Für einige Landwirte in Wisconsin ist es jetzt schwieriger geworden, Riesenambrosie zu vernichten

Wenn Riesenambrosie sich auf einem Feld ausbreitet, verringert das hoch aufragende Unkraut die Erträge und schickt Schwaden seines bekanntermaßen allergieauslösenden Pollens in die Luft. Es gibt nur wenige Mittel, um dieser Plage Einhalt zu gebieten, insbesondere für Landwirte, die gentechnikfreie Sojabohnen anbauen. Einigen Landwirten in Wisconsin bleiben nun noch weniger Möglichkeiten.

Erschienen in Schädlingsbekämpfungswissenschaftjüngste Forschung von der University of Wisconsin–Madison und der University of Illinois Urbana-Champaign zeigt, dass einige riesige Ragweed-Populationen in Wisconsin eine Resistenz gegen eine wichtige Klasse von Nachauflaufherbiziden entwickelt haben, die als Protoporphyrinogenoxidase (PPO)-Hemmer (Herbizide der Gruppe 14) bekannt sind.

„Riesenambrosie lässt sich mit Herbiziden vor dem Auflaufen nur schwer bekämpfen, zum Teil weil die Samen größer sind und aus größeren Tiefen auftauchen können. Daher sind die Landwirte auf Produkte für das Nachauflaufen angewiesen. Für Leute, die gentechnikfreie Sojabohnen anbauen, sind diese Produkte für das Nachauflaufen ALS und PPO, und wir haben bei Riesenambrosie bereits eine ziemlich weit verbreitete ALS-Resistenz“, sagte Pat Tranel, Co-Autor der Studie und Professor an der Abteilung für Pflanzenwissenschaften des College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) in Illinois.

„Der Verlust von PPOs bedeutet im Grunde, dass Ihnen keine chemischen Optionen mehr zur Verfügung stehen“, fügte er hinzu.

Die Ergebnisse werden einige Landwirte in Wisconsin nicht überraschen. Rodrigo Werle, Co-Autor der Studie und außerordentlicher Professor und Unkrautforscher an der University of Wisconsin-Madison, sagt, dass Landwirte bereits 2018 erwähnten, dass PPOs nicht mehr so ​​gut wirkten.

„Wir dachten, sie hätten Probleme mit dem Zeitpunkt der Anwendung, sie hätten das ideale Zeitfenster für die Anwendung verpasst“, sagte Werle. „Aber die Züchter, mit denen wir zusammenarbeiteten, sind sehr kompetent und haben alles nach Vorschrift gemacht. Kleine Pflanzen wuchsen nach dem Besprühen nach, was ein Zeichen für Resistenz sein kann.“

Das Forschungsteam forderte die Landwirte auf, Samen von Pflanzen auf den betroffenen Feldern zu sammeln und einzusenden.

„Wir haben Fomesafen (einen PPO-Hemmer) in der 1- und 3-fachen Dosierung der auf dem Etikett angegebenen Menge getestet und viele Pflanzen haben überlebt. Dann haben wir die Dosis-Wirkungs-Beziehung für Fomesafen und Lactofen (ein weiteres PPO) getestet. Wir haben festgestellt, dass eine Population eine fast 30-fache Resistenz gegen Fomesafen und eine fast vierfache Resistenz gegen Lactofen aufweist“, sagte der leitende Studienautor Felipe Faleco, ein Doktorand an der UW-Madison.

Faleco ließ Pflanzen, die die einfache Gabe von Fomesafen überlebt hatten, bis zur Reife heranwachsen, sammelte dann Samen und übergab sie an Tranel, der zuvor die molekularen Grundlagen von ALS- und PPO-Resistenz bei Ambrosiaein naher Verwandter der Riesensorte.

„Wir haben die Gene für das PPO-Zielenzym sequenziert und die gleiche Mutation gefunden, die wir bei der Ambrosie gesehen hatten“, sagte Tranel. „Es gab wirklich keine anderen Mutationen, also ist das wahrscheinlich auch die Grundlage der Resistenz bei der Riesenambrosie.“

Tranels Gruppe ging noch einen Schritt weiter und entwickelte ein molekulares Werkzeug, mit dem Diagnoselabore PPO-Resistenzen erkennen und Landwirten schnelle Antworten bieten können.

Das Team aus Wisconsin testete auch auf Resistenzen gegen Acetolactatsynthase-Hemmer (ALS) und Glyphosat und fand vier Populationen mit Resistenzen gegen ALS und zwei Populationen mit Resistenzen gegen Glyphosat. Diese Arten von Resistenzen waren bereits bei Riesenambrosie dokumentiert worden, aber das Team fand auch eine Population mit Resistenzen gegen beide Wirkstoffe.

„Für uns in Wisconsin ist dies das erste Mal, dass wir zwei Arten von Resistenzen in einer einzigen Population von Riesenambrosie dokumentiert haben“, sagte Werle. „Das zeigt, dass nicht nur die Wasserhanfpflanze mehrere Resistenzen entwickelt. Wir müssen auch einige andere Unkräuter im Auge behalten.“

Die Resistenz gegen Glyphosat betrifft Anbauer von gentechnisch verändertem Soja, die in diesen Fällen auf PPO- und ALS-Herbizide zurückgreifen. Auch Anbauer von nicht gentechnisch verändertem Soja, die kein Glyphosat verwenden können, verlassen sich auf diese Chemikalien. Die Autoren sagen, dass angesichts der ALS- und PPO-Resistenz – im Wesentlichen ohne chemische Alternativen – mehr Anbauer von nicht gentechnisch verändertem Soja auf gentechnisch veränderte Sojabohnen umsteigen könnten.

„Landwirte pflanzen gentechnikfreie Sojabohnen wegen der Prämien; es gibt einen finanziellen Grund, diesen Weg zu gehen, auch wenn die Unkrautbekämpfung schwieriger ist“, sagte Werle. „Aber wenn ein Landwirt weiß, dass er mit dieser Art von Resistenz zu kämpfen hat, könnte ihn das daran hindern, gentechnikfreie Pflanzen nachhaltig oder profitabel anzubauen.“

Neben den möglichen Auswirkungen auf die Betriebsführung und den Gewinn sind die Erkenntnisse auch für Allergiker von Bedeutung.

„Da die Bauern mit der Bekämpfung der Ambrosie zu kämpfen haben, werden mehr Ambrosenarten entkommen und Pollen abgeben“, sagte Tranel. „Wenn Sie also in einer halbländlichen Gegend mit Mais- und Sojabohnenfeldern in der Nähe leben, ist es wahrscheinlich, dass mehr Pollen in der Luft sind.“