W wielu regionach globu, zwłaszcza tam gdzie od wielu lat prowadzona jest intensywna chemiczna ochrona pól uprawnych, poważnym problemem jest występowanie populacji chwastów uodpornionych na działanie herbicydów. Zjawisko to nasila się także w Polsce, stając się wyzwaniem zarówno dla rolników, jak i dla środowiska naukowego.
Szereg rozmaitych czynników może przyczynić się do obniżenia efektywności chwastobójczej herbicydów. Nieskuteczny zabieg może być m.in. rezultatem nieprawidłowego doboru preparatu do stanu i stopnia zachwaszczenia łanu, niesprzyjających warunków atmosferycznych (np. opad deszczu bezpośrednio po zabiegu), czy też wykonania oprysku na chwasty zbyt zaawansowane we wzroście. Zdarza się również, że herbicyd nie działa efektywnie ze względu na pojawienie się na plantacji osobników (biotypów) chwastów uodpornionych na zastosowaną przez rolnika substancję czynną.
Co to jest odporność na herbicydy? Rodzaje odporności.
Odporność na herbicydy to dziedziczna zdolność niektórych roślin do przetrwania i rozmnażania się po ekspozycji na herbicyd w dawce, która w normalnych warunkach powinna zniszczyć wszystkie osobniki danego gatunku na opryskanej powierzchni. Najczęstszymi mechanizmami odpowiedzialnymi za powstanie odporności jest zmiana w miejscu działania substancji czynnej w roślinie lub jej przyśpieszony metabolizm. Zmiana w miejscu działania może polegać na mutacji genu kodującego strukturę białka do którego przyłącza się herbicyd. W następstwie mutacji substancja czynna nie może połączyć się z białkiem, czego efektem jest brak działania fitotoksycznego. Natomiast przyspieszony metabolizm pozwala chwastom na bardzo szybki rozkład substancji czynnej – zanim zdąży ona spowodować nieodwracalne uszkodzenia.
|
| Ultranowoczesne metody zwalczania chwastów w zbożach ozimych |
|
Odporność wyłącznie na jeden herbicyd, nazywana odpornością prostą, występuje bardzo rzadko. Najczęściej biotyp jest niezwalczany przez więcej substancji czynnych. W sytuacji, gdy jest to odporność na min. dwa herbicydy wykazujące identyczny mechanizm działania mówimy o odporności krzyżowej. Natomiast, gdy chwast nie jest zwalczany przez co najmniej dwa herbicydy o różnych mechanizmach działania mamy do czynienia z odpornością wielokrotną.
| Zjawisko uodparniania się chwastów na herbicydy znane jest od kilkudziesięciu lat. Po raz pierwszy obecność biotypów odpornych została odnotowana w 1957 roku w Kanadzie, gdzie populacja dzikiej marchwi zajmująca pobocza dróg przestała reagować na oprysk 2,4–D. Pierwsze przypadki odporności chwastów w Polsce opisano w połowie lat 80. XX wieku. W sadach wykryto wówczas biotypy przymiotna kanadyjskiego oraz tasznika pospolitego nie zwalczane przez herbicydy z grupy triazyn. |
Dlaczego rolnicy mają problemy z uodparnianiem się chwastów?
Narastający problem z biotypami odpornymi jest powiązany głównie z trzema praktykami: brakiem rotacji substancji czynnych (regularnym stosowaniu herbicydów o identycznych mechanizmach działania), uprawie roślin w monokulturze oraz marginalizowaniem niechemicznych metod zwalczania chwastów. Praktyki te powodują, że chwasty wrażliwe są systematycznie eliminowane, a ich miejsce zajmują osobniki niezwalczane przez stosowane herbicydy. Mogą to być zarówno gatunki o naturalnej wysokiej tolerancji na aplikowaną substancję czynną (te są wymieniane w etykietach preparatów jako chwasty odporne), jak i biotypy odporne w obrębie gatunku wrażliwego. Rezultatem kompensacji (nagromadzenia) biotypów odpornych mogą być bardzo poważne problemy z odchwaszczaniem plantacji. Wzrastają wówczas nakłady na ochronę, a w skrajnych przypadkach rolnik może zostać zmuszony do zmiany struktury zasiewów w gospodarstwie.
|
|
|
W zbożach biotypów odpornych przybywa
Na obszarze Polski problem z chwastami uodparniającymi się na działanie herbicydów w największym stopniu dotyka plantatorów zbóż. Najbardziej niekorzystna sytuacja występuje w przypadku miotły zbożowej, której biotypy niezwalczane przez substancje należące do inhibitorów ALS (np. jodosulfuron metylosodowy) notowane są aktualnie na obszarze całego kraju. Na szczęście jak dotąd odporność na herbicydy z grupy inhibitorów ACCazy (np. fenoksaprop-etylu) jest w obrębie tego gatunku mniej rozpowszechniona [1].
Groźnym problemem lokalnym są populacje wyczyńca polnego uodpornione na inhibitory ACCazy (np. pinoksaden), inhibitory ALS (piroksysulam) oraz inhibitory fotosyntezy w fotosystemie II (chlorotoluron) [1]. Zaobserwowano także dużą liczbę biotypów niezwalczanych przez pendimetalinę (inhibitor tworzenia mikrotubuli). Odporność wielokrotna jest zdecydowana bardziej rozwinięta u wyczyńca polnego niż u miotły zbożowej. Generuje to znaczne problemy, a czasami wręcz uniemożliwia chemiczne zwalczanie tego gatunku w zbożach [2].
|
|
|
Pośród uciążliwych dla zbóż chwastów dwuliściennych zjawisko odporności na herbicydy dotyczy w największym stopniu chabra bławatka [3]. Kilka lat temu przebadano, pod kątem podatności na działanie niektórych substancji chwastobójczych, ponad 150 krajowych populacji tego gatunku, z których zwalczaniem rolnicy zgłaszali problemy. Odporność na florasulam i tribenuron metylowy (inhibitory ALS) występowała u ponad 50% testowanych populacji (w większości przypadków była to odporność krzyżowa na obie s.cz.), a trzy populacje rozwinęły oporność wielokrotną, zarówno na inhibitory ALS, jak i syntetyczne auksyny tj. 2,4-D i dikambę [4]. W ostatnich latach pojawiają się także doniesienia o niskiej skuteczności jodosulfuronu metylosodowego, tribenuronu metylowego i florasulamu na stanowiskach opanowanych przez mak polny. Odporności maku polnego na inhibitory ALS jest jednak na razie na wczesnym etapie [1].
Jak zapobiegać selekcji biotypów odpornych
Do najważniejszych działań podejmowanych przez rolników w celu minimalizacji ryzyka powstawania oraz rozprzestrzeniania odporności chwastów należą m.in.:
- wykorzystywanie pełnego spektrum metod walki z chwastami, z naciskiem na metody niechemiczne, a w szczególności agrotechniczne
- naprzemienne stosowanie herbicydów o różnych mechanizmach działania
- wykorzystanie mieszanin zbiornikowych herbicydów lub produktów wieloskładnikowych – należy stosować kombinacje zawierające m.in. 2 substancje czynne o różnych mechanizmach działania (dzięki czemu zniszczone mogą zostać gatunki, u których wytworzyła się odporność na jedną z zastosowanych substancji czynnych)
- uwzględnienie odpowiedniego zmianowania roślin
- oprysk na chwasty należy wykonywać w warunkach sprzyjających działaniu herbicydów (m.in. optymalne warunki pogodowe, właściwa faza rozwojowa chwastów).
Bardzo istotny jest dokładny monitoring plantacji. Należy przeanalizować każdy przypadek, gdy zastosowany herbicyd nie wykazuje oczekiwanej skuteczności chwastobójczej – co może wskazywać na rozwój odporności. Wczesne wykrycie biotypów odpornych daje szansę na zniszczenie ich przy niewielkim nakładzie środków. [5].
źródła:
1. Praczyk T., Marcinkowska K. 2020. Odporność chwastów na herbicydy w uprawie pszenicy ozimej w Polsce. 60. Sesja Naukowa Instytutu Ochrony Roślin-PIB, Poznań, 11-13 lutego 2020, Streszczenia: 9-10.
2. Marcinkowska K. 2024. Wiosenna strategia zwalczania odpornych chwastów jednoliściennych. Farmer 2: 44-48.
3. Korbas M, Horoszkiewicz-Janka J, Mrówczyński M. (red.). 2017. Metodyka integrowanej ochrony pszenicy ozimej i jarej dla doradców. IOR – PIB, Poznań.
4. Stankiewicz-Kosyl M., Haliniarz M., Wrochna M., Synowiec A., Wenda-Piesik A., Tendziagolska E., Sobolewska M., Domaradzki K., Skrzypczak G., Łykowski W., Krysiak M., Bednarczyk M., Marcinkowska K. 2021. Herbicide resistance of Centaurea cyanus L. in Poland in the context of its management. Agronomy 11 (10): 1954.
5. Adamczewski K. 2014. Odporność chwastów na herbicydy. PWN, Warszawa, 276 ss.
|
|
|