Как предупредить появление сорняков, устойчивых к гербицидам

Сорняки — растения, конкурирующие с сельскохозяйственными культурами за минеральные элементы питания, пространство, свет и воду. Данные растения характеризуются высоким генетическим разнообразием внутри популяций, что позволяет им адаптироваться к широкому спектру условий окружающей среды. Как результат, сорняки способны относительно быстро вырыбатывать механизмы устойчивости к гербицидам. При появлении в популяции хотя бы одного резистентного растения, скорость процесса распространения последнего будет зависеть лишь от репродуктивного потенциала вида (количество семян на одно растение и их всхожесть) и механизма распространения семян.

Гербициды — химические вещества, применяемые для уничтожения растительности, являются наиболее эффективным средством в борьбе с сорняками. Однако, практика показывает, что со временем сорняки приобретают устойчивость, или резистентность, к определенному типу гербицидов. Когда речь заходит о резистентности к каким-либо химикатам, то чаще всего упоминаются сорняки, устойчивие к глифосату.

По мнению Дэйна Боуэрса (Dane Bowers), ведущего специалиста по гербицидам в агрохимической компании Syngenta, резистентность гербицидов не ограничивается только глифосатом. Резистентность это биологический процесс, поэтому постоянное использование одного типа химикатов приводит к появлению резистентности у сорняков.

Процесс приобретения резистентности развивается в несколько этапов. После первой обработки гербицидами лишь 1-2% растений выживает, благодаря случайным генетическим изменениям в них. Для этих растений гербицид становится одним из новых антропогенных факторов, оказывающих влияние на популяцию. Так как остальные сорняки погибли, то семена дают лишь выжившие мутационные растения, имеющие устойчивость к гербициду. Мутации передаются по наследству, поэтому растения, выросшие из этих семян, также будут обладать устойчивостью к гербициду. Таким образом, многократное применение гербицидов с одним и тем же механизмом действия приводит к тому, что мутационные сорняки, имеющие резистентность, полностью вытесняют остальные.

Проблема с использованием гербицидов заключается еще и в том, что выращиваемые культурные растения должны изначально иметь резистентность к гербициду, иначе весь урожай будет потерян. Как правило, в сельском хозяйстве используют сорта культур, устойчивых к нескольким гербицидам широкого спектра действия, например, на основе глифосата. Так, получение трансгенных сортов кукурузы и сои, устойчивых к глифосату, в свое время произвели настоящий переворот в сельском хозяйстве, многократно повысив эффективность борьбы с сорняками. Тем не менее, многократное использование гербицидоустойчивых культур вместе с одним и тем же гербицидом неизбежно приведет к появлению резистентных сорняков.

К сожалению, сразу заметить появление резистентных сорняков невозможно, т.к. в первые годы доля устойчивых к гербициду сорняков не превышает 1-2%. Заметить появление устойчивого к гербицидам биотипа можно только тогда, когда он будет составлять около 20–30% от численности популяции.

Факторами, ускоряющими развитие резистентности у растений к гербицидам, являются следующие:

  • использование гербицидов узконаправленного действия, когда гербицид воздействует на какой-либо один из ферментов в биохимии растений.
  • многократное использование одного и того же гербицида в течение вегетационного периода.
  • многократное использование одного или нескольких гербицидов, влияющих на одни и те же ферменты в растениях.

Т.к. в ближайшее время не ожидается появление принципиально новых гербицидов, фермерам нужно научиться использовать существующие стратегии для предупреждения развития резистентности к гербицидам. По мнению специалистов, наиболее эффективно бороться с появлением резистентности у сорняков помогает ротация гербицидов с разными механизмами действия. Кроме того, эффективность применения гербицидов сильно зависит от времени суток. Так, согласно исследованиям, проведенным в Университете Теннеси, выяснилось, обработка гербицидами днем на 15-20% более эффективна, чем на рассвете, и на 10% эффективней вечерней обработки.
Процесс обработки поля гербицидами надо сочетать с дискованием и культивацией почвы. Также необходимо тщательно очищать орудия обработки почвы при переходе с одного поля на другое. Это поможет снизить вероятность переноса устойчивых сорняков на здоровый участок.

При написании статьи использовались материалы Successful Farming и АгроXXI