ความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืช

การต้านทานสารกำจัดวัชพืชหมายถึงความสามารถที่สืบทอดมาของไบโอไทป์ของวัชพืชเพื่อความอยู่รอดจากการใช้สารกำจัดวัชพืชซึ่งประชากรดั้งเดิมมีความอ่อนไหวไบโอไทป์คือกลุ่มของพืชในสายพันธุ์ที่มีลักษณะทางชีวภาพ (เช่น การต้านทานต่อยากำจัดวัชพืชบางชนิด) ซึ่งไม่สามารถพบได้ทั่วไปในประชากรโดยรวม

การดื้อต่อสารกำจัดวัชพืชอาจเป็นปัญหาร้ายแรงมากที่ผู้ปลูกในนอร์ธแคโรไลนาต้องเผชิญเป็นที่รู้กันว่าวัชพืชทั่วโลกมากกว่า 100 ชนิดมีความทนทานต่อยากำจัดวัชพืชอย่างน้อย 1 ชนิดที่ใช้กันทั่วไปในนอร์ทแคโรไลนา ปัจจุบัน เรามีไบโอไทป์ของหญ้าห่านที่ต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชไดไนโตรอะนิลีน (Prowl, Sonalan และ Treflan), ไบโอไทป์ของหญ้าชนิตที่ต้านทานต่อ MSMA และ DSMA และไบโอไทป์ของหญ้าไรย์ประจำปีที่ต้านทานต่อ Hoelon

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มีความกังวลเล็กน้อยเกี่ยวกับการพัฒนาการต้านทานสารกำจัดวัชพืชในนอร์ธแคโรไลนาแม้ว่าเราจะมีสามสายพันธุ์ที่มีไบโอไทป์ที่ทนทานต่อสารกำจัดวัชพืชบางชนิด แต่การเกิดขึ้นของไบโอไทป์เหล่านี้สามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายโดยการปลูกพืชในการปลูกพืชเชิงเดี่ยวผู้ปลูกที่ปลูกพืชหมุนเวียนไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่องความต้านทานมากนักอย่างไรก็ตาม สถานการณ์มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากการพัฒนาและการใช้สารกำจัดวัชพืชหลายชนิดอย่างแพร่หลายซึ่งมีกลไกการออกฤทธิ์เหมือนกัน (ตารางที่ 15 และ 16)กลไกการออกฤทธิ์หมายถึงกระบวนการเฉพาะที่สารกำจัดวัชพืชฆ่าพืชที่อ่อนแอปัจจุบัน สารกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์เหมือนกันสามารถนำไปใช้กับพืชหลายชนิดที่อาจปลูกแบบหมุนเวียนได้สิ่งที่น่ากังวลเป็นพิเศษคือสารกำจัดวัชพืชที่ยับยั้งระบบเอนไซม์ ALS (ตารางที่ 15)สารกำจัดวัชพืชที่เราใช้บ่อยที่สุดหลายชนิดเป็นสารยับยั้ง ALSนอกจากนี้ สารกำจัดวัชพืชชนิดใหม่จำนวนมากที่คาดว่าจะจดทะเบียนภายใน 5 ปีข้างหน้ายังเป็นสารยับยั้ง ALSในฐานะกลุ่ม สารยับยั้ง ALS มีลักษณะหลายประการที่ดูเหมือนจะทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดความต้านทานต่อพืช

สารกำจัดวัชพืชถูกนำมาใช้ในการผลิตพืชผลเพียงเพราะว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าหรือประหยัดมากกว่าการควบคุมวัชพืชด้วยวิธีอื่นๆหากความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชชนิดใดชนิดหนึ่งหรือกลุ่มของสารกำจัดวัชพืชพัฒนาไป อาจไม่มีสารกำจัดวัชพืชทางเลือกที่เหมาะสมอยู่ตัวอย่างเช่น ปัจจุบันไม่มีสารกำจัดวัชพืชทางเลือกอื่นในการควบคุมหญ้าไรย์ที่ต้านทานต่อ Hoelonดังนั้น สารกำจัดวัชพืชจึงควรถูกมองว่าเป็นทรัพยากรที่ต้องได้รับการปกป้องเราต้องใช้สารกำจัดวัชพืชในลักษณะที่ขัดขวางการพัฒนาของการดื้อยา

การทำความเข้าใจว่าความต้านทานมีวิวัฒนาการอย่างไรเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจวิธีหลีกเลี่ยงการต่อต้านมีข้อกำหนดเบื้องต้นสองประการสำหรับวิวัฒนาการการต้านทานสารกำจัดวัชพืชประการแรก วัชพืชแต่ละชนิดที่มียีนที่ให้ความต้านทานจะต้องมีอยู่ในประชากรพื้นเมืองประการที่สอง จะต้องกดดันประชากรในการคัดเลือกซึ่งเป็นผลมาจากการใช้สารกำจัดวัชพืชอย่างกว้างขวาง ซึ่งบุคคลที่หายากเหล่านี้สามารถต้านทานได้บุคคลที่ดื้อยา (ถ้ามี) คิดเป็นเปอร์เซ็นต์ที่ต่ำมากของประชากรโดยรวมโดยทั่วไปแล้ว ผู้ที่ดื้อยาจะมีความถี่ตั้งแต่ 1 ใน 100,000 ถึง 1 ใน 100 ล้านหากใช้ยากำจัดวัชพืชชนิดเดียวกันหรือสารกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์เดียวกันอย่างต่อเนื่อง บุคคลที่อ่อนแอจะถูกฆ่า แต่บุคคลที่ดื้อยาจะไม่ได้รับอันตรายและผลิตเมล็ดพันธุ์หากความกดดันในการคัดเลือกยังคงดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายชั่วอายุคน ไบโอไทป์ที่ต้านทานจะมีสัดส่วนที่สูงในประชากรในที่สุดณ จุดนั้น การควบคุมวัชพืชที่ยอมรับได้จะไม่สามารถทำได้อีกต่อไปด้วยสารกำจัดวัชพืชหรือสารกำจัดวัชพืชโดยเฉพาะ

องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดประการเดียวของกลยุทธ์การจัดการเพื่อหลีกเลี่ยงวิวัฒนาการของการดื้อต่อสารกำจัดวัชพืชคือการหมุนเวียนของสารกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันอย่าใช้สารกำจัดวัชพืชในกลุ่มที่มีความเสี่ยงสูงกับพืชผลสองชนิดติดต่อกันในทำนองเดียวกัน อย่าใช้สารกำจัดวัชพืชที่มีความเสี่ยงสูงเหล่านี้มากกว่าสองครั้งกับพืชผลเดียวกันอย่าใช้สารกำจัดวัชพืชในกลุ่มที่มีความเสี่ยงปานกลางกับพืชผลติดต่อกันมากกว่าสองชนิดควรเลือกสารกำจัดวัชพืชในกลุ่มที่มีความเสี่ยงต่ำเมื่อจะควบคุมการผสมถังที่ซับซ้อนหรือการใช้สารกำจัดวัชพืชตามลำดับที่มีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน มักถูกมองว่าเป็นองค์ประกอบของกลยุทธ์การจัดการความต้านทานหากเลือกส่วนประกอบของถังผสมหรือการใช้งานตามลำดับอย่างชาญฉลาด กลยุทธ์นี้จะมีประโยชน์มากในการชะลอการวิวัฒนาการของความต้านทานน่าเสียดายที่ข้อกำหนดหลายประการของการผสมถังหรือการใช้งานตามลำดับเพื่อหลีกเลี่ยงความต้านทานไม่ตรงตามข้อกำหนดของสารผสมที่ใช้กันทั่วไปเพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุดในการป้องกันวิวัฒนาการของการดื้อยา สารกำจัดวัชพืชทั้งสองชนิดที่ใช้ตามลำดับหรือในถังผสมควรมีสเปกตรัมการควบคุมเหมือนกันและควรมีความคงอยู่ใกล้เคียงกัน

เท่าที่เป็นไปได้ ให้บูรณาการแนวทางปฏิบัติในการควบคุมที่ไม่ใช่สารเคมี เช่น การเพาะปลูก เข้ากับโปรแกรมการจัดการวัชพืชเก็บรักษาบันทึกการใช้สารกำจัดวัชพืชที่ดีในแต่ละสาขาเพื่อใช้อ้างอิงในอนาคต

การตรวจจับวัชพืชที่ทนต่อสารกำจัดวัชพืชความล้มเหลวในการควบคุมวัชพืชส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากการต้านทานสารกำจัดวัชพืชก่อนที่จะคิดว่าวัชพืชที่รอดชีวิตจากการใช้สารกำจัดวัชพืชมีความทนทาน ให้กำจัดสาเหตุอื่นๆ ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการควบคุมที่ไม่ดีสาเหตุที่เป็นไปได้ของความล้มเหลวในการควบคุมวัชพืช ได้แก่ สิ่งต่างๆ เช่น การใช้งานที่ผิด (เช่น อัตราไม่เพียงพอ ความครอบคลุมไม่ดี การรวมตัวกันไม่ดี หรือขาดสารเสริม)สภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยต่อกิจกรรมสารกำจัดวัชพืชที่ดีเวลาที่ไม่เหมาะสมในการใช้ยากำจัดวัชพืช (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ยากำจัดวัชพืชหลังวัชพืชงอกหลังจากวัชพืชมีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับการควบคุมที่ดี)และวัชพืชที่เกิดขึ้นหลังการใช้สารกำจัดวัชพืชที่ตกค้างระยะสั้น

เมื่อสาเหตุที่เป็นไปได้อื่น ๆ ทั้งหมดของการควบคุมที่ไม่ดีได้ถูกกำจัดออกไปแล้ว สิ่งต่อไปนี้อาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของไบโอไทป์ที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืช: (1) สัตว์ทุกชนิดที่ปกติควบคุมโดยสารกำจัดวัชพืช ยกเว้นชนิดใดชนิดหนึ่งที่ได้รับการควบคุมอย่างดี;(2) พืชที่มีสุขภาพดีของสายพันธุ์ที่เป็นปัญหานั้นกระจัดกระจายอยู่ในพืชชนิดเดียวกันที่ถูกฆ่า;(3) ชนิดที่ไม่ได้รับการควบคุมโดยปกติจะไวต่อสารกำจัดวัชพืชที่เป็นปัญหาอย่างมากและ (4) สนามมีประวัติการใช้สารกำจัดวัชพืชที่เป็นปัญหาอย่างกว้างขวางหรือสารเคมีกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์เดียวกันหากสงสัยว่าเกิดการดื้อยา ให้หยุดใช้ยากำจัดวัชพืชที่เป็นปัญหาและยากำจัดวัชพืชอื่นๆ ที่มีกลไกการออกฤทธิ์ทันที