Kháng thuốc diệt cỏ

Khả năng kháng thuốc diệt cỏ đề cập đến khả năng di truyền của một kiểu gen (biotype) của cỏ dại để sống sót sau khi bị phun thuốc diệt cỏ mà quần thể ban đầu mẫn cảm. Kiểu gen là một nhóm thực vật trong cùng một loài có các đặc điểm sinh học (như khả năng kháng một loại thuốc diệt cỏ cụ thể) không phổ biến trong toàn bộ quần thể.

Khả năng kháng thuốc diệt cỏ là một vấn đề tiềm tàng rất nghiêm trọng đối với người trồng trọt ở Bắc Carolina. Trên toàn thế giới, người ta biết rằng có hơn 100 kiểu gen cỏ dại kháng lại một hoặc nhiều loại thuốc diệt cỏ thông dụng. Tại Bắc Carolina, hiện nay chúng ta có một kiểu gen cỏ chân ngỗng kháng thuốc diệt cỏ dinitroaniline (Prowl, Sonalan và Treflan), một kiểu gen cỏ gai kháng MSMA và DSMA, và một kiểu gen cỏ lúa mạch hàng năm kháng Hoelon.

Cho đến gần đây, người ta ít quan tâm đến sự phát triển khả năng kháng thuốc diệt cỏ ở Bắc Carolina. Mặc dù chúng ta có ba loài có kiểu gen kháng một số loại thuốc diệt cỏ nhất định, nhưng sự xuất hiện của các kiểu gen này dễ dàng được giải thích bằng việc trồng trọt theo phương pháp độc canh. Những người trồng trọt luân canh cây trồng ít cần phải lo lắng về vấn đề kháng thuốc. Tuy nhiên, tình hình đã thay đổi trong những năm gần đây do sự phát triển và sử dụng rộng rãi của một số loại thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế tác động (Bảng 15 và 16). Cơ chế tác động đề cập đến quá trình cụ thể mà thuốc diệt cỏ tiêu diệt cây trồng nhạy cảm. Ngày nay, thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế tác động có thể được sử dụng trên nhiều loại cây trồng có thể được trồng luân canh. Đặc biệt đáng lo ngại là những loại thuốc diệt cỏ ức chế hệ thống enzyme ALS (Bảng 15). Một số loại thuốc diệt cỏ được sử dụng phổ biến nhất của chúng ta là chất ức chế ALS. Ngoài ra, nhiều loại thuốc diệt cỏ mới dự kiến ​​​​sẽ được đăng ký trong vòng 5 năm tới cũng là chất ức chế ALS. Nhóm chất ức chế ALS có một số đặc điểm dường như khiến chúng dễ dẫn đến sự phát triển khả năng kháng thuốc ở thực vật.

Thuốc diệt cỏ được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp đơn giản vì chúng hiệu quả hơn hoặc tiết kiệm hơn so với các biện pháp kiểm soát cỏ dại khác. Nếu hiện tượng kháng thuốc đối với một loại thuốc diệt cỏ cụ thể hoặc một nhóm thuốc diệt cỏ phát triển, thì có thể không có thuốc diệt cỏ thay thế phù hợp. Ví dụ, hiện nay không có thuốc diệt cỏ thay thế nào để kiểm soát cỏ lúa mạch kháng Hoelon. Do đó, thuốc diệt cỏ nên được xem là nguồn tài nguyên cần được bảo vệ. Chúng ta phải sử dụng thuốc diệt cỏ theo cách ngăn chặn sự phát triển của hiện tượng kháng thuốc.

Hiểu rõ cách thức tiến hóa của hiện tượng kháng thuốc là điều cần thiết để biết cách phòng tránh tình trạng này. Có hai điều kiện tiên quyết cho sự tiến hóa kháng thuốc diệt cỏ. Thứ nhất, phải có các cá thể cỏ dại mang gen kháng thuốc trong quần thể tự nhiên. Thứ hai, áp lực chọn lọc do việc sử dụng rộng rãi thuốc diệt cỏ mà các cá thể hiếm hoi này kháng thuốc phải tác động lên quần thể. Các cá thể kháng thuốc, nếu có, chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp trong tổng số quần thể. Thông thường, tần suất xuất hiện của các cá thể kháng thuốc dao động từ 1 trên 100.000 đến 1 trên 100 triệu. Nếu sử dụng liên tục cùng một loại thuốc diệt cỏ hoặc nhiều loại thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế tác động, các cá thể nhạy cảm sẽ bị tiêu diệt nhưng các cá thể kháng thuốc sẽ không bị ảnh hưởng và vẫn sinh sản. Nếu áp lực chọn lọc tiếp tục trong nhiều thế hệ, kiểu gen kháng thuốc cuối cùng sẽ chiếm một tỷ lệ cao trong quần thể. Tại thời điểm đó, việc kiểm soát cỏ dại hiệu quả không còn đạt được với loại thuốc diệt cỏ cụ thể đó nữa.

Yếu tố quan trọng nhất trong chiến lược quản lý để tránh sự phát triển kháng thuốc diệt cỏ là luân phiên sử dụng các loại thuốc diệt cỏ có cơ chế tác động khác nhau. Không nên sử dụng thuốc diệt cỏ thuộc nhóm nguy cơ cao cho hai vụ mùa liên tiếp. Tương tự, không nên sử dụng quá hai lần các loại thuốc diệt cỏ nguy cơ cao này cho cùng một vụ mùa. Không nên sử dụng thuốc diệt cỏ thuộc nhóm nguy cơ trung bình cho quá hai vụ mùa liên tiếp. Nên chọn thuốc diệt cỏ thuộc nhóm nguy cơ thấp khi chúng có thể kiểm soát được nhiều loại cỏ dại khác nhau. Việc pha trộn hoặc sử dụng liên tiếp các loại thuốc diệt cỏ có cơ chế tác động khác nhau thường được coi là một phần của chiến lược quản lý kháng thuốc. Nếu các thành phần của hỗn hợp pha trộn hoặc sử dụng liên tiếp được lựa chọn khôn ngoan, chiến lược này có thể rất hữu ích trong việc trì hoãn sự phát triển kháng thuốc. Tuy nhiên, nhiều yêu cầu của việc pha trộn hoặc sử dụng liên tiếp để tránh kháng thuốc không được đáp ứng với các hỗn hợp thường được sử dụng. Để đạt hiệu quả cao nhất trong việc ngăn ngừa sự phát triển kháng thuốc, cả hai loại thuốc diệt cỏ được sử dụng liên tiếp hoặc trong hỗn hợp pha trộn cần có cùng phổ kiểm soát và có độ bền tương tự.

Trong phạm vi có thể, hãy tích hợp các biện pháp kiểm soát không dùng hóa chất như cày xới vào chương trình quản lý cỏ dại. Ghi chép đầy đủ về việc sử dụng thuốc diệt cỏ ở mỗi thửa ruộng để tham khảo trong tương lai.

Phát hiện cỏ dại kháng thuốc diệt cỏ. Phần lớn các trường hợp diệt cỏ thất bại không phải do kháng thuốc diệt cỏ. Trước khi cho rằng cỏ dại sống sót sau khi phun thuốc diệt cỏ là kháng thuốc, hãy loại bỏ tất cả các nguyên nhân khác có thể dẫn đến việc kiểm soát kém hiệu quả. Các nguyên nhân tiềm ẩn dẫn đến việc diệt cỏ thất bại bao gồm: sử dụng thuốc không đúng cách (ví dụ như liều lượng không đủ, độ phủ kém, trộn thuốc không kỹ hoặc thiếu chất phụ gia); điều kiện thời tiết không thuận lợi cho hoạt động của thuốc diệt cỏ; thời điểm phun thuốc diệt cỏ không phù hợp (đặc biệt là phun thuốc diệt cỏ hậu nảy mầm khi cỏ dại đã quá lớn để kiểm soát hiệu quả); và cỏ dại mọc lên sau khi phun thuốc diệt cỏ có thời gian tồn dư ngắn.

Sau khi loại bỏ tất cả các nguyên nhân có thể khác gây ra việc kiểm soát kém, những điều sau đây có thể cho thấy sự hiện diện của kiểu gen kháng thuốc diệt cỏ: (1) tất cả các loài thường bị thuốc diệt cỏ kiểm soát ngoại trừ một loài đều bị kiểm soát tốt; (2) cây khỏe mạnh của loài đang xét nằm xen kẽ giữa các cây cùng loài đã bị chết; (3) loài không bị kiểm soát thường rất nhạy cảm với thuốc diệt cỏ đang xét; và (4) ruộng có tiền sử sử dụng rộng rãi thuốc diệt cỏ đang xét hoặc các loại thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế tác động. Nếu nghi ngờ kháng thuốc, hãy ngừng sử dụng ngay thuốc diệt cỏ đang xét và các loại thuốc diệt cỏ khác có cùng cơ chế tác động.