Определенные биологические характеристики щирицы бугорчатой делают ее особенно успешной в развитии устойчивости к гербицидам. Она двудомная: следовательно, растения не способны к самоопылению. Отдельные мужские и женские растения должны перекрестно опыляться для размножения, что приводит к широкому генетическому разнообразию, а также к большому диапазону фенотипических признаков, быстрому распространению генов устойчивости через перемещение пыльцы и способности адаптироваться ко многим типам почв и условиям окружающей среды.
Щирица бугорчатая является плодовитым производителем семян — было зарегистрировано, что одно женское растение водной конопли производит до 4,8 миллионов семян в оптимальных условиях. Более консервативная оценка будет составлять приблизительно 300 000 семян. В сочетании эти признаки способствуют возможностям сорняка быстро развивать устойчивость и вызывать значительную потерю урожая сельхозкультур, особенно кукурузы и сои.
На сегодня подтверждены популяции щирицы бугорчатой с множественной устойчивостью к гербицидам группы 2 (ингибиторы ALS), группы 5 (ингибиторы фотосистемы II) и группы 9 (ингибиторы EPSPS).
Недавно опубликованное в журнале Weed Science исследование показывает, что устойчивость щирицы бугорчатой к гербицидам-ингибиторам протопорфириногеноксидазы (PPO) может развиться не только при послевсходовом применении гербицидов, но и при внесении их в почву до всхода. PPO — важный тип гербицидов, блокирующий ключевой фермент, необходимый для образования хлорофилла в растениях. Исследование проводилось в 2022–2023 годах в Университете Висконсина в Мэдисоне (Мэдисон, штат Висконсин).
«Наше исследование задокументировало первый подтверждённый случай популяции щирицы бугорчатой в Висконсине, способной выживать после применения довсходовых гербицидов, ингибирующих PPO (группа 14). На этом поле более 6 лет использовался севооборот кукуруза-соя, при этом гербицид-ингибитор PPO сульфентразон вносился довсходовым способом в дозе 280 г д.в./га в каждый год выращивания сои, пока не было отмечено отсутствие контроля A. tuberculatus», — говорит Родриго Верле, доктор философии, член WSSA, автор-корреспондент, доцент и специалист по борьбе с сорняками в Университете Висконсин-Мэдисон, занимающийся распространением знаний о системах земледелия.
До сих пор большинство сообщений об устойчивости к PPO у сорняков были связаны с послевсходовой обработкой гербицидами, которые распылялись после появления всходов сорняков. Это открытие показывает, что устойчивость у сорняков может также развиться под воздействием гербицидов, вносимых в почву до появления всходов.
Довсходовые гербициды PPO, такие как сульфентразон и фомесафен, стали очень важны для контроля популяций щирицы бугорчатой, уже устойчивых к другим группам гербицидов, применяемых после всходов, отмечает Верле. Он добавляет, что этот сорняк является большой проблемой на Среднем Западе США, и фермеры этого региона активно используют довсходовые препараты для остаточного контроля сорняков.
«Обнаружение устойчивости на довсходовом уровне вызывает беспокойство, поскольку ограничивает один из оставшихся эффективных химических методов борьбы с сорняками в начале сезона. Это служит ранним предупреждением для производителей о необходимости диверсифицировать свои программы борьбы с сорняками до того, как аналогичная устойчивость распространится. Для исследователей это сигнал о необходимости лучше понять, как эта устойчивость развивается с течением времени, чтобы мы могли разрабатывать более эффективные и долгосрочные стратегии борьбы», — предупреждает Верле.
В настоящее время фермеры могут помочь замедлить развитие резистентности, применяя полные маркированные дозы, смешивая гербициды-ингибиторы PPO с другими эффективными группами довсходовых гербицидов и внедряя нехимические методы, такие как севооборот, покровные культуры и другие агротехнические или механические методы борьбы, советует Верле.
«Сокращение зависимости от одного механизма действия гербицида имеет ключевое значение для поддержания эффективности их работы в полевых условиях», — заключает он.
Источник: Cambridge University Press.
На фото - реакция популяций предположительно устойчивых к ингибиторам PPO [A92 (R)] и известных восприимчивых [A66 (S)] популяций Amaranthus tuberculatus из Висконсина через 28 дней после обработки почвенными сульфентразоном, фомесафеном и флумиоксазином в дозах 0×, 0,125×, 0,25×, 0,5×, 1×, 2×, 4× и 8× от маркированной. NTC = необработанный контроль. Автор фото: д-р Фелипе де Андраде Фалеко, бывший аспирант Висконсинского университета в Мэдисоне.
