كلروفیل و سرعت پیری برگ تحت شرایط محدودیت ازت تولید ماده خشك كل گیاه ذرت و متعاقباً عملكرد را كاهش خواهد داد.
اما فسفر و پتاسیم برخلاف نیتروژن تحرك كمی در خاك دارند. لذا كوچـكتر بودن ناحیـه تخلیه فسفرو پتاسیم رقابت بین دو گیاه را به حداقل میرساند. به عبارت دیگر رقابت برای جذب فسفر و پتاسیم زمانی روی می دهد كه بوته ها بالغ شده ودارای سیستم ریشه ای گسترده ای شده باشند.
علیرغم این كه با مصرف نیتروژن اضافی می توان رقابت برای نیتروژن را از بین برد ولی این عمل در مورد فسفر و پتاسیم تاثیر چندانی ندارد.رقابت برای عناصرغذایی مستقل از رقابت برای منابع دیگر نیسـت وگونه هایی كه برای به دست آوردن یكی از منابع موفق باشند مسلماً در رقابت برای منابع دیگر نیز موفق خواهـند بود.
در شرایط وجود مواد غذایی حاصل خیزی بالای خاك، حتی در آلودگی شدید به علفهای هرز، رقابت برای جذب مواد غذایی پیش می آید، ولی به علت افزایش شدید رشد رویشی علفهای هرز، رقابت برای نور عامل محدود كننده می باشد.
در شرایط فقر خاك از نظروجود مواد غذایی می توان انتظار داشت كه خاك به سرعت از مواد غذایی مورد نیاز جهت رشد گیاه زراعی و علف هرز تخلیه شده و نقطه محدودیت منابع و زمان بحرانی حذف علفهای هرز زودتر به وجود آید. در تحقیقی چنین نتیجه شد كه كاربرد كود نیتروژن به میزان 66 كیلوگرم در هكتار پنج ماه قبل از كاشت گندم و كشت ارقام پابلند، تولید بذر را در علف هرز شال تسبیح و چاودار بیش از 40 درصد كاهش داد. در آزمایش دیگری تاثیر تداخل علف هرز بر عملكرد ذرت در تیمار نیتروژن كم نسبت به نیتروژن بالا بیشتر بود.
در تحقیق دیگری مشخص گردید كه با پایین نگه داشتن سطح نیتروژن در اوایل فصل رشد، می توان علفهای هرز موجود در مزارع مثل خردل وحشی را به صورت انتخابی كنترل نمود. زیرا در این زمان ذرت نیاز كمتری به نیتروژن دارد.
مدیریت عناصر غذایی هم چنان می تواند بر دوره بحرانی كنترل علفهای هرز مؤثر باشد.