Исследование использует сельскохозяйственные данные для замедления эволюции устойчивых к гербицидам сорняков

Эволюция устойчивых к гербицидам сорняков снижает продуктивность и прибыльность фермерских хозяйств. Для борьбы с этим рекомендуется диверсифицировать механизмы действия (MOA) гербицидов, то есть биохимические взаимодействия, нарушающие работу целевого сайта в сорняке. Два распространённых метода — ротация гербицидов (от сезона к сезону или в течение одного сезона) или их смешивание в одном баке. Вопрос в том, какой метод эффективнее.

Исследование учёных из Университета Иллинойса и USDA-ARS на примере устойчивого к глифосату щирицы водной (Amaranthus tuberculatus) показало, что ключевую роль играют методы управления, а смешивание гербицидов эффективнее их ротации.

Исследователи проанализировали данные с 105 ферм центрального Иллинойса (около 500 site-years записей о применении гербицидов с 2004 по 2010 гг.), оценив частоту встречаемости устойчивости к глифосату, а также данные о ландшафте, почве, сорняках и управлении. Было изучено 66 переменных.

Ключевые выводы:

  • Управление решает. Наличие устойчивости в наибольшей степени связано с методами управления на конкретном поле, а не с внешними факторами (например, близостью водного пути, который может занести семена).
  • Ротация увеличивает риск. Наибольшая частота устойчивости к глифосату наблюдалась на полях, где глифосат использовался более чем в 75% сезонов, где ежегодно применялось меньше MOA и где практиковалась ежегодная ротация гербицидов. «Простая ротация MOA на самом деле увеличивала частоту устойчивости», — отметил соавтор Аарон Хейгер.
  • Смешивание значительно снижает риск. Фермеры, использовавшие несколько гербицидов за одно применение, реже сталкивались с устойчивостью. «При использовании в среднем 2,5 MOA за применение вероятность возникновения устойчивости в 83 раза ниже, чем при использовании 1,5 MOA», — пояснил соавтор Пэт Транел.
  • Соседние поля — не главный фактор. Исследователи не обнаружили связи между устойчивостью на поле и её наличием у соседей. Даже если устойчивые семена попадут, правильное управление не даст им распространиться.

Важные оговорки:

  1. Стратегия смешивания работает, только если каждый компонент смеси эффективен против целевого вида. По мере роста устойчивости щирицы к другим гербицидам (например, ингибиторам PPO) смесь глифосата и такого ингибитора теряет эффективность.
  2. Смешивание может быть дороже и увеличивать нагрузку на окружающую среду.
  3. Необходимо использовать действенные комбинации. Например, добавление 2,4-D к глифосату в соевых бобах, устойчивых к 2,4-D и дикамбе, не будет эффективной стратегией, если устойчивость к глифосату уже есть.

Итог: Успешные фермеры (те, у кого низкая частота устойчивости) используют несколько гербицидов за одно применение. Смешивание — мощный, но не единственный инструмент, и для долгосрочного управления сорняками потребуется ещё большее разнообразие практик.