агропромышленный портал

Подпишись на материалы AgroXXI

Газета «Защита растений» № 12/2014

 № 12/2014

Мифы о «суперсорняках»

4 декабря 2014
Мифы о «суперсорняках»

Рассмотрим несколько устойчивых заблуждений, связанных с гербицидоустойчивыми сорняками

Проблема сорняков, которые устойчивы к современным гербицидам, без преувеличения, — одна из самых насущных для фермеров всего мира. Но и не только для них, она ставит под угрозу деятельность производителей химических средств защиты растений, а также влияет на пищевую отрасль, в конечном итоге подвергая риску продовольственную безопасность всего населения планеты.

«Суперсорняки», устойчивые к гербицидам и угнетающие культурные посевы, стали одной из самых популярных «страшилок» в репортажах с полей последних лет. Научного термина «суперсорняк» не существует, но он с успехом применяется там, где говорится о сорной растительности, которая, как считается, приобрела специальные характеристики, позволяющие ей процветать и вытеснять другие растения методами, которых ранее не существовало.

Некоторые связывают появление «суперсорняков» с выведением сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к глифосату, которые неизвестным образом передали им гены устойчивости к этому препарату. Даже Оксфордский словарь дает следующее определение для термина «суперсорняки» это «сорняки, чрезвычайно устойчивые к гербицидам, особенно те из них, которые приобрели гены устойчивости от генетически модифицированных культурных растений, устойчивых к гербицидам».

Неужели это правда? И если «суперсорняки» действительно приобрели «сверхсопособности», то каким образом?

 

Миф 1. Передача генов между ГМ-культурами и дикими культурами привела к возникновению устойчивых к гербицидам сорняков.

Нет никаких доказательство тому, что перенос генов является одним из основных факторов в появлении устойчивых к гербицидам сорняков. Причина в другом: именно бесконтрольное применение гербицидов с одинаковым механизмом действия и однотипным действующим веществом стало одной из причин появления «суперсорняков».

Случаи передачи устойчивости к гербицидам случаются, это доказано, но они крайне редки. Единственный вариант такой передачи возможен только в случае перекрестного опыления между культурным растением, которое подверглось генетическим изменениям, и сорняком.

Для того чтобы опыление было успешным, необходимо, чтобы растения были близкими родственниками, то есть подходящими для такого рода скрещиваний. Если же растения (культурные и дикорастущие) находятся в дальнем родстве, то такая передача генов, скорее всего, не состоится. Причина — в физиологических различиях, несовместимости пыльцы, разных количествах хромосом и т. д.

Вероятность передачи генов тем более снижается для тех культур, которые не имеют в месте произрастания сорняков того же вида. Для США и Канады, это кукуруза, соя, хлопчатник — на континенте просто отсутствуют дикие сорта этих культур, поэтому возможность передачи модифицированных генов для этих сельскохозяйственных культур близка к нулю.

Посевы подсолнечника, пшеницы и рапса, наоборот, имеют родственные им сорняки в основных областях их производства (например, дикий подсолнечник (Inula helenium), коленница цилиндрическая (Aegilops cilinrica) и дикий рапс (Brassica napus), соответственно). В результате риск перемещения генов от этих культур к диким растениям возрастает. Но в тех случаях, когда такое перемещение состоялось, в их потомстве проявляются признаки культурного растения. Можно ли его теперь считать полноправным сорняком?

 

Миф 2. Использование гербицидов создает новые виды устойчивых к гербициду «суперсорняков», которые ранее не существовали.

Вопрос устойчивых к гербицидам сорняков не нов, и характеристики сорняков, которые помогают им оставаться конкурентоспособными, тоже. Несмотря на то, что в последнее десятилетие площади полей, заполненных гербицидоустойчивыми сорняками, увеличились, так как все больше фермеров в защите своих полей полагаются только на химические средства защиты, проблема существует уже не один десяток лет. Многие сорняки в своей борьбе за существование приобрели устойчивость не к одному, а к нескольким видам гербицидов и механизмам их действия.

Устойчивость к гербицидам становится важной и дорогостоящей в решении проблемой, особенно сейчас, когда фермеры привыкли полагаться на один класс гербицидов. Сейчас, как никогда ранее, необходимо использовать интегрированную систему защиты, чтобы тот вид сорняков, который все-таки приобрел резистентность к одному классу гербицидов, был побежден и далее не распространялся. Такие методы включают севооборот, вспашку, культивацию, прополку, сбор семян и т.д.

Что же касается «сверхспособностей», которые приписывают устойчивым к гербицидам сорнякам, то в условиях беспестицидного выращивания они не имеют никаких преимуществ перед остальными сорняками. И те, и другие одинаково подавляют рост культурных растений, конкурируя с ними за воду, свет и питательные вещества.

Сорняки сами по себе оказывают сильное экономическое влияние на результаты деятельности фермеров, если им позволено расти беспрепятственно. Поэтому нам не следует допускать, чтобы сорняки вышли из-под контроля и использовать как химические, так и нехимические методы.

Елена Нейра

Старые химикаты снова в строю

4 декабря 2014
Старые химикаты снова в строю

Если не удастся вовремя скорректировать методы борьбы с сорняками, которые приобрели  устойчивость к современным гербицидам, это может дорого обойтись фермерам

В США не могут побороть щирицу Палмера (Amaranthus palmeri), а лисохвост полевой (Alopecurus myosuroides), сорняк, приобретший устойчивость к гербицидам, приносит английским фермерам убытки, которые исчисляются от 135 до 250 долл. на гектар. Многие считают, что, если мы вовремя не остановимся, проблема будет только расти.

Некоторые эксперты видят возможность решения в применении гербицидов старого поколения, которые вносятся в почву. Для фермеров Канады это гербициды на основе действующих веществ: триаллата и трифлуралина, которые помогают задержать прорастание устойчивых к гербицидам сорняков. Самое подходящее время для их применения — это осень.

В Канаде некоторые сорняки, такие как овсюг (Avena fatua), кохия (Kochia) и мышей зеленый (Setaria viridis), уже выработали устойчивость к гербицидам, в том числе и к тем, которые относятся ко второй группе согласно классификации WSSA, то есть подавляют ацетолактат синтазы (действующее вещество подавляет энзим ацетолактатсинтазы и останавливает деление клеток в точках роста побегов и корней у чувствительных сорняков), или созданы на основе глифосата. А овсюг также выработал устойчивость к гербицидам первой группы, к которой относятся ингибиторы ацетил коэнзим карбоксилазы, которая является важным элементом в системе обмена веществ растения.

Но в Европе дела обстоят гораздо хуже. Резистентные лисохвост (Alopecurus) и райграс (Lolium perenne) настолько обжили поля английских фермеров, что их расходы на защиту полей исчисляются несколькими сотнями долларов на гектар. Фермеры вынуждены применять пять-шесть различных препаратов для борьбы с сорняками, но и после этого контроль достигается на уровне, часто не превышающем 80%, — делится цифрами менеджер по развитию Британского отделения Gowan, Джон Эдмондс.

В некоторых случаях засоренность полей становится настолько высокой, что фермеры принимают решение отказаться от посадки озимых (которые при прочих равных случаях дают большую урожайность) в пользу яровых.

Генеральный менеджер канадского отделения Gowan Гарт Рендер считает, что Канада в плане выработки устойчивости сорняков к гербицидам отстает от Европы на десятилетие. Но она уже находится на правильном пути. Гарт Рендер уверен, что Канада выиграла некоторое время благодаря тому, что ввела в оборот сельскохозяйственные культуры, устойчивые к гербицидам, и на этом пути местные аграрии пользовались разнообразными методами.

В свою очередь Джон Эдмондс добавляет, что ситуация в Канаде с гербицидоустойчивыми сорняками будет зависеть от того, какие действия будут предпринимать ее фермеры в ближайшие пять-десять лет. «Если вы будете продолжать использование одного и того же гербицида на полях в течение ряда лет, вы получите устойчивую к нему популяцию», — поделился он в интервью. «Нужно искать альтернативные методы и препараты, которые отличаются друг от друга не только названием».

Здесь на арену выходят триаллат и трифлуралин. Гербициды на основе этих действующих веществ были популярны два-три десятилетия назад и относятся к третьей группе гербицидов (являются ингибиторами сборок микроканалов, то есть угнетают ростки и корни прорастающих семян сорняков) и к восьмой (ингибируют синтез липидов, то есть нарушают деятельность систем, регулирующих процессы клеточного деления). Так, продажи гербицидов на основе триаллата уже подскочили в Англии, где фермеры покончили с применением послевсходовых гербицидов для контроля злаковых сорняков, устойчивых к гербицидам первой и второй групп.

«Устойчивость к гербицидам может развиться всего лишь за четыре года постоянного использования», — утверждает Майк Гренье, менеджер из отдела по развитию и исследованиям канадского отделения Gowan. Чередование двух гербицидов с различными механизмами действия или способов борьбы может удвоить время до возникновения резистентности. Добавление еще одного способа действия через баковые смеси способно увеличить этот период  до 10 лет, утверждает специалист. «Если вы используете принципиально иные гербициды, то устойчивость может и вовсе не развиться».

Разнообразие препаратов является ключевым фактором, продолжает он, но надо использовать и другие методы борьбы: к примеру, севооборот, чтобы всходы культурных растений получали преимущество по сравнению с сорными.

Но использование таких гербицидов и других методов не является панацеей, заявляет Роб Гульден, канадский специалист по сорнякам, и с ним согласен его коллега Хью Беки. Последний напоминает, что в 80-х годах прошлого века на полях Канады были найдены экземпляры овсюга, которые выработали устойчивость к триаллату, но насколько они сейчас распространены, никто не знает.

Последнее исследование, которое было проведено в 2008 г., показало наличие на полях 11% овсюга, устойчивого к трифлуралину. Тем не менее эти гербициды все еще считаются эффективными по сравнению с другими: аналогичные исследования показали наличие на 55% полей сорняков, устойчивых к гербицидам первой группы, 22% — второй группы и 9% полей было засорено и теми, и другими.

Проблема засоренности полей и приобретения сорняками устойчивости к гербицидам не исключена для отечественных фермеров. От 15 до 60% урожайности пшеницы зависит от мер, которые применяются для контроля сорняков, из которых наиболее распространенными на российских полях являются овсюг, круглец метельчатый (Neslia paniculata), мышей (Setaria), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), просо куриное (Echinochloa crusgalli) и гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus).

Рекомендации для российских фермеров при появлении гербицидоустойчивых сорняков — те же. На основе трифлуралина в России существует гербицид Анонс. Это почвенный гербицид для борьбы с однолетними злаковыми и двудольными сорняками в посевах масличных культур. Гербицид вносят осенью при температуре не ниже 5 оС с немедленной заделкой в почву. А вот на основе триаллата в нашей стране пока нет зарегистрированных препаратов.

Как показывает опыт зарубежных фермеров, использование гербицидов с одним и тем же действующим веществом приводит к появлению устойчивых сорняков, поэтому их разнообразию, равно как и другим мерам борьбы, необходимо уделять пристальное внимание.

Елена Нейра

Распространение гербицидоустойчивых сорняков

4 декабря 2014
Распространение гербицидоустойчивых сорняков

Стремительное наступление резистентных сорняков все труднее остановить

Четыре года назад, когда доктор Форд Болдуин проводил знаменитую встречу на полях Арканзаса, близ Вайденера, он говорил о многих трудностях, с которыми предстоит столкнуться фермерам южных штатов США. Презентация Болдуина состоялась на окраине полей с соей, которые заполонил сорняк амарант Палмера (Amaranthus palmer). Ученый говорил о распространении устойчивых к гербицидам сорняков и напоминал, как пять лет тому назад он предупреждал о надвигающемся крахе, связанном с устойчивостью к глифосату. Когда он начал писать о резистентности, вырабатываемой сорняками и возникающей из-за чрезмерной зависимости от глифосата, мало кто прислушался к его советам.

С того момента произошло многое: амарант Палмера мигрировал на север США с огромной скоростью, перешел через Миссури в Иллинойсе, проник в Индиану и сейчас находится уже в Мичигане. И проблема в том, что с этим видом всем фермерам уже надо обращаться так, как если бы он был устойчив к глифосату — потому что, скорее всего, так и есть.

Болдуин больше не проводит таких презентаций, потому что фермеры не обращают на его слова никакого внимания, а проблему появления гербицидоустойчивых сорняков в США таким образом уже не решить — пройден тот рубеж, когда она могла быть решена простыми презентациями.

В июле 2014 года доктор Болдуин вместе с Practical Weed Consultants of Austin (Аркансзас) принимал участие в специальном туре, организованном Bayer CropScience, по полям исследовательской станции компании, расположенным около Роквуда (Онтарио). Доктор представил краткий экскурс в историю методов борьбы с сорняками, описав как от атразина перешли к гербицидам, которые подавляют ацетолактат синтазы, а затем — к казавшемуся тогда панацеей от всего глифосату.

Сейчас, говорит Болдуин, ситуация намного хуже. Проблема резистентности изменила ландшафт полей вплоть до Арканзаса и тех земель, которые не выкупаются и не арендуются, потому что никогда не обрабатывались и считаются фермерами бедными, засоренными и неперспективными.

«Вопрос устойчивости сорняков изменил все», — говорит Болдуин, подразумевая, что некоторые фермеры вынуждены были перейти к ручной прополке своих участков.

«Также мы вынуждены больше обрабатывать землю, чем нам хотелось бы», — добавляет ученый. А в этом году все вернулось на круги своя — у фермеров появился заменитель глифосата.

Тогда, в 2010 г., презентация ученого была сделана в поддержку преимуществ технологии ЛибертиЛинк (LibertyLink) вместе с запуском препаратов на основе глуфосината, как тогда выразился Болдуин, «способа внести разнообразие». Проблема в том, что до сих пор многие фермеры думают, что будет изобретен «новый глифосат», и Болдуин рассказывает, как фермеры южных штатов бесконтрольно используют глуфосинат, а его советы пропустили мимо ушей.

Также он отмечает, что глюфосинат сейчас объединяют в одну технологию для борьбы с сорняками, которые приобрели устойчивость к дикамбе и 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте, а это будет воспринято как применение методов биотехнологии, к которой далеко не у всех хорошее отношение.

«Но все равно мы опять используем новые гербициды по старой схеме», — говорит Болдуин, намекая на способ, каким американские фермеры опять, без должного контроля, используют только что внедренные технологии. Посконник коноплёвый (Eupatorium cannabinum) уже приобрел устойчивость к пяти разным по методам воздействия гербицидам в северо-западе и в равнинной части США (глифосату, ALS-ингибиторам, HPPDs, 2,4-Д-кислоте и триазину).

Сейчас доктор Болдуин выступает со своими презентациями в Канаде в надежде на иную реакцию со стороны канадских фермеров: «Вы либо следуете рекомендациям, либо постепенно следуете к тому же краху, который пережили мы», — говорит он. «Если вы повторяете ошибку снова и снова, ситуация становится хуже.

Для иллюстрации Болдуин приводит пример фермера из Айовы, который выступал в совместных презентациях с ученым. Он использует попеременно четыре технологии борьбы с сорняками, и, хотя на его полях и нет гербицидоустойчивых сорняков, он действует так, как будто они все же есть, и даже проводит ручную прополку.

Если говорить о России, то амарант, или же щирица, не самый злостный сорняк на сельскохозяйственных полях. Куда больше проблем приносят сорняки семейства мятликовых. О миграции гербицидоустойчивых сорняков у нас мало пишут, хотя она, несомненно, присутствует и, когда на эту проблему обратят внимание, может быть уже поздно. Сейчас с полной уверенностью можно говорить лишь об одном растении, которое так же, как и амарант Палмера в США, стремительно распространяется по территории РФ.

Борщевик Сосновского (Heraclеum sosnоwskyi) мигрирует на восток с огромной скоростью и захватывает все новые территории. Бороться с ним сложно, частично ввиду особенностей его вегетации и опасности самого растения, которое вызывает ожоги, и, частично — из-за огромной плодовитости сорняка.

Ограничены также химические меры борьбы, из которых специалисты рекомендуют применять препараты на основе глифосата, сульфометурон-метила, имазапира или их баковые смеси. Самые быстрые, но не самые устойчивые результаты дает использование глифосата, который приходится применять в повышенных дозах. И, к сожалению, именно этот гербицид чаще всего рекомендуется к использованию против борщевика. Но, внося глифосат бесконтрольно, не придем ли мы к такому же результату, что и фермеры США?

Елена Нейра