کارایی روش‌های شیمیایی و فیزیکی نرم‌سازی آب سخت در کاهش ناسازگاری کاتیون‌های آب سخت با علف‌کش گلایفوسیت

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 4، دوره 36، شماره 4 - شماره پیاپی 58، دی 1401، صفحه 439-451   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2021.32208.0

نویسندگان

اکبر علی وردی^{* 1}؛ علی قنبری¹؛ محمد حسن راشد محصل¹؛ مهدی نصیری محلاتی¹؛ اسکندر زند²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، بخش تحقیقات علف‌های هرز، تهران، ایران

چکیده

وقتی آب حامل سم­پاشی حاوی میزان بالایی از کاتیون­های تک، دو و یا چند ظرفیتی باشد، کارایی علف­کش­های اسیدی ضعیف کاهش خواهد گرفت. در یک آزمایش دُز-پاسخی که در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل اجرا گردید، شش مقدار از علف­کش گلایفوسیت (مقادیر 0، 81/12، 62/25، 25/51، 5/102 و 205 گرم ماده مؤثره در هکتار) با حامل­های پاشش آب مقطر و آب مقطر به همراه 5/0 گرم در لیتر از کربنات­های پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم و آهن بر روی علف­هرز تاتوره پاشیده شد. هر یک از این تیمارها با و بدون کاربرد سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم، اسید سیتریک و فسفات پتاسیم و میدان مغناطیسی بکار برده شدند. وقتی آب مقطر به عنوان حامل پاشش استفاده شد، کارایی گلایفوسیت با کاربرد هر یک از روش­های نرم­سازی آب سخت به طور معنی­داری افزایش یافت. در این بین، سولفات آمونیوم مؤثرترین ترکیب مورد استفاده بود که باعث افزایش کارایی 03/4 برابری نسبت به آب سخت شد. کارایی گلایفوسیت در کنترل تاتوره که با حامل پاشش حاوی کربنات پتاسیم بکار برده شده بود کاهش نیافت، ولی کارایی این علف­کش وقتی با حامل­های پاشش حاوی کربنات کلسیم، منیزیم، سدیم و آهن بکار برده شده بود به طور معنی­داری کاهش یافت. در بین انواع کاتیون­ها، حامل پاشش حاوی کاتیون آهن بیشترین اثر منفی را بر کارایی گلایفوسیت داشت. بجز فسفات پتاسیم که فقط دارای تأثیر کمی در تقلیل اثرات ناسازگار حامل پاشش حاوی کربنات کلسیم داشت، سایر روش­های نرم­سازی آب سخت قادر بودند تا بر اثرات منفی حضور کاتیون­ها در آب سخت به طور کامل فایق آیند. زمانی که از حامل­های پاشش حاوی کربنات سدیم، منیزیم و آهن استفاده شد، تفاوت معنی­داری بین عملکرد سولفات آمونیوم و میدان مغناطیسی در نرم­سازی آب سخت مشاهده نشد. 

کلیدواژه‌ها

تاتوره؛ مواد افزودنی؛ میدان مغناطیسی

مراجع

1. Akopian, S.N., & Aĭrapetian, S.N. (2005). A study of specific electrical conductivity of water by the action of constant magnetic field, electromagnetic field, and low-frequency mechanical vibrations. Biofizika 50(2): 265–270.
2. Aliverdi, , Ganbari, A., Rashed-Mohassel, M.H., Nassiri-Mahallati, M., & Zand, E. (2014). Overcoming the antagonistic effect from spray carrier minerals on imazethapyr activity. Agronomy Journal 106(5): 1569–1573. https://doi.org/10.2134/agronj13.0514.
3. Amiri, M., & Dadkhah, A. (2006). On reduction in the surface tension of water due to magnetic treatment. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 278(1-3): 252–255. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2005.12.046.
4. Andersen, R.N. (1968). Germination and establishment of weeds for experimental purposes. Weed Science Society of America, Urbana, IL, USA.
5. Bernards, M.L., Thelen, K.D., & Penner, D. (2005). Glyphosate efficacy is antagonized by manganese. Weed technology, 19(1), 27-34. https://doi.org/10.1614/WT-03-193R2.
6. Bin, G.U.O., HAN, H.B., & Feng, C.H.A.I. (2011). Influence of magnetic field on microstructural and dynamic properties of sodium, magnesium and calcium ions. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 21, s494-s498. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(11)61631-2.
7. Chang,T., & Weng, C.I. (2006). The effect of an external magnetic field on the structure of liquid water using molecular dynamics simulation. Journal of Applied Physics 100(4): 043917. https://doi.org/10.1063/1.2335971.
8. Coey, J.M.D., & Cass, S. (2000). Magnetic Water Treatment. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 209(1-3): 71–74.
9. Devilliers, B.L., Kudsk, P., Smit, J.J., & Mathiassen, S.K. (2001). Tralkoxydim: adjuvant, MCPA and other effects. Weed Research 41(6): 547-556. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2001.00257.x.
10. Devkota, P., & Johnson, W.G. (2016). Effect of carrier water hardness and ammonium sulfate on efficacy of 2,4-D choline and premixed 2,4-D choline plus glyphosate. Weed Technology 30(4): 878-887. https://doi.org/10.1614/WT-D-16-00040.1.
11. Fathi, A., Mohamed, T., Claude, G., Maurin, G., & Mohamed, B.A. (2006). Effect of a magnetic water treatment on homogeneous and heterogeneous precipitation of calcium carbonate. Water Research 40(10): 1941-1950. https://doi.org/10.1016/j.watres.2006.03.013.
12. Gabrielli, C., Jaouhari, R., Maurin, G., & Keddam, M. (2001). Magnetic water treatment for scale prevention. Water Research 35(13): 3249-3259. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00010-0.
13. Hajmohammadnia Ghalibaf, K., Rashed Mohassel, M. H., Nassiri Mahallati, M., Zand, E., & Kudsk, P. (2014). Investigation on the influence of spray tank water quality on glyphosate performance and eliminate the adverse effects. Weed Research Journal 6(2): 105–120.
14. Hall,J., Hart, C.A., & Jones, C.A. (2000). Plants as sources of cations antagonistic to glyphosate activity. Pest Management Science: formerly Pesticide Science 56(4): 351-358. https://doi.org/10.1002/(SICI)1526-4998(200004)56:4<351::AID-PS151>3.0.CO;2-A.
15. Hoffmann, W.C., Bagley, W.E., Fritz, B.K., Lan, Y., & Martin, D.E. (2008). Effects of water hardness on spray droplet size under aerial application conditions. Applied Engineering in Agriculture 24(1): 11-14.
16. Khanjani, M., S., & Jami-Al-Ahmadi, M. (2010). Effect of density and relative time of emergence of Jimsonweed (Datura stramonium L.) on yield and yield components of Chittibeen (Phaseolus vulgaris L.). Electronic Journal of Crop Production 3(2): 215–228.
17. Kudsk, P., & Mathiassen, S.K. (2007). Analysis of adjuvant effects and their interactions with variable application parameters. Crop Protection 26(3): 328-334. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2005.06.012.
18. Madsen, H.E.L. (2004). Crystallization of calcium carbonate in magnetic field in ordinary and heavy water. Journal of Crystal Growth 267(1-2): 251-255. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2004.03.051.
19. Mahoney, K.J., Nurse, R.E., & Sikkema, P.H. (2014). The effect of hard water, spray solution storage time, and ammonium sulfate on glyphosate efficacy and yield of glyphosate-resistant corn. Canadian Journal of Plant Science 94(8): 1401-1405. https://doi.org/10.4141/cjps-2014-13.
20. Matysiak, R., & Nalewaja, J.D. (1999). Temperature, adjuvants, and UV light affect sethoxydim phytotoxicity. Weed Technology 13(1): 94-99. https://doi.org/10.1017/S0890037X00044973.
21. Molin, W.T., & Hirase, K. (2004). Comparison of commercial glyphosate formulations for control of prickly sida, purple nutsedge, morningglory and sicklepod. Weed Biology and Management, 4(3): 136-141. https://doi.org/10.1111/j.1445-6664.2004.00130.x.
22. Moosa, G.M., Khulaef, J.H., Khraibt, A.C., Shandi, R., & Al-Braich, M.S.K. (2015). Effect of magnetic water on physical properties of different kind of water, and studying its ability to dissolving kidney stone. Journal of Natural Sciences Research, 5(18):85–94.
23. Nalewaja,D., & Matysiak, R. (1991). Salt antagonism of glyphosate. Weed Science 39(4): 622-628. https://doi.org/10.1017/S0043174500088470.
24. Nandula,K., Poston, D.H., Reddy, K.N., & Koger, C.H. (2007). Formulation and adjuvant effects on uptake and translocation of clethodim in bermudagrass (Cynodon dactylon). Weed Science 55(1): 6-11. https://doi.org/10.1614/WS-06-024.1.
25. Nosratti, I., Alizade, H., & Mashhadi, H.R. (2012). Effect of some adjuvants in reducing antagonistim of spray carrier water cations to 2, 4-D+MCPA efficacy on licorice (Glycyrrhiza glabra). Annals of Biological Research 3(6): 2631-2635.
26. Osati, K., & Nahvinia, M.J. (2016). Spatial variations of ground water quality in Birjand Plain for agriculture. Environment and Water Engineering 2(1): 25-36. (In Persian with English abstract)
27. Patton, A.J., Weisenberger, D.V., & Johnson, W.G. (2016). Divalent cations in spray water influence 2, 4-D efficacy on dandelion (Taraxacum officinale) and broadleaf plantain (Plantago major). Weed Technology 30(2): 431-440. https://doi.org/10.1614/WT-D-15-00120.1.
28. Penner, D. (2006). Novel water conditioning agents for glyphosate. In North Central Weed Science Society Proceedings (Vol. 61, p. 150).
29. Pratt, D., Kells, J.J., & Penner, D. (2003). Substitutes for ammonium sulfate as additives with glyphosate and glufosinate. Weed Technology 17(3): 576-581. https://doi.org/10.1614/0890-037X(2003)017[0576:SFASAA]2.0.CO;2.
30. Rao, V.S. (2000). Principles of weed science, 2^nd ed. Science Publishers, Enfield, NH.
31. Rashed-Mohassel, M.H., Aliverdi, A., & Ghorbani, R. (2009). Effects of a magnetic field and adjuvant in the efficacy of cycloxydim and clodinafop-propargyl on the control of wild oat (Avena fatua). Weed Biology and Management 9(4): 300–306. https://doi.org/10.1111/j.1445-6664.2009.00354.x.
32. 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.
33. Roskamp, J.M., Chahal, G.S., & Johnson, W.G. (2013a). The effect of cations and ammonium sulfate on the efficacy of dicamba and 2,4-D. Weed Technology 27(1): 72–77. https://doi.org/10.1614/WT-D-12-00106.1.
34. Roskamp,M., Turco, R.F., Bischoff, M., & Johnson, W.G. (2013b). The influence of carrier water pH and hardness on saflufenacil efficacy and solubility. Weed Technology 27(3): 527–533. https://doi.org/10.1614/WT-D-12-00154.1.
35. Scroggs, D.M., Miller, D.K., Stewart, A.M., Leonard, B.R., Griffin, J.L., & Blouin, D.C. (2009). Weed response to foliar coapplications of glyphosate and zinc sulfate. Weed Technology 23(1): 171-174. https://doi.org/10.1614/WT-08-103.1.
36. Shahverdi, F., Montazeri, M., & Dianat, M. (2010). The effect of ammonium sulphate on efficacy of a few weak acidic herbicides. Iranian Journal of Weed Science 6(1): 113-121. (In Persian with English abstract)
37. Soltani, N., Nurse, R., Robinson, D., & Sikkema, P. (2011). Effect of ammonium sulfate and water hardness on glyphosate and glufosinate activity in corn. Canadian Journal of Plant Science 91(6): 1053-1059. https://doi.org/10.4141/cjps2011-047.
38. Somervaille, A., Betts, G., Gordon, B., Green, V., Burgis, M., & Henderson, R. (2012). Adjuvants: oils, surfactants and other additives for farm chemicals. Grains Research and Development Corporation, Kingston, Australia.
39. Tai, C.Y., Chang, M.C., Shieh, R.J., & Chen, T.G. (2008). Magnetic effects on crystal growth rate of calcite in a constant-composition environment. Journal of Crystal Growth 310(15): 3690-3697. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2008.05.024.
40. Thelen,D., Jackson, E.P., & Penner, D. (1995). The basis for the hard-water antagonism of glyphosate activity. Weed Science 43(4): 541-548. https://doi.org/10.1017/S0043174500081613.
41. Toledo, E.J., Ramalho, T.C., & Magriotis, Z.M. (2008). Influence of magnetic field on physical–chemical properties of the liquid water: Insights from experimental and theoretical models. Journal of Molecular Structure 888(1-3): 409-415. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2008.01.010.
42. Wills, G.D., Hanks, J.E., Jones, E.J., & Mack, R.E. (1998). Effect of oil adjuvants and nitrogen fertilizer on the efficacy of imazethapyr applied at conventional and ultralow spray volumes. Weed Technology 12(3): 441-445. https://doi.org/10.1017/S0890037X00044110.
43. Young, B.G., Knepp, A.W., Wax, L.M., & Hart, S.E. (2003). Glyphosate translocation in common lambsquarters (Chenopodium album) and velvetleaf (Abutilon theophrasti) in response to ammonium sulfate. Weed Science 51(2): 151-156. https://doi.org/10.1614/0043-1745(2003)051[0151:GTICLC]2.0.CO;2.