Aktuální problémy s rezistentními pleveli v ČR

22. 07. 2024 Ing. Pavlína Košnarová, Ph.D. a kol. Plevele Zobrazeno 288x

Účinnost herbicidu je podmíněna celou řadou faktorů, které ovlivňují jeho příjem, transport na místo účinku a metabolizmus rostliny v době aplikace herbicidu. Pokud se po ošetření nedostaví očekávaný účinek, je zapotřebí analyzovat příčiny vzniku tohoto selhání. Důvodů může být několik. Jednou z příčin selhání může být např. nevhodný termín aplikace. Citlivost plevelů k většině herbicidů klesá v pokročilejších růstových fázích.

Příčiny selhání účinku herbicidu

Plevele ve vyšších růstových fázích mají na listech silnější bariery (trichomy a voskové struktury), zhoršuje se transport účinné látky, rostliny dokážou herbicid snadněji metabolizovat, a navíc je těžké zasáhnout při aplikaci celou listovou plochu rostliny. Často také dochází k poddávkování přípravku. Dodržení dávky a rovnoměrnosti aplikace je klíčovým předpokladem vysoké účinnosti herbicidního ošetření. V neposlední řadě účinnost herbicidů ovlivňují povětrnostní vlivy. Důležité jsou především dešťové srážky, vlhkost a teplota vzduchu (se vzrůstající teplotou většinou vzrůstá příjem herbicidu rostlinou), intenzita slunečního záření, proudění vzduchu a půdní podmínky (vlhkost, sorpční schopnost, pH) a kvalita zpracování půdy. Příčinou nedostatečného účinku herbicidu může být i špatná volba přípravku vzhledem k aplikačním podmínkám.

Jednotlivé plevelné druhy mají k herbicidním přípravkům různou citlivost, která je dána jejich morfologickými a fyziologickými vlastnostmi. Při posuzování účinnosti herbicidu je potřeba rozlišovat mezi přirozenou odolností některých plevelných druhů ke specifickému herbicidu a rezistencí, což je vlastnost určité populace, či v počátku pouze určitého procenta jedinců, získaná v důsledku dlouhodobého selekčního tlaku herbicidu na původně citlivou populaci. Selekce je pravděpodobně nejvýznamnějším faktorem, který ovlivňuje vývoj rezistentní populace.

V případě, že dochází k selhání herbicidu se stejným mechanizmem účinku opakovaně, doporučujeme provést otestování konkrétní plevelné populace, které potvrdí či vyvrátí podezření na rezistenci (obr. 1). Ve většině případů jsou rezistentní i citlivé populace morfologicky identické a v polních podmínkách je nelze pouhým okem rozlišit. Důležitou součástí této problematiky je proto diagnostika rezistence laboratorními a skleníkovými testy na fyziologickém a molekulárně genetickém principu.

Obr. 1: Nádobové pokusy pro diagnostiku herbicidní rezistence chundelky metlice 30 dní po aplikaci

Monitoring a testování herbicidní rezistence

Pravidelným monitoringem a testováním herbicidní rezistence plevelů se na ČZU zabýváme a situaci sledujeme již dvacet let. Studiem a znalostmi o jejím vzniku, šíření a účinných postupech umožňujících její efektivní management lze dosáhnout zpomalení či zabránění jejímu dalšímu rozvoji.

Z dlouhodobého hlediska je třeba sledovat široce používané herbicidy a v případě podezření na rezistenci si nechat odebrané vzorky (zpravidla semena) plevelů otestovat. Výchozí metodou pro potvrzení či vyvrácení rezistence jsou růstové testy, kdy jsou semena pocházejících z populací plevelů odebraných na pozemku s podezřením na rezistenci vyseta do nádob a v příslušné růstové fázi jsou na ně aplikovány účinné látky vybraných herbicidů v doporučené (1N) a dvojnásobné dávce (2N). K porovnání účinnosti přípravků na populaci s podezřením na rezistenci je nutné mít referenční, prokazatelně citlivou populaci.

Chundelka metlice - nejvíce rozšířený plevel s herbicidní rezistencí v ČR

Nejdéle sledovaným a na našem pracovišti nejčastěji na herbicidní rezistenci testovaným plevelným druhem je chundelka metlice, která je u nás nejrozšířenějším a nejvýznamnějším trávovitým plevelem v ozimých obilninách (obr. 2). Její expanze do všech oblastí ČR začala v druhé polovině minulého století a za jejím rozšířením stojí celá řada příčin. Zvýšený výskyt populací chundelky metlice nutně vedl k intenzivní chemické ochraně. Díky řadě výhod, mezi které patří např. široké spektrum účinku či aplikace nízkých (gramových) dávek na hektar, se nejoblíbenější a nejpoužívanější skupinou herbicidů proti chundelce metlici staly sulfonylmočoviny. Velmi častou a běžnou praxí bylo podzimní ošetření herbicidem Glean (chlorsulfuron) a v případě potřeby opravného zásahu na jaře se použil herbicid Monitor (sulfosulfuron). Vysoký selekční tlak na populace chundelky herbicidy ze skupiny inhibitorů enzymu acetolaktát syntázy (ALS), mezi které sulfonylmočoviny patří, nezůstal dlouho bez odpovědi a brzy byly detekovány první případy herbicidní rezistence k herbicidům s tímto mechanizmem účinku. Zahraniční studie uvádějí, že rezistence vůči ALS inhibitorům se může vyvinout již během tří let.

V posledních dvou dekádách bylo na ČZU otestováno cca 850 populací chundelky odebraných z polí, kde došlo k selhání účinnosti herbicidní ochrany a u 70 % z nich byla potvrzena rezistence k ALS inhibitorům. Velmi často byla u těchto populací potvrzena takzvaná křížová rezistence. U křížové rezistence je populace, u níž byla vyvolána rezistence dlouhodobým používáním jedné účinné látky herbicidu, rezistentní také vůči dalším účinným látkám se stejným mechanizmem účinku. V případě chundelky se tedy jedná o rezistenci k veškerým sulfonylmočovinám (iodosulfuron, mesosulfuron, sulfosulfuron, sulfometuron, chlorsulfuron), triazolovým pyrimidinům (penoxsulam, pyroxsulam) a sulfonylamino-karbonyl-triazolinonům (propoxycarbazon) (obr. 3).

Díky dlouholetému testování, pravidelné informovanosti o výsledcích a doporučování vhodných antirezistentních strategií přímo pro konkrétní pozemky se daří rezistentní populace chundelky k ALS inhibitorům regulovat jinými přípravky. Nejvýznamnějším antirezistentním opatřením je střídání herbicidů s různými mechanizmy účinku. U chundelky metlice je k dispozici poměrně široké spektrum účinných látek. Jednou z možností je prosulfocarb (např. herbicidy Boxer, Defi Evo, Roxy), která patří do skupiny inhibitorů syntézy mastných kyselin s dlouhými řetězci, která je považována za málo rizikovou z pohledu vzniku rezistence. Vysokou a stabilní účinnost má v podzimním období dále účinná látka flufenacet (obsažena v herbicidech Battle, Cadou, Cougar Forte, Fence). Za příznivých povětrnostních podmínek a zvláště v kombinaci s výše uvedenými herbicidy vykazují dobrou účinnost také flumioxazin (Sumimax), beflubutamid (Beflex), případně diflufenican (Sempra, Delfin). Všechny tyto účinné látky lze spolehlivě použít i tam, kde byly potvrzeny výskyty takzvané vícenásobné rezistence, kdy jsou populace chundelky rezistentní nejen k inhibitorům ALS, ale i k inhibitorům enzymu acetylkoenzym A karboxylázy (např. Axial Plus, Puma Extra) či inhibitorům fotosystému II (chlorotoluron a metribuzin). Vícenásobná rezistence přináší velké komplikace v regulaci chundelky, protože tam, kde se vyskytuje, jsou prakticky nepoužitelné tři mechanizmy účinku herbicidů. To znemožňuje jarní ochranu proti chundelce a nezbývá než volit výše uvedené přípravky na bázi flufenacetu nebo prosulfocarbu s reziduálním půdním účinkem, určené pro aplikaci na podzim.

Obr. 2: Výskyt chundelky metlice v ČR (zdroj: Databáze české flóry a vegetace Pladias)

Obr. 3: Účinnost jednotlivých herbicidních látek v doporučených dávkách na populaci chundelky metlice s vícenásobnou silnou rezistencí vůči ALS inhibitorům (chorsulfuron, pyroxsulam) a počínající rezistencí vůči ACCase inhibitorům (fenoxaprop) a PS II inhibitorům (chlortoluron)

Sveřep jalový - expanzivní plevel, u kterého přibývá případů rezistence

Sveřepy patří mezi plevele s vysokou odolností vůči herbicidům. V našich podmínkách na orné půdě škodí nejvíc sveřep jalový, v menší míře pak sveřep měkký a sveřep střešní. V posledních letech se sveřep jalový stal významným plevelem hlavně na pozemcích, kde se dlouhodobě používají půdoochranné technologie zpracování půdy a také tam, kde se přestal k jeho regulaci využívat glyfosát. Chemická ochrana je komplikovaná z důvodu odolnosti k většině herbicidů registrovaných v obilninách a velmi úzkému spektru mechanizmů účinku herbicidů, které jsou k jeho regulaci použitelné. Regulaci sveřepů také komplikuje jejich etapovité vzcházení.

Kromě přípravku Avoxa, který je kombinací dvou účinných látek pyroxsulam a pinoxaden (inhibice enzymů ALS a ACCázy) a účinné látky flufenacet (např. Cadou), jsou registrovány pouze jednosložkové přípravky patřící mezi inhibitory ALS. Vzhledem k dobré regeneraci sveřepů po jednorázové aplikaci je vhodné herbicidní aplikace opakovat.

Dlouholeté aplikace ALS inhibitorů vedly podobně jako u chundelky metlice na řadě pozemků ke vzniku herbicidní rezistence i u sveřepu jalového. První případ byl v ČR potvrzen v roce 2017 k účinným látkám pyroxsulam a propoxycarbazone. U několika vzorků pocházejících ze západních Čech, kde se problémy s rezistencí sveřepů momentálně vyskytují nejčastěji, byla potvrzena křížová rezistence k dalším ALS inhibitorům (obr. 4). Jednalo se konkrétně o sulfosulfuron, mesosulfuron, iodosulfuron a thiencarbazone. U téměř všech ostatních testovaných populací (90 %), které byly odebrány z polí, kde došlo k selhání účinnosti herbicidů proti sveřepu, se vyskytovala rezistence alespoň k jedné účinné látce z této skupiny, nejčastěji k pyroxsulamu.

V případě výskytu rezistentních sveřepů máme na jaře v obilninách k dispozici na výběr pouze přípravek Avoxa, který však působí pouze za vhodných povětrnostních podmínek (za vlhka). Na podzim lze použít již zmíněný flufenacet, který však musí být aplikovaný včas (při vzcházení sveřepu) a nejlépe v kombinaci s další graminicidní látkou. Účinnost v našich nádobových pokusech ve vyšších růstových fázích sveřepu se výrazně snižovala. Omezený sortiment přípravků proti stále se rozšiřujícím populacím sveřepů přinese zajisté do budoucna ještě větší problémy s tímto plevelným druhem.

Obr. 4: Křížová rezistence sveřepu jalového vůči ALS inhibitorům

Jílky a kostřavojílky - počínající problém

V nedávné době jsme zaznamenali problémy s jílky a kostřavojílky (mezirodový kříženec kostřavy a jílku známý jako Festulolium) jakožto zaplevelujícími rostlinami na orné půdě zejména v ozimých obilninách a ozimé řepce. Vzhledem k legislativním opatřením lze předpokládat, že se na orné půdě budou tyto trávy dále šířit. Tyto druhy jsou často využívány na ozelenění např. ochranných pásů kolem vod, pásů vzniklých při dělení pozemků, a jejich využití bude rovněž ve směsích meziplodin.

Na některých pozemcích již mezi trávovitými pleveli dominují (obr. 5). Jejich regulace může být v následujících letech obtížná, a to z důvodu, že jílek patří mezi druhy, u kterého velmi rychle vzniká herbicidní rezistence. Jílek náleží k nejvýznamnějším plevelům v mnoha evropských zemích (Itálie, Německo, Dánsko, Španělsko) a je zde velmi problematickým rezistentním plevelným druhem. V průzkumu provedeném ve Spojeném království bylo prokázáno, že 70 % populací jílku je rezistentních vůči alespoň jednomu herbicidu a vyskytuje se tam již také mnohonásobná rezistence.

Regulaci kostřavojílků komplikuje fakt, že jsou často přirozeně odolné k mnoha inhibitorům ACCázy. Na jaře tohoto roku jsme testovali vzorek jílku odebraného z porostu řepky ozimé, kde došlo k selhání účinnosti listových graminicidů.

V nádobovém pokusu byly testovány herbicidy určené jak do pšenice, tak řepky. Účinnost testovaných herbicidů byla velmi nízká a populace byla silně rezistentní k účinným látkám pyroxsulam, propoxycarbazon, mesosulfuron, thiencarbazon, iodosulfuron, cycloxidim, clethodim, quizalofop a pinoxaden. Na podzim byly otestovány další tři populace jílku mnohokvětého, u kterých došlo na polích k selhání herbicidní účinnosti. U všech tří byla potvrzena rezistence ke stejným výše uvedeným účinným látkám. Výsledky z těchto testování jsou alarmující a je jisté, že se v budoucnu při regulaci jílku a kostřavojílků nebude možné spoléhat pouze na herbicidní ochranu a již nyní by se měla pozornost obracet na preventivní metody, které by zabránily výskytu těchto druhů na orné půdě.

Obr. 5: Kalamitní výskyt jílku mnohokvětého v porostu pšenice ozimé

Obr. 6: Populace laskavce ohnutého přežívající 18násobnou dávku přípravku Conviso One

Dvouděložné plevele - výskyt rezistence v HT plodinách

V posledních letech jsme díky upozornění několika zemědělských podniků zaregistrovali výskyt několika populací dvouděložných plevelných druhů, jejichž rostliny přežívaly herbicidní ošetření v herbicidně tolerantních plodinách (HT technologie), které jsou založeny na toleranci k inhibitorům ALS (Clearfield, ExpressSun, Conviso Smart).

Před třemi lety jsme v Conviso Smart cukrovce potvrdili výskyt rezistentního svízele pochybného k foramsulfuronu a thiencarbazonu. O něco později byla detekována rezistentní populace rdesna ptačího ke stejným účinným látkám. Zatím se jedná o ojedinělé záchyty, přibývá však případů dalších významných plevelů jako je laskavec ohnutý, merlík bílý a heřmánkovec nevonný. Na několika pozemcích již byly nalezeny a potvrzeny případy rezistentního heřmánkovce nevonného k účinné látce tribenuron, která je obsažená v herbicidu Express 50 SW využívaným v porostech ExpressSun slunečnice.

V letošním roce jsme testovali čtyři vzorky laskavce ohnutého, které přežívaly na polích, kde byly pěstovány ExpressSun hybridy slunečnice. U třech z nich byla pozorována snížená účinnost (40–60 %) k účinným látkám tribenuron, triflusulfuron, nicosulfuron a foramsulfuron. Všechny tyto účinné látky inhibují ALS a lze tedy předpokládat, že se u laskavců postupně vyvíjí křížová rezistence k tomuto mechanizmu účinku. Je zřejmé, že tyto původně citlivé druhy s vysokou reprodukční schopností jako merlík bílý, laskavec ohnutý, mák vlčí, heřmánek nevonný a další začínají v důsledku vysokého selekčního tlaku těmto přípravkům odolávat.

V tomto roce jsme v porostech cukrové řepy odebrali další vzorky laskavce ohnutého a merlíku bílého, které budou podrobeny testování na jaře roku 2024. O výsledcích našeho testování vás budeme informovat.

Monitoring herbicidní rezistence na ČZU je řešen s podporou projektu MZe ČR k zajištění plnění cílů NAP k bezpečnému používání pesticidů. V rámci antirezistentních strategií jsou agronomům, na jejichž pozemcích byly detekovány rezistentní populace plevelů, poskytnuty návrhy řešení, které pomohou oddálit či zabránit vzniku herbicidní rezistence a omezit či zamezit nevhodnému používání herbicidních přípravků. V případě podezření na herbicidní rezistenci a zájmu o testování plevelné populace se můžete obrátit na naše pracoviště.

Výzkum je finančně podporován z projektu Národní agentury pro zemědělský výzkum (projekt č. QL24010167).

Ing. Pavlína Košnarová, Ph.D., Ing. Kateřina Hamouzová, Ph.D., Prof. Ing. Miroslav Jursík, Ph.D., Prof. Ing. Josef Soukup, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze