DOI: https://doi.org/10.38093/cupmap.1863350
تاريخ النشر: 2026-05-01
المؤلف: Seren Doğar Kavan وآخرون
الموضوع الرئيسي: مكافحة الأعشاب الضارة وتطبيقات المبيدات
نظرة عامة
تسلط المراجعة الضوء على الدور الحاسم لإدارة الأعشاب الضارة الفعالة في إنتاج النباتات الطبية والعطرية (MAPs)، والتي تعتبر حيوية لمختلف الصناعات ولكن تواجه تحديات كبيرة بسبب تنافسيتها المنخفضة وانتشار القلويدات السامة (PAs) في الأعشاب الضارة. لا تتنافس الأعشاب الضارة مع MAPs على الموارد فحسب، بل تشكل أيضًا مخاطر التلوث، مما يعقد الحصاد ويقلل من جودة المنتج. تؤكد المراجعة على الحاجة إلى نهج متكامل لإدارة الأعشاب الضارة (IWM) يجمع بين الممارسات الثقافية الوقائية، وطرق التحكم الميكانيكية والفيزيائية، والتطبيقات الكيميائية الانتقائية، جميعها مصممة لتناسب السياقات البيولوجية والتنظيمية المحددة لإنتاج MAP.
تشمل الاستراتيجيات الرئيسية التي تم مناقشتها تناوب المحاصيل، والنظافة، واستخدام المحاصيل المغطاة كدفاعات أساسية ضد تأسيس الأعشاب الضارة، بينما يتم تسليط الضوء على الطرق الميكانيكية والتغطية لفوائدها المتعددة الوظائف. تجادل المراجعة بأن إدارة الأعشاب الضارة يجب أن تُعاد تعريفها لتشمل ليس فقط حماية العائد ولكن أيضًا التخفيف من مخاطر التلوث المرتبطة بـ PAs. تشمل أولويات البحث المستقبلية تحديد الفترات الحرجة الخالية من الأعشاب الضارة لأنواع MAP المختلفة، وتطوير طرق التحكم غير الكيميائية التي تتطلب عمالة أقل، واستكشاف التفاعل بين ممارسات إدارة الأعشاب الضارة وجودة المستقلبات الثانوية. بشكل عام، تؤكد المراجعة على ضرورة اتباع نهج شامل لإدارة الأعشاب الضارة يحمي كل من الأداء الزراعي والصحة العامة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على أهمية النباتات الطبية والعطرية (MAPs) في مختلف الصناعات، بما في ذلك الأدوية، ومستحضرات التجميل، والطب التقليدي، وذلك بشكل أساسي بسبب مستخلصاتها الثانوية النشطة بيولوجيًا مثل الزيوت الأساسية، والقلويدات، والفلافونويدات. أدى الطلب العالمي المتزايد على المنتجات الطبيعية إلى زيادة زراعة MAP عبر مناطق زراعية متنوعة. ومع ذلك، تواجه العديد من أنواع MAP تحديات في التنافسية ضد الأعشاب الضارة، مما يمكن أن يعيق نموها ويقلل من كل من العائد والجودة بسبب ظهورها البطيء وتراكم الكتلة الحيوية المحدود.
تشكل المنافسة من الأعشاب الضارة تهديدًا مزدوجًا لـ MAPs، حيث تسبب ليس فقط خسائر كمية في العائد ولكن أيضًا تضر بجودة المحاصيل من خلال التلوث وتغيير النشاط الأيضي. تؤكد المقدمة على الحاجة إلى استراتيجيات فعالة لإدارة الأعشاب الضارة، خاصة بالنظر إلى التوافر المحدود لمبيدات الأعشاب والحساسية العالية لـ MAPs تجاه العلاجات الكيميائية. وبالتالي، هناك حاجة ملحة لنهج مستدام وغير كيميائي ومتكامل لإدارة الأعشاب الضارة مصمم لأنظمة إنتاج MAP. الهدف من هذا التجميع هو تجميع المعرفة الحالية حول هذه الاستراتيجيات لتعزيز الإنتاجية والحفاظ على جودة منتجات MAP مع ضمان السلامة البيئية.
طرق
في أنظمة إنتاج النباتات الطبية والعطرية (MAP)، تعتبر طرق التحكم الميكانيكية والفيزيائية في الأعشاب الضارة ضرورية بسبب التوافر المحدود لمبيدات الأعشاب الخاصة والمتطلبات الصارمة للبقايا. تركز هذه الطرق على الإزالة المباشرة أو القضاء على الأعشاب الضارة من خلال الاضطراب الفيزيائي أو الضغط الحراري، مما يجعلها ضرورية بشكل خاص في الأنظمة العضوية وأنظمة المدخلات المنخفضة (Zimdahl، 2018). يعتبر حراثة الصفوف طريقة ميكانيكية شائعة، وعند تطبيقها مبكرًا في مرحلة تطور الأعشاب الضارة، تقلل بشكل فعال من المنافسة خلال الفترة الحرجة الخالية من الأعشاب الضارة. ومع ذلك، يعتمد نجاحها على التوقيت المناسب وظروف التربة، حيث يمكن أن تؤذي التطبيقات المتأخرة جذور المحاصيل أو تعزز نمو الأعشاب الضارة الجديدة (Gatkal et al.، 2025).
تُفضل السيطرة اليدوية على الأعشاب الضارة بسبب انتقائيتها وانخفاض خطر تلف المحاصيل، على الرغم من أنها تتطلب عمالة كثيفة وتساهم بشكل كبير في تكاليف الإنتاج، خاصة في العمليات الصغيرة (Dajic-Stevanovic و Pljevljakusic، 2015). تكتسب الطرق الفيزيائية مثل القص، وحرق اللهب، وتطبيقات البخار زخمًا كبدائل، حيث تستخدم التدمير الحراري لاستهداف شتلات الأعشاب الضارة الصغيرة بشكل فعال (Ascard، 1995؛ Güney Sarıtaş و Gürbüz، 2024). على الرغم من إمكانياتها، تواجه هذه الطرق قيودًا تتعلق بالتكلفة، وتعقيد العمليات، وحساسية المحاصيل للحرارة. تعزز التقدمات الأخيرة في الزراعة الدقيقة، بما في ذلك أنظمة الحراثة الموجهة بواسطة المستشعرات والمساعدة بالكاميرات، فعالية التحكم الميكانيكي في الأعشاب الضارة من خلال تمكين التمييز في الوقت الحقيقي بين المحاصيل والأعشاب الضارة، مما يقلل من احتياجات العمالة ويقلل من تلف المحاصيل (Gao et al.، 2025). بشكل عام، يعد دمج الطرق الميكانيكية والفيزيائية مع الاستراتيجيات الثقافية والوقائية أمرًا حيويًا لإدارة الأعشاب الضارة بشكل فعال في إنتاج MAP.
مناقشة
تسلط المناقشة الضوء على الديناميات المعقدة لمنافسة الأعشاب الضارة في أنظمة إنتاج النباتات الطبية والعطرية (MAP)، مع التأكيد على التأثير الكبير لفلورا الأعشاب الضارة على عائد المحاصيل وجودتها. يختلف تركيب مجتمعات الأعشاب الضارة بناءً على العوامل البيئية، حيث تهيمن الأنظمة السنوية عادةً على الأنواع السنوية سريعة النمو، بينما تشهد الأنظمة المعمرة تحولًا نحو الأعشاب الضارة المعمرة المستمرة. يمكن أن تؤثر هذه الأعشاب الضارة بشكل كبير على MAPs خلال فتراتها الحرجة الخالية من الأعشاب الضارة، مما يؤدي إلى تقليل الكتلة الحيوية وتغيير إنتاج المستقلبات الثانوية، وهو أمر حاسم لجودة المحاصيل. على الرغم من أهمية فهم هذه التفاعلات، هناك نقص ملحوظ في البيانات الكمية حول عتبات إدارة الأعشاب الضارة المحددة لـ MAPs، مما يبرز الحاجة إلى أبحاث مستهدفة في هذا المجال.
بالإضافة إلى ذلك، تتناول الورقة خطر التلوث الذي تسببه القلويدات السامة (PAs)، والتي تنتجها العديد من أنواع الأعشاب الضارة ويمكن أن تضر بسلامة منتجات MAP. تعتبر إدارة الأعشاب الضارة الفعالة ضرورية لمنع تلوث PA، حيث لا يمكن للتحليلات التقليدية بعد الحصاد التخفيف من المخاطر بمجرد خلط الأعشاب الضارة مع المحاصيل المحصودة. تدعو المناقشة إلى نهج شامل لإدارة الأعشاب الضارة يدمج الاستراتيجيات الثقافية والميكانيكية والكيميائية، مع التأكيد بشكل خاص على دور الممارسات الثقافية مثل تناوب المحاصيل والنظافة في منع تأسيس الأعشاب الضارة. علاوة على ذلك، يتم تقديم التقنيات الناشئة والطرق البديلة، بما في ذلك المحاصيل المغطاة الأليلوبيات وأدوات الزراعة الدقيقة، كطرق واعدة لتعزيز إدارة الأعشاب الضارة في أنظمة MAP مع الحفاظ على جودة المنتج وسلامته. بشكل عام، تدعو النتائج إلى إعادة تقييم شاملة لاستراتيجيات إدارة الأعشاب الضارة في إنتاج MAP، مع التركيز على كل من الديناميات التنافسية ومنع التلوث.
DOI: https://doi.org/10.38093/cupmap.1863350
Publication Date: 2026-05-01
Author(s): Seren Doğar Kavan et al.
Primary Topic: Weed Control and Herbicide Applications
Overview
The review highlights the critical role of effective weed management in the production of medicinal and aromatic plants (MAPs), which are vital for various industries but face significant challenges due to their low competitiveness and the prevalence of toxic pyrrolizidine alkaloids (PAs) in weeds. Weeds not only compete with MAPs for resources but also pose risks of contamination, complicating harvesting and reducing product quality. The review emphasizes the need for an integrated weed management (IWM) approach that combines preventive cultural practices, mechanical and physical control methods, and selective chemical applications, all tailored to the specific biological and regulatory contexts of MAP production.
Key strategies discussed include crop rotation, sanitation, and the use of cover crops as foundational defenses against weed establishment, while mechanical methods and mulching are highlighted for their multifunctional benefits. The review argues that weed management should be redefined to encompass not just yield protection but also the mitigation of contamination risks associated with PAs. Future research priorities include identifying critical weed-free periods for different MAP species, developing labor-efficient non-chemical control methods, and exploring the interplay between weed management practices and secondary metabolite quality. Overall, the review underscores the necessity of a holistic approach to weed management that safeguards both agricultural performance and public health.
Introduction
The introduction highlights the significance of medicinal and aromatic plants (MAPs) in various industries, including pharmaceuticals, cosmetics, and traditional medicine, primarily due to their bioactive secondary metabolites such as essential oils, alkaloids, and flavonoids. The rising global demand for natural products has led to an increase in MAP cultivation across diverse agroecological regions. However, many MAP species face challenges in competitiveness against weeds, which can hinder their growth and reduce both yield and quality due to their slow emergence and limited biomass accumulation.
Weed competition poses a dual threat to MAPs, not only causing quantitative yield losses but also compromising crop quality through contamination and altered metabolic activity. The introduction emphasizes the need for effective weed management strategies, particularly given the limited availability of herbicides and the high sensitivity of MAPs to chemical treatments. Consequently, there is a pressing need for sustainable, non-chemical, and integrated weed management approaches tailored to MAP production systems. The aim of this compilation is to synthesize current knowledge on these strategies to enhance productivity and maintain the quality of MAP products while ensuring environmental safety.
Methods
In medicinal and aromatic plant (MAP) production systems, mechanical and physical weed control methods are essential due to the limited availability of proprietary herbicides and stringent residue requirements. These methods focus on the direct removal or elimination of weeds through physical disturbance or thermal stress, making them particularly vital in organic and low-input systems (Zimdahl, 2018). Row tillage is a prevalent mechanical method that, when applied early in the weed development stage, effectively minimizes competition during the critical weed-free period. However, its success hinges on proper timing and soil conditions, as late applications can harm crop roots or promote new weed growth (Gatkal et al., 2025).
Manual weed control is favored for its selectivity and low risk of crop damage, though it is labor-intensive and contributes significantly to production costs, especially in small-scale operations (Dajic-Stevanovic and Pljevljakusic, 2015). Physical methods like mowing, flame burning, and steam applications are gaining traction as alternatives, utilizing thermal destruction to target young weed seedlings effectively (Ascard, 1995; Güney Sarıtaş and Gürbüz, 2024). Despite their potential, these methods face limitations related to cost, operational complexity, and crop sensitivity to heat. Recent advancements in precision agriculture, including sensor-guided and camera-assisted tilling systems, enhance the efficacy of mechanical weed control by enabling real-time differentiation between crops and weeds, thereby reducing labor needs and minimizing crop damage (Gao et al., 2025). Overall, the integration of mechanical and physical methods with cultural and preventive strategies is crucial for effective weed management in MAP production.
Discussion
The discussion highlights the complex dynamics of weed competition in medicinal and aromatic plant (MAP) production systems, emphasizing the significant impact of weed flora on crop yield and quality. The composition of weed communities varies based on environmental factors, with annual MAP systems typically dominated by fast-growing annual species, while perennial systems see a shift towards persistent perennial weeds. These weeds can severely affect MAPs during their critical weed-free periods, leading to reduced biomass and altered secondary metabolite production, which is crucial for crop quality. Despite the importance of understanding these interactions, there is a notable lack of quantitative data on weed management thresholds specific to MAPs, underscoring the need for targeted research in this area.
Additionally, the paper addresses the contamination risk posed by pyrrolizidine alkaloids (PAs), which are produced by many weed species and can compromise the safety of MAP products. Effective weed management is essential to prevent PA contamination, as traditional post-harvest analyses cannot mitigate the risks once weeds are mixed with harvested crops. The discussion advocates for a holistic approach to weed management that integrates cultural, mechanical, and chemical strategies, particularly emphasizing the role of cultural practices such as crop rotation and sanitation in preventing weed establishment. Furthermore, emerging technologies and alternative methods, including allelopathic cover crops and precision agriculture tools, are presented as promising avenues for enhancing weed management in MAP systems while maintaining product quality and safety. Overall, the findings call for a comprehensive reevaluation of weed management strategies in MAP production, focusing on both competitive dynamics and contamination prevention.