Investigation the use of living and non-living mulches in weed control of coriander (Coriandrum sativum L.)

Document Type : Research Paper

Authors

Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, I. R. Iran

10.22099/iar.2023.44018.1496

Abstract

Weeds are the most important limiting factors in agricultural systems and the use of mulch is considered as a suitable solution in the ecological management of weeds. In order to evaluate the coriander yield and its weed control, a factorial experiment was conducted at the research farm of the Faculty of Agriculture, University of Zanjan in 2020. The first factor was the types of mulches including ratios of 100 % (40.0 kg ha-1), 66 % (26.4 kg ha-1), and 33 % (13.2 kg ha-1) of clover (Trifolium alexandrinum L.) and 100 % (20.0 kg ha-1), 66 % (13.2 kg ha-1), and 33 % (6.6 kg ha-1) of alfalfa (Medicago scutellate L.) as living mulches, wheat straw (Triticum aestivum L.) (one kg m-2) as a non-living mulch, and a non-mulched treatment and the second factor was weed control including complete weed control, once-weed control and non-weed control. The results showed that the effects of the treatments of mulch type and weed control were statistically significant on the components of yield and yield of coriander. The highest grain yield (1601.4 kg ha-1), biomass yield (3901.0 kg ha-1) and essential oil yield (3.35 kg ha-1) were recorded in wheat straw mulch under complete weed control conditions. Clover at densities of 100 % and 66 % caused suffocation and complete destruction of coriander plants. Therefore, the grain yield and biomass production of coriander in these treatments were equal to zero. Alfalfa at low densities had no significant effect on weed control. Complete control of weeds caused a significant increase in all evaluated traits in coriander. The results of the present study showed that wheat straw mulch is a suitable solution for controlling coriander weeds, which not only does not interfere with the growth of coriander but also causes effective control of its weeds. Therefore, considering the importance of integrated control of weeds in sustainable agricultural systems, the use of wheat straw mulch can be introduced as one of the strategies to reduce the use of chemical pesticides and reduce environmental pollution.

Keywords

Article Title [Persian]

بررسی استفاده از مالچ‌های زنده و غیر زنده در کنترل علف‌های هرز گشنیز (Coriandrum sativum L.)

Authors [Persian]

  • مهسا محمدی
  • مجید پوریوسف
  • مرضیه ندرلو
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران، ج. ا. ایران
Abstract [Persian]

علف‌های هرز مهم‌ترین عامل محدودکننده در سیستم‌های کشاورزی می‌باشند و استفاده از مالچ به‌عنوان راهکاری مناسب در مدیریت اکولوژیک علف‌های هرز در نظر گرفته می‌شود. به‌منظور بررسی عملکرد و کنترل علف‌های هرز گشنیز، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال 1399 انجام شد. فاکتور اول، نوع مالچ شامل نسبت‌های 100 درصد (40 کیلوگرم در هکتار)، 66 درصد (26/4 کیلوگرم در هکتار) و 33 درصد (13/2 کیلوگرم در هکتار) شبدر (Trifolium alexandrinum L.) و 100 درصد (20 کیلوگرم در هکتار)، 66 درصد (13/2 کیلوگرم در هکتار) و 33 درصد (6/6 کیلوگرم در هکتار) یونجه (Medicago scutellate L.) به‌عنوان مالچ‌های زنده، کلش گندم (Triticum aestivum L.) (یک کیلوگرم در مترمربع) به‌عنوان مالچ غیرزنده و یک تیمار بدون مالچ و فاکتور دوم، کنترل علف‌های هرز شامل کنترل کامل علف‌های هرز، یکبار وجین علف‌های هرز و عدم کنترل علف‌های هرز بود. نتایج نشان داد که تیمارهای نوع مالچ و کنترل علف‌های هرز بر اجزای عملکرد و عملکرد گشنیز از نظر آماری معنی‌دار بود. به‌طوری‌که، بیشترین عملکرد دانه (1601/4) کیلوگرم در هکتار)، عملکرد زیست‌توده (3901 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد اسانس (3/35 کیلوگرم در هکتار) در مالچ کلش گندم تحت شرایط کنترل کامل علف‌های هرز مشاهده شد. تراکم‌های 66 و 100 درصد شبدر، باعث خفگی و از بین رفتن کامل بوته‌های گشنیز شد. لذا، عملکرد دانه و زیست‌توده گشنیز در این تیمارها معادل صفر بود. همچنین، تراکم‌های پایین یونجه، تأثیر معنی‌داری بر کنترل علف‌های هرز نداشت. کنترل کامل علف‌های هرز باعث افزایش معنی‌داری در تمامی صفات ارزیابی شده در گشنیز شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که استفاده از مالچ کلش گندم راه حل مناسبی برای کنترل علف‌های هرز گشنیز است که نه تنها در رشد و نمو گشنیز تداخلی ایجاد نمی‌کند، بلکه باعث کنترل مؤثر علف‌های هرز آن نیز می‌شود. از این رو با توجه به اهمیت کنترل تلفیقی علف‌های هرز در سیستم‌های کشاورزی پایدار، استفاده از مالچ کلش گندم را می‌توان به‌عنوان یکی از راهکارهای کاهش استفاده از سموم شیمیایی و کاهش آلودگی محیط زیست معرفی نمود.

Keywords [Persian]

  • عملکرد اسانس
  • عملکرد دانه
  • کنترل علف‌های هرز
  • گیاهان پوششی
  • مالچ کلش گندم

References

Akhtar, K., Wang, W., Khan, A., Ren, G., Afridi, M. Z., Feng, Y., & Yang, G. (2018a). Wheat straw mulching with fertilizer nitrogen: An approach for improving soil water storage and maize crop productivity. Plant, Soil and Environment, 64, 330–337.
Akhtar, K., Wang, W., Ren, G., Khan, A., Feng, Y., & Yang, G. (2018b). Changes in soil enzymes, soil properties, and maize crop productivity under wheat straw mulching in Guanzhong China. Soil and Tillage Research, 182, 94–102.
Ali, S., Jan, A., Manzoor Sohail, A., Khan, A., Khan M. I, Inamullah, Zhang, J., & Daur, I. (2018). Soil amendments strategies to improve water-use efficiency and productivity of maize under different irrigation conditions. Agricultural Water Management, 210, 88–95.
Andrews, J., Sanders, Z., Cabrera, M., Hill, N., & Radcliffe, D. (2020). Simulated nitrate leaching in annually cover cropped and perennial living mulch corn production systems. Journal of Soil and Water Conservation, 75, 91–102.
doi:10.2489/jswc.75.1.91
Barberi, P., & Mazzoncini, M. (2001). Changes in weed community composition as influenced by cover crop and management system in continuous corn. Weed Science, 49(4), 491-499.
Bhaskar, V., Westbrook, A.S., Bellinder, R.R., & DiTommaso, A. (2021). Integrated management of living mulches for weed control: A review. Weed Technology, 35, 856-868. Doi: 10.1017/wet.2021.52
Clevenger, J. F. (1928). Apparatus for the determination of volatile oil. The Journal of the American Pharmaceutical Association, 17(4), 345-349.
Dahiya, R., Ingwersen, J., and Streck, T. (2007). The effect of mulching and tillage on water and temperature regimes of a loess soil: Experimental findings and modeling. Soil and Tillage Research, 96, 52- 63.
De Gregorio, R. E., & Ashley, R. A. (1986). Screening living mulches/cover crops for no-till snap beans. Pages 87–91 In Proceedings of the 40th Northeastern Weed Science Society Meeting. Salisbury, MD: Northeastern Weed Science Society (search in Google Scholar)
Ekeleme, F., Akobundu, I. O., Fadayomi, R. O., Chikoye, D., & Abayomi, Y. A. (2003). Characterization of legume cover crops for weed suppression in the moist savanna of Nigeria. Weed Technology, 17(1), 1-13.
Ghosh, P. K., Dayal, D., Bandyopadhyay, K. K., Mohanty, M. (2006). Evaluation of straw and polythene mulch for enhancing productivity of irrigated summer groundnut. Field Crop Research, 99, 76–86.
Lehrman, R. L. (1998). Physics the easy Way. New York: Hauppaug. 
Lemerle, D., Verbeek, B., Cousence, R. D., & Coombes, N. E. (1996). The potential for selecting wheat varieties strongly competitive against weeds. Weed Research, 36(6), 505-513.
Majid, A., Malik, S. N., Nawaz, N., Hazara, G. R., & Ali, N. (2003). Effects of trifluralin on weed spectrum and yield of canola (Brassica napus L) under rainfed conditions. Asian Journal of Plant Sciences, 2(12), 920-924.
Mediene, S., Valantin-Morison, M., Sarthou, J-P., De Tourdonnet, S., Gosme, M., Bertrand, M., Roger-Estrade, J., Aubertot, J-N., Rusch, A., Motisi, N., & Pelosi, C. (2011). Agroecosystem management and biotic interactions: A review. Agronomy for Sustainable Development, 31, 491–514
Ohno, T., Doolan, K., Zibilske, L. M., Liebman, M., Gallandt, E. R., & Berube, C. (2000). Phytotoxic effects of red clover amended soils on wild mustard seedling growth. Agriculture, Ecosystems & Environment, 78(2), 187-192.
Petit, S., Cordeau, S., Chauvel, B., Bohan, D., Guillemin, J-P., Steinberg, C. (2018). Biodiversity-based options for arable weed management, a review. Agronomy Sustainable Development, 38(48), 1-21.
Qasem, J. R., & Foy, C. L. (2001). Weed allelopathy, its ecological impacts and future prospects: A review. Journal of Crop Production, 4(2), 43-119.
Qi, Z., Helmers, M. J., Christianson, R. D., & Pederson, C. H. (2011). Nitrate-nitrogen losses through subsurface drainage under various agricultural land covers. Journal of Environmental Quality, 40, 1578–1585.
Rahman, M. A., Chikushi, J., Saifizzaman, M., & Lauren, J. G. (2005). Rice straw mulching and nitrogen response of no-till wheat following rice in Bangladesh. Field Crops Research, 91(1), 71-81.
Randhawa, M. A., Cheema, Z. A., & Anjum Ali, M. (2002). Allelopathic effect of sorghum water extract on the germination and seedling growth of Trianthema portulacastrum. International Journal of Agriculture and Biology, 4-3, 383-384.
Reeves, D. W., Price, A. J., & Patterson, M. G. (2005). Evaluation of three winter cereals for weed control in conservation-tillage non-transgenic cotton. Weed Technology, 19(3), 731-736.
Rosalind, A. B., Purcell, L. C., & Vories, E. D. (2000). Shor-season soybean yield compensation in response to population and water regime. Crop Ecology, Production and Management, 40(4), 1070-1078.
Savaliya, D. V., Patel, T. U., Patel, D. D., Arvadiya, L. K., Patel, P. S., & Patel, D. K. (2017). Weed management in coriander. Agres - An International e-Journal, 6 (1), 142-146.
Siller, A. R., Albrecht, K. A., & Jokela, W. E. (2016). Soil erosion and nutrient runoff in corn silage production with kura clover living mulch and winter rye. Agronomy Journal, 108, 989–999.
Vasilakoglou, I., Dhima, K., Eleftherohorinos, I., & Lithourgidis, A. (2006). Winter cereal cover crop mulches and inter-row cultivation effects on cotton development and grass weed suppression. Agronomy Journal, 98(5), 1290-1297.
Iran Agricultural Research
Volume 41, Issue 2
September 2023
Pages 53-71

Files

Share

How to cite

Statistics