NAJWAŻNIEJSZE PROBLEMY W OCHRONIE ZBÓŻ PRZED CHWASTAMI
Z ponad 400 zarejestrowanych w Polsce herbicydów 25%, czyli przeszło 100, przeznaczonych jest do odchwaszczania zbóż. Jeżeli weźmiemy pod uwagę, że niektóre preparaty mogą być stosowane doglebowo lub dolistnie, zalecane dawki wahają się w granicach „od – do”, a ponadto szereg z nich można stosować w mieszaninach – to w praktyce wariantów wykonania zabiegów jest kilkaset. Stąd nie dziwią częste pytania rolników o najlepsze rozwiązania, a odpowiedzi nie zawsze należą do łatwych. Zebrane i zestawione dane z pewnością będą pomocne podczas podejmowania ostatecznych decyzji dotyczących zwalczania chwastów na plantacjach zbóż, z których chcemy uzyskać wysokie plony jak najlepszej jakości.
Najważniejsze herbicydy zbożowe
Po wygaśnięciu patentów przepisy pozwalają różnym producentom wprowadzać do handlu preparaty identyczne albo bardzo podobne do już istniejących, które różnią się jedynie ilością substancji aktywnej, formą użytkową i oczywiście nazwą handlową. Tak powstał rynek generyków. Wzbogacił on paletę herbicydów i w dużym stopniu wpłynął na ich konkurencyjne ceny. W tabeli 1 wymieniono najczęściej stosowane herbicydy w czterech zbożach ozimych i czterech jarych. Podanie substancji aktywnych pozwala wykazać podobieństwa i różnice miedzy poszczególnymi herbicydami, a zwłaszcza generykami. Ze względu na bardzo obszerny materiał, w tabelach zamieszczono tylko podstawowe cechy herbicydów. Ograniczają się one do podziału na zboża jare i ozime, co nie oznacza, że każdy herbicyd zalecany np. w zbożach ozimych posiada rejestrację we wszystkich gatunkach. Określenie działania na chwasty jednoliścienne i dwuliścienne jest podziałem podstawowym. Herbicydy skutecznie zwalczające chwasty jednoliścienne obejmują głównie miotłę zbożową w zbożach ozimych i owies głuchy w zbożach jarych. Nie wyklucza to jednak, że szczegółowy zakres nie obejmuje większej liczby chwastów, np. takich jak wyczyniec polny, perz właściwy czy stokłosy. Szczegółowej analizy etykiet wymaga również określenie pełnego spektrum zwalczanych chwastów dwuliściennych. Terminy stosowania obejmują zabiegi doglebowe i dolistne z rozbiciem na pory roku. Ponadto wykazano, które herbicydy można łącznie stosować z innymi. Ten podstawowy zakres cech i charakterystyka pozwalają na wstępny wybór środków chwastobójczych
Kompensacja i uodpornianie się chwastów
Po wprowadzeniu do praktyki rolniczej środków chemicznych przeznaczonych do zwalczania chwastów sądzono, że po pewnym czasie ich stosowania masowe występowanie chwastów nie będzie miało miejsca. Okazało się jednak, że po upływie blisko 60 lat od wprowadzenia pierwszych herbicydów zachwaszczenie pól nie tylko nie zmniejszyło się, ale w wielu przypadkach nawet wzrosło. Zmieniają się metody odchwaszczania, modyfikowane są systemy zwalczania chwastów, coraz częściej stosowane są metody integrowane, ale problem zachwaszczenia ciągle istnieje.
Podczas wieloletnich zabiegów chemicznego zwalczania chwastów może dojść do niepożądanych zjawisk: kompensacji oraz uodporniania się chwastów.
Kompensacja chwastów jest zjawiskiem polegającym na masowym występowaniu jednego, czasami dwóch gatunków chwastów, którym sporadycznie mogą towarzyszyć inne gatunki. Ten typ zachwaszczenia jest bardzo niekorzystny dla rośliny uprawnej. Wykazano doświadczalnie, że taka sama liczba różnych gatunków chwastów jest mniej konkurencyjna niż identyczna liczba takiego samego gatunku. Szkodliwość masowego występowania jednego gatunku polega głównie na jednostronnym, wybiórczym pobieraniu substancji pokarmowych. Pierwsze przykłady kompensacji dotyczyły masowego pojawiania się na plantacjach chwastów jednoliściennych. Po wprowadzeniu na rynek pierwszych herbicydów długi czas dominowały środki zwalczające przede wszystkim chwasty dwuliścienne. Różne gatunki traw, pozbawione konkurencji ze strony chwastów dwuliściennych, zaczęły dominować i stały się prawdziwym problemem w szeregu upraw polowych, łącznie ze zbożami. Wprowadzenie w późniejszym okresie graminicydów, środków skutecznie zwalczających jedynie rośliny jednoliścienne, unormowało sytuację. Przykład ten pozwala poznać mechanizm powstawania kompensacji chwastów. Długotrwałe stosowanie w obrębie jednego gospodarstwa herbicydów zawierających takie same substancje aktywne lub o bardzo podobnym mechanizmie działania powoduje wyniszczenie jednych gatunków, dając możliwość intensywnego rozwoju drugim. Często przyczyniamy się do zjawiska kompensacji, „przyzwyczajając” się do skutecznie działającego preparatu. Rolnik zadowolony z uzyskanego efektu stosuje herbicyd wielokrotnie, sądząc, że posiada niezawodny środek i nie chcąc ponosić ryzyka, rezygnuje ze stosowania innych, o podobnym działaniu. Po tym błędnym postępowaniu najczęściej dochodzi do kompensacji chwastów trudnych do zniszczenia, a więc często wśród nich znajdują się gatunki wieloletnie lub wrażliwe tylko na nieliczne substancje aktywne. Wiele lat temu do takich gatunków należała przytulia czepna, masowo zachwaszczająca zboża. Spowodowało to zainteresowanie wśród producentów herbicydów, w efekcie czego obecnie dysponujemy wieloma herbicydami niszczącymi selektywnie ten gatunek we wszystkich zbożach oraz w wielu innych, dwuliściennych roślinach uprawnych.
Drugim niepożądanym zjawiskiem jest tzw. uodpornianie się chwastów na działanie sprawdzonych i skutecznych herbicydów. Należy tu podkreślić, że zagadnienie nie dotyczy chwastów odpornych na dany związek, ale uodpornionych - czyli przejście ich z grupy wrażliwych do grupy niewrażliwych na tą samą substancję aktywną. Zagadnienie uodporniania jest bardzo skomplikowane i badane nawet na poziomie biochemii molekularnej. By je przybliżyć i łatwiej zrozumieć należy wrócić do ekologii i jednej z jej podstawowych jednostek – populacji. Populacja to zbiór osobników tego samego gatunku. Mogą ją stanowić np. rośliny miotły zbożowej na plantacji zbóż ozimych czy też owsa głuchego w zbożach jarych. W takich populacjach może dojść do mutacji, czyli bardzo szybkich zmian na poziomie molekularnym, wywołanych czynnikiem zewnętrznym u jednego lub wielu osobników. Ten typ uodporniania jest rzadziej spotykany. Może wystąpić na skutek użytego herbicydu, ale równie dobrze może to być szereg innych czynników - często nawet nieznanych. Mutacja może spowodować wytworzenie się mechanizmu obronnego, czyli wywołanie odporności na działanie określonej substancji aktywnej. Późniejszy, generatywny rozwój podczas krzyżowania się takich osobników może spowodować przeniesienie cech i powstanie kolejnej populacji odpornej na do tej pory skutecznie działające substancje aktywne.
Częściej do uodporniania dochodzi na bazie innego zjawiska. Są populacje, w skład których wchodzą ekotypy (biotypy), czyli rośliny tego samego gatunku na ogół o bardzo małym zróżnicowaniu morfologicznym (wyglądzie), a czasami znacznych różnicach fizjologicznych. Osobniki takie z punktu widzenia przetrwania często są słabsze od pozostałych osobników populacji, ale mogą posiadać genetycznie zakodowany mechanizm odpornościowy pozwalający przeżyć roślinie, mimo stosowania teoretycznie szkodliwej substancji aktywnej. Na przestrzeni wielu lat, chociaż tego nie zauważamy, dochodzi do wymiany w populacji osobników wrażliwych na osobniki odporne. W populacji teoretycznie egzemplarze roślin słabszych, mniej przystosowanych do przetrwania, zaczynają dominować dzięki chemicznej eliminacji konkurencji. Ten rodzaj uodporniania jest zdecydowanie bardziej popularny. W Polsce zjawisko to jeszcze nie jest masowe, pierwsze doniesienia dotyczą głównie pojawiania się uodpornionych osobników (populacji) komosy białej, szarłatu szorstkiego czy chwastnicy jednostronnej w kukurydzy, zwłaszcza uprawianej w monokulturze. W zbożach na terenie kraju pierwsze doniesienia dotyczą uodporniania się miotły zbożowej.
W tabeli 2 zestawiono zarejestrowane w Polsce substancje aktywne z podziałem na siedem podstawowych grup określających mechanizmy działania. Zjawisku kompensacji chwastów należy przeciwdziałać, przede wszystkim wprowadzając rotację, czyli „płodozmian” herbicydów. Oprócz zmiany substancji aktywnej, warto zwrócić uwagę czy inny możliwy do zastosowania herbicyd posiada odmienny mechanizm działania. Nie jest ważne, jaki to mechanizm działania – ważne, że inny. Dobrym rozwiązaniem jest stosowanie zarejestrowanych mieszanin herbicydowych. Jeśli istnieje możliwość wyboru, zawsze lepiej jest zastosować taką mieszaninę, której poszczególne komponenty w różny sposób działają destrukcyjnie na chwasty. Jeżeli w gospodarstwie doszło już do kompensacji, to rozwiązanie problemu należy niestety łączyć z większymi kosztami. Wymagane jest stosowanie herbicydów w najwyższych zalecanych dawkach, jeśli to możliwe łącznie z adiuwantami; zalecane jest stosowanie wspomnianych mieszanin oraz herbicydów z zasady drogich – przeznaczonych do zwalczania specyficznego zachwaszczenia. Można i należy wykorzystywać metody dawek dzielonych, co w niektórych sytuacjach podnosi koszty ze względu na zwiększoną liczbę zabiegów. Z zaleceń agrotechnicznych konieczne jest ustalenie prawidłowego płodozmianu.
Tak jak zjawisku kompensacji chwastów można stosunkowo łatwo zapobiec, tak problem uodpornienia się chwastów nas zaskakuje i może okazać się trudny do szybkiego opanowania. W pewnym roku uprawy spostrzegamy, że zawsze skuteczny herbicyd nagle nas zawiódł. W takiej sytuacji zdecydowanie należy zmienić do tej pory stosowaną substancję aktywną na charakteryzującą się innym mechanizmem działania. Zdarza się, że niektóre chwasty poza mechanizmem odporności prostej, czyli odporności tylko na jedną substancję aktywną, posiadają mechanizm odporności mieszanej. Ten typ obrony polega na odporności chwastu na co najmniej dwie substancje aktywne, wykazujące ten sam mechanizm działania. Wreszcie możemy mieć do czynienia z najbardziej groźną formą, czyli odpornością wielokrotną. Polega ona na niewrażliwości danego ekotypu na dwie lub więcej substancji aktywnych wykazujących różne mechanizmy działania. Może się okazać, że problem uodporniania nie jest tak groźny. Można go rozwiązać podobnie jak podczas kompensacji, stosując herbicyd o innym mechanizmie działania. W tym przypadku nie musi być to w ogóle związane z większymi kosztami tylko z innym postępowaniem. Jednak bardziej skomplikowane formy uodporniania się chwastów mogą okazać się kłopotliwe i trudne do rozwiązania w trakcie jednego czy dwóch sezonów wegetacyjnych. Bez względu na uzyskany efekt chwastobójczy nie należy zrażać się pewnymi niepowodzeniami. W trudnych sytuacjach należy poszukiwać odpowiednich komponentów, a najlepiej ich mieszanin, aż do uzyskania odpowiedniego skutku i zadawalającego końcowego efektu.
Wpływ temperatury na jakość zabiegów
Zbyt niska temperatura wody użytej do zabiegu może spowodować słabe rozpuszczenie się i nierównomierne rozproszenie w niej substancji aktywnej herbicydu. Natomiast zbyt wysoka temperatura podczas zabiegu może spowodować nagłe odparowanie, zwłaszcza bardziej lotnych substancji aktywnych i zmniejszyć skuteczność zabiegu.
Reakcja roślin również jest zmienna. W niższej temperaturze wszystkie czynności życiowe rośliny przebiegają wolniej. Zastosowany dolistnie herbicyd powoli wnika do chwastów, a następnie wolno się rozprzestrzenia. Preparat staje się mniej skuteczny, jego początkowe działanie jest słabe, chwast zamiast ginąć wolno rośnie, stając się coraz silniejszy, jego kondycja wzrasta i ostatecznie nie ulega fitotoksycznemu działaniu herbicydu. W zbyt wysokich temperaturach na ogół nie musimy się obawiać o brak skuteczności chwastobójczej preparatu, jednak może wystąpić fitotoksyczne działanie w stosunku do zbóż. Zabiegi wykonywane podczas wysokiej temperatury oraz silnej operacji słońca jeszcze bardziej narażają rośliny zbożowe. Może to doprowadzić do poparzeń, przebarwień i rozkładu chlorofilu, a tym samym do zakłócenia procesu asymilacji i w najlepszym wypadku do chwilowego zahamowania rozwoju rośliny uprawnej.
Rozwiązaniem jest opracowanie danych dotyczących optymalnych zakresów temperatur, czyli takich, w których herbicyd jest już skuteczny, a jeszcze niefitotoksyczny dla rośliny uprawnej. Wymaga to określenia temperatur od minimalnych do maksymalnych, oczywiście najlepiej jest wykonywać zabiegi w przedziałach optymalnych. Jednak jak już wspomniano, istnieje wiele czynników wpływających na ochronę i z różnych powodów należy rozpatrzyć optymalny termin oprysku, uwzględniający temperaturę. Zagadnienie to dotyczy głównie zbóż ozimych. Są siane stosunkowo późno i niejednokrotnie osiągnięta faza ich wzrostu przypada na okres panowania zbyt niskich temperatur, w których działanie wielu herbicydów jest ograniczone. Jednak więcej problemów sprawia wiosna. Często, gdy powinny być wykonane pierwsze zabiegi, jest jeszcze za zimno, a te, które są zalecane późną wiosną lub wczesnym latem, niejednokrotnie przypadają na okres panowania wysokich temperatur. Dane szczegółowe zamieszczono w tabeli 3. Substancją najbardziej przystosowaną do niskich temperatur jest chlorotoluron. Zabieg jednym z herbicydów zawierających go w składzie można wykonać pod warunkiem, że na polu nie ma pokrywy śnieżnej. Ciecz opryskowa z tym związkiem nie zamarza do minus 3oC. W granicach 0oC można stosować fluorochloridon i pendimetalinę, preparaty przeznaczone tylko do zabiegów jesiennych. Minimalnej temperatury, zaledwie powyżej zera, wymaga popularny IPU, który nawet do optymalnego działania potrzebuje zaledwie 6-8oC. Również stosunkowo niewysokich temperatur (2-3oC) wymaga Solar 200 EC. Herbicyd ten jest zalecany z preparatami z grupy fenoksykwasów, które wymagają zdecydowanie wyższych temperatur. Jednak łącznie stosowane z Solarem 200 EC skutecznie działają w takim samym zakresie temperatur jak on sam. Tego typu tendencje obserwuje się także podczas stosowania innych herbicydów o różnych przedziałach temperatur minimalnych. Do herbicydów działających w niskich temperaturach należy także zaliczyć tribenuron metylu, czyli Granstar 75 WG. Pozostałe sulfonylomoczniki (np. amidosulfuron, chlorosulfuron, flupyrosulfuron, jodosulfuron) działają na ogół w zakresie około 5-8oC. Preparaty z tej grupy najczęściej są zalecane w przedziale dawek „od – do”. Stosowane w temperaturach minimalnych wymagają użycia najwyższych dawek z zalecanych. Odrębną grupę stanowią tzw. fenoksykwasy (2,4-D, MCPA, dichloroprop-p i mekoprop-p). Często towarzyszy im dikamba. Jedną ze wspólnych cech tych substancji aktywnych jest temperatura, w której skutecznie działają. Według różnych źródeł jest to przedział od 8 do 12oC. Zbliżona temperatura powinna panować w trakcie zabiegu, ale co najważniejsze – także przez co najmniej kilka godzin dziennie przez około tydzień od zabiegu. Pozwala to na wniknięcie i krążenie substancji aktywnych w roślinie, powodujące ich zniszczenie.
We wszystkich przypadkach, jeśli pozwalają na to fazy rozwojowe chwastów, zdecydowanie lepiej jest stosować preparaty w temperaturach optymalnych. Uzyskuje się wtedy pełną skuteczność i to niekoniecznie stosując dawki najwyższe. Temperatury maksymalne są zdecydowanie związane z bezpieczeństwem rośliny uprawnej. W takich warunkach należy unikać zabiegów, zwłaszcza podczas silnej operacji słońca. Również takich zabiegów lepiej nie wykonywać, gdy temperatura osiąga wartość graniczną; trzeba zawsze brać pod uwagę niedoskonałość termometru, pomyłki odczytu i dlatego lepiej zachować pewną tolerancję. Podczas zabiegów odchwaszczania w niskich temperaturach należy stosować na ogół dawki najwyższe z zalecanych, czyli najdroższe – jeśli nie jest to konieczne, nie ma sensu spieszyć się z zabiegiem. Do praktycznych zaleceń należy mierzenie temperatury w miejscu zabiegu, a więc w polu bezpośrednio nad glebą lub nad łanem zbóż. W przypadku stosowania 2- lub 3-składnikowych fabrycznych mieszanin zakresy temperatur należy sprawdzić w etykietach. Są one uzależnione od komponentów preparatu.
Rozporządzenia unijne
Przystąpienie Polski do UE zobowiązało krajowe władze do wprowadzenia w życie rozporządzeń Komisji Europejskiej dotyczących również wszystkich decyzji z zakresu ochrony roślin. Część z nich znalazła się w najnowszej Ustawie o ochronie roślin, inne są i będą regulowane rozporządzeniami na bieżąco. Wszystkie zasady dotyczące wprowadzania oraz zakazu wprowadzania poszczególnych substancji aktywnych reguluje przede wszystkim Dyrektywa 91/414/EEC. Jednym z ważniejszych dokumentów dla producentów, dystrybutorów i użytkowników środków ochrony roślin jest Aneks I tej Dyrektywy. Wymienione w nim substancje aktywne posiadają gwarancję obrotu przez okres 10 lat od daty wpisania. Komisja Europejska kontynuuje proces oceny substancji aktywnych stosowanych w ochronie roślin, planując jego zakończenie w roku 2008. Ale jak dotychczas, zboża „ucierpiały” w bardzo małym stopniu. W tabeli 4 zestawiono substancje aktywne, nazwy handlowe i urzędowy termin ich wycofania.
Wycofanie substancji aktywnych zamieszczonych w tabeli nie spowoduje żadnych ujemnych skutków w programach odchwaszczania zbóż. Cyjanzyna w formie herbicydu Bladex 500 EC ma bardzo małe zastosowanie w ochronie zbóż i wykorzystanie jej w tych uprawach było minimalne. Wycofanie dichloropropu praktycznie nie ma większego znaczenia, ponieważ w Aneksie I Dyrektywy 91/414/EEC pozostaje izomer tego związku – dichloroprop-p znajdujący się w kilku herbicydach. Prawdopodobnie zbliżony przebieg oceny będą miały substancje mekoprop i mekoprop-p. Fluoroglikofen to skuteczna substancja w zwalczaniu przytulii czepnej. Jednak obecny stan zabezpieczenia zbóż przed tym gatunkiem jest tak dobry, że wycofanie tej substancji aktywnej nie ma żadnego wpływu. Również wycofanie terbutryny nie ma większego wpływu na odchwaszczanie zbóż, zwłaszcza że producent już dawno wycofał herbicyd Logran Extra 62 WG z handlu.
Zakres herbicydów jakimi dysponują rolnicy do odchwaszczania zbóż, jest bardzo duży. Liczba wycofywanych herbicydów jest minimalna, natomiast rejestracja nowych, chociaż nieliczna, jest najbardziej dynamiczna w porównaniu z innymi uprawami. Posiadając taki wybór herbicydów i stosując się do podstawowych zaleceń stosowania, z pewnością można stwierdzić, że problemów w ochronie zbóż wysokiej jakości przed chwastami – praktycznie nie ma.