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Unkrautherbizidresistenz und ihr Management

Einführung in die Herbizidresistenz

Das Vorhandensein von Unkräutern auf Ackerland kann zu erheblichen Ertragseinbußen führen, da Unkräuter mit Feldfrüchten um wesentliche Ressourcen konkurrieren. Bodenbearbeitung, manuelles Jäten, Anbaudiversifizierung und Fruchtfolge waren die bisherigen Mittel zur Bekämpfung von Unkräutern, bevor Herbizide kommerziell verfügbar wurden. Jedoch, Im Laufe der Jahre ist es in vielen Ländern immer üblicher geworden, Herbizide zur Unkrautbekämpfung einzusetzen.

Landwirte können durch den Einsatz von Herbiziden Ertragseinbußen durch unerwünschtes Unkraut vermeiden. Unkrautbekämpfung mit Herbiziden ist äußerst effektiv und wirtschaftlich, aber wenn sie übermäßig angewendet werden, die Entwicklung einer Herbizidresistenz bei Unkrautpflanzen macht die Herbizide unwirksam.

Der prominenteste Nachteil dieser Herbizide ist die Resistenzentwicklung bei den angegriffenen Unkräutern.

Unkrautbiotypen, die gegen verschiedene Herbizide resistent sind, sind schnell gewachsen. Es gibt derzeit 383 Arten von Biotypen, die zu 208 Unkrautarten in 570 gehören, 000 Felder weltweit (122 Dikotyledonen und 86 Monokotyledonen).

Was ist Herbizidresistenz?

Die Fähigkeit einer Unkrautpflanze, auch nach der Exposition gegenüber einem Herbizid zu überleben und sich zu vermehren, wird als Herbizidresistenz der Unkrautpflanze bezeichnet. Diese Eigenschaft erwirbt das Unkraut, wenn es wiederholt dem gleichen Herbizid ausgesetzt wird. Das Unkraut entwickelt eine „Immunität“ gegenüber der Dosis, die es normalerweise abtöten würde. Anschließend, Der Bauer erhöht die Dosis, um das Unkraut zu töten, und der Teufelskreis geht weiter.

Obwohl Herbizide eine kostengünstige Unkrautbekämpfung bieten und Arbeit sparen, Übermäßiges Vertrauen auf Herbizide mit ähnlicher Wirkungsweise kann schnell zur Entwicklung einer Herbizidresistenz bei Unkräutern führen Shaw et al., 2012

Herbizidresistenz bei Unkräutern entwickelt sich auf zwei Arten. Zuerst, das Unkraut entwickelt sich und verändert den Standort der Unkrautpflanze, der vom Herbizid betroffen ist. Sekunde, Die Unkrautpflanze verändert die Prozesse in ihrem Wachstumszyklus, auf die das Herbizid zielt, um wirksam zu sein.


Wie werden Pflanzen gegen Herbizide resistent?

Im Folgenden sind die Wege aufgeführt, mit denen Pflanzen gegen Herbizide resistent werden

  • Natürliche Verbreitung :Wind und Wasser können auch Unkrautsamen verbreiten. Gleichfalls, Pollen können über große Entfernungen verbreitet werden, obwohl nur ein kleiner Prozentsatz bei Entfernungen über 10 m lebensfähig bleibt. Außerdem, Unkrautsamen können durch Hochwasser über weite Strecken transportiert werden.
  • Vorhandener Widerstand :Hin und wieder, Einige Pflanzen in den Unkrautkolonien enthalten eine seltene Genmutation, die es ihnen ermöglicht, eine Anwendung eines Herbizids zu überleben, das normalerweise ihre Art töten würde. Unkrautpflanzen können einer genetischen Variation unterliegen, die ihre Fähigkeit, das Herbizid zu absorbieren und zu translozieren, verändert. Außerdem, physiologische Veränderungen können die Fähigkeit einer Pflanze, Herbizide zu metabolisieren, beeinträchtigen oder es Herbiziden ermöglichen, an einen nicht tödlichen Ort innerhalb der Pflanze zu gelangen.
  • Import von Resistenzen :Dies ist eine sehr seltene Form der Herbizidresistenz, die bei Unkräutern auftritt, wenn das Unkraut in Pflanzensaatgut oder -futter oder in landwirtschaftlichen Maschinen vor der Aussaat kontaminiert wird.


Beispiel für Herbizidresistenz

Entsprechend Malik und Singh, 1995; Balyan und Malik, 2000; Yadav und Malik, 2005 : In den letzten Jahrzehnten Die Unkrautflora in Weizenfeldern hat sich dramatisch verändert. Als sich die bewässerten Gebiete ausdehnten, Carthamus oxycantha aus der Weizenproduktion fast verschwunden ist, wo es 1960 ein großes Unkraut war. P. Moll und Avena ludoviciana haben seit Mitte der 1960er Jahre durch die Einführung ertragreicher Zwergweizensorten mehrere breitblättrige Unkräuter ersetzt, sowie erhöht Dünger Nutzung und garantierte Bewässerung.

Die Entwicklung einer Resistenz gegen Isopropturon bei Phalaris minor (P. minor) in Indien aufgrund der starken Abhängigkeit von diesem substituierten Phenylharnstoff-Herbizid führte zu einer erheblichen Verringerung der Weizenproduktivität in den betroffenen Gebieten Malik und Singh. 1995

In Reis-Weizen-Anbausystemen, P. minor wurde zum dominierenden Unkraut.

In anderen Anbausystemen, A. ludoviciana wurde das dominierende Unkraut auf bewässerten, gut durchlässig, leichter strukturiert Böden .

Die manuelle Unkrautbeseitigung ist bei Weizen aufgrund seines engen Reihenabstandes und seiner morphologischen Ähnlichkeit mit Unkräutern schwierig.

In Nordwestindien, einschließlich Punjab, Haryana, Uttar Pradesh und Delhi, P. minor verursacht immer noch große Ertragsverluste bei der Weizenernte, insbesondere in Reis-Weizen-Anbausystemen.

Auch Unkräuter wie P. minor stellen eine große Bedrohung für die Weizenproduktion in den Nachbarstaaten dar. wie Uttaranchal, Madhya Pradesh und Teile von Bihar und Himachal Pradesh.

Phalaris minor wird berichtet, dass sie Resistenzen gegen Herbizide entwickelt, wie z Isoproturon, Sulfosulfuron, Clodinapop, Fenoxaprop, Pinoxaden und Tralkoxydim .


Entwicklung der Herbizidresistenz

Herbizidresistenz kann durch zwei Theorien erklärt werden:entweder die Genpool-Theorie oder der Auswahltheorie .

  • Genpool-Theorie :Herbizide gelten als Mutagene, weil sie durch die Herbizidbehandlung mutierende Pflanzen verursachen, die die genetische Ausstattung der Pflanze beeinflusst. Jedoch, diese Theorie wird durch die Forschung nicht gut gestützt.
  • Selektionstheorie :Dies ist eine allgemein akzeptierte Theorie. Es ist natürlich, dass einige Pflanzen in Unkrautpopulationen gegen ein bestimmtes Herbizid resistent sind. Die Wirksamkeit eines Herbizids bestimmt den Selektionsdruck


Herbizidresistenzmechanismus

Mechanismen der Herbizidresistenz lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen, Dekker und Duke, 1995

Ziel-Site-Mechanismus

  • Handlungsort Überproduktion :Daraus resultiert eine Verdünnung des Herbizids. Die Zahl der Wirkungsorte in der Unkrautpflanze erhöht sich erheblich, was wiederum die Menge des benötigten Herbizids am Wirkungsort verringert.
    Beispiel:Es gibt Hinweise darauf, dass einige Glyphosat-resistente Palmeramaranth-Pflanzen erhöhte Mengen an herbizidempfindlichen EPSPS-Zielproteinen aufweisen. Bis jetzt, bei einer anderen Pflanzenart wurde kein Fall dieses Mechanismus gefunden.
  • Veränderter Aktionsort :Das Unkraut verändert die Eigenschaften des Wirkungsortes in einer Weise, die es dem Herbizid nicht erlaubt, wie beabsichtigt zu wirken.
    Beispiel:Sulfonylharnstoff-Herbizide resistente Lactuca sativa-Biotypen. Das ALS-Enzym der Wirkstelle bindet nicht mehr an das Herbizid.

Nicht-Ziel-Site-Mechanismus/Ausschluss:

Unkräuter, die verhindern, dass das Herbizidmolekül die Stelle erreicht, an der es bei Pflanzen eine toxische Reaktion auslöst. Das Herbizid wird auf vielfältige Weise durch ausschließende Resistenzmechanismen vom Wirkort ausgeschlossen.

  • Differentielle Herbizidaufnahme :Aufgrund morphologischer Merkmale wie Überproduktion von Wachsen, reduzierte Blattfläche, etc., Herbizidresistente Biotypen absorbieren Herbizide nicht ohne weiteres.
  • Differentielle Translokation :Diese resistenten Biotypen weisen verschiedene Modifikationen auf, die die Apoplastik (Zellwand, Xylem) und symplastisch (Plasma-Lemma, Phloem) Transport von Herbiziden.
  • Fach :Das Herbizid wird in viele Abschnitte der Unkrautpflanze zerlegt, bevor es den Wirkungsort an der Unkrautpflanze erreicht, oder das Herbizid wird an den Zellwänden der Stelle befestigt, wo es sich als unwirksam erweist.
  • Stoffwechselentgiftung :Herbizid wird schneller entgiftet, bevor es seinen Zielort in der Unkrautpflanze erreicht. Es gibt vier Hauptkategorien der biochemischen Entgiftung:Oxidation, die Ermäßigung, Hydrolyse, und Konjugation. Herbizidresistenz ist mit der Aktivierung von drei Enzymen verbunden:
    (ich) Aryl-Aylamidase das entgiftet Propanil
    (ii) Glutathion-s-transferase das entgiftet Atrazin
    (iii) Eine Reihe von Gräsern und Unkräutern sind resistent gegen ACCase-Inhibitoren, ALS, und PSII aufgrund von Cytochrom-P450-Monoxygenase


Management der Herbizidresistenz

Die Entwicklung einer Herbizidresistenz bei Unkraut kann auf zwei Arten kontrolliert und gehandhabt werden: Proaktive Managementpraktiken und Reaktive Managementpraktiken

Proaktive Managementpraktiken zur Verringerung der Herbizidresistenz

I. Kulturelle Praktiken

  • Fruchtfolge

    Der Anbau der gleichen Kultur erfordert normalerweise die Anwendung des gleichen Herbizids im gleichen Verhältnis. Dies ist eine große Voraussetzung für Unkräuter, eine Herbizidresistenz zu entwickeln.

    Landwirte können die Wahrscheinlichkeit verringern, dass Unkräuter Resistenzen entwickeln, wenn die Kultur jedes Jahr oder jede Saison geändert wird. Dies erhöht den Bedarf für den Einsatz verschiedener Herbizide und verhindert als Ergebnis, dass sich das Unkraut an das Herbizid anpasst.

    Dies behindert auch die Wachstumssaison der Unkrautpflanze.

    Einige Pflanzen sind wettbewerbsfähiger als andere Pflanzen. Diese stark konkurrierende Kultur wird die Produktion von Unkrautsamen einschränken.

  • Angemessene Aussaatzeit

    Früh gesäte Pflanzen sind wettbewerbsfähiger gegen Unkräuter und wachsen schneller.

    In der letzten Novemberwoche bis Dezember sowie Anfang Januar, Phaloris Moll (P. Moll) keimt stärker unter Reis-Weizen-Anbausystemen. Somit, Eine frühe Aussaatpraxis wird speziell für das Reis-Weizen-Anbausystem empfohlen. Da das Pflanzen von Weizen zwischen der letzten Oktoberwoche und der zweiten Novemberwoche der Ernte eine bessere Überlebenschance im Wettbewerb mit P. Moll .

    Null Bodenbearbeitung erleichtert die frühe Aussaat von Weizen.

  • Engerer Pflanzabstand und höhere Saatmenge

    Pflanzen, die mit weniger Abständen gepflanzt werden, helfen, die Unkrautpopulation zu reduzieren, da keine Oberfläche für das Wachstum von Unkraut verfügbar ist.

II. Mechanische Praxis

Anwendung verschiedener mechanischer Verfahren wie manuelles Rouging, Auch die Bodenbearbeitung vor den Pflanzen und die Ackerbaukultur können dazu beitragen, das Problem herbizidresistenter Unkräuter zu lindern.

Die Verwendung von Kunststoffmulchen kann auch dazu beitragen, das Wachstum von Unkräutern und eventuell das Wachstum herbizidresistenter Unkräuter zu verhindern.

Sowohl Unkräuter als auch Nutzpflanzen erhalten Zugang zu Nährstoffen, wenn Düngemittel werden ausgestrahlt. Wenn Sie versuchen, den Dünger manuell in die Saatfurchen zu bohren, werden die Nährstoffe nur der Pflanze und nicht den Unkrautpflanzen zugeführt


III. Herbizidrotation und Herbizidmischung

Herbizidmischungstechniken funktionieren nach dem Prinzip, dass, wenn ein Unkraut Gene für die Resistenz gegen eine Gruppe von Herbiziden besitzt, eine andere Gruppe von Herbiziden wird es töten.

Die Verwendung einer Vielzahl von Herbiziden und unabhängig von der Verwendung nur eines Herbizids ist eine gute Praxis, um zu verhindern, dass Unkrautpflanzen Resistenzen entwickeln. Nach Möglichkeit sollte eine Herbizidrotation praktiziert werden.

Verwenden Sie das Herbizid nur im empfohlenen Dosisbereich und bevorzugen Sie ein Herbizid mit geringer Restlebensdauer.

Reaktive Managementpraktiken zur Verringerung der Herbizidresistenz

  • Mechanische Optionen

    Ordnungsgemäße Sanierung von landwirtschaftlichen Geräten und Kontrolle des Unkrautaustritts.

    Wann immer möglich, Nacherntebeweidung durch Nutztiere.

    Physische Erkundung des Feldes.

    Stoppeln brennen
  • Herbizidoptionen

    Wählen Sie ein Herbizid, das anders wirkt als das, das Sie derzeit verwenden, um eine Herbizidresistenz nach dem Auflaufen zu verhindern.

    Die angegebene Höchstmenge an Blattherbiziden im Nachauflauf sollte angewendet werden, wenn eine geringe Herbizidresistenz festgestellt wird und keine Alternative verfügbar ist.

FAQ

Wie geht man mit Herbizidresistenz um?

Antworten : Pflanzenpopulationen weisen fast immer genetische Variationen auf. Solange es genetische Variationen gibt, Die Selektion führt wahrscheinlich zu Resistenzen, wenn sie intensiviert und über einen ausreichenden Zeitraum verlängert wird, d. h. wenn das Unkraut über einen längeren Zeitraum demselben Pestizid ausgesetzt ist. Eine Herbizidresistenz lässt sich nicht vermeiden, da sie zufällig auftritt. Ein wesentlicher Bestandteil von Managementstrategien ist der turnusmäßige Einsatz von Herbiziden und Herbizidmischungen. Es wäre hilfreich, Unkraut mit einem ganzheitlichen Ansatz für das Unkrautmanagement wie dem integrierten Unkrautmanagement zu bekämpfen.

Warum ist Herbizidresistenz ein Problem?

Antworten : Unkrautherbizidresistenz ist ein großes Problem in der Landwirtschaft, da Unkräuter einen erheblichen Teil der Nährstoffe verbrauchen, die der Kulturpflanze zugeführt werden, was zu einem geringen Ertrag der Kulturpflanze führt. Da die Population von herbizidresistenten Unkräutern im Betrieb zunimmt, Es wird nicht nur schwierig, einen guten Ernteertrag aufrechtzuerhalten, sondern der Landwirt verliert auch Geld, das für unwirksame Herbizide ausgegeben wird, mehr Geld für Arbeit und reaktive Unkrautbeseitigungsmaßnahmen ausgibt.

Was ist der Unterschied zwischen Herbizidresistenz und Herbizidtoleranz?

Antworten : Herbizidresistenz ist die „erworbene Fähigkeit“ der Unkrautpflanze, die sie nach längerer Exposition gegenüber einem bestimmten Herbizid entwickelt.
Auf der anderen Seite, Herbizidtoleranz ist die „angeborene Fähigkeit“ des Unkrauts, auch nach einer Behandlung mit einem Herbizid zu wachsen und sich zu vermehren.


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