تعیین اثر تراکم و تاریخ کاشت های مختلف بر صفات رویشی، عملکرد و اجزای عملکرد و همچنین خصوصیات کیفی گیاه پروتئینی خلّر که بومی خراسان جنوبی است در بررسی امکان جایگزینی منابع پروتئینی وارداتی با منابع پروتئینی داخلی می تواند کمک کند. برای این منظور آزمایشی در سال زراعی 87- 86 به صورت فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند اجرا شد. تیمار های مورد آزمایش تاریخ کاشت در سه سطح 15 اسفند، 1 فروردین و 15 فروردین و تیمار های تراکم شامل چهار سطح 30، 40، 50 و 60 بوته در متر مربع بودند. در این آزمایش پس از برداشت محصول صفات کیفی مانند درصد پروتئین ، درصد چربی ، درصد خاکستر ، میزان انرژی و میزان تانن دانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش بر شاخص های رشد و خصوصیات رویشی خلّر نشان داد که با تاخیر در کاشت به طور معنی داری از شاخص سطح برگ، قطر ساقه ی اصلی، تعداد شاخه در بوته، وزن خشک برگ در متر مربع، وزن خشک ساقه در متر مربع، وزن خشک غلاف و وزن خشک کل در متر مربع کاسته می شود. با افزایش تراکم کاشت شاخص سطح برگ نیز افزایش پیدا کرد. تراکم 50 بوته در متر مربع به طور معنی داری از وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، وزن خشک غلاف و وزن خشک کل در متر مربع بیشتری نسبت به سایر تراکم های کاشت برخوردار بود. در این بررسی تاریخ و تراکم کاشت تاثیری بر ارتفاع پائین ترین غلاف از سطح زمین نداشتند و تراکم کاشت نیز بر قطر ساقه، تعداد شاخه در بوته و ارتفاع بوته تاثیر معنی داری نداشت. نتایج آزمایش بر عملکرد و اجزای عملکرد نشان داد که با تاخیر در کاشت تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک کاهش یافت. با افزایش تراکم تا 50 بوته در متر مربع روندی افزایشی برای این صفات مشاهده گردید، اما افزایش بیشتر تراکم کاهش این صفات را در پی داشت، به طوری که بیشترین عملکرد دانه (2/524 تن در هکتار) در تاریخ کاشت 15 اسفند همچنین بیشترین عملکرد دانه (2/539 تن در هکتار) در تراکم 50 بوته در متر مربع مشاهده شد. در این بررسی اثر متقابل تراکم و تاریخ کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد معنی دار نشد. لازم به ذکر است که تاریخ و تراکم های مختلف کاشت تاثیری بر تعداد دانه در هر غلاف، وزن صد دانه، و شاخص برداشت نداشتند. تراکم و تاریخ کاشت اثر معنی داری بر درصد پروتئین دانه داشت به طوری که تاخیر در کاشت و افزایش تراکم بوته موجب کاهش پروتئین در ماده خشک دانه شد. تاخیر در کاشت به طور معنی داری سبب افزایش درصد خاکستر دانه شد به طوری که بیشترین درصد خاکستر در تاریخ کاشت آخر (15 فروردین) مشاهده شد و کمترین درصد خاکستر به تاریخ کاشت اول (15 اسفند) تعلق گرفت. با تاخیر در کاشت درصد تانن به طور معنی داری کاهش پیدا کرد. بیشترین درصد تانن در تاریخ کاشت اول (15 اسفند) مشاهده شد و کمترین درصد تانن نیز مربوط به تاریخ کاشت آخر (15 فروردین) است. تراکم و تاریخ کاشت بر میزان انرژی دانه خلّر نیز اثر معنی داری داشت به گونه ای که با تاخیر در کاشت از میزان انرژی دانه کاسته شد. همچنین افزایش تراکم بوته با کاهش میزان انرژی دانه همراه بود. میزان انرژی دانه با درصد پروتئین دانه همبستگی مثبت نشان داد. با استناد به عملکرد و اجزای عملکرد و همچنین خصوصیات کیفی که مهمترین آن درصد پروتئین دانه است، کاشت زودتر خلّر در ابتدای فصل منوط به مناسب بودن شرایط آب و هوایی سبب افزایش تولید خلّر در منطقه بیرجند می شود و در مقابل با تاخیر در کاشت عملکرد و اجزای عملکرد و درصد پروتئین آن کاهش پیدا می کنند. همچنین بر اساس عملکردهای بدست آمده و با توجه به کویری بودن و تشعشع بالای منطقه برای رسیدن به سطح برگ مناسب و جلوگیری از تبخیر رطوبت خاک، تراکم 50 بوته در متر مربع بهترین تراکم برای کاشت خلّر در منطقه می باشد و تعداد بوته بیشتر یا کمتر از این حد مطلوب سبب بهره وری نامناسب از شرایط و نهاده ها در راستای تولید بهینه خواهد شد.

افزایش مصرف کودها برای حاصلخیزی خاک سبب آلودگی محیط زیست می‏شوند. فلزات سنگین نگران کننده در کودها شامل آرسنیک(as) ، سرب(pb) ، کادمیوم(cd) و به میزان کمتر روی (zn) و نیکل ((ni هستند و قرار گرفتن در معرض چنین فلزات سنگینی تهدید اصلی برای سلامت انسان می‏باشد. این آزمایش در سال زراعی 91-90 و با هدف تعیین میزان فلزات سنگین کروم، کادمیوم، نیکل و سرب در خاک، آب، کود و سه گیاه خربزه، چغندرقند و ذرت در سه منطقه تربت‏جام، نیل‏شهر و تایباد انجام شد. از آب آبیاری، کود و خاک مزارع فوق به صورت تصادفی قبل و بعد از کشت (نمونه مرکب) و نیز از ریشه و میوه گیاهان نمونه‏برداری شد. جهت کسب اطلاعات مورد نیاز از کشاورزان در خصوص نوع، میزان و نحوه مصرف کود، سطح زیر کشت و ... پرسشنامه‏ای تهیه و در محل با مصاحبه با کشاورز تکمیل شد. میزان فلزات در نمونه‏های خاک و گیاه با روش هضم اسیدی و با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‏گیری گردید. نتایج نشان داد که سه منطقه مختلف از نظر میزان فلز سنگین در آب، خاک و گیاهان با هم اختلاف معنی‏داری نداشت. غلظت فلزات سنگین در آب و خاک کمتر از استاندارد جهانی ‏بود. تنها در کود سوپرفسفات تریپل غلظت کادمیوم بیشتر از مقدار استاندارد وزارت غذا و کشاورزی کالیفرنیا بوده است. میزان افزایش کادمیوم کل، در خاک مزارع خربزه، چغندرقند و ذرت در منطقه بیشتر از میزان سرب کل در خاک بوده است. در مزارع ذرت به دلیل استفاده بیشتر از کود پتاسه نسبت به مزارع خربزه و چغندرقند میزان سرب بیشتری به خاک وارد شده است. به طور میانگین نسبت میوه به ریشه برای غلظت سه فلز نیکل، کادمیوم و سرب در خربزه به ترتیب 0/29، 0/25و 0/53 بود. همچنین به طور میانگین از کل مقدار نیکل، کادمیوم و سرب جذب شده توسط گیاه خربزه 78، 80/4و 65/3 درصد در ریشه باقی و 22، 19/6 و 34/7 درصد به میوه انتقال یافته است در نتیجه عنصر کادمیوم بیشتر در ریشه حبس و سرب بیشتر منتقل شده است. به طور میانگین نسبت غلظت سه فلز نیکل، کادمیوم و سرب در اندام‏هوایی به ریشه ذرت به ترتیب 0/58، 0/35 و 0/72 بود. همچنین به طور میانگین از کل مقدار نیکل، کادمیوم و سرب جذب شده توسط گیاه ذرت به ترتیب 63/3، 74 و 58/3 درصد در ریشه باقی و 36/7، 26 و 41/7 درصد به اندام هوایی انتقال یافته است در نتیجه عنصر کادمیوم بیشتر در ریشه حبس و سرب بیشتر منتقل شده است.

توزیع گیاهان در سطح زمین بیش از هر عامل دیگری با موجودیت آب کنترل می شود. تنها راهی که یک عامل محیطی مثل آب بتواند اثری بر روی رشد گیاه داشته باشد این است که فرآیندها و شرایط فیزیولوژیکی داخل گیاه را تحت تاثیر خود قرار دهد. فهمیدن اثرات کمبود رطوبت روی رشد و توسعه ی گیاهچه می تواند اطلاعات مورد نیاز برای مدیریت علف های هرز مهاجم را بدست دهد. بدین منظور این تحقیق در سال 1391 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند به صورت گلدانی با استفاده از گلدان هایی به وزن نیم کیلوگرم در دو بخش خشکی پیش رونده و بازیابی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. این آزمایشات بطور جداگانه برای 4 گونه علف هرز علف پشمکی، جو موشی، ازمک و شب‏بوی صحرایی انجام گرفت. تیمارهای اعمال شده در بخش خشکی پیش رونده شامل سه سطح آبیاری روزانه، بازیابی و عدم آبیاری و در بخش بازیابی شامل پنج سطح تنش (0، 3، 6، 9 و 12 روز قطع آبیاری) بود. فاکتورهای مورد اندازه‏گیری شامل ارتفاع، تعداد برگ، سطح برگ، محتوای نسبی آب، هدایت روزنه‏ای، وزن خشک‏‏‏، شاخص سبزینگی و غلظت کلروفیل بود. نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد در آزمایش تنش خشکی پیش‏رونده در تیمار بازیابی نسبت به شاهد بیشترین میزان کاهش در صفات مورد اندازه‏گیری به ترتیب 23 درصد در ارتفاع گیاه علف پشمکی، 55 درصد در تعداد برگ جو موشی، 67 درصد در rwc جو موشی، 33 درصد در هدایت روزنه‏ای ازمک، 81 درصد در وزن خشک شب‏بوی صحرایی و 50 درصد در غلظت کلروفیل کل شب‏بوی صحرایی بود. از بین گیاهان تحت تنش علف پشمکی نسبت به تنش تحمل نشان داد و گیاهان در تیمار عدم آبیاری تنش خشکی پیش رونده زنده باقی ماندند. در آزمایش بازیابی نیز بیشترین میزان قدرت بازیابی در سطوح قطع آبیاری کوتاه مدت مشاهده شد و کاهش محتوای نسبی آب در گیاه جو موشی و هدایت روزنه‏ای در علف پشمکی و ازمک در سطوح قطع آبیاری کوتاه مدت پس از رفع تنش جبران شد.

برای مدیریت صحیح و کنترل اصولی علف های هرز، شناسایی و شناخت عوامل محیطی موثر بر بیولوژی علف هرز اهمیت دارد. به منظور مطالعه بیولوژی علف هرز جودره (hordeum spontaneum) و ارزیابی اثرات تداخلی آن در گندم آزمایشاتی در سال 1387 در آزمایشگاه، گلخانه و مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات بیماری ها و آفات گیاهی استان اصفهان انجام شد. با انجام آزمایش در محیط ژرمیناتور، اثر عوامل مختلف محیطی شامل دما، نور، اسیدیته، خشکی و شوری بر خصوصیات جوانه زنی و رشد گیاهچه-های جودره مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش بررسی اثر دما به صورت فاکتوریل با در قالب طرح کاملاً تصادفی با 6 تکرار انجام شد و فاکتور ها شامل دما در پنج سطح (7/5، 12/5، 17/5، 22/5 و 27/5 درجه سانتی گراد)، تناوب دما با دو سطح (ثابت و متناوب) و نور، با دو سطح (تاریکی و روشنایی) بود. سطح متناوب دما با اعمال دماهای 10-5 ، 16-9 ، 22-13 ، 28-17 و 34-21 درجه سانتی گراد روز/شب (12 ساعت روز و 12 ساعت شب) انجام شد. آزمایش بررسی اثر شوری با 6 تیمار (0، 3، 6، 9، 12 و 15 دسی زیمنس بر متر)، آزمایش اثر خشکی با 6 تیمار (0، 3-، 6-، 9-،12- و 15- بار) و آزمایش اثر اسیدیته های سه تا ده در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و هر آزمایش دو بار انجام شد. در آزمایش گلخانه ای بررسی اثر عمق کاشت بر سبز شدن جودره، به صورت بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمار های آزمایش شامل کاشت جودره در عمق های 0، 1، 3، 5، 7، 10 و 15 سانتی متر بود. آزمایش مزرعه ای نیز در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با شش تیمار در سه تکرار اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل رقابت جودره در تراکم‏های صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 بوته در مترمربع با گندم (رقم امید با تراکم ثابت 300 بوته در متر مربع) بود. نتایج آزمایشات در محیط ژرمیناتور نشان داد که بیشترین جوانه زنی جودره در دمای 7/5 درجه سانتی گراد (دمای ثابت و متناوب) و 12/5 درجه سانتی گراد (دمای متناوب) و در تاریکی بود. درصد جوانه زنی بذور جودره با افزایش شوری در محیط به طور معنی داری کاهش یافت و معادله لجستیک سه پارامتری برازش داده شده نشان داد که در شوری 9/85 دسی زیمنس بر متر جوانه زنی این علف هرز 50 درصد کاهش یافت. سرعت و شاخص جوانه زنی، طول و وزن ریشه چه و ساقه چه نیز با افزایش شوری به صورت معنی داری کاهش یافتند. نسبت طول و وزن ریشه چه به ساقه چه جودره در سطوح کم شوری کاهش و در سطوح بالای آن افزایش یافت. افزایش سطوح خشکی نیز باعث کاهش معنی دار درصد جوانه زنی بذور جودره شد، به طوری که در تیمار 12- و 15- بار هیچ بذری جوانه نزد. هم چنین پتانسیل آب مخصوص جودره با توجه به مدل نمایی برازش داده شده 13/93- بار تعیین-شد. سرعت و شاخص جوانه زنی، طول و وزن ریشه چه و ساقه چه نیز با افزایش خشکی کاهش یافتند. نسبت طول و وزن ریشه چه به ساقه چه جودره نیز با افزایش خشکی افزایش یافت. بررسی اثر اسیدیته-های مختلف نشان داد که این علف هرز در محدوده ی اسیدیته ی خنثی بیشترین جوانه زنی را دارد. اسیدیته بر شاخص جوانه زنی و سرعت جوانه زنی و عکس زمان رسیدن به 50 درصد حداکثر جوانه زنی تاثیر معنی داری نداشت. نتایج آزمایش گلخانه ای نشان داد که بیشترین درصد سبز شدن، سرعت سبز شدن و یکنواختی سبز شدن جودره در عمق کاشت صفر تا سه سانتی متر بود و این شاخص ها با افزایش عمق کاشت بیش از سه سانتی متر به صورت معنی داری کاهش یافت. نتایج آزمایش مزرعه نیز نشان داد که با افزایش تراکم جودره عملکرد گندم به طور خطی کاهش یافت و بیشترین تراکم جودره موجب افت 24 درصدی عملکرد گندم گردید. هم چنین کاهش معنی دار وزن هزاردانه، شاخص سطح برگ، سرعت رشد و سرعت رشد نسبی گندم در اثر تداخل با این علف هرز مشاهده شد. ارتفاع، تعداد دانه در خوشه گندم و سرعت جذب خالص گندم نیز تحت تاثیر افزایش تراکم جودره قرار نگرفت.