Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Er vi ved et vendepunkt med ukrudtsbekæmpelse?

Forsker Adam Davis fra University of Illinois siger, at vi er tæt på at miste kemisk bekæmpelse af ukrudt som Palmer amaranth nogle steder. Kredit:Patrick Tranel

Forestil dig at gå på korngangen i din yndlingsbutik. Læser du etiketter? Scanning af priser? Tænker du på ukrudt? Hvis du er som de fleste amerikanske forbrugere, ukrudt er sandsynligvis ikke i spidsen for dig, når du køber mad. Men hvis landmænd ikke længere kunne bekæmpe ukrudt med eksisterende herbicider, Amerikanerne ville tage opmærksomhed ret hurtigt.

"Jeg tror, ​​at fremtiden for billig mad er stærkt relateret til tilgængeligheden og effektiviteten af ​​eksisterende herbicider, "siger Adam Davis, økolog i Department of Crop Sciences ved University of Illinois og USDA Agricultural Research Service. Det er, uden herbicider, mad kan blive meget dyrere.

Davis og George Frisvold, økonom ved University of Arizona, for nylig slået sig sammen for at overveje muligheden for, at vi har nået et kritisk vendepunkt i vores evne til at bekæmpe landbrugs ukrudt med de herbicider, der i øjeblikket er på markedet. De offentliggjorde deres analyse i tidsskriftet Skadedyrsbekæmpelse .

"Jeg tror, ​​hvis vi helt mistede den kemiske kontrol med visse ukrudt, og hvis landmændene fortsatte med majs-sojabønnen, de ville blive tvunget til at reducere deres arealer, da de bruger mere tid og penge på at håndtere ukrudt. Og prisen på slutproduktet, vores mad, ville også stige, "Siger Davis.

Hvis du ikke er i landbrugsbranchen, du er måske ikke klar over, at ukrudt som almindelig vandhamp og Palmer amarant kan reducere majs og sojabønneudbytter alt fra 30 til 80 procent, og at ukrudtet udvikler resistens over for tilgængelige herbicider. Ligesom antibiotikaresistente "superbugs, "resistent ukrudt kan simpelthen ikke dræbes af herbicider.

Der er masser af herbicider på markedet, men de falder alle ind i en af ​​16 kategorier, der beskriver deres virkemåde (MOA), eller et specifikt mål i planten, som kemikaliet angriber. På grund af forskellige regler og biologiske realiteter, et mindre antal herbicid -MOA'er kan bruges på en given afgrøde og den række ukrudt, der følger med den. På dette tidspunkt, mange ukrudt er nu resistente over for flere MOA'er.

"På nogle områder, vi er en eller to MOA'er væk fra fuldstændig at miste kemisk kontrol for visse ukrudt. For eksempel, i det østlige centrale Illinois, vi har fælles vandhamp, der er resistent over for fem ud af de seks relevante MOA'er i en majs-sojabønne rotation, "siger han." Og der kommer ingen nye herbicid -MOA'er. Det har der ikke været i 30 år. "

Manglen på nye herbicider er kun en faktor, der førte os til det sted, vi er i dag. Davis og Frisvold foreslår, at modtagelighed for herbicider i ukrudt hele tiden skulle have været betragtet som en begrænset ressource, ligesom den globale olieforsyning. Efterhånden som ressourcerne begynder at aftage, priserne bør teoretisk set stige som en måde at forhindre overforbrug og total udmattelse af ressourcer. Men i modsætning til olie, priserne på herbicider er faktisk faldet i løbet af de sidste 30 til 40 år.

"Antagelsen er, at på et rationelt marked, folk vil bruge mindre af en svindende ressource, fordi det bliver dyrere, eller de opdager et problem. Det sker ikke for herbicider, "Siger Davis.

Udrulningen af ​​afgrøder, der er konstrueret til at tolerere herbicider som glyphosat (RoundUp), kan have øget problemet. Davis mener, at deres tilgængelighed førte til større afhængighed af kemiske løsninger til ukrudtsbekæmpelse, frem for den mangfoldige blanding af ukrudtshåndteringspraksis, der før var normen. Og det betød, at landmænd sprøjtede herbicid oftere.

Men ukrudt er lurt. Som alle organismer, de udvikler sig som reaktion på deres miljø. Med mere eksponering for et bestemt miljøpres (i dette tilfælde, herbicidet), jo større mulighed er der for tilpasning. Over tid, tilfældige genetiske mutationer tillod nogle ukrudt at modstå herbicider. Afkom fra disse planter voksede, overlevede, og gengivet. Og så videre, indtil de fleste planter stod tilbage med mutationen.

Det lyder frygteligt, men Davis er stadig optimistisk. "Jeg tror, ​​der er håb, " han siger, "men det kræver, at vi tager skridt til at diversificere ukrudtshåndteringen nu."

Hvad ville det kræve for at bringe os tilbage fra randen af ​​total ukrudtsdominans? Davis har mange ideer, men en af ​​de store er noget, han kalder "mellemvejen, "som bygger bro mellem den traditionelle majs-sojarotation med dens tunge herbicidindgange og et diversificeret organisk system.

"Lige nu har vi et dominerende system, hvor vi har to sommerårlige efter hinanden. Fordi vi ikke har nogen ændring af fænologi (timing af udvikling) af hovedafgrøden, vi har det samme ukrudtsspektrum i begge afgrøder. Vi destabiliserer det aldrig. Men hvis du introducerer et lille vinterkorn eller en foderplante i det system, du begynder at gøre det svært for sommerårlige ukrudt som vandhamp at blive dominerende. Så du kan få omkring 90 procent der bare med en god afgrøde.

"Så bygger du ting ind som ukrudtsbekæmpende sorter, båndede herbicider, række afstand, dyrkning, bekæmpelse af ukrudtsfrø, og alle disse taktikker tilsammen kan tilføre virkelig effektive ukrudtsstyringssystemer. Vi har vist, at du kan reducere brugen af ​​herbicider med 90 procent i forskellige systemer og få den samme mængde ukrudtsbekæmpelse. Samme overskud, samme produktivitet, men to størrelsesordener reduktion i miljøforurening, og en 90 procent reduktion i gødningsanvendelsen. Det er ikke svært at gøre for avleren, " han siger.

Den svære del, bemærker han, tænker på økonomiske og lovgivningsmæssige incitamenter, der vil hjælpe avlere med at diversificere deres forvaltningspraksis. Men han håber, at den nye artikel vil skabe diskussion, skabe opmærksomhed på problemet, og lette forvaltningen af ​​eksisterende herbicider ind i fremtiden.


Varme artikler