Устойчивость сорняка водяной конопли к гербицидам продолжает расти

Двадцать пять лет назад водяная конопля была практически неизвестна фермерам Иллинойса. Сегодня этот широколистный сорняк покрывает поля кукурузы и сои по всему штату и Среднему Западу, вызывая потери урожая от 40 до 70 процентов.

По мере распространения водяная конопля начала развивать устойчивость к наиболее часто используемым гербицидам того времени. Относительно новый тип устойчивости к классу гербицидов, называемых ингибиторами HPPD, был обнаружен в популяциях водяной конопли в Иллинойсе и Айове в 2009 году. Новое исследование Университета Иллинойса показало, что некоторые из этих популяций также устойчивы к альтернативным гербицидам, что делает их ещё более трудными для уничтожения.

Исследователи изучили реакцию популяции из округа Маклин (Иллинойс) на ряд ингибиторов HPPD и несколько гербицидов шести других классов в полевых и тепличных условиях. Они проверяли, возможно ли контролировать растения повышенными нормами расхода ингибиторов HPPD. Однако оказалось, что даже при удвоенной рекомендованной норме некоторых ингибиторов HPPD растения способны восстановиться через две недели.

При первом тепличном эксперименте такого восстановления ранее не наблюдалось. Через семь дней после обработки ингибиторами HPPD растения были сильно повреждены, но через 12–14 дней появлялась новая здоровая ткань.

Исследователи также оценили сроки послевсходового применения гербицида. Идея заключалась в том, что растения меньшего размера (1–2 дюйма) могут быть более чувствительны, чем крупные. Уровень повреждения мелких растений был выше, но всё равно меньше приемлемого уровня контроля. Таким образом, сроки применения не станут для фермера решением проблемы устойчивости к HPPD.

При обработке водяной конопли гербицидами других классов новости также оказались плохими. Было подтверждено, что данную популяцию невозможно контролировать тремя классами гербицидов: ингибиторами HPPD, ингибиторами ALS или ингибиторами PSII. Всё указывает на то, что эта популяция использует механизмы устойчивости, которые ранее не наблюдались.

Популяция из округа Маклин — не единственная, устойчивая к нескольким классам гербицидов. Фактически, редко можно найти популяцию, устойчивую только к одному классу. Со временем изменилось количество различных классов, к которым выработана устойчивость. В 2000 году впервые была обнаружена популяция с трёхсторонней устойчивостью, затем — с четырёхсторонней. Это отдельные растения с устойчивостью к двум, трём или четырём различным классам гербицидов.

Некоторые гербициды всё ещё эффективны, по крайней мере, против конкретных популяций. Популяция из округа Маклин чувствительна к глифосату, глюфосинату (ингибитору GS) и нескольким ингибиторам PPO, таким как фомесафен.

С определёнными механизмами устойчивости была утрачена возможность прогнозировать, какие гербициды будут эффективны против той или иной популяции. Только химический контроль не является решением. Если фермер переключится на класс гербицидов, который работает сегодня, вряд ли он будет работать долго, прежде чем у водяной конопли разовьётся устойчивость.

Ключ к победе — атаковать водяную коноплю на наиболее уязвимой стадии её жизненного цикла — стадии семени. Это может победить сорняк за пять-семь лет. Рекомендуется дать семенам прорасти, а затем механически обработать почву перед посевом культуры. Это сокращает банк семян на миллионы, а возможно, и сотни миллионов, без финансовых затрат.

Эту стратегию следует повторять в течение нескольких лет, пока банк семян не уменьшится. Другой ключевой момент — удаление оставшихся растений до того, как они дадут семена. Нельзя позволять женским растениям производить сотни тысяч семян.

Новые гербициды, которые могли бы долгосрочно работать против водяной конопли, не разрабатываются. Необходимо отказаться от идеи, что существует химическое решение для водяной конопли, потому что в некоторых случаях его нет.