Odporność chwastów na herbicydy jest to dziedziczna zdolność roślin do przeżycia zabiegu herbicydowego, który w normalnych warunkach stosowania spowodowałby ich zniszczenie. Cecha odporności chwastów może dotyczyć jednej substancji aktywnej herbicydu (odporność pojedyncza) albo dwóch lub większej liczby substancji. Jeżeli chwast wykazuje odporność na co najwyżej dwa herbicydy, w tym należące do różnych grup chemicznych, ale o takim samym mechanizmie działania mamy do czynienia z odpornością krzyżową, natomiast w przypadku, gdy substancje te należą do różnych grup chemicznych i o różnym mechanizmie działania – z odpornością wielokrotną.

Różne mechanizmy odporności chwastów

Mechanizmy powstawania odporności u chwastów są złożone i w wielu przypadkach niedostatecznie rozpoznane. Roślina odporna może posiadać zmienione miejsce działania, w którym herbicyd nie jest w stanie wywołać zakłócenia procesu fizjologicznego (oporność w miejscu docelowym) lub wytwarzać procesy umożliwiające szybkie metabolizowanie (dezaktywację) herbicydu (odporność metaboliczna).

Różnice we wrażliwości na herbicydy pomiędzy biotypami danego gatunku chwastu określa się najczęściej poprzez ocenę redukcji biomasy roślin, na podstawie której wylicza się dawkę efektywną herbicydu, tzw. ED50. Jest to dawka herbicydu, która powoduje zniszczenie 50% badanej populacji chwastów. U roślin odpornych ED50 może przybierać wartości znacznie przekraczające dawkę zalecaną przez producenta.

We współczesnym rolnictwie zjawisko odporności jest coraz powszechniejsze i powoduje znaczne straty ekonomiczne w gospodarstwie oraz wpływa negatywnie na środowisko przyrodnicze.

Ponadto rozwój zjawiska wymusza intensyfikację ochrony herbicydowej, przez co większa ilość substancji aktywnej jest wprowadzanej do środowiska.

Odporność w populacji chwastów narasta powoli. Pierwsze osobniki odporne pojawiają się zwykle po kilku lub kilkunastu latach stosowania herbicydów. Predyspozycje do wytworzenia mechanizmu odporności są cechą genetyczną roślin.

Do chwastów o wysokim ryzyku powstawania odporności należą:

• wyczyniec polny,
• miotła zbożowa,
• mak polny,
• szarłat,
• komosa,
• życica,

natomiast średnie ryzyko wytworzenia odporności wykazują:

• gwiazdnica pospolita,
• starzec zwyczajny,
• owies, przymiotno,
• chwastnica,
• maruna,
• mozga.

Tempo narastania odporności zależy od mechanizmu działania substancji aktywnej. Największe ryzyko powstania odporności występuje w przypadku stosowania inhibitorów enzymu karboksylazy acetylo-CoA (ACC) (grupa HRAC 1) oraz inhibitorów enzymu syntazy acetolaktanowej ALS (grupa HRAC 2). Przeciętny czas powstawania odporności na sulfonylomoczniki wynosi 3-5 lat. W tabeli 1 przedstawiono ryzyko uodparniania się chwastów na poszczególne grupy HRAC.

Tabela 1. Ryzyko uodparniania się chwastów wg grup HRAC.
* dawne nazewnictwo grup HRAC

W Polsce zanotowano między innymi odporność:

• wyczyńca polnego – na jodosulfuron, mezosulfuron, fenoksaprop-P, pinoksaden;
• miotły zbożowej– na herbicydy sulfonylomocznikowe (ALS), takie jak: chlorsulfuron, jodosulfuron, sulfosulfuron, mezosulfuron, piroksysulam, propoksykarbazon, inhibitory ACC: fenoksaprop-P i pinoksaden oraz wycofany izoproturon;
• owsa głuchego – na inhibitory ACC i ALS;
• chabra bławatka – na inhibitory ALS i syntetyczne auksyny;
• maku polnego – na tribenuron-metylowy.

Odporność chwastów – kiedy powstaje i jak zapobiegać?

Ryzyko pojawienia się chwastów odpornych wzrasta również w wyniku uprawy roślin w monokulturze, która wymusza na rolnikach stosowanie przez wiele lat takich samych herbicydów (z substancją czynną z tej samej grupy chemicznej) lub herbicydów o tym samym mechanizmie działania. Również stosowanie na polu tylko uprawy bezorkowej, która powoduje kumulację substancji czynnej w wierzchniej warstwie gleby, sprzyja powstawaniu odporności u chwastów.

Pomimo, iż w międzynarodowej bazie chwastów odpornych na herbicydy wykazano 25 przypadków odpornych w Polsce, jednakże problem ten jest znacznie większy. Potwierdziły to między innymi ogólnopolskie badania prowadzone w ramach projektu pt. „Strategia przeciwdziałania uodparnianiu się chwastów na herbicydy jako istotny czynnik zapewnienia zrównoważonego rozwoju agroekosystemu”. Wykazały one występowanie wielu biotypów wyczyńca polnego i miotły zbożowej odpornych na różne substancje czynne oraz narastający problem odporności u maku polnego i chabra bławatka.

Najbardziej efektywnym działaniem w zapobieganiu powstawania i rozprzestrzeniania się chwastów odpornych na herbicydy jest integrowany system ochrony roślin, uwzględniający właściwą agrotechnikę, płodozmian oraz niechemiczne metody regulacji zachwaszczenia, dzięki którym można ograniczyć stosowanie herbicydów. W chemicznej strategii odchwaszczania upraw należy natomiast uwzględniać stosowanie herbicydów z różnych grup chemicznych i o różnym mechanizmie działania. Przy wyborze herbicydu do zabiegu warto skorzystać z tabel klasyfikujących herbicydy według mechanizmu działania (grupy HRAC). Stosowanie rotacji herbicydów o różnym mechanizmie działania znacznie opóźnia powstawanie odporności u roślin. Skutecznym sposobem na efektywne wyeliminowanie chwastów z łanu, również tych odpornych, może być aplikowanie zbiornikowych mieszanin herbicydów, mających w swym składzie preparaty o różnym mechanizmie działania.