پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

ارزیابی پتانسیل دگرآسیبی عصاره‌های گیاهی و مقایسه آن با تیمارهای شیمیایی بر علف‌های هرز بی‏تی‏راخ (Galium aparine L.) و ماشک‌گل خوشه‏ای (Vicia villosa Roth.) در مزرعه نخود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
صادق جلیلیان 1
سیداحمد قنبری 1
محمدرضا اصغری پور 1
علیرضا باقری 2
1 گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران
2 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
10.22067/jpp.2025.94054.1234
چکیده
علف‌های هرز از محدودیت‌های اصلی تولید نخود در بوم‌نظام‌های کشاورزی هستند که استفاده از عصاره‌های گیاهی با پتانسیل دگرآسیبی می‌تواند رویکردی پایدار برای مدیریت آن‌ها ارائه دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات دگرآسیبی و سمیت گیاهی عصاره‌های گیاهی بر علف‌های هرز بی‌تی‌راخ (Galium aparine L.) و ماشک گل خوشه‌ای (Vicia villosa Roth.) در زراعت نخود (Cicer arietinum) طی دو سال‌ زراعی 1401-1400 و 1402-1401 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل عصاره‌های گیاه بابونه (Anthemis odontostephana Boiss.)، کنگر کوهی (Gundelia tournefortii L.)، پوسته بادام‌زمینی (Arachis hypogaea L.)، اسید پلارگونیک (Pelargonic acid)، علف‌کش چلنج (آکلونیفن) و شاهد (آب خالص) بودند. در سال اول، اسید پلارگونیک و عصاره کنگر به‌ترتیب با 70/3 درصد و 67/13 درصد بیشترین اثر مهاری بر رشد ماشک گل‌خوشه‌ای، و به‌ترتیب با 76/52 درصد و 33/53 درصد بیشترین بازدارندگی را بر رشد بی‌تی‌راخ نشان دادند. همچنین، میزان سبزینگی ماشک گل‌خوشه‌ای در اثر کاربرد اسید پلارگونیک 31/60 درصد کاهش یافت. در سال دوم، بیشترین کاهش رشد بی‌تی‌راخ مربوط به اسید پلارگونیک (03/47 درصد) و عصاره کنگر (79/46 درصد) بود. در همین سال، سبزینگی بی‌تی‌راخ در اثر کاربرد اسید پلارگونیک 91/69 درصد و سبزینگی ماشک گل‌خوشه‌ای به‏وسیله عصاره بابونه 2/74 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. هدایت روزنه‌ای بی‌تی‌راخ در سال دوم توسط عصاره بابونه (80/66 درصد) و هدایت روزنه‌ای ماشک گل خوشه‌ای در سال اول به‏وسیله اسید پلارگونیک (55/40 درصد) و در سال دوم توسط عصاره بابونه (75/51 درصد) و اسید پلارگونیک (74/49 درصد) نسبت به شاهد کاهش یافت. فلورسانس کلروفیل در بی‌تی‌راخ و ماشک گل خوشه‌ای تحت تیمار بابونه در سال دوم به‌ترتیب 63/56 درصد و 14/36 درصد کاهش داشت. تحلیل اسانس بابونه با کروماتوگرافی گازی، 21 ترکیب را شناسایی کرد که ترپنوئیدها، به‌ویژه مایرتنیل استات، ترکیبات اصلی بودند. با توجه به پتانسیل بالای عصاره بابونه در مهار علف‌های هرز، انجام تحقیقات بیشتر برای توسعه آن به‌عنوان علف‌کش گیاهی سازگار با محیط‌زیست و گزینه‌ای جایگزین برای علف‌کش‌های شیمیایی توصیه می‌شود.
کلیدواژه‌ها
بازدارندگی رشد
سم‌گیاهی
علف‏کش طبیعی
متابولیت‌های ثانویه
مدیریت پایدار
موضوعات
  1. Abd-ElGawad, A.M., Elgamal, A.M., Ei-Amier, Y.A., Mohamed, T.A., El Gendy, A.E.N.G., & Elshamy, A.I. (2021). Chemical composition, allelopathic, antioxidant, and anti-inflammatory activities of sesquiterpenes rich essential oil of Cleome amblyocarpa Barratte & Murb. Plants, 10(7), 1294. https://doi.org/10.3390/plants10071294
  2. Al-Batsh, L.J., & Qasem, J.R. (2020). Phytotoxicity of wild plants extracts to redroot pigweed (Amaranthus retroflexus) and nettle-leaved goosefoot (Chenopodium murale L.). Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 57(6), 1493–1502.
  3. Al-Harbi, N.A. (2016). Allelopathic potential of Artemisia herba-alba and Anthemis arvensis to control weeds in wheat (Triticum aestivum) and barley (Hordeum vulgare). South Asian Journal of Experimental Biology, 6(3), 95–100.
  4. Alsharekh, A., El-Sheikh, M.A., Alatar, A.A., & Abdel-Salam, E.M. (2022). Natural control of weed invasions in hyper-arid arable farms: Allelopathic potential effect of Conocarpus erectus against common weeds and vegetables. Agronomy, 12(3), 703. https://doi.org/10.3390/agronomy12030703
  5. Álvarez-Rodríguez, S., Alvite, C.M., Reigosa, M.J., Sánchez-Moreiras, A.M., & Araniti, F. (2023a). Application of indole-alkaloid harmaline induces physical damage to photosystem II antenna complexes in adult plants of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71(15), 6073–6086. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c00531
  6. Álvarez-Rodríguez, S., Spinozzi, E., Sánchez-Moreiras, A.M., López-González, D., Ferrati, M., Lucchini, G., Maggi, F., Petrelli, R., & Araniti, F. (2023b). Investigating the phytotoxic potential of Carlina acaulis essential oil against the weed Bidens pilosa through a physiological and metabolomic approach. Industrial Crops and Products, 203, 117149. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117149
  7. Araniti, F., Miras-Moreno, B., Lucini, L., Landi, M., & Abenavoli, M.R. (2020). Metabolomic, proteomic and physiological insights into the potential mode of action of thymol, a phytotoxic natural monoterpenoid phenol. Plant Physiology and Biochemistry, 153, 141–153. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2020.05.008
  8. Aslani, F., Juraimi, A.S., Ahmad-Hamdani, M.S., Omar, D., Alam, M.A., Hashemi, F.S.G., Hakim, M.A., & Uddin, M.K. (2014). Allelopathic effect of methanol extracts from Tinospora tuberculata on selected crops and rice weeds. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B—Soil & Plant Science, 64(2), 165–177. https://doi.org/10.1080/09064710.2014.898784
  9. Ben Kaab, S., Fernández Pierna, J.A., Foncoux, B., Compère, P., Baeten, V., & Jijakli, M. H. (2024). Biochemical and physiological responses of weeds to the application of a botanical herbicide based on cinnamon essential oil. Plants, 13(23), 3432. https://doi.org/10.3390/plants13233432
  10. Ben Kaab, S., Lins, L., Hanafi, M., Bettaieb Rebey, I., Deleu, M., Fauconnier, M.L., Ksouri, R., Jijakli, M.H., & De Clerck, C. (2020). Cynara cardunculus crude extract as a powerful natural herbicide and insight into the mode of action of its bioactive molecules. Biomolecules, 10(2), 209. https://doi.org/10.3390/biom10020209
  11. Casimiro, G.S., Mansur, E., Pacheco, G., Garcia, R., Leal, I.C.R., & Simas, N.K. (2017). Allelopathic activity of extracts from different Brazilian peanut (Arachis hypogaea) cultivars on lettuce (Lactuca sativa) and weed plants. The Scientific World Journal, 2017, Article 2796983. https://doi.org/10.1155/2017/2796983
  12. Dalcin, M.S., Dias, B.L., Viteri Jumbo, L.O., Oliveira, A.C., Araújo, S.H., Moura, W.S., Mourão, D.S., Ferreira, T.P., Campos, F.S., Cangussu, A.S.R., & Santos, G.R. (2022). Potential action mechanism and inhibition efficacy of Morinda citrifolia essential oil and octanoic acid against Stagonosporopsis cucurbitacearum Molecules, 27(16), 5173. https://doi.org/10.3390/molecules27165173
  13. Dmitrović, S., Nestorović Živković, J., Smailagić, D., Trajković, M., Banjac, N., Ninković, S., & Stanišić, M. (2025). Via air or rhizosphere: The phytotoxicity of Nepeta essential oils and Malus Plants, 14(5), 701. https://doi.org/10.3390/plants14050701
  14. Đorđević, T., Đurović-Pejčev, R., Stevanović, M., Sarić-Krsmanović, M., Radivojević, L., Šantrić, L., & Gajić-Umiljendić, J. (2022). Phytotoxicity and allelopathic potential of Juglans regia leaf extract. Frontiers in Plant Science, 13, 986740. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.986740
  15. Falleh, H., Msilini, N., Oueslati, S., Ksouri, R., Magne, C., Lachaâl, M., & Karray-Bouraoui, N. (2013). Diplotaxis harra and Diplotaxis simplex organs: Assessment of phenolics and biological activities before and after fractionation. Industrial Crops and Products, 45, 141–147. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.12.017
  16. Fu, Y.H., Quan, W. X., Li, C.C., Qian, C.Y., Tang, F.H., & Chen, X.J. (2019). Allelopathic effects of phenolic acids on seedling growth and photosynthesis in Rhododendron delavayi Photosynthetica, 57(2), 377–387. https://doi.org/10.32615/ps.2019.045
  17. Hasan, M., Mokhtar, A.S., Mahmud, K., Berahim, Z., Rosli, A.M., Hamdan, H., Motmainna, M., & Ahmad-Hamdani, M. S. (2022). Physiological and biochemical responses of selected weed and crop species to the plant-based bioherbicide WeedLock. Scientific Reports, 12(1), 19602.
  18. Ibáñez, M.D., & Blázquez, M.A. (2018). Phytotoxicity of essential oils on selected weeds: Potential hazard on food crops. Plants, 7(4), 79. https://doi.org/10.3390/plants7040079
  19. Janusauskaite, D. (2023). The allelopathic activity of aqueous extracts of Helianthus annuus, grown in boreal conditions, on germination, development, and physiological indices of Pisum sativum L. Plants, 12(9), 1920. https://doi.org/10.3390/plants12091920
  20. Jassbi, A.R., Firuzi, O., Miri, R., Salhei, S., Zare, S., Zare, M., Masroorbabanari, M., Chandran, J.N., Schneider, B., & Baldwin, I.T. (2016). Cytotoxic activity and chemical constituents of Anthemis mirheydari. Pharmaceutical Biology, 54(10), 2044–2049. https://doi.org/10.3109/13880209.2016.1141220
  21. Kaab, S.B., Rebey, I.B., Hanafi, M., Hammi, K.M., Smaoui, A., Fauconnier, M.L., De Clerck, C., Jijakli, M.H., & Ksouri, R. (2020). Screening of Tunisian plant extracts for herbicidal activity and formulation of a bioherbicide based on Cynara cardunculus. South African Journal of Botany, 128, 67–76.
  22. Karimzadeh, H.R., Farhang, H.R., Rahimmalek, M., & Esfahani, M.T. (2023). Spatio-temporal variations of extract produced and fatty acid compounds identified of Gundelia tournefortii seeds in central Zagros, Iran. Scientific Reports, 13(1), 7665. https://doi.org/10.1038/s41598-023-34538-5
  23. Khaliliaqdam, N., Faghfori, F., & Mir-Mahmoodi, T. (2014). Critical period for weed control of chickpea in a semi-arid region. International Journal of Biosciences, 5(2), 33–40. https://doi.org/10.12692/ijb/5.2.33-40
  24. Lopes, R.W.N., Marques Morais, E., Lacerda, J.J.D.J., & Araújo, F.D.D.S. (2022). Bioherbicidal potential of plant species with allelopathic effects on the weed Bidens bipinnata Scientific Reports, 12(1), 13476.
  25. Madadi, E., Fallah, S., Sadeghpour, A., & Barani-Beiranvand, H. (2022). Exploring the use of chamomile (Matricaria chamomilla) bioactive compounds to control flixweed (Descurainia sophia L.) in bread wheat (Triticum aestivum L.): Implication for reducing chemical herbicide pollution. Saudi Journal of Biological Sciences, 29(11), 103421. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2022.103421
  26. Mendes da Silva, L., Novaes Matilde, M.E., & Júnio da Silva, F. (2024). Allelopathic and phytochemical potential of the aqueous extract of Curcuma longa: Contributions to the production of bioherbicides. Revista de Ciencias Agroveterinarias, 23(2), 177–187.
  27. Minbashi, M., Baghestani, M.A., & Mashhadi, H.R. (2008). Introducing an abundance index for assessing weed flora in survey studies. Weed Biology and Management, 8(3), 172–180. https://doi.org/10.1111/j.1445-6664.2008.00293.x
  28. Minh, T.N., Xuan, T.D., Tran, H.D., Van, T.M., Andriana, Y., Khanh, T.D., Quan, N.V., & Ahmad, A. (2019). Isolation and purification of bioactive compounds from the stem bark of Jatropha podagrica. Molecules, 24(5), 889. https://doi.org/10.3390/molecules24050889
  29. Motmainna, M., Juraimi, A.S., Uddin, M.K., Asib, N.B., Islam, A.M., Ahmad-Hamdani, M.S., & Hasan, M. (2021). Phytochemical constituents and allelopathic potential of Parthenium hysterophorus in comparison to commercial herbicides to control weeds. Plants, 10(7), 1445. https://doi.org/10.3390/plants10071445
  30. Nejadhabibvash, F. (2017). Phytochemical composition of the essential oil of Anthemis wiedemanniana & C.A.Mey. (Asteraceae) from Iran during different growth stages. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 20(5), 1349–1359. https://doi.org/10.1080/0972060X.2017.1383191
  31. Nunes, Y.C., de Oliveira Santos, G., Machado, N.M., Otoboni, A.M., Laurindo, L.F., Bishayee, A., Fimognari, C., & Barbalho, S.M. (2024). Corrigendum to “peanut (Arachis hypogaea) seeds and by-products in metabolic syndrome and cardiovascular disorders: A systematic review of clinical studies” [Phytomedicine, 123, 155170]. Phytomedicine, 155870. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2024.155870
  32. Onwuka, G.I. (2006). Soaking, boiling and antinutritional factors in pigeon peas (Cajanus cajan) and cowpeas (Vigna unguiculata). Journal of Food Processing and Preservation, 30(5), 616–630. https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.2006.00092.x
  33. Özer, Z. (2018). Investigation of phenolic compounds and antioxidant activity of Mentha spicata subsp. spicata and M. longifolia (L.) L. subsp. typhoides (Briq.) Harley decoction and infusion. Journal of the Turkish Chemical Society Section A: Chemistry, 5(2), 445–456. h https://doi.org/10.18596/jotcsa.350089
  34. Poonpaiboonpipat, T., Krumsri, R., & Kato-Noguchi, H. (2021). Allelopathic and herbicidal effects of crude extract from Chromolaena odorata (L.) R.M. King & H. on Echinochloa crus-galli and Amaranthus viridis. Plants, 10(8), 1609. https://doi.org/10.3390/plants10081609
  35. Pouresmaeil, M., Nojadeh, M.S., Movafeghi, A., & Maggi, F. (2020). Exploring the bio-control efficacy of Artemisia fragrans essential oil on the perennial weed Convolvulus arvensis: Inhibitory effects on the photosynthetic machinery and induction of oxidative stress. Industrial Crops and Products, 155, 112785. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112785
  36. Scavo, A., Pandino, G., Restuccia, A., Lombardo, S., Pesce, G.R., & Mauromicale, G. (2019). Allelopathic potential of leaf aqueous extracts from Cynara cardunculus on the seedling growth of two cosmopolitan weed species. Italian Journal of Agronomy, 14(2), 1373–1379. https://doi.org/10.4081/ija.2019.1373
  37. Shahnawaz, M.O.H.D., Malik, S.B., Dar, R.A., Hussain, M., Tak, A.Q., Chauhan, D., Qazi, H.A., Rather, I.A., Yaseen, M., Sirwal, S.Y., & Manisha, K. (2017). Allelopathic effect of aqueous root extract of Anthemis cotula on some important crops of Chenab Valley, Jammu and Kashmir, India. Trends in Biosciences, 10(44), 9096–9103.
  38. Shokoohinia, Y., Sajjadi, S.E., Jassbi, A.R., Moradi, H., Ghassemi, N., & Schneider, B. (2015). Sesquiterpenes and flavonoids of Anthemis odontostephana odontostephana. Chemistry of Natural Compounds, 51(3), 491–494. https://doi.org/10.1007/s10600-015-1322-8
  39. Tarhan, A., Firat, M., & Topal, G. (2023). Comprehensive study of all Gundelia taxa exists in the globe: An insight on LC-MS/MS based phytochemical investigation and bioactivity potential of 22 species. Biochemical Systematics and Ecology, 109, 104672. https://doi.org/10.1016/j.bse.2023.104672
  40. Thang, P.T., Vien, N.V., Anh, L.H., Xuan, T.D., Duong, V.X., Nhung, N.T., Trung, K.H., Quan, N.T., Nguyen, C.C., Loan, L.T.K. & Ha, T.T. (2023). Assessment of allelopathic activity of Arachis pintoi Krapov. & WC Greg as a potential source of natural herbicide for paddy rice. Applied Sciences, 13(14), 8268. https://doi.org/10.3390/app13148268
  41. Uyun, Q., Respatie, D.W., & Indradewa, D. (2024). Unveiling the allelopathic potential of Wedelia leaf extract as a bioherbicide against purple nutsedge: A promising strategy for sustainable weed management. Sustainability, 16(2), 479. https://doi.org/10.3390/su16020479
  42. Vashishth, D.S., Bachheti, A., Bachheti, R.K., Alhag, S.K., Al-Shuraym, L.A., Kumar, P., & Husen, A. (2023). Reducing herbicide dependency: Impact of Murraya koenigii leaf extract on weed control and growth of wheat (Triticum aestivum) and chickpea (Cicer arietinum). Agriculture, 13(9), 1678. https://doi.org/10.3390/agriculture13091678
  43. Veisi, M., Turk, A.J., & Mansouri, M.S. (2024). Influence of herbicides-based weed management in chickpea. Journal of Food Legumes, 37(3), 297–304. https://doi.org/10.59797/jfl.v37.i3.210
  44. Verdeguer, M., Sánchez-Moreiras, A.M., & Araniti, F. (2020). Phytotoxic effects and mechanism of action of essential oils and terpenoids. Plants, 9(11), 1571. https://doi.org/10.3390/plants9111571
  45. Vijayalakshmi, M., & Ruckmani, K. (2016). Ferric reducing antioxidant power assay in plant extract. Bangladesh Journal of Pharmacology, 11(3), 570–572. https://doi.org/10.3329/bjp.v11i3.27663
  46. Wardini, T.H., Afifa, I.N., Esyanti, R.R., Astutiningsih, N.T., & Pujisiswanto, H. (2023). The potential of invasive species Praxelis clematidea extract as a bioherbicide for Asystasia gangetica. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 24(9), 4960–4967. https://doi.org/10.13057/biodiv/d240914
  47. Wei, C., Zhou, S., Li, W., Jiang, C., Yang, W., Han, C., Zhang, C., & Shao, H. (2019). Chemical composition and allelopathic, phytotoxic and pesticidal activities of Atriplex cana (Amaranthaceae) essential oil. Chemistry & Biodiversity, 16(4), e1800595. https://doi.org/10.1002/cbdv.201800595
  48. Xu, J., Bai, H., Bai, Z., & Li, Z. (2023). Characteristics of eighteen essential oils on Echinochloa crus-galli and Galium aparine seedling growth. Pakistan Journal of Botany, 55(3), 1051–1063. https://doi.org/10.30848/PJB2023-3(6)
  49. Yu, H.H., Park, J.S., & Lee, S. (2025). Enhanced bioactive compounds and antioxidant activity in germinated seeds of the new peanut variety. BioTech, 14(1), 12. https://doi.org/10.3390/biotech14010012
  50. Zebarjad, Z., & Farjam, M.H. (2015). Evaluation of antimicrobial activity of essential oils from different parts of Anthemis odontostephana var. odontostephana. International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research, 7(3), 579–584.
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.