В новом исследовании Университета Иллинойса ученые документально подтверждают устойчивость водяной конопли к еще одному классу гербицидов, известному как Группа 15. Исследование представляет собой первую документацию о том, что растения, не являющиеся злаками, устойчивы к гербицидам группы 15.
На рынке имеется множество гербицидов, но все они попадают в один из 16 классов, описывающих их способ действия (MOA) или конкретную цель в растении, на которую химические вещества атакуют. Из-за различных нормативных требований и биологических реалий меньшее количество гербицидов MOA можно использовать для любой данной культуры и набора сорняков, сопровождающих ее. Исторически около девяти были полезны для водяной конопли, а теперь сорняк, кажется, устойчив как минимум к семи.
«В некоторых областях мы на один или два месяца далеки от того, чтобы полностью потерять химический контроль над водяной коноплей и другими устойчивыми к множественным гербицидам сорняками», – говорит Адам Дэвис, глава Департамента растениеводства в Иллинойсе и соавтор исследования. "И новых гербицидов MOA не выходит. 30 лет не было."
Иллинойс, специалист по сорнякам и соавтор Аарон Хагер, добавляет: «Мы не хотим паниковать людей, но фермеры должны знать, что это реально.
Это продолжается с проблемами, о которых мы предупреждали людей годами."
Исследовательская группа проверила эффективность гербицидов Группы 15, внесенных в почву, на популяции округа Шампейн, уже устойчивой к пяти MOA. Они применили восемь составов Группы 15 в полевых условиях в соответствии со своими нормативами и выбрали три – неинкапсулированный ацетохлор (Harness), S-метолахлор (Dual Magnum) и пироксасульфон (Zidua) – для эксперимента по скоростному титрованию, в котором гербициды применялись с половиной, одним, двумя и четырехкратными дозировками, указанными в этикетке.
Восемь продуктов Группы 15 различались по своей эффективности: наихудшие результаты показали инкапсулированный ацетохлор (Warrant), S-метолахлор, метолахлор (Stalwart) и диметенамид-P (Outlook).
Эти продукты обеспечивали менее 25% контроля через 28 дней после применения и менее 6% контроля через 14 дней.
Об эксперименте по скоростному титрованию Хагер говорит: «Мы обнаружили, что можем применять значительно более высокую дозу, чем указанная на этикетке, и при этом видеть сопротивление."Например, S-метолахлор обеспечил только 10% контроля при стандартной норме нормы, 20% при 2-кратной дозе, указанной в маркировке, и 45% при 4-кратной дозе маркировки.
Хагер говорит, что фермеры могут не заметить плохую эффективность этих предвсходовых гербицидов, вносимых в почву, потому что водяная конопля непрерывно прорастает в течение всего сезона.
Когда сорняк появляется в середине сезона, трудно сказать, когда именно он появился и подвергался ли он воздействию остаточных гербицидов, внесенных в почву.
"Если вы думаете о том, как вы используете эти продукты, они редко работают весь год.
Они очень зависят от условий окружающей среды, чтобы работать эффективно. Он мог быть слишком влажным или слишком сухим. Вообще говоря, у вас есть побег от сорняков.
Но многие фермеры списывают это на погодные условия. Если вы не думаете об этом, вы легко можете не заметить сопротивление », – говорит Хагер.
Чтобы подтвердить результаты с поля, команда провела тест на дозу в теплице. В этом тесте четырем популяциям водяной конопли – три с устойчивостью к нескольким гербицидам и одна, чувствительная ко всем гербицидам, – вводили дозы с возрастающими уровнями S-метолахлора, ацетохлора, диметенамида-P и пироксасульфона.
Популяции из округов Шампейн и Маклин пережили более высокие уровни гербицидов Группы 15, чем другие популяции.
Хагер подозревает, что растения расщепляют химические вещества, прежде чем они причинят вред, – трюк, известный как метаболическая устойчивость. Все организмы могут включать клеточную защиту от токсинов, но это довольно тревожно, когда сорняки и другие нежелательные вредители используют свою биологию против вмешательства человека.
"Когда мы вступаем в эру метаболической резистентности, наша предсказуемость практически равна нулю.
Мы понятия не имеем, к чему эти популяции устойчивы, пока не получим их в контролируемых условиях », – говорит Хагер. "Это просто еще один пример того, как нам нужна более интегрированная система, а не полагаться только на химию. Мы все еще можем использовать химию, но нужно делать что-то дополнительно.
"Мы хотим, чтобы фермеры поняли, что мы должны переосмыслить, как мы управляем водяной коноплей в долгосрочной перспективе."