Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Senere såning kan bekæmpe herbicidresistent ukrudt

Ukrudtsplanters resistens mod herbicider kan være på bekostning af andre af plantens egenskaber, og det kan give ideer til alternative bekæmpelsesmetoder. Små ændringer i dyrkningsteknik kan måske være med til at mindske problemerne med herbicidresistent ukrudt på markerne, viser forskning fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet.

08.04.2020 | Camilla Brodam

Foto: Lars Kruuse AU Foto

Ukrudt forgår ikke så let, som man siger, og det skyldes at ukrudtet tilpasser sig dyrkningsbetingelserne. Et eksempel er, at mange landmænd i dag oplever problemer med resistens mod de herbicider, der normalt bruges til at bekæmpe de uønskede planter i marken. Landmænd og konsulenter har mulighed for at indsende prøver til universitetet, hvis de har mistanke om herbicid resistens, hvor de kan få enten et ja eller nej. Forskere fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet har sammen med tidligere ph.d.-studerende Eshagh Keshtkar fra Tarbiat Modares University i Iran studeret disse planter og undersøgt om, der er forskelle i de to biotyper af en ukrudtsart – den resistente og den følsomme, og om sådanne forskelle kan udnyttes til bekæmpelse af den resistente biotype.

”Det er ikke første gang, der bliver lavet undersøgelser på de her biotyper. Man har tidligere set på blandt andet frøproduktion og væksthastighed, men vi har i denne undersøgelse valgt at se på spirehvile,” forklarer professor, og vejleder for Eshagh Keshtkar, Per Kudsk fra Institut for Agroøkologi.

Planternes fitness

Når man taler om resistens, kan man ifølge forskerne ikke komme uden om spørgsmålet om planternes fitness.

”Man har en teori inden for forskning i planters økologi, at resistens over for pesticider ikke kommer uden omkostninger for planten,” siger Per Kudsk.

Med andre ord, hvis en plante har tilegnet sig resistent overfor et herbicid, så har det en omkostning på andre områder for planten. De vil med andre ord have en lavere fitness, og vil ikke kunne klare sig eller være ligeså stærke, som de følsomme planter, hvis landmanden ikke anvender det pågældende herbicid.

”Men der er rigtig mange tilfælde, hvor man ikke har kunnet påvise en reduceret fitness. Faktisk virker det som om, at resistente planter har stort set samme fitness som de følsomme. Det betyder, at resistens ikke er noget, der forsvinder af sig selv, fordi man holder op med at bruge herbicider, for de resistente biotyper vil klare sig ligeså godt som de ikke resistente biotyper. I det her projekt valgte vi derfor at undersøge fitness helt ned i detaljen, for at se, om der alligevel findes forskelle, som måske vil kunne udnyttes til bekæmpelse af herbicidresistente ukrudtsplanter” forklarer Per Kudsk.

Resistens på flere måder

Der findes to former for resistens. Mest udbredt er den, der kaldes ”target-site” resistens. Her er der typisk tale om en enkelt mutation i et væsentligt gen i planten, som betyder, at den går fra at være følsom overfor herbicider til at være fuldstændig ufølsom. ”Non-target-site” er en anden form for resistens. Her mener forskere, at der er tale om mutationer i flere mindre væsentlige gener, der hver især giver et lille bidrag til at nedsætte følsomheden, og jo flere af den slags mutationer, en plante har, jo mindre følsom vil den være overfor herbicider. 

”Det har en praktisk betydning, fordi den første type resistens normalt er meget specifik over for bestemte herbicider, og her vil man kunne bruge andre ukrudtsmidler for at komme dem til livs. Hvorimod ”non-target-site” resistens, som er den vi har valgt at arbejde med, typisk viser sig ved at planten kan tåle en række af de ukrudtsmidler, som vi sprøjter med,” fortæller Per Kudsk.

”Non-target-site” resistens skyldes oftest, at ukrudtsplanten er i stand til at nedbryde herbicidet, og årsagen til, at denne type resistens er problematisk, er, at næsten alle ukrudtsmidler nedbrydes via den samme mekanisme i planterne. Har en biotype først tilegnet sig denne egenskab, så vil den kunne nedbryde stort set alle typer herbicider. 

”Det betyder, at man ofte ikke har mulighed for kemisk at bekæmpe dem, og derfor er spørgsmålet om forskelle i fitness rigtig vigtig for netop de her biotyper,” siger Per Kudsk. 

Spirehvile kan give en løsning

Forskerne valgte at kigge på flere forskellige egenskaber hos ukrudtsarten ager-rævehale for at vurdere, hvorvidt der var en forskel i fitness, som vil kunne udnyttes i forbindelse med bekæmpelsen af den resistente plante i marken. Først kiggede de på den fænotypiske udvikling, altså hvor hurtigt de forskellige biotyper kommer fra et vækststadie til et andet, men uden at finde nogen signifikante forskelle. Men da forskerne så på frøenes spirehvile, fandt de en forskel.

”Vi fandt, at den resistente biotype har kortere spirehvile end den følsomme,” forklarer Per Kudsk.

Spirehvile sikrer, at frøene ikke spirer umiddelbart efter, de er blevet smidt på jorden. De skal ”kickstartes” af noget udefrakommende, før de spirer.

”For den her ukrudtarts vedkommende bliver frøene smidt i løbet af juli-måned, og hvis de spirede med det samme, så ville de blive ødelagt i forbindelse med den jordbearbejdning, der finder sted om efteråret forud for såning af den næste afgrøde, og dermed ville de ikke producere frø og videreføre slægten” fortæller Per Kudsk. Ukrudtet har tilpasset sig kornets livscyklus, således at det først spirer, når kornet er sået om efteråret.

”Men det viser sig, at den resistente biotype har en mindre spirehvile, så den vil gerne spire tidligere,” siger Per Kudsk.

Forskerne fandt altså frem til, at hvis en landmand, der har problemer med netop den her type resistens i sin mark, udsætter såningen lidt, så vil en større andel af de resistente end af de ikke resistente frø spire og blive ødelagt i forbindelse med jordbearbejdningen inden såning. Det vil være med til at mindske problemet med de resistente planter.

”Vi fandt altså forskellig fitness hos planterne, og det viste sig, at det også er noget, som kan udnyttes rent dyrkningsmæssigt. Ved at ændre lidt i dyrkningsteknik vil man kunne favorisere den følsomme biotype på bekostning af den resistente. Og på den måde kan vi måske på sigt nedbringe andelen af resistente planter på landmændenes marker,” siger Per Kudsk. Næste skridt kunne være at undersøge, om dette er generelt for ”non-target-site” resistente planter eller kun gælder den undersøgte population. 

Bag om forskningen

Samarbejdspartnere: Tarbiat Modares University i Theran, Iran og Christian Ritz fra Københavns Universitet – statistisk hjælp

Finansiering: European Union Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013), Aarhus Universitet, Iranian Ministry of Science, Research and Technology (grant no. 4250135253)

Interessekonflikter: Ingen

Mere information:Differences in growth, development and innate seed dormancy of susceptible and fenoxaprop-P non-target site resistant black-grass sub-populations” blev publiceret i Crop Protection i marts 2020. Den er skrevet af Eshagh Keshtkar, Solvejg K. Mathiassen, Majid Agha Alikhani og Per Kudsk.

Kontakt: Professor Per Kudsk, Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet. E-mail: per.kudsk@agro.au.dk Tlf.: +45 8715 8096

Forskning, Agro, DCA