Смешивание гербицидов в баке может быть недостаточно для предотвращения устойчивости

Восемь лет назад ученые из Университета Иллинойса и USDA-ARS перевернули подход к борьбе с сорняками. Появлялось все больше устойчивых к гербицидам сорняков, и их становилось труднее уничтожить. Стало ясно, что фермеры больше не могут полагаться на одни и те же химикаты год за годом. Индустрия и аппликаторы начали рекламировать преимущества ежегодного чередования гербицидов, и эта практика быстро стала распространенной.

Однако в 2015 году команда ученых из U of I и USDA-ARS изучила эффект чередования и обнаружила, что эта практика увеличила устойчивость щирицы водной (водяной конопли) — распространенного и вредоносного сорняка в Кукурузном поясе — к глифосату. Вместо этого эффективным оказалось смешивание нескольких гербицидов в одном баке и одновременное распыление. Их масштабный эксперимент на 105 полях в Иллинойсе показал, что при баковом смешивании вероятность развития устойчивости к глифосату была в 83 раза ниже.

Исследование оказало сильное влияние, и рекомендации изменились почти мгновенно; сегодня баковое смешивание гербицидов стало стандартной практикой. Но один из авторов исследования теперь призывает фермеров и представителей индустрии помнить, что смешивание лишь откладывает эволюцию устойчивости.

"Я беспокоюсь, что эта практика стала чрезмерно использоваться. Слишком упрощенно думать, что для решения проблемы устойчивости достаточно просто продолжать использовать гербициды, но немного другим способом", — сказал Аарон Хейгер, специалист по расширению знаний в области защиты растений.

Он отмечает, что щирица водная теперь устойчива к гербицидам как минимум семи механизмов действия, несмотря на преимущества баковых смесей. Некоторые популяции устойчивы даже к гербицидам, с которыми они никогда не сталкивались. Устойчивость — это сложная и быстро меняющаяся цель.

Хейгер подчеркивает, что исследование 2015 года фокусировалось на одном типе стратегии уклонения: мишень-ориентированной устойчивости (target-site resistance). Это когда генетический код сорняка мутирует так, что химикат больше не связывается с белком-мишенью.

Сейчас же сорняки, включая случай с щирицей, все чаще используют другую стратегию — метаболическую (немишень-ориентированную) устойчивость (metabolic or non-target site resistance). В этом случае сорняки увеличивают выработку детоксифицирующих ферментов, которые обезвреживают гербициды до того, как те убьют растение.

"Насколько нам известно, нет данных, проверяющих гипотезу о том, что смеси гербицидов наиболее эффективны для предотвращения эволюции механизмов устойчивости, основанных на немишеневых механизмах", — сказал Хейгер. "Без этих данных как мы можем знать, какие гербициды или комбинации остаются эффективными?"

Хейгер подчеркивает, что проблема устойчивости — прямое следствие чрезмерной зависимости от одного простого решения: химического контроля. Проблема не будет решена исключительно теми же инструментами, но используемыми по-другому. Вместо этого фермерам следует диверсифицировать тактики и сосредоточиться на предотвращении или устранении производства семян сорняков.

"Гербициды останутся ценными инструментами, но мы также должны рассмотреть дополнительные тактики, чтобы гарантировать, что ни одно растение щирицы не сможет произвести семена в течение сезона. Мы точно знаем: если растения не производят семена, частота любого механизма устойчивости не может измениться или вырасти. Даже несколько растений щирицы, оставшихся в поле к уборке, могут содержать новейший механизм устойчивости. Стоит повторить: рассмотрите дополнительные тактики, чтобы исключить производство семян сорняков".