مقاله ای به عنوان "اثرات دگر آسیبی عصاره آبی تلخه و سورگوم بر شاخص های جوانه زنی و فعالیت آنزیمی برخی گیاهان زراعی و علفهای هرز"

علفهای هرز بر اثر رقابت با گیاهان زراعی، خسارت اقتصادی فراوانی به نظامهای زراعی وارد میکنند و به طور کلی موجب کاهش ۹۵- ۴۵ درصدی تولید گیاهان زراعی در سطح جهانی میشوند. علاوه بر این ترکیبات شیمیایی که از بقایای علفهای هرز طی فرآیند تجزیه توسط میکروارگانیسمها و شستشو در خاک آزاد می شوند، تاثیراتی روی رشد و کیفیت محصولات میگذارند.امروزه سموم شیمیایی هنوز هم جزو موثرترین روشهای کنترل علفهای هرز محسوب میگردد طی ۵۰ سال گذشته تولیدات زراعی به شدت به کودها وآفتکشهای سینتیک وابسته شده اند و این وابستگی منجر به آلودگی منابع آبهای سطحی و زیرزمینی شده است.تاثیرات زیست محیطی علفکشهای شیمیایی و مقاومت علفهای هرز به علفکشها موجب جایگزینی روشهای غیرشیمیایی در مدیریت علفهای هرز شده است در این راستا استفاده از ویژگی آللوپاتی گیاهان میتواند نقش مهمی در مدیریت و کنترل علفهای هرز ایفا کند. این گیاهان از طریق تولید و ترشح متابولیتهای که به محیط اطراف خود رها میکنند، تاثیر منفی برجوانه زنی و رشد علفهای هرز مجاورگذاشته و از این طریق رشد و تراکم آ نها را محدود میکنند. لذا استفاده از این گیاهان و یا بقایای آنها میتواند موجب کاهش مصرف علف کشها شود.آللوپاتی بصورت عکس العمل متقابل مستقیم یا غیر مستقیم بین دو گیاه و اثر تحریک کنندگی یا بازدارندگی یک گیاه روی گیاهان دیگر، از طریق رهاسازی مواد شیمیایی به محیط، بیان میگردد برآوردهای انجام شده نشان میدهد حدود 1.4 میلیون ترکیب گیاهی دارای خاصیت دگر آسیبی هستند که فقط سه درصد آنها مورد بررسی قرارگرفته اند. ترکیبهای با خاصیت آللوپاتی فرآیندهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی متعددی را نظیر رشد و جوانه زنی، تقسیم سلولی، تنفس و فتوسنتز، نفوذپذیری غشاء، توسعه ریشه، فعالیت آنزیمها و سنتز پروتئین را تحت تاثیر قرارمیدهند. درزمینه آللوپاتی، زیست سنجیهای متفاوتی وجود دارد که بیشترین با تغییر در سرعت و درصد جوانه زنی و رشد گیاهچه ناشی ازتوان آللوپاتیک گیاهان مرتبط است. چون آللوکیمیکالها متابولی تهای ثانویه ای میباشند که به دامنه وسیعی از ترکیبات شیمیایی تعلق دارند و وظیفه بوم شناختی مهمی در گیاهان ایفاء میکنند. این مواد به عنوان عامل برهمکنش میان گیاهان نیز شناخته شد هاند. تحقیقات نشان داده است که کومارین، فلاونوییدها و تانن های موجود در عصاره ی برگ گیاه گارم زنگی دارای خاصیت آللوپاتیک است. در میان آللوکیمیالها ترکیبات حلقوی مانند فنل ها، کومارین ها، فلاونویید ها، تانن ها، مشتقات سینامیک اسید و کویینونها به عنوان مهم ترین آللوکیمیکالها مطرح هستند که در میان فلاونویید ها، فنل ها، تانن ها و گلیکوزیدها به عنوان ترکیبات مهار کننده جوانه زنی معرفی میشوند. این مواد به شکل محلول در آب بر اثر شستشو از گیاه، ترشحات ریشه ای بصورت گاز ازسطح گیاه یا بقایای آن در خاک در محیط آزاد میشوند. چنانچه اثرات آللوپاتیکی علف هرزی بر روی محصولی منفی (تحریک کننده) باشد، ترغیب کننده رشد سبز در محصول است و برعکس، اگر اثرات آللوپاتیکی علف هرز یا محصولات بر روی علف هرزی ،مثبت (بازدارنده) باشد، علفک شهای سبز طبیعی را توسعه خواهند داد، این ترکیبات اختصاصی تر عمل کرده و نسبت به علفکشهای مصنوعی موجود،عوارض زیست محیطی کمتری خواهند داشت.گیاهان دارای مواد آللوکیمیکال نه تنها رشد علفهای هرز را کاهش میدهند بلکه قابلیت دسترسی به عناصر غذایی را از طریق افزایش فعالیت میکروبی خاک بهبود میبخشند .در نتایج حاصل شده بررسی اثرکاکوتی بر جوانه زنی ارقام گندم، نتیجه گرفتند درصد و سرعت جوانه زنی، وزن خشک گیاهچه، طول    ریشه چه و ساقه چه در تمامی ارقام با افزایش غلظت عصاره طور خطی کاهش مییابد. نتایج نشان داد که برگ کاکوتی حاوی ترکیبات بازدارنده جوانه زنی و رشد گیاهچه گنم است و با بررسی اثر عصارهی آبی ازمک با افزایش غلظت عصارهی آبی اندامهای هوایی و زیر زمینی ازمک درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن تر ریشه چه، وزن تر ساقه چه، وزن تر گیاهچه، نسبت وزن تر ریشه چه به ساقه چه و نسبت طول ساقه چه به ریشه چه به طور معنی داری کاهش یافت .و عصارهی آبی چاودار اثر منفی روی جوانه زنی و رشد گیاهچه علفهای هرز داشت، بطوریکه در بخش آزمایشگاهی به ترتیب باعث کاهش 79.8 ، 75 ، 72.8 ، 68.3 درصدی ظهور گیاهچه های سلمه تره، قیاق، تاج خروس و ارزن در شرایط گلخانه ای گردید.و اثر غلظتهای مختلف عصاری آبی پیچک بند بر مولف ههای جوانه زنی گندم به جز سرعت جوانه زنی در سطح معنی دار است.ترکیبات دگر آسیب سبب تغییر در مسیر ژن ها، بازدارندگی جوانه زنی، تقسیم میتوز و فتوسنتز در گیاهان اطراف خواهند شد، همچنین این ترکیبات با اختلال در فعالیت آنزیمهای حیاتی گیاهان نظیر آنزیم های آنتی اکسیدانی، آلفا آمیلاز و ساکارز سنتاز موجب آسیب پذیری سایر گیاهان میشوندو میتوان نتیجه گرفت که فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی پراکسیداز و کاتالاز تحت تاثیر ترکیبات دگر آسیب آفتابگردان در گیاهچه خردل وحشی کاهش یافت که منجر به عدم توانایی گیاهچه در دفع رادیکالهای آزاد اکسیژن و در نتیجه تخریب غشای سلولی شد. سورگوم به عنوان یکی از مهم ترین گیاهان تولید کننده مواد آللوپاتیک، به صورت گیاه پوششی، خفه کننده و یا مخلوط با خاک جهت کنترل عل فهای هرز استفاده م یشود. سورگوم دارای ترکیب آللوکیمیکالی همچون اسید فرولیک، کافئیک اسید، گالیک اسید، فسفوکوماریک اسید، ام کوماریک اسید، فنولیک و هیدروکسی بنزوئیک اسید است که جوانه زنی، رویش، تراکم و زیست توده علفهای هرزی همچون تاج خروس، ترشک، پیچک،وخونی واش را به طور معنی داری کاهش میدهد. سورگولون موجود در سورگوم به عنوان بازدارنده فتوسنتز از طریق توقف چرخ هی انتقال الکترون عمل کرده و نقش بازدارندگی آن درفتوسیستم ( II)بیشتر از علف کش آرتازین میباشد. بر طبق محققانی که از تعاملات گیاهان و حشرات مورد مطالعه شامل مولف ههای زمینه ای، گلخان های و آزمایشگاهی استفاده میکردند، ترکیبات تولید شده توسط گیاهان سورگوم برای دفاع در برابر حشرات میتواند جدا، سنتز شده و به عنوان یک عامل بازدارنده هدفمند و غیرسمی استفاده شود. محققان بررسی نقش مواد شیمیایی سورگوم به نام فلاونوئیدها - به ویژه  de-3oxyflavonoidd و deoxyanthocyani-3dins - درایجاد مقاومت در برابر برگ های سبز ذرت، یک حشره کوچک آبی، سبز که ساقه گیاهان را تحریک میکند، مورد بررسی قرار دادند. برای محافظت در برابر آفات مانند شته ها، سورگوم دارای دفاعیاتی است که حاوی بیوسنتز متابولیتهای ثانویه، از جمله فلاونوئیدها برای مسموم کردن آفات است.مطالعات انجام شده در ایالات متحده نشان داد که در سورگوم انباشت این فلاونوئیدها توسط یک ژن به نام " yellow seed 1 " کنترل م یشود که پاسخهای تنش مانند پاتوژنهای قارچی را کنترل میکند.آزمایشات گلخانه ای با گیاهان سورگوم مشابه گیاهان نشان داد که شت هها به وضوح ترجیح میدهند که در گیاهان 1y تغذیه و تکثیر کنند، و بزرگسالان بسیاری، پوره های بیشتری تولید میکنند.تلخه گیاه چند ساله علفی متعلق به خانواده آستراسه و بومی آسیا از جمله ایران میباشد. توان رقابتی بالای تلخه به دلیل داشتن ترکیبات آللوپتیک و سازگاری وسیع اکولوژیکی، این گیاه را به عنوان یک علف هرز مهاجم در جهان معرفی کرده است. تلخه دارای ترکیباتی همچون فلاونوئید و 8- 7 بنزوفلاوین است که در غلظ تهای بالاتر از 100 میکروگرم درلیتر اثر بازدارندگی بر گیاهان، باکتر یها و پستانداران دارند. مواد آللوپاتی نقش مهمی در شکل دهی ساختار اجتماع گیاهی به خصوص در منطق خشک و نیمه خشک ایفاء میکنند.حضور آللوکیمیکالها در مزرعه نوعی تنش محسوب میشود به طوری که گیاهانی که در مجاورت گونه های دارای توان آللوپاتیکی قرار میگیرند. همواره در معرض نوعی تنش زیستی قرار دارند. از آنجا که اقلیم غالب در کشور ما از نوع خشک و نیمه خشک میباشد، میتوان انتظار داشت علفهای هرز دارای توان آللوپاتی گیاهان زراعی را دچار مشکل مضاعف و در نهایت کاهش شدید عملکرد نمایند.  

نویسنده:آرزو صمدپور (دانشجو کارشناسی)

ارسال نظر