Odporność chwastów na herbicydy – jak jej zapobiegać? Praktyczne porady i rotacja substancji aktywnych

Walka z chwastami to codzienne wyzwanie dla każdego rolnika i sadownika. W ostatnich dekadach palącym problemem stała się rosnąca odporność chwastów na herbicydy, która zagraża efektywności upraw i stabilności plonów. Zjawisko to, często rozwijające się niezauważalnie, prowadzi do drastycznego spadku skuteczności ochrony chemicznej i generuje wymierne straty ekonomiczne. Zrozumienie mechanizmów powstawania tego zjawiska oraz wdrożenie przemyślanych strategii zapobiegawczych jest absolutnie niezbędne do utrzymania zdrowych upraw. Podstawą sukcesu jest zintegrowane podejście, które łączy metody chemiczne, agrotechniczne i mechaniczne.

Czym jest odporność chwastów i jak powstaje?

Odporność chwastów na herbicydy to naturalnie występująca, dziedziczna zdolność danego biotypu chwastu do przetrwania i rozmnażania się po zastosowaniu dawki herbicydu, która w normalnych warunkach jest dla tego gatunku śmiertelna. Należy ją odróżnić od naturalnej tolerancji niektórych gatunków na określone substancje oraz od pozornego braku skuteczności zabiegu, który może wynikać z błędów aplikacyjnych. 

Zjawisko odporności jest wynikiem presji selekcyjnej. Długotrwałe stosowanie tego samego herbicydu lub środków o identycznym mechanizmie działania prowadzi do eliminacji osobników wrażliwych, podczas gdy przeżywają jedynie te, które posiadają naturalną mutację genetyczną zapewniającą im odporność. Te osobniki rozmnażają się, przekazując gen odporności kolejnym pokoleniom, co w perspektywie kilku sezonów może doprowadzić do zdominowania pola przez populację odporną. 

Problem ma charakter globalny – do 2020 roku na świecie zidentyfikowano ponad 260 gatunków chwastów odpornych na herbicydy w 70 krajach, a w Polsce pierwsze doniesienia dotyczyły przymiotna kanadyjskiego odpornego na atrazynę już w 1983 roku.

Mechanizmy odporności – jak bronią się chwasty?

Zrozumienie sposobów, w jakie chwasty adaptują się do presji chemicznej, jest fundamentalne dla planowania skutecznych strategii. Odporność jest podręcznikowym przykładem ewolucji, zachodzącej w przyspieszonym tempie na polu uprawnym. Wyróżnia się dwa główne typy mechanizmów obronnych.

• Odporność w miejscu działania (TSR) – to najczęściej występujący mechanizm, polegający na mutacji w genie kodującym białko, które jest celem herbicydu. Mutacja ta zmienia kształt miejsca docelowego, przez co substancja aktywna nie jest w stanie się do niego przyłączyć. Można to porównać do sytuacji, w której zmieniono zamek w drzwiach, przez co stary klucz (herbicyd) już do niego nie pasuje.
• Odporność metaboliczna (NTSR) – jest bardziej złożona i groźniejsza, ponieważ chwast wykształca zdolność do unieszkodliwiania herbicydu, zanim dotrze on do celu. Najczęściej polega to na wzmożonej produkcji enzymów, które rozkładają substancję czynną do nieaktywnej formy. Ten typ odporności może prowadzić do uodpornienia się na wiele grup chemicznych jednocześnie.

W zależności od zakresu działania tych mechanizmów mówi się o odporności prostej (na jedną substancję), krzyżowej (na substancje o tym samym mechanizmie działania) lub – co najgroźniejsze – odporności wielokrotnej, gdzie jeden biotyp chwastu posiada kilka mechanizmów obronnych i jest niewrażliwy na herbicydy o różnych sposobach działania.

Rotacja substancji aktywnych – fundament zapobiegania odporności

Najważniejszym elementem strategii antyodpornościowej jest rotacja substancji aktywnych. Nie chodzi tu jednak o prostą zmianę nazw handlowych preparatów, lecz o świadome żonglowanie herbicydami o różnych mechanizmach działania (MoA). Producenci środków ochrony roślin ułatwiają to zadanie, umieszczając na etykietach specjalne kody klasyfikacji HRAC (Herbicide Resistance Action Committee). 

Stosowanie naprzemiennie preparatów z różnych grup HRAC znacząco utrudnia chwastom wykształcenie mechanizmów obronnych. Równie efektywne jest stosowanie gotowych mieszanin fabrycznych lub mieszanin zbiornikowych, zawierających substancje czynne z różnych grup HRAC. Taka strategia stawia przed chwastem trudniejsze zadanie, gdyż aby przetrwać, musiałby posiadać jednoczesną odporność na dwa różnie działające związki. Jest to tym bardziej istotne, że w wyniku zaostrzonych procedur rejestracyjnych w UE paleta dostępnych mechanizmów działania systematycznie się kurczy, co czyni ochronę każdego z nich strategicznym wyzwaniem.

Znaczenie płodozmianu w ograniczaniu rozwoju chwastów odpornych

Płodozmian jest jedną z najstarszych i jednocześnie najskuteczniejszych metod agrotechnicznych ograniczających chemizację rolnictwa. Zmiana uprawianych gatunków roślin w kolejnych latach w naturalny sposób zaburza cykl życiowy chwastów i uniemożliwia im adaptację. Uproszczone monokultury stwarzają idealne warunki dla rozwoju wyspecjalizowanych gatunków chwastów i sprzyjają selekcji biotypów odpornych, ponieważ rok po roku stosuje się te same lub bardzo podobne programy ochrony. 

Dobrze zaplanowany płodozmian, uwzględniający rośliny ozime i jare, szerokolistne i wąskolistne, jest najpotężniejszym niechemicznym narzędziem w zapobieganiu odporności, ponieważ naturalnie wymusza rotację zarówno agrotechniki, jak i stosowanych grup chemicznych herbicydów.

Metody niechemiczne jako wsparcie dla herbicydów

Zintegrowana ochrona roślin opiera się na łączeniu wielu metod w celu zmniejszenia presji selekcyjnej wywieranej przez herbicydy. Oprócz płodozmianu doniosłą rolę odgrywają inne techniki agrotechniczne, mechaniczne oraz dbałość o higienę.

• Uprawa roli – tradycyjna orka płużna pozwala na głębokie przykrycie nasion chwastów, co ogranicza ich kiełkowanie i redukuje glebowy bank nasion. Systemy bezorkowe wymagają z kolei bardziej zaawansowanego zarządzania zachwaszczeniem.
• Zabiegi mechaniczne – bronowanie po siewie (tzw. pielenie na ślepo) lub w początkowych fazach wzrostu rośliny, a także uprawa międzyrzędowa w kukurydzy czy burakach, to skuteczne sposoby na niszczenie młodych siewek chwastów bez użycia chemii.
• Optymalizacja siewu – opóźnienie terminu siewu zbóż ozimych o kilka dni pozwala zniszczyć pierwszą falę wschodów chwastów jeszcze przed siewem rośliny uprawnej. Zwiększenie normy wysiewu i dobór konkurencyjnych odmian prowadzi do szybszego zwarcia łanu, co ogranicza rozwój chwastów.
• Higiena pola – często niedoceniany, a niezwykle ważny element. Nasiona chwastów odpornych łatwo rozprzestrzeniają się na maszynach rolniczych, zwłaszcza na kombajnach. Staranne czyszczenie sprzętu po pracy na każdym polu oraz stosowanie kwalifikowanego materiału siewnego to fundamentalne praktyki prewencyjne.

Precyzyjna aplikacja herbicydów – ważna dla skuteczności i prewencji

Nawet najlepszy herbicyd zastosowany nieprawidłowo nie będzie skuteczny i może przyczynić się do rozwoju odporności. Dlatego fundamentalne jest rygorystyczne przestrzeganie zasad dobrej praktyki rolniczej.

• Dawka – stosowanie dawek niższych niż zalecane na etykiecie jest jednym z najpoważniejszych błędów prowadzących do selekcji odpornych biotypów chwastów. Subletalna dawka pozwala przetrwać najsilniejszym osobnikom, które posiadają pewien stopień naturalnej tolerancji, a następnie przekazują swoje geny dalej. Zawsze należy stosować pełną, zarejestrowaną dawkę.
• Termin zabiegu – herbicydy są najskuteczniejsze, gdy chwasty znajdują się w początkowych fazach rozwojowych (od fazy siewki do kilku liści właściwych) i aktywnie rosną. Opóźnienie zabiegu znacząco obniża jego efektywność.
• Warunki pogodowe – oprysk należy wykonywać w optymalnych warunkach temperatury (zazwyczaj 10-25°C) i wilgotności powietrza, przy bezwietrznej pogodzie. Stresowe warunki dla roślin, takie jak susza, również ograniczają skuteczność zabiegu.
• Adiuwanty – dodatek odpowiednich adiuwantów (środków wspomagających) może znacząco poprawić pokrycie liści chwastów cieczą roboczą, jej przyczepność i wnikanie substancji aktywnej, co podnosi skuteczność zabiegu.

Najgroźniejsze odporne chwasty w Polsce

Monitoring prowadzony przez ośrodki naukowe w Polsce pozwolił na zidentyfikowanie gatunków chwastów, które stwarzają największe problemy z odpornością. Wiedza na ten temat jest niezbędna do świadomego planowania ochrony w swoim regionie. Niezwalczona miotła zbożowa może prowadzić do strat w plonie sięgających nawet 40%.

Monitorowanie i wczesne wykrywanie – bądź o krok przed problemem

Regularne monitorowanie pól jest niezbędne, aby w porę zauważyć pierwsze symptomy problemu. Jakie sygnały powinny wzbudzić czujność? Przede wszystkim pojawienie się w łanie placów lub pojedynczych osobników chwastów, które przetrwały zabieg, mimo że wcześniej dany gatunek był skutecznie zwalczany. Zanim jednak postawi się diagnozę odporności, należy wykluczyć inne przyczyny, jak błędy w dawkowaniu czy awaria opryskiwacza. W przypadku uzasadnionego podejrzenia zaleca się przekazanie nasion do specjalistycznego laboratorium w celu wykonania testów. 

Niezbędne jest prowadzenie dokładnej dokumentacji zabiegów wykonanych na każdym polu. Zapisywanie dat, użytych preparatów (wraz z dawką i grupą HRAC) oraz obserwacji dotyczących skuteczności pozwala na analizę sytuacji w dłuższej perspektywie, co jest fundamentem w zapobieganiu rozwojowi odporności chwastów na herbicydy.

Odporność chwastów na herbicydy – najczęściej zadawane pytania