Yükselen Sıcaklıklar Süperotları Daha da Güçlendirecek mi?

Yaygın olarak kullanılan herbisitler, bazı yabani otları öldürmek için mücadele etmektedir. Bazı uzmanlar ısının sorunun bir parçası olabileceğini düşünüyor.

YAKLAŞIK 10 YIL ÖNCE, Kansas yazının şiddetli sıcağında, Phillip Stahlman'ın araştırma alanlarını istila eden zararlı kochia yabani otlarının çoğu, yaygın olarak kullanılan iki herbisit, glifosat ve dikambanın bir karışımı ile püskürtüldüğünde kıpırdamadı. Sadece birkaç ay önce, daha serin bahar havasında, herbisit karışımı, yabani otun küçük ince yapraklarının kıvrılıp kahverengiye dönmesini tetikleyerek bitkinin ölümünün sinyalini vermişti.

Şimdi, güçlü ot Stahlman'ı şaşkına çevirmişti. O zamanlar Kansas Eyalet Üniversitesi'nde ot bilimcisi olan Stahlman, daha önce herbisitlerde bu sorunla hiç karşılaşmamıştı. Başlangıçta zirai kimyasalları yanlış uyguladığını varsaydı. Ancak her yıl aynı şey oldu. Stahlman bir şeyler olduğunu biliyordu. Tarlalarındaki yabani otları yakından takip etti. Ayrıca benzer sorunları gördüklerini bildiren yerel çiftçilerle görüştü. "Sorun tekrarlanana kadar ışık bir süre yanmadı. Bir bulmaca oluşturmak gibiydi, ”diyor Stahlman.

Sonunda, emekli olan Stahlman, sorunun büyük olasılıkla sıcaklık olduğuna karar verdi: Yüksek ısıda püskürtme ile ilgili bir şey, herbisitleri daha az etkili hale getiriyordu.

Stahlman bu gözlemi yaparken yalnız değil. Günümüzde artan kanıtlar, yaklaşık 90 derece Fahrenheit veya üzerindeki sıcaklıkların bazı herbisite dayanıklı yabani otları daha da dirençli hale getirebileceğini ve diğer yabani otların belirli kimyasallara daha az duyarlı olmasına neden olabileceğini gösteriyor.

Bazı çiftçiler, yüksek sıcaklıkların bazı herbisitleri bozabileceğini bildiklerini ve bu nedenle günün sıcağında ilaçlamadan kaçınmaya çalıştıklarını söylüyorlar. Kansas, Hays'da bir çiftlik yöneticisi olan Curt Gottschalk, "İyi bir kural, 85-90 Fahrenheit derecesiyse, püskürtme yapmayın," diyor.

Tüm uzmanlar, büyük ölçüde laboratuvar deneylerinde gösterilen bu modelin çiftçiler için bir sorun teşkil ettiği konusunda hemfikir değil. Ve bazı herbisitler, yüksek sıcaklıklarda daha da iyi çalışıyor gibi görünüyor. Ancak ısı, birçok yabani otun büyük herbisitlere karşı direncini artırıyorsa, bunun sonuçları önemli olabilir. Kontrol edilmeden bırakıldığında, yabani otlar hasadı ve geliri mahvedebilir - eğer çiftçiler yabancı otları kontrol etmek için çaba sarf etmezlerse, ABD ve Kanada'daki tüm mısır ve soya fasulyesi veriminin yaklaşık yarısını yok edebilirler. göre The Weed Science Society of America, kar amacı gütmeyen akademik ve endüstri bilim adamlarından oluşan bir topluluk. Kayıp, çiftçilere yılda yaklaşık 43 milyar dolara mal olabilir.

Çiftçiler, glifosat ve dikamba dahil olmak üzere birçok herbisite karşı genetik direnç geliştiren yabani ot salgınlarına karşı şimdiden mücadele ediyorlar. Stahlman ve diğer yabani ot araştırmacıları, sıcaklığın yabani otların herbisitlere karşı savunmasını güçlendiren gözden kaçan ikinci bir faktör olabileceğini savunuyorlar. Çoğu çiftçi, sıcaklığın herbisitleri etkilediğini artık anlasa da, eğitimsiz bir göze herbisit direnci gibi görünebilir, diyor Stahlman.

Bu araştırmacılar ayrıca, iklim değişikliğinin sıcaklıkları artırması ve sıcak hava dalgaları da dahil olmak üzere aşırı hava olaylarının daha sık hale gelmesiyle sorunun gelecekte daha da kötüye gidebileceğinden korkuyorlar.

İsrail'in ulusal Tarımsal Araştırma Örgütü'nden bir yabancı ot bilimcisi olan Maor Matzrafi, Undark'a bir e-postada "Herbisit direncinin kimyasal yabancı ot kontrolünde en sorunlu konu olduğunu zaten biliyoruz" dedi. "Belki de iklim değişikliğinden dolayı azalan hassasiyet sırada."

KULLANILAN ÇİFTÇİLER Herbisitlere daha az güvenir, bunun yerine yabani otları toprak işleme ve elle temizleme gibi zahmetli yöntemler kullanarak kontrol edin. Ancak 1990'ların ortalarından itibaren biyoteknoloji şirketleri, yaygın, güçlü herbisitlere dirençli olan genetiği değiştirilmiş mahsulleri piyasaya sürmeye başladı. Yeni tohumlar, çiftçilerin GDO'lu mahsulleri serpilirken tarlalarına yabani otları öldürmek için tarım kimyasalları ile serbestçe püskürtmelerine izin verdi. Teknoloji, çoğu manuel ot ayıklamayı gereksiz hale getirdi ve herbisit kullanımı küresel olarak arttı. Ancak buna yanıt olarak yabani otlar gelişti ve herbisite dayanıklı çeşitler ortaya çıktı. Bu, çiftçilerin yabani otları yok etmek için kimyasal kombinasyonlarının yanı sıra ek dozları giderek daha fazla kullanmasıyla çiftçiler ve yabani otlar arasında yeni bir savaş başlattı.

Stahlman'ın kochia yabani otlarıyla olan deneyiminden sonra, sıcaklığın herbisit performansını yaygın olarak kabul edilenden daha fazla etkileyip etkilemediğini incelemeye başladı. (Stahlman, birçok akademik yabani ot bilimcisi gibi, geçmişte tarım kimyası şirketlerinden araştırma fonu almıştır.)

Stahlman, ısının yabani otların herbisitleri savuşturmasına nasıl yardımcı olduğunu deşifre etmek için, KSU meslektaşları bir ot fizyologu Mithila Jugulam ve araştırma asistanı Junjun Ou ile işbirliği yaptı. Ekip, Kansas'ta ortaya çıkan kochia popülasyonlarından, eyaletin ilkbahar ve yaz gündüz sıcağının temsilcisi olan 63.5 ila 90.5 Fahrenheit arasında değişen sıcaklıklarda tutulan odalarda yetiştirdi. Odalardaki sıcaklık, daha soğuk geceleri taklit etmek için her 12 saatte bir düştü. Fideler yaklaşık 4 inç yüksekliğe ulaştığında, araştırmacılar bazılarına glifosat ve diğerlerine dikamba uyguladılar. Ekip, haftalık aralıklarla yabani otları yaralanma belirtileri açısından inceledi. Bir ay sonra yabani otları kestiler, kurutup tarttılar.

Ekip, yüksek sıcaklıklarda yabani otları kontrol etmek için iki kattan fazla glifosat ve dikambaya ihtiyaç duyduklarını keşfetti. Onlar yayınlanan 2016 yılındaki sonuçları.

Araştırmacılar, ısının neden hassasiyeti düşürdüğünü anlamak için, glifosat ve dikambanın hafif radyoaktif versiyonlarını kullanarak herbisitlerin yabani otlardan geçen yollarını izlediler. Birincisi daha önce Monsanto tarafından üretildi ve ikincisi BASF Corp. tarafından üretildi (BASF Corp., farklı bir proje için Ou'ya lisansüstü öğrenci asistanlığı sağladı.)

Ekip, yaprakların daha yüksek sıcaklıklarda daha az glifosat emdiğini buldu. Neden olduğundan emin değiller, ancak Jugulam, ısının kochia'yı yaprak yüzeyinde koruyucu bir tabaka olan daha kalın tırnak etleri geliştirmeye teşvik edebileceğini düşünüyor ve bu da yabani otların herbisite karşı savunmasını güçlendiriyor. Ekip, yabani otlar dikamba ile karşılaştığında işte farklı bir süreç keşfetti. Sıcaklık, yabani otların emdiği dikamba miktarını etkilemedi, ancak herbisitin bitki boyunca hareketini engelledi, böylece hedefine daha az ulaşıldı - doku yeni sürgünlerin ve yaprakların uçlarında gelişti.

Başka bir çalışmada geçen yıl yayınlandıJugulam dikkatini Vietnam Savaşı'nda kullanılan kötü şöhretli bir yaprak dökücü olan ajan turuncunun bileşenlerinden biri olan herbisit 2,4-D'ye çevirdi. Günümüzde en yaygın kullanılan herbisitlerden biridir. Jugulam, sıcaklığın herbisitin ortak su kaynağını kontrol etme kabiliyetini nasıl etkilediğini test etti; Ortabatı mısır ve soya fasulyesi tarlalarında bulunan geniş yapraklı bir ot.

Testlerde Jugulam, 2,4-D'ye karşı genetik direnç geliştiren ve bazılarını geliştirmeyen bazı yaygın su kaynağını inceledi. Dirençli otu öldürmenin daha soğuk sıcaklıklara kıyasla sıcak ve kuru koşullarda üç kattan fazla herbisit aldığını keşfetti. Hassas yabani otlarda benzer ama daha küçük bir etki buldu.

Herbisite dayanıklı su kaynağı, kimyasalları köklerin, gövdelerin ve yaprakların ucundaki hedeflerine ulaşmadan önce hızla toksik olmayan maddelere ayırarak 2,4-D'ye maruz kalmayı sürdürür. Jugulam, sıcaklık yüksek olduğunda su kaynağının bu molekülleri daha hızlı parçaladığını buldu.

Jugulam ayrıca, yüksek sıcaklıklar altında bazı herbisite dirençli yabani otların daha dirençli göründüğünü ve bazı hassas yabani otların kontrolleri için daha fazla herbisite ihtiyaç duyabileceğini belirtti.

Tüm yabani otlar ve herbisitler sıcaklığa aynı şekilde tepki vermez. Örneğin, Jugulam ayrıca 2,4-D ve glifosatın işe yaradığını bulmuştur. daha iyi Ortak ve dev yakupotuna karşı daha yüksek sıcaklıklarda, diğer iki yabani ot ABD çiftçilerinin tarlalarında yaygındır. Jugulam ayrıca, ısının herbisitleri engellediği durumlarda bile, etkilerin çoğunlukla kuru koşullarla sınırlı göründüğünü söylüyor. Yüksek nem ve yağış alan alanlar aynı etkileri görmeyebilir.

Ancak bazı uzmanlar, en azından laboratuvarda, sıcaklığın ve bazı durumlarda yüksek karbondioksit seviyelerinin yabancı ot kontrolünü etkilediğine dair kanıtların çeşitli türlerde ve tarım kimyasallarında arttığını söylüyor.

Testlerde yayınlanan 2016'da Matzrafi, yüksek sıcaklıklarda, Bayer tarafından üretilen bir herbisitin bir bileşeni olan diklofop-metile karşı yüksek sıcaklıklarda dört farklı ot türünün düşük sıcaklıklarda olduğundan çok daha iyi olduğunu buldu. Matzrafi ayrıca, yüksek sıcaklıkların başka bir herbisit olan pinoxaden'in, istilacı çim sahte bromunun büyümesini daha az engelleyebildiğini de buldu. Dahası, ot, herbisit uygulamasından sonra iki güne kadar daha soğuk koşullardan daha sıcak bir ortama geçirildiğinde bile gelişti. (Araştırma kısmen İsrail merkezli bir tarım kimyası şirketi olan ADAMA Tarımsal Çözümler tarafından finanse edildi.)

Matzrafi bir e-postada "Bulgularımız ve 90'lardan beri yapılan diğer birçok çalışma, uygulama sonrası çevresel koşulların herbisit duyarlılığını da etkileyebileceğini gösteriyor" dedi. Çiftçiler daha soğuk havalarda püskürtse bile, bu ısının etkilerinden kaçınmak için yeterli olmayabilir.Artan diklofop-metil dozlarına rağmen, bu herbisite duyarlı çavdar otu daha sıcak bir iklimde büyür. Her fotoğrafta herbisit, soldan sağa giderek daha büyük miktarlarda uygulanır. En soldaki bitkide herbisit uygulanmaz. Soldaki fotoğrafta, çavdar daha düşük sıcaklıklarda (50-61 derece Fahrenheit) yetiştirilirken, sağdaki fotoğrafta çavdar daha yüksek sıcaklıklarda (82-93 derece Fahrenheit) büyütülmüştür. Görsel: Maor Matzrafi'nin izniyle

Uzmanlar, bu koşulların iklim değişikliği altında kötüleşeceğinden korkuyor. Zaten, tarım için önemli birçok ABD eyaleti ve dünyadaki diğer büyük gıda üreten bölgeler, büyüme mevsimlerinde düzenli olarak 90 derece Fahrenheit'i aşan sıcaklıklar yaşıyor. Bazı araştırmacılar, ısı ve herbisit performansıyla ilgili sorunların, kısmen son birkaç on yılda daha sık görülen aşırı sıcaklık olayları nedeniyle ön plana çıktığını söylüyor.

Bununla birlikte, New York'taki Columbia Üniversitesi'nde bitki fizyoloğu olan Lewis Ziska, Undark'a bir e-postada, bugün görülen etkileri son iklim değişiklikleri üzerinde tespit etmek zor. Ancak yabani otların "gıda üretimi için en büyük kısıtlama" olduğuna dikkat çeken Ziska, "bunların daha aşırı bir ortamda çiftçiler için zorlu bir mücadele olacağı" konusunda uyarıyor.

Örneğin, Orta Batı'da sıcaklıklar, yüzyılın sonunda ortalama 8.5 Fahrenheit artabilir ve daha uzun ve daha sık aşırı sıcaklar olabilir. federal hükümet tahminleri. Pirinç, bakliyat, kabuklu yemişler ve pamuk üretimi için dünya çapında önemli bir bölge olan Hindistan da dahil olmak üzere Güney Asya'da Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli Projeler bu ortalama yıllık sıcaklıklar 6 yılına kadar yaklaşık 2100 derece Fahrenheit artacak.

Türünün ilk deneyinde, sonuçları şunlardı: geçen yıl bildirildiMatzrafi, ısının ve karbondioksit seviyelerinin iki farklı yabani ot türü üzerindeki ortak etkisini inceledi ve kombinasyonun, yabani otların herbisit savunmasını sadece her iki faktörden birinin ötesinde artırdığını buldu.

Herbisit üreticilerinin ısınan bir gezegenin yaklaşan zorluklarına hazır olup olmadığı net değil. Birçoğu, çiftçilere dağıttıkları yönergelerde etkinlik sağlamak için en uygun püskürtme sıcaklıklarını önermemektedir.

Pinoxaden'in üreticisi Sygenta'nın sözcüsü Clark Ouzts, şirketin iklim değişikliğinin herbisit aktivitesi üzerindeki potansiyel etkilerini araştırmadığını, ancak “saha araştırması ve ticari uygulamaların önemli bir sıcaklığa sahip olduğunu göstermediğini söylüyor. Pinoxaden'in etkinliği üzerindeki etkisi. "

Bayer sözcüsü Charla Lord, şirketin herbisitlerinin "tüm düzenleyicilerin gereksinimlerini karşılamak için kapsamlı bir şekilde test edildiğini" ve "uygulayıcıların optimum kontrol ve başarı için bunlara nasıl başvuracaklarını bilecek şekilde etiketlendiğini" yazdı. Şirket, ürünlerinin yüksek sıcaklıklar altında etkinliğine ilişkin belirli sorulara yanıt vermedi, ancak posted web sitesinde yüksek sıcaklıkta püskürtmenin zorlukları hakkında. 2,4-D içeren herbisitler üreten Corteva, yüksek sıcaklıkların herbisitin performansını nasıl etkilediğine dair yorum taleplerine yanıt vermedi.

HERKES DEĞİLDİR bu deneysel bulguların çiftçiler için sorun yarattığına ikna oldu. Bazı araştırmacılar ve yabancı ot uzmanları, laboratuvar koşullarının tarladan kökten farklı olduğunu ve sonuçların daha az anlamlı hale geldiğini söylüyor. California Üniversitesi, Davis'te ot uzmanı olan Brad Hanson, Undark'a gönderdiği bir e-postada, "Bunun gerçek dünya ölçeğinde bir etkisi olduğundan emin olabileceğimizi söyleyebileceğimizi sanmıyorum" diye yazdı. Hanson, Matzrafi ile geçen yıl yayınlanan araştırma üzerinde çalıştı.

Kaliforniyalı çiftçilerle bir araştırmacı ve yayım uzmanı olarak çalışan Hanson, ayrıca çiftçilerin ısının yol açtığı yabani ot duyarlılığındaki küçük değişikliklerin üstesinden gelmek için genellikle yeterli herbisit kullandığını yazdı.

Herbisitlerin ısı ve nem altında nasıl performans gösterdiğini araştıran California Üniversitesi Davis mahsul fizyoloğu Kassim Al-Khatib, Undark'a bir e-postada, araştırmaların çiftçilerin asla bulamayacakları dikkatle kontrol edilen laboratuvar koşullarında yürütüldüğünü yazdı. alanlar. "Kontrollü koşullar altında olanlar, genellikle tarla koşullarında olanları desteklemez" diye yazdı.

Al-Khatib, kendi araştırmasında sıcaklık ve nemin az sayıda herbisit türü ve yabancı ot türü üzerindeki etkisini araştırmıştır. Çalıştığı durumlarda, herbisit etkinliğinin, sıcaklıklar 100 Fahrenheit dereceyi geçmediği sürece genellikle daha yüksek sıcaklık ve nemde arttığını söylüyor. Matzrafi ve Jugulam, laboratuvarın daha karmaşık çiftlik ortamını yansıtmadığı konusunda hemfikir.

Matzrafi, "Ama sonuçların önemini azalttığını sanmıyorum" diye yazdı. O, Stahlman ve diğerleri, sahadaki etkiyi kendileri için gördüklerini söylüyorlar: “Sanırım bir şey görüyoruz. Önümüzdeki 10 yıl içinde daha fazlasını göreceğimizi düşünüyorum. Bu büyük bir sorun olacak, ”diyor, Kansas, Geary County'de bir K-Eyaleti Araştırma ve Genişletme ajanı olan ve öncelikle çiftçilerle çalışan Chuck Otte.

Araştırma bulguları, giderek daha fazla silah haline gelen yabani otları uzak tutmak için herbisitlere güvenen çiftçiler için haberler arıyor. Şimdilik, bazı çiftçiler günün daha soğuk dönemlerinde herbisit püskürterek ısıdan kaynaklanan bazı etkileri ortadan kaldırmaya çalışıyor. Carie Moore, yazın ortasında, kuzey Dakota'daki 650 dönümlük çiftliğini, sıcaklık çok yükseğe çıkmadan ve bazen 100 derece Fahrenheit'i aşmadan önce püskürtmek için bazen şafaktan önce uyandığını söylüyor. Ziska, dünya ısındıkça, çiftçilerin sıcaklıkların püskürtmek için yeterince soğuk olduğu daha dar pencerelerle karşılaşacaklarını söylüyor. Ve Matzrafi'nin araştırması, daha soğuk dönemlerde ilaçlamanın, herbisit etkinliğinin günün ilerleyen saatlerinde ve hatta ertesi gün meydana gelen ısı patlamalarından etkilenmeyeceğini garanti etmediğini öne sürüyor.

Ve bazen çiftçiler, özellikle birkaç bin dönümlük devasa çiftliklerde sıcakta herbisit püskürtmekten kaçınamazlar.

Otte, şüphecilerin herbisitlerinin işe yaramadığını fark etmeyebileceklerini, çünkü ısının yabani otlara yardım eli uzattığını söylüyor. İlk önce, herbisit direnci, yağış eksikliği veya çok az herbisit gibi bir dizi diğer ortak faktörün hatalı olduğunu varsayabilirler. "O kadar çok kafa karıştırıcı faktör var ki hepsini çözmek zor" diyor.

Uzmanlar, uzun vadede çiftçilerin herbisitlere olan bağımlılıklarını azaltmaları ve bunun yerine yabani otları uzak tutmak için günümüzde organik tarımda daha sık kullanılan diğer teknikleri kullanmaları gerekeceğini söylüyor. Örneğin, ilkbahar yulafı veya kızıl yonca gibi örtü bitkileri dikmek, yabani otların çıplak toprakta kök salmasını önlemeye yardımcı olur ve dönüşümlü olarak çeşitli mahsuller yetiştirmek, popülasyonları bastırmaya yardımcı olan yanlış ayak otlarına neden olabilir. Moore zaten bu yönde ilerliyor. Soya fasulyesini buğday, arpa ve birkaç başka mahsulle döndürüyor ve çavdar ve bezelye dahil olmak üzere çeşitli örtü bitkileri ekiyor.

Ayrıca yabani otların büyümesini engellemek için zaman zaman toprağı sürüyor. Ziska, "Kimyasalları ne kadar az püskürtmek zorunda kalırsak o kadar iyi" diyor. Sunulan çok az yeni kimyasal ile, çiftçilerin gelecekte de çalışmaya devam etmelerini sağlamak için şu anda sahip oldukları herbisitlere daha dikkat etmeleri gerekecek. Matzrafi, üreticilerin çiftçilere herbisitlerin ne zaman ve nasıl kullanılacağı konusunda daha iyi tavsiyeler vermesi gerektiğini ekliyor.

Otte, "Çiftçiler artık sadece püskürtüp dua edemez" diyor.

/ agronomic-archive /