ΟΛΥΜΠΙΑ Ι. ΞΑΝΘΟΠΟΥΛΟΥ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ.

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ: ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ, ΑΓΡΟΚΟΜΙΑ ΚΑΙ ΖΙΖΑΝΙΟΛΟΓΙΑ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΗ ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΖΙΖΑΝΙΟΚΤΟΝΩΝ MESOTRIONE ΚΑΙ NICOSULFURON ΣΤΗΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΡΑΒΟΣΙΤΟΥ ΟΛΥΜΠΙΑ Ι. ΞΑΝΘΟΠΟΥΛΟΥ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ. ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Επιβλέπων καθηγητής: Η. Γ. Ελευθεροχωρινός ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ: ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ, ΑΓΡΟΚΟΜΙΑ ΚΑΙ ΖΙΖΑΝΙΟΛΟΓΙΑ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΗ ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΖΙΖΑΝΙΟΚΤΟΝΩΝ MESOTRIONE ΚΑΙ NICOSULFURON ΣΤΗΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΡΑΒΟΣΙΤΟΥ ΟΛΥΜΠΙΑ Ι. ΞΑΝΘΟΠΟΥΛΟΥ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ. Επιβλέπων καθηγητής: Η. Γ. Ελευθεροχωρινός ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Υποβλήθηκε στην Επιτροπή Μεταπτυχιακών Σπουδών της Ειδίκευσης Γενετική Βελτίωση Φυτών, Αγροκομία και Ζιζανιολογία της Γεωπονικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται στον καθηγητή του Α.Π.Θ. κ. Ηλία Ελευθεροχωρινό για την ανάθεση, το σχεδιασμό και την εποπτεία των πειραμάτων, τη βοήθειά του στην ερμηνεία και τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων, καθώς επίσης και για τις πολύτιμες υποδείξεις του κατά τη διάρκεια της συγγραφής της εργασίας ως προς το περιεχόμενο, την άρτια δομή και την άψογη παρουσίαση. Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται επίσης στην κ. Δέσποινα Παπακώστα, καθηγήτρια της Γεωπονικής Σχολής και κ. Χ. Δόρδα, επίκουρο καθηγητή της Γεωπονικής Σχολής, μέλη της τριμελούς εξεταστικής επιτροπής, για την κριτική ανάγνωση του κειμένου και τις χρήσιμες υποδείξεις τους. Επίσης, ευχαριστώ θερμά τους διδάκτορες ζιζανιολογίας της Γεωπονικής Σχολής κ. Νικόλαο Καλούμενο και κ. Χρήστο Δαμαλά για την πολύτιμη βοήθεια που μου προσέφεραν σε όλα τα στάδια της εκτέλεσης της μεταπτυχιακής μου διατριβής, τόσο σε πρακτικό όσο και σε θεωρητικό επίπεδο. Οφείλω επίσης να ευχαριστήσω όλους τους συναδέλφους και φίλους οι οποίοι βοήθησαν με οποιοδήποτε τρόπο στην εκτέλεση των πειραμάτων. 2

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα Εισαγωγή 4-22 Υλικά και Μέθοδοι Αποτελέσματα Συζήτηση Συμπεράσματα 41 Περίληψη Βιβλιογραφία Πίνακες Ανάλυσης Διακυμάνσεως

5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αποτελεσματική αντιμετώπιση των ζιζανίων στον αραβόσιτο είναι μία από τις βασικότερες προϋποθέσεις επιτυχίας της καλλιέργειας και παίζει καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση του οικονομικού αποτελέσματος. Οι επεμβάσεις για την αντιμετώπιση των ζιζανίων στην καλλιέργεια αυτή συνεπάγονται σημαντικό κόστος παραγωγής, το οποίο για να επιστραφεί θα πρέπει τουλάχιστον να επιτευχθεί ικανοποιητική αντιμετώπιση των ζιζανίων χωρίς φυτοτοξικότητα στην καλλιέργεια. Βέβαια, οι καλλιεργητές αραβοσίτου ορισμένες φορές δεν έχουν την ανάλογη αποτελεσματικότητα των δαπανών τους, ενώ δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις που έχουν και ζημιά στην καλλιέργεια ή και στην επόμενη καλλιέργεια της αμειψισποράς από κακή επιλογή ή μη ορθή εφαρμογή ζιζανιοκτόνου. Επομένως, το θέμα της αντιμετώπισης των ζιζανίων στον αραβόσιτο είναι ιδιαίτερα σημαντικό. Τα είδη ζιζανίων που απαντώνται στον αραβόσιτο είναι πάρα πολλά και διαφέρουν μεταξύ των αγρών ανάλογα με την τοποθεσία, το ιστορικό της αμειψισποράς, τις καλλιεργητικές επεμβάσεις και διάφορους άλλους παράγοντες. Βέβαια, ορισμένα από τα ζιζάνια αυτά απαντώνται συχνότερα στον αραβόσιτο και μάλιστα σε πολύ μεγάλες πυκνότητες. Μερικά από τα πιο κοινά αγρωστώδη ζιζάνια του αραβοσίτου είναι ο βέλιουρας (Sorghum halepense), το αιματόχορτο (Digitaria sanguinalis), η μουχρίτσα (Echinochloa crus-galli) και η σετάρια (Setaria viridis), ενώ τα πιο κοινά πλατύφυλλα ζιζάνια είναι η αγριοβαμβακιά (Abutilon theophrasti), η αγριομελιτζάνα (Xanthium strumarium), η αγριοντομάτα (Solanum nigrum), τα βλήτα (Amaranthus retroflexus κ.α.), η λουβουδιά (Chenopodium album) και ο τάτουλας (Datura stramonium). Το ζιζάνιο βέλιουρας (S. halepense) θεωρείται από τα συχνότερα απαντώμενα ζιζάνια στις ανοιξιάτικες καλλιέργειες παγκοσμίως (Holm κ.ά., 1977). Είναι καταγεγραμμένο ως ζιζάνιο σε 30 διαφορετικές καλλιέργειες και αποτελεί σοβαρό πρόβλημα σε περισσότερες από 53 χώρες (Warwick και Black, 1983). Ειδικότερα, το ζιζάνιο αυτό αποτελεί ιδιαίτερα σημαντικό πρόβλημα στις περισσότερες περιοχές καλλιέργειας αραβόσιτου στον κόσμο όπως είναι οι ΗΠΑ, η Αργεντινή, οι Μεσογειακές Χώρες και η Ανατολική 4

6 Ευρώπη (Maurer κ.ά., 1987). Αναφέρεται ως ένα από τα τρία πιο δυσεξόντωτα ζιζάνια του αραβοσίτου στις ΗΠΑ που προκαλεί μεγάλη μείωση στην απόδοση του αραβόσιτου και σημαντική υποβάθμιση στην ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων (Bendixen, 1986, 1988). Η συνδυασμένη εφαρμογή ζιζανιοκτόνων για την αντιμετώπιση του βέλιουρα και άλλων ζιζανίων (αγρωστωδών και πλατυφύλλων) στην καλλιέργεια του αραβόσιτου είναι αναγκαία επειδή μειώνει σημαντικά το κόστος παραγωγής και αυξάνει την απόδοση της καλλιέργειας. Βέβαια, η ταυτόχρονη εφαρμογή δύο ή περισσοτέρων ζιζανιοκτόνων δεν συνεπάγεται πάντοτε και αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των ζιζανίων. Αντίθετα, σε ορισμένες περιπτώσεις έχει ως συνέπεια τη μείωση της αποτελεσματικότητας, ενώ σε άλλες ακόμα και την απώλεια της εκλεκτικότητας των ζιζανιοκτόνων. Όλα αυτά συμβαίνουν όταν τα ταυτοχρόνως εφαρμοζόμενα ζιζανιοκτόνα δεν συνδυάζονται (υπάρχει πρόβλημα συμβατότητας). Η ιδέα για τη διεξαγωγή αυτής της εργασίας ξεκίνησε την άνοιξη του 2005, όταν παραγωγοί της Βορείου Ελλάδος παραπονέθηκαν για τοξικότητα σε καλλιέργειες αραβοσίτου (αδέλφωμα, μείωση ανάπτυξης, περιτυλιγμένα ή νεκρά φύλλα, Εικόνα 1) από την ταυτόχρονη εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων nicosulfuron + mesotrione και μάλιστα σε ορισμένες περιπτώσεις η απόδοση του αραβοσίτου είχε μειωθεί σημαντικά. Τα συμπτώματα των φυτών ήταν εντονότερα σε καλλιέργειες αμμωδών εδαφών και σε μη αρδευθείσες καλλιέργειες. Η μη ύπαρξη δεδομένων στη διεθνή βιβλιογραφία για την πρόκληση αυτών των φυτοτοξικοτήτων σε συνδυασμό με την ανάγκη για την αναζήτηση των αιτίων που προκάλεσαν το πρόβλημα οδήγησε στην πραγματοποίηση αυτής της εργασίας όπου μελετήθηκε η επίδραση της υγρασίας του εδάφους, των δόσεων εφαρμογής των ζιζανιοκτόνων nicosulfuron + mesotrione και του σταδίου του αραβοσίτου κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων στην εκλεκτικότητά τους στην καλλιέργεια του αραβοσίτου και στην αποτελεσματικότητά τους εναντίον του ζιζανίου βέλιουρα (Sorghum halepense). 5

7 Εικόνα 1. Συμπτώματα τοξικότητας φυτών αραβοσίτου μετά από ταυτόχρονη εφαρμογή nicosulfuron + mesotrione. 6

8 Βιολογία του βέλιουρα Ο βέλιουρας (Sorghum halepense L. Pers) (Εικόνα 2) είναι πολυετές ζιζάνιο της οικογένειας Poaceae (Graminae) και ανήκει στην κατηγορία των C 4 φυτών. Είναι γηγενές είδος στην περιοχή της Μεσογείου (Haragan, 1991) και θεωρείται ένα από τα πιο διαδεδομένα ζιζάνια στον κόσμο (Holm κ.ά., 1977). Η ευρεία διάδοση του βέλιουρα οφείλεται κυρίως στον εγγενή και αγενή τρόπο πολλαπλασιασμού του, αλλά και στη μεγάλη ικανότητα προσαρμογής του στα διάφορα περιβάλλοντα (Monagham, 1979; Warwick και Black, 1983; McWhorther, 1989). Εικόνα 2. Διάφορα στάδια ανάπτυξης του ζιζανίου βέλιουρας (Sorghum halepense). 7

9 Η αναπαραγωγή του βέλιουρα χαρακτηρίζεται από υψηλό δυναμικό παραγωγής σε σπόρους και όργανα αγενούς αναπαραγωγής, φαινόμενο λήθαργου των σπόρων και των οργάνων αγενούς αναπαραγωγής καθώς επίσης και υψηλή φυτρωτική ικανότητα των σπόρων του και βλαστική ικανότητα των ριζωμάτων. Η ικανότητα εγγενούς αναπαραγωγής του ζιζανίου μεταφράζεται σε παραγωγή ποσότητας σπόρων κατά μέσο όρο 84 g ανά φυτό (Horowitz, 1973) ή συνολικής -1 ποσότητας σπόρων 54 ως 144 kg στρ σε συνθήκες αγρού (McWhorter, 1989). Ο λήθαργος των σπόρων οφείλεται σε μηχανική αντίσταση των καλυμμάτων τους και αποδίδεται κυρίως στην παρουσία τανινών υπεύθυνων για τη μειωμένη διαπερατότητα των τοιχωμάτων τους στο νερό (Taylorson και Mc Whorter, 1969). Η φυτρωτική ικανότητα των σπόρων διατηρείται σχετικά υψηλή για μεγάλο χρονικό διάστημα, σε ποσοστό 60-75% και 50% μετά από παραμονή στο έδαφος για χρονικό διάστημα 2,5 και 5 ετών, αντίστοιχα (Warwick και Black, 1983). Η βιωσιμότητα των σπόρων έχει αναφερθεί ότι διαρκεί μέχρι 7 έτη καθώς και μετά τη δίοδό τους από το πεπτικό σύστημα των ζώων (Holm κ.ά., 1977). Σπόροι του ζιζανίου που παρέμειναν σε ακατέργαστο έδαφος σε βάθος 22,5 cm επιβίωσαν για χρονικό διάστημα μεγαλύτερο των 6 ετών σε σύγκριση με εκείνους που παρέμειναν σε ανώτερα στρώματα του εδάφους και επιβίωσαν για χρονικό διάστημα μικρότερο των 2 ετών (Lenguizamon, 1986). Η αγενής αναπαραγωγή του βέλιουρα χαρακτηρίζεται από υψηλό δυναμικό παραγωγής ριζωμάτων συνολικού μήκους 40 μέχρι 90 m σε μια καλλιεργητική περίοδο (McWhorter, 1989). Τα ριζώματα λειτουργούν ως όργανα αναπαραγωγής και αποθήκευσης υδατανθράκων και έχουν την ικανότητα να παράγουν νέους βλαστούς του ζιζανίου από τους ακραίους συνήθως οφθαλμούς τους χωρίς να αποκλείονται και οι ενδιάμεσοι οφθαλμοί (Monaghan, 1979). Τα νεαρά σπορόφυτα είναι σε θέση να παράγουν ριζώματα μέσα σε λίγες μόλις εβδομάδες από την εμφάνισή τους (Anderson κ.ά., I960 McWhorter, 1961, 1972 Keeley και Thullen, 1979), αλλά η ικανότητά τους αυτή αυξάνεται μετά την ανθοφορία (Horowitz, 1972). Φυτά βέλιουρα μπορούν να εκπτυχθούν από ριζώματα που βρίσκονται συνήθως σε βάθος εδάφους cm, με ιδανικότερο βάθος για τη βλάστησή τους τα ανώτερα 5 cm (McWhorter, 1972). Είναι χαρακτηριστικό ότι το 80% περίπου του ξηρού βάρους των ριζωμάτων βρίσκεται συνήθως στα ανώτερα 20 cm του εδάφους και σε ακτίνα 8

10 περίπου 1 m από το φυτό, ενώ ριζώματα σπανιότερα απαντώνται σε βάθος εδάφους μεγαλύτερο των 40 cm (Horowitz, 1973). Τα ριζώματα του βέλιουρα είναι δύσκολο να νεκρωθούν από την εφαρμογή ζιζανιοκτόνων εξαιτίας της αδυναμίας μεταφοράς των ζιζανιοκτόνων σε όλους τους οφθαλμούς τους (McWhorter, 1961). Η υψηλή συγκέντρωση υδατανθράκων στα ριζώματα συμβάλλει στην ταχύτατη έκπτυξη βλαστών που μπορεί να φτάσει σε μήκος μέχρι 4 cm/ημέρα (McWhorter, 1974). Οι οφθαλμοί νέων ή ώριμων ριζωμάτων δεν παρουσιάζουν ενδογενή λήθαργο και μπορούν να βλαστήσουν μέσα σε 2 εβδομάδες κάτω από ευνοϊκές συνθήκες. Η βλάστησή τους ευνοείται σε θερμοκρασία 30 C και ελέγχεται από την κυριαρχία της κορυφής (Hull, 1970 Beasley, 1970). Τα ριζώματα του βέλιουρα δεν επιβιώνουν σε ακραίες τιμές θερμοκρασίας (Warwick και Black, 1983 McWhorter, 1989). Συγκεκριμένα, ο McWhorter (1972) αναφέρει νέκρωση των ριζωμάτων σε θερμοκρασίες μικρότερες των -3 C για περίοδο 24 ωρών καθώς επίσης και σε θερμοκρασίες C για χρονικό διάστημα 1-3 ημερών. Η επιβίωση των ριζωμάτων σε χαμηλές θερμοκρασίες εξαρτάται από το βάθος ανάπτυξης τους στο έδαφος (Warwick κ.ά., 1986). Συγκεκριμένα, σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, ριζώματα βέλιουρα που βρέθηκαν στα επιφανειακά στρώματα του εδάφους (μέχρι 20 cm) ήταν πιο ευαίσθητα στις χαμηλές θερμοκρασίες του χειμώνα, σε αντίθεση με εκείνα που βρέθηκαν σε μεγαλύτερο βάθος εδάφους. Τα φυτά του βέλιουρα που προέρχονται από ριζώματα εμφανίζονται νωρίτερα και αναπτύσσονται ταχύτερα από τα φυτά που προέρχονται από σπόρο (McWhorter, 1961 Horowitz, 1972). Επομένως, τα περισσότερα ζιζανιοκτόνα, ενώ αρχικά είναι αποτελεσματικά, δεν ελέγχουν επαρκώς την αναβλάστηση των ριζωμάτων επειδή δεν μετακινούνται στα ριζώματα σε επαρκείς ποσότητες (Banks και Tripp, Millholon, 1985). Επίσης, ριζώματα μεγάλου μήκους δίνουν φυτά που αναπτύσσονται ταχύτερα και παράγουν μεγαλύτερη βιομάζα νέων ριζωμάτων σε μικρότερο χρονικό διάστημα σε σχέση με εκείνα που προέρχονται από ριζώματα μικρού μήκους (Lolas και Coble, 1980). Βέβαια, τα ριζώματα μικρού μήκους παρουσιάζουν υψηλότερο ποσοστό βλάστησης γεγονός που καθιστά τη μηχανική κατεργασία του εδάφους αναποτελεσματική μέθοδο για την καταπολέμηση του βέλιουρα από ριζώματα (Mc- Whorter, 1972). Η ευρεία προσαρμοστική ικανότητα του βέλιουρα οφείλεται στη μορφολογική και φυσιολογική παραλλακτικότητά του (Monagham, 1979; 9

11 Warwick και Black, 1983; McWhorther, 1989). Ειδικότερα, η μορφολογική παραλλακτικότητα σχετίζεται με το ύψος του φυτού, το μήκος και το πλάτος των φύλλων, τον αριθμό βλαστών ανά φυτό, το μήκος των μεσογονάτιων διαστημάτων, το μήκος και τη μορφή της ταξιανθίας, καθώς επίσης με τη μορφή και τον αριθμό των σταχυδίων ανά ταξιανθία του ζιζανίου (McWhorter 1971a,1971b,1976; Burt, 1974; Οικονόμου κ.ά., 1992). Η φυσιολογική παραλλακτικότητα σχετίζεται με διαφορές ευαισθησίας στη θερμοκρασία και στη φωτοπερίοδο, οι οποίες επηρεάζουν την παραγωγικότητα των φυτών σε σπόρο και ριζώματα, στις συνθήκες αύξησης και ανάπτυξης των νεαρών φυτών, καθώς επίσης στο λήθαργο των σπόρων και στην ανάπτυξη των ριζωμάτων (Burt και Wedderspoon, 1971; Weddwespoon και Burt, 1974). Επιδράσεις βέλιουρα στην καλλιέργεια του αραβόσιτου Ο βέλιουρας θεωρείται ένα από τα πιο δυσεξόντωτα ζιζάνια στον κόσμο (Holm κ.ά., 1977). Έχει καταγραφεί ως ζιζάνιο σε 30 διαφορετικές καλλιέργειες και αποτελεί σοβαρό πρόβλημα σε περισσότερες από 53 χώρες (Warwick και Black, 1983). Ειδικότερα, το ζιζάνιο αυτό αποτελεί ιδιαίτερα σημαντικό πρόβλημα στις περισσότερες περιοχές καλλιέργειας αραβόσιτου στον κόσμο όπως είναι οι ΗΠΑ, η Αργεντινή, οι Μεσογειακές Χώρες και η Ανατολική Ευρώπη (Maurer κ.ά., 1987). Αναφέρεται ως ένα από τα τρία πιο δυσεξόντωτα ζιζάνια του αραβοσίτου στις ΗΠΑ που προκαλεί μεγάλη μείωση στην απόδοση του αραβόσιτου και σημαντική υποβάθμιση στην ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων (Bendixen, 1986, 1988). Σε μελέτες που πραγματοποιήθηκαν στην Indiana των ΗΠΑ αναφέρεται ότι η μονοκαλλιέργεια του αραβόσιτου επί πέντε συνεχόμενα έτη είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του πληθυσμού του βέλιουρα μέχρι και 100% (Bendixen, 1986). Σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, η μονοκαλλιέργεια αραβοσίτου επί πέντε έτη, παρά την συνεχή (κάθε χρόνο) εφαρμογή του ζιζανιοκτόνου EPTC, οδήγησε σε μεγαλύτερη αύξηση του πληθυσμού του βέλιουρα απ ό,τι στην περίπτωση που ο αραβόσιτος εναλλασσόταν με σόγια ή χειμερινά σιτηρά. Αξίζει να αναφερθεί ότι η παραγωγή ριζωμάτων του βέλιουρα ήταν μεγαλύτερη σε καλλιέργεια 10

12 αραβόσιτου απ ό,τι σε καλλιέργεια σόγιας (Warwick και Black 1983). Η μεγαλύτερη μείωση των αποδόσεων προήλθε όχι μόνο από τον ανταγωνισμό του βέλιουρα αλλά και εμμέσως από διάφορες ασθένειες, αφού ο βέλιουρας λειτουργεί ως ξενιστής - φορέας αρκετών ιών, βακτηρίων και μυκήτων που προσβάλλουν τον αραβόσιτο (Gordon και Nault, 1977). Τα όσα προαναφέρθηκαν δείχνουν ότι ο βέλιουρας αποτελεί ισχυρό ανταγωνιστή της καλλιέργειας του αραβόσιτου και σημαντική αιτία μείωσης της απόδοσης και υποβάθμισης της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων του. Επομένως, η αποτελεσματική αντιμετώπισή του στην καλλιέργεια αυτή δεν αποτελεί απλώς μια προαιρετική επικουρική πρακτική αλλά απολύτως επιβεβλημένη και αναπόφευκτη διαδικασία. Αντιμετώπιση των ζιζανίων στην καλλιέργεια αραβοσίτου Η αντιμετώπιση των ζιζανίων και ειδικότερα του βέλιουρα στην καλλιέργεια του αραβοσίτου είναι απαραίτητη επειδή αυτά μειώνουν την απόδοση και υποβαθμίζουν την ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων (Ελευθεροχωρινός, 2008; Radosevich κ.ά., 1997). Η μείωση της απόδοσης του αραβοσίτου είναι ανάλογη με την πυκνότητα και τη βιομάζα των ζιζανίων που βρίσκονται στην καλλιέργεια. Διάφορες μελέτες δείχνουν ότι για κάθε παραγόμενη μονάδα ξηράς ουσίας ζιζανίων μειώνεται περίπου κατά μια μονάδα η ξηρά ουσία του αραβοσίτου (κόκκοι, σπάδικες, βλαστοί και φύλλα). Αυτό οφείλεται στο ότι το φως, τα θρεπτικά στοιχεία, και το νερό που χρησιμοποιούνται από τα ζιζάνια, τα στερείται η καλλιέργεια με αποτέλεσμα την ανάλογη μείωση της απόδοσης (Knake κ.ά., 1990). Πολλοί ερευνητές απέδειξαν ότι ο έλεγχος των ζιζανίων κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξης του αραβοσίτου είναι απαραίτητος για να αποφευχθεί η μείωση της απόδοσής του. Οι μέθοδοι, τα μέτρα και τα μέσα αντιμετώπισης των ζιζανίων στην καλλιέργεια του αραβοσίτου αναφέρονται παρακάτω. Προληπτικά μέτρα Η χρησιμοποίηση σπόρου σποράς, κοπριάς και κάθε άλλου υλικού απαλλαγμένου από σπόρους ή όργανα αγενούς αναπαραγωγής των ζιζανίων και ο επιμελής καθαρισμός των μηχανημάτων που χρησιμοποιήθηκαν σε 11

13 μολυσμένες από ζιζάνια περιοχές πριν από την χρησιμοποίησή τους σε μη μολυσμένες περιοχές, συμβάλλει στη μείωση της εισαγωγής και επέκτασης νέων ζιζανίων (Ελευθεροχωρινός, 2008). Μηχανική μέθοδος Η κατεργασία του εδάφους με μηχανικά σκαλιστήρια ή φρεζοσκαλιστήρια εφαρμόζεται μετά την εγκατάσταση του αραβοσίτου και μάλιστα κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξής τους. Αυτή έχει ως σκοπό, εκτός από τη δημιουργία ευνοϊκών εδαφικών συνθηκών για την ανάπτυξη των φυτών του αραβοσίτου, την αντιμετώπιση των ζιζανίων που αναπτύσσονται μεταξύ των γραμμών τους (Ελευθεροχωρινός, 2008). Η μέθοδος όμως αυτή αδυνατεί να αντιμετωπίσει τα ζιζάνια που αναπτύσσονται πάνω στις γραμμές των φυτών του αραβοσίτου, τα οποία είναι και τα πιο ανταγωνιστικά. Επομένως, αυτή μπορεί να εφαρμοστεί επιτυχώς μόνο σε συνδυασμό με εφαρμογή ζιζανιοκτόνων. Τα γεωργικά αυτά εργαλεία, για να συμβάλλουν αποτελεσματικά στο πρόγραμμα αντιμετώπισης των ζιζανίων, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται όταν α) τα περισσότερα ζιζάνια έχουν φυτρώσει, β) το έδαφος δεν έχει πολύ υγρασία και γ) η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας είναι σχετικά υψηλή. Οι συνθήκες αυτές είναι απαραίτητες, επειδή μειώνουν την πιθανότητα μηχανικής ζημιάς στα φυτά του αραβοσίτου (οι βλαστοί τους δεν είναι υδαρείς γι αυτό και δύσκολα σπάζουν) και επιταχύνουν την ξήρανση των εκριζωμένων ζιζανίων. Η χρήση των προαναφερθέντων μηχανημάτων κατεργασίας του εδάφους για την αντιμετώπιση των ζιζανίων δεν είναι η καλύτερη ούτε και η οικονομικότερη. Αυτό οφείλεται στο υψηλό κόστος αγοράς και λειτουργίας των μηχανημάτων, στην εξάρτηση της χρήσης τους από τις καιρικές συνθήκες και στην αδυναμία τους να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά τα ζιζάνια όπου και όποτε είναι απαραίτητο. Καλλιεργητικά μέτρα Η αμειψισπορά (εναλλαγή καλλιεργειών) είναι ένα από τα σπουδαιότερα καλλιεργητικά μέτρα αντιμετώπισης των ζιζανίων, αφού η κατάλληλη εναλλαγή καλλιεργειών συμβάλλει στη μείωση των προσαρμοσμένων σε μια καλλιέργεια ζιζανίων, αλλά και στην αλλαγή των 12

14 συνθηκών ανάπτυξής τους (Ελευθεροχωρινός, 2008). Επίσης, παρέχει τη δυνατότητα επιλογής ανταγωνιστικότερων και αλληπαθητικότερων ειδών έναντι των ζιζανίων. Η επιτυχία όμως της εφαρμογής της προϋποθέτει εναλλασσόμενες καλλιέργειες με διαφορετικό βιολογικό κύκλο (χειμερινές, ανοιξιάτικες) προκειμένου να παρέχεται η δυνατότητα εφαρμογής και άλλων μέτρων αντιμετώπισης των ζιζανίων, αλλά κυρίως χρησιμοποίησης αποτελεσματικότερων ζιζανιοκτόνων (McWhorter και Hartwing, 1972; Dale και Chandler, 1979; Ghosheh και Chandler, 1988). Η αμειψισπορά, με τη δυνατότητα που παρέχει για εναλλαγή χρήσης ζιζανιοκτόνων με διαφορετικό μηχανισμό δράσης, περιορίζει την πιθανότητα εμφάνισης ανθεκτικών βιοτύπων ζιζανίων. Η αμειψισπορά, αν και συμβάλλει μερικώς στην αντιμετώπιση ορισμένων ζιζανίων και περιορίζει την πιθανότητα εμφάνισης ανθεκτικών βιοτύπων ζιζανίων, εντούτοις δεν εφαρμόζεται ευρέως λόγω κυρίως του υψηλού κόστους εφαρμογής της. Η αμειψισπορά του αραβοσίτου με άλλες καλλιέργειες (χειμερινά σιτηρά, μηδική, βαμβάκι, σόγια) αποτελεί σημαντικό μέτρο αντιμετώπισης του βέλιουρα, σε περιοχές με σχετικά μικρούς πληθυσμούς του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εναλλάσσουσα καλλιέργεια κατά την αμειψισπορά είναι συχνά πιο ανταγωνιστική, αλλά κυρίως επιτρέπει και την εφαρμογή άλλων πιο αποτελεσματικών ζιζανιοκτόνων (McWhorter και Hartwing, 1972 Dale και Chandler, 1979 Ghosheh και Chandler, 1998). Η σόγια και το βαμβάκι ανταγωνίζονται καλύτερα το βέλιουρα από ό,τι ο αραβόσιτος και το σόργο. Παρόμοια επίδραση έχουν ορισμένες ποικιλίες σόγιας και σακχαροκάλαμου σε σύγκριση με άλλες ποικιλίες των ίδιων ειδών (McWhorter και Hartwing, 1972). Στα καλλιεργητικά μέτρα περιλαμβάνονται επίσης η καλή προετοιμασία της σπορο-κλίνης η χρήση καλής ποιότητας σπόρου, η πυκνότερη και σε ομοιόμορφο βάθος σπορά του αραβοσίτου που εξασφαλίζουν γρήγορη και ομοιόμορφη εγκατάσταση της καλλιέργειας και συνεπώς την καθιστούν ανταγωνιστικό-τερη για τα ζιζάνια (Ελευθεροχωρινός και Γιαννοπολίτης 1991 Ghosheh κ.ά., 1996). Τα καλλιεργητικά μέτρα και τα μηχανικά μέσα συμβάλλουν σημαντικά στην αντιμετώπιση του βέλιουρα και άλλων ζιζανίων του αραβοσίτου, αλλά δεν επιτυγχάνουν την αποτελεσματική αντιμετώπιση αυτών των ζιζανίων και δεν εξασφαλίζουν το μέγιστο των αποδόσεων του αραβοσίτου, εκτός και αν συνοδεύονται από τη χρήση κατάλληλων ζιζανιοκτόνων (Frans κ.ά., 1991; 13

15 Steckel και Defelice, 1995; Ghosheh και Chandler, 1998). Ειδικότερα, η εφαρμογή μόνο μηχανικής κατεργασίας του εδάφους σε καλλιέργεια αραβοσίτου ήταν σε κάθε περίπτωση λιγότερο αποτελεσματική εναντίον του βέλιουρα και έδωσε μικρότερες αποδόσεις από ό,τι η εφαρμογή ζιζανιοκτόνων (Steckel και Defelice, 1995). Χημική μέθοδος (ζιζανιοκτόνα) Η χρήση των ζιζανιοκτόνων άρχισε να αντικαθιστά τη μηχανική κατεργασία του εδάφους και τα καλλιεργητικά μέτρα για την αντιμετώπιση των ζιζανίων στον αραβόσιτο στις αρχές της δεκαετίας του 50. Το 2,4-D ήταν το πρώτο ζιζανιοκτόνο που χρησιμοποιήθηκε μεταφυτρωτικά στον αραβόσιτο για την αντιμετώπιση ετήσιων και μερικών πολυετών πλατύφυλλων ζιζανίων. Στη δεκαετία του 60, άρχισε η χρήση των προσπαρτικών με ενσωμάτωση ζιζανιοκτόνων εδάφους EPTC και butylate, τα οποία ήταν αποτελεσματικά εναντίον αγρωστωδών κυρίως ζιζανίων στον αραβόσιτο χωρίς να αποκλείονται από το φάσμα δράσης τους και ορισμένα πλατύφυλλα ζιζάνια. Το ζιζανιοκτόνο atrazine χρησιμοποιήθηκε προφυτρωτικά επίσης κατά την ίδια περίοδο και μάλιστα συνδυάστηκε με τα ζιζανιοκτόνα alachlor ή metolachlor. Αργότερα, η χρήση του έγινε μεταφυτρωτικά και συνδυάστηκε και πάλι με τα ζιζανιοκτόνα alachlor ή metolachlor, όπως επίσης και με τα ζιζανιοκτόνα dimethenamid, s-metolachlor, acetochlor, flufenacet, bentazon, bromoxynil ή dicamba. Η χρήση των μεταφυτρωτικών ζιζανιοκτόνων στον αραβόσιτο αυξήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 80, ενώ στις αρχές του 90 επεκτάθηκε σε πολύ μεγάλο βαθμό λόγω της ανάπτυξης νέων ζιζανιοκτόνων όπως το nicosulfuron, το rimsulfuron και το πιο πρόσφατο foramsulfuron. Τα ζιζανιοκτόνα αυτά ανήκουν στην ομάδα των σουλφονυλουριών και χρησιμοποιούνται στην καλλιέργεια του αραβόσιτου ως εκλεκτικά μεταφυτρωτικά ζιζανιοκτόνα με διασυστηματική δράση. Καταπολεμούν κυρίως ετήσια αγρωστώδη ζιζάνια (μουχρίτσα, σετάρια) καθώς και πολυετή αγρωστώδη ζιζάνια (βέλιουρας). Το nicosulfuron (Σχήμα 1) είναι εκλεκτικό μεταφυτρωτικό ζιζανιοκτόνο για την αντιμετώπιση του βέλιουρα και ορισμένων πλατύφυλλων ζιζανίων στον αραβόσιτο. 14

16 Σχήμα 1. Χημικός τύπος nicosulfuron N-[[[[(4, 6-dimethoxy-2 pyrimidinyl)amino]carbonyl] amino]sulfonyl]-n,ndίmethyl-3 pyridinecarboxamide Τα ζιζανιοκτόνα της ομάδας των σουλφονυλουριών συμπεριφέρονται από πλευράς ιονισμού ως ασθενή οξέα, παρουσιάζουν χαμηλή διαλυτότητα στο νερό και στους οργανικούς διαλύτες, έχουν εξαιρετικά χαμηλή τάση ατμών και δεν υφίστανται φωτοχημική διάσπαση. Η διαλυτότητά τους εξαρτάται και από το είδος του δακτυλίου. Ειδικότερα, όσα έχουν τριαζινικό δακτύλιο είναι πιο υδατοδιαλυτά, ενώ όσα έχουν πυριδινικό δακτύλιο είναι πιο λιπόφιλα. Τυποποιούνται με τη μορφή βρέξιμων κόκκων (WG) ή εναιωρούμενων συμπυκνωμάτων (SC). Είναι πολύ δραστικά αν και εφαρμόζονται σε πολύ χαμηλές δόσεις (10 ως 100 φορές μικρότερες) σε σχέση με τα περισσότερα ευρέως χρησιμοποιούμενα ζιζανιοκτόνα (Ray, 1985; Beyer κ.ά., 1988). Τα ζιζανιοκτόνα αυτά (σουλφονυλουρίες) είναι από τα πιο φιλικά για το περιβάλλον σε σχέση με άλλα, εφόσον οι δόσεις εφαρμογής τους είναι πολύ μικρότερες από τα ήδη χρησιμοποιούμενα ζιζανιοκτόνα, ενώ το ένζυμο που αναστέλλουν δεν υπάρχει στον οργανισμό των ανθρώπων, των ζώων και των ψαριών. Επίσης, τα ζιζανιοκτόνα αυτά απεκκρίνονται από τα θηλαστικά (σε ποσοστό 85 90%) ή μεταβολίζονται εντός αυτών. Παρουσιάζουν εξαιρετικά χαμηλή οξεία τοξικότητα για τα θηλαστικά, τα πτηνά, τις μέλισσες, τους υδρόβιους οργανισμούς και τους μικροοργανισμούς. Είναι ελαφρώς ως μέτρια ερεθιστικά στα μάτια, ενώ δεν είναι ερεθιστικά στο δέρμα. Επίσης, σύμφωνα με αποτελέσματα μελετών σε ζώα (μύες επίμυες και σκύλοι), αυτά 15

17 δεν είναι μεταλλαξιγόνα, τερατογόνα και δεν εκδηλώνουν χρόνια τοξικότητα (Beyer κ.ά., 1988). Ο μεταβολισμός των σουλφονυλουριών στα φυτά και στα ζώα γίνεται μέσω του μηχανισμού υδροξυλίωσης του δακτυλίου της πυριμιδίνης που ακολουθείται από σχηματισμό αδρανών συμπλόκων ή μέσω υδρόλυσης της σουλφονυλουρικής γέφυρας του μορίου τους. Αυτά δεν βιοσυσσωρεύονται στους οργανισμούς και δεν ανιχνεύονται στα τελικά προϊόντα. Η αποδόμησή τους στο έδαφος γίνεται μέσω χημικής υδρόλυσης σε όξινα εδάφη και μέσω μικροβιακής αποσύνθεσης σε αλκαλικά εδάφη. Δεν προσροφώνται ισχυρά στα κολλοειδή του εδάφους και ως εκ τούτου παρουσιάζουν υψηλό δυναμικό έκπλυσης. Παρά την ιδιότητά τους αυτή, δεν ανιχνεύονται στα υπόγεια ύδατα εξαιτίας της χαμηλής υδατοδιαλυτότητας, των χαμηλών δόσεων εφαρμογής και της ταχείας αποδόμησης-διάσπασής τους. Επομένως, η πιθανότητα ρύπανσης των υπόγειων υδάτων από τα ζιζανιοκτόνα αυτά είναι πρακτικά περιορισμένη (Beyer κ.ά., 1988; Blair και Martin, 1988). Τα ζιζανιοκτόνα αυτά εφαρμόζονται στο φύλλωμα και μάλιστα όταν ο αραβόσιτος και ο βέλιουρας βρίσκονται στο στάδιο των 4-7 φύλλων. Συγκεκριμένα, ο έλεγχος του βέλιουρα είναι αποτελεσματικότερος όταν εφαρμόζονται στο στάδιο των 5-7 φύλλων (ύψος cm) παρά όταν εφαρμόζονται σε μικρότερο στάδιο (3-5 φύλλα) ή σε μεγαλύτερο στάδιο (6-9 φύλλα) (Eleftherohorinos κ.ά., 1995). Οι Obrigawitch κ.ά. (1990) αναφέρουν ότι ο έλεγχος της αναβλάστησης του βέλιουρα με το ζιζανιοκτόνο nicosulfuron ήταν μεγαλύτερος (μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα) όταν η εφαρμογή του έγινε σε φυτά βέλιουρα ύψους 30 cm παρά σε φυτά ύψους 10 cm. Οι Camacho και Moshier (1991) σημειώνουν ότι η μείωση του ξηρού βάρους του βέλιουρα, που προκλήθηκε από την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων nicosulfuron και primisulfuron, ήταν μεγαλύτερη όταν η εφαρμογή έγινε σε φυτά βέλιουρα ύψους cm παρά σε φυτά ύψους cm. Τέλος η αναβλάστηση του βέλιουρα από τα ριζώματα του ήταν μικρότερη μετά από δύο διαδοχικές εφαρμογές (δηλαδή σπαστή εφαρμογή) της συνιστώμενης δόσης εφαρμογής τους παρά μετά από μια εφαρμογή τους (Obrigawitch κ.ά., 1990; Camacho κ.ά., 1991; Eleftherohorinos κ.ά., 1995). 16

18 Ο τρόπος δράσης των ζιζανιοκτόνων αυτών εκδηλώνεται με άμεση αναστολή της αύξησης των ευαίσθητων φυτών που συνοδεύεται από αυξημένη παραγωγή ανθοκυανών, χλώρωση, αποχρωματισμό και τελικά τη νέκρωση των φυτών 2-3 εβδομάδες από την εφαρμογή τους. Απορροφώνται από το φύλλωμα και μετακινούνται μέσω των ξυλωδών και των ηθμωδών αγγείων στους μεριστωματικούς ιστούς των ζιζανίων όπου εκδηλώνουν τη δράση τους. Ο μηχανισμός δράσης τους αποδίδεται σε αναστολή της δράσης του ενζύμου οξικογαλακτική συνθάση (AcetoLactate Synthase, ALS ή AcetoHydroxyAcid Synthase, AHAS), που αποτελεί ένζυμο-κλειδί για τη βιοσύνθεση των απαραίτητων αμινοξέων με διακλαδισμένη αλυσίδα ατόμων άνθρακα λευκίνη, βαλίνη και ισολευκίνη. Αποτέλεσμα αυτού του μηχανισμού δράσης είναι η αναστολή της κυτταροδιαίρεσης εντός ολίγων ημερών από την απορρόφησή τους από τα φυτά, η οποία ακολουθείται από αναστολή της αύξησης και τελικά νέκρωση των φυτών μετά από εβδομάδες (Hatzios, 1998). Η εκλεκτικότητα των ζιζανιοκτόνων αυτών στον αραβόσιτο οφείλεται κυρίως στο διαφορετικό ρυθμό μεταβολισμού της δραστικής ουσίας σε αδρανείς μεταβολίτες σε σχέση με τα ευαίσθητα φυτά, όπου ο ρυθμός μεταβολισμού είναι βραδύτερος και σχετικά περιορισμένος (Beyer κ.ά., 1988; Palm κ.ά., 1989; Neighbors και Privalle, 1990; Obrigawitch κ.ά., 1990; Carey κ.ά., 1997). Η ταυτόχρονη εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων αυτών (σουλφονυλουριών) με οργανοφω-σφορικά διασυστηματικά εντομοκτόνα εδάφους που χρησιμοποιούνται στον αραβόσιτο (terbufos, phorate) προκαλεί απώλεια της εκλεκτικότητας και συμπτώματα φυτοτοξικότητας στον αραβόσιτο (Morton κ.ά., , 1994; Holshouser κ.ά., 1991; Kapusta και Krausz, 1992; Rahman και James, 1993). Η φυτοτοξικότητα εκδηλώνεται με συμπτώματα χλώρωσης και παραμόρφωσης των φύλλων, καθυστέρηση της αύξησης και ανάπτυξης των φυτών, μείωση του αριθμού σπαδίκων, μείωση του αριθμού φυτών και μείωση της απόδοσης του αραβοσίτου (Morton κ.ά., 1993; Rahman και James, 1993). Σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, η απώλεια της εκλεκτικότητας και η εκδήλωση συμπτωμάτων φυτοτοξικότητας στον αραβόσιτο οφείλεται στη μείωση του ρυθμού μεταβολισμού και στην αύξηση της ποσότητας του ζιζανιοκτόνου που απορροφάται από τον αραβόσιτο 17

19 παρουσία οργανοφωσφορικών διασυστηματικών εντομοκτόνων εδάφους. Η ένταση των συμπτωμάτων φυτοτοξικότητας αυξάνεται με αύξηση της δόσης του εφαρμοζόμενου ζιζανιοκτόνου, αλλά και με αύξηση της δόσης του εφαρμοζόμενου εντομοκτόνου (Morton κ. ά., 1993). Η προσθήκη μη ιονισμένων επιφανειοδραστικών ουσιών αυξάνει την αποτελεσματικότητα των ζιζανιοκτόνων αυτών, αφού αυξάνει την απορρόφηση τους από το φύλλωμα που θεωρείται απαραίτητη για την επίτευξη υψηλής αποτελεσματικότητας (Beyer κ.ά., 1988; Nalewaja κ.ά., 1991, 1995a, 1995b; Hart κ.ά., 1992; Green και Green, 1993). Το ζιζανιοκτόνο mesotrione (Σχήμα 2) ανήκει στις τρικετόνες και πήρε έγκριση τα τελευταία πέντε χρόνια στη χώρα μας. Εφαρμόζεται μεταφυτρωτικά στην καλλιέργεια του αραβοσίτου για την αντιμετώπιση ευρέος φάσματος πλατύφυλλων ζιζανίων τα οποία δύναται να βρίσκονται σε διάφορα στάδια ανάπτυξης. Χρησιμοποιείται σε μικρές δόσεις (10-15 g δραστικής ουσίας ανά στρέμμα) και είναι ικανό να ελέγξει τα ήδη υπάρχοντα ζιζάνια, καθώς επίσης και αυτά που θα εμφανιστούν μέχρι και τέσσερις εβδομάδες μετά την εφαρμογή του. Το mesotrione απορροφάται γρήγορα από τα φύλλα, τους βλαστούς, τις ρίζες και εκδηλώνει τη δράση του σταδιακά. Σχήμα 2. Χημικός τύπος του mesotrione 2-(4-mesyl-2-nitrobenzoyl)cyklohexan-l,3-dion mesotrione 2-[4- (methylsulfonyl)-2-nitrobenzoyl]-l,3-cyclohexanedione Ο μηχανισμός δράσης των τρικετονών (mesotrione, sulcotrione) σχετίζεται με την αναστολή της δράσης του ενζύμου διοξυγονάση του 18

20 υδροξυφαινυλοπυροσταφυλικού οξέος (4-HPPD, 4- hydroxyphenylpyruvate dioxygenase), το οποίο καταλύει την ενσωμάτωση δύο ατόμων του μοριακού οξυγόνου στο υδροξυφαινυλοπυροσταφυλικό οξύ με αποτέλεσμα την απομάκρυνση ενός μορίου διοξειδίου του άνθρακα (η αντίδραση είναι γνωστή και ως οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση) και την παραγωγή του ομογεντισικού οξέος (Garcia κ.ά., 1997; Ελευθεροχωρινός, 2008). Το τελευταίο είναι πρόδρομος ουσία για τη βιοσύνθεση της πλαστοκινόνης (PQ), η οποία συμμετέχει, ως συμπαράγοντας, κατά τη βιοσύνθεση του ενζύμου αποκορεσμού (αφυδρογονάση) του φυτοενίου (PDS). Είναι προφανές ότι η μείωση της βιοσύνθεσης της πλαστοκινόνης (PQ) προκαλεί μείωση της βιοσύνθεσης του PDS ενζύμου και κατ επέκταση της βιοσύνθεσης των καροτενοειδών. Αυτό, όπως προαναφέρθηκε, έχει ως συνέπεια την καταστροφή της χλωροφύλλης, την εμφάνιση λευκόχροων νεαρών φύλλων και τελικώς τη νέκρωση των ευαίσθητων φυτών (Luscombe κ.ά., 1995; Hess, 2000). Η εκλεκτική δράση του mesotrione οφείλεται στην ικανότητα των φυτών του αραβοσίτου να τo μεταβολίζουν μέσω της καταλυτικής δράσης των ενζύμων μονοοξυγονασών (CytP 450 ) και ακολούθως μέσω άλλων ενζύμων που καταλύουν το σχηματισμό συμπλόκων του. Η σύνθεση του mesotrione βασίστηκε στη χημεία της φυσικώς συντιθέμενης αλληλοπαθητικής ουσίας λεπτοσπερμόνη (leptospermone, Σχήμα 3), η οποία παράγεται κυρίως στα φύλλα των φυτών του είδους Callistemon citrinus (Εικόνα 3) και απεκκρίνεται από τις ρίζες του στο έδαφος από όπου προκαλεί αναστολή και τελικώς νέκρωση διαφόρων ζιζανίων που αναπτύσσονται κάτω από θάμνους του είδους αυτού (Cornes, 2006). Το mesotrione και το sulcotrione συμπεριφέρονται στο εδαφικό διάλυμα ως ασθενή οξέα (WSSA, 2007; Chaabane κ.ά., 2005). Η προσρόφησή τους από τα κολλοειδή των περισσότερων εδαφών δεν είναι ισχυρή (k oc mesotrione = ml/g, k oc sulcotrione = ml/g) (Chaabane κ.ά., 2005; WSSA, 2007) και γι αυτό η πιθανότητα έκπλυσής τους στα βαθύτερα στρώματα είναι μεγάλη (βαθμός έκπλυσης 3) (Cherrier κ.ά., 2005). Η απομάκρυνσή τους από το έδαφος γίνεται μέσω μικροβιακής αποδόμησης. Η απώλειά του mesotrione λόγω φωτοχημικής διάσπασης ή εξάτμισης είναι μέτρια και μη σημαντική, 19

21 αντιστοίχως, ενώ η απώλεια του sulcotrione λόγω φωτοχημικής διάσπασης ή/και εξάτμισης είναι ασήμαντη. Εικόνα 3.Φυτό και άνθος του Callistemon citrinus. Σχήμα 3. Στάδια της βελτιστοποίησης της λεπτοσπερμόνης σε mesotrione. Η ταυτόχρονη εφαρμογή δύο ή περισσότερων ζιζανιοκτόνων έχει ιδιαίτερη σημασία στην γεωργική πράξη επειδή μειώνει το κόστος εφαρμογής, διευρύνει το φάσμα δράσης εναντίον των ζιζανίων και μειώνει την πιθανότητα 20

22 ανάπτυξης ανθεκτικών στα ζιζανιοκτόνα βιοτύπων ζιζανίων (LeBaron και Gressel,1982). Το τελευταίο, κατά τον Hatzios (1985), συμβαίνει επειδή η επαναλαμβανόμενη χρήση των ίδιων ζιζανιοκτόνων οδηγεί στην πλήρη καταπολέμηση των ευαίσθητων βιοτύπων των ζιζανίων, με αποτέλεσμα την εξάπλωση των ανθεκτικότερων βιοτύπων τους. Η ταυτόχρονη εφαρμογή δύο ή περισσότερων ζιζανιοκτόνων δεν συνεπάγεται πάντοτε και αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των ζιζανίων. Αντίθετα, σε ορισμένες περιπτώσεις έχει ως συνέπεια τη μείωση της αποτελεσματικότητας, ενώ σε άλλες ακόμα και την απώλεια της εκλεκτικότητας των ζιζανιοκτόνων. Όλα αυτά συμβαίνουν όταν η συνδυαστικότητα των ζιζανιοκτόνων που αναμιγνύονται κατά την εφαρμογή δεν είναι καλή. Η ταυτόχρονη εφαρμογή ζιζανιοκτόνων μπορεί να έχει ως συνέπεια την αύξηση (συνεργιστική) ή τη μείωση (ανταγωνιστική) της δράσης τους (Hatzios και Penner, 1985; Green, 1991; Zhang κ.ά., 1995; Hatzios, 1985). Η ανταγωνιστική δράση μεταξύ ζιζανιοκτόνων μπορεί να οφείλεται σε βιοχημικό μηχανισμό, όπου α) το ένα ζιζανιοκτόνο βελτιώνει την ικανότητα των φυτών για μεταβολισμό ή αδρανοποίηση του άλλου ζιζανιοκτόνου, β) το ένα ζιζανιοκτόνο δεσμεύεται στη θέση δράσης (ένζυμο ή πρωτεΐνη) που είναι και θέση δράσης του άλλου ζιζανιοκτόνου, γ) όταν τα δύο ζιζανιοκτόνα έχουν αντίθετες βιολογικές επιδράσεις και η δράση τους αλληλοεξουδετερώνεται (Δαμαλάς, 1999). Η ανταγωνιστική δράση μπορεί να οφείλεται σε φυσιολογικό μηχανισμό, όπου το ένα ζιζανιοκτόνο μειώνει το ποσό του άλλου ζιζανιοκτόνου που φθάνει στη θέση δράσης του μέσω της μείωσης της απορρόφησης ή της μετακίνησής του. Επίσης, αυτή (ανταγωνιστική δράση) μπορεί να οφείλεται σε χημικό μηχανισμό, όπου το ένα ζιζανιοκτόνο αντιδρά χημικά και σχηματίζει ανενεργό σύμπλοκο με το άλλο ζιζανιοκτόνο (Green, 1989; Zhang, 1995). 21

23 ΣΚΟΠΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Η αναγκαιότητα της συνδυασμένης εφαρμογής ζιζανιοκτόνων στην καλλιέργεια του αραβόσιτου και κυρίως η έλλειψη δεδομένων σχετικά με τη συνδυασμένη δράση ζιζανιοκτόνων που καταπολεμούν κυρίως αγρωστώδη ζιζάνια και ζιζανιοκτόνων που καταπολεμούν μόνο πλατύφυλλα ζιζάνια, οδήγησε στη διεξαγωγή αυτής της εργασίας. Ειδικότερα, η ιδέα για τη διεξαγωγή αυτής της εργασίας ξεκίνησε την άνοιξη του 2005, όταν παραγωγοί της Βορείου Ελλάδος παραπονέθηκαν για μειωμένη εκλεκτικότητα σε καλλιέργειες αραβοσίτου από την ταυτόχρονη εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων nicosulfuron + mesotrione και μάλιστα σε ορισμένες περιπτώσεις η απόδοση του αραβοσίτου είχε μειωθεί σημαντικά. Η μη ύπαρξη δεδομένων στη διεθνή βιβλιογραφία για την πρόκληση αυτών των φυτοτοξικοτήτων σε συνδυασμό με την ανάγκη για την αναζήτηση των αιτίων που προκάλεσαν το πρόβλημα οδήγησε στην πραγματοποίηση αυτής της εργασίας όπου μελετήθηκε η επίδραση της υγρασίας του εδάφους, των δόσεων εφαρμογής των ζιζανιοκτόνων nicosulfuron + mesotrione και του σταδίου του αραβοσίτου κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων στην εκλεκτικότητά τους στην καλλιέργεια του αραβοσίτου και στην αποτελεσματικότητά τους εναντίον του ζιζανίου βέλιουρα (Sorghum halepense). 22

24 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Το πείραμα εγκαταστάθηκε στο αγρόκτημα του ΑΠΘ κατά την άνοιξη του 2006 σε αγρό που βρίσκεται σε γεωγραφικό πλάτος 40 ο 31, γεωγραφικό μήκος 22 ο 58 και υψόμετρο 10 m. Ο αγρός την προηγούμενη χρονιά είχε καλλιεργηθεί με αραβόσιτο. Τα μετεωρολογικά δεδομένα (θερμοκρασία και βροχόπτωση) που καταγράφηκαν σε μετεωρολογικό κλωβό που υπήρχε κοντά στον πειραματικό αγρό παρουσιάζονται στα Σχήματα 4, ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 2006 Θερμοκρασίες ΜΕΓΙΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΪΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ Μήνες ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ Σχήμα 4. Ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία ( 0 C) κατά τη διάρκεια του

25 Βροχόπτωση (mm) ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΪΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ Μήνες Σχήμα 5.Ύψος βροχόπτωσης (mm) κατά τη διάρκεια του Η εγκατάσταση του πειράματος έγινε στις 8 Μαΐου 2006 σε δύο διαφορετικές πειραματικές μονάδες (απείχαν μεταξύ τους 10 m) και χρησιμοποιήθηκε σπόρος του υβριδίου αραβοσίτου PR31G98 της εταιρίας Pioneer με δείκτη FAO 700 και βιολογικό κύκλο που ολοκληρώνεται σε 134 μέρες. Το υβρίδιο αυτό εμφανίζει αυξημένες αντοχές σε αντίξοες συνθήκες (ιώσεις, έντομα, χαμηλές θερμοκρασίες). Επίσης, αυτό έχει χαμηλή υγρασία σπόρων κατά τη συγκομιδή. Η πυκνότητα σποράς ήταν φυτά/στρ και οι αποστάσεις σποράς ήταν 17 cm x 80 cm με βάθος σποράς 3 cm. Η λίπανση του πειραματικού έγινε με εφαρμογή 20 kg Ν στρ -1 νιτρικής αμμωνίας (34%). Η πρώτη άρδευση της καλλιέργειας του αραβοσίτου στην πρώτη πειραματική μονάδα (αρδευθείσα αρχικώς) πραγματοποιήθηκε με 20 mm (όποτε κρίθηκε αναγκαία) στις 10 ημέρες από τη σπορά και ακολούθησαν άλλες πέντε αρδεύσεις με mm μέχρι το τέλος της καλλιεργητικής περιόδου. Στη δεύτερη πειραματική μονάδα (μη αρδευθείσα αρχικώς), η πρώτη άρδευση δεν έγινε προκειμένου να προκληθούν στα φυτά συνθήκες καταπόνησης (λόγω έλλειψης νερού) πριν την εφαρμογή των επεμβάσεων. Αντίθετα, οι υπόλοιπες αρδεύσεις έγιναν κανονικά όπως και στην πρώτη πειραματική μονάδα. Το πειραματικό σχέδιο που χρησιμοποιήθηκε σε κάθε πειραματική μονάδα ήταν οι πλήρεις τυχαιοποιημένες ομάδες με 7 επεμβάσεις σε 2 στάδια 24

26 εφαρμογής (Πίνακας 1, 2). Ειδικότερα, υπήρχαν από μία επέμβαση των ζιζανιοκτόνων nicosulfuron και mesotrione και τρεις επεμβάσεις των δύο αυτών ζιζανιοκτόνων σε μίγμα μεταξύ τους σε διαφορετικές συγκεντρώσειςαναλογίες κάθε φορά. Τέλος, για τη σύγκριση των προαναφερθέντων επεμβάσεων, υπήρχαν και επεμβάσεις σκαλισμένων (χωρίς ζιζάνια) και ασκάλιστων με ζιζάνια [βέλιουρας (S. halepense), αγριοντοματιά (Solanum nigrum), τάτουλας (Datura stramonium), τραχύ βλήτο (Amaranthus retroflexus)] πειραματικών τεμαχίων. Τα ζιζάνια των πειραματικών τεμαχίων του σκαλισμένου μάρτυρα απομακρύνθηκαν με βοτανίσματα και σκαλίσματα και διατηρήθηκαν καθαρά από τα ζιζάνια καθ όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου. Κάθε επέμβαση είχε τέσσερις επαναλήψεις (πειραματικά τεμάχια). Το μέγεθος του πειραματικού τεμαχίου ήταν 2,4 m x 6,0 m και περιελάμβανε 4 σειρές αραβοσίτου. Η εφαρμογή των επεμβάσεων πραγματοποιήθηκε στις 6 Ιουνίου -1 ο στάδιο εφαρμογής και στις 12 Ιουνίου -2 ο στάδιο εφαρμογής και για τις δύο περιοχές (Πίνακας 2) Πίνακας 1. Επεμβάσεις και δόσεις εφαρμογής των ζιζανιοκτόνων του πειράματος. A/A Επεμβάσεις Δόσεις (g ή ml δ.ο./στρ) 1 Nicosulfuron 6 2 Mesotrione 7,5 3 Nicosulfuron+mesotrione 6+7,5 4 Nicosulfuron+mesotrione Nicosulfuron+mesotrione Σκαλισμένος μάρτυρας 7 Ασκάλιστος μάρτυρας ( + ) : Ταυτόχρονη εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων σε μίγμα 25

27 Πίνακας 2. Τα φυτά του αραβοσίτου και ζιζανίων κατά την εφαρμογή των επεμβάσεων. ΕΙΔΗ ΦΥΤΩΝ ΎΨΟΣ ΦΥΤΩΝ (CM) ΑΡΔΕΥΘΕΙΣΑ ΑΡΧΙΚΩΣ ΜΗ ΑΡΔΕΥΘΕΙΣΑ ΑΡΧΙΚΩΣ Στάδιο ανάπτυξης φυτών 1 η εφαρμογή επεμβάσεων 6/6/2006 Αραβόσιτος 4-6 φύλλα 4-5 φύλλα Βέλιουρας 4-6 φύλλα (15-25 cm) 3-5 φύλλα (10-20 cm) Πλατύφυλλα ζιζάνια 2-6 φύλλα 2-4 φύλλα 2 η εφαρμογή επεμβάσεων 12/6/2006 Αραβόσιτος 6-8 φύλλα 5-7 φύλλα Βέλιουρας 5-8 φύλλα (20-35 cm) 4-7 φύλλα (15-25 cm) Πλατύφυλλα ζιζάνια 6-10 φύλλα 6-8 φύλλα Η εφαρμογή των επεμβάσεων πραγματοποιήθηκε με φορητό επιστήθιο ψεκαστήρα προπανίου ΑΖΟ. Ο όγκος του ψεκαστικού υγρού ήταν 30 Lit/στρ και η πίεση ψεκασμού 2.8 atm. Η αποτελεσματικότητα των επεμβάσεων εναντίον του βέλιουρα αξιολογήθηκε μακροσκοπικά και εκφράστηκε ως % μείωση του αριθμού των βλαστών και της ανάπτυξης των φυτών σε σύγκριση με τον ασκάλιστο μάρτυρα. Οι αξιολογήσεις πραγματοποιήθηκαν 14 και 28 ημέρες μετά την εφαρμογή των επεμβάσεων (ΗΜΕ). Αξίζει να αναφερθεί ότι πριν την εφαρμογή των επεμβάσεων αξιολογήθηκε μακροσκοπικά η κάλυψη του εδάφους από το ζιζάνιο βέλιουρας σε κάθε πειραματικό τεμάχιο χωριστά. Η εκλεκτικότητα των διαφόρων επεμβάσεων στην καλλιέργεια του αραβόσιτου αξιολογήθηκε με μακροσκοπικές παρατηρήσεις (φυτά με τοξικά συμπτώματα ή/και φυτά με αδέλφια) κατά τη διάρκεια του πειράματος και κατά τη συγκομιδή των σπαδίκων της μιας εκ των δύο εσωτερικών γραμμών από κάθε πειραματικό τεμάχιο στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου. Οι συγκομισθέντες σπάδικες, μετά την ξήρανσή τους στο θερμοκήπιο του αγροκτήματος του Α.Π.Θ., αλωνίστηκαν και ακολούθως έγινε ο προσδιορισμός της απόδοσης (kg/στρ). 26

28 Η συνδυασμένη ανάλυση (ως προς τις δύο πειραματικές μονάδες) των δεδομένων καταπολέμησης των ζιζανίων έγινε με τη χρήση του παραγοντικού πειράματος 2 x 2 x 5 (2 περιοχές x 2 στάδια εφαρμογής x 5 επεμβάσεις), ενώ η ανάλυση διακύμανσης για τον αριθμό φυτών με αδέλφια/5 m καθώς και για τον αριθμό των φυτών με συμπτώματα τοξικότητας/5 m έγινε χρησιμοποιώντας παραγοντικό πείραμα 2 x 2 x 6 (2 περιοχές x 2 στάδια εφαρμογής x 6 επεμβάσεις-συμπεριλαμβανομένου και του σκαλισμένου μάρτυρα). Τέλος, η συνδυασμένη ανάλυση (ως προς τις δύο περιοχές) των δεδομένων της απόδοσης έγινε με τη χρήση του πειραματικού σχεδίου παραγοντικού πειράματος 2 x 2 x 7 (2 περιοχές x 2 στάδια εφαρμογής x 7 επεμβάσεις - συμπεριλαμβανομένων των επεμβάσεων του σκαλισμένου και ασκάλιστου μάρτυρα). Η ανάλυση όλων των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του στατιστικού προγράμματος MSTAT C. 27

29 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η ανάλυση των δεδομένων της κάλυψης του εδάφους από το ζιζάνιο βέλιουρας έδειξε ότι ο βέλιουρας στην αρδευθείσα αρχικώς περιοχή (πριν την εφαρμογή των επεμβάσεων) είχε περισσότερους βλαστούς από ό,τι στη μη αρδευθείσα αρχικώς περιοχή και η κάλυψη του εδάφους κυμάνθηκε από 15 μέχρι 45% (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Όλες οι επεμβάσεις των ζιζανιοκτόνων ήταν αποτελεσματικές εναντίον των ζιζανίων αγριοντοματιά (S. nigrum), τάτουλας (D. stramonium), τραχύ βλήτο (A. retroflexus) (δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Η ανάλυση των δεδομένων της αξιολόγησης των 14 ΗΜΕ έδειξε ότι η αντιμετώπιση του ζιζανίου βέλιουρα δεν επηρεάστηκε από την αρχική ή μη άρδευση, αλλά επηρεάστηκε από το στάδιο ανάπτυξης των φυτών του ζιζανίου κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων, από το είδος της επέμβασης καθώς επίσης και από την αλληλεπίδραση στάδιο ανάπτυξης x είδος επέμβασης (Παράρτημα, Πίνακας 1). Πιο συγκεκριμένα, ο αριθμός των βλαστών του βέλιουρα μετά από εφαρμογή του nicosulfuron στο πρώτο στάδιο του ζιζανίου (ύψος βέλιουρα cm) και στο αρδευθέν αρχικώς αγροτεμάχιο μειώθηκε κατά 93%, ενώ κατά 100 % στο αντίστοιχο μη αρδευθέν αρχικώς αγροτεμάχιο (ύψος βέλιουρα cm) (Σχήμα 6). Στην περίπτωση των ταυτόχρονων επεμβάσεων nicosulfuron + mesotrione, η αποτελεσματικότητά τους εναντίον του βέλιουρα κυμάνθηκε από 95 μέχρι 100%. Κατά το δεύτερο στάδιο εφαρμογής των ζιζανιοκτόνων, ο αριθμός των βλαστών του βέλιουρα μειώθηκε εξαιτίας της εφαρμογής του nicosulfuron κατά 85 και 89% στο αρχικώς αρδευθέν (ο βέλιουρας είχε ύψος cm) και στο μη αρχικώς αρδευθέν (ύψος βέλιουρα cm), αντίστοιχα. Στην περίπτωση των ταυτόχρονων επεμβάσεων nicosulfuron + mesotrione, η αποτελεσματικότητά τους εναντίον του βέλιουρα ήταν ίδια με την εφαρμογή μόνον του nicosulfuron εκεί όπου εφαρμόστηκε η συνιστώμενη δόση του nicosulfuron και αυξήθηκε ελαφρώς εκεί όπου εφαρμόστηκε η διπλάσια δόση του nicosulfuron. Η εφαρμογή του mesotrione δεν επηρέασε σημαντικά τον αριθμό βλαστών του βέλιουρα (μείωση κατά 8%). 28

30 πρώτο στάδιο δεύτερο στάδιο Αποτελεσματικότητα (% του μάρτυρα) ΕΣΔ=6 nicosulfuron(x) mesotrione(y) nic(x)+mes(y) nic(2x)+mes(2y) nic(x)+mes(2y) Επεμβάσεις Σχήμα 6. Επίδραση διαφόρων επεμβάσεων των ζιζανιοκτόνων mesotrione και nicosulfuron εναντίον του ζιζανίου βέλιουρα (14 HME), όπως επηρεάστηκε από το στάδιο του βέλιουρα κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων (οι τιμές είναι μέσοι όροι δύο επιπέδων άρδευσης). Η ανάλυση των δεδομένων της αξιολόγησης των 28 ΗΜΕ έδειξε ότι η αντιμετώπιση του ζιζανίου βέλιουρα δεν επηρεάστηκε από την αρχική ή μη άρδευση, από το στάδιο ανάπτυξης των φυτών του ζιζανίου κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων, αλλά επηρεάστηκε μόνον από το είδος της επέμβασης (Παράρτημα, Πίνακας 2). Πιο συγκεκριμένα, το nicosulfuron στις 28 ΗΜΕ, από μόνο του ή σε μίγμα με το mesotrione, ήταν αποτελεσματικότερο εναντίον του βέλιουρα σε σύγκριση με τις αντίστοιχες επεμβάσεις στις 14 ΗΜΕ, αφού προκάλεσε μείωση στον αριθμό των βλαστών κατά % και μάλιστα ανεξάρτητα από το στάδιο του ζιζανίου κατά την εφαρμογή και από την υγρασία του εδάφους (Σχήμα 7). Αντίθετα, η εφαρμογή του mesotrione, όπως και στις 14 ΗΜΕ, δεν ήταν αποτελεσματική αφού μείωσε τον αριθμό βλαστών του βέλιουρα κατά 9%. 29

31 ΕΣΔ= Αποτελεσματικότητα (% του μάρτυρα) nicosulfuron(x) mesotrione(y) nic(x)+mes(y) nic(2x)+mes(2y) nic(x)+mes(2y) Επεμβάσεις Σχήμα 7. Επίδραση διαφόρων επεμβάσεων των ζιζανιοκτόνων mesotrione και nicosulfuron εναντίον του ζιζανίου βέλιουρα (28 HME) (Οι τιμές είναι μέσοι όροι δύο σταδίων ανάπτυξης του βέλιουρα και δύο επιπέδεων άρδευσης). Ο αριθμός φυτών με αδέλφια επηρεάστηκε σημαντικά από το είδος των επεμβάσεων και όχι από το στάδιο των φυτών κατά την εφαρμογή (Παράρτημα, Πίνακες 3, 5). Ειδικότερα, ο αριθμός των φυτών του αραβοσίτου με αδέλφια εκεί όπου εφαρμόστηκε η συνιστώμενη δόση του mesotrione ή του nicosulfuron δεν διέφερε από τον αριθμό φυτών του αραβοσίτου του αψέκαστου μάρτυρα. Αντίθετα, ο αριθμός των φυτών του αραβοσίτου με αδέλφια αυξήθηκε στις επεμβάσεις της ταυτόχρονης εφαρμογής της διπλάσιας δόσης του mesotrione και της συνιστώμενης ή διπλάσιας δόσης του nicosulfuron σε σύγκριση με τις άλλες επεμβάσεις (Σχήμα 8). 30

32 Αριθμός φυτών με αδέλφια / 5m ΕΣΔ=2 0 nicosulfuron(x) mesotrione(y) nic(x)+mes(y) nic(2x)+mes(2y) Επεμβάσεις nic(x)+mes(2y) μάρτυρας Σχήμα 8. Επίδραση διαφόρων επεμβάσεων των ζιζανιοκτόνων mesotrione και nicosulfuron στον αριθμό των φυτών με αδέλφια (οι τιμές είναι μέσοι όροι δύο σταδίων του βέλιουρα κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων και δύο επιπέδων άρδευσης). Ο αριθμός των φυτών του αραβοσίτου με εμφανή συμπτώματα τοξικότητας (συστροφή φύλλων, λεύκανση φύλλων, νέκρωση φύλλων κατά κηλίδες, μείωση της ανάπτυξης, Εικόνες 4, 5) επηρεάστηκε από τις επεμβάσεις, το στάδιο ανάπτυξης του αραβόσιτου κατά την εφαρμογή των επεμβάσεων και από τις αλληλεπιδράσεις επεμβάσεις x στάδιο ανάπτυξης κατά την εφαρμογή των επεμβάσεων και επεμβάσεις x στάδιο ανάπτυξης κατά την εφαρμογή των επεμβάσεων x άρδευση (Παράρτημα, Πίνακες 4, 6). 31

33 Εικόνα 4.Συστροφή φύλλων και μείωση μεσογονατίων διαστημάτων. Εικόνα 5. Λεύκανση και νέκρωση τμημάτων φύλλων του αραβοσίτου. Ειδικότερα, η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του mesotrione ή του nicosulfuron δεν προκάλεσε συμπτώματα τοξικότητας στα φυτά του αραβοσίτου (Σχήμα 9). Αντίθετα, η ταυτόχρονη εφαρμογή της διπλάσιας δόσης του mesotrione με τη συνιστώμενη ή διπλάσια δόση του nicosulfuron αύξησε τον αριθμό των φυτών με έντονα συμπτώματα τοξικότητας σε σύγκριση με τις άλλες επεμβάσεις. Γενικώς, περισσότερα φυτά αραβοσίτου που δεν αρδεύτηκαν αρχικώς παρουσίασαν συμπτώματα τοξικότητας, όπως επίσης και τα φυτά του αραβοσίτου που ψεκάστηκαν με τα ζιζανιοκτόνα κατά το δεύτερο στάδιο ανάπτυξής τους. 32

34 Αριθμός φυτών με συμπτώματα τοξικότητας (/5m) nicosulfuron(x) αρδευθείσα αρχικώς μη αρδευθείσα αρχικώς Α ΕΣΔ=1 mesotrione(y) nic(x)+mes(y) nic(2x)+mes(2y) Επεμβάσεις nic(x)+mes(2y) Μάρτυρας Αριθμός φυτών με συμπτώματα τοξικότητας (/5m) nicosulfuron(x) αρδευθείσα αρχικώς μη αρδευθείσα αρχικώς Β ΕΣΔ=1 mesotrione(y) nic(x)+mes(y) nic(2x)+mes(2y) Επεμβάσεις nic(x)+mes(2y) Μάρτυρας Σχήμα 9. Επίδραση διαφόρων επεμβάσεων των ζιζανιοκτόνων mesotrione και nicosulfuron στην εμφάνιση συμπτωμάτων τοξικότητας στον αραβόσιτο (μείωση ανάπτυξης, συστροφή και λεύκανση των φύλλων), όπως επηρεάστηκε από το στάδιο του βέλιουρα κατά την εφαρμογή των επεμβάσεων και από την αρχική ή μη άρδευση. 33

35 Ο αριθμός των σπαδίκων επηρεάστηκε σημαντικά μόνον από το είδος των επεμβάσεων και όχι από το στάδιο των φυτών κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων ή από την αρχική ή μη άρδευση (Παράρτημα, Πίνακας 7). Ειδικότερα, ο αριθμός των σπαδίκων ήταν ικανοποιητικός και κυμάνθηκε από 6500 μέχρι 6700/στρ σε όλες τις επεμβάσεις του nicosulfuron (Σχήμα 10), μόνο του ή σε μίγμα με το mesotrione, ενώ ήταν σημαντικά μειωμένος στον ασκάλιστο μάρτυρα (2500 σπάδικες/στρ) και στην επέμβαση του mesotrione (5765 σπάδικες/στρ) ΕΣΔ=512 Aριθμός σπαδίκων / στρ nicosulfuron(x) mesotrione(y) nic(x)+mes(y) nic(2x)+mes(2y) nic(x)+mes(2y) σκαλισμένος μάρτυρας Επεμβάσεις ασκάλιστος μάρτυρας Σχήμα 10. Η επίδραση των διαφόρων επεμβάσεων στον αριθμό σπαδίκων του αραβοσίτου (οι τιμές είναι μέσοι όροι δύο σταδίων του αραβοσίτου κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων και δύο επιπέδων άρδευσης). Η απόδοση του αραβόσιτου επηρεάστηκε σημαντικά μόνον από το είδος των επεμβάσεων και όχι από το στάδιο των φυτών κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων και από την αρχική ή μη άρδευση (Παράρτημα, Πίνακας 9). Ειδικότερα, όλες οι επεμβάσεις των ζιζανιοκτόνων έδωσαν σχεδόν υπερδιπλάσια απόδοση σε σχέση με τον αψέκαστο-ασκάλιστο μάρτυρα και δεν παρουσίασαν σημαντικές διαφορές σε σχέση με την απόδοση του σκαλισμένου μάρτυρα με εξαίρεση την επέμβαση του mesotrione που ήταν 34

36 σημαντικά μικρότερη (Σχήμα 11). Η απόδοση (μέσος όρος δύο επιπέδων άρδευσης και δύο σταδίων του αραβοσίτου κατά την εφαρμογή των επεμβάσεων) των αποτελεσματικών επεμβάσεων κυμάνθηκε από 830 μέχρι 880 kg/στρ, ενώ του ασκάλιστου μάρτυρα και του mesotrione ήταν 240 και 630 kg/στρ, αντιστοίχως. Απόδοση (kg/στρ.) nicosulfuron(x) mesotrione(y) nic(x)+mes(y) ΕΣΔ=96 nic(2x)+mes(2y) nic(x)+mes(2y) σκαλισμένος μάρτυρας Επεμβάσεις ασκάλιστος μάρτυρας Σχήμα 11. Η επίδραση των διαφόρων επεμβάσεων στην απόδοση του αραβοσίτου (οι τιμές είναι μέσοι όροι δύο σταδίων του αραβοσίτου κατά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων και δύο επιπέδων άρδευσης). 35

37 ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η αποτελεσματική αντιμετώπιση του βέλιουρα με την εφαρμογή του nicosulfuron συμφωνεί με τα αποτελέσματα των Eleftherohorinos και Kotoula- Syka (1995), οι οποίοι βρήκαν σε πειράματα αγρού στη χώρα μας ότι η αποτελεσματικότητα του nicosulfuron εναντίον του βέλιουρα ήταν 91-94%. Επίσης, οι Camacho κ.ά. (1991) βρήκαν ότι η αποτελεσματικότητα του nicosulfuron εναντίον των φυτών του βέλιουρα από σπόρο ή ριζώματα κυμάνθηκε από 80 μέχρι 100%. Επιπρόσθετα, οι Rosales-Robles et al.(1999) αναφέρουν ότι ο άριστος έλεγχος (>90%) του βέλιουρα από σπόρο ή ριζώματα επιτυγχάνεται ακόμη και με μειωμένη δόση του nicosulfuron (1,75 2,63 g/στρ) όταν η εφαρμογή του γίνεται στο στάδιο των 3-5 φύλλων του ζιζανίου. Τέλος, οι Mike κ.ά. (1999) βρήκαν ότι η εφαρμογή του nicosulfuron είχε ικανοποιητική αποτελεσματικότητα εναντίον πέντε αγρωστωδών ζιζανίων (μεταξύ των οποίων και ο βέλιουρας). Η μη ύπαρξη διαφοράς στην αποτελεσματικότητα του μίγματος nicosulfuron + mesotrione εναντίον του βέλιουρα σε σύγκριση με την εφαρμογή μόνον του nicosulfuron δεν συμωνεί με τα ευρήματα του Schuster (2008), ο οποίος σε πειράματα αξιολόγησης της αποτελεσματικότητας του μίγματος nicosulfuron + mesotrione στο θερμοκήπιο και στον αγρό, βρήκε ότι η ταυτόχρονη εφαρμογή τους είχε μειωμένη αποτελεσματικότητα εναντίον της πράσινης και κίτρινης σετάριας (Setaria spp) από ό,τι η εφαρμογή μόνον του nicosulfuron. Σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, όταν στο μίγμα έγινε προσθήκη atrazine ή αυξήθηκε η δόση του mesotrione, παρατηρήθηκε περαιτέρω μείωση της αποτελεσματικότητας της σουλφονυλουρίας εναντίον του ζιζανίου σετάρια. Παρόμοια αποτελέσματα αναφέρονται και από τους Damalas και Eleftherohorinos (2001), οι οποίοι βρήκαν ότι η προσθήκη atrazine στα ζιζανιοκτόνα rimsulfuron και primisulfuron μείωσε την αποτελεσματικότητά τους εναντίον του βέλιουρα και της σετάριας. Η ταυτόχρονη εφαρμογή mesotrione με το πλατυφυλλοκτόνο atrazine αύξησε την αποτελεσματικότητά του εναντίον των πλατυφύλλων ζιζανίων συμπεριλαμβανομένων και των ανθεκτικών στο atrazine βιοτύπων (Abendroth κ.ά., 2006; Bradley κ.ά., 2000), αλλά δεν βελτίωσε την αποτελεσματικότητά του εναντίον των αγρωστωδών ζιζανίων. Ειδικότερα το τελευταίο (μειωμένη 36