تأثیر پی‌اچ و نور بر کارایی محلول پاشش نگهداری شده فلوآزیفوپ-پی-بوتیل، هالوکسیفوپ-آر-متیل و ستوکسیدیم علیه جودره (Hordeum spontaneum K. Koch)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

گاهی اوقات لازم است محلول پاشش آماده شده خواسته یا ناخواسته باید برای مدت زمانی، حتی چندین روز، در مخزن نگهداری شود. نگهداری محلول پاشش علف­کش­های بازدارنده آنزیم استیل کوآنزیم آ کربوکسیلاز نه تنها کاهش کارایی آنها به دلیل آب­کافت می­شود، بلکه ترکیبات حاصل از آب­کافت آنها سمیت بسیار بیشتری در مقایسه با خود علف­کش­ها بر موجودات غیرهدف در محیط زیست دارند. آزمایش حاضر با دو هدف 1) بررسی تأثیر مدت زمان نگهداری محلول پاشش هالوکسیفوپ-آر-متیل، فلوآزیفوپ-پی-بوتیل و ستوکسیدیم بر کارایی آنها در کنترل علف­هرز جودره و 2) بررسی تأثیر دو عامل پی­اچ آب سمپاشی و نور بر رابطه فوق اجرا گردید. پژوهش حاضر در سه آزمایش مستقل انجام گرفت که در هر کدام یکی از علف­کش­های مذکور بررسی شد. طرح آزمایشی برای هر آزمایش (هر علف­کش) به صورت فاکتوریل (6 × 2 × 9) در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار بود. اولین فاکتور شامل 6 سطح از مقدار علف­کش (صفر، 20، 40، 60، 80 و 100 درصد مقدار توصیه شده روی برچسب)، دومین فاکتور شامل 2 سطح از مقدار پی­اچ آب سمپاشی (5 و 8) و سومین فاکتور شامل 9 سطح از مدت زمان و شرایط نگهداری (صفر، 24، 48، 96 و 192 ساعت نگهداری تحت شرایط تاریکی، 12+12، 24+24، 48+48 و 96+96 ساعت نگهداری تحت شرایط تاریکی و روشنایی طبیعی) بودند. مقادیر ED50 (مقدار علف‌کش لازم برای کنترل 50 درصدی) برای هالوکسیفوپ-آر-متیل و فلوآزیفوپ-پی-بوتیل تحت تاثیر پی­اچ آب سمپاشی قرار نگرفت. در حالی‌که با کاهش پی­اچ آب سمپاشی از 8 به 5، مقدار پارامتر  ED50برای ستوکسیدیم به‌طور معنی­داری از 64/136 به 35/113 گرم ماده مؤثره در هکتار کاهش یافت که نشان‌دهنده آن است که کاهش پی­اچ آب می­تواند باعث بهبود کارایی ستوکسیدیم در کنترل جودره شود. در تیمار شاهد (تهیه محلول پاشش در همان روز سمپاشی با آبی دارای پی­اچ 8)، مقدار هالوکسیفوپ-آر-متیل، فلوآزیفوپ-پی-بوتیل و ستوکسیدیم لازم برای کاهش 50 درصدی وزن خشک جودره به‌ترتیب برابر 60/34، 64/80 و 64/136 گرم ماده مؤثره در هکتار بدست آمد. در هر وضعیتی (از نظر پی­اچ و نور)، با افزایش مدت زمان نگهداری محلول پاشش علف­کش­ها، مقادیر پتانسیل نسبی آنها به‌طور پیوسته کاهش یافت که حاکی از کاهش کارایی علف­کشی آنهاست. ستوکسیدیم حساسیت بسیار شدیدی به نگهداری محلول پاشش نشان داشت؛ به‌طوری‌که امکان نگهداری محلول پاشش ستوکسیدیم بدون اُفت کارایی آن، حتی به مدت یک روز و حتی با تغییر در پی­اچ و حذف نور میسر نشد. در حالی‌که با کاهش پی­اچ و نگهداری محلول پاشش هالوکسیفوپ-آر-متیل و فلوآزیفوپ-پی-بوتیل در شرایط تاریکی، می­توان از اُفت کارایی آنها تا دو روز جلوگیری کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

  

 

مراجع

  1. Abd-Alrahman, S.H., Kotb, G.A.M., Farag, A.A.Gh., & Elhalwagy, M.E.A. (2014). Bioconcentration and metabolism of diclofop-methyl in freshwater fish (Oreochromis niloticus). Asian Journal of Chemistry, 26(10), 3101-3104. https://doi.org/10.14233/ajchem.2014.16903
  2. Ahemad, M., & Khan, M.S. (2009). Toxicity assessment of herbicides quizalafop-p-ethyl and clodinafop towards Rhizobium pea symbiosis. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 82(6), 761-766. https://doi.org/10.1007/s00128-009-9692-x
  3. Aliverdi, A., & Karami, S. (2020). The effect of type and size of single, twin, and triplet flat fan nozzles on the activity of cycloxydim against wild barley (Hordeum spontaneum). Journal of Plant Protection, 33(4), 465-474. (In Persian with English abstract). https://doi.org/ 10.22067/jpp.v33i4.81208
  4. Aliverdi, A., Badrkhani, S., & Ahmadvand, G. (2020). The effect of sequence and time interval of adding adjuvant and sulfosulfuron to hard water in the control of winter wild oat (Avena sterilis ludoviciana Durieu.). Journal of Plant Protection, 34(3), 373-383. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jpp.v34i3.85993
  5. Badawi, N., Rosenbom, A.E., Olsen, P., & Sørensen, S.R. (2015). Environmental fate of the herbicide fluazifop-P-butyl and its degradation products in two loamy agricultural soils: A combined laboratory and field study. Environmental Science & Technology, 49(15), 8995-9003. https://doi.org/10.1021/acs.est.5b00406
  6. Balah, M.A., Gamal Aldin, A.-R., Zidan, Z.H., & Dahroug, S.A. (2017). Photo and thermal degradation of glyphosate and fluazifop-butyl herbicides with and without additives. Al-Mukhtar Journal of Sciences, 32(2), 118-127. https://doi.org/10.54172/mjsc.v32i2.184
  7. Boerboom, C. (2004). Field case studies of dicamba movement to soybeans. Wisconsin Fertilizer, Aglime, and Pest Management Conference Proceedings. Information website: soils.wisc.edu/extension/FAPM/fertaglime04.htm
  8. Bridges, D.C. (1989). Adjuvant and pH effects on sethoxydim and clethodim activity on rhizome johnsongrass (Sorghum halepense). Weed Technology, 3(4), 615-620. https://doi.org/10.1017/S0890037X00032905
  9. Buerge, I.J., Pavlova, P., Hanke, I., Bächli, A., & Poiger, T. (2020). Degradation and sorption of the herbicides 2, 4-D and quizalofop-P-ethyl and their metabolites in soils from railway tracks. Environmental Sciences Europe, 32(1), 1-15. https://doi.org/10.1186/s12302-020-00422-6
  10. Burger, K., MacRae, I., & Alexander, M. (2012) Decomposition of phenoxyalkyl carboxylic acids. Soil Science Society of America Journal, 26(3), 243-246.
  11. Cai, X., Liu, W., Jin, M., & Lin, K. (2007). Relation of diclofop‐methyl toxicity and degradation in algae cultures. Environmental Toxicology and Chemistry: An International Journal, 26(5), 970-975. https://doi.org/10.1897/06-440R.1
  12. Chan, K.-H., & Chu, W. (2009). Degradation of atrazine by cobalt–mediated activation of peroxymonosulfate: different cobalt counteranions in homogenous process and cobalt oxide catalysts in photolytic heterogeneous process. Water Research, 43(9), 2513-2521. https://doi.org/10.1016/j.watres.2009.02.029
  13. Chen, G., Tamar, K., Fahima, T., Zhang, F., Korol, A.B., & Nevo, E. (2004). Differential patterns of germination and desiccation tolerance of mesic and xeric wild barley (Hordeum spontaneum) in Israel. Journal of Arid Environments, 56(1), 95-105. https://doi.org/10.1016/S0140-1963(02)00321-X
  14. Devkota, P., & Johnson, W.G. (2019). Influence of carrier water pH, foliar fertilizer, and ammonium sulfate on 2,4-D and 2,4-D plus glyphosate efficacy. Weed Technology, 33(4), 562-568. https://doi.org/10.1017/wet.2019.31
  15. ECHA. (2022). European Chemicals Agency. Sethoxydim. Information website: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sethoxydim#section=Information-Sources
  16. Eure, P.M., Jordan, D.L., Bacheler, J.S., York, A.C., Fisher, L.R., & Wells, R. (2011). Performance of cotton agrochemicals when spray solution application is delayed. Journal of Cotton Science, 15, 215-223.
  17. Eure, P.M., Jordan, D.L., & York, A.C. (2013). Efficacy of herbicides when spray solution application is delayed. International Journal of Agronomy, 2, 782486. https://doi.org/10.1155/2013/782486
  18. Fahl, G.M., Kreft, L., Altenburger, R., Faust, M., Boedeker, W., & Grimme, L.H. (1995). pH-dependent sorption, bioconcentration and algal toxicity of sulfonylurea. Aquatic Toxicology, 31(2), 175-187. https://doi.org/10.1016/0166-445X(94)00067-Z
  19. FAO, (2012). FAO Specifications and Evaluations for Agricultural Pesticides. Haloxyfop-P-Methyl. Information website: https://www.fao.org/fileadmin/templates/agphome/documents/Pests_Pesticides/Specs/haloxyfop_2012.pdf
  20. FAO, (2016). FAO Specifications and Evaluations for Agricultural Pesticides. Fluazifop-P-butyl. Information website: https://www.fao.org/fileadmin/templates/agphome/documents/Pests_Pesticides/JMPR/Report2016/FLUAZIFOP-P-BUTYL.pdf 
  21. Green, J.M., & Cahill, W.R. (2003). Enhancing the biological activity of nicosulfuron with pH adjusters. Weed Technology, 17(2), 338-345. https://doi.org/10.1614/0890-037X(2003)017[0338:ETBAON]2.0.CO;2
  22. Hamami, H., & Farrokhi, A. (2018). Evaluation of the shelf life of the herbicide solution in the reservoir on the effectiveness of wild oat control (Avena ludoviciana). The 8th Iranian Weed Science Conference. 5-7 September 2018. Ferdowsi University of Mashhad. 755-758. (In Persian)
  23. Harrison, S.K., & Wax, L.M. (1986). The effect of adjuvants and oil carriers on photodecomposition of 2,4-D, bentazon, and haloxyfop. Weed Science, 34(1), 81-87. https://doi.org/10.1017/S0043174500026503
  24. Hazra, D.K., Karmakar, R., Majumder, S.P., Maji, S., Bhattacharya, S., Chakraborty, M., & Bhattacharrya, A. (2015). Effect of pH on dissipation of propaquizafop in water. International Journal of Bioresource Science, 2(1), 33-36.
  25. Jing, X., Yao, G., Liu, D., Liu, M., Wang, P., & Zhou, Z. (2016). Environmental fate of chiral herbicide fenoxaprop-ethyl in water-sediment microcosms. Scientific Reports, 6(1), 1-7. https://doi.org/10.1038/srep26797
  26. Li, G., Hou, Z., Zhang, R., Chen, X., & Lu, Z. (2019). Nanometer Titanium Dioxide mediated high efficiency photodegradation of Fluazifop-p-Butyl. International Journal of Environmental Research and Public Health, 16(19), 3600. https://doi.org/10.3390/ijerph16193600
  27. Li, G., Li, S., Liu, C., & Jiang, J. (2021). Effect of main inorganic metal elements in Panax ginseng field soil on the photodegradation of fluazifop-p-butyl. Environmental Science and Pollution Research, 28(38), 52901-52912. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14091-2
  28. Lin, Y., Lin C., Yeh K., & Lee A. (2000). Photodegradation of the herbicides butachlor and ronstar using natural sunlight and diethylamine. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 64(6), 780-785. https://doi.org/10.1007/s001280000071
  29. Lin, C.H., Lerch, R.N., Garrett, H.E., & George, M.F. (2003). Degradation of isoxaflutole (Balance) herbicide by hypochlorite in tap water. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(27), 8011-8014. https://doi.org/10.1021/jf034473b
  30. Lin, J., Chen, J., Cai, X., Qiao, X., Huang, L., Wang, D., & Wang, Z. (2007). Evolution of toxicity upon hydrolysis of fenoxaprop-p-ethyl. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55(18), 7626-7629. https://doi.org/10.1021/jf071009o
  31. Lin, J., Chen, J., Wang, Y., Cai, X., Wei, X., &  Qiao X. (2008). More toxic and photoresistant products from photodegradation of fenoxaprop-p-ethyl. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(17), 8226-8230. https://doi.org/10.1021/jf801341s
  32. McMullan, P.M. (1996). Grass herbicide efficacy as influenced by adjuvant, spray solution pH, and ultraviolet light. Weed Technology, 10(1), 72-77. https://doi.org/10.1017/S0890037X00045735
  33. Molin, W.T., & Hirase, K. (2004). Comparison of commercial glyphosate formulations for control of prickly side, purple nutsedge, and sicklepod. Weed Biology and Management, 4(3), 136-141. https://doi.org/10.1111/j.1445-6664.2004.00130.x
  34. Nalewaja, J.D., Matysiak, R., & Szelezniak, E. (1994). Sethoxydim response to spray carrier chemical properties and environment. Weed Technology, 8(3), 591-597. https://doi.org/10.1017/S0890037X00039749
  35. Palma, G., Demanet, R., Jorquera, M., Mora, M.L., Briceño, G., & Violante, A. (2015). Effect of pH on sorption kinetic process of acidic herbicides in a volcanic soil. Journal of Soil Science and Plant Nutrient, 15(3), 549-560.
  36. Ritz, C., Baty, F., Streibig, J.C., & Gerhard, D. (2015). Dose-response analysis using R. PLoS One, 10(12), e0146021. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146021
  37. Roy, S., & Singh, S.B. (2005). Phototransformation of clodinafop-propagyl. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 40(4), 525-534. https://doi.org/10.1081/PFC-200061518
  38. Saha, S., Majumder, S., Das, S., Das, T.K., Bhattacharyya, A., & Roy, S. (2018). Effect of ph on the transformation of a new readymix formulation of the herbicides bispyribac sodium and metamifop in water. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 100(4), 548-552. https://doi.org/10.1007/s00128-018-2269-9
  39. Sandín-España, P., Sevilla-Morán, B., Calvo, L., Mateo-Miranda, M., & Alonso-Prados, J.L. (2013). Photochemical behavior of alloxydim herbicide in environmental waters. Structural elucidation and toxicity of degradation products. Microchemical Journal, 106, 212-219. https://doi.org/10.1016/j.microc.2012.07.003
  40. Sandin-Espana, P., Sevilla-Moran, B., Lopez-Goti, C., Mateo-Miranda, M.M., & Alonso-Prados, J.L. (2016). Rapid photodegradation of clethodim and sethoxydim herbicides in soil and plant surface model systems. Arabian Journal of Chemistry, 9(5), 694-703. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2015.04.007
  41. Schortgen, G.P., & Patton, A.J. (2020). Weed control by 2, 4-D dimethylamine depends on mixture water hardness and adjuvant inclusion but not spray solution storage time. Weed Technology, 34(1), 107-116. https://doi.org/10.1017/wet.2019.117
  42. Sevilla-Morán, B., Calvo, L., López-Goti, C., Alonso-Prados, J.L., & Sandín-España, P. (2017). Photodegradation behaviour of sethoxydim and its comercial formulation Poast® under environmentally-relevant conditions in aqueous media. Study of photoproducts and their toxicity. Chemosphere, 168, 501-507. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.11.026
  43. Shoaf, A.R., & Carlson, W.C. (1992). Stability of sethoxydim and its degradation products in solution, in soil, and on surfaces. Weed Science, 40(3), 384-389. https://doi.org/10.1017/S004317450005178X
  44. Silveira, R.R., Santos, M.V., dos Santos, J.B., Ferreira, E.A., & da Silva, L.D. (2020). The effect of spray solution storage time on nicosulfuron efficacy applied in Urochloa brizantha Marandu. Research, Society and Development, 9(7), e778974713-e778974713. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.4713
  45. Sterling, T.M. (1994). Mechanisms of herbicide absorption across plant membranes and accumulation in plant cells. Weed Science, 42(2), 263-276. https://doi.org/10.1017/S0043174500080383
  46. Stewart, C.L., Nurse, R.E., Cowbrough, M., & Sikkema, P.H. (2009). How long can a herbicide remain in the spray tank without losing efficacy?. Crop Protection, 28(12), 1086-1090. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2009.05.003
  47. Tomlin, C.D.S. (2003). The e-Pesticide Manual: a world compendium. Sethoxydim. British Crop Protection Council, UK.
  48. Xue, R.D., Qualls, W.A., Zhong, H., & Brock, C.L. (2008). Permethrin decomposition after four month storage in the spray truck tanks during mosquito off season. Journal of the American Mosquito Control Association, 24(1), 127-129. https://doi.org/10.2987/5581.1
  49. Zhang, Q., & Pehkonen, S.O. (1999). Oxidation of diazinon by aqueous chlorine: kinetics, mechanisms, and product studies. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47(4), 1760-1766. https://doi.org/10.1021/jf981004e

 

ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار