Támogatók:
|
|
Gyomirtószer-rezisztencia – Versenyfutás az idővel
A rezisztencia kezelése tulajdonképpen versenyhelyzet ember és károsító között (legyen az rovar, gomba vagy gyom). Ki alkalmazkodik jobban a megváltozott körülményekhez?
Túlzás nélkül állíthatom, hogy nehezített terepen küzdünk. A gazdáknak meg kell felelni a törvényi előírásoknak, a globális klímaváltozásból adódó újabb kihívásoknak, szem előtt kell tartani a talajok védelmét, az integrált növényvédelmet és mindemelett fő cél a gazdaságos termelés. Olyan elvek, szabályok közt kell működni, amelyek sokszor szembe mennek egymással. Ezenfelül az érvényben lévő növényvédőszer-engedélyezési rendszer következtében egyre kevesebb az aktív hatóanyag, hatóanyagcsoport, miáltal szűkül a rotálható, eltérő hatásmechanizmusú hatóanyagok száma is.
A rezisztens gyomok problémakörét egy-két hazai példán keresztül szeretném érzékeltetni
A rezisztens gyomok közül hazánkban a legnagyobb „karriert” a szulfonil-karbamidokkal szemben ellenálló fenyércirok (Sorghum halepense) futotta be. Tolna megyéből 15 éve érkezett az első jelzés, hogy a foramszulfuronnal, illetve a nikoszulforonnal végzett kezelést követően a fenyércirok életben maradt. Az elmúlt másfél évtized elegendő volt ahhoz, hogy több megyében is az egyik legnagyobb kihívást jelentse a rezisztens fenyércirok jelenléte a gazdáknak. Továbbá az a tény sem megnyugtató, hogy Olaszországban és a határainkhoz közel Szerbiában is megjelent a speciális egyszikű irtókkal szemben rezisztens fenyércirok, illetve a tengerentúlon a glifozát rezisztens fenyércirok, előrevetítve a várható további kihívásokat.
Nemcsak a szántóföldi kultúrák, hanem az ültetvények is érintettek a herbicidrezisztenciával, hiszen az ültetvényekben kialakuló monokultúrás gyomviszonyok és az egyoldalú gyomirtó szer használat fokozottan kedvez a rezisztens biotípusok megjelenésének. A Balatonboglári borvidéken négy éve Vukovics László hívta fel a figyelmet arra, hogy az eddig jól megszokott glifozát hatóanyag hatástalan a betyárkóró (Conyza canadensis) ellen. A glifozát rezisztencia azóta bizonyításra is került, és a helyzet jelentőségét mutatja, hogy a probléma a kisebb szőlősgazdák számára is jól ismert.
Bár már a fenti két példa is elegendő ahhoz, hogy észleljük a potenciális fenyegetettséget, a teljesség kedvéért még egy tanulságos hazai példát kívánok ismertetni. Dél-Baranya térségéből érkezett jelzés, hogy az olasz szerbtövist (Xanthium italicum) és a karcsú disznóparéjt (Amaranthus powelii) az eddig megszokott ALS-gátló hatóanyag-tartalmú készítmények nem irtják megfelelően. Az életben maradt, magot érlelő gyomnövényekből magot gyűjtöttek, majd tenyészedényes vizsgálatokkal igazolták mindkét gyomnövény esetében az imazamox és a tifenszulfuron-metil rezisztenciát. Az ALS-gátlóra rezisztens olasz szerbtövis ellen szójában egyedül a tartamhatással nem rendelkező bentazon maradt, mint potenciálisan bevethető hatóanyag. A rezisztens biotípus egyelőre jól lokalizálható Kölked-Béda térségére, viszont kiemelt figyelmet kell fordítani arra, hogy gyommag a térségből ne kerüljön ki sem művelőeszközzel, sem szennyezett vetőmag formájában.
Az evolúciós versenyt csak abban a helyzetben nyerhetjük meg, ha ismerjük az ellenfelet, ebben az esetben a hajlamosító tényezőket, és ennek megfelelően próbáljuk lehetőség szerint megelőzni, de nagy valószínűség szerint csak elodázni a törvényszerűen bekövetkezendő folyamatot. A következőkben ismerjük meg a versenytársat.
Mit jelent a rezisztencia?
A rezisztens gyom fogalma nem egyenlő a nehezen irtható, veszélyes, nagy gazdasági kárral fenyegető gyomfaj fogalmával.
A rezisztencia (ellenálló képesség) általánosságban az élőlények azon tulajdonsága, amelynek révén az őket érő káros hatásokat kivédik, közömbösítik. A herbicidrezisztencia egyoldalú herbicidnyomás hatására egy faj populációiban kialakuló azon öröklődő tulajdonság, melynek köszönhetően az eddig érzékeny gyomnövények ellenállóvá válnak az adott herbiciddel, vagy azonos hatásmechanizmusú herbicidcsoportokkal szemben.
Hogyan alakul ki a rezisztencia?
A rezisztenciát nem a herbicidek alakítják ki, a növényekben bekövetkező spontán mutáció természetes evolúciós folyamat. A herbicidrezisztencia kialakulása növeli az adott növény túlélési esélyeit, ezáltal alkalmazkodik a növény egy kellemetlen körülményhez, ami ebben az esetben a gyomirtó szeres kezelés. A herbicidrezisztens növények túlélik a kezelést, virágot, majd termést hoznak. A rezisztenssé vált gyomnövény egyedeket rezisztens biotípusnak nevezzük. Idővel egy-egy rezisztens növényből először kevert, majd később rezisztens állomány alakulhat ki.
A herbicidrezisztencia típusai
A herbicidrezisztencia osztályozásában nem egységes a szakirodalom. A hatáshely (target-site) rezisztencia fogalmát viszont azonosan kezelik a világon, talán mert ez a legkönnyebben azonosítható rezisztenciatípus.
A szisztémikus herbicidek a kijuttatást követően a gyomnövényben felszívódnak, transzlokálódnak, majd eljutva a hatáskifejtés helyéhez, a célenzimekkel kapcsolatba lépnek. A herbicid aktív hatóanyaga, azáltal, hogy az enzimhez kapcsolódik, blokkolja annak működését, és közvetve gátolja a különböző életfolyamatokat.
Ha ez a folyamat valahol sérül egy örökletes változás következtében, akkor kialakul a rezisztens gyomnövény. A rezisztenciának a legegyszerűbb és a legjobban detektálható formája a hatáshely (target-site) rezisztencia, amikor is az adott hatóanyag hatásának helyén következik be a módosulás. A gyomnövények genetikai anyaga természetes mutációval változhat. A mutáció – akár egy nukleotidcsere következtében – megváltozott szerkezetű enzimmolekulákat eredményezhet, amelynek következtében a hatóanyag már nem tud kapcsolódni az enzimhez. Így az eddig hatékony herbicid elveszíti a hatását, képes a gyomnövény életben maradni és tovább szaporodni.
Az ALS-gátlókkal szemben kialakult rezisztenciának is ez az egyik alapja. Az amerikai kontinensen a glifozátrezisztens gyomnövények nagyszámú megjelenése is hatáshely-rezisztenciára vezethető vissza. A tengerentúlon glifozátrezisztens transzgénikus növények termesztése engedélyezett, így a monokultúrában termesztett kukoricában, mind a gyapotban, egyaránt az állománykezelést glifozátra alapozzák. (Pontosabban alapozták, a glifozátrezisztens gyomnövények megjelenéséig.)
A hatáshely-rezisztencia megjelenésének egyértelműen kedvez a monokultúrás termesztés, az azonos hatásmechanizmusú hatóanyagok rendszeres alkalmazása és a szisztémikus herbicidekre alapozott gyomirtási technológia. Magyarországon a már a bevezetőben említett szulfonil-karbamidokkal szemben ellenálló fenyércirkot is egy monokultúrás kukoricatáblában találták meg, ahol a mintagyűjtést megelőző hét évben a kukoricát nikoszulfuron hatóanyagú készítménnyel gyomirtották. A későbbi vizsgálatok alapján bebizonyosodott, hogy a túlélő fenyércirkok foramszulfuron és rimszulforon hatóanyagokkal szemben egyaránt rezisztensek. Ezt hívják keresztrezisztenciának. Keresztrezisztencia esetén egy gyompopuláció rezisztens két vagy több különböző kemikáliával szemben, amelyeknek vagy azonos a hatáshelye, vagy ugyanaz az enzimrendszer bont le. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy nem elég, ha a gazda másik hatóanyagra vált, hanem hatóanyagcsoportot kell váltania ahhoz, hogy megfelelő hatékonyságot kapjon.
A hatáshely-rezisztencia esetében a pontmutáció hatására a rezisztens gyombiotípus egyik pillanatról a másikra alakul át ellenállóvá a herbiciddel szemben és a herbicid hatástalanná válik.
A nem hatáshely (non-target-site) rezisztencia az, ahol nem a hatáshelyen következik be az elsődleges változás. Ebben az esetben a herbicidekkel szembeni érzékenység csökkenése fokozatosan következik be. Ez több okra vezethető vissza, gátlódhat a hatóanyag felszívódása, a növényen belüli szállítódása, vagy a leggyakoribb folyamat, hogy az ellenálló gyomok fokozott anyagcserével rendelkeznek, és lebontják a hatóanyag molekulát, mielőtt az kifejthetné a hatását (metabolikus rezisztencia). A herbicidkezelést követően a szerre érzékeny növény elpusztul, de azok az egyedek, amelyek fokozott anyagcserével rendelkeznek, képesek a gyomirtó szert lebontani.
Általában a metabolitikus rezisztenciával rendelkező gyomokon a herbicidkezelést követően a gyomirtószer-csoportra jellemző tünetek ugyan először megjelennek, de idővel a kezelt gyomok túlélik a kezelést, és magot érlelnek.
Ennek a rezisztenciatípusnak egyértelműen kedvez az előírtnál alacsonyabb dózisok használata, valamint a rosszul időzített, megkésett kezelés. A gyakorlatban viszonylag gyakran alkalmazott osztott kezelés is a metabolikus rezisztencia kialakulásához vezethet.
Mi befolyásolja a rezisztencia kialakulását?
A rezisztencia kialakulását nagyban befolyásolja a gyomnövény genetikailag meghatározott túlélési stratégiája. Minél nagyobb a magmennyiség, annál nagyobb a rezisztenciát kialakító mutációk esélye. Amennyiben a magok rövid ideig őrzik meg életképességüket a talajban, az is a rezisztencia kialakulásának esélyét növeli, mivel a talaj gyommagkészlete erős pufferhatást gyakorolhat, ami késlelteti a rezisztencia kialakulásának mértékét. Rövid életképességű magoknál a pufferhatás mértéke csökken.
A fenti tulajdonságok alapján nagy általánosságban kijelenthető, hogy a gyomok közül a magról kelő egyszikűekben alakul ki a legkönnyebben rezisztencia, mivel genetikailag változékonyak, nagy maghozammal rendelkeznek és a talajban hamar, pár év alatt elvesztik csírázóképességüket.
A rezisztencia kialakulását befolyásolja a növényvédő szer szelekciós nyomása is. A perzisztens készítményeknél, illetve a szisztémikus készítményeknél nagyobb, mint a nem perzisztens és kontakt hatású gyomirtó szereknél. Továbbá meghatározó a rezisztencia kezdeti gyakorisága is, ami az ALS-gátló készítmények esetében a legnagyobb.
Milyen jelekből következtethetünk a rezisztens biotípus megjelenésére?
A rezisztencia kialakulására az alábbi tényezők utalhatnak:
Amennyiben a gyomirtás időzítése megfelelő volt, de hatása elmaradt az előző évektől, és a kezelést követően az alkalmazott készítmény spektrumába tartozó gyomfajt hagyott meg, akkor felmerülhet egy rezisztens biotípus megjelenése az adott területen.
További figyelmet érdemel, ha a kezelt területen szabálytalan formájú gyomfoltok maradnak.
Fokozott veszélyt jelent, ha több éven át azonos hatásmechanizmusú herbicidet alkalmazunk.
Rezisztencia gyanújakor célszerű azonnal az illetékes megyei Növény- és Talajvédelmi Hatósággal felvenni a kapcsolatot, ahol segítséget tudnak nyújtani a rezisztenciagyanú megerősítésében vagy kizárásában, valamint a további célirányos lépések meghatározásában.
Hogyan vehetjük fel a harcot?
Rövid válasz: az integrált gyomszabályozás alkalmazásával. A gyomszabályozásban biológiai módszerek még csak nagyon szűkösen állnak rendelkezésre, de az agrotechnikai és mechanikai módszerek alkalmazása elengedhetetlen.
Agrotechnikai módszerekhez tartozik a megfelelő vetésforgó alkalmazása. Fontos a jó versenyképességű fajták vetése, továbbá lehet próbálkozni a vetésidő és a vetőmagmennyiség változtatásával is.
Mechanikai módszerekhez tartozik a talajművelés. A forgatás nélküli talajművelésre való átállás – a talajra gyakorolt pozitív hatása mellett – fokozza a rezisztencia kialakulásának kockázatát.
A rezisztencia kialakulása elkerülhető, vagy késleltethető eltérő hatásmechanizmusú gyomirtó szerek tankkeverékben vagy gyári keverékben való kijuttatásával.
Fokozott figyelmet kell fordítani a rezisztens szaporító képletek továbbterjedésének megakadályozására is.
Elgondolkodtató
Szakirodalmi adatok alapján az ALS-gátló készítmények három–öt évi rendszeres használatának következtében megjelenhetnek rezisztens biotípusok egy-egy gyompopulációban. Hogy mennyire nem légből kapott ez a 3–5 éves adat, azt alátámasztja, hogy az első ALS-gátlókra rezisztens biotípust 5 évvel az első ALS-gátló hatóanyag bevezetését követően az USA-ban mutatták ki.
Ha gyorsan átfutjuk, hogy ALS-gátló készítményt milyen kultúrákban lehet alkalmazni, mindjárt érezhetjük ennek a veszélyét. ALS-gátló készítményt alkalmazhatunk kalászosokban, kukoricában, imidazolinon- (IMI) és tribenuron-metil- (SU) ellenálló napraforgóban, burgonyában, szójában, repcében és cukorrépában egyaránt. Innen kezdve elgondolkodtató, hogy mennyire valósul meg a hatóanyagcsoport rotáció? A gyomirtó szer választásánál figyelembe vesszük a készítmény árát, a hatásspektrumát, az esetleges fajtaérzékenységet, a talajviszonyokat stb. Kérdés, hogy a rezisztencia kialakulásának szempontja a készítményválasztás során egyáltalán megjelenik-e?
Végső konklúzió
Murphy ide vonatkozó törvénye alapján „ami kialakulhat az ki is alakul”. A továbbiakban a kérdés az, hogy milyen sikerrel tudjuk felvenni a versenyt, mennyire tudunk figyelni a jelenlegi készítményeinkre, milyen gyorsan tudunk reagálni egy adott problémára, és hogyan tudjuk lokalizálni a problémát.
Labant-Hoffmann Évafejlesztőmérnök, Növénypathyka Kft. A sorozat a Dr. Ujvárosi Miklós Gyomismereti Társaság szakmai támogatásával valósul meg.
A sorozat korábbi cikkei:
A cikk szerzője: Labant-Hoffmann Éva
