PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Dlaczego herbicyd nie działa? Zjawisko odporności chwastów

Stosowanie herbicydów, obok niewątpliwych zalet, może również nieść ze sobą pewne zagrożenia. Jednym z nich jest pojawienie się odporności chwastów na te środki.



Według definicji amerykańskiego towarzystwa naukowego (WSSA) "odporność na herbicydy jest dziedziczną zdolnością roślin do przetrwania i reprodukcji po zastosowaniu dawki herbicydu, która zwykle powoduje jej zniszczenie". W praktyce oznacza to brak wrażliwości tylko niektórych osobników w obrębie gatunku chwastu (biotypów) na taką dawkę herbicydu, która w normalnych warunkach powinna wyeliminować całą jego populację. Nie oznacza to, że w każdym przypadku stwierdzonej słabej skuteczności zastosowanego herbicydu mamy do czynienia z pojawieniem się odporności. Aby uznać dany gatunek za odporny, należy przeprowadzić szereg badań wg wytycznych międzynarodowego ośrodka gromadzenia danych dotyczących odporności chwastów na herbicydy (International Survey of Herbicide-Resistant Weeds - ISHRW).

Podstawową metodą wykrywania odporności jest wykonanie testu biologicznego na analizowanym gatunku chwastu. Umożliwia on w warunkach kontrolowanych zastosowanie środka w dawkach wyższych niż zalecane w celu wyznaczenia takiej, która spowoduje zmniejszenie świeżej masy części nadziemnych roślin o 50 proc. w porównaniu z roślinami nietraktowanymi środkiem (ED50). Iloraz ED50 dla biotypów odpornych i wrażliwych na daną substancję daje nam indeks odporności (RI) określający jej poziom u poszczególnych biotypów. Wyróżniamy trzy poziomy odporności: niski (2 < RI < 4), średni (4 ≤ RI ≤ 8) oraz poziom wysoki (gdy RI >8).

RODZAJE ODPORNOŚCI

Chwasty mogą wykazywać odporność prostą (pojedynczą) na jeden specyficzny herbicyd. Na przykład miotła zbożowa odporna na izoproturon pozostaje wrażliwa na chlorotoluron, choć obie substancje należą do tej samej grupy chemicznej i mają ten sam mechanizm działania. Wśród roślin może również występować odporność mieszana (krzyżowa). W tym przypadku chwasty nie reagują na co najmniej dwa herbicydy o tym samym mechanizmie działania, ale o różnej budowie chemicznej. Przykładem może być odporność szarłatu szorstkiego na nikosulfuron (substancja z grupy sulfonylomocznika) i imazetapyr (z grupy imidazoli). Herbicydy należące do tych grup mają różną budowę chemiczną, ale taki sam mechanizm działania - blokują funkcjonowanie enzymu, który bierze udział w syntezie aminokwasów: waliny, leucyny i izoleucyny. Najbardziej niebezpiecznym zjawiskiem jest pojawienie się odporności wielokrotnej, która polega na braku wrażliwości określonego biotypu chwastu na co najmniej dwa herbicydy z różnych grup chemicznych i o różnym mechanizmie działania. Podział herbicydów ze względu na mechanizm ich działania zestawiono w tabeli 1.

Sposób powstawania odporności wśród chwastów nie jest zjawiskiem prostym. Do niedawna uważano, że odporność następuje na skutek eliminacji wrażliwych biotypów z całej populacji chwastów, poprzez wieloletnie stosowanie jednego lub kilku herbicydów o tym samym mechanizmie działania. Obecnie na podstawie wielu badań można stwierdzić, że zmiana miejsca działania herbicydu i przyśpieszony metabolizm substancji aktywnej do form nieaktywnych - to dwa najczęściej spotykane mechanizmy powstawania odporności chwastów. Pierwszy z nich, związany ze zmianą miejsca działania herbicydu, jest ważną drogą selekcji biotypów odpornych. Tego typu zmiana polega na mutacji genu, który koduje miejsce przyłączenia herbicydu do enzymu (cząsteczki białka). To uniemożliwia połączenie substancji aktywnej z bezpośrednim miejscem jej działania i w efekcie herbicyd nie wykazuje fitotoksycznego działania.

Zdolność szybkiego metabolizmu herbicydu do form nieaktywnych to drugi często pojawiający się mechanizm odporności chwastów. Metabolizm biotypów odpornych jest wyraźnie wydajniejszy niż biotypów wrażliwych. Sprawia to, że substancja aktywna herbicydu ulega detoksykacji przed przedostaniem się do miejsca działania w roślinie lub dociera tam w znikomych ilościach, nie wywołując zakłóceń w funkcjach życiowych rośliny.

ZJAWISKO ODPORNOŚCI CHWASTÓW W POLSCE

Według informacji zawartych w bazie danych międzynarodowej organizacji powołanej do koordynacji badań i zapobiegania odporności chwastów (HRAC - Herbicide Resistance Action Committee) do tej pory na świecie zidentyfikowano 471 przypadków odporności (różnych kombinacji gatunków chwastów i substancji aktywnych herbicydów). Spośród 250 biotypów chwastów odpornych na różne herbicydy 145 to osobniki gatunków dwuliściennych i 105 - gatunków jednoliściennych. Najwięcej, bo aż 159 biotypów, wykazuje odporność na inhibitory syntetazy acetylomleczanowej ALS (97 gatunków dwuliściennych i 62 - jednoliściennych). Herbicydy z tej grupy ze względu na niskie dawki i cenę są popularnie stosowane od wielu lat przez praktykę rolniczą również w Polsce.

Jak dowodzą badania prowadzone przez IUNG-PIB, Zakład Herbologii i Technik Uprawy Roli (ZHiTUR) we Wrocławiu; IOR-PIB w Poznaniu; SGGW w Warszawie i Uniwersytet Rolniczy w Krakowie właśnie na tę grupę herbicydów zidentyfikowano odporność niektórych gatunków chwastów na polach w naszym kraju.

Do tej pory potwierdzono i udokumentowano występowanie miotły zbożowej, owsa głuchego i wyczyńca polnego na herbicydy z grupy inhibitorów syntetazy acetylomleczanowej (ALS) oraz karboksylazy acetylokoenzymu A (ACCazy). Z gatunków dwuliściennych największy problem może stanowić odporność chabra bławatka na inhibitory ALS.

Najwięcej biotypów miotły zbożowej odpornych na herbicydy występuje na północy Polski (województwa: warmińsko-mazurskie, pomorskie oraz południowa część województwa zachodniopomorskiego) oraz na Dolnym Śląsku i Śląsku Opolskim. Na polach Dolnego Śląska biotypy miotły wykazują odporność na chlorosulfuron i propoksykarbazon sodowy (tab. 2). Niewielka redukcja masy roślin po zastosowaniu herbicydów nawet w dawce 8-krotnie wyższej od zalecanej wskazuje na pojawienie się odporności na te związki. Obie substancje należą do inhibitorów ALS, ale mają różny mechanizm działania. Wskazuje to na występowanie u tego biotypu odporności krzyżowej.

Biotypy miotły zbożowej pochodzącej z pól zlokalizowanych w rejonie południowo-zachodniej Polski cechują się wysokim poziomem odporności na chlorosulfuron (tab. 3). Z badań przeprowadzonych w ZHiTUR we Wrocławiu wynika, że niektóre osobniki wykazują bardzo wysoki poziom odporności. Współczynnik odporności pewnych biotypów wynosi nawet 141.

Innym gatunkiem jednoliściennym mogącym obecnie stanowić poważny problem dla praktyki rolniczej jest wyczyniec polny. Występuje on w niektórych tylko rejonach Polski, na glebach wilgotnych i bogatych w składniki pokarmowe, ale na tych terenach może być dużym zagrożeniem dla plantacji uprawnych. Do tej pory stwierdzono odporność wyczyńca na herbicydy sulfonylomocznikowe na północy Polski. Na madach w dolinie Odry i na Żuławach poza odpornością na herbicydy sulfonylomocznikowe stwierdzono również odporność na inhibitory karboksylazy acetylokoenzymu A (Adamczewski 2014). Jest to efekt wieloletniego stosowania herbicydów z tych grup do zwalczenia tego gatunku. Badania obecnie prowadzone na polach południowo-zachodniej Polski również wskazują na występowanie odporności wyczyńca polnego na chlorosulfuron. Reakcję na tę substancję biotypu odpornego i wrażliwego obrazują zdjęcia.

Badania prowadzone na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie (Stokłosa 2006) wskazują, że na terenie południowo-wschodniej Polski występują biotypy owsa głuchego odporne na fenoksaprop - P etylowy i diklofop metylowy. Ocena odporności tego gatunku jest niezwykle trudna ze względu na występowanie kilku odmian botanicznych owsa różniących się wrażliwością na herbicydy.

Oprócz odporności gatunków jednoliściennych na polach w Polsce pojawiły się również gatunki chwastów dwuliściennych nieniszczonych przez herbicydy. Tak jest w przypadku chabra bławatka, który nie reaguje na herbicydy sulfonylomocznikowe. Badania prowadzone w ZHiTUR we Wrocławiu potwierdzają pojawienie się odporności chabra bławatka na chlorosulfuron na plantacjach w południowo-zachodniej Polsce. Współczynnik odporności tego gatunku chwastu waha się od 8,8 do nawet 17 (tab. 4), co dowodzi, że biotypy te wykazują wysoki poziom odporności na tę substancję.

Również badania prowadzone w IOR-PIB w Poznaniu potwierdzają odporność chabra bławatka na herbicydy sulfonylomocznikowe (tribenuron metylowy, sulfometuron) oraz inne inhibitory ALS (imazapyr). Dodatkowo zidentyfikowano odporność maruny bezwonnej i maku polnego pochodzących z Żuław na tribenuron metylowy oraz komosy białej pochodzącej z pól z terenu Wielkopolski odpornej na metamitron, który już od 30 lat stosowany jest do zwalczania chwastów w uprawie buraka cukrowego ( Adamczewski 2014).

JAK PRZECIWDZIAŁAĆ?

Konsekwencje występowania odpornych biotypów chwastów ponosi przede wszystkim plantator. Rolnicy często nie przywiązują wagi do pojawienia się chwastów odpornych na herbicydy. Istnieje przekonanie, że chwasty zawsze towarzyszą uprawie roślin i do ich występowania plantatorzy po prostu są przyzwyczajeni. Nie zdają sobie oni sprawy z kosztów, jakie ponoszą w związku z występowaniem tego zjawiska. Dlatego bardzo istotne jest wczesne zdiagnozowanie problemu, by móc szybko opracować i wdrożyć strategię zapobiegania dalszemu rozwojowi odporności. Przecież pojawienie się tego zjawiska oznacza brak skuteczności chwastobójczej herbicydu i w konsekwencji spadek plonowania rośliny uprawnej, niemożność dalszego stosowania tego samego herbicydu, a często także z innych grup chemicznych (w przypadku występowania odporności krzyżowej i wielokrotnej). W takiej sytuacji należy podjąć wszelkie działania, by zminimalizować ryzyko rozwoju i rozprzestrzeniania się odpornych biotypów chwastów. Należy zatem prowadzić staranną i przemyślaną agrotechnikę, a przede wszystkim nie ograniczać się tylko do środków chwastobójczych, ale korzystać również z innych, niechemicznych sposobów zwalczania chwastów, jak np. metoda mechaniczna. Trzeba również pamiętać, aby aplikować środki o zróżnicowanym mechanizmie działania, stosować herbicydy wieloskładnikowe lub mieszaniny zbiornikowe. Zabiegi wykonane w okresie największej wrażliwości chwastów (w fazie siewki) podnoszą skuteczność chwastobójczą.

Mimo że obecnie bardzo dużo wiemy na temat mechanizmów powstawania odporności chwastów na herbicydy oraz możliwości ograniczania występowania tego zjawiska, to z roku na rok przybywa coraz więcej nowych biotypów odpornych na różne substancje aktywne herbicydów. Dlatego konieczne wydaje się podjęcie dalszych działań w tym kierunku, ale wymagają one współdziałania producentów środków ochrony roślin i ich użytkowników, jednostek naukowych oraz organów ustawodawczych.

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (0)

BRAK KOMENTARZY

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.198.103.13
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!