ความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืช

ความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชหมายถึงความสามารถที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมของวัชพืชชนิดหนึ่งที่สามารถอยู่รอดจากการใช้สารกำจัดวัชพืชที่ประชากรเดิมไวต่อสารดังกล่าว ไบโอไทป์คือกลุ่มของพืชภายในสปีชีส์ที่มีลักษณะทางชีวภาพ (เช่น ความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชชนิดหนึ่ง) ซึ่งไม่เหมือนกับพืชชนิดอื่นทั้งหมด

การต้านทานสารกำจัดวัชพืชอาจเป็นปัญหาร้ายแรงที่เกษตรกรในนอร์ทแคโรไลนาต้องเผชิญ ทั่วโลกมีวัชพืชมากกว่า 100 สายพันธุ์ที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืชที่ใช้กันทั่วไปอย่างน้อยหนึ่งชนิด ในนอร์ทแคโรไลนา ขณะนี้เรามีหญ้าขนห่านที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืชไดไนโตรอะนิลีน (Prowl, Sonalan และ Treflan) หญ้าแฝกชนิดหนึ่งที่ต้านทาน MSMA และ DSMA และหญ้าไรย์ชนิดหนึ่งที่ต้านทาน Hoelon

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ยังไม่มีความกังวลใดๆ เกี่ยวกับการพัฒนาความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชในนอร์ทแคโรไลนา แม้ว่าจะมีพืชสามชนิดที่มีไบโอไทป์ที่ต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชบางชนิดได้ แต่การเกิดขึ้นของไบโอไทป์เหล่านี้สามารถอธิบายได้ง่ายๆ โดยการปลูกพืชในพืชเชิงเดี่ยว ผู้ปลูกพืชหมุนเวียนไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่องความต้านทานมากนัก อย่างไรก็ตาม สถานการณ์ได้เปลี่ยนไปในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากการพัฒนาและการใช้สารกำจัดวัชพืชหลายชนิดที่มีกลไกการออกฤทธิ์เหมือนกันอย่างแพร่หลาย (ตารางที่ 15 และ 16) กลไกการออกฤทธิ์หมายถึงกระบวนการเฉพาะที่สารกำจัดวัชพืชฆ่าพืชที่อ่อนไหว ปัจจุบัน สารกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์เดียวกันสามารถใช้กับพืชหลายชนิดที่อาจปลูกแบบหมุนเวียนได้ สิ่งที่น่ากังวลเป็นพิเศษคือสารกำจัดวัชพืชที่ยับยั้งระบบเอนไซม์ ALS (ตารางที่ 15) สารกำจัดวัชพืชที่เราใช้กันทั่วไปหลายชนิดเป็นสารยับยั้ง ALS นอกจากนี้ สารกำจัดวัชพืชชนิดใหม่หลายชนิดที่คาดว่าจะได้รับการขึ้นทะเบียนภายใน 5 ปีข้างหน้าเป็นสารยับยั้ง ALS เมื่อรวมกลุ่มกันแล้ว สารยับยั้ง ALS มีลักษณะหลายประการที่ทำให้มีแนวโน้มจะพัฒนาเป็นความต้านทานต่อพืชได้

สารกำจัดวัชพืชถูกนำมาใช้ในการผลิตพืชผลเพียงเพราะว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าหรือประหยัดกว่าวิธีการควบคุมวัชพืชวิธีอื่น ๆ หากมีการพัฒนาความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชหรือกลุ่มสารกำจัดวัชพืชเฉพาะ ทางเลือกอื่นที่เหมาะสมอาจไม่มีอีกต่อไป ตัวอย่างเช่น ปัจจุบันยังไม่มีสารกำจัดวัชพืชทางเลือกอื่นในการควบคุมหญ้าไรย์ที่ต้านทานต่อโฮเอลอน ดังนั้น จึงควรมองว่าสารกำจัดวัชพืชเป็นทรัพยากรที่ต้องปกป้อง เราต้องใช้สารกำจัดวัชพืชในลักษณะที่ป้องกันการเกิดความต้านทาน

ความเข้าใจถึงวิวัฒนาการของความต้านทานนั้นถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจถึงวิธีการหลีกเลี่ยงการต้านทาน วิวัฒนาการของความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชมีข้อกำหนดเบื้องต้นสองประการ ประการแรก วัชพืชแต่ละชนิดที่มียีนที่ทำให้เกิดความต้านทานจะต้องมีอยู่ในประชากรพื้นเมือง ประการที่สอง แรงกดดันในการคัดเลือกที่เกิดจากการใช้สารกำจัดวัชพืชในปริมาณมากซึ่งวัชพืชหายากเหล่านี้สามารถต้านทานได้จะต้องถูกกระทำต่อประชากร วัชพืชที่ต้านทานหากมีอยู่ จะคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ที่น้อยมากของประชากรทั้งหมด โดยทั่วไป วัชพืชที่ต้านทานจะมีอยู่ในอัตราตั้งแต่ 1 ใน 100,000 ถึง 1 ใน 100 ล้าน หากใช้สารกำจัดวัชพืชชนิดเดียวกันหรือสารกำจัดวัชพืชชนิดอื่นที่มีกลไกการออกฤทธิ์เดียวกันอย่างต่อเนื่อง วัชพืชที่อ่อนไหวจะถูกฆ่า แต่วัชพืชที่ต้านทานจะไม่เป็นอันตรายและผลิตเมล็ด หากแรงกดดันในการคัดเลือกยังคงดำเนินต่อไปหลายชั่วอายุคน ไบโอไทป์ที่ต้านทานจะประกอบเป็นเปอร์เซ็นต์สูงของประชากรในที่สุด เมื่อถึงจุดนั้น การควบคุมวัชพืชที่ยอมรับได้จะไม่สามารถทำได้อีกต่อไปด้วยสารกำจัดวัชพืชชนิดใดชนิดหนึ่งหรือสารกำจัดวัชพืชชนิดอื่น

ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของกลยุทธ์การจัดการเพื่อหลีกเลี่ยงการพัฒนาความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชคือการหมุนเวียนสารกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกัน อย่าใช้สารกำจัดวัชพืชในกลุ่มเสี่ยงสูงกับพืช 2 ชนิดติดต่อกัน ในทำนองเดียวกัน อย่าใช้สารกำจัดวัชพืชกลุ่มเสี่ยงสูงเหล่านี้เกิน 2 ครั้งกับพืชชนิดเดียวกัน อย่าใช้สารกำจัดวัชพืชในกลุ่มเสี่ยงปานกลางกับพืช 2 ชนิดติดต่อกัน ควรเลือกสารกำจัดวัชพืชในกลุ่มเสี่ยงต่ำเมื่อจะควบคุมแมลงที่ซับซ้อน การผสมในถังหรือการใช้สารกำจัดวัชพืชแบบต่อเนื่องที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกันมักถูกยกย่องว่าเป็นส่วนประกอบของกลยุทธ์การจัดการความต้านทาน หากเลือกส่วนประกอบของการผสมในถังหรือการใช้แบบต่อเนื่องอย่างชาญฉลาด กลยุทธ์นี้อาจมีประโยชน์มากในการชะลอการพัฒนาความต้านทาน น่าเสียดายที่ข้อกำหนดหลายประการของการผสมในถังหรือการใช้แบบต่อเนื่องเพื่อหลีกเลี่ยงความต้านทานไม่ได้รับการตอบสนองด้วยส่วนผสมที่ใช้กันทั่วไป เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุดในการป้องกันการพัฒนาความต้านทาน สารกำจัดวัชพืชทั้งสองชนิดที่ใช้ตามลำดับหรือในส่วนผสมในถังควรมีสเปกตรัมการควบคุมเดียวกันและควรมีความคงอยู่ใกล้เคียงกัน

หากเป็นไปได้ ควรผสมผสานแนวทางการควบคุมที่ไม่ใช้สารเคมี เช่น การเพาะปลูก เข้ากับแผนการจัดการวัชพืช เก็บรักษาบันทึกการใช้สารกำจัดวัชพืชในแต่ละแปลงให้ดีเพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในอนาคต

การตรวจจับวัชพืชที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืช ความล้มเหลวในการควบคุมวัชพืชส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืช ก่อนที่จะสรุปว่าวัชพืชที่รอดจากการใช้สารกำจัดวัชพืชนั้นต้านทานได้ ให้กำจัดสาเหตุอื่นๆ ทั้งหมดที่อาจทำให้การควบคุมวัชพืชไม่ดี สาเหตุที่อาจทำให้การควบคุมวัชพืชล้มเหลวได้ เช่น การใช้สารกำจัดวัชพืชไม่ถูกต้อง (เช่น ใช้ในอัตราที่ไม่เพียงพอ คลุมดินไม่ดี แทรกซึมไม่ดี หรือขาดสารเสริมฤทธิ์) สภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการทำงานของสารกำจัดวัชพืชที่ดี เวลาที่ไม่เหมาะสมในการใช้สารกำจัดวัชพืช (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้สารกำจัดวัชพืชหลังงอกหลังจากวัชพืชมีขนาดใหญ่เกินไปจนควบคุมไม่ได้) และวัชพืชที่งอกขึ้นหลังจากใช้สารกำจัดวัชพืชที่มีฤทธิ์ตกค้างระยะสั้น

เมื่อกำจัดสาเหตุอื่นๆ ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการควบคุมที่ไม่ดีออกไปแล้ว อาจบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของไบโอไทป์ที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืชได้ดังนี้: (1) พันธุ์ไม้ทั้งหมดที่ปกติควบคุมด้วยสารกำจัดวัชพืช ยกเว้นพันธุ์ไม้หนึ่ง ได้รับการควบคุมอย่างดี (2) พืชที่มีสุขภาพดีของพันธุ์ไม้ที่เป็นปัญหาจะกระจายอยู่ท่ามกลางพืชของพันธุ์ไม้เดียวกันที่ถูกทำลาย (3) พันธุ์ไม้ที่ไม่ได้ควบคุมโดยปกติจะอ่อนไหวต่อสารกำจัดวัชพืชที่เป็นปัญหาอย่างมาก และ (4) พื้นที่ดังกล่าวมีประวัติการใช้สารกำจัดวัชพืชที่เป็นปัญหาหรือสารกำจัดวัชพืชที่มีกลไกการออกฤทธิ์เหมือนกันมาเป็นเวลานาน หากสงสัยว่ามีการต้านทาน ให้หยุดใช้สารกำจัดวัชพืชที่เป็นปัญหาและสารกำจัดวัชพืชอื่นๆ ที่มีกลไกการออกฤทธิ์เดียวกันทันที