O chwastach odpornych na herbicydy i ich zwalczaniu

Zwalczanie chwastów zawsze było swego rodzaju wyścigiem zbrojeń między przyrodą a człowiekiem. Z jednej strony rolnik wyposażony jest w coraz skuteczniejsze preparaty chemiczne, maszyny i technologie uprawy. Z drugiej strony przyroda dostarcza nowych wyzwań takich jak zmieniający się klimat czy zawleczenie różnych gatunków chwastów na tereny, na których nigdy wcześniej nie bytowały.

Co więcej, znane od wielu lat chwasty ewoluują na naszych oczach tak, by uodpornić się na zabiegi agrotechniczne. W populacjach mniszka lekarskiego, po wielu latach koszenia, zaczynają przeważać osobniki o płasko rozłożonej części nadziemnej, unikając w ten sposób ostrzy maszyn. Wśród chwastów polnych, występuje podobna sytuacja – wieloletnie stosowane tych samych herbicydów, uodparnia kolejne pokolenia chwastów, które zaczynają przeżywać zabiegi chemiczne. Jest to zjawisko odporności chwastów na herbicydy: środek chwastobójczy, który dotychczas, na danym polu skutecznie zwalczał chwast, w kolejnych sezonach przestaje skutecznie ograniczać jego liczbę. Chwast uodporniony przeżywa i przekazuje cechę odporności kolejnym pokoleniom.

W Polsce i na świecie
Takie przypadki nie są nowością w Polsce, odnotowuje się je już od lat osiemdziesiątych XX wieku, a pierwszym z nich było wystąpienie biotypu przymiotna kanadyjskiego uodpornione na symazynę. Do stycznia 2021 roku biotypy odporne pojawiły się w Polsce obrębie 15 gatunków chwastów*, m.in. miotły zbożowej, wyczyńca polnego, szarłatu szorstkiego, maku polnego, komosy białej i chabra bławatka. Warto zauważyć, że powstanie odporności nie ogranicza się tylko do pól uprawnych, ale może wystąpić wszędzie, gdzie intensywnie zwalcza się niepożądaną roślinność, np. na torowiskach i terenach przemysłowych. Obecnie w Polsce mamy do czynienia z przypadkami niewrażliwości chwastów na triazyny i triazynony, inhibitory ALS i inhibitory ACCazy, pochodne mocznika oraz glifosat* .

Występowanie zjawiska odporności chwastów na herbicydy nie ogranicza się wyłącznie do Polski. Odkąd w 1968 roku w USA stwierdzono po raz pierwszy odporność starca zwyczajnego Senecio vulgaris L. na symazynę, do stycznia 2013 roku, na całym świecie, wykryto osobniki odporne należące do 263 gatunków*. Wśród nich są bardzo istotne gospodarczo chwasty w naszej strefie klimatycznej, jak komosa biała, chwastnica jednostronna, szarłaty, czy wyczyniec polny ale również tak egzotyczne jak wodna roślina limnofila. Do krajów najbardziej dotkniętych problemem odporności należą Stany Zjednoczone, Australia, Kanada, a w Europie – Hiszpania i Francja.

Od lat 90-tych XX wieku odporność dotyczy najczęściej herbicydów opartych na tzw. inhibitorach ALS (np. sulfonylomocznikach). Na ten problem narażone są również inhibitory ACCazy, czyli graminicydy. Te dwie grupy herbicydów są najchętniej stosowane do wiosennego odchwaszczania zbóż, dlatego warto wiedzieć więcej o odporności, bo można jej zapobiegać, a jeśli wystąpi, skutecznie eliminować.

Mechanizm powstania odporności
U podstaw uodpornienia się biotypów chwastów na herbicydy leżą dwa czynniki: naturalne, oraz związane z działalnością człowieka. Naturalna jest zmienność wszystkich żywych organizmów. Niezależnie od użycia środków chwastobójczych, na przestrzeni lat, sporadycznie, pojawiają się osobniki naturalnie odporniejsze. Dopóki rolnik stosuje zmianowanie oraz preparaty o różnych mechanizmach działania, osobniki uodpornione na jedną grupę herbicydów zwalczane są przez inną. Jednak, gdy te same preparaty stosowane są przez wiele lat, chwasty odporne przeżywają, rozmnażają się i jest ich coraz więcej. Co raz trudniej więc tym samym herbicydem uzyskać zadowalający rezultat.

Co ciekawe, mechanizm ten nie ogranicza się tylko do środków ochrony roślin. Przykładowo, nadmiernie i nieprawidłowe stosowanie antybiotyków czyni je nieskutecznymi w zwalczaniu bakterii, podobnie bywa z konserwantami żywności i środkami dezynfekcyjnymi. Nie jesteśmy w stanie powstrzymać zmienności natury i powstawania biotypów odpornych, jednak mądrze stosując dostępną paletę herbicydów i agrotechnik, możemy z powodzeniem powstrzymać odporność.

Co dalej?
Niebezpiecznym zjawiskiem, na które warto zwrócić uwagę, jest narastanie odporności miotły zbożowej jednocześnie na herbicydy z grupy HRAC A i B (czyli np. FOPy i pochodne sulfonylomocznikowe). Ten ważny gospodarczo chwast kiełkuje w Polsce jesienią i wczesną wiosną, mając bardzo niskie wymagania temperaturowe. Niezwalczany, potrafi wywołać nawet 40% obniżenie plonu. Pola dotknięte problemem odporności miotły zbożowej wymagają specjalnego podejścia w programie ochrony przed chwastami. Główny nacisk kładzie się wtedy na przeprowadzanie zabiegów jesiennych przy użyciu preparatów innych z grupy HRAC A i B.

W Polsce od wielu lat producenci środków ochrony roślin prowadzą kampanię informacyjną o chwastach odpornych. Od 2016 roku w Centrum Badania Odporności w Paluzach na Warmii prowadzone są doświadczenia z zakresu skutecznego zwalczania uodpornionych biotypów chwastów. Dzięki temu możliwe stało się udostepnienie dedykowanych narzędzi diagnozowania ryzyka uodpornienia się chwastów w gospodarstwie, np. dostępnych tutaj: http://kalkulatorodpornosci.pl


Autorem tekstu jest dr Michał Krysiak, Kierownik ds. Rolnictwa Zrównoważonego PL, LT, LV, EE, CZ, SK (Bayer sp. z o. o.)

*) Dane o liczbie uodpornionych gatunków pochodzą z: Heap, I. The International Herbicide-Resistant Weed Database. Online, Thursday, March 11, 2021.  Available www.weedscience.org Copyright © 1993- 2021 WeedScience.org.