Negyed évszázad telt el azóta, hogy a kukoricát és a szójababot úgy tervezték, hogy ellenálljon a glifozát gyomirtó szer elsorvasztó ködének. Az USDA ARS és az Illinois-i Egyetem növénytudományi kutatóinak új tanulmánya szerint a glifozát önálló alkalmazásával akár 32%-kal csökkent a hatékonysága a bevezetését követő évtizedben. A glifozát és egy kelés előtti gyomirtó szer kombinációja azonban még mindig hatékony volt.
Csendben fellázadtak a gyomok
A kezdetben a gyomirtás „ezüstgolyójaként” beharangozott módosított növényeket és gyomirtószer-társaikat gyorsan és széles körben alkalmazták Észak-Amerika kukorica- és szójatermesztő régióiban. A következő években azonban a kiirtásra kiszemelt gyomok csendben lázadást szítottak.
Az USDA Mezőgazdasági Kutatószolgálat (USDA-ARS) és az Illinois-i Urbana-Champaign Egyetem tudósai által vezetett új PNAS Nexus tanulmány visszatekintő vizsgálatot végez a glifozát hatékonyságáról, miután a módosított növények kereskedelmi forgalomba kerültek.
A kutatók az Egyesült Államok és Kanada földtudományi egyetemein végzett éves gyomirtószer-értékelési kísérletek adatait összegyűjtve kimutatták, hogy a glifozátos gyomirtás mind a hét vizsgált fő gyomfaj esetében jelentősen és gyorsan csökkent.
„Elemzésünk az egyik legnagyobb kumulatív mérést jelenti arról, hogy a gyomnövényközösségek hogyan alkalmazkodtak az egész Észak-Amerikában példátlan léptékben elfogadott egyszerűsített gyomirtási taktikákhoz” – mondta Chris Landau, az USDA-ARS posztdoktori kutatója és a tanulmány első szerzője.
Két-három év alatt alkalmazkodtak a gyomok
Bár a glifozát az első években kiváló gyomirtást biztosított, az adatállományban szereplő gyomok többsége már két-három év alatt a vegyszerhez való alkalmazkodás jeleit mutatta. Egy évtizeden belül a gyomok akár 31,6%-kal kevésbé reagáltak a glifozátra, és az idő előrehaladtával további lineáris csökkenés következett be.
„A természet pontosan azt tette, amit mi megpróbáltunk segíteni az embereknek elkerülni: alkalmazkodott” – mondta Aaron Hager társszerző, az U. of I. Mezőgazdasági, Fogyasztói és Környezettudományi Főiskolájához (ACES) tartozó Növénytudományi és Illinois Extension Tanszék professzora és oktatója.
A kontroll elvesztése mellett a glifozát hatékonysága idővel változóbbá vált
„Amikor a glifozát-toleráns növényeket először fogadták el, a gyomirtás minden környezetben magas szintű volt, azonban évről évre egyre kevésbé volt egyenletes a glifozát teljesítménye” – mondta Marty Williams társszerző, az USDA-ARS ökológusa, a növénytudományok társprofesszora. „A glifozát például az 1990-es évek közepén a legtöbb parcellában közel 100%-os védelmet biztosított egy adott faj ellen. Idővel azonban az elfogadható gyomirtás egyre ritkábbá vált, gyakran 50%, 30% és rosszabb alá romlott”.
Ezeket a mintákat a földművelésügyi egyetemeken végzett éves gyomirtószer-értékelési kísérletekből vezették le, általában a megfelelő tanácsadó szolgálatokkal együttműködve. Ezekben a gondosan irányított kísérletekben új és meglévő gyomirtó szereket tesztelnek számos gyakori és problémás gyomfaj ellen. A legtöbb földművelésügyi egyetemen minden évben több gyomirtószer-értékelő kísérletet végeznek az egész államban, és néhányuk az 1970-es évek óta folyamatosan működik.
Történelmi adatokat bányásztak ki
Néhány évvel ezelőtt Landau, Hager és Williams az egyetem gyomirtószer-értékelő kísérleteinek történelmi adatait bányászták ki, hogy megvizsgálják az éghajlatváltozás hatását a gyomirtásra az illinois-i kukorica- és szójababföldeken. Amikor úgy döntöttek, hogy megvizsgálják az ország legszélesebb körben használt gyomirtójának történetét, a csapat tudta, hogy sokkal hatásosabb lenne, ha Illinois államon kívüli adatokhoz is hozzáférnének. Észak-Amerika 24 intézményével együttműködve Landau összeállított egy hatalmas adatbázist, amely közel 8 millió megfigyelést tartalmaz 1996 és 2021 között.
A jelenlegi tanulmányhoz Landau a glifozátot évente, önmagában vagy a kelés előtti herbiciddel kombinálva tesztelő szántóföldekre szűkítette le az adatokat. A célzott gyomokat hét főszereplőre szűkítette: egyéves és óriás parlagfű, lófű, bárányhimlő, palmer amarant, bársonyvirág és vízkender. Az adathalmaz végül 11 intézmény kísérleti adatait képviselte.
Előveteményes herbicid
Miután dokumentálta a glifozátos védekezés és az időbeli változékonyság mintáit, Landau újra lefuttatta az elemzést az olyan parcellák esetében, amelyeken a glifozátot megelőzően előveteményes herbicidet alkalmaztak. Az eredmények szembetűnően eltérőek voltak.
4,4%-os kontrollveszteség évtizedenként – szemben a 31,6%-kal
„A célzott gyomfajok ellen hatásos preemergencia herbicid hozzáadása jelentősen javította a védekezést, és csökkentette a glifozát időbeli változékonyságát” – mondta Landau. „A legtöbb, amit bármelyik gyomfaj esetében tapasztaltunk, 4,4%-os kontrollveszteség volt évtizedenként, szemben a glifozátra önmagában jellemző 31,6%-os veszteséggel.”
Hager nem lepődött meg. Az egyetem több kollégájával együtt már 15 éve óva int attól, hogy egyetlen vegyszerre hagyatkozzunk. A glifozát-rezisztencia elkerülését célzó 2008-as ajánlása többek között azt az útmutatást tartalmazta, hogy a kelés előtti gyomirtó szereket teljes mennyiségben kell használni. Az akkori általános gyakorlattól távol állt, és az ajánlást nagyrészt figyelmen kívül hagyták.
Specifikus ajánlások
„Miután már az ALS- és PPO-gátlók [más gyomirtószer-osztályok] esetében is tapasztaltuk a gyomirtás elvesztését, végül eljutottunk arra a pontra, amikor szükségesnek éreztük, hogy a glifozátra vonatkozóan néhány nagyon specifikus ajánlást adjunk ki. Mert ha nem tettük volna, akkor elég jól tudtuk volna, hogy hová fog ez vezetni” – mondta Hager. „És sajnos igazunk lett.”
A glifozátra vonatkozó adatsor csak mintákat mutathat, magyarázatot nem. Bár a herbicid-rezisztencia lehet a hibás – ez a kérdés az elmúlt évtizedekben a mezőgazdasági gyomnövények jelentős problémájává vált –, nem ez az egyetlen ok, amiért meglazulhatott a glifozát hatalma.
Landau megjegyezte, hogy két olyan faj, amelyet az elemzésben nyomon követett, a bársonyvirág és a báránybogáncs, amelyeknél még sehol a világon nem volt megerősített glifozát-rezisztencia. Mégis mindkettő ugyanazokat a tendenciákat követte, mint a glifozátrezisztens fajok az adatállományban. Szerinte a herbicidnyomás – vagy az ezzel párhuzamos éghajlati változások – az elmúlt 25 évben a nagyobb levélfelületet vagy a korábbi kelést szelektálhatták, mindkettő segíthet a gyomnövényeknek túlélni a glifozátot.
A mechanizmustól függetlenül a minta egyértelmű: a gyomirtásra nem létezik ezüstgolyó. A kutatók a vegyszerek diverzifikálását sürgetik, beleértve a talajra és a lombra kijuttatott termékeket, a vetésforgót és a mechanikus védekezést.
A glifozát története intő példaként szolgálhat
És ha a jövőben egy újabb ezüstgolyó kerül forgalomba? Hager szerint a glifozát története intő példaként szolgálhat.
„Képzeljük el, hogy egy vállalat azt mondja, hogy megvan a következő ezüstgolyó. Szinte azonnal hatalmas piaci részesedést fog élvezni. De ehhez egy gondossági tervre van szükség, hogy a vegyszert idővel jobban meg lehessen őrizni” – mondta. „Miért gondolnánk, hogy a természet másképp viselkedne? Nem fog.”
(Forrás: phys.org)
