Kháng thuốc diệt cỏ

Khả năng kháng thuốc diệt cỏ là khả năng di truyền của một kiểu gen của một loài cỏ dại để sống sót sau khi sử dụng thuốc diệt cỏ mà quần thể ban đầu dễ bị ảnh hưởng. Kiểu gen là một nhóm thực vật trong một loài có các đặc điểm sinh học (như khả năng kháng thuốc diệt cỏ cụ thể) không phổ biến đối với toàn bộ quần thể.

Kháng thuốc diệt cỏ có khả năng là một vấn đề rất nghiêm trọng mà những người trồng trọt ở Bắc Carolina phải đối mặt. Trên toàn thế giới, hơn 100 loại cỏ dại được biết là kháng một hoặc nhiều loại thuốc diệt cỏ thường dùng. Ở Bắc Carolina, hiện tại chúng tôi có một loại cỏ ngỗng kháng thuốc diệt cỏ dinitroaniline (Prowl, Sonalan và Treflan), một loại cỏ đuôi cáo kháng MSMA và DSMA, và một loại cỏ lúa mạch đen hàng năm kháng Hoelon.

Cho đến gần đây, ít có mối quan tâm nào về sự phát triển của khả năng kháng thuốc diệt cỏ ở Bắc Carolina. Mặc dù chúng tôi 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 cách trồng cây trong một nền độc canh. Những người trồng luân canh cây trồng không cần phải lo lắng nhiều về khả năng kháng thuốc. Tuy nhiên, tình hình đã thay đổi trong những năm gần đây do sự phát triển và sử dụng rộng rãi một số loại thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế hoạt động (Bảng 15 và 16). Cơ chế hoạt động đề cập đến quá trình cụ thể mà thuốc diệt cỏ tiêu diệt một loại cây dễ bị ảnh hưởng. Ngày nay, thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế hoạt động có thể được sử dụng trên một số 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 tôi là chất ức chế ALS. Ngoài ra, nhiều loại thuốc diệt cỏ mới dự kiến ​​sẽ được đăng ký trong vòng 5 năm tới là chất ức chế ALS. Nhìn chung, chất ức chế ALS có một số đặc điểm dường như khiến chúng dễ phát triển khả năng kháng thuốc ở thực vật.

Thuốc diệt cỏ được sử dụng trong sản xuất cây trồng đơn giản vì chúng hiệu quả hơn hoặc tiết kiệm hơn các biện pháp diệt cỏ khác. Nếu khả năng kháng thuốc diệt cỏ hoặc họ thuốc diệt cỏ cụ thể phát triển, có thể không có thuốc diệt cỏ thay thế phù hợp. Ví dụ, hiện tại không có thuốc diệt cỏ thay thế nào để kiểm soát cỏ lúa mạch đen kháng Hoelon. Do đó, thuốc diệt cỏ nên được coi là nguồn tài nguyên cần được bảo vệ. Chúng ta phải sử dụng thuốc diệt cỏ theo cách ngăn chặn sự phát triển của khả năng kháng thuốc.

Hiểu được cách kháng thuốc tiến hóa là điều cần thiết để hiểu cách tránh kháng thuốc. Có hai điều kiện tiên quyết cho quá trình tiến hóa kháng thuốc diệt cỏ. Đầu tiên, các loài cỏ dại riêng lẻ sở hữu gen kháng thuốc phải có trong quần thể bản địa. Thứ hai, áp lực chọn lọc do sử dụng rộng rãi thuốc diệt cỏ mà những cá thể hiếm này có khả năng kháng thuốc phải được tác động lên quần thể. Các cá thể kháng thuốc, nếu có, chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp trong tổng thể quần thể. Thông thường, các cá thể kháng thuốc có tần suất từ ​​1 trên 100.000 đến 1 trên 100 triệu. Nếu sử dụng liên tục cùng một loại thuốc diệt cỏ hoặc các loại thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế hoạt động, các cá thể dễ bị nhiễm thuốc sẽ bị tiêu diệt nhưng các cá thể kháng thuốc không bị tổn hại và tạo ra hạt giống. Nếu áp lực chọn lọc tiếp tục trong nhiều thế hệ, kiểu gen kháng thuốc cuối cùng sẽ chiếm tỷ lệ cao trong quần thể. Vào thời điểm đó, không còn có thể kiểm soát cỏ dại chấp nhận được bằng loại thuốc diệt cỏ hoặc các loại thuốc diệt cỏ cụ thể nữa.

Thành phần quan trọng nhất của chiến lược quản lý để tránh sự tiến hóa của khả năng kháng thuốc diệt cỏ là luân phiên các loại thuốc diệt cỏ có cơ chế tác động khác nhau. Không áp dụng thuốc diệt cỏ trong nhóm rủi ro cao cho hai vụ mùa liên tiếp. Tương tự như vậy, không áp dụng nhiều hơn hai lần các loại thuốc diệt cỏ có rủi ro cao này cho cùng một vụ mùa. Không áp dụng thuốc diệt cỏ trong nhóm rủi ro trung bình cho hơn hai vụ mùa liên tiếp. Thuốc diệt cỏ trong nhóm rủi ro thấp nên được chọn khi chúng sẽ kiểm soát phức hợp. Hỗn hợp phun theo thùng hoặc ứng dụng tuần tự của thuốc diệt cỏ có cơ chế tác động khác nhau thường được coi là thành phần của chiến lược quản lý khả năng kháng thuốc. Nếu các thành phần của hỗn hợp phun theo thùng hoặc ứng dụng tuần tự được lựa chọn một cách khôn ngoan, chiến lược này có thể rất hữu ích trong việc làm chậm quá trình tiến hóa của khả năng kháng thuốc. Thật không may, nhiều yêu cầu của hỗn hợp phun theo thùng hoặc ứng dụng tuần tự để tránh khả năng kháng thuốc không được đáp ứng bằng các hỗn hợp thường dùng. Để có hiệu quả nhất trong việc ngăn ngừa sự tiến hóa của khả năng kháng thuốc, cả hai loại thuốc diệt cỏ được sử dụng theo thùng hoặc trong hỗn hợp phun theo thùng phải có cùng phổ kiểm soát và phải có độ bền tương tự nhau.

Trong phạm vi có thể, hãy tích hợp các biện pháp kiểm soát không dùng hóa chất như canh tác vào chương trình quản lý cỏ dại. Lưu giữ hồ sơ tốt về việc sử dụng thuốc diệt cỏ ở mỗi cánh đồng để tham khảo trong tương lai.

Phát hiện cỏ dại kháng thuốc diệt cỏ. Phần lớn các trường hợp cỏ dại không diệt được không phải do kháng thuốc diệt cỏ. Trước khi cho rằng cỏ dại sống sót sau khi phun thuốc diệt cỏ có khả năng kháng thuốc, hãy loại trừ mọi nguyên nhân có thể khác gây ra tình trạng kiểm soát kém. Các nguyên nhân tiềm ẩn gây ra tình trạng kiểm soát cỏ dại không diệt được bao gồm những điều như phun thuốc sai cách (chẳng hạn như liều lượng không đủ, độ phủ kém, kết hợp kém hoặc thiếu chất bổ trợ); điều kiện thời tiết bất lợi cho hoạt động diệt cỏ tốt; thời điểm phun thuốc diệt cỏ không phù hợp (cụ thể là phun thuốc diệt cỏ sau khi cỏ dại mọc sau khi cỏ dại đã quá lớn để kiểm soát tốt); và cỏ dại mọc sau khi phun thuốc diệt cỏ có thời gian tồn lưu ngắn.

Khi tất cả các nguyên nhân có thể khác gây ra kiểm soát kém đã được loại bỏ, những điều sau đây có thể chỉ ra sự hiện diện của một kiểu gen kháng thuốc diệt cỏ: (1) tất cả các loài thường được kiểm soát bởi thuốc diệt cỏ ngoại trừ một loài đều được kiểm soát tốt; (2) các cây khỏe mạnh của loài đang xét được xen kẽ giữa các cây cùng loài đã bị tiêu diệt; (3) các loài không được kiểm soát thường rất dễ bị thuốc diệt cỏ đang xét; và (4) cánh đồng có tiền sử sử dụng rộng rãi thuốc diệt cỏ đang xét hoặc các loại thuốc diệt cỏ có cùng cơ chế hoạt động. Nếu nghi ngờ có tình trạng kháng thuốc, hãy ngừng ngay việc sử dụng thuốc diệt cỏ đang xét và các loại thuốc diệt cỏ khác có cùng cơ chế hoạt động.