Kitekintés a világra, rezisztens pázsitfűfélék a kalászosokban

A Földünkön termesztett kultúrák közül a búza a legérintettebb a rezisztens gyomok megjelenésével, napjainkig 81 rezisztens gyomfajt írtak le búzában. A http://www.weedscience.org honlapon időszakosan frissítik és rendszerezik ezeket a kutatási eredményeket. A világszinten és Európában is jól észlelhető probléma, főleg a pázsitfűfélék (Poaceae) családjába tartozó fajok herbicidrezisztenciája, Magyarországon egyelőre még megbújik, de a nemzetközi tendenciákat, illetve a hazai növénytermesztési gyakorlatot is figyelembe véve várhatóan rövid időn belül számolhatunk vele.

Kalászosokban a pázsitfűfélék elleni védekezés komoly szakmai tudást igénylő feladat, hisz feltételezi a csíranövény, illetve az alkalmazható gyomirtó szerek hatásspektrumának ismeretét. Ha a körültekintő szerválasztás, és a megfelelő időjárási és technikai körülmények ellenére a gyomirtás hatékonysága mégis elmaradt az elvárttól, és a táblán csak egy-egy faj túlélő egyedei maradtak, akkor felmerülhet a gyanú, hogy herbicid rezisztens gyompopulációval van dolgunk. Rezisztens gyomnövény megjelenése esetén ugyanis a jól megválasztott készítmény is hatástalanná válik, vagy csak részleges hatékonyságot mutat.

Hiszem, hogy a herbicidrezisztencia megértéséhez - és ami a gyakorlat számára fontosabb - a kezeléséhez, nélkülözhetetlen a probléma megismerése. Ezért a legfontosabb kérdésekre igyekszem a gyakorlat számára is használható választ adni.

Mit jelent a rezisztencia?

A rezisztencia (ellenálló képesség) általánosságban az élőlények azon tulajdonsága, amelynek révén az őket érő káros hatásokat kivédik, közömbösítik. A herbicidrezisztencia egyoldalú herbicid nyomás hatására egy faj populációiban kialakuló azon öröklődő tulajdonság, melynek köszönhetően az eddig érzékeny gyomnövények ellenállóvá válnak az adott herbiciddel, vagy azonos hatásmechanizmusú herbicid csoportokkal szemben. 
Fontos azonban megjegyezni, hogy a rezisztens gyom fogalma nem egyenlő a nehezen irtható, veszélyes, nagy gazdasági kárral fenyegető gyomfaj fogalmával.

Hogyan alakul ki a rezisztencia?

A rezisztenciát nem a herbicidek alakítják ki, hanem az a növényekben bekövetkező spontán mutáció eredménye, amely egy természetes evolúciós folyamat. A herbicidrezisztencia kialakulása növeli az adott növény túlélési esélyeit, ezáltal alkalmazkodik a növény egy kellemetlen körülményhez, ami ebben az esetben a gyomirtószeres kezelés. A herbicidrezisztens növények túlélik a kezelést, virágot, majd termést hoznak. A rezisztenssé vált gyomnövény egyedeket rezisztens biotípusnak nevezzük. Idővel egy-egy rezisztens egyedből először kevert, majd később rezisztens állomány alakulhat ki.

A herbicidrezisztencia típusai

Ideális gyomirtás esetében, a szisztémikus herbicidek a kijuttatást követően a gyomnövényben felszívódnak, majd a hatáskifejtés helyéhez eljutva, a célenzimekkel kapcsolatba lépnek, mely során a herbicid aktív hatóanyaga kapcsolódik az enzimhez, ezáltal blokkolja a működését, és közvetve gátolja az adott enzim által katalizált életfolyamatokat.
Ha ez a folyamat egy örökletes változás következtében sérül, akkor kialakul a rezisztens gyomnövény. A mutáció – akár egy nukleotid csere következtében - megváltozott szerkezetű enzim molekulákat eredményezhet, amelynek következtében a hatóanyag már nem tud kapcsolódni az enzimhez, így az eddig hatékony herbicid elveszíti a hatását, a gyomnövény túléli a kezelést és magot érlelhet. Ez a hatáshely (target-site) rezisztencia, ami a herbicid rezisztenciának a legegyszerűbb és a legjobban detektálható formája. A hatáshely rezisztencia esetében a pontmutáció hatására alakul ki a rezisztens gyombiotípus, és válik ellenállóvá a herbiciddel szemben. A herbicidrezisztencia osztályozásában ugyan nem egységes a szakirodalom, de a hatáshely (target-site) rezisztencia fogalmát azonosan kezelik a világon, talán mert ez a legkönnyebben azonosítható rezisztencia típus. A hatáshely rezisztencia megjelenésének egyértelműen a monokultúrás termesztés, az azonos hatásmechanizmusú hatóanyagok rendszeres alkalmazása és a szisztémikus herbicidekre alapozott gyomirtási technológia kedvez.

A rezisztencia másik típusa a nem hatáshely (non-target-site) rezisztencia, ahol a változás nem a hatáshelyen következik be, hanem a herbicidekkel szembeni érzékenység fokozatosan csökken. Ez több okra vezethető vissza. Gátlódhat a hatóanyag felszívódása, vagy a növényen belüli szállítódása. A leggyakoribb folyamat, hogy a fokozott anyagcserével rendelkező egyedek, az intenzív anyagcseréjüknek köszönhetően lebontják a hatóanyag molekulát, mielőtt az kifejthetné a hatását (metabolikus rezisztencia). Általában a metabolikus rezisztenciával rendelkező gyomokon a herbicid-kezelést követően a gyomirtószer-csoportra jellemző tünetek ugyan először megjelennek, de idővel a kezelt gyomok túlélik a kezelést, és magot érlelnek, és a fokozatosan kialakuló populáció egyre ellenállóbbá válik az adott hatóanyaggal szemben. A metabolikus rezisztencia kialakulásának esélyeit növeli az osztott kezelés, az előírtnál alacsonyabb dózisok használata, valamint a rosszul időzített, megkésett kezelés is. 

Még két fogalmat, a keresztrezisztencia és a többszörös rezisztencia fogalmát is célszerű ismerni a gyakorló gazdának, hogy a rezisztens gyomok elleni védekezés startégiája érthető legyen.
Ha valamelyik hatóanyagcsoport egyik tagja ellen rezisztencia alakul ki, akkor gyakran mutatkozik keresztrezisztencia a hatóanyagcsoport további tagja, vagy akár azonos hatásmóddal rendelkező másik hatóanyagcsoport egy-egy tagja iránt. Keresztrezisztencia esetén a gyompopuláció rezisztens két vagy több különböző kemikáliával szemben, amelyeknek vagy azonos a hatáshelye, vagy ugyanaz az enzimrendszer bont le. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy nem elég, ha a gazda másik hatóanyagra vált, hanem eltérő hatóanyagcsoportot, más hatásmechanizmuson alapuló készítményt is kell választania ahhoz, hogy a rezisztens egyedeket is elpusztítsa.

Nehezíti a helyzetet a többszörös rezisztencia megjelenése is, mikor egy növényegyeden vagy akár populáción eltérő hatásmódú készítményekkel szemben alakul ki rezisztencia. 
Viszonylag rövid időn belül, már 1996-ban Belgiumban leírtak olyan parlagi ecsetpázsit populációt, ami öt különböző hatóanyagcsoporttal szemben bizonyult ellenállónak.

Mi befolyásolja a rezisztencia kialakulását?

A rezisztencia kialakulását nagyban befolyásolja a gyomnövény genetikailag meghatározott túlélési stratégiája. 

Nagy magmennyiség esetén nagyobb a rezisztenciát kialakító mutációk esélye is. 
A rezisztencia kialakulásának esélyeit továbbá befolyásolja, hogy a gyommagok milyen hosszan őrzik meg életképességüket a talajban. A talaj gyommagkészlete erős pufferhatást gyakorolhat, ami késlelteti a rezisztencia kialakulásának mértékét. Rövid életképességű magoknál a pufferhatás mértéke csökken.
A fenti tulajdonságok is meghatározzák, hogy a gyomok közül a genetikailag változékony, nagy maghozammal, és rövid csírázóképességgel rendelkező magról kelő pázsitfűfélék a legérintettebbek a herbicid rezisztenciában. Világszinten a pázsitfűfélék családjából 86 rezisztens gyomfajt írtak le, ezek közül az 1. táblázatban a Magyarországon is gyomosító fajokat emeltem ki. 

A rezisztencia kialakulását befolyásolja a növényvédőszer szelekciós nyomása is. Hasonlóan a rovar- vagy gombaölő készítményekhez, a perzisztens, hosszú hatástartammal rendelkező, illetve a szisztémikus, felszívódó szereknél nagyobb a rezisztencia kialakulásának a veszélye, mint a nem perzisztens, kontakt hatású készítményeknél. Ha a herbicid csak egy pontban fejti ki a hatását, akkor nagyobb eséllyel válik ellenállóvá vele szemben a gyomnövény. Továbbá meghatározó a populációban már eleve meglévő rezisztencia kezdeti gyakorisága is, ami az ALS-gátló készítmények esetében a legnagyobb.

A túlhasználat is befolyásolja a rezisztencia kialakulásának gyorsaságát. Minél gyakrabban használjuk ugyanazt a hatásmódú herbicidet, annál nagyobb esélyt adunk az ellenálló gyomok kiszelektálódására, illetve a már részleges vagy teljes rezisztenciával rendelkező gyomnövénynek a túlélésre, és ezáltal a rezisztencia tulajdonságának örökítésére. Idővel egy-egy rezisztens növényből számára kedvező körülmények között könnyen rezisztens állomány alakulhat ki.

Ha a gyomirtószer hatóanyag csoportokat hasonlítjuk össze, akkor megállapítható, hogy ALS-gátlókkal szemben alakul ki a legkönnyebben rezisztencia (1. ábra). 

Az első ALS-gátlókkal szemben ellenálló gyomnövényt 5 évvel az első ALS-gátló hatóanyag bevezetését követően, az USA-ban mutatták ki. Nemzetközi tapasztalatok alapján, monokultúrában akár már 3-5 év elegendő ahhoz, hogy a nagy magprodukcióval rendelkező rezisztens gyomnövények ellepjék a táblát, ha nem avatkozunk közbe. 

Kalászosokban az egyszikű gyomnövények közül Nyugat-Európában a parlagi ecsetpázsit ALS-gátlókkal és ACCáz gátlókkal szembeni rezisztenciája, Közép- és Kelet-Európában a nagy széltippan ALS-gátlókkal szembeni rezisztenciája, és mind Nyugat-, mind pedig Dél-Európában a ALS-gátlókkal és ACCáz gátlókkal szemben egyaránt rezisztens perjefajok (Lolium sp.) okozzák a legnagyobb problémát. 

Magyarországon egyelőre kalászosokban nem jegyeztek le rezisztens egyszikű gyomnövényt, az elmúlt években hazánkban megfigyelhető termesztés-technológiai trendek, viszont éberségre kell, hogy intsék a magyar gazdákat is. A szűkülő vetésváltás, a forgatás nélküli technológia terjedése egyértelműen az egyszikű gyomok terjedésének kedvez, és minél nagyobb az induló gyomnyomás, annál nagyobb az esélye a rezisztens gyombiotípus, majd a rezisztens populáció kialakulásának is.

Milyen jelekből következtethetünk a rezisztens biotípus megjelenésére?

A rezisztencia kialakulására az alábbi tényezők utalhatnak:

• Amennyiben a gyomirtás időzítése megfelelő volt, de hatása elmaradt az előző évektől, és a kezelést követően az alkalmazott készítmény spektrumába tartozó gyomfajt hagyott meg, akkor felmerülhet egy rezisztens biotípus megjelenése az adott területen.
• További figyelmet érdemel, ha a kezelt területen szabálytalan formájú gyomfoltok maradnak.

Rezisztencia gyanújakor célszerű a gyártó céggel és az illetékes megyei Növény- és Talajvédelmi Hatósággal felvenni a kapcsolatot, ahol segítséget tudnak nyújtani a rezisztencia gyanú megerősítésében vagy kizárásában, valamint a további célirányos lépések meghatározásában.

Hogyan védekezhetünk a rezisztens gyomnövények ellen?

A rezisztens gyomok kialakulásának késleltetése – vagy, ha már megjelent, a visszaszorítása - csak a gyomszabályozási módszerek integrálásával valósítható meg. 

A kizárólagosan alkalmazott kémiai gyomirtás csak egy ideig ad megfelelő megoldást, és rövid időn belül számolni kell a többszöri kijuttatás költségével, a magasabb árkategóriába tartozó készítmények szükségszerű alkalmazásával, és a többszörös rezisztencia kialakulásának lehetőségével is. 
Addig is a rezisztencia kialakulása késleltethető eltérő hatásmechanizmusú gyomirtó szerek kijuttatásával. Fontos azonban leszögeznünk azt, hogy ez nem azonos a gyakorlatban már egyre gyakrabban alkalmazott nemzetközi trendekből importált ötletekkel, azaz különböző készítmények alacsony dózisainak (Magyarországon engedélyezett minimum dózis alatti) keverésével, ami hosszú távon egyértelműen a herbicid rezisztencia kialakulásának esélyeit növeli.

A rezisztens gyomnövény gyanúja esetén, erősen ajánlott eltérő hatásmechanizmusú készítményre váltani.
Agrotechnikai módszerekhez tartozik, és az egyik legfontosabb elem a megfelelő vetésforgó alkalmazása, ami magában foglalja az egy- és kétszikű kultúrák és az őszi, illetve tavaszi vetésű növények váltakozását. Fontos, a jó versenyképességű fajták vetése, továbbá lehet próbálkozni a vetésidő és a vetőmagmennyiség változtatásával is. Fokozott figyelmet kell fordítani a rezisztens szaporító képletek tovább terjedésének megakadályozására is. A tisztítatlan vetőmag és a szennyezett művelő eszközök, különösen a betakarítás gépei a rezisztens fajok terjedésében meghatározóak.

A forgatás nélküli talajművelésre való átállás – a talajra gyakorolt pozitív hatása mellett - fokozza a rezisztencia kialakulásának kockázatát. Súlyos esetben mérlegelni kell a szántás gyomszabályozó hatékonyságát is, és végső esetben időnként vissza kell állítani az ekét a csatasorba.

Végső konklúzió

A rezisztencia kezelése tulajdonképpen versenyhelyzet ember és károsító között (legyen az rovar, gomba vagy gyom). Ki alkalmazkodik jobban a megváltozott körülményekhez? 
Közös érdek a rezisztencia kialakulásának késleltetése, a már kialakult probléma lokalizálása és gyors kezelése, hogy az egyébként is egyre fogyó hatóanyagpalettáról minél több készítményt és minél hosszabban tudjunk a jövőben alkalmazni.

Labant-Hoffmann Éva
Gyombiológus
Kaposvár