Часть 1. Нынешнее мировое население в 7,7 миллиарда человек, как ожидается, достигнет более 9 миллиардов к 2050 году. Чтобы прокормить это население, мировое производство продовольствия должно быть увеличено на 70-100% (существует несколько биотических и абиотических ограничений для растениеводства, в дополнение к социально-экономическим вопросам и вопросам управления растениеводством). Сорняки являются наиболее важными биотическими препятствиями для сельскохозяйственного производства как в развивающихся, так и в развитых странах. В целом сорняки представляют наибольший потенциал потери урожая сельскохозяйственных культур наряду с патогенами (грибами, бактериями и др.).) и вредители животных (насекомые, грызуны, нематоды, клещи, птицы и др.) которые вызывают меньшее беспокойство. Сорняки конкурируют с культурами за солнечный свет, воду, питательные вещества и пространство. Кроме того, в них обитают насекомые и патогенные микроорганизмы, которые нападают на урожайные растения. Кроме того, они разрушают местообитания коренных народов, угрожая местным растениям и животным.
Потери урожая в посевах из-за сорняков зависят от нескольких факторов, таких как время появления сорняков, плотность сорняков, тип сорняков и культур и т.д. Оставленные неконтролируемыми сорняки могут привести к потере 100% урожая. В настоящее время общий объем мирового производства зерна составляет ~2,1 млрд. метрических тонн. Предполагая общую потерю урожая 10% из-за сорняков, общие потери в производстве зерна составляют ~200 млн. метрических тонн. Если эти потери удастся сократить наполовину, то производство зерна увеличится на 100 млн. метрических тонн, что может способствовать сокращению масштабов голода во всем мире.
В развивающихся странах, где размер фермы невелик, сорняки удаляют вручную. Эта практика становится все менее распространенной в результате урбанизации трудовых мигрантов в города и роста расходов на заработную плату в сельском хозяйстве. Ручная прополка заменяется применением гербицидов. В развитых странах, таких как Австралия и США, гербициды уже широко используются для борьбы с сорняками. Однако чрезмерная зависимость от гербицидов с аналогичными режимами действия привела к появлению устойчивых к гербицидам сорняков. В настоящее время по всему миру зарегистрировано более 500 уникальных случаев гербицидоустойчивых сорняков. Для борьбы с устойчивыми к гербицидам сорняками необходимы новые гербициды с различными способами действия; однако за последние три десятилетия не было введено ни одного крупного способа действия. Эти вопросы предполагают необходимость разработки различных вариантов борьбы с сорняками и рассмотрения возможностей их интеграции с использованием гербицидов. Эти проблемы также побудили ученых-сорняков во всем мире разработать экологически обоснованные инструменты борьбы с сорняками.
Для разработки эффективной и устойчивой тактики борьбы с сорняками очень важны знания биологии и экологии сорняков. В недавнем обзоре были выделены и определены приоритетные текущие вопросы для научных исследований сорняков. Поэтому в данной статье рассматриваются только отдельные вопросы и методы.
Чтобы разработать любую программу борьбы с сорняками, необходимо понимать биологию и экологию сорняков. Количество исследований в области биологии сорняков увеличилось в последнее время, так как нам все еще не хватает основной информации о ряде важных видов. Более глубокое понимание экологических факторов, влияющих на прорастание семян сорняков, поможет разработать эффективные методы управления с помощью стратегий увеличения всхожести, чтобы проростки могли быть убиты или с целью подавления прорастания. Исходя из такого понимания, стратегии по истощению банков семян сорняков путем воздействия на прорастание семян сорняков могут быть включены в программы управления. Аналогичным образом, информация о фенологии сорняков позволила бы разработать более конкретные методы борьбы путем точной оценки сроков и последствий конкуренции сорняков на урожайность сельскохозяйственных культур.
Продолжение следует...