ارزیابی واکنش‌های سیستم فتوسنتزی گیاه زعفران (Crocus sativus L.) به کاربرد علف‌کش هالوکسی‌فوپ آر متیل با و بدون مواد افزودنی

به منظور ارزیابی واکنش سیستم فتوسنتزی گیاه زعفران به کاربرد علف‌کش هالوکسی فوپ آر متیل، آزمایشی در مزرعه چهارساله زعفران در منطقه سرایان در سال ۱۴۰۱ به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل غلظت علف‌کش در چهار سطح (صفر، ۵۴، ۸۱ و ۱۰۸ گرم ماده مؤثره در هکتار) و ماده افزودنی در سه سطح (بدون ماده افزودنی، روغن سیتوگیت و روغن ذرت) بود. پارامترهای اندازه‌گیری شده شامل کلروفیل فلورسانس (۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۰ روز بعد از کاربرد علف‌کش)، ارزیابی خسارت چشمی (۷، ۱۰، ۱۳، ۱۶، ۱۹، ۲۲ و ۲۵ روز بعد از کاربرد علف‌کش) و مقدار کلروفیل a و b و کاروتنوئیدها (۲۵ روز بعد از کاربرد علف‌کش) بود. نتایج نشان داد که غلظت علف‌کش، ماده افزودنی و اثر متقابل آن‌ها اثر معنی‌داری بر کلروفیل فلورسانس نداشتند و تنها در اندازه‌گیری روز دهم اختلاف معنی‌دار در سطح ۵ درصد مشاهده شد. ارزیابی خسارت چشمی نیز خسارت بسیار خفیف یا عدم خسارت را در تمام روزها نشان داد که این اختلاف معنی‌دار نبود. بیشترین میزان کلروفیل a و b و کاروتنوئیدها در تیمار ۱۰۰ درصد توصیه شده علف‌کش به ترتیب ۲/۶۳، ۵۰/۵۵ و ۶۶/۹۸ درصد افزایش نسبت به شاهد عدم کاربرد مشاهده شد. به طور کلی، کاربرد این علف‌کش در غلظت توصیه شده نه تنها باعث کاهش رنگدانه‌ها نشد، بلکه به دلیل کنترل علف‌های هرز و کاهش رقابت، منجر به افزایش محتوای رنگدانه‌ها شد.

Introduction: Saffron (Crocus sativus L.) is an important crop in Iran but is highly vulnerable to weeds due to its weak vegetative growth. Both annual and perennial weeds are known as problematic weed in saffron fields. The primary weed control method in saffron fields is hand weeding, supplemented by other approaches, including chemical methods, due to the labor-intensive, costly, and time-consuming nature of manual weeding. The addition of adjuvants to herbicides can improve their efficiency in a cost-effective and environmentally sustainable approach. Haloxyfop-R-methyl, an ACCase inhibitor, effectively suppresses grass weed growth. Recent studies have indicated that incorporating adjuvants can enhance the performance of grass-selective herbicides that inhibit acetyl-CoA carboxylase. However, limited research has investigated the efficacy of herbicides combined with adjuvants in saffron cultivation. Previous findings have shown that ACCase inhibitors can reduce photosynthetic activity. Therefore, this study was conducted to assess the response of the saffron photosynthetic system to haloxyfop-R-methyl application, both with and without adjuvants. Materials and Methods: A field experiment was conducted in a four-year-old saffron field in Sarayan (2023) to evaluate how different concentrations of haloxyfop-R-methyl affect saffron’s photosynthetic system. The factorial experiment, arranged in a randomized complete block design, tested four herbicide rates (0, 54, 81, 108 g ai ha⁻¹) and three adjuvants (none, Sitogate oil, and corn oil at 0.5% v/v). Chlorophyll fluorescence was measured 2, 4, 6, 8, and 10 days after herbicide application. Visual injury of saffron leaves was evaluated 7, 10, 13, 16, 19, 22, and 25 days after application. Chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid contents were determined 25 days after treatment. Results and Discussion: The experimental results indicated that the concentration of haloxyfop-R-methyl herbicide, the type of adjuvant, and their interaction had no significant effect on chlorophyll fluorescence. Among the combined treatments, a significant difference was observed only on the tenth day after application at the 5% significance level. The absence of significant effects from the herbicide treatments suggests that saffron possesses high tolerance to haloxyfop-R-methyl. Visual assessments showed no visible injury or only minor damage to saffron leaves at all evaluation times, with differences remaining statistically insignificant. According to the results, increasing the herbicide concentration led to higher pigment content. The highest chlorophyll a (10.11 mg/g FW) and chlorophyll b (7.37 mg/g FW) values were obtained at the full recommended rate, representing increases of 63.2% and 50.6% compared with the untreated control. Carotenoid content also increased by 67% at the full rate. Conclusion: Overall, haloxyfop-R-methyl, at 50%, 75%, and 100% of the recommended rate, either alone or in combination with Sitogit or corn oil, produced no adverse effects on Fv/Fm or visual injury. Instead, the treatments enhanced chlorophyll and carotenoid contents due to improved weed control. The strong agreement among fluorescence, visual assessment, and pigment data demonstrates the robustness of these physiological indicators in evaluating herbicide safety for saffron. These results clearly demonstrate saffron’s tolerance to haloxyfop-R-methyl and confirm the herbicide’s selectivity and safety for the crop.