Ученые определили факторы, движущие эволюцию устойчивости к гербицидам
Исследователи из Университета Шеффилда определили факторы, которые движут эволюцией устойчивости сельскохозяйственных культур к гербицидам. Эти выводы могут иметь значение как для медицины, так и для сельского хозяйства.
Ксенобиотики, такие как гербициды, фунгициды, инсектициды и антибиотики, используются в сельском хозяйстве и здравоохранении для борьбы с вредителями и болезнями. Однако ко всем этим типам ксенобиотиков развивается устойчивость, что сводит на нет их эффективность.
Новое исследование, опубликованное в Nature Ecology and Evolution, было сосредоточено на эволюции устойчивости к гербицидам у черной травы (Alopecurus myosuroides) в Великобритании.
Ключевые выводы:
- Этот сорняк широко распространен: он присутствует в 88% из 24 824 исследованных квадратов (пробных площадок).
- Устойчивость является движущей силой его распространения: сорняки на полях с более высокой плотностью популяции более устойчивы к гербицидам.
- Устойчивость не исчезает: через два года поля с высокой плотностью сорняков оставались таковыми, несмотря на применение фермерами различных методов борьбы.
- Экономические издержки высоки: затраты на борьбу с сорняками удвоились из-за развившейся устойчивости.
Эффективность стратегий управления:
Исследование проверило стратегию диверсификации методов управления и используемых химикатов.
- Объем применения: Фермы, использовавшие больший объем гербицидов, имели более высокий уровень устойчивости.
- Разнообразие химикатов: Не было обнаружено существенной роли разнообразия используемых гербицидов (применение одного или нескольких) в снижении устойчивости.
- Севооборот: Разнообразие культур в севообороте также не показало значимого эффекта.
Правило и перспективы:
По словам ведущего автора профессора Роба Фреклтона, результаты просты: «Простое увеличение использования гербицидов будет отбирать на большую устойчивость».
Новые технологии, такие как точное земледелие (PA), предлагают возможность целевого применения химикатов на уровне отдельных растений. Однако текущие данные подчеркивают необходимость проектирования систем управления с учетом неизбежности эволюции.
Пример конвергентной эволюции:
Профессор Фреклтон привел пример сорняка ежовника (Eichochloa crus-galli var oryzicola L.), одна экологическая форма которого неотличима от культурного риса (Oryza sativa L.). Это результат эволюционной устойчивости: сорняки, похожие на рис, избегали уничтожения фермерами.