مقدمه:
تراكم گياهي يكي از مهمترين عوامل تعيين كننده توانايي گياه براي تسخير منابع مي باشد؛ تراكم گياهي بدليل اينكه در اغلب نظامهاي توليد گندم كاملاً تحت كنترل كشاورزي مي باشد، از اهميت خاصي برخوردار است. ممكن است كه تحت توليد گسترده دانه ، متمايز كردن اثرات تراكم گياهي از اثرات عوامل ديگر امري شديداُ مشكل باشد (اسنايدول ، ۱۹۴۸). هر چند، تمايلي در جهت شناخت روابط بين تراكم و عمكرد گياه به طور كمي، به منظور به وجود آوردن جمعيت بهينه و حداكثر عملكرد هاي قابل دسترس تحت وضعيت هاي گوناگون وجود دارد. در نتيجه،‌ اثر تراكم روي اندازه گياه گندم و توليد محصول توجه خاصي به خود جلب كرده است (دونالد، ۱۹۶۳؛ هاربر ۱۹۷۷؛ ويللي و هيث ، ۱۹۶۹).

گندم يك گونه خويش آميز است كه به شدت براي يكنواختي مورد انتخاب قرار گرفته است به نحوي كه اغلب گياهان گندم به طور ژنتيكي همانند و از نظر فنوتيپي مشابه هستند، كه اين امر ناشي از يكنواختي اندازه بذر و اين واقعيت كه بذور كاشته شده تمايل به جوانه زني همزمان دارند. از آنجائيكه گياهان گندم به طور معمول در وضعيت سبز تك گونه اي (كشت خالص) مي رويند، رقابت درون گونه اي شديد است. بنابراين رقابت يك فرايند بوم شناختي است كه تا حد زيادي واكنش گياهان گندم را به تراكم و آرايش گياهي تعيين مي كنند.

اصطلاح رقابت دلالت بر فرايندي دارد كه طبق آن گياهان به طور مشترك از منابعي (مثلاً عناصر معدني، آب و نور) استفاده مي كنند كه در مقادير ناكافي براي نيازهاي مشترك آنها وجود دارد (ساتوره، ۱۹۸۸) . رقابت باعث كاهشي در بقاء، رشد ماده خشك، و عملكرد دانه تك بوته هاي گندم مي شود. هر چند مديريت رقابت گياهي از طريق انتخاب تراكم ممكن است امكان دستيابي به عملكرد بيشينه در واحد سطح زمين را بدست دهد.

تعيين و درك مباني اكوفيزيولوژيكي واكنش عملكرد – تراكم گندم مي تواند به محققين اجازه دهد كه اثر عمليات مديريت زراعي بر توليد گندم را پيش بيني كرده و به كشاورزان و تكنسين ها كمك نمايند تا نظام هاي توليد محصول ؟ تحت شرايط گوناگون بوم شناختي طراحي نمائيد. در اين فصل در مورد چگونگي اثر تراكم گندم بر كاركرد محصول و چگونگي اثر شرايط محيطي با تصميمات مديريتي بر واكنش تراكم محصول بحث خواهد شد. در نهايت بحث مختصري در مورد چگونگي توصيف واكنش هاي عملكرد – تراكم به طور رياضي ارائه خواهد شد.
مباني اكوفيزيولوژيكي واكنش تراكم

توليد ماده خشك گندم تحت شرايط بالقوه توسط تشعشع خورشيدي دريافت شده و كارايي مصرف تشعشع كانوپي گياهي تعيين مي شود. تراكم گياهي عمدتاً در توانايي گياهي براي دريافت تشعشع (يا از يك ديدگاه بوم شناختي، تسخير منبع نور) اثر مي گذارد، چون شواهد اندكي در مرد اثرات تراكم روي كارآيي مصرف منابع وجود دارد. مشخص شده است كه بيشتر تشعشع برخوردي در طي مراحل توليد و نمو براي رشد گياه قابل دسترس نيست، زيرا در اين هنگام توسعه اندك سطح برگ باعث پائين بودن نور دريافتي توسط گياه مي شود.

بنابراين ممكن است افزايش يافتن تراكم سبب افزايش شاخص سطح برگ محصول و در نتيجه افزايش نسبت نور جذب شده گردد. ممكن است بهبود براكنش مكاني گياهان نيز به آنها كمك نمايد تا در اين مراحل اوليه رشد محصول كه مقادير شاخص سطح برگ پائين هستند، نور بيشتري دريافت نمايند. نتايج اوليه پاكريج و دونالد (۱۹۷۶) به وضوح نشان داد كه دستور تراكم در گستره ۴/۱ تا ۱۰۷۸ بوته در متر مربع توانست به طور موفقيت آميزي دريافت نور توسط گياهان گندم را تحت شرايط غرب استراليا افزايش دهد. نسبت بزرگتر نور دريافت شده در گياهان كشت شده با تراكم بالا، اغلب تفاوتهايي موجود در سرعتهاي رشد اوليه گياه كه از نتايج آن آزمايش محاسبه شده بودند را توجيه كرد. سرعت هاي رشد در گياهاني كه در تراكم هاي بالاتر كشت شده بودند، بيشتر بود.

در طي مراحل اوليه نمو، ممكن است رقابت در بين بوته هاي كوچك گندم تنها در تراكم هاي بسيار بالا مشهود باشد، و تمامي تك بوته ها گرايش به توليد ماده خشك مشابه اي دارند، در حاليكه توليد محصول در واحد سطح گرايش به افزايش خطي با تراكم دارد. همچنانكه توسط كيرا ، اوگادا، و شينوزاكي (۱۹۵۳) پيشنهاد شده است، رسم لگاريتم ماده خشك گياه در برابر لگاريتم تراكم به نشان دادن در طريقي گه تك بوته ها و محصولات واكنش نشان خواهند داد كمك مي كند (شكل ۷۰۱ را ملاحظه كنيد). با پيش رفتن نمو گياهي، اندازه و سطح برگ گياه افزايش مي يابد و شروع رقابت در تراكم كمتري مشهود مي گردد؛ با افزايش تراكم به بالاي حد آستانه تراكم، اندازه تك بوته كاهش پيدا مي كند. (شكل ۷۰۱)

اين آستانه تراكم ممكن است در هر زمان به فراخور شرايط محيطي و ويژگي هاي واريته گياهي تغيير نمايد. در وضعيت ها سبز محصولي كه بالاي حد آستانه تراكم مي باشند، شاخصي سطح برگ گندم امكان دريافت كامل نور و استفاده از منابع قابل دسترس را فراهم مي سازد؛ بنابراين سرعت رشد محصول براي شرايط محيطي تجربه شده توسط محصول، در حداكثر ميزان خود خواهد بود. در اين مرحله، تراكم مختلف گياهي كه تمامي آنها بالاي آستانه رقابتي مي باشند حداكثر سرعت هاي رشد در واحد سطح زمين را امكان پذير مي ماندند. حفظ حداكثر سرعت هاي رشد محصول، بويژه در طي دوره بحراني براي تعيين عملكرد، بسيار مهم است. اين دوره از شروع رشد خوشه تا آغاز رشد دانه مي باشد (فيشر،

۱۹۸۴؛ ساوين و اسلافر، ۱۹۸۱). هنگامي كه تراكم و يا شرايط محيطي براي اينكه محصول قبل از شروع رشد خوشه (يعني حدود ۲۰ روز قبل از گل شكفتگي) بتواند ۹۵ درصد نور را دريافت نمايد مناسب باشند. نمود محصول مستقل از تعداد بوته هاي استقرار يافته خواهد شد. بنابراين در گستره وسيعي از تراكم گياهي، وزن خشك خوشه در زمان گل شكفتگي و تعداد دانه براي به حداكثر رساندن عملكرد دادنه در واحد سطح به اندازه كافي خواهند بود.

 

شكل ۷۰۱٫ ارتباط خطي لگاريتم وزن گياه با لگاريتم تراكم براي مراحل مختلف رشد محصول

بنابراين به نظر مي رسد كه تراكم كاشت گندم به شدت به تجمع اوليه ماده خشك تأثير مي گذارند يك سري شواهد آزمايشي وجود دارد كه افزايش تراكم نه تنها جذب نور در اويل فصل، بلكه جذب ذخاير خاك، از جمله آب، را نيز بهبود مي بخشد. در يك محيط مديترانه اي به تراكم بالاي كاشت در كاهش تبخير در سطح خاك و افزايش توليد بيوماس و مصرف آب در مراحل اوليه رشد گياه سهيم بودند (بوگارد و همكاران، ۱۹۹۶)

همچنانكه اندازه گياهي افزايش مي يايد،‌ ممكن است سرعت رشد محصول پيش از تراكم گياهي، به فراهمي منابع بستگي پيدا كند. بنابراين ممكن است در صورتي كه تعداد بوته در طي دوره اي بحراني تعيين عملكرد زير آستانه رقابتي باشد، سرعت هاي رشد تنها تحت تأثير تراكم قرار بگيرند. عمليات محيطي و مديريتي مي توانند با تغيير تراكم به بالاي حدي كه موجب حداكثر سرعت رشد محصول مي شود، واكنش عملكرد محصول تراكم را تغيير دهد.

به طور كلي تراكم كاشت براي مزارع گندم، هب نحوي انتخاب مي شوند كه پوشش گياهي توليد شده قادر به استفاده از تمامي منابع بالا و زير سطح خاك باشد كه اين امر به گياه اجازه مي دهد تا در طي مراحل بحراني به حداكثر سرعت رشد دست يابد. ممكن است افزايش تسخير منابع در مراحل اوليه رشد از طريق تراكم هاي بالاي گياهي لزوماً باعث به حداكثر رسيدن سرعت رشد محصول در مراحل بحراني محصول شود. براي مثال ممكن است معرف زياد آب توسط يك محصول در مراحل اوليه رشد، موجودي آب خاك را در اواخر فصل رشد كاهش دهد، كه اين مسأله منجر به توليد عملكرد هايي مشابه با آنچه كه با تركم هاي پائين گياهي بدست آمده است، مي شود. در نواحي معتدله نيمه مرطوب مانند پامپاس جنوبي آرژانتين اين الگوي معرف آب منجر به كاهش مقادير كاشت بذر شده است (گالز و همكاران، ۱۹۸۶). همچنين دريافته شده است كه مقدار بذر كاشته شده به ندرت باعث بروز تفاوتي در عملكرد دانه گياهان در ناحيه نيمه خشك خاك قهوه اي كانادا در طي سالهاي خشك مي شود. (مك لئود و همكاران، ۱۹۹۶).

توليد ماده خشك
بوته اي گندم داراي توانايي جبران كردن جمعيت هاي گياهي اندك از طريق توليد پنجه اي بيشتر مي باشند. كل وزن ساقه گندم در واحد سطح زمين معمولاً با زياد شدن تراكم، به طور مجانب افزايش مي يابد. اين خط مجانب گستره وسيعي از تراكم ها را در بر مي گيرد، كه اين وضعيت عمدتاً ناشي از انعطاف پذيري اندازه تك بوته است تا كه باعث مي شود متوسط وزن گياه جهت جبران افزايش تراكم كاهش يابد. به عبارت ديگر همچنانكه تراكم ها به بالاي تراكم معمول كاشت افزايش مي يابد. كاهش متناسبي در وزن گياه صورت مي پذيرد

(شينوزاكي و كيرا، ۱۹۵۶؛ هاليدي ، ۱۹۶۰؛ لرنر و ساتوره، ۱۹۹۰). گزارش شده است كه بين وزن گياهاني كه داراي فاصله زيادي از يكديگر بودند وزن گياهاني كه در وضعيت هاي ؟ با مقدار معمول بذر بروئيد بودند، ۴۵ برابر تفاوت وجود دارد (پوكريچ و دونالد، ۱۹۶۷؛ آرياس ، ساتورده و گوگليل ميني ،‌۱۹۹۴). هر چند انعطاف پذيري فنوتيپي در بين ارقام نيز بشدت متغير است. براي مثال، آرياس، ساتوره و گوگليل ميني (۱۹۹۴) گزارش كردند كه بوته اي تنك رقم لئونز كه داراي توانايي پنجه دهي كمي مي باشد، در زمان بلوغ ۳/۱۴ گرم وزن داشتند، در حالي كه وزن بوته اي رقم ماركوس خوارز با توان پنجه دهي بالا، ۵/۲۴ گرم بود. بوته اي هر دو رقم كه در وضعيت سبز ۴۰۰ بوته در متر مربع كشت شده بودند، تفاوت معني داري

نداشته و به طور متوسط ۶/۱ گرم وزن داشتند. ذكر اين نكته مهم مي باشد كه مشخص شده است نمو در ارقام گندم تحت شرايط غيررقابتي ارتباطي با نمود آنها تحت شرايط وضعيت سبز متراكم ندارد (سيمه ، ۱۹۷۲؛ فيشر و كرتز ، ۱۹۷۶).

پذيرفته شده است كه در گستره تراكم هايي كه عملكرد حداكثر بدست مي آيد، محصول به حداكثر بهره بري ممكن از منابع محدود كننده اي چون عناصر معدني، آب و نور دست مي يابد. فراهمي منابع محدود كننده و توانايي ژنتيكي براي بدست آوردن و استفاده آنها، تا حد زيادي حداكثر عملكرد ساقه در واحد سطح زمين هر گونه محصول خاص گندم در يك محيط خاص ار تعيين مي كند (ويلي و هيث، ۱۹۶۹). آن دسته از عوامل محيطي مانند دما يا طول روز، كه بر طول فصل رويش اثر مي گذارند، مي توانند با تغيير دادن توانايي محصول براي تسخير منابع حداكثر وزن ساقه را نيز تحت تأثير قرار دهند براي مثال، روزهاي طولاني در ارتفاعات بالا از پنجه دهي گندم جلوگيري مي كند، و به همين دليل است كه در مناطقي مانند فنلاند، معمولاً از تراكم كاشتي معادل ۵۰۰ تا ۷۰۰ بوته در متر مربع استفاده مي شود (پلتونن و ساينيو ، ۱۹۹۷).

در مواردي، ارتباط بين تراكم و كل وزن اندام هاي هوايي در واحد سطح با يك مدال سهمي شكل بهتر بيان مي شود.به عبارت ديگر در يك تراكم خاص، يك حداكثر عملكرد متمايزي وجود دارد، و افزايش تراكم از اين نقطه،‌ عملكرد اندام هاي هوايي كاهش مي يابد. در اين حالات، افزايش تراكم كارايي محصول را براي تسخير يا استفاده منابع محيطي كاهش مي دهد (دونالد، ۱۹۶۳).

عملكرد دانه
پس از هاليدي (۱۹۶۰) به طور كلي پذيرفته شده است كه واكنش اندام هاي ذخيره اي (مثلاً دانه هاي به تراكم، توسط يك مدل سهمي شكل بهتر توصيف مي شود. به بيان ديگر عملكرد دانه و بيشتر ديگر اجزا، عملكرد در تراكم هاي بالاتر گياهي كاهش مي يابند. اين امر به طور كلي به اين حقيقت نسبت داده شده است كه تخصيث منابع به انتخاب ندام هاي ذخيره اي تا حد زيادي توسط رقابت تغيير مي كند، (هاوپس، ۱۹۷۷). معمولاً با افزايش يافتن تراكم، شاخص برداشت به طور تدريجي كاهش مي يابد، (دونالد و هامبلين ، ۱۹۷۶). علي رغم اين واقعيت كه واكنش هاي سهمي شكل به طور كلي براي روابط عملكرد دانه – تراكم پذيرفته شده اند، برخي از مطالعات جديد نشان مي دهند كه ممكن است روابط عملكرد – تراكم براي دانه گاهي اوقات توسط مدلهاي مجانب بهتر توصيف مي شود (مارتين وفيلد، ۱۹۸۷؛ ويلي و هاليدي،‌ ۱۹۷۱).

رابطه عملكرد دانه تراكم تا حد زيادي به نمود اجزاء جداگانه عملكرد بستگي دارد. همچنانكه قبلاً اشاره شد، ژنوتيپ هاي گندم معمولاً داراي انعطاف پذيري بالايي هستند. ممكن است شواهدي بر اين مدعا با مقايسه نمود گياهان در فواصل زياد با نمود گياهان در تراكم هاي حداكثر عملكرد بدست مي آيد. بوته هاي گندمي كه تحت تنش تراكم هستند، كوچكتر و داراي پنجه و دانه كمتري نسبت به گياهان با فاصله زياد از يكديگر مي باشند، (دونالد، ۱۹۶۳؛ پوكريچ و دونالد، ۱۹۶۷؛ فاريس و دپائو ، ۱۹۸۱؛ لرنر و ساتوره، ۱۹۹۰؛ رانا ، گانگا و پاچائوري ،

۱۹۹۵). تجزيه و تحليل اجزاء عددي عملكرد از كار پوكريچ و دونالد (۱۹۶۷) نشان داد كه در گستره ۴/۱ تا ۱۰۷۸ بوته در متر مربع، وزن تك دانه تنها ۴ درصد كاهش يافت در حاليكه تعداد دانه در گياه تا ۹۹ درصد كاهش پيدا كرد. در بين اجزاء تعداد دانه در واحد سطح تعداد خوشته در گياه و تعداد دانه در سنبله به ترتيب بيشترين و كمترين تأثير را پذيرفته بودند.
لرنر و مارك ماني (۱۹۸۶) و مك لئود و همكاران (۱۹۹۶) نيز دريافتند كه وزن دانه توسط تراكم گياهي تأثير نپذيرفت، اما اسكات، (داورتي و لانگر ، ۱۹۷۷؛ و دارونيكل ، ۱۹۷۸) پي بردن

د كه افزايش مقدار بذر كاشته شده، وزن دانه را كاهش داد. هر چه تعداد دانه در واحد سطح زميني كه آنها برداشت كردند بسيار زياد (۱۹۰۰۰ تا ۲۲۰۰۰ دانه در متر مربع) بيشتر از آنچيزي بود كه در آزمايش قبلي برداشت شده بود. بنابراين به نظر مي رسد كه عملكرد دانه بيشتري كه با تراكم بالاتر بدست آمد، با مقدار بيشتر سنبله در واحد سطح در ارتباط باشد. گياهاني كه تحت رقابت شديد قرار دارند، به دليل فراهمي اندك منابع رشدي گياه، كاهش تدريجي در سرعت رشد نشان مي دهند كه اثر چشمگيري بر تعيين تعداد دانه در طي دوره بحراني از ۲۰ روز پيش از گل شكفتگي تا ۱۰ روز پس از گل شكفتگي خواهد گذاشت. بنابراين امكان دارد كه رشد ساقه تأثير كمتري نسبت به عملكرد دانه بپذيرد، كه خود سبب

كاهشي در شاخص برداشت مي شود. از اين داده ها مشخث مي شود كه جمعيت خوشه فاكتور اصلي كنترل كننده واكنش عملكرد دانه گندم به تراكم مي باشد. بررسي مزارع تجاري خاطر نشان ساخته است كه عملكردهاي دانه همبستگي مثبتي با جميت هاي خوشه دارند (هارپر، ۱۹۸۳؛ كالدريني وهمكاران، ۱۹۹۵). در نظام هاي پربازده، به نظر مي رسد تا دارا بودن جمعيت هاي بزرگ خوشه ضروري باشد، كه اين وضعيت ممكن است تحت شرايط مساعد به دليل سهم پنجه دهي، با استفاده از مقدار كمتر بذركاري. و يا با استفاده از مقادير بالاي بذركاري (۵۰۰-۲۸۰ بوته در مترمربع) با يك تشكيل يكنواخت دانه عمدتاً روي سنبله اي ساقه اصلي حاصل مي شود. بنابراين در محصولات كم تراكم، پنجه ها يك جزء ضروري در تعيين تعداد خوشه ها در زمان برداشت محسوب مي شوند. پنجه دهي به عنوان يك پديده پيچيده شناخته شده است كه توسط عوامل دروني و محيطي كنترل مي شود (سانچر و همكاران، ۱۹۹۳).

براي مدت هاي مديدي، كاهش در تعداد پنجه هاي توليد شده توسط گياهان در تراكم بالا تقريباً تنها به فراهمي اندك منابع به ازاء هر بوته ارتباط داده شده بوده است. هر چند، مطالعات اخير دريافته اند كه اثر منابعي همچون تشعشع فعال فتوسنتز، با توليد پنجه و ماده خشك در ارتباط مي باشند، اما با فراهمي مشابه منابع، زماني كه نسبت، قرمز به قرمز دور تركيب نور كمتر بود، پنجه دهي نيز كمتر صورت گرفت (بارنز و بوگبي ، ۱۹۹۱) اين نتايج نشان مي دهد كه در گستره وسيعي از فراهمي منابع، ممكن است توليد پنجه گندم توسط واكنش هاي فتومورفوژنتيكي كه توسط كيفيت نور صورت مي گيرند، تأثير بپذيرد. بنابراين، تعداد پنجه نتيجه اي از برهمكنش بين علائم مبتني بر منابع محيطي و غيرمبتني بر منابع محيطي خواهد بود.

اگر چه ممكن است چنين در نظر بگيريم كه درون دامنه معمول تراكم هاي كاشت، سرعت و طول مراحل نموي محصول تغيير نمي كند، شواهدي وجود دارد كه برخي فرايندهاي نموي در شكل‌گيري عملكرد همان اوائل توسط تراكم تغيير مي يابن د (كري و فاريس، ۱۹۷۲؛ يو ، وان سانفورد و اگلي، ۱۹۸۸؛ لرنر و سري ، ۱۹۹۰) افزايش تراكم گياهي در دامنه ۱۸۰ تا ۹۳۰ بوته در متر مربع، تعداد برگ، سنبله و گلچه اي آغاز شده دو رقم گندم آرژانتين را كاهش داد (لرنر و سري، ۱۹۹۰).

دارونيكل (۱۹۸۰) پيشنهاد كرده است كه محصولات پرتراكم، تعداد بيشتري سنبله توليد كرده و در معرض خطر ؟ و خسارت آفات و بيماري بيشتر خواهند بود. اگر چه تراكم هاي متفاوت گياهي (۳۲۵ تا ۶۵۰ بوته در مترمربع) اثر اندكي روي فوتواسميلاسيون كربن در ساختارهاي فوقاني گياه، شامل ساختارهاي سنبله، داشتند، تراكم بالا بر تخصيص مواد به ؟ ساقه، پيري‌برگ تأثير گذاشتند (ورونا ، لوفر ، فناندز، ۱۹۸۰؛ ساراندون و چيدي چيمو ، ۱۹۸۵؛ وانگ و همكاران، ۱۹۹۷).
تراكم هاي بالا، ساقه به صادر كردن فوتواسميلات ها در طي پر شدن دانه گرايش مي يابد و سرعت پيري برگ افزايش پيدا مي كند. هر دو فرايند در عملكردهاي پايين دانه تحت تراكم هاي بالا نيز سهيم مي باشند.
اثر منابع بر واكنش تراكي گندم

فراهمي منابع محدود كننده اي همچون آب، نور، و عناصر غذايي، شكل و پارامتري روابط عملكرد – تراكم را تحت تأثير قرار مي دهد و اين كار تا حد زيادي از طريق اثر اين منابع بر حداكثر عملكرد ممكن در واحد سطح، در تراكم هاي عيار بالا صورت مي گيرد.

(جدول ۱٫۷ را ملاحظه كنيد.) براي، مثال كاربردهاي كود نيتروژن موجب افزايش عملكردهاي حداكثر گندم در واحد سطح تحت شرايط مزرعه اي شدند، اما هنگامي كه گياهان با فاصله زياد كشت شده بودند، تأثير اندكي بر حداكثر عملكرد داشتند (آرياس، ساتوره، و گوگليل ميني، ۱۹۹۴؛ جدول ۱).

واكنش به تراكم بستگي به فراهمي منابع محدود كننده دارند. زيرا رقابت براي منابع محدود كننده،‌ فرآيند پيش برده در وضعيت فرآيند محصول به شمار مي رود. نيتروژن به عنوان يك فاكتور محدود كننده عمده، به شدت با تراكم بر همكنش مي نمايد (اسنايدون، ۱۹۸۴). اگر نيتروژن فاكتور محدود كننده عملكرد باشند، تراكم بهينه و بنابراين حداكثر دانه با افزايش يافتن مقادير مصرف نيتروژن، بيشتر خواهند بود (شكل ۲٫ ۷). هنگامي كه اين منبع اصلي محدود كننده تأمين شود، سيستم گياه زراعي ممكن است قادر شود تا تراكم بالاتري را تحمل كرده و بنابراين عملكرد دانه بيشتري توليد نمايد. در درون گستره تراكم هاي گياهي كه حداكثر عملكردهاي دانه را امكان پذير مي سازند، ميزان تقاضا براي منابع رشد احتمالاً مشابه مي

باشد، بنابراين احتمال خواهد داشت كه مقدار مصرف نيتروژن يا تأمين آب مورد نياز بين تراكم هاي حد پائين و بالا براي توليد عملكرد حداكثر مشابه باشد (سالازار و همكاران، ۱۹۹۶).
نيتروژن تأييد زيادي روي رشد اوليه رويشي دارد؛ در حالي كه اين تأثيرات باعث افزايش وزن اندام هاي هواي مي شود، ولي اين خود به طور كلي شاخص برداشت را در هر تراكم گياهي كاهش مي دهد (دونالد و هامبلين، ۱۹۷۶). تأمين آب آشكارا با تراكم و واكنش به كاربرد كود نيتروژن بر همكنش مي كند. حالتي كه فراهمي آب در طي مراحل نموي انتهايي ناكافي مي باشد، ممكن است تراكم هاي بالا و افزايش مصرف نيتروژن به شدت عملكرد دانه را كاهش مي دهند.

اثر تاريخ كاشت و آرايش گياهي
در بين فاكتورهاي مديريتي كه ممكن است روابط عملكرد گندم و تراكم را تحت تأثير قرار دهند، تاريخ كاشت و آرايش كشت محصول از بيشترين درجه اهميت برخوردارند؛ هر دو اين فاكتور ها تحت كنترل زياد كشاورزان مي باشند. تاريخ كاشت ممكن است وزن گياه را در شرايط برون رقابت وتراكم بالا تحت تأثير قرار دهد (هاربر، ۱۹۷۷). گرچه اثرآن روي واكنش عملكرد گندم به طور گسترده مطالعه نشده است اثر تاريخ كاشت روي عملكرد حداكثر در واحد سطح را مي توان از افزايش يا كاهش در عملكرد حداكثر گياه با افزايش يا كاهش يافتن طول دوره رشد آن استنباط نمود (دونالد، ۱۹۵۱؛ شينوزاكي و كيرا، ۱۹۵۶؛ بليسدال ، ۱۹۹۶). اين اثر در ارقام جو كه در دامنه گسترده اي از تراكم ها در تاريخهاي متفاوت كاشت از پائيز تا بهار

كشت شده بودند نز مشاهده شده است (كريلي، ۱۹۶۹). تحت شرايط توليد گسترده محصول ممكن است تأخيري در كاشت نسبت به تاريخ بهينه آن نيازمند افزايش تراكم براي رسيدن به حداكثر عملكردهاي قابل دسترس باشد، زيرا در اين حالت رشد تك بوته كاهش مي يابد، (سنيگاگليسي و همكاران، ۱۹۸۶؛ پوپا ، ۱۹۹۵). هر چند ممكن است بر هم كنشبين تاريخ كاشت و واكنش تراكم از روي تغيير حداكثر عملكرد محصول در واحد سطح در اثر تاريخ كاشت، به واسطه تغيير كل منابع قابل دسترس به طور اعم يا شرايط محيطي در طي دوره اي بهتر اين تعيين عملكرد به طور اخص توضيح داده شود، بايد توجه داشت كه با افزايش يافتن تراكم گياهي، گياهان گندم به سختي قادر به جبران افت عملكرد ناشي از تأخير درتاريخ كاشت

مي باشند. هرچند اين عمل توليد حداكثر عملكردهاي قابل دستيابي را تحت شرايط كاشت دير ممكن مي سازد. عملكردهاي كم مرتبط، تأخير اين دركاشت معمولاً بازتابي از شرايط بد محيطي در طي دوره بحراني تعيين اجرا عملكرد مي باشد. بنابراين ممكن است محصولات ديركاشت به سمت توليد دانه هاي كمتري در واحد سطح و يا دانه هاي كوچكتر گرايش داشته باشند. جبران جزئي توليد تعداد دانه از طريق مديريت تراكم امكان پذير است، اما به سختي انتظار مي رود كه افزايش يافتن تراكم محصولات ديركشت، اثر مثبتي بر تعيين وزن دانه داشته باشند.

در يك تراكم معين گياهي، الگوهاي كاشت مي توانند تصادفي، توده اي ، يا منظم باشند؛ بوته هاي گندم معمولاً در روي رديف ها كشت مي شوند كه اين نحوه كاشت يك آرايش توده اي است. آرايش كاشت گياهان اغلب توسط “آرايش مستطيلي “ آنها توصيف مي شود كه عبارتست از نسبت فاصله بين رديف ها به فاصله بين بوته ها در روي يك رديف. به طور كلي در هر تراكمي اگر گياهان به طور منظم آرايش يافته باشند. يعني آرايش مستطيلي معادل ۱:۱ باشد، بيشترين عملكرد گندم بدست مي آيد (هاليدي، ۱۹۶۳؛ فيشر و ميلس، ۱۹۷۳؛ پانت ، ۱۹۷۹؛ آئولد ، كمپ و مد ، ۱۹۸۳). هر چند در صورتي كه تراكم ها در حد يا بيشتر از ميزان مورد نياز براي حصول حداكثر عملكرد باشند، اثر آرايش كاشت اغلب چشمگير نيست

(آئولد، كمپ و مد، ۱۹۸۳؛ نرسون ، ۱۹۸۰). وسعت تأثير گذاري مستطيليست بر عملكرد محصول بستگي به انعطاف پذيري تك بوته اي هر رقم خاص گندم و شرايط محيطي دارد. هاليدي (۱۹۶۳). گزارش كرد كه با كاهش فاصله رديف از ۲۰ به ۱۰ سانتيمتر، عملكرد بين ۸ تا ۳۲ درصد افزايش مي يابد. همچنين اغلب پژوهشهاي انجام شده در سطح جهان نشان داده اند كه فاصله رديف نزديكتر (۱۵ تا ۱۸ ساننتيمتر)، عملكردهاي دانه بالاتري نسبت به فواصل رديف بيشتر (معمولاً بيشتر از ۲۳ سانتيمتر) به دست مي دهد (گالز و همكاران، ۱۹۸۳؛ پانوار و

همكاران؛ تاكور و همكاران، ۱۹۹۶؛ ماليك ، هارون الرشيد و رزاق ۱۹۹۶؛ پاندا و همكاران، ۱۹۹۶). گرچه آزمايشات محدودي نشان دادند كه فاصله گسترده تر رديف موجب افت عملكرد گندم نشد (لافوند ، ۱۹۹۶).

با تجربه و تحليل آرايش مستطيلي مشخص مي شود كه اثر الگوها در بين مقالات داراي روند ثابتي نيست. چندين آزمايش گزارش كردند كه با افزايش مستطيليت در تراكم هاي پايين، كاهش ثابتي در عملكرد وجود داشت (فاوئت ، ۱۹۶۴؛ آئولد، كمپ و مد، ۱۹۸۳) (شكل ۳٫ ۷ الف را ملاحظه كنيد). در برخي از موارد ديگر، همچنانكه مستطيليت چه از طريق افزايش تراكم گياهي يا افزايش عرض رديف، افزايش پيدا نمود، عملكردهاي محصول در واحد سطح به تدريج كاهش پيدا كرد؛ گرچه ميزان كاهش هاي عملكرد در تراكم بالا بيشتر از تراكم پايين بودند (ويلر و هيث، ۱۹۶۹) (شكل ۳٫ ۷ ب را ملاحظه كنيد). هر چند نتايج به طور يكپارچه نشان مي دهند كه اگر گياهان كم تراكم در يك الگوي مربع كشت شوند، اختلاف بهتري براي دستيابي به عملكردهاي گياهان پرتراكم وجود خواهد داشت؛ هنگامي كه گياهان به جاي تراكم بالا در تراكم پايين كشت مي شوند، انتظار مي رود كه عملكرد دانه از يك توزيع مكاني بهتر گياه نفع ببرد. شواهد گزارش شده حاكي از اين است كه هر گونه نفع ناشي از آرايش مكاني توسط بهبود توانايي گياه براي بهره گيري از منابع قابل دسترس ايجاد شده است (كمپ، آئولد و مد، ۱۹۸۳). آرايش هاي مستطيلي احتمالاً سبب كاهش زودهنگام سرعت رشد محصول مي شود زيرا استفاده از منابعي كه در فاصله دور قرار دارند را به تأخير انداخته يا حتي از آن جلوگيري مي كند.

به علاوه كاهش فاصله بين رديف ها و مستطيليت و افزايش تراكم گياهي براي استفاده سريع از منابع مي تواند قابليت رقابت گندم در برابر علف هاي هرز را افزايش دهد (روس و هاربر، ۱۹۷۲؛ مد و همكاران، ۱۹۸۵؛ فلمينگ و همكاران، ۱۹۹۱؛ يونگ و اوگ ، ۱۹۸۸؛ ساتوره و آرياس، ۱۹۹۰؛ آرياس و ساتوره، ۱۹۹۱؛ سوليه و همكاران، ۱۹۹۱). چنين نتيجه گرفتند كه با كاهش فاصله رديف از ۲۳ به ۵/۷ سانتيمتر در هر دو مزرعه عاري از دم‌روباهي (Brumus Bechlinus) و پر از دم روباهي، يك افزايش ۱۸ درصدي در عملكرد مي تواند بدست آيد.
روابط رياضي بين تراكم و عملكرد گياه

مدل هاي رياضي براي فهم‌پذير كردن و پيش‌بيني اثر تراكم روي عملكرد مفيدي مي باشند. گرايش به روابط كمّي بين عملكرد محصول و تراكم تا حد زيادي توسط نياز براي تعيين واضح تراكم هاي مطلوب كاشت جهت توليد محصول برانگيخته شده است. در حالت آرماني، چنين روابطي بايد عوامل محيطي مانند منابع محدود كننده مؤثر بر واكنش محصول به تراكم را به حساب آورند. ويلي و هيث (۱۹۶۹)، ميد (۱۹۷۹، راتكوكسي (۱۹۸۳). بازنگري هاي جامعي از مدل‌هاي گوناگوني كه براي توصيف روابط عملكرد – تراكم به كار رفته اند انجام داده و مزايا و معايب توابع رياضي مختلف پيشنهاد شده را خاطر نشان ساختند. انواع متعددي از معادلات توصيف شده اند، اما تنها معادلات به اصطلاح معكوس براي عملكرد در گياه رضايت بخش شناخته شده اند و مي توانند يك برهمكنش ساده زيستي براي پارامترهاي معادله فراهم سازند چهار شكل اصلي معادله عكس عملكرد پيشنهاد شده اند. (۱)W-1=a+b.z

كه در آن W عملكرد اندام هاي هواي يا دانه در بوته، Z تراكم گياهي و تعداد بوته در واحد سطح و a و b پارامترهاي معادله مي باشند. اين ساده ترين نوع معادله بوده و تنها مدل مجانب را وصف مي كند. معادله (۱) اولين بار توسط شينوزاكي و كيرا (۱۹۵۶) پيشنهاد شده است پارامترهاي آن (b,a) مفهوم زيستي دارند. در اين معادله a معادل عكس عملكرد تك بوته (W-1) در يك تراكم بي نهايت پايين بوده و به عبارت ديگر تخميني از عملكرد گياهان تنك در شرايط عاري از رقابت مي باشد. ويلي و هيث (۱۹۶۹) اين پارامتر را به عنوان معياري از “ظرفيت ژنتيكي “ تك بوته اي محصول تلقي كردند. ارزش برازش يافته a عملاً تا حد زيادي به خصوصيات ژنتيكي يك رقم خاص بستگي دارد. اگر رابطه عملكرد – تراكم حقيقتاً مجانب

باشد، b با خط مجانب رابطه عكس دارد. به عبارت ديگر b عبارت از عملكرد حداكثر در واحد سطح در تراكم هاي بسيار بالا مي باشد؛ ممكن است b به عنوان معياري از “ظرفيت محيطي “ در نظر گرفته شود (ويلي و هيث، ۱۹۶۹). اين معادله به طور موفقيت آميزي براي توصيف نتايج بدست آمده از آزمايشات مزرعه اي با استفاده از كرت هاي بزرگ و كوچك با طرحهاي با قاعده آزمايشي استفاده شده است (لرنر و ساتوره، ۱۹۹۰).

معادلات ديگر يك پارامتر سوم را نيز در خود گنجانده اند، به نحوي كه مي توانند روابط سهمي شكل عملكرد تراكم را نيز توصيف نمايند.
براي مثال بليسدان (۱۹۶۶) عبارت زير را پيشنهاد كرد: (۲)
كه شكل ساده شده استفاده از يك مدل پيشنهاد شده توسط بلسيدان و نلدر (۱۹۶۰) مي باشد. اگر باشد، مدل رابطه مجانب را توصيف مي كند، اما اگر باشد، يك رابطه سهمي را توصيف مي نمايد.
هاليدي (۱۹۶۰ ب) عبارت زيرا را پيشنهاد نمود: (۳)
گزاره درجه ي دوم براي روابط سهمي به حساب مي آيد؛ اگر پارامتر C مساوي صفر باشد، آنگاه معادله به معادله شينوزاكي و كيرا (۱۹۵۶) ساده مي شود. فرزداقي و هريس (۱۹۶۸) عبارت زير را پيشنهاد كردند: (۴)
اگر باشد، اين معادله نيز همانند عبارت سوم به همان معادله اول تبديل مي شود.
راتكوسكي (۱۹۸۳) دريافت كه تمامي عبارت ها (۴-۱) به ؟ به سري هاي مختلف داده اي كه او تجزيه و تحليل كرد، برازش مي يابند، گرچه معادله (۳) مهمترين برازش خطي را به دست مي دهد. معادلات معكوس با وجود برازش خوب داراي برخي محدوديت ها هستند. به طور خاص همگي آنها قادر به فراهم كردن يك ساختار پراكندگي كه براي تجزيه و تحليل آماري، و براي تفسير صحيح پارامترها قابل قبول باشد، نيستند. هر چند، تكنيك هاي جديد آماري كه از تبديل داده ها و روش هاي غير خطي استفاده مي كنند، پردازش آماري تمايم چهار مدل ارائه شده، را بهبود بخشيده اند. (راتوكوسكي، ۱۹۸۳).
واكنش گياهان گندم به تراكم بايد از نظر آرايش مكاني گياهان نيز تعريف شده باشد. تحقيقات اندكي به تمايز گذاشتن بين تراكم و آرايش گياهي در هنگام مدل سازي واكنش محصول اختصاص يافته اند، زيرا واكنش به تراكم هاي متفاوت معمولاً در يك فاصله (ويلي و هيث، ۱۹۶۹). به نظر مي رسد كه در نظر گرفتن اثر مستطيليت روي معادلات عملكرد تراكم مهم باشد، بويژه زماني كه گياهاني كه از تراكم ها و فواصل رديف مختلف كشت شده اند، با يكديگر مقايسه مي شوند. در اين موارد، معادلات بايد علاوه بر اثرات مستطيليت قادر به توصيف اثرات تراكم نيز باشند. براي اين منظور پيشنهاد شده است كه فاصله روي رديف و بين رديف در صورت متغيرهايي در برخي از اين معادلات گنجانده شوند (ويلي و هيث، ۱۹۶۹). پيدا كردن هر گونه توصيف رياضي از ارتباط عملكرد – تراكم – مستطيليت در مورد پارامترهايي كه داراي مقدار مفهوم زيستي باشند مطلوب بوده و ممكن است به طور آزمايشي قابل اثبات باشد. معادلات عكس عملكرد كه در اين جا بحث شدند، ثابت شده اند كه از هر دو جنبه قوي هستند و ابزاري براي توصيف روابط مجانب با سهمي عملكرد فراهم مي سازند. هر چند تحقيقات كمي روي اثر مستطيليت وجود دارد و معادلات تنها در چند مورد اندك روي گياهان گندم امتحان شده اند.
ملاحظات پاياني
اين فصل نشان داد كه محصولات پس بازده، گندم بستگي به تك بوته هايي دارند كه يك فشار شديد رقابتي را تحمل مي نمايند. اين فصل روي اثر تراكم بر رشد عملكرد گياه متمركز شده بود و آگاهانه از هر گونه خبشي در مورد اثر تراكم بر مرگ ديگر گياهان اجتناب كرد، زيرا اين حالت در اغلب شرايط توليدمحصول، به عنوان يك فرايند وابسته به تراكم به ندرت اتفاق مي افتد. در اين فصل تلاش شد تا واكنش گياهان گندم به تراكم از يك گياه ديدگاه اكوفيزيولوژيكي و بوم شناختي بررسي شود. واكنش هاي كاركردي گياه و بر هم كنش هاي رقابتي مسئول اثرات تراكم روي عملكرد در محيط هاي مختلف و وضعيت هاي متفاوت مديريت محصول به شمار مي روند. قصد بر اين بود يك چهارچوب نظري كه منظور درك مباني واكنش و فراهم ساختن يك پايه منطقي جهت پيش بيني و دستور تراكم گياهي به محصولات آزمايشي يا تجاري ساخته شود. ممكن است تغيير تراكم محصول و آرايش به عنوان روشي جهت تغيير ساختار زماني و مكاني محصول و به اين طريق استفاده از منابع محصول نگريسته شود. تراكم هاي بالا براي هر محيط خاص بايد استفاده بيشتري از منابع محيطي كه در اوايل فصل دسترس هستند تأمين سازند؛ هر چند واكنش هاي عملكرد متراكم هنوز به شدت بر طريقه مصرف منابع در طي دوره اي بحراني تعيين اجزا عملكرد متكي هستند. با توجه به اين مسأله دستورزي تراكم بايد تنها هنگامي مؤثر باشد كه اطمينان حاصل شده باشد كه محصول بايد قادر به دستيابي به حداكثر سرعت هاي رشد ممكن در طي اين دوره ها باشد.
منابع
پايان فصل هفت

فصل هشت
تأثير علف هاي هرز بر عملكرد گندم
مقدمه
در يك مقياس جهاني، از نظر سطح اشغال شده و عملكرد دانه توليدي، گندم با ۲۲۲ ميليون هكتار سطح زير كشت و توليد ۵۶۴ ميليون تن، مهمترين گياه زراعي به شمار مي رود. اگر چه گندم در آمريكا از نظر سطح زير كشت در مقام دوم پس از ذرت قرار دارد؛ ولي مهمترين گياه زراعي در اروپا، كانادا و استراليا مي باشد (اوركه و همكاران، ۱۹۹۴). در بريتانيا با وجود كاهش اخير در سطح كشت به دنبال معرفي خارج كردن زمين از چرخه توليد، هنوز گندم بيشترين سطح زير كشت يعني ۲ ميليون هكتار را به خود اختصاص داده است.
علف هاي بيشتري باري استفاده در غلات نسبت به ديگر محصولات به ثبت رسيده اند و بيشترين استعمال علف كش نيز در غلات دانه ريز صورت مي گيرد. در بريتانيا، ميزان تركيبات فعال كه در گندم به كار مي رود، با متوسطي حدود ۳۲/۲ فراورده بكار رفته در هكتار بيش از هر محصول زراعي ديگر است (اورسون ، ۱۹۸۷).
علف هاي هرز گندم
تركيب جامعه گياهي علف هرز گندم بازتابي از فصل كاشت، كنترل زراعي و شيميايي علف هرز، منطه جغرافيايي، و نوع خاك مي باشد بنابراين در مزرعه گندم زمستانه، گونه اي علف هرز كه در پائيز جوانه مي زدند غالب خواهند بود، در حاليكه مزارع گندم بهار براي يك ساله اي تابستان مطلوب خواهد بود. بي شك همانطور كه توسط آندريسن ، استرين ، استريبيگ ،‌(۱۹۹۶) نشان داده شده است بدنبال كشف علف كشهاي انتخابي از نوع تنظيم كننده اي رشد (آريلوكسي آلكانوئيك اسيدها ) مشخصه فلور علف هرز پهن برگ غلاا به طور چشمگيري كاهش يافته است. در اروپا تأكيد بيشتر بر كاشت زود گندم زمستانه با استفاده از فن آوري هاي خاك ورزي حداقل ، به آلودگي شروع توسط علف هاي هرز چمن يكساله و چند ساله كمك كرده است (فرود-ويليامز ، ۱۹۸۸). در آمريكاي شمالي، گسترش دم روباهي سبز ، در كشت مداوم گندم ، و جوموشك در غباب شخم توسط هدم ، تسير ، و ديك (۱۹۹۱) اثبات شده است. آلودگي گندم زمستانه در مزارع هر سال كشت با علف پشمكي توسط بلك‌شاو و همكاران (۱۹۹۴). گزارش شده است. آنها همچنين وجود علف هاي هرز كمتري را در كشت تناوبي نسبت به كشت مداوم گندم زمستانه يادآوري شدند. برعكس، در نظام بدون شخم آلودگي هاي علف هرز بيشتري نسبت به شخم حداقل يا متداول مشاهده شده است (بلاك شاو و همكاران، ۱۹۹۴). اين مشاهدات توسط گيل و ارشاو (۱۹۹۵) نيز مورد تأييد قرار گرفته است، هر چند دركسن و همكاران (۱۹۹۳) نتوانستند ارتباطي بين افزايش علف هاي هرز چمني يكساله و نظام بدون شخم بيد انجاميد. عوامل شخم مؤثر بر تركيب جمعيت علف هرز توسط موير و همكاران (۱۹۹۴) بازنگري شده است.
افزايش اتكاء بر فنيل داده هاي جايگزين شده ايزوپروتورون و كلوروتورون در بريتانيا، منجر به افزايش مقاومت به علف كش در دم روباهي كشيده گرديده است، گواينكه مقاومت به آريكوكسي-فنوكسي پروپيونات‌ها و سيكلوهگزانديون ها براي گونه اي جچم ، و يولاف در استراليا امريكاي شمالي و بريتانيا گزارش شده است (هيپ ، ۱۹۹۷).
بر طبق گزارش اوئركه و همكاران (۱۹۹۴) علف هاي هرز عمده گندم شامل گونه اي يولاف، مرغ ، خارلته ، و پيچك صحرايي مي باشند. اگر چه گونه اي يولاف داراي بركنش جهاني هستند، ولي گونه اي Setaria و نيز علف پشمكي به طور خاص در امريكاي شمالي مسئله ساز هستند، در حاليكه دم روباهي كشيده تا حد زيادي به مناطق شمال غربي اروپا محدود شده است.
Apeara Spica-Venti عمدتاُ در غرب اروپا يافت مي شود و جار و علفي دو پرچمي به ويژه در جنوب اروپا شيوع دارد. علف هاي هرز اصلي گندم در استراليا عبارتنداز: جاروعلفي دو پرچمي، چچم ، و نوعي خوني‌واش . گونه خوني‌واش Phalaris minor يك مشكل عمده گندم در هندوستان به شمار مي رود. ديگر علف هاي هرز مرتبط با محصولات گندم شامل گونه اي علف هفت‌بند ، سلمه‌تره ، گندمك ، و كله‌گر به چهار سر مي باشند (سالونن ، ۱۹۹۲ الف).
بررسي علف هاي هرز گندم در بريتانيا، گونه اي يولاف مرغ، دم روباهي كشيده، چمن ، و گونه جاروعلفي سترون ، را به عنوان علف هاي هرز باريك برگ عمده، و شير پنير (بي‌تي‌راخ) ، بنفشه مزرعه اي ، گندمك، فراموشم مكن ، حرف سرخ ، سيزاب ايراني ، و گونه اي بابونه را به عنوان علف هاي هرز پهن برگ يكساله غالب مزارع گندم زمستانه تعيين نمود (فرود-ويليامز و چانسلور ، ۱۹۸۲؛ چانسلور و فرود – ويليامز، ۱۹۸۴؛ وايت‌هيد و رايت، ۱۹۸۹). ساودرا و همكاران (۱۹۸۹) گزارش كردند كه شايع‌ترين علف هاي هرز باريك برگ در جنوب اسپانيا عبارتنداز يولاف قرمز وحشي ، چچم، گونه هاي خوني‌واش، پنجه مرغي و جاروعلفي دو پرچمي.
تلفات عملكرد
بر طبق برآوردهاي كرامر (۱۹۶۷)، در سطح جهان علف هاي هرز موجب تلفات چشمگير علمكرد گندم (۸/۹ درصد) مي شوند، اما برآوردهاي جدبد نشاندهنده حتي كاهش هاي بيشتر عملكرد (۱/۱۳ درصد) به دليل معرفي ارقام با قدرت رقابتي كمتر ومصرف بيشتر كودها وتنظيم كننده اي رشد گياه مي باشد (اوئركه و همكاران، ۱۹۹۴).
در كانادا، تنها در منطقه آلبرتا ، يك كاهش ده درصدي در عملكرد به رقابت با يولاف وحشي نسبت داده مي شده كه اين افت عملكرد معادل ۰۰۰/۲۶۰ تن مي باشد (نالواجا ، ۱۹۷۷). در ساسكاجوان ، تلفات نسبت داده شده به Setaria Virdis حدود ۸/۷ درصد بود. نالواجا (۱۹۷۷) تفاوت عملكرد گندم و جو را براي كانادا در مجموع حدود ۵/۳ ميليون تن برآورد كرد كه نشانگر افت بيش از ۲۰ درصدي در ايالات هاموئي كانادا مي باشد.
در ايالات متحده، گونه‌هاي Bromus دليل اصلي افت عملكرد بود و در آزمايشات انجام شده بين سالهاي ۱۹۸۳ و ۱۹۸۶ در اكلاهما، تلفات علمكرد از ۳/۴۶ تا ۷/۴۸ درصد متغير بود (راتليف و پيپر ، ۱۹۸۷). تراكم هاي ۲۴، ۴۰ و ۶۵ بوته بر مترمربع علف پشمكي عملكردهاي گندم زمستانه را به ترتيب تا ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درصد كاهش داد (استالمن و ميلر، ۱۹۹۰). تلفات ناشي از گونه هاي يولاف در حد ۷/۲ ميليون تن برآورد شدند (نالواجا، ۱۹۷۷)، در حاليكه براي آمريكاي جنوبي و استراليا، تلفات ناشي از رقابت يولاف وحشي ۱۵ درصد عملكرد برآورده شده است. همچنين مارتين، مك‌ميلان و كوك (۱۹۸۸) نشان داده كه بر مبناي يك عملكرد ۴۷٫۲ بر هكتاري كاهش عملكرد به دليل وجود علف هاي هرز در نيوساوت ولز (۱۹۸۵-۱۹۸۳) در حد ۳۷/۰ تن بر هكتار (معادل ۱۵ درصد) محاسبه شده بود.
در شمال اروپا ميانگين خسارات ناشي از يولاف حدود ۳ درصد برآورد شده است، اما كاهش اين تا حد ۱۲ درصد نيز مشاهده شده اند. به طور كلي، كنترل علف هاي هرز پهن برگ (آمسيب ، ۱۹۸۵؛ داويز، ۱۹۸۸) منجر به واكنش هاي عملكرد كمتري نسبت به حذف علف هاي هرز باريك برگ (حدود ۱۰ درصد) شده است. با اين وجود در بريتانيا ويلسون و كوسانس (۱۹۸۳) كاهش عملكرد هاي معادل ۳/۱۱ درصدي از علف هاي هرز پهن برگ و ۹/۲۴ درصدي از علف هاي هرز باريك برگ گزارش كردند، در حاليكه واكنش هاي عملكرد ۴۵ تا ۱۲۰ درصدي به دنبال دم روباهي كشيده مشاهده شد (كلارك، ۱۹۸۷). همچنين خسارات ۶۷ تا ۸۵ درصدي و ۳۴ تا ۷۱ درصدي براي عملكرد محصولات كم و پرتراكم گندم از آلودگي جاروعلفي سترون گزارش شده است (كوسنس ، پولارد ، ودانز، ۱۹۸۵). متأسفانه كنترل آن دسته از علف هاي هرز كه داراي بيشترين قدرت رقابت در نظر گرفته مي شوند (علف هاي چمني يكساله ناميده مي شوند) بيشترين هزينه را نيز مي طلبد. (كين، ۱۹۹۱).
آلودگي گندم زمستانه توسط Apera Spica-venti در لهستان باعث كاهش هاي ۶۵ درصدي عملكرد دانه به عنوان پيامدي از كاهش تعداد خوشه، طول خوشه و وزن دانه گرديد (رولا و رولا، ۱۹۸۳). تجزيه رگرسيون يك ارتباط بين تعداد پانيكل و كاهش عملكرد نشان داد، به نحوي كه براي افزايش پانيكل در متر مربع، يك افت ۴/۰ درصدي در عملكرد صورت گرفته بود. و بر اين اساس، آستانه اي اقتصادي علف هرز حدود ۱۰ تا ۲۰ بوته در متر مربع محاسبه گرديد.
آفننتولي و الفترو و هورينوس، (۱۹۹۶) نشان دادند كه گرچه دو گونه خوني‌واش
(P.miner; P.brachystachys) در يك تراكم ۷۶ بوته بر متر مربع هيچ تأثيري بر عملكرد نداشتند، تراكم هاي ۱۵۰ و ۳۰۴ بوته در مترمربع هنگامي كه تا زمان برداشت موجود بودند به ترتيب ۲۳ تا ۲۸ درصد و ۳۶ تا ۳۹ درصد عملكرد را كاهش دادند. در هندوستان مهرا و گيل (۱۹۸۸) گزارش كردند كه وجود Phaloris minor در تراكم هاي ۵۰ و ۲۵۰ بوته در مترمربع، عملكرد را به ترتيب تا ۸ و ۴۴ درصد كاهش داد. باليان و ماليك (۱۹۸۹) نيز گزارش كردند كه بوته در مترمربع عملكرد را تا ۳۰ درصد كاهش داد.
رقابت
جالب توجه است كه نسبت به ديگر گياهان زراعي اصلي يعني، ذرت، سويا، پنبه، برنج و جو، اطلاعات كمي در رابطه با اثرات علف هاي هرز در گندم منتشر شده است. منابع انتخابي در مورد اثرات علف هاي هرز گندم كه بيش از سال ۱۹۸۷ منتشر شده اند، در مروري از رقابت گياهي توسط زيمدال (۱۹۸۰) گنجانده شده اند. بر خلاف ديگر گياهان زراعي، اطلاعاتي

روي دوره بحراني رقابت (دوره حفظ بدون علف هرز) گندم به جز چند استثناإ (ريدريخ ، ۱۹۷۴؛ ولش و همكاران؛ در حال چاپ) موجود نيست. با اين حال ويلسون، و كوسانس (۱۹۷۸) نشان كرده اند كه عملكردها بوسيله تاريخ حذف علف هرز بيشتر از ثمر بخشي علف‌كش تأثير پذيرفته بودند بنابراين براي مثال كنترل يولاف وحشي در گندم زمستانه توسط علف كش باربان در مرحله سه برگي مزيت عملكرد بيشتري نسبت به كاربرد بنزوئيل پروپ اتيل در بهار بدست داد. بيشترين واكنش عملكرد از مصرف پي در پي هر علف‌كش در نصف مقدار توصيه

شده بدست آمده بود. نتايج مشابه اي به دنبال از بين بردن يولاف وحشي و دم روباهي كشيده به ترتيب با ديفنزوكوات و كلوفوپ ايزوبوتيل با وجود سنتز شدن ناكامل علف هاي هرز حاصل شده بود (ويلسون، ۱۹۷۹). هيچ مزيت عملكرد بيشتري از تيمار در بهار نتيجه نشد و عملكرد ها تفاوت معني‌داري كاربرد نصف مقدار توصيه شده نداشتند.

علاوه بر اين گرچه كنترل كلي علف هاي هرز به دنبال كاربرد پائيزه علف‌كشها از كارايي كمتري برخوردار بود، واكنش عملكرد از كننترل علف هاي هرز پهن برگ براي تيمار پائيزه از تيمار در بهار بيشتر بود (ويلسون، ۱۹۸۰). برعكس در سري ديگر از آزمايشات، كاربرد علف‌كش در مرحله سه برگي (GS 1.3) در نوامبر موجب هيچ گونه برتري در عملكرد به مرحله شروع ساقه دهي (GS 3.0) در اواخر آوريل نگرديد كه اين امر تا حدي به آب و هواي شديد زمستانه نسبت داده شده بود. (ويلسون، ۱۹۸۲). بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه حذف علف‌هاي هرز پهن برگ در پائيز همواره براي حداكثر واكنش عملكرد ضروري نيست مشروط به اينكه اين علف ها پيش از ساقه رفتن گندم از بين برده شوند.

در مقايسه اي از ۱۲ آزمايش گندم زمستانه كه در طي سالهاي برداشت ۱۹۸۰ و ۱۹۸۱ صورت گرفت، مزيت هاي عملكرد چشمگيري در ۵ تا از آزمايشات رخ داد، اما در هيچ يك از موارد تيمارهاي پائيزه موجب عملكرد بيشتري نسبت به تيمارهاي بهاره نگرديدند (ارسون، ۱۹۸۲).
اين باعث شد ارسون چنين نتيجه بگيرد كه در اكثر آزمايشات ارزيابي شده، حذف بهاره علف هاي هرز پيش از شروع ساقه دهي، حداقل به اندازه كنترل پائيزه كارآمد بود.
متقاقباً ويلسون، تورنتون و لوتمن (۱۹۸۵) نشان دادند كه واكنش به حذف پائيزه علف هاي هرز پهن برگ محدود شده بود (كمتر از يك تن در هكتار)، به استثناء يك آزمايش كه در آن كنترل شير پنير موجب ۴ تن افزايش عملكرد در هكتار شد. هر چند بر خلاف كنترل علف هاي هرز پهن برگ، ناتواني در از بين بردن دم روباهي كشيده در پائيز منجر به افت هاي شديد

عملكرد غالباً بيش از ۴ تن در هكتار گرديد. قبلاً ويلسون (۱۹۸۰) خاطر نشان كرده بود كه براي آلودگي هاي مخلوز علف هاي هرز پهن برگ و دم روباهي كشيده، تيمار پائيزه منتج به بهره عملكرد بيشتري شد، به شرط اينكه دم روباهي كشيده، به طور كافي كنترل شده بود علاوه بر اين ارسون (۱۹۸۰) در يك مقايسه اي از ۱۱ آزمايش گندم زمستانه، نتيجه گرفت كه واكنش هاي عملكرد چشمگيري از حذف پائيزه گندمك بدست آمده بود، اگر چه واكنش هاي ؟ تنها در سه تا از ۱۱ آزمايش رخ دادند.

مدل هاي شبيه‌سازي رقابت بين علف هاي هرز پهن برگ يكساله و گندم زمستانه در هلند نشان مي دهند كه علف هاي هرزي كه در بهار سبز مي شوند، اثرات ناچيزي روي عملكرد دارند، در حالي كه انواعي كه در پائيز سبز مي كنند، مي توانند سبب افت واقعي عملكرد تا بيش از ۲ درصد شونند (لاتز ، كروف و گرونولد ، ۱۹۹۰).
شاخص هاي رقابت

ارتباط بين افت عملكرد محصول و تراكم علف هرز معمولاً با يك هذلولي راست گوشه مطابقت دارد. به نحوي كه همچنان كه تراكم علف هاي هرز افزايش يابد، افت عملكرد به ازاي تك بوته علف هرز كاهش مي يابد و در تراكم بالاي علف هرز به يك خط مجانب فوقاني نزديك مي شود. مثال هايي از اين رابطه بين گندم و يولاف وحشي (كوسنس و همكاران، ۱۹۸۷؛ مارتين، كوليس ، و مك‌نامارا ، ۱۹۸۷).

جار و علفي دو پرچمي (گيل، پوله ، و هولمز ، ۱۹۸۷)، جار و علفي سترون (كوسنس و همكاران، ۱۹۸۸)، علف پشمكي (استالمن و ميلز ۱۹۹۰؛ للك شاو، ۱۹۹۳)، بابونه سوراخدار (داگلاس و همكاران، ۱۹۹۱)، شير پنير (زانين ، برتي ، تونيولو ، ۱۹۹۳)، بگونه اي خوني‌واش (آفنتولي و الفترو هورينوس ، ۱۹۹۶)، سيزاب عشفه اي (آنگونين ، كاساتل و مينارد، ۱۹۹۶).
تصميم در مورد كنترل علف هاي هرز در كوتاه مدت بستگي به نفع مالي عايد شده خواهد داشت. ممكن است كه در پايين تر از يك تراكم خاص علف هرز هيچ نفعي آشكار عملكردي از حذف علف هرز هنوز قابل مشاهده نباشد. آستانه اقتصادي عبارت است از تراكمي از علف هرز است كه در آن هزينه يك علف كش و معرف آن كاملاً با نفع مالي واكنش عملكرد در

توازن مي باشد. در عمل يك رهيافت طولاني مدت براي محاسبه پيامدهاي جايگزيني بيشتر بذر در آلودگي آتي علف هرز لازم است كه به عنوان آستانه بهينه اقتصادي شناخته مي شود. (مدل اي كه تعيين آستانه هاي گوناگون را امكان پذير مي سازند، براي علف هاي هرز باريك برگ يكساله يولاف وحشي (كوسنس و همكاران، ۱۹۸۶) و دم روباهي كشيده، (دويله، كوسنس و موس، ۱۹۸۶). ساخته شده اند. براي يولاف وحشي يك آستانه بهينه اقتصادي ۲ تا ۳ گياهچه در متر مربع براي گندم زمستانه تيمار شده با ديفنزوكوات

محاسبهشده است. اين آستانه براي دم روباهي كشيده، ۵/۷ گياهچه در مترمربع برآورد شده بود، به شرط اينكه بلافاصله پس از سبز شدن؛ كلوروتولورون تيمار صورت گرفته بود. اين مقادير به ميزان چشمگيري كمتر از آستانه اي اقتصادي يكساله مربوط هستند كه به ترتيب معادل ۱۲-۸ و ۵۰-۳۰ گياهچه در مترمربع مي باشد. هر چند در عمل بايد مقداري نقصان سومندي علف كش يا ناله هنجاري در سبز شدن را به ترتيب در آستانه هاي ۱ و ۵ بوته در متر مربع پذيرفت. به طور مشابه با فرض يك ارزش، ۱۰۰ پوندي براي هر تن دانه، هزينه علف‌كشي شامل كاربرد ۴۰ پوند در هكتار و كارايي ۱۰۰ درصد علف‌كش، يك آستانه اقتصادي ۱/۷ بوته در متر مربع براي جاروعلفي سترون در گندم زمستانه استنتاج شده بود. (كوسنس و همكاران، ۱۹۸۸).
چنين آستانه اي منتج به كاهش هاي مورد انتظار ۳۲/۰ تا ۴۵/۰ تن بر هكتار در عملكرد گرديد.

در آلمان، گروويت ، هيتفوس ، (۱۹۹۰) مقادير آستانه ثابتي معادل ۲۰ تا ۳۰ بوته در متر مربع براي علف هاي هرز باريك برگي شامل دم روباهي كشيده اما فاقد يولاف وحشي پيشنهاد كردند براي علف هاي هرز پهن برگ، اين مقادير بالاتر بودند (۵۰-۴۰ بوته در متر مربع) به استثناء شير پنير (۵/۰ – ۱/۰ بوته در متر مربع) و fallopia conrolrulus (0/2 بوته در متر مربع) و همچنين در ايتاليا، زانين، برتي و تونيولو (۱۹۹۳)، آستانه اي اقتصادي براي يولاف قرمز وحشي، زيرگونه ludoriciana را در گندم زمستانه بسته به انتخاب علف‌كش بين ۷ تا ۱۲ بوته در متر مربع برآورد كردند. براي دم روباهي كشيده و چچم پرگل ، آستانه ها بين ۲۵ و ۳۵ بوته در متر مربع متغير بود، براي جاروعلفي سترون كمتر از ۴ بوته در متر مربع بود. در حاليكه اين

آستانه براي شير پنير تنها ۲ بوته در متر مربع بود. هر چند اين آستانه ها تا حد زيادي تحت تأثير فراهمي نيتروژن بوده اند، به نحوي كه در غياب نيتروژن، آستانه ها براي هر دو علف هرز جاروعلفي سترون و شيرپنير قابل چشمپوشي بود.