Математическую модель динамики популяций и эволюции устойчивости к гербицидам у многолетних сорняков разработали немецкие ученые.
Сорняки всегда были серьезной проблемой для растениеводов. Они конкурируют с сельскохозяйственными культурами за свет, воду и питательные вещества, а теперь еще и активно вырабатывают устойчивость к гербицидам.
Внедрение гербицидов во второй половине прошлого века стало крупным прорывом в борьбе с сорняками в традиционном сельском хозяйстве. Гербициды позволяют эффективно удалять нежелательную растительность с низкими затратами труда, что позволило отказаться от утомительной ручной прополки.
Однако с годами некоторые виды сорняков выработали устойчивость к различным гербицидам,
Резистентность к гербицидам возникает спонтанно, сегодня известны случаи о гербицидной устойчивости в тех популяциях сорняков, которые никогда ранее не обрабатывались гербицидами. Стоит появиться нескольким суперсорнякам, неподвластным действую агрохимии, как их доля в популяции быстро увеличивается.
Особую проблему представляют многолетние сорняки, способны размножаться как половым путем через семена, так и вегетативно через подземные корневища. К тому же, семена многолетних сорняков долго сохраняют жизнеспособность в почве, откуда при поднятии на поверхность из спящих семян воспроизводится новая сорная армия.
Современное математическое моделирование является чрезвычайно полезным для прогнозирования динамики популяций и эволюции устойчивости сорняков. Однако большинство моделей анализируют только однолетние растения, поскольку жизненный цикл многолетников очень сложен.
Исследователи из Института эволюционной биологии Макса Планка и Вюрцбургского университета Юлиуса-Максимилиана вместе с профессором биологии Вюрцбургского университета Чайтаньей С. Гокхале разработали математическую модель динамики популяций и эволюции устойчивости к гербицидам многолетних сорняков, которая позволяет делать прогнозы для конкретного сорняка. Исследование опубликовано в журнале Nature Plants.
Созданная модель позволяет прогнозировать динамику популяции и эволюцию устойчивости к гербицидам, например, у сорго аллепского (он же джонсова трава). Этого многолетнее злаковое растение в одних регионах выращивается как фураж для скота, в других внесено в список инвазивных сорняков.
Компьютерное моделирование позволило оценить влияние гербицидных обработок с учетом жизненного цикла сорняка, их наилучшее сочетание для предотвращения резистентности и подходящие комбинации продуктов.
Моделирование показало, что комбинации нескольких гербицидов с различными механизмами действия явно превосходят севооборот и применение агрохимии с одинаковым способом действия, также хороший эффект приносит обработка почвы.
Разработанная модель способствует лучшему пониманию возникновения и распространения устойчивости к гербицидам в популяциях сорняков. Таким образом, исследование поможет для составления индивидуальных стратегий борьбы против разных суперсорняков.
(Источник и изображение: Julius-Maximilians-Universität Würzburg).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.
