Комплексный контроль над сорняками — лучший ответ на устойчивость к гербицидам

По мнению группы исследователей сельского хозяйства, чрезмерная зависимость в контроле над сорняками на фермах США от гербицида глифосат привела к колоссальному росту числа генетически устойчивых сорняков. Решение лежит в комплексной программе контроля над сорняками.

"Меня глубоко беспокоят прогнозы, согласно которым в ближайшее десятилетие объемы использования гербицидов могут удвоиться", — говорит David Mortensen, профессор экологии сорняков Университета Пенсильвании.

С середины 1990х годов компании, производящие семена сельскохозяйственных культур, разработали и реализовали на рынке семена, которые были генетически модифицированы, для того чтобы выдерживать такие гербициды, как Roundup — глифосат — в качестве более универсального метода контроля над сорняками, — говорит Mortensen. Около 95 процентов современных посевов модифицированы путем внедрения в растения устойчивых к гербицидам генов.

"Мы понимаем, почему фермеры используют комплексы глифосата с сельскохозяйственными культурами, устойчивыми к нему", — поясняет Mortensen. "Это просто и относительно дешево, но нам необходимо брать в расчет долгосрочные последствия".

Исследователи предупреждают, что увеличенное использование гербицида приводит к появлению большего числа видов сорняков, также устойчивых к химикатам.

Они опубликовали результаты своих исследований в текущем номере BioScience, отметив, что 21 вид сорняков развил устойчивость к нескольким гербицидам на основе глифосата, 75 процентов которых были зафиксированы после 2005, несмотря на то, что спонсированное компаниями исследование утверждало о не возникновении устойчивости.

"Несколько видов развили удивительные способы сопротивления воздействию гербицида", — рассказывает J. Franklin Egan, докторант по экологии Университета Пенсильвании. "Если проблема сорняков будет решаться только с помощью гербицидов, эволюция победит".

Один путь развития сорняками устойчивости — это выработка фермента, который нечувствителен к гербициду, но по-прежнему поддерживает клеточные функции, — говорит Egan. Сорняки также разработали способы удаления гербицида из нужных ферментов.

"Например, устойчивые к глифосату сорта Conyza canadensis – мелколистника канадского — изолируют глифосат в ткани листьев, подвергающихся опрыскиванию гербицидом, так что глифосат может медленно перемещаться по растению в нетоксичных концентрациях", — поясняет Egan. "Для мелколистника канадского данный контролируемый процесс перемещения означает разницу между принятием нескольких рюмок виски на пустой желудок и потягиванием вина вместе с пищей".

В ответ на увеличивающееся число сорняков, устойчивых к текущему применению гербицидов, компании разрабатывают новое поколение семян, генетически модифицированных для устойчивости к нескольким гербицидам. По мнению исследователей, это непрерывное включение еще большего числа генов в сельскохозяйственные культуры не является экологически рациональным решением проблемы устойчивости к гербицидам. Они добавляют, что компании создают тредбан генетической модификации, похожий на пестицидный тредбан, испытанный в середине 20-го века, когда компании производили все больше токсичных веществ, для того чтобы справиться с устойчивостью вредителей к пестицидам.

"Так, несколько компаний активно разрабатывают сельскохозяйственные культуры, устойчивые к глифосату, 2, 4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте) и дикамбе", — говорит Mortensen. "Подобные генетические манипуляции делают возможным применение на этих культурах гербицидов, которые прежде убили или повредили бы растения. Еще более тревожно то, что 2,4-Д и дикамба — более старые и менее дружественные по отношению к окружающей среде пестициды".

Egan полагает, что с тредбанным ответом существует несколько проблем. Во-первых, сорняки в конце концов разовьют комбинированную устойчивость к дикамбе, 2, 4-Д и глифосату. В мировом масштабе уже имеется много примеров сорняков, одновременно устойчивых к двум и более гербицидам.

Увеличенное использование 2, 4-Д и дикамбы на растущих кукурузе и соевых бобах означат, что значительно больше гербицидов будет вноситься в то время года, когда множество чувствительных сельскохозяйственных культур, таких как томаты и виноград, наиболее подвержены повреждениям. Подобные повреждения возникают, когда гербициды перемещаются с намеченных полей во время либо после применения.

Злоупотребление химическими убийцами сорняков может повысить вероятность того, что фермеры будут применять гербициды во время неподходящих или нерекомендуемых погодных условий, что приведет к перемещению гербицидов с целевых территорий и уничтожению или повреждению других растений и сельскохозяйственных культур.

Egan также добавил, что если фермы попадут в чрезмерную зависимость от гербицидов, для фермеров окажется более сложным применение подхода комплексного контроля над сорняками.

Комплексный контроль над сорняками включает в себя посадку покровных культур, ротацию посевов и использование механических методов борьбы с сорняками. В этом методе управления фермеры могут применять гербициды, но адресным, разумным способом.

Исследователи, которые также работали над документом: Bruce D. Maxwell, профессор по земельным ресуpсам и экологии в Университете Монтаны, Matthew R. Ryan, обучающийся в постдокторантуре Университета Пенсильвании, и Richard G. Smith, помощник профессора по агроэкологии в Университете Нью-Хэмпшира, сообщили, что в предыдущих исследованиях комплексный контроль над сорняками снизил применение гербицидов на 94 процента, обеспечивая при этом чистую прибыль.

"Комплексный контроль над сорняками — это действительно шаг вперед", — считает Egan. "Мы верим, что этим методы могут применяться, и у нас уже есть множество примеров того, что они эффективны и весьма незатейливы для внедрения".