تولیدات گیاهی

تولیدات گیاهی

نقش ارقام و مقادیر بذر مصرفی در مدیریت تلفیقی علف‌های‌هرز برنج (.Oryza sativa L) در شرایط خشکه‌کاری در استان خوزستان

نوع مقاله : علمی پژوهشی - علوم علف های هرز

نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
چکیده
بخش عمده‌ای از روش کاشت برنج در دنیا به دلیل کمبود نیروی کار، و همچنین صرفه‌جویی در مصرف میزان آب یا عدم دسترسی به آب کافی به صورت خشکه‌کاری می‌باشد. یکی از معایب روش خشکه‌کاری آلودگی شدید به علف‌های‌هرز می‌باشد که در صورت عدم کنترل علف‌های‌هرز منجر به کاهش شدید عملکرد می‌گردد. بنابراین استفاده از روش‌های مختلف به‌ویژه روش زراعی در کنار روش شیمیایی می‌تواند در مدیریت تلفیقی علف‌های‌هرز مؤثر باشد. بر این اساس، آزمایشی به صورت فاکتوریل (سه عامل) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1401 در منطقۀ میان‌آب شوش انجام شد. فاکتور اول شامل چهار سطح مقدار بذر مصرفی (90، 120، 150 و 180 کیلوگرم در هکتار)، فاکتور دوم شامل سه رقم برنج (عنبربو، شیرودی و ضیغمی) و فاکتور سوم، کاربرد علف‌کش (کاربرد علف‌کش بیس پیریباک سدیم و عدم کاربرد علف‌کش) بود. نتایج برهم‌کنش مقادیر بذر مصرفی و ارقام مختلف برنج نشان داد که بیشترین وزن خشک درنه (78/5 گرم در مترمربع) مربوط به تیمار بذر مصرفی 90 کیلوگرم در هکتار در رقم عنبربو و کمترین مقدار آن (12/26 گرم در مترمربع) مربوط به رقم ضیغمی در شرایط بذر مصرفی 180 کیلوگرم در هکتار بود. درصد کاهش وزن خشک درنه در ارقام عنبربو، شیرودی و ضیغمی در تیمار مقدار بذر مصرفی 180 کیلوگرم در هکتار نسبت به 90 کیلوگرم در هکتار به ترتیب 60، 65 و 82 درصد بود. در شرایط کاربرد و عدم کاربرد علف‌کش، بیشترین وزن خشک درنه (22 و 124گرم در مترمربع) در مقادیر بذر مصرفی 90 کیلوگرم در هکتار و کمترین  مقدار آن (3 و 41 گرم در مترمربع) در 180 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. نتایج نشان داد که علف‌کش بیس پیریباک سدیم بر کنترل پوشینک برنجی موفق نبود و وزن خشک این علف‌هرز، با افزایش مقدار بذر مصرفی کاهش معنی‌داری داشت. تعداد دانه در پانیکول در ارقام شیرودی و ضیغمی در تیمار مقادیر بذر مصرفی 120 و 150 کیلوگرم در هکتار نسبت به 180 کیلوگرم در هکتار بیشتر بود. نتایج برهم‌کنش ارقام و تیمارهای علف‌کش نشان داد که بیشترین تعداد دانه در پانیکول (80 دانه در پانیکول) مربوط به رقم شیرودی و در شرایط کاربرد علف‌کش بود. بیشترین درصد پوکی (31/72 درصد) مربوط به رقم ضیغمی در تیمار بذر مصرفی 180 کیلوگرم در هکتار و کمترین مقدار آن (14/98 درصد) در رقم شیرودی در تیمار بذر مصرفی 120 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. در مقادیر بذر مصرفی پایین (90 کیلوگرم در هکتار) افزایش رقابت علف‌های‌هرز و در تیمار 180 کیلوگرم در هکتار نیز افزایش رقابت درون گونه‌ای، سبب افزایش درصد پوکی دانه نسبت به مقادیر بذر مصرفی 120 و 150 کیلوگرم در هکتار گردید. نتایج برهم‌کنش مقدار بذر مصرفی و ارقام مختلف برنج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (4194 و 4119 کیلوگرم در هکتار) مربوط به رقم شیرودی در تیمارهای مقدار بذر مصرفی 150 و 180 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکر دانه (1468 کیلوگرم در هکتار) مربوط به رقم ضیغمی در مقدار بذر مصرفی 90 کیلوگرم در هکتار بود. لذا با توجه به این نتایج، مطلوب‌ترین تیمار کاربرد رقم شیرودی با 120 تا 150 کیلوگرم در هکتار بذر، در شرایط کاربرد علف‌کش بود. 
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The role of rice cultivars (Oryza sativa L.) and seed rates in integrated weed management under direct-seeded rice conditions in Khuzestan province

نویسندگان English

Amir Ali kavand 1
Ahmad Zare 2
Amin Lotfi Jalalabadi 2
1 Graduate M. Sc. Student, Plant Production and Genetics Department, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
2 Associate Professor, Plant Production and Genetics Department, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.
چکیده English

Introduction
Direct-seeded rice (DSR) has become increasingly prevalent worldwide, particularly in regions facing labor shortages and water scarcity. However, one of the primary challenges in DSR systems is severe weed infestation, which can significantly reduce yield if unmanaged. Integrated weed management strategies, incorporating both cultural and chemical control methods, are therefore crucial to sustainable DSR production.
 Materials and Methods
A field experiment was conducted during the 2022 growing season in the Mianab region of Shush, Iran, using a factorial arrangement based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications. The first factor was seed rate (90, 120, 150, and 180 kg ha-1), the second factor was rice cultivar (Anbarboo, Shiroodi, and Zeighami), and the third factor was herbicide treatment (application of bispyribac-sodium herbicide or no herbicide). Data collected included dry weight of jungle-rice (Echinochloa colona (L.) Link) and Bearded Sprangletop Leptochloa fusca (L.) Kunth), grain number per panicle, percentage of empty grains, and grain yield.
 Result and Discussion
The mean comparison of seed rate and cultivar interactions indicated that the highest dry weight of jungle-rice (78.5 g. m-2) was observed in Anbarboo at the lowest seed rate (90 kg. ha-1 ), whereas  the lowest (12.26 g. m-2) was in Zeighami at the highest seed rate (180 kg. ha-1 ). Increasing the seed rate from 90 to 180 kg ha-1 resulted in a reduction in jungle-rice dry weight by 60%, 65%, and 82% for Anbarboo, Shiroodi, and Zeighami, respectively.
Further, the interaction between seed rates and herbicide application revealed that both with and without herbicide, the jungle-rice dry weight was highest at 90 kg. ha-1 (22 and 124 g m-2, respectively) and lowest at 180 kg ha-1 (3 and 41 g m-2 respectively). Notably, bispyribac-sodium was ineffective in controlling Bearded Sprangletop, while increasing seed rate significantly reduced its biomass.
For grain number per panicle, Shiroodi and Zeighami cultivars performed best at seed rates of 120 and 150 kg. ha-1 compared to 180 kg ha-1. The highest grain number per panicle (80 grains) was recorded in Shiroodi under herbicide application. Enhanced weed competition at low seed rates (90 kg ha-1), and increased intraspecific competition at high seed rates (180 kg. ha-1) both led to a higher percentage of empty grains compared to the mid-level seed rates (120 and 150 kg. ha-1).  The percentage reduction in empty grain at the seed rate of 150 kg. ha-1 In Anbarboo and Zeighami, the percentage of empty grains at 150 kg ha-1 was reduced by 38% and 27%, respectively, relative to the 90 kg ha⁻¹ seed rate. Regarding yield, the highest values (4194 and 4119 kg. ha-1) were achieved with Shiroodi cultivar at seed rates of 150 and 180 kg. ha-1, respectively, while the lowest yield (1468 kg. ha-1) was observed in Zeighami at the lowest seed rate.
 Conclusion
The optimal integrated weed management strategy under DSR in Khuzestan was found to be the use of the Shiroodi cultivar at a seed rate of 120-150 kg ha-1 with herbicide application. This combination effectively reduced weed biomass and empty grain percentage while maximizing grain yield. 
 

کلیدواژه‌ها English

Herbicide application
Grain number per panicle
Percentage of empty grains
Weed dry weight
Ahmed, S., Alam, M.J., Hossain, A., Islam, A. M., Awan, T.H., Soufan, W., Qahtan, A.A., Okla, M.K., & El Sabagh, A.) 2020(. Interactive effect of weeding regimes, rice cultivars, and seeding rates influence the rice-weed competition under dry direct-seeded condition. Sustainability, 13(1), 317. https://doi.org/10.3390/su13010317.
Ahmed, S., Salim, M., & Chauhan, B. S.) 2014(. Effect of weed management and seed rate on crop growth under direct dry seeded rice systems in Bangladesh. PloS One, 9(7), e101919. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101919.
Anwar, P., Juraimi, A. S., Puteh, A., Selamat, A., Man, A., & Hakim, A.) 2011(. Seeding method and rate influence on weed suppression in aerobic rice. African Journal of Biotechnology, 10(68), 15259-15271. 10.5897/AJB11.060
Ashfaq, M., Zhu, R., Ali, M., Xu, Z., Rasheed, A., Jamil, M., Shakir, A., & Wu, X. (2023(. Adaptation and high yield performance of honglian type hybrid rice in Pakistan with desirable agricultural traits. Agriculture, 13 (2), 242. https://doi.org/10.3390/agriculture13020242
Awan, T.H., Cruz, P.C.S., Ahmed, S., & Chauhan, B.S. (2015). Effect of nitrogen application, rice planting density, and water regime on the morphological plasticity and biomass partitioning of Chinese sprangletop (Leptochloa chinensis L). Weed Science, 63(2), 448-460. https://doi.org/10.1614/WS-D-14-00095.1
Biswakarma, N., Pooniya, V., Zhiipao, R.R., Kumar, D., Verma, A.K., Shivay, Y.S., Lama, A., Choudhary, A.K., Meena, M.C., Bana, R.S., & Pal, M. (2021). Five years integrated crop management in direct seeded rice–zero till wheat rotation of north-western India: Effects on soil carbon dynamics, crop yields, water productivity, and economic profitability. Agriculture, Ecosystems and Environment, 318, 107492. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107492
Bond, J.A., Walker, T.W., & Buehring, N.W. (2009). Impact of nitrogen rate on the performance of three rice cultivars seeded at varying densities. Mississippi Agricultural & Forestry Experiment Station.24(5), 1-5.
Chauhan, B.S. & Abugho, S.B. (2012(. Effect of Growth Stage on the Efficacy of Post emergence Herbicides on Four Weed Species of Direct‐Seeded Rice. The Scientific World Journal, 2012(1), 123071. https://doi.org/10.1100/2012/123071
Chauhan, B.S. (2012). Weed ecology and weed management strategies for dry-seeded rice in Asia. Weed Technology, 26(1), 1-13. https://doi.org/10.1614/WT-D-11-00105.1
Chauhan, B.S., & Johnson, D.E. (2011). Phenotypic plasticity of Chinese sprangletop (Leptochloa chinensis L.) in competition with seeded rice. Weed Technology, 25(4), 652-658. https://doi.org/10.1614/WT-D-09-00076.1
Chauhan, B.S., Singh, V.P., Kumar, A., & Johnson, D.E.) 2011(. Relations of rice seeding rates to crop and weed growth in aerobic rice. Field Crops Research, 121(1), 105-115. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2010.11.019
Dass, A., Shekhawat, K., Choudhary, A.K., Sepat, S., Rathore, S.S., Mahajan, G., & Chauhan, B.S. (2017). Weed management in rice using crop competition-a review. Crop Protection, 95, 45-52. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2016.08.005
Dawe, D., Pandey, S., & Nelson, A. (2010). Emerging trends and spatial patterns of rice production. Rice in the global economy: strategic research and policy issues for food security. Los Banos, Philippines: International Rice Research Institute (IRRI).
Dunn, B.W., Dunn, T.S., Mitchell, J.H., & Brinkhoff, J. (2020). Effects of plant population and row spacing on grain yield of aerial-sown and drill-sown rice. Crop and Pasture Science, 71(3), 219-228. https://doi.org/10.1071/CP19421
Estorninos, L.E., Gealy, D.R., Gbur, E.E., Talbert, R.E., & McClelland, M.R. (2005). Rice and red rice interference. II. Rice response to population densities of three red rice (Oryza sativa L.) ecotypes. Weed Science, 53(5), 683-689. https://doi.org/10.1614/WS-04-040R1.1
Estorninos, L.E., Gealy, D.R., Talbert, R.E., & Gbur, E.E. (2005). Rice and red rice interference. I. Response of red rice (Oryza sativa) to sowing rates of tropical japonica and indica rice cultivars. Weed Science, 53(05), 676–682. https://doi.org/10.1614/WS-03-141R2.1
FAO. (2022). Food and Agriculture Organization Corporate Statistical Database (FAOSTAT); Food and Agriculture Organization of the United Nations Database; Food and Agriculture Organization (FAO), Rome. Available online: http://www.fao.org (accessed on 12 May 2022).
Harrell, D.L., & Blanche, S.B. (2010). Tillage, seeding, and nitrogen rate effects on rice density, yield, and yield components of two rice cultivars. Agronomy Journal, 102, 592–597. https://doi.org/10.2134/agronj2009.0390
Hashim, N., Ali, M.M., Mahadi, M.R., Abdullah, A.F., Wayayok, A., Kassim, M.S. M., & Jamaluddin, A. (2024). Smart Farming for Sustainable Rice Production: An Insight into Application, Challenge, and Future Prospect. Rice Science, 31(1), 47-61. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2023.08.004
Kumar, V., & Ladha, J.K. (2011). Direct seeding of rice: recent developments and future research needs. Advances in Agronomy, 111, 297-413. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-387689-8.00001-1
Mahajan, G., & Chauhan, B.S. (2011). Effects of planting pattern and cultivar on weed and crop growth in aerobic rice system. Weed Technology, 25, 521-525.     https://doi.org/10.1614/WT-D-11-00025.1
Mahajan, G., & Chauhan, B.S. (2013). The role of cultivars in managing weeds in dry seeded rice production systems. Crop Protection, 49, 52-57. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2013.03.008.
Mahajan, G., Gill, M.S., & Singh, K. (2010). Optimizing seed rate to suppress weeds and to increase yield in aerobic direct-seeded rice in Northwestern Indo-Gangetic plains. Journal of New Seeds, 11(3), 225-238. https://doi.org/10.1080/1522886X.2010.496109
Matloob, A., Khaliq, A., & Chauhan, B.S. (2015). Weeds of direct-seeded rice in Asia: problems and opportunities. Advances in Agronomy, 130, 291-336. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2014.10.003
Ottis, B.V., & Talbert, R.E. (2005). Rice yield components as affected by cultivar and seeding rate. Agronomy Journal, 97(6), 1622-1625.  https://doi.org/10.2134/agronj2005.0123
Pingali, P.L., Khiem, N.T., Gerpacio, R.V., & Xuan, V.T. (1997). Prospects for sustaining Vietnam's reacquired rice exporter status. Food Policy, 22(4), 345-358. https://doi.org/10.1016/S0306-9192(97)00023-7
Rao, A.N., Brainard, D.C., Kumar, V., Ladha, J.K., & Johnson, D.E. (2017). Preventive weed management in direct-seeded rice: targeting the weed seed bank. Advances in Agronomy, 144, 45-142. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2017.02.002
Rao, A.N., Johnson, D.E., Sivaprasad, B., Ladha, J.K., & Mortimer, A.M. (2007). Weed management in direct‐seeded rice. Advances in Agronomy, 93, 153-255. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(06)93004-1
Rosegrant, M.W., Bhandari, H., Pandey, S., & Sulser, T. (2010). Rice price crisis: Causes, impacts, and solutions. Asian Journal of Agriculture and Development, 7(2), 1-15.
Saudy, H.S., El–Metwally, I.M., & Shahin, M.G. (2021). Co–application effect of herbicides and micronutrients on weeds and nutrient uptake in flooded irrigated rice: Does it have a synergistic or an antagonistic effect? Crop Protection, 149, 105755. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2021.105755
Sekhar, L., Ameena, M., & Jose, N. (2020). Herbicide combinations for enhancing the weed control efficiency in wet direct-seeded rice. Journal of Crop and Weed. 16(3), 221-227. 10.22271/09746315.2020.v16.i3.1391
Shekhawat, K., Rathore, S.S., & Chauhan, B. S. (2020). Weed management in dry direct-seeded rice: A review on challenges and opportunities for sustainable rice production. Agronomy, 10, 1264. https://doi.org/10.3390/agronomy10091264
Singh, M., Bhullar, S., & Chauhan, B.S. (2014). The critical period for weed control in dry-seeded rice. Crop Protection, 66, 80–85. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2014.08.009
Singh, S. & Singh, M. (2004). Effect of growth stage on trifloxysulfuron and glyphosate efficacy in twelve weed species of citrus groves. Weed Technology, 18(4), 1031-1036. https://doi.org/10.1614/WT-03-209R2
Singh, V.P., Singh, S.P., Dhyani, V.C., Banga, A., Kumar, A., Satyawali, K., & Bisht, N. (2016). Weed management in direct-seeded rice. Indian Journal of Weed Science, 48(3), 233–246.
Sobhani, A. A., Zaefarian, F., Kaveh, M., & Abbassian, A. (2022). Response of rice and weeds to seed priming under different weed management in direct-seeded. Plant Productions, 45(3), 421-434. [In Persian] .https://doi.org/10.22055/ppd.2022.40389.2024
Yousefnia Pasha, H., Tabatabae koloor, R., Aghagolzadeh, H., & Hashemi, J. (2012). Study the effects of different weed control methods on yield and yield components of rice, Iranian Journal of Weed Science, 8 (2), 93-105. [In Persian]
Zand vakily N, Gilani, A., Alavi Fazel, M., Lak, S., & Mojdam, M. (2024). Effect of transplanting bed on grain yield and yield components of hybrid rice (Oryza sativa L.) cultivars in Khuzestan, Iran. Iranian Journal of Crop Sciences, 25(4), 377-390.. [In Persian] http://agrobreedjournal.ir/article-1-1324-fa.html
Zhou, W., Yan, L., Fu, Z., Guo, H., Zhang, W., Liu, W., Ye, Y., & Long, P. (2023). Increasing planting density and reducing N application improves yield and grain filling at two sowing dates in double-cropping rice systems. Plants. 12(12), 2298. https://doi.org/10.3390/plants12122298.