علل کوتولگی برنج
بدیهی است که تغییرات بیوشیمیایی غیرقابل رویت ناشی از تنش علفکش‌ها بر تغییرات قابل مشاهده در رشد و ساختمان گیاه مقدم می‌باشد. علفکش‌ها باعث تغییر در تقسیم سلولی، طویل شدن سلول و تمایز بافت‌ها و همچنین باعث فساد سلولی و بافتی می‌گردند. این تغییرات موجب ممانعت از رشد، آویختگی و یا زردی برگ‌ها، سفیدی برگ و بافت‌مردگی شده و تشكیل کوتیكول را کاهش و نیز باعث تغییر شكل اندامك‌ها و غشاء سلولی می‌گردند. بسیاری از علفکش‌ها از جمله کاربامات‌ها، تیوکاربامات‌ها، دی‌نیتروآنیلین‌ها و از این قبیل، در تقسیم سلولی یا میتوز ممانعت ایجاد می‌کنند و باعث اختلال در رشد ظاهری می‌شوند و گلدهی یا رسیدگی را به تاخیر می‌اندازند. برخی علایم اختلالات رشدی ناشی از علفکش‌ها شامل اپیناستی (آویختگی به طرف زمین)، خم شدن، چرخش و پیچیدگی ساقه‌ها و برگ‌ها است که ناشی از کاربرد نادرست علفکش‌های شبه‌اکسین از جمله فنوکسی‌ها، دیكامبا و پیكلورام است. سایر اختلالات رشدی نظیر افزایش پنجه، تشكیل جوانه‌های جدید در میانگره‌ها، کاهش طول میانگره، برگ‌های ضخیم، تغییر شكل برگ و کلئوپتیل، کاهش تشكیل ریشه‌های ثانویه و تكامل غیرطبیعی گیاهچه است. علفکش‌های سولفونیل‌اوره همانند بن‌سولفورون‌متیل (لونداکس) با ممانعت از سنتز و انتقال اسیدهای آمینه سبب تغییر رنگ اندام‌های هوایی برنج به رنگ سبز تیره شده و از رشد و طویل شدن ریشه جلوگیری می‌کنند. اثرات سوء این گروه از علفکش‌ها ممكن است ظاهرا مورد توجه قرار نگرفته و یا به آسانی قابل درک نباشد. از دیگر موارد شاخص ایجاد اختلالات رشدی ناشی از علفکش‌ها در برنج، عارضه‌ی کوتولگی برنج است که از حدود دو دهه پیش در شالیزارهای شمال کشور مورد توجه قرار گرفته است. اگرچه این عارضه ابتدا از نظر عوامل میكروبی (ویروس) مورد بررسی قرار گرفت، اما بعد دلیل آن به کمبود عناصر غذایی به ویژه روی نسبت داده شد. هرچند بررسی‌های تكمیلی نشان داد که دلیل عارضه‌ی کوتولگی برنج در شمال کشور، مصرف نادرست علفکش تیوبنكارب (ساترن) است.
كوتولگي برنج چيست؟
کوتولگی عارضه‌ای است فیزیولوژیكی که سبب اختلال در روند طبیعی رشد، گلدهی و رسیدگی برنج می‌شود. علایم شاخص این عارضه شامل رنگ سبز تیره، کاهش ارتفاع، برگ‌های قلاب مانند و یا کوتاه و ضخیم، تاخیر در گلدهی، تولید خوشه‌های کوتاه و متراکم به همراه تاخیر و غیریكنواختی در رسیدن محصول است. پنجه‌زنی غیرمتعارف (افزایش شدید تعداد پنجه و گاه کاهش تولید پنجه) و تولید پنجه‌های غیر بارده و شكننده، عدم تلقیح گل و افزایش پوکی در دانه از دیگر علایم عارضه‌ی کوتولگی است. در یك مزرعه ممكن است فقط بخشی یا تمام علایم فوق مشاهده شوند. کوتولگی برنج در شالیزارهای شمال کشور با مجموعه‌ی علایم فوق، در اثر مصرف علفکش تیوبنكارب (با نام تجاری ساترن) ایجاد می‌شود.
علايم عارضه
اولین علایم عارضه حدود سه هفته پس از نشاکاری و به طور نامنظم و پراکنده در برخی مزارع قابل مشاهده است. کاهش یا توقف رشد نشاها همراه با رنگ سبز تیره و عدم توسعه‌ی ارتفاع، وجه تمایز بوته‌های آلوده از بوته‌های سالم اطراف است.
در صورت شدت عارضه در مزرعه، برخی بوته‌ها به تدریج تحلیل رفته و کاملا خشك می‌شوند. میزان خسارت یا مرگ و میر گیاهچه‌های برنج در خاک‌های باتلاقی بیشتر است. اگرچه کاهش ارتفاع و افزایش تولید پنجه، علامت غالب عارضه‌ی کوتولگی است، اما توقف تولید پنجه و افزایش ارتفاع نیز در برخی مزارع دارای کوتولگی مشاهده می‌شود. برخی برگ‌ها در یك گیاهچه حالت طبیعی و برخی دیگر نامتقارن و پیچیده و یا کوتاه و دارای رنگ تیره‌تری هستند. پیچش غیرطبیعی برگ‌ها نیز از دیگر علایم اختلالات رشدی ناشی از کوتولگی است. کج و معوج شدن ساقه و برگ با شدت‌های مختلف، بیانگر اختلالات هورمونی ناشی از این علفکش است.
در بررسی‌های گلدانی تاثیر دز علفکش در کاهش ارتفاع برنج به خوبی نمایان بود، که مشابه اختلالات رشدی ناشی از علفکش ساترن در شرایط مزرعه‌ای بود. به نظر می‌رسد کشاورزان به منظور کنترل بهتر علف‌های هرز و به دلیل ارزانی مبارزه‌ی شیمیایی نسبت به هزینه‌ی وجین دستی، تمایل به مصرف مقدار بیشتری از علفکش برای کنترل بهتر علف‌های هرز و اجتناب از وجین دستی دارند که از عوارض منفی و ناخواسته‌ی آن، اختلال در رشد و نمو برنج و خسارت بیشتر به گیاه زراعی است.
شکل1- علائم عارضه کوتولگی در برنج
با آغاز رشد طولی برنج و افزایش ارتفاع ساقه، اختلاف گیاهچه‌های کوتوله و سالم به وضوح نمایان می‌شود. حذف گیاهچه‌های کوتوله و نشاکاری گیاهان سالم ممكن است مانع از خسارت شود که بستگی به شرایط مزرعه دارد. در مزارع دارای خاک‌های باتلاقی شدید بازیابی و رشد گیاهان جدید رضایت بخش نخواهد بود و در صورت زهكشی مزارع و خشك کردن خاک‌ها و غرقاب مجدد، گیاهان دارای سرعت بهبودی بیشتری بودند و خسارت کوتولگی کمتر خواهد بود.
نه فقط اندام‌های هوایی بلكه اندام‌های زیرزمینی و ریشه‌ی برنج نیز در اثر عارضه‌ی کوتولگی به شدت آسیب دیده و ریشه‌ها باریك‌تر، لاغرتر و خشبی‌تر شده و رنگ ریشه، شادابی خود را از دست داده و تیره‌تر شده و از طول ریشه و حجم زیست‌تودهی ریشه به شدت کاسته می‌شود.
یكی دیگر از تفاوت‌های شالیزار آسیب دیده از تنش علفکش و دارای کوتولگی با مزرعه‌ی سالم در رنگ مزرعه در زمان برداشت است. رقم برنج هاشمی در مزارع دارای کوتولگی معمولا دارای رنگ سبز تیره‌تری نسبت به مزارع سالم می‌باشد. ساقه و برگ برنج دارای کوتولگی در زمان برداشت به رنگ سبز تیره‌تر و مزارع سالم دارای ساقه و برگ زرد روشن هستند.
طولانی شدن طول دورهی رشد رویشی و تاخیر در مراحل رشد زایشی، عدم تولید خوشه و یا تولید دیر هنگام خوشه، تولید خوشه‌های نامتقارن و شكننده، تاخیر در رسیدن شلتوک و رنگ سبز تیره‌ی بوته‌های مبتلا در هنگام برداشت، آن‌ها را از بوته‌های سالم اطراف در زمان برداشت متمایز می‌سازد. به‌طور کلی، خسارت عارضه از مرگ گیاهچه‌های آلوده در اول فصل تا طولانی شدن دورهی رشد رویشی، کاهش درصد تلقیح، افزایش تعداد دانه‌های پوک و کاهش عملكرد دانه در آخر فصل متغیر است.
دوام طولانی علایم اختلالات رشدی ناشی از ساترن در رنگ مزارع به خوبی نمایان است و مزارع دارای کوتولگی در مرحله‌ی برداشت دارای رنگ سبز تیره‌تری هستند. به عبارت دیگر تغییر رنگ گیاهچه‌های برنج از سبز روشن به سبز تیره که از حدود سه هفته پس از نشاکاری قابل رویت است، در برخی موارد تا زمان برداشت روی گیاه دوام دارند.