Piktžolių atsparumo herbicidams iššūkiai šiuolaikiniame ūkyje

Apsaugoti pasėlius nuo piktžolių yra viena svarbiausių augalininkystės ūkių užduočių. Tam, greta agrotechninių priemonių, plačiausiai naudojami herbicidai, kurie dėl santykinai nedidelės kainos ir paprasto naudojimo tapo pagrindine piktžolių kontrolės priemone. Piktžolių daroma žala yra esminė – moksliniuose šaltiniuose nurodoma, kad dėl jų prarandama apie 34 proc. derliaus, tuo tarpu dėl kenkėjų – apie 18 , o dėl augalų ligų – apie 16 procentų.

Piktžolės konkuruoja su kultūriniais augalais dėl vandens, šviesos ir maisto medžiagų, todėl mažina ne tik derliaus kiekį, bet ir jo kokybę. Kai kurios rūšys gali būti toksiškos gyvūnams ir žmonėms, taip pat gali veikti kaip patogenų ir kenkėjų šeimininkai. Todėl efektyvi piktžolių kontrolė yra būtina stabilios ir ekonomiškai pagrįstos augalininkystės sąlyga.

Vis dėlto intensyvus herbicidų naudojimas ilgainiui lėmė naujos problemos – piktžolių atsparumo herbicidams – atsiradimą. Pastaraisiais metais mažėjant naujų veikliųjų medžiagų skaičiui, siaurėjant sėjomainai ir pakartotinai naudojant herbicidus su to paties veikimo principo veikliosiomis medžiagomis, selekcinis spaudimas piktžolių populiacijoms didėja.

Pagal Europos atsparumo herbicidams veiklos komiteto (HRAC) apibrėžimą, atsparumas herbicidams yra natūraliai atsiradusi ir paveldima piktžolių biotipų savybė tam tikroje aplinkoje išgyventi po herbicidų, kurie anksčiau buvo veiksmingi, panaudojimo. Atsparių piktžolių vystymasis laikomas evoliuciniu procesu, atsiradusiu kaip žmogaus nulemtų aplinkos pokyčių padarinys, kai nuolat naudojami tie patys selektyvūs herbicidai skatina genetinius pokyčius piktžolių populiacijose ir didina atsparių individų skaičių.

Pirmieji piktžolių atsparumo herbicidams atvejai buvo registruoti 1950 m. Jungtinėse Amerikos Valstijose. Nuo tada atsparumo mastas tik didėjo. Pagal 2026 metų tarptautinės duomenų bazės „International Herbicide-Resistant Weed Database“ duomenis, pasaulyje jau užregistruota daugiau kaip 500 atsparumo herbicidams atvejų, apimančių daugiau nei 270 piktžolių rūšių ir nustatytų daugiau nei 70 šalių.

Atsparumo plitimas pirmiausia nustatomas ekonomiškai išsivysčiusiose šalyse, kur naudojami didesni herbicidų kiekiai, tačiau prognozuojama, kad ši problema neišvengiamai plėsis ir į kitus regionus.

Kas slypi už piktžolių atsparumo herbicidams?

Atsparumas herbicidams gali pasireikšti skirtingais mechanizmais. Galima teigti, kad šie atsparumo mechanizmai evoliucionuoja. Pirmiausia, kur matyti įprastai naudojamo herbicido efekto sumažėjimas kontroliuojant tam tikras piktžoles, nustatomas tikslinio veikimo atsparumas („Target-site resistance“), kai pakinta herbicido veikimo vieta augalo ląstelėse, todėl veiklioji medžiaga nebegali prisijungti prie savo „taikinio“ ir praranda efektyvumą. Netikslinio veikimo atsparumas („Non-target-site resistance“) susijęs su herbicido detoksikacija, sumažėjusiu pasisavinimu ar translokacija augale, kai veiklioji medžiaga nepasiekia veikimo vietos arba ją neutralizuoja fermentinės sistemos. Tokio tipo atsparumas identifikuojamas per molekulinius tyrimus ir jei, pavyzdžiui, gaunamas rezultatas 30 proc., galima teigti, jog piktžolės „imunitetas“ natūraliai neutralizuoja 30 proc. herbicido veikliosios medžiagos – tarsi probleminių piktžolių kontrolei būtų panaudota trečdaliu mažesnė herbicido norma. Taip piktžolių atsparumo problema dar intensyviau auginama per vadinamąjį „dozės efektą“, kai vis didinama herbicido norma nebeduoda norimo rezultato. Šis procesas skatina kitų piktžolių atsparumo herbicidams mechanizmų susiformavimą. T. y. kryžminio atsparumo („Cross resistance“), kai piktžolės tampa atsparios keliems tos pačios veikimo grupės herbicidams, ir daugybinio atsparumo („Multiple resistance“), kai viena populiacija pasižymi atsparumu skirtingiems veikimo mechanizmams.

Herbicidų veikliosios medžiagos pagal veikimo pobūdį klasifikuojamos pagal HRAC sistemą, kuri laikoma universaliausia tarptautiniu mastu. Atsparumo atsiradimas dažniausiai siejamas su ilgalaikiu tos pačios grupės herbicidų naudojimu, ypač A arba 1-ojoje (ACC inhibitoriai) ir B arba 2-ojoje (ALS inhibitoriai) grupėse, kurios yra plačiai naudojamos dėl savo efektyvumo ir ekonominio prieinamumo.

Kokia situacija Europoje?

Europoje piktžolių atsparumo problema ypač aktuali teritorijose, kuriose intensyviai ūkininkaujama. Pastaraisiais metais piktžolių atsparumas akivaizdžiai didėja. Ankstesni vertinimai rodė, kad atsparios piktžolės jau buvo išplitusios milijonuose hektarų, o šiandien jų aptinkama daugelyje pagrindinių javų auginimo regionų. Jungtinėje Karalystėje, pavyzdžiui, pelinių pašiaušėlių (Alopecurus myosuroides) atsparumas nustatytas didžiojoje dalyje javus auginančių ūkių. Šios piktžolės laikomos vienų svarbiausių atsparių piktžolių Europoje. Kartu su peliniais pašiaušėliais vis dažniau minimos ir kitos rūšys – dirvinės smilguolės (Apera spica-venti), daržinės žliūgės (Stellaria media) ir kibieji lipikai (Galium aparine), kurių atsparios populiacijos plačiai paplitusios Vakarų Europoje ir pamažu plinta į Rytų regionus.

Ar atsparumo problema aktuali Baltijos šalyse?

Piktžolių atsparumo herbicidams situacija Baltijos šalyse ilgą laiką buvo vertinama kaip mažesnė problema nei Vakarų Europoje, tačiau naujausi duomenys rodo, kad problema didėja. Lietuvoje pirmasis patvirtintas atsparumo atvejis nustatytas 2013 m., kai identifikuotas dirvinių smilguolių (Apera spica-venti) atsparumas herbicido veikliosioms medžiagoms, veikiančioms kaip ALS inhibitoriai (HRAC grupė 2). Tuo tarpu Latvijoje 2015–2016 m. registruotas ne tik šios rūšies, bet ir daržinių žliūgių (Stellaria media) atsparumas tai pačiai herbicidų grupei. Estijoje pirmieji daržinių žliūgių atsparumo ALS inhibitoriams atvejai patvirtinti tik neseniai, 2021 metais. Kartu vis dažniau atkreipiamas dėmesys ir į kitas problemines rūšis – pelinius pašiaušėlius (Alopecurus myosuroides) ir neveisliąsias dirses (Bromus sterilis), kurios Vakarų Europoje jau siejamos su atsparumu ir tampa vis aktualesnės Baltijos regione.

Nors Baltijos šalyse oficialiai fiksuotų atsparumo atvejų dar nėra daug, tai nebūtinai atspindi realų situacijos mastą. Šiame regione vykdoma aktyvi stebėsena ir renkami duomenys, tačiau ne visi nustatyti atvejai yra publikuojami tarptautinėje duomenų bazėje, tokioje kaip „International Herbicide-Resistant Weed Database“. Todėl galima teigti, kad atsparumo plitimo tendencijos Baltijos šalyse iš esmės nesiskiria nuo Vakarų Europos, nors oficialiai registruotų atvejų skaičius išlieka mažesnis.

Kaip kontroliuoti šį procesą?

Moksliniai tyrimai ir tarptautinės rekomendacijos rodo, kad piktžolių atsparumo herbicidams valdymas turi būti grindžiamas integruotu požiūriu. Esminis principas – mažinti selekcinį spaudimą, todėl svarbu kaitalioti skirtingo veikimo herbicidus ir, esant galimybei, naudoti skirtingo veikimo preparatų derinius. Ne mažiau reikšminga yra sėjomaina ir agrotechninės priemonės, kurios keičia piktžolių rūšinę sudėtį ir riboja jų plitimą.

Efektyvi kontrolė prasideda nuo tinkamo laiko –svarbiausia naikinti ankstyvų vystymosi stadijų piktžoles, laikytis rekomenduojamų normų ir technologinių reikalavimų. Kartu būtina nuosekliai stebėti laukus ir vertinti taikomų priemonių efektyvumą.

Svarbi, bet dažnai nepakankamai įvertinama praktika – laukų istorijos fiksavimas. Informacija apie naudotus herbicidus, jų veikliąsias medžiagas ir taikymo dažnumą leidžia geriau suprasti atsparumo riziką ir priimti pagrįstus sprendimus ateityje.

Piktžolių atsparumas herbicidams nėra atsitiktinis reiškinys ar „liga“ – tai ilgainiui susiformuojantis procesas, kurį lemia nuosekliai taikomos ūkininkavimo priemonės. Todėl svarbu kelti klausimą – ar leisime šiam procesui tapti nekontroliuojamam, ar vis dėlto remsimės rekomendacijomis, nuosekliai stebėsime savo laukus ir valdysime situaciją iš anksto?

Rasa Stefanovičienė,

Augalininkystės skyriaus vadovė