Резистентность
Резистентность (от латинского resistento-сопротивляемость) – устойчивость различных организмов к химическим и биологическим препаратам.
Устойчивость организма к пестициду – это биологическое свойство сопротивляться его отравляющему действию. Устойчивый организм нормально функционирует, развивается и размножается в среде, содержащей яд.
Устойчивость и резистентность организмов нередко рассматривают как синонимы. Однако целесообразнее термин устойчивость употреблять в общем смысле этого слова либо в частных случаях в отношении природных стрессовых факторов, болезней и вредителей. Термином резистентность желательно обозначать устойчивость организмов к пестицидам.
Групповая устойчивость
Это устойчивость к двум или нескольким пестицидам, родственным по строению и механизму действия, относящимся к одной группе, возникающая после применения препарата этой группы. Например, после обработок насекомых препаратами ГХЦГ возникала раса вредителей, устойчивая ко всем хлорорганическим инсектицидам. Групповая устойчивость насекомых или клещей обусловлена следующими причинами:
- более медленным проникновением яда в организм и более быстрым выведением его. Устойчивые особи выделяют в 2-3 раза больше токсиканта, чем чувствительные;
- быстрой детоксикацией ядовитого вещества вследствие более высокой активности ферментов или появления специфичных энзимов. У устойчивых к фосфорорганическим соединениям рас насекомых активность алиэстераз и фосфатаз выше, чему чувствительных. В результате инсектицид быстро разрушается. Некоторые виды насекомых обладают набором специфичных ферментов, активно разрушающих инсектициды (у устойчивых к карбофосу – малатионоксидаза);
- различной проницаемостью оболочек нервных стволов. В организме устойчивых насекомых инсектицид плохо проникает в нервные клетки (установлено для полихлорциклодиенов);
- повышенным содержанием липидов в теле устойчивых особей. Эго приводит к тому, что липидорастворимые яды в значительном количестве удерживаются в жировом слое и оказываются выведенными из сферы действия.
Перекрёстная устойчивость
Это устойчивость к двум или нескольким пестицидам разных групп как по химическому строению, так и по механизму действия, возникающая после использования одного препарата. Такая устойчивость встречается редко и мало изучена. Подобное явление, по-видимому, объясняется тем, что ранее примененный инсектицид усиливает активность неспецифических ферментов эндоплазматической сети жирового тела. Поэтому новый препарат быстро разрушается до нетоксичных продуктов.
Пути преодоления устойчивости
Для борьбы с устойчивыми популяциями вредных организмов и чтобы предотвратить возникновение резистентности к пестицидам необходимо тщaтeльное соблюдение норм расхода препаратов и сроков их применения.
Для предотвращения возникновения популяций с приобретённой устойчивостью применяют:
- чередование пестицидов с различным механизмом действия как в течении сезона, так и по годам;
- замена применяемых препаратов токсикантами другого химического класса, чередование пестицидов разного механизма действия и спектра активности. Например, пиретроиды при установлении к ним резистентности у колорадского жука целесообразно чередовать с неоникотиноидами;
- добавление к пестицидам синергистов – веществ, усиливающих действие препарата. Однако не рекомендуется использовать смеси инсектицидов, например пиретроидов и фосфорорганических препаратов, в неполных, относительно от рекомендованных, дозах. При их неоднократном применении разовьется резистентность к каждому компоненту смесей, и сразу два препарата будут потеряны для производства. При высоких уровнях резистентности к одному из компонентов применение смеси вообще малоэффективно;
- прекращение применения пестицидов, входящих в группу, к которой проявилась резистентность. В этом случае популяция организмов с течением времени вновь насыщается чувствительными особями и к конце концов становится нерезистентной. Данный процесс носит на звание реверсии резистентности.
В случае, если в популяции вредителей обнаруживается множественная резистентность и преодолеть ее можно только отказом от использования пестицидов, заменяя их другими средствами и методами борьбы (устойчивые сорта, трансгенные растения, биологический и другие).
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН или Pulse или VK.Новости.
Источник
Резистентность как результат применения гербицидов
Синтетические гербициды дополнили традиционные механические методы защиты посевов от сорных растений, практиковавшиеся в течение многих столетий. Негативным последствием применения гербицидов стало возникновение резистентных видов, которые изначально были чувствительны к какому-либо гербициду. Данная проблема мало изучена в сельском хозяйстве нашей страны.
Борьба с сорняками является одной из наиболее острых проблем современного земледелия. Сорняки наносят огромный и разносторонний вред: снижают урожай, ухудшают качество продукции, способствуют распространению вредителей и болезней сельскохозяйственных культур (Русинова, 1973). Одним из наиболее эффективных методов борьбы с ними во всем мире являются гербициды, которые существенно расширили возможности защиты посевов от сорных растений (Захаренко, 2004; Georghiou, 1986).
Систематическое применение гербицидов может вызывать появление резистентных (устойчивых) форм у видов, которые изначально были чувствительны к какому-либо гербициду (Holt, 1992; Moss, 1987). Резистентность следует рассматривать как общебиологическое явление эволюции, приспособительную реакцию живых организмов к меняющимся условиям среды (отбор устойчивых особей). Она возникает в ограниченном пространстве или в изолированной популяции при многократном применении одних и тех же действующих веществ (Попов, 2003).
Сообщество (популяция) сорных растений является гетерогенным, в том числе по устойчивости к гербицидам. Длительное применение гербицидов ведет к отбору устойчивых особей. Выжившие особи имеют значительное преимущество и могут перейти к доминированию в популяции при продолжении применения гербицида, в результате чего численность устойчивых растений может увеличиться до такой степени, когда их контроль данным гербицидом станет невозможным. Интенсивность и период времени, в течение которого формируется устойчивость, варьируют в зависимости от используемых гербицидов (механизма действия, частоты его применения), обилия вида и биологических, агроэкологических и технологических факторов и может составлять всего лишь 3 года от начала использования гербицидов (О резистентности. 1997; Tardif, 1993).
До 1940-х годов резистентности не придавали большого значения, однако с появлением в 1960-х годах целой серии химических препаратов она привлекла пристальное внимание ученых и практиков. О первом случае появления устойчивости к гербицидам группы 2,4-Д сообщил H.W. Hilton (1957). Однако понимание значения устойчивость сорняков к гербицидам появилось только после обнаружения случая устойчивости крестовника обыкновенного (Senecio vulgaris) к триазину (Попов, 2003; Ryan, 1970).
После первого доклада G.F. Ryane в 1970 году было много сообщений об устойчивости сорных растений к гербицидам. Большинство из них появлялись в северном полушарии, где широко использовались триазины.
С тех пор число найденных устойчивых форм сорных растений повышается. По состоянию на 2002 год их число во всем мире составило 254 биотипа, принадлежащих к 155 видам (93 двудольных и 62 однодольных) (Heap, 2002).
Снижение численности сорняков до минимума различными средствами борьбы связано с большими экономическими затратами, однако чем шире ассортимент применяемых средств защиты и подавления, тем меньше оснований опасаться появления устойчивых форм, и наоборот (Jordan, 1997).
Развитие резистентности — одна из основных проблем химического метода защиты растений. В производстве следствием резистентности являются: размножение устойчивой популяции; увеличение нормы расхода препарата и повышение его концентрации; увеличение кратности обработок; отказ от препарата.
В первом случае дальнейшее применение данного гербицида ведет к снижению эффективности химической прополки. В следующих двух случаях приводит к загрязнению окружающей среды, в том числе продуктов питания, нарушению действия природного регуляторного механизма. И, в-четвертых, фирмы — производители препарата оказываются перед необходимостью остановить его производство или найти ему альтернативу, что влечет за собой дополнительные расходы и наносит удар по престижу фирмы.
Данная проблема достаточно изучена в сельском хозяйстве зарубежных стран, проводятся различные защитные мероприятия по предотвращению и предупреждению развития резистентности, выявляются новые резистентные сорные растения и гербициды, к которым они устойчивы. В нашей стране данной проблеме уделяется мало внимания. Она остается неизученной как в Сибири, так и в Алтайском крае.
Несоблюдение и повсеместное сокращение числа полей в севооборотах в хозяйствах России привело к тому, что многие гербициды стали применяться за ротацию севооборота в 2 — 3 раза чаще, чем ранее. К тому же, повсеместное ухудшение качества технологических операций при выращивании сельскохозяйственных культур привело к необходимости более широкого применения гербицидов. Это все влияет на популяции сорных растений, н мониторинг устойчивости не ведется, и, соответственно, отсутствуют данные о наличие резистентных видов сорных растений и их распространенности.
Чаще всего резистентные биотипы сорняков возникают в посевах монокультуры, на которых практикуется ежегодное применение одних и тех же препаратов. Однако там, где соблюдаются севообороты и, где существует ротация гербицидов различного механизма действия, вероятность появления и распространения резистентных форм сорных растений существенно снижается.
Список используемой литературы:
1. Захаренко В.А. Борьба с сорняками / В.А. Захаренко, А.В. Захаренко // Защита и карантин растений. – 2004. – № 4. – 83 с.
2. О резистентности сорняков: [Если появились признаки резистентности сорняков к гербицидам] // Агро XXI. -1997. — №3. – С. 6-7.
3. Попов С. Я., Дорожкина Л. А., Калинин В. А. Основы химической защиты растений / Под ред. профессора С. Я. Попова. — М.: Арт-Лион, 2003. — 208 с.
4. Русинова, Р.Д. Полевые сорняки и борьба с ними / Р.Д. Русинова; Алт. Кн. Изд. – Барнаул, 1973. – С. 3.
5. Georghiou, G.P. In: Pesticide Resistance: Strategies and Tactics for Management. Nat.Acad.Press: Washington, 1986. — PP. 14-43.
6. Heap, I.M.. The occurrence of herbicide- resistant weeds world wide. Pestic. Sci., 1997. — PP. 235-243.
7. Heap, I.M. International survey of herbicide resistant weeds. Online Internet. Accessed on 15 February, 2002. Available www.weedscience.com.
8. Hilton, H.W. Herbicide tolerant strains of weeds. Hawaiian Sugar Plant. Assoc. Annu. Rep., 1957. — P. 69.
9. Holt, J.S. History of identification of herbicide resistant weeds /Holt J.S. // Weed Technol. 1992. — № 6. – P. 615 – 620.
10. Jordan N.R., Jannink J.L. Assessing the practical importance of weed evolution: a research agenda. Weed Research, 1997. — PP. 237-246.
11. Moss, S.R. and Cussans, G.W. In: Combatting resistance to xenotiotics: Biological and chemical approaches. Ed. M.G. Ford, 1987. — PP. 200-213.
12. Ryan, G.F. Resistance of common groundsel to simazine and atrazine. Weed Sci., 1970 — PP. 614-616
13. Tardif, F.J., Powles S.B. Target site-based resistance to herbicides inhibiting acetal-CoA corboxylase. Brighton Crop Protection Conference – Weeds, 1993. — PP. 533-539.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Дзен.новости | Группа Вконтакте.
Источник