Abstract Background: Continuous use of commercial herbicides is posing a severe threat to environment and creating herbicide resistant weeds. Allelopathy offers a promising alternative to commercial herbicides for sustainable weed management. The farmers are highly concerned with maximum yield as well as cost of the weed control techniques. Objective: To investigate economic and weed control efficiency of allelopathic crop water leachates mixed with lower rates of herbicide. Methods: Rapeseed (Brassica napus L.), sunflower (Helianthus annuus L.) and sorghum (Sorghum bicolor L.) crop leachates (18 L ha-1 each) tank mixed with lower doses (25, 33 and 50% of recommended dose) of S-metolachlor+atrazine were sprayed as pre-emergence for horse purslane (Trianthema portulacastrum L.) management in maize (Zea mays L.). Label dose (1,080 g a.i. ha-1) of herbicide (S-metolachlor+atrazine) and a weedy check treatment were also maintained. Results: The results showed that rapeseed+sunflower+sorghum allelopathic leachates mixed with half dose (540 g a.i. ha-1) of S-metolachlor+atrazine was effective against horse purslane and increased maize yield (grain) by 45% and 5% as compared with control and label dose of herbicide, respectively. Likewise, economic analysis showed that the same treatment was most economical with 40% and 9% higher net benefits than control and label dose of herbicide, respectively and 2407% marginal rate of return. It also gave an additional benefit of US$ 24.07 for investment of every US$1. Conclusions: By using this technique, herbicides use can be minimized by 50% for sustainable weed management without compromising maize yield and net benefits.

Identification of weed species with allelopathic potential and characterization of their adverse effects against associated crops is required for better understanding of weed-crop interactions. Phytotoxic activity of Euphorbia dracunculoides Lam. on germination and seedling growth of chickpea (Cicer arietinum L.) and wheat (Triticum aestivum L.) was investigated under controlled conditions. Two separate studies were done with each of four organic solvent fractions (n-hexane, chloroform, ethylacetate, 1-butanol) and crude aqueous (1:10 and 1:20) whole plant fractions of E. dracunculoides using distilled water and 0.05% (v/v) dimethyl sulfoxide (DMSO) as control. Different aqueous and organic fractions of E. dracunculoides had a significant bearing on germination attributes and seedling growth that varied among tested species. The final germination percentage of wheat remained unaffected; nevertheless, root and shoot elongation and biomass accumulation in these parts were significantly retarded. Aqueous fractions appeared more phytotoxic than organic fractions and suppressed chickpea germination by 35-53%. These aqueous fractions also reduced root (64-75% and 33-34%) and shoot (18-62% and 21%) length and root (32-33% and 42-46%) and shoot (7-32% and 80-84%) dry weight of wheat and chickpea, respectively. Among organic fractions, n-hexane was more suppressive to test species. Chromatographic analysis revealed the presence of four phytotoxins, furoic, p-coumaric, syringic, and caffeic acids, in aqueous whole plant (1:10) fractions. This study determined the phytotoxic allelopathic activity of E. dracunculoides against wheat and chickpea.

Se requiere la identificación de especies de malezas con potencial alelopático y la caracterización de sus efectos adversos en contra de los cultivos asociados para una mejor comprensión de las interacciones cultivos-malezas. Se investigó la actividad fitotóxica de Euphorbia dracunculoides Lam. en la germinación y crecimiento de plántulas de garbanzo (Cicer arietinum L.) y trigo (Triticum aestivum L.) bajo condiciones controladas. Dos estudios separados se realizaron con cada una de las cuatro fracciones de disolventes orgánicos (n-hexano, cloroformo, acetato de etilo, 1-butanol) y extracto acuoso (1:10 y 1:20) de fracciones enteras de plantas de E. dracunculoides usando agua destilada y 0,05% (v/v) dimetil sulfóxido (DMSO) como control. Diferentes fracciones acuosas y orgánicas de E. dracunculoides tuvieron una incidencia significativa en los atributos de germinación y crecimiento de las plántulas de las especies evaluadas. El porcentaje de germinación final de trigo no se vio afectado, sin embargo, la elongación de raíces y brotes y la acumulación de biomasa en estas partes fueron significativamente retrasadas. La fracción acuosa fue más itotóxica que las fracciones orgánicas y disminuyó la germinación de garbanzo en 53% y 35% para 1:10 y 1:20, respectivamente. Estas fracciones acuosas, 1:10 y 1:20, también redujeron la longitud de raíces (75-64% y 33-34%) y brotes (62-18% y 21-21%) y el peso seco de raíces (32-33% y 42-46%) y brotes (32-7% y 8480%) para trigo y garbanzo, respectivamente. Entre las fracciones orgánicas, n-hexano fue la más supresora de las especies ensayadas. El análisis cromatográico detectó la presencia de cuatro itotoxinas en la fracción acuosa (1:10) de la planta: ácido furoico, ácido p-cumárico, ácido cafeico, y ácido siríngico. El estudio determinó que E. dracunculoides es alelopática sobre el trigo y el garbanzo.

Weed control program should be environmentally benign and cost-effective so that reduced herbicide use can help meet these goals. Field trials were conducted to assess the bio-economic and qualitative impact of reduced doses (25 and 50% of label dose) of a postemergence pyrimidinyloxybenzoic acid herbicide (bispyribac-sodium) applied alone or in combination with multipurpose tree (eucalyptus Eucalyptus camaldulensis Dehnh., mango Mangifera indica L., and mulberry Morus alba L.) water extracts in direct seeded rice (Oryza sativa L.) fields. The label dose of bispyribac-sodium and penoxsulam along with weed control were included for comparison. Tank mixing of multipurpose tree water extracts with reduced herbicide doses accounted for > 55% suppression in weed density and > 75% in dry weight; they were quite higher than those recorded for the same herbicide doses used alone. A combination of these extracts with 50% reduced dose of bispyribac-sodium improved rice yield and quality attributes similar to the label dose of this herbicide. Despite the higher net benefits associated with label herbicide dose, the maximum marginal rate of return was achieved with a tank mix of 25% label herbicide dose with multipurpose tree water extracts.

Los programas de control de malezas deben ser respetuosos del medio ambiente y rentables, y la reducción del uso de herbicidas puede ayudar a cumplir estas metas. Los ensayos de campo se llevaron a cabo para evaluar el impacto bioeconómico y cualitativo de dosis reducidas (25 y 50% de la dosis etiqueta) de un herbicida de post-emergencia pirimidiniloxi benzoico (bispiribac-sodio) aplicado solo o en combinación con extractos acuosos de árboles multipropósito eucalipto (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.), mango (Mangifera indica L.), morera (Morus alba L.) en campos de arroz (Oryza sativa L.) de siembra directa. Se incluyó dosis recomendada en la etiqueta de bispiribac-sodio y penoxsulam y un control de malezas para comparación. Mezcla de estanque de los extractos acuosos de árboles multipropósito con dosis de herbicida reducida causó supresión de > 55% en densidad de malezas y > 75% en peso seco, lo que fue superior cuando estas dosis de herbicida se utilizaron solas. La combinación de estos extractos con un 50% de reducción de la dosis de bispiribac-sodio registró granos por panícula, peso 1000 granos y rendimiento de grano similar a la dosis de etiqueta del herbicida superiores a la aplicación de dosis reducida de este herbicida. Este tratamiento también mejoró los atributos de calidad del grano sobre el control similar a la dosis de etiqueta del herbicida. A pesar de los mayores beneficios netos de la dosis de etiqueta del herbicida, la tasa máxima marginal de retorno se obtuvo con mezcla de estanque de 25% de la dosis herbicida sugerida con extractos acuosos vegetales multipropósito.

Weed suppression is one of the several benefits achieved by soil incorporation of crop residues and such suppression is believed to be allelopathic in nature. The allelopathic potential of different crop residues: viz. sorghum (Sorghum bicolor [L.] Moench), sunflower (Helianthus annuus L.), brassica (Brassica campestris L.) was evaluated in rice (Oryza sativa L.) and jungle rice (Echinochloa colona [L.] Link). Chopped crop residues were soil-incorporated alone and mixed at 6 g kg-1 soil (12 t ha-1) and compared with a control without residues. Soil incorporation of residues substantially delayed germination of jungle rice. The time to start germination, time to 50% emergence, mean emergence time, emergence index, and final germination percentage were all depressed by residue incorporation. Final germination of rice and jungle rice dropped by 11 to 15% and 11 to 27% with residue application alone and by 18 to 22% and 8 to 34% with a combination of crop residues, respectively. Residues were more suppressive to germination dynamics of jungle rice than rice. Crop residues exerted a pronounced negative influence on the shoot (25 to 100% and 14 to 44%) and root lengths (22 to 100% and 10 to 43%) of rice and jungle rice, respectively. Shoot and root dry weight of both rice and jungle rice also decreased significantly. An appreciable quantity of phenolics was recorded in soil amended with sorghum+sunflower+brassica residues. Since soil incorporation of allelopathic crop residues was detrimental to both rice germination and seedling growth, it is suggested that the time of residue application for jungle rice suppression and rice seeding time need to be adjusted so as to minimize rice crop damage.

La represión de malezas es uno de los beneficios logrados por la incorporación de residuos de cosecha al suelo y se cree que es de naturaleza alelopática. Se evaluó el potencial alelopático de diversos residuos de cultivos: sorgo (Sorghum bicolor [L.] Moench), girasol (Helianthus annuus L.) y coles (Brassica Compestris L.) en arroz (Oryza sativa L.) y pasto arroz o pasto Shama (Echinochloa colona [L.] Link). Los residuos de cosecha picados se incorporaron solos y en mezcla a 6 g kg-1 de suelo (12 t ha-1) y se compararon con un testigo sin residuos. La incorporación de los residuos al suelo retrasó sustancialmente la germinación del pasto arroz o pasto Shama. El tiempo para empezar la germinación, el tiempo a 50% de emergencia, el tiempo medio de emergencia, el índice de emergencia, y el porcentaje de germinación final fueron influidos negativamente por la incorporación de residuos. La germinación final del arroz y del pasto arroz o pasto Shama se redujo en 11 a 15% y 11 a 27% con el uso exclusivo de residuos, y en 18 a 22% y 8 a 34% con la combinación de los residuos de cultivos, respectivamente. Los residuos de cultivos ejercieron una marcada influencia negativa en la longitud de brotes (25-100% y 14-44%) y la longitud de raíces (22-100% y 10-43%) de arroz y de pasto arroz o pasto Shama, respectivamente. Peso seco de brotes y raíces de arroz y pasto del arroz o pasto Shama también decrecieron significativamente. Una apreciable cantidad de fenoles fue registrada en el suelo enmendado con residuos de sorgo+girasol+coles. Desde que los residuos alelopáticos de cultivos se incorporaron al suelo también fueron perjudiciales para la germinación y crecimiento de las plántulas de arroz, así se sugiere que el momento de la aplicación de los residuos para la supresión de arroz de la selva y el tiempo de la siembra del arroz deben ser ajustados para reducir al mínimo el daño del cultivo de arroz.

Reduction in herbicide usage without compromising yields can lead to less environmental harm and lower production costs. Field trials were conducted to appraise the efficacy of reduced doses (25, 50, and 75% of the label dose) of a post emergence sulfonylurea herbicide [Atlantis 3.6WG (iodo+mesosulfuron)] to control weeds in wheat (Triticum aestivum L.) fields of Punjab, Pakistan. Below-labeled-doses were quite effective in suppressing total weed density (72-95%) and biomass (83-94%), and wheat grain yield was increased by 22 to 48% over the weedy control, while label dose of iodo+mesosulfuron improved yield by 53%. Iodo+mesosulfuron at 25 and 50% of the label dose inhibited grass weeds by 43 to 64%, albeit their biomass was suppressed by > 80% over control. Wheat yields for reduced herbicide doses (50 and 75%) were not different with label dose. Economic analysis revealed that the maximum marginal rate of return was recorded for 50% of the label herbicide dose and was followed by that observed for 25% of the label dose. Reduced doses of herbicide can be an effective tool in minimizing herbicide inputs and lowering production costs in wheat production without compromising yields.

Reducción del uso de herbicidas sin comprometer el rendimiento puede dar lugar a menos riesgos ambientales y disminución de los costos de producción. Los ensayos de campo se llevaron a cabo para evaluar la eficacia de dosis reducidas (25, 50 y 75% de la dosis de etiqueta) de un herbicida sulfonilurea [Atlantis3.6WG (yodo + mesosulfurón)] de post emergencia para controlar las malezas en trigo (Triticum aestivum L.) en campos de Punjab, Pakistán. Las dosis por debajo de la recomendada en la etiqueta eran muy eficaces en la supresión de la densidad total de malezas (72-95%) y biomasa (83-94%), y rendimiento en grano de trigo se incrementó en un 22 a 48% por sobre el control, mientras que la dosis de etiqueta de yodo + mesosulfurón mejoró el rendimiento en un 53%. Yodo+mesosulfurón a 25 y 50% de la dosis de etiqueta inhibe las malezas gramíneas por 43 a 64%, aunque su biomasa fue suprimida > 80% respecto al control. Los rendimientos de trigo para las dosis de herbicidas reducidas (50 y 75%) no fueron diferentes de la dosis de etiqueta. El análisis económico reveló que la tasa máxima de retorno marginal se registró con el 50% de la dosis de etiqueta del herbicida, y fue seguido por 25% de la dosis de etiqueta. Dosis reducidas de herbicidas pueden ser una herramienta eficaz en la reducción del uso de herbicidas y disminución de los costos de producción en los campos de trigo sin comprometer los rendimientos.