Coraz więcej chwastów uodparnia się na glifosat

Szeroko stosowany do zwalczania chwastów glifosat (najbardziej znanym preparatem który go zawiera jest Roundup) może stracić swoją wyjątkową skuteczność, ponieważ coraz więcej chwastów uodparnia się na jego działanie - informuje pismo „PNAS Nexus”.

Glifosat to organiczny związek chemiczny z grupy fosfonianów, który hamuje działanie krytycznie ważnego dla roślin enzymu – syntazy EPSPS (czyli syntazy 5-enolopirogroniano-szikimowo-3-fosforanowej). Enzym ten jest niezbędny do wytwarzania aminokwasów aromatycznych – fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu.

Glifosat został wprowadzony na rynek w roku 1974 przez firmę Monsanto jako składnik nieselektywnego herbicydu Roundup. Preparaty oparte na glifosacie umożliwiają łatwe i tanie niszczenie chwastów – nawet wieloletnich, wcześniej bardzo trudnych do likwidacji. Stosowane są na przykład do zwalczania roślinności na torach kolejowych, odchwaszczania upraw sadowniczych.

Glifosat to herbicyd „totalny” – zabija praktycznie wszelkie (oprócz skrzypów) rośliny poza uprawnymi odmianami zmodyfikowanymi genetycznie, by zawierały pochodzący od bakterii gen kodujący syntazę EPSPS odporną na działanie glifosatu. Znalazł zastosowanie zwłaszcza przy uprawie odpowiednio zmodyfikowanej kukurydzy i soi: do roku 2014 ponad 90 proc. powierzchni upraw kukurydzy i soi obsadzono odmianami odpornymi na glifosat.

Wydawało się, że glifosat działa jak „magiczna kula”, która niszczy wszystkie rośliny poza tymi, które ma chronić. Jak jednak wykazał dr Christopher Landau i jego współpracownicy z USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS) oraz University of Illinois Urbana Chmpaign, skuteczność glifosatu stopniowo maleje (DOI:10.1093/pnasnexus/pgad338).

Ponieważ cała branża wykorzystuje tę samą substancję chemiczną – same Stany Zjednoczone i Kanada zużywają jej ponad 130 milionów kilogramów rocznie – istnieje bardzo duża ewolucyjna presja selekcyjna na chwasty – te, które się uodpornią, mogą się rozmnażać bez przeszkód.

Od 1996 r. na całym świecie potwierdzono 354 przypadki oporności na glifosat u 57 gatunków chwastów. Autorzy zebrali badania oceniające herbicydy przeprowadzone w 24 instytucjach w USA i Kanadzie w latach 1996–2021 (w sumie prawie 8 milionów obserwacji).

Analizę ograniczono do siedmiu gatunków, które miały ponad 50 obserwacji z trzech lub więcej lokalizacji: zaślaz pospolity (Abutilon theophrasti Medik), szarłat Palmera (Amaranthus palmeri), szarłat (Amaranthus tuberculatus), ambrozja bylicolistna (Ambrosia artemisiifolia L.), ambrozja trójdzielna (Ambrosia trifida L), komosa biała (Chenopodium album) oraz przymiotno kanadyjskie (Erigeron canadensis).

W ciągu 10 lat od wprowadzenia na rynek odpornych odmian roślin uprawnych zdolność herbicydu do zwalczania chwastów spadła nawet do 31,6 proc., a wzrosła zmienność zwalczania w przypadku samego glifosatu stosowanego po wzejściu roślin z gleby. Jednakże pola traktowane zarówno glifosatem po wschodach, jak i skutecznym herbicydem przedwschodowym zastosowanym przed wschodami roślin, nie wykazały istotnego spadku kontroli (spadek tylko do 4,4 proc.) ani wzrostu zmienności. Według autorów wynik podkreśla potrzebę różnorodności programów zwalczania chwastów, aby zapewnić wysoką i stałą kontrolę chwastów.

Naukowcy już wcześniej ostrzegali, że poleganie wyłącznie na jednym herbicydzie nie może być strategią skuteczną na dłuższą metę.(PAP)