Jak powstaje odporność chwastów na herbicydy? Jak zwalczyć odporne chwasty?

Herbicydy to jedne z podstawowych środków ochrony roślin stosowanych w gospodarstwach rolnych. To w dużej mierze dzięki nim możemy się cieszyć udanymi plonami, szczególnie w przypadku roślin uprawianych na dużych areałach: np. zbóż czy roślin okopowych.

Mechanizmy działania herbicydów

Herbicydy, szczególnie selektywne, działają na rośliny na kilka sposobów. Najczęściej jest to blokowanie syntezy aminokwasów, lipidów, karotenoidów oraz innych związków. Niektóre substancje czynne blokują transport elektronów w układzie fotosyntetycznym lub wywołują zaburzenia cyklu wzrostowego roślin. Przykładem związku blokującego syntezę aminokwasów aromatycznych jest glifosat. Związki sulfonylomocznikowe oraz imidazole są inhibitorami ALS, przez co rośliny mają zablokowaną syntezę leucyny, izoleucyny i waliny. Z kolei przykładami substancji działających na fotosystem są np. DCMU i Parakwat. DCMU blokuje przepływ elektronów pomiędzy elementami fotoukładów PS II i PS I zachodzący dzięki połączonym ze sobą cząsteczkom ubichinonu Q. Zmiany w budowie jednej z tych cząsteczek skutkują zmianą miejsca ich połączenia a tym samym brakiem podatności na działanie DCMU. Parakwat z kolei działa jako akceptor elektronów, przekazujący je bezpośrednio na cząsteczki tlenu i powodujący powstawanie rodników ponadtlenkowych, które niszczą zawarte w chloroplastach lipidy i białka. Z kolei popularne 2,4-D stosowane w dużych stężeniach jako oprysk na chwasty dwuliścienne działa jak silny regulator wzrostu, pobudzający chwasty do nadmiernie przyspieszonego wzrostu, w wyniku czego rośliny giną.

Mechanizmy nabywania odporności przez chwasty

Odporność chwastów na herbicydy to zjawisko indukowane zazwyczaj niewłaściwym stosowaniem środków ochrony roślin, najczęściej częstym długotrwałym stosowaniem preparatów zawierających te same substancje czynne. Wrażliwe osobniki giną, a ich miejsce zajmują oporne, które w normalnych warunkach były tłumione przez silniej rosnące osobniki wrażliwe. Wrażliwość roślin na konkretne substancje czynne zależy od trzech elementów. Pierwszym z nich jest istnienie w komórce roślinnej elementu docelowego dla pestycydu, drugim posiadanie mechanizmu transportu substancji do wnętrza komórki, trzecim zaś brak enzymów zdolnych do modyfikacji lub inaktywacji tych związków. Gdy zajdzie zmiana którejkolwiek z tych cech, prowadzi to do nabycia odporności przez organizm. Nabywanie odporności zachodzi najczęściej na drodze pojedynczych mutacji punktowych, które mogą spowodować zmianę struktury lub właściwości białka docelowego.
Jeśli dojdzie do takiego zjawiska ,konieczne trzeba zmienić oprysk na chwasty na taki, który zawiera inne substancje czynne.

Zwalczanie opornych chwastów

Podstawą zapobiegania rozwojowi chwastów opornych na herbicydy jest odpowiednia agrotechnika. Zwalczanie chwastów musi być wykonywane w odpowiednich do tego fazach wzrostu zwalczanej rośliny oraz w odpowiednich warunkach pogodowych. Konieczne jest stosowanie różnych, ale jednocześnie dopasowanych do zwalczanych chwastów preparatów oraz ich przemyślana rotacja. Dobrym rozwiązaniem jest oprysk na chwasty zawierający co najmniej dwie substancje czynne o zupełnie odmiennych mechanizmach działania. Dzięki temu zniszczeniu ulegną nawet te chwasty, u których wytworzyła się odporność na jedną z zastosowanych substancji czynnych.
Ponadto warto stosować głęboką orkę, która pozwoli na zakopanie znajdujących się na powierzchni gleby nasion na tyle głęboko, by po wykiełkowaniu nie były one w stanie wyrosnąć nad powierzchnię gleby. Innym zabiegiem, przydatnym szczególnie w przypadku upraw rzędowych może być wypalenie chwastów z międzyrzędzi z użyciem specjalnych zainstalowanych na ciągnikach palników.