Koldkærgaard, 22. oktober 2015 Jens Erik Jensen, SEGES HERBICIDRESISTENS I TEORI

Transkript

1 Koldkærgaard, 22. oktober 2015 Jens Erik Jensen, SEGES HERBICIDRESISTENS I TEORI

2 30 ÅR SIDEN SIDSTE NYE VIRKEMEKANISME PÅ VERDENSPLAN INGEN NYE PÅ VEJ TIL DK SU-midler, Primus, Broadway Basta Callisto -fop, -dim DFF, Pico Asulox Oxitril, Fighter Reglone Goltix, Betanal, triaziner glyphosat Fox, Spotlight Plus Casoron, Prefix Stomp, Kerb Fenix, Command (F 4 ) IPU, Afalon, Karmex Boxer, ethofumesat Oxitril MCPA, 2,4-D, fluroxypyr, clopyralid, aminopyralid

3 DISPOSITION Udvikling af herbicidresistens en teoretisk opdatering Hyppighed af resistensgener Selektion Metabolisk resistens Target site resistens Højrisiko midler Højrisiko ukrudtsarter selvbefrugtning, fremmedbestøvning, kloner Hvor lang tid går der? Resistenstests Er der en vej tilbage?

4 RESISTENSUDVIKLING Resistens er en plantes nedarvede evne til at overleve og reproducere sig efter eksponering til herbiciddoser, der normalt ville dræbe vildtypen Forudsætninger Genetisk baseret variation mht. følsomhed Selektionstryk

5 RESISTENS FANDTES FØR HERBICIDER.scientists studied mutations in the Acetyl-Coenzyme A carboxylase (ACCase) gene, which endows black-grass with resistance to herbicides. Herbicides targeting ACCase have been widely used against grass weeds in France. Black-grass has been considered a major weed in winter crops in France since the 1960s. The idea was to study black-grass plants that had never been sprayed with herbicides, in other words, plants whose inclusion in herbarium specimen collections pre-dates the use of herbicides. DNA analyses of 734 plants collected between 1788 and 1975 and kept in herbariums in Dijon, Geneva and Montpellier, led to the discovery of a mutation in a plant collected in This mutation is currently the most widespread in blackgrass populations where resistance has developed. This discovery confirms that resistance is a process of Darwinian selection, and also suggests that the initial frequency of certain mutations in weed populations can be greater than the mutation frequency. That is, the initial frequency of resistant plants in the field may be greater than generally accepted. Accordingly, the risk of resistance, or the ease with which herbicides select resistant plants, may well be higher than previously thought. Kilde:

6 HYPPIGHED AF RESISTENSGENER Tommelfingerregel for mange herbicidgrupper: 1 plante ud af er resistent, før vi starter med at bruge en bestemt virkemekanisme En 10 ha mark med 10 ukrudtsplanter pr. m 2, vil i gns. Indeholde én resistent ukrudtsplante Om den udvikler sig til en resistent bestand er alene et spørgsmål om landmandens praksis! Seneste viden: I visse tilfælde kan startfrekvensen være langt større end 1 ud af , jfr. det franske eksempel

7 SELEKTION FOR RESISTENS Sprøjtning Sprøjtning Naturlig ukrudtsbestand Selektion af resistente Resistent med en enkelt planter efter sprøjtning ukrudtsbestand resistent plante

8 KOCHIA SCOPARIA EN TUMBLEWEED Kilde: csuhort.blogspot.dk/2014/05/weed-of-moment-kochia.html Kilde: Phil Stahlman, Kansas State University

9 Kilde: Saari et al., 1990 TARGET-SITE RESISTENS (TSR) Chlorsulfuron introduceret 1982, resistens fundet hos Kochia scoparia i 1987

10 TARGET-SITE RESISTENS (TSR) Punktmutation - modificeret virkningssted Resistensgener semidominante eller dominante Høj resistensfaktor - Ingen effekt ved fuld dosis Høje doseringer giver stort selektionstryk og dermed hurtig resistensudvikling modsat med lave doser Viser sig pludseligt og kan spredes hurtigt Alle hidtidige resistenstilfælde hos tokimbladede i DK er TSR

11 Foto: Carsten Kløcher

12 METABOLISK RESISTENS (NTSR) Rajgræs år 2000 Rajgræs år 2001 Uselekteret 10% dose 36% overlevelse Fuld Selekteret med 10% dose Uselekteret Rajgræs år 2004 Selekteret med 10% dose (år 1) 20% dose (år 2) Fuld dose (år 3) Kilde: Neve & Powles, 2005

13 METABOLISK RESISTENS (NTSR) Produktion af enzymer, som kan nedbryde herbicidet, tit mange gener involveret Additiv effekt af dener nedarvning som polygent baserede egenskaber Lavere resistensfaktor stadig nogen effekt ved fuld dosis Lave doser, der ikke er effektive, kan bidrage til udvikling af resistens Viser sig gradvis i marken effekt eroderes over tid Er meget ofte involveret i resistensudvikling hos græsser

14 SU-midler Fighter 480 D: Reglone O: Auxin/hormon G: Glyphosat K1: Stomp F2: Callisto -fop, -dim

15 HØJRISIKO-MIDLER I DANMARK ALS-hæmmere generelt (virkningsklasse B) Sulfonylurea (SU) Triazolpyrimidiner (Primus, Broadway, Mustang forte, m.fl.) ACCase-hæmmere, fedtsyrehæmmere, -fop, -dim (virkningsklasse A) Primera Super, Foxtrot Topik Agil Focus Ultra Aramo (på vej ud af markedet) Lavrisikomidlet Oxitril forsvinder i 2016 Behov for endnu større fokus på antiresistens-strategier Kan vi undgå glyphosat-resistens?

16 Alm. svinemælk Top-Amarant Enårig rapgræs Ræddike Alm. rajgræs Ital. rajgræs Bynke-Ambrosie Lancet-Vejbred Kanadisk bakkestjerne

17 FORMERING/BESTØVNING OG RISIKO Selvbestøvere Hurtig udvikling af TSR Spredning kun via frø Eksempel: Fuglegræs Fremmedbestøvere Mulighed for hurtig udvikling afh. af mekanisme Spredning via frø og pollen Eksempel: Rajgræs-arter, agerrævehale Klonformerede Langsom udvikling Spredning via frø og vegetative plantedele Eksempel: Enårig rapgræs og rodukrudt

18 SPREDNING AF RESISTENS HOS RÆVEHALE I 2006 resistent græsukrudt sået i pcl beg. resistens, men fenoxaprop-p virker 2008 nedsat virkning af fenoxaprop-p rundt om pcl. 11 Kilde: Petersen & Wagner, DLG Mitteilungen 1/

19 Ikke aktuel i DK Alm. hanespore Enårig rapgræs Agerrævehale Ikke aktuel i DK Ikke aktuel i DK Ikke aktuel i DK Italiensk rajgræs Ikke aktuel i DK Ikke aktuel i DK Bynke-Ambrosie Flyvehavre Kanadisk bakkestjerne Ikke aktuel i DK Ræddike

20 HØJRISIKO-ARTER I DANMARK Fuglegræs Kamille Kornvalmue (Hyrdetaske) Rajgræs, især Ital. rajgræs Agerrævehale (Vindaks) Hanespore, grøn skærmaks?

21 RESISTENSUDVIKLING HVOR LANG TID? Udvikling af TSR mod SU hos tokimbladede tager typisk (5) sæsoner Udvikling af NTSR mod sker gradvis, hastighed afhænger bl.a. af artens genetiske diversitet Hurtig udvikling set hos rajgræs-arter og agerrævehale Langsommere udvikling hos f.eks. vindaks

22 ER DER EN VEJ TILBAGE? Forebyggelse klart bedre billigere og lettere end helbredelse! Vi har kun få positive erfaringer med resistensmanagement Artens frøpuljedynamik er meget vigtig for, om det lader sig gøre at rulle et problem tilbage inden for en kort tidshorisont

23 Spiring og død FRØBANKEN EN NØGLE TIL FORSTÅELSE Prædation Fugle, mus, insekter mv. Spiring og overlevelse Frøkast Frøspredning Maskiner, dyr, vind, vand Spiredybde Frøbanken Frø klar til at spire Frø i spirehvile Jord-bearbejdning Henfald/frødød Patogener Svampe

24 UKRUDTSFRØETS LEVETID - TOKIMBLADEDE ARTER Ukrudtsart Overlevelse i uforstyrret jord, år Overlevelse i forstyrret jord, år Procent årlig nedgang, uforstyrret Halveringstid, år, uforstyrret Hyrde-taske 35 > Hvidmelet > 49 > gåsefod Lugtløs kamille > 26 > Korn-valmue > Snerle-pileurt > 6 > Alm. fuglegræs 30 > Ager-sennep > 26 > Tofrøet vikke > Engbrandbæger > 6 > Kruset skræppe 80 > Hanekro-arter > 2 > Kilder: Milberg 1990, Chancellor Bearbejdet af Ilse Rasmussen.

25 UKRUDTSFRØETS LEVETID - ENKIMBLADEDE ARTER Ukrudtsart Overlevelse i uforstyrret jord, år Overlevelse i forstyrret jord, år Agerrævehale 4 - Vindaks - - Flyvehavre > 8 4 Grøn skærmaks > 39 > 5 Alm. hanespore 13 - Gold hejre < 1 < 1 Kilder: Milberg Bearbejdet af Ilse Rasmussen.

26 FAKTORER, DER REDUCERER OVERLEVELSE AF FRØ I/PÅ JORDEN Jordoverfladen: Spiring Dyr (mus, fugle, insekter m.m.) I jorden: Spiring (afh. af dybden) Dyr, mikroflora og -fauna Død (alder)

27 UKRUDTSFRØETS EVNE TIL AT BEVARE SPIREEVNEN Art Spireprocent efter 6 år Kultiveret jord Ukultiveret jord Lugtløs kamille Vellugtende kamille 9 17 Kornvalmue 7 21 Fuglegræs 4 22 Hyrdetaske 4 23 Kilde: Roberts & Feast, Fra Ukrudtsbogen ÅU, Flakkebjerg

28 EFFEKTKRAV FOR AT MODVIRKE HERBICIDRESISTENS Sammenhæng mellem nødvendig effekt af resistensbrydere og dyrkningssystem Højt Effektkrav til resistensbrydere Lavt Varieret og høj IPM-faktor Sædskifte og andre IPM-tiltag Ensidigt og lav IPM-faktor

29 TEST AF UKRUDT FOR RESISTENS Vigtigt at holde fingeren på pulsen Mange bestande bliver ikke testet Landmanden behandler i blinde Det bliver hurtigt dyrt!

30 PRISER FOR RESISTENSTEST AU, Flakkebjerg (Solvejg Mathiassen) Kr for test af følsomhed over for 2 ukrudtsmidler Kr. 900 for hvert yderligere herbicid Se instruks på inspirationsarket: Sådan får du ukrudt testet for resistens Udenlandske udbydere Helplantetest Molekylære test (DNA, enzymaktivitet) Nye test på vej Rådgivningscentre har testet en metode, der udvikles af Bayer Ved TSR måles på DNA alene Ved NTSR mådes på plantemetabolitter ved HPLC