Närvaron av ogräs på jordbruksmark kan resultera i betydande förlust av skördar eftersom ogräs konkurrerar med åkergrödor om viktiga resurser. Jordbearbetning, manuell ogräsrensning, diversifiering av grödor och växtföljd var det tidigare sättet att hantera ogräs innan herbicider blev kommersiellt tillgängliga. Dock, med åren har det blivit allt vanligare i många länder att använda herbicider för ogräsbekämpning.
Jordbrukare kan undvika skördeförlust orsakad av oönskade ogräs genom att använda herbicider. Ogräsbekämpning med herbicider är extremt effektiv och ekonomisk, men om de appliceras överdrivet, utvecklingen av herbicidresistens i ogräsväxter kommer att göra herbiciderna ineffektiva.
Den mest framträdande nackdelen med dessa herbicider är utvecklingen av resistens i de riktade ogräsen.
Ogräsbiotyper som är resistenta mot olika herbicider har vuxit snabbt. Det finns för närvarande 383 typer av biotyper som tillhör 208 ogräsarter i 570, 000 fält över hela världen (122 tvåhjärtbladiga och 86 enhjärtbladiga).
Vad är herbicidresistens?
En ogräsväxts förmåga att överleva och föröka sig även efter exponering för en herbicid kallas herbicidresistens hos ogräsplantan. Denna kvalitet förvärvar ogräset när det utsätts för samma herbicid upprepade gånger. Ogräset utvecklar "immunitet" till den mängd dos som normalt skulle döda det. Senare, bonden ökar till dosen i ett försök att döda ogräset och den onda cirkeln fortsätter.
Även om herbicider ger kostnadseffektiv ogräsbekämpning och sparar arbetskraft, övertilliten till herbicider med liknande verkningssätt kan snabbt leda till utvecklingen av herbicidresistens hos ogräs Shaw et al., 2012
Herbicidresistens i ogräs utvecklas på två sätt. Först, ogräset utvecklas och förändrar ogräsväxtplatsen som påverkas av herbiciden. Andra, ogräsväxten förändrar processerna i sin tillväxtcykel som målsätts av herbiciden för att vara effektiv.
Hur blir växter resistenta mot herbicider?
Följande är de sätt med vilka växter blir resistenta mot herbicider
Naturlig spridning :Vinden och vattnet kan också sprida ogräsfrön. Likaså, pollen kan spridas över stora avstånd, även om endast en liten andel förblir livskraftig på avstånd över 10m. Vidare, ogräsfrön kan transporteras långa sträckor med översvämningsvatten.
Redan existerande motstånd :Ibland, vissa växter i ogräskolonierna innehåller en sällsynt genmutation som gör att de kan överleva en applicering av en herbicid som normalt skulle döda deras arter. Ogräsväxter kan genomgå genetisk variation som förändrar deras förmåga att absorbera och förflytta herbiciden. Vidare, fysiologiska förändringar kan påverka en växts förmåga att metabolisera herbicider eller tillåta herbicider att resa till en icke-dödlig plats i växten.
Import av motstånd :Detta är en mycket sällsynt form av herbicidresistens som uppstår i ogräs när ogräset förorenar i grödor eller foder eller i jordbruksmaskiner som ska användas innan fröplantering.
Exempel på herbicidresistens
Enligt Malik och Singh, 1995; Balyan och Malik, 2000; Yadav och Malik, 2005 : Under de senaste decennierna, ogräsfloran i vetejordbruk har förändrats dramatiskt. När de bevattnade områdena utökades, Carthamus oxycantha har nästan försvunnit från veteproduktionen, där det var ett stort ogräs 1960. P. moll och Avena ludoviciana har ersatt flera bredbladiga ogräs sedan mitten av 1960-talet på grund av introduktionen av högavkastande dvärgvetesorter, samt ökat gödningsmedel användning och garanterad bevattning.
Utveckling av resistens mot isopropturon i Phalaris minor (P. minor) i Indien på grund av starkt beroende av denna substituerade fenylurea-herbicid orsakade en betydande minskning av veteproduktiviteten i de drabbade områdena Malik och Singh, 1995
I odlingssystem för ris-vete, P. minor blev det dominerande ogräset.
I andra odlingssystem, A. ludoviciana blev det dominerande ogräset på bevattnade, väldränerad, lättare struktur jordar .
Manuellt ogräsborttagning är svårt på vete på grund av dess täta radavstånd och dess morfologiska likhet med gräsogräs.
I nordvästra Indien, inklusive Punjab, Haryana, Uttar Pradesh och Delhi, P. minor orsakar fortfarande stora skördeförluster i veteskörden, speciellt i system för odling av ris-vete.
Ogräs som P. minor utgör också stora hot mot veteproduktionen i grannstaterna, som Uttaranchal, Madhya Pradesh och delar av Bihar och Himachal Pradesh.
Phalaris moll rapporteras utveckla resistens mot herbicider som t.ex Isoproturon, Sulfosulfuron, Clodinafop, Fenoxaprop, Pinoxaden och Tralkoxydim .
Evolution av herbicidresistens
Herbicidresistens kan förklaras av två teorier:antingen genpoolsteori eller den urvalsteori .
Genpoolteori :Herbicider anses vara mutagena eftersom de orsakar muterande växter på grund av herbicidbehandling, som påverkar växtens genetiska sammansättning. Dock, denna teori stöds inte väl av forskning.
Urvalsteori :Detta är en mer allmänt accepterad teori. Det är naturligt att vissa växter i ogräspopulationer är resistenta mot en viss herbicid. Effektiviteten av en herbicid avgör urvalstrycket
Herbicidresistensmekanism
Mekanismer för herbicidresistens kan grovt grupperas i två kategorier Dekker och Duke, 1995
Mekanism för målplats
Plats för handling överproduktion :Utspädning av herbiciden blir resultatet av detta. Antalet verkningsställen i ogräsväxten ökar avsevärt vilket i sin tur minskar mängden erforderlig herbicid på verkningsstället. Exempel:Det har funnits bevis för att vissa glyfosatresistenta Palmeramaranth-växter visar ökade mängder herbicidkänsliga EPSPS-målställeproteiner. Tills nu, inget fall av denna mekanism har hittats för en annan växtart.
Ändrad handlingsplats :Ogräset ändrar egenskaperna hos verkningsstället på ett sätt som inte tillåter herbiciden att verka på det sätt som den är avsedd för. Exempel:Lactuca sativa-biotyper som är resistenta mot sulfonureider. ALS-enzym verkningsställe binder inte längre till herbiciden.
Mekanism/uteslutning för icke-målwebbplatser:
Ogräs som hindrar herbicidmolekylen från att nå platsen där den orsakar ett giftigt svar hos växter. Herbiciden är utesluten från verkningsstället på många sätt genom exkluderande resistensmekanismer.
Differentiell herbicidupptag :På grund av morfologiska egenskaper såsom överproduktion av vaxer, minskad bladyta, etc., Herbicidresistenta biotyper absorberar inte lätt herbicider.
Differentiell translokation :Dessa resistenta biotyper har olika modifieringar som minskar apoplastiken (cellvägg, xylem) och symplastisk (plasmalemma, floem) transport av herbicid.
Fack :Herbiciden separeras i många delar av ogräsväxten innan den når verkningsstället på ogräsväxten eller så fästs herbiciden på cellväggarna på platsen där den visar sig vara ineffektiv.
Metabolisk avgiftning :Herbicid genomgår snabbare avgiftning innan den når sin målplats i ogräsväxten. Det finns fyra huvudkategorier av biokemisk avgiftning:oxidation, minskning, hydrolys, och konjugation. Resistens mot herbicider är associerad med aktiveringen av tre enzymer: (i) Aryl-aylamidas som avgiftar propanil (ii) Glutation-s-transferas som avgiftar atrazin (iii) Ett antal gräs och ogräs är resistenta mot hämmare av ACCase, ALS, och PSII pga cytokrom P450 monoxygenas
Herbicidresistenshantering
Herbicidresistens som utvecklas i ogräs kan kontrolleras och hanteras på två sätt: Proaktiva förvaltningsmetoder och Reaktiva förvaltningsmetoder
Proaktiva hanteringsmetoder för att minska herbicidresistensen
I. Kulturella metoder
Växtföljd
Att odla samma gröda kräver vanligtvis applicering av samma herbicid i samma förhållande. Detta är en enorm möjlighet för ogräs att utveckla herbicidresistens.
Jordbrukare kan minska risken för att ogräs utvecklar resistens om grödan byts varje år eller varje säsong. Detta kommer att öka behovet av användning av olika herbicider och som ett resultat förhindrar ogräset att anpassa sig till herbiciden.
Detta hämmar också ogräsplantans tillväxtsäsong.
Vissa grödor är mer konkurrenskraftiga än andra grödor. Denna högkonkurrerande gröda kommer att begränsa ogräsfröproduktionen.
Lämplig såtid
Grödor som sås tidigt är mer konkurrenskraftiga mot ogräs och växer snabbare.
Under den sista veckan i november till december, samt i början av januari, Phaloris minor (P. minor) gror mer ymnigt under ris-vete odlingssystem. Därav, tidig sådd praxis rekommenderas speciellt för ris-vete odlingssystem. Eftersom att plantera vete mellan sista veckan i oktober och andra veckan i november hjälper grödan att ha en bättre överlevnadschans när den konkurrerar med P. moll .
Noll jordbearbetning gör tidig sådd av vete lätt.
Närmare planteringsavstånd och högre fröhastighet
Grödor som planterats med mindre avstånd kommer att hjälpa till att minska ogräspopulationen på grund av otillgänglighet på yta för ogräs att växa.
II. Mekanisk praktik
Använder olika mekaniska metoder som manuell rouging, jordbearbetning före plantering och odling av tutter kan också hjälpa till att lindra problemet med ogräsresistenta ogräs.
Användning av plastkomposter kan också hjälpa till att förhindra tillväxten av ogräs och eventuell tillväxt av ogräsresistenta ogrässorter.
Ogräs och växtväxter förses båda med tillgång till näringsämnen när gödningsmedel sänds. Försöker man manuellt borra gödselmedlet i fröfårorna kommer bara att ge näringsämnena till växten och inte ogräsplantorna
III. Herbicidrotation och herbicidblandning
Herbicidblandningstekniker fungerar på principen att om ett ogräs har gener för resistens mot en grupp av herbicider, en annan grupp herbicider kommer att döda den.
Att använda en mängd olika herbicider och inte vara beroende av användningen av bara en ogräsmedel är en bra praxis för att förhindra ogräsväxter från att utveckla resistens. Herbicidrotation bör praktiseras när det är möjligt.
Använd endast herbiciden inom det rekommenderade dosintervallet och föredrar en herbicid med låg restlivslängd.
Reaktiva hanteringsmetoder för att minska herbicidresistensen
Mekaniska alternativ
Korrekt sanering av jordbruksutrustning och kontroll av ogräsflykter.
Närhelst det är möjligt, bete efter skörd av husdjur.
Fysisk scouting av fältet.
Stubbbränning
Herbicidalternativ
Välj en herbicid som fungerar annorlunda än den du använder för närvarande för att förhindra herbicidresistens efter uppkomst.
Den maximala märkta mängden av bladherbicid efter uppkomst bör tillämpas om låga nivåer av herbicidresistens identifieras och inget alternativ finns tillgängligt.
FAQ
Hur hanterar man herbicidresistens?
Svar: Växtpopulationer uppvisar nästan alltid genetisk variation. Så länge det finns genetiska variationer, selektion kommer sannolikt att leda till resistens om det intensifieras och förlängs tillräckligt länge, dvs. om ogräset utsätts för samma bekämpningsmedel under lång tid. Det är omöjligt att undvika herbicidresistens eftersom det uppstår slumpmässigt. En nyckelkomponent i förvaltningsstrategier är den roterande användningen av herbicider och blandningar av herbicider. Det skulle vara bra att hantera ogräs genom att använda ett holistiskt tillvägagångssätt för ogräshantering såsom integrerad ogräshantering.
Varför är herbicidresistens ett problem?
Svar: Resistens mot ogräsbekämpningsmedel är ett stort problem inom jordbruket eftersom ogräs förbrukar en betydande del av de näringsämnen som tillförs grödan, vilket resulterar i låg avkastning av grödan. När populationen av herbicidresistens ogräs ökar på gården, Det blir inte bara svårt att upprätthålla en bra skörd utan också att bonden förlorar pengar som spenderas på ineffektiva herbicider, spenderar mer pengar på arbete och reaktiva ogräsborttagningsåtgärder.
Vad är skillnaden mellan herbicidresistens och herbicidtolerans?
Svar: Herbicidresistens är den "förvärvade förmågan" hos ogräsväxten som den utvecklar efter exponering för en specifik herbicid under lång tid. Å andra sidan, Herbicidtolerans är ogräsets "inneboende förmåga" att växa och föröka sig även efter att ha behandlats med en herbicid.
