Кіріспе

Қажетсіз өсімдіктерді жоюға арналған химиялық заттардың түрі. Гербицидтер (/us/'/ɜːr//b//ɪ//s//aɪ//d//z/, /uk/'/h//ɜːr// /), сонымен қатар, көбінесе арамшөптерге қарсы қолданылатын заттар деп аталады, бұл жағымсыз өсімдіктерді, яғни арамшөптерді бақылауға арналған заттар. Таңдамалы гербицидтер нақты арамшөп түрлерін жояды, ал қажетті егінді зиянсыз қалдырады, ал таңдамалы емес гербицидтер (кейде "толық арамшөптерді жоюшылар" деп аталады) өсімдіктерді ешқандай таңдаусыз өлтіреді. Гербицидтердің, азотты тыңайтқыштардың және жақсартылған сорттардың бірлескен әсері 1900 жылдан 2000 жылға дейін негізгі дақылдардың өнімділігін (гектарға) 3 еседен 6 есеге дейін арттырды. 2012 жылы АҚШ-та қолданылған гербицидтердің шамамен 91% -ы, салмағы бойынша есептегенде, ауыл шаруашылығында қолданылды. 2012 жылы әлемдегі пестицидтерге жұмсалған шығындар шамамен 24,7 миллиард долларды құрады; гербицидтер осы сатудың шамамен 44% -ын құрады және ең ірі үлесін құрады, одан кейін инсектицидтер, фунгицидтер және фумиганттар келді. Кейбір жағдайларда, белгілі бір құралымдар кесуден кейін қатты ағаш түрлерін жойып, қылқан жапырақты ағаштарға жағдай жасауға, сондай-ақ жайылым жүйелеріне де әсер етеді.

Тарих

Гербицидтерді кеңінен қолдануға дейін, арамшөптерді бақылау үшін топырақтың pH деңгейін, тұздылығын немесе құнарлылығын өзгерту сияқты егіс шаралары қолданылған. Механикалық бақылау, соның ішінде топырақ өңдеу және су басу да арамшөптерді бақылау үшін пайдаланылды. 19-шы ғасырдың соңы мен 20-шы ғасырдың басында күкірт қышқылы, мырыш, мыс тұздары, керосин және натрий хлораты сияқты бейорганикалық химиялық заттар арамшөптерді жою үшін қолданылды, бірақ бұл заттар уытты, өртке қауіпті немесе коррозиялық болды және арамшөптерді бақылауда қымбат әрі тиімсіз еді.

Бірінші гербицидтер

Негізгі табыстар Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Ұлыбритания мен АҚШ-та тәуелсіз түрде жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде гербицидтерді соғыста пайдалану мүмкіндігін қарастырудан туындады. 2,4 D қосылысын алғаш рет В. Г. Темплмен «Империал Химикал Индастриз» компаниясында синтездеді. 1940 жылы оның индолацетат қышқылы және нафталин ацетат қышқылымен жұмысы «тиісті түрде қолданылған өсу заттары дәнді дақылдарға зиян келтірмей, кейбір кең жапырақты арамшөптерді өлтіретінін» көрсетті, бірақ бұл заттар микроорганизмдердің ыдырауына байланысты топырақта тым қымбат және аз уақытқа ғана сақталады, сондықтан оларды практикалық ауыл шаруашылығында қолдану мүмкін емес еді. 1941 жылға қарай оның командасы 2,4 D-ді қоса алғанда, төмен құнмен және жақсы тиімділікпен бірдей нәтижеге қол жеткізу үшін химиялық заттардың кең ауқымын синтездеуге жетті. Сол жылы АҚШ-та Р. Покорный да осыған қол жеткізді. Сол сияқты, Ротамстед тәжірибелік станциясында Джуда Хирш Квастель басқарған команда да осы жаңалықты жасады. Квастелге Ауыл шаруашылығы зерттеулер кеңесі (АЗК) егін өнімділігін арттыру әдістерін табуды тапсырды. Ол топырақты инерттік емес, динамикалық жүйе ретінде талдап, перфузия сияқты әдістерді қолданды. Квастел түрлі өсімдік гормондарының, тежегіштердің және басқа да химиялық заттардың топырақтағы микроорганизмдердің белсенділігіне тигізетін әсерін сандық түрде анықтап, олардың өсімдіктердің өсуіне тікелей әсерін бағалай алды. Толыққанды жұмыс құпия сақталғанымен, соғыстан кейін 2,4 D қосылысын қоса алғанда, кейбір жаңалықтар коммерциялық мақсатта пайдаланылды. 1946 жылы 2,4 D коммерциялық түрде қолданысқа енгізілген кезде, ол алғашқы сәтті селективті гербицидке айналып, әлемдік ауыл шаруашылығы өнімділігінде революция жасады. Ол бидай, жүгері, күріш және ұқсас дәнді дақылдарда арамшөптерді тиімді жоюға мүмкіндік берді, себебі ол дикотиледілерді (кең жапырақты өсімдіктерді), бірақ көптеген монокотиледілерді (шөптерді) өлтіреді. 2,4 D-нің төмен құны оны бүгінгі күнге дейін қолдануға мүмкіндік берді және ол әлемдегі ең көп қолданылатын гербицидтердің бірі болып табылады. Басқа қышқыл гербицидтер сияқты, қазіргі құралымдары амин тұзын (көбінесе триметиламин) немесе бастапқы қосылыстың көптеген эфирлерін қолданады.

Қосымша ашылулар

Триазин гербицидтерінің отбасысы, атразинды қамтиды, 1950 жылдары енгізілді; олар қазіргі таңда жер асты суларының ластануына байланысты ең үлкен алаңдау тудыратын гербицидтер отбасы болып саналады. Атразин бейтарап pH-тан жоғары топыраққа қолданғаннан кейін тез (бірнеше апта ішінде) ыдырамайды. Сілтілі топырақ жағдайында, атразин жауыннан кейін топырақ суларымен бірге топырақ профиліне, тіпті жер асты суларына дейін жуылып, жоғарыда айтылған ластануға себеп болуы мүмкін. Сондықтан атразиннің "кейінге қалдыру" қасиеті бар, бұл гербицидтер үшін көбінесе ұнамсыз қасиет. Глифосат алғаш рет 1950 жылдары синтезделген, бірақ оның гербицидтік белсенділігі тек 1960 жылдары анықталды. Ол 1971 жылы Roundup деген атпен сатылымға түсті. Глифосатқа төзімді дақылдардың пайда болуы оның өсіп жатқан дақылдардағы селективті арамшөптермен күресуде кеңінен қолданылуына әкелді. Гербицид пен төзімді тұқымның үйлесімі 1990 жылдардың соңында тұқым және химия өнеркәсібінің бірігуіне ықпал етті. Ауыл шаруашылығы мен бағбанда қолданылатын көптеген қазіргі гербицидтер қолданғаннан кейін қысқа мерзімде ыдырау үшін арнайы жасалған.

Терминология

Гербицидтерді әр түрлі жолмен жіктеуге/топтастыруға болады; мысалы, олардың әсер ету деңгейіне, қолданылу уақытына, қолдану тәсіліне, әрекет ету механизміне және химиялық құрамына қарай.

Таңдаушылық

Гербицидтің химиялық құрылымы оның тиімділігіне маңызды әсер етеді. 2,4 D, мекопроп және дикамба көптеген кең жапырақты арамшөптерді жояды, бірақ шөптерге тиімсіз болып қалады. Химиялық қоспалар таңдаулылыққа әсер етеді. Үстіңгі белсенді заттар шашырату ерітіндісінің физикалық қасиеттерін және гербицидтің жалпы фитотоксикалық әсерін өзгертеді, транслокацияны күшейтеді. Гербицидтік сақтандырғыштар өсімдіктің гербицидке төзімділігін арттыру арқылы таңдаулылықты арттырады, бірақ гербицидтің арамшөпке зиян келтіруіне мүмкіндік береді. Таңдаулылық қолдану жағдайы мен техникасына байланысты анықталады. Климаттық факторлар – ылғалдылық, жарық, жауын-шашын және температура сіңіруге әсер етеді. Жапыраққа шашыратылатын гербицидтер жоғары ылғалдылықта жапыраққа оңай сіңеді, себебі шашырату тамшысының кебу уақытын ұзартады және қабықшаның гидратациясын арттырады. Күшті жарық кейбір гербицидтерді ыдыратып, жапырақ қабығының қалыңдауына себеп болуы мүмкін, бұл сіңіруге кедергі келтіреді. Жауын-шашын жапыраққа шашыратылған кейбір гербицидтерді жуып кетіруі мүмкін, бірақ топыраққа шашыратылған гербицидтердің тамырлармен сіңірілуін күшейтеді. Құрғақшылыққа ұшыраған өсімдіктер гербицидтерді аз тасымалдайды. Температураның жоғарылауымен гербицидтердің тиімділігі төмендеуі мүмкін. Суық ауа райында сіңіру және тасымалдау азаюы мүмкін.

Селективті емес гербицидтер

Өнеркәсіптік алаңдарды, қиындыларды, теміржолдарды және теміржол жағалауларын тазалау үшін жалпыға белгілі жапырақ түсіргіштер деп аталатын таңдаусыз гербицидтер қолданылады. Паракват, глюфосинат және глифосат таңдаусыз гербицидтер болып табылады. Осылайша, АССэ-ингибиторлары шөптегі өсу конусының жасуша мембранасын құруға әсер етеді. Шөптердің АССэ ферменттері осы гербицидтерге сезімтал, ал екіжарнақты өсімдіктердің АССэ ферменттері сезімтал емес. АЛС-ингибиторлары: Ацетолактат синтетаза (АЛС; сондай-ақ ацетогидроксиқышқыл синтетазасы немесе АХАС) - тармақталған тізбекті аминқышқылдарының (валин, лейцин және изолейцин) синтезіндегі алғашқы қадамның бір бөлігі. Бұл гербицидтер әсер еткен өсімдіктерді осы аминқышқылдарынан бірте-бірте ажыратады, бұл ДНК синтезінің тоқтауына әкеледі. Олар шөптерге де, екіжарнақты өсімдіктерге де әсер етеді. АЛС-ингибиторларының қатарына әртүрлі сульфонилмочевиналар (СМ) (мысалы, флазасульфурон және метсульфурон метил), имидазолинондар (ИМИ), триазолопиримидиндер (ТП), пиримидинил оксибензоаттар (ПОБ) және сульфониламинокарбонилтриазолинондар (СКТ) кіреді. АЛС биологиялық жолы тек өсімдіктер мен микроорганизмдерде ғана кездеседі (бірақ жануарларда емес), сондықтан АЛС-ингибиторлары ең қауіпсіз гербицидтердің бірі болып табылады. ЭПСС-ингибиторлары: Энолпирувилшикимат-3-фосфат синтетаза ферменті (ЭПСС) триптофан, фенилаланин және тирозин аминқышқылдарын синтездеуге қолданылады. Олар шөптерге де, екіжарнақты өсімдіктерге де әсер етеді. Глифосат (Раундап) - топырақпен жанасқанда белсенділігін жоятын жүйелік ЭПСС-ингибиторы. Бұл топқа хлорбромурон, пиразон, изопротурон, бромацил және тербацил кіреді. I фотожүйе ингибиторлары ферредоксиндерден электрондарды ұрлайды, әсіресе FeS-тен Fdx-ке NADP+ арқылы қалыпты жолды, бұл электрондардың оттегіге тікелей түсуіне әкеледі. Нәтижесінде реактивті оттегі түрлері пайда болады және жасушаның қалыпты көтере алатын деңгейден асып түсетін тотығу реакциялары жүзеге асырылады, бұл өсімдіктің өліміне әкеледі. Бипиридиний гербицидтері (мысалы, дикват және паракват) осы тізбектегі FeS-тен Fdx-ке өтуді тежейді, ал дифенил эфир гербицидтері (мысалы, нитрофен, нитрофлюорфен және ацифлюорфен) Fdx-тен NADP+ ке өтуді тежейді. Тирозин ыдырау өнімдері өсімдіктерде хлорофиллді күн сәулесінен қорғайтын каротиноидтарды жасау үшін қолданылады. Егер бұл орын алса, өсімдіктер хлорофиллдің толық жоғалуынан ақ түске айналады және өледі. Мезотрион және сулкотрион - бұл кластағы гербицидтер; осы кластағы гербицидтерді әзірлеу барысында нитизинон препараты табылды. Әсер ету механизміне негізделген жіктелімдерге қосымша, гербицидтер көбінесе олардың химиялық құрылымы немесе мотивтері бойынша жіктеледі. Ұқсас құрылымдық типтер ұқсас әрекет етеді. Мысалы, арилоксифеноксипропионат гербицидтері (диклофоп, хлоразифоп, флуазифоп) барлығы АССэ-ингибиторлары ретінде әрекет етеді. Гербицидтердің химиялық топтарын білу әсер ету орнына қарсы тұруды басқарудың қысқа мерзімді стратегиясы болып табылады. Феноксиуксус қышқылы табиғи ауксин индолуксус қышқылының (ИАА) көшірмесін жасайды. Бұл топқа MCPA, 2,4 D және 2,4,5 T, пиклорам, дикамба, клопиралид және триклопир кіреді.

WSSA және HRAC жіктеуіші

Американың арамшөптік ғылым қоғамы (WSSA) және гербицидтерге төзімділік және әлемдік дәндер (HRAC) жүйелерін пайдалана отырып, гербицидтер әсер ету механизмі бойынша жіктеледі. Көбінесе Гербицидтерге қарсы іс-қимыл комитеті (HRAC) және Американың арамшөп ғылыми қоғамы (WSSA) бірлесіп жіктеу жүйесін әзірледі. WSSA және HRAC жүйелеріндегі топтар сандар мен әріптермен белгіленеді, бұл пайдаланушыларға гербицидтің әсер ету механизмін білуге көмектеседі және төзімділікті басқару бойынша дәл ұсыныстар беруге мүмкіндік береді.

Пайдалану және қолдану

Гербицидтердің көпшілігі жердегі жабдықтарды пайдалана отырып, су негізіндегі шашыма ретінде қолданылады. Жердегі жабдықтардың құрылымы әртүрлі, бірақ үлкен аумақтарды ұзын тіреулермен жабдықталған немесе белгілі бір арақашықтықта орналасқан шашыма саптамаларымен жабдықталған өздігінен жүретін шашыма машиналары арқылы шашыруға болады. Сүйретін, қолда ұсталатын, тіпті атпен сүйретін шашыма машиналары да қолданылады. Үлкен аумақтарда гербицидтер кейде вертолеттер немесе ұшақтар арқылы немесе суару жүйелері арқылы (химигация деп аталады) әуеден қолданылуы мүмкін. Арамшөптерді сүрту әдісі де қолданылады, онда гербицидпен ылғалданған мата тіреуге ілініп, биік арамшөптердің үстінен сүйреліп немесе домалатылып өтеді. Бұл биік шөптесін арамшөптерді тікелей жанасу арқылы өңдеуге мүмкіндік береді, ал төмендегі шөптесіндегі туысқан, бірақ қажетті қысқа өсімдіктерге әсер етпейді. Бұл әдістің артықшылығы – шашыманың таралуын болдырмау. Уэльсте су жолдарындағы MCPA деңгейін төмендету мақсатында 2015 жылы арамшөп сүргішін тегін жалға алу бағдарламасы іске қосылды. Орман шаруашылығындағы ерте өсу кезеңдерінде айырмашылық аз, өсіп келе жатқан ағаштар мен бір жылдық егістер арасындағы биіктік ұқсастығы арамшөптермен бәсекелесуде ұқсас мәселе тудырады. Бірақ бір жылдықтардан айырмашылығы, одан кейін қолдану көбінесе қажет емес және осылайша көбінесе ағаш өсірудің өнімді экономикалық циклдары арасындағы үзілісті қысқарту үшін қолданылады. Вьетнам соғысы кезінде АҚШ әскерінің гербицидтерді химиялық қару ретінде қолдануы вьетнамдықтарға және химиялық заттарды қолданған АҚШ әскерлеріне айқын, ұзақ мерзімді әсер етіп қалды. Соғыс кезінде Оңтүстік Вьетнамның 20%-дан астам орман және 3,2%-ы егістік жерлері кем дегенде бір рет шашырылды. Вьетнам үкіметі Вьетнамда 4 миллионға жуық адам дефолианттарға ұшырағанын және 3 миллионға жуық адам "Апельсин агентінен" ауырып қалғанын мәлімдеді, ал Вьетнамның Қызыл Кресті 1 миллионға жуық адам "Апельсин агентіне" ұшырау салдарынан мүгедек болып қалғанын немесе денсаулықтары нашарлағанын бағалап отыр. АҚШ үкіметі бұл сандарды сенімсіз деп сипаттады.

Адам денсаулығы

Жалпы, көптеген гербицидтердің денсаулыққа және қоршаған ортаға тигізетін әсері туралы көптеген сұрақтар туындайды, себебі гербицидтердің саны көп және олардың әсер ететін нысаналары сан алуан, көбінесе күтілмеген. Мысалы, 1995 жылы 13 ғалымнан тұратын комиссия 2,4-D-нің канцерогендік қасиеттерін зерттегенде, 2,4-D-нің адамдарда қатерлі ісіктің пайда болуына ықпал ету мүмкіндігі туралы әртүрлі пікірлер білдірді. 1992 жылға дейін фенокси гербицидтері туралы зерттеулер жеткіліксіз болғандықтан, осы гербицидтерден туындайтын әртүрлі қатерлі ісіктердің қаупін дәл бағалау мүмкін болмады, тіпті бұл гербицидтердің жұмсақ тіндер саркомасы және Ходжкин емес лимфома қаупін арттыратынына дәлелдер күшейгеніне қарамастан. Гербицидтердің уыттылығы өте әртүрлі, сонымен қатар, олардың белгілі бір мөлшерде тез сіңірілуінен туындайтын жедел уыттылығы және ұзақ мерзімді қоршаған ортаға және кәсіби әсер етуден туындайтын созылмалы уыттылығы бар. Гербицидтерге қатысты көпшіліктің күдігі, көбінесе, дұрыс жедел уыттылық туралы мәлімдемелер мен ұсынылған дозада созылмалы уыттылықтың жоқтығы туралы дағы дұрыс мәлімдемелер арасындағы шатасудан туындайды. Мысалы, таловамин адъюванттары бар глифосаттың құрамы жедел уытты болғанымен, АҚШ Денсаулық сақтау министрлігінің 23 жылға созылған зерттеуі, 90 000 фермерлік отбасының мүшелері арасында оның қолданылуының қатерлі ісік сияқты денсаулық мәселелерімен байланысы жоқ екенін көрсетті. Яғни, зерттеу созылмалы уыттылықтың жоқтығын көрсетеді, бірақ гербицидтің жедел уыттылығына күмән келтірмейді. Кейбір гербицидтер терідегі бөртпелерден бастап өлімге дейін әртүрлі денсаулық әсерлерін тудыруы мүмкін. Залалдану жолы қасақана немесе қасақана емес тікелей тұтынудан, дұрыс қолданылмаған гербицидтің адамдармен немесе жануарлармен тікелей байланысуынан, ауадан шашылған препараттарды жұтудан немесе егін жинау алдындағы белгіленген мерзімнен бұрын тамақ тұтынудан туындауы мүмкін. Кейбір жағдайларда, кейбір гербицидтер сіңу немесе жер бетіндегі ағыс арқылы жер асты суларын немесе алыс жер бетіндегі су көздерін ластауы мүмкін. Жалпы, гербицидтердің тасымалдануына ықпал ететін жағдайлар қатарында қатты дауылдар (әсіресе қолданғаннан кейін көп ұзамай) және гербицидтерді сіңіруге немесе ұстап қалуға қабілеті шектеулі топырақтар бар. Гербицидтердің тасымалдану ықтималдығын арттыратын қасиеттеріне тұрақтылық (тозуға төзімділік) және судағы жоғары ерігіштік жатады. Фенокси гербицидтерінің ТХДД сияқты диоксиндермен ластануы туралы хабарлар бар; зерттеулер мұндай ластанудың осы гербицидтерге кәсіби жолмен ұзақ уақыт бойы әсер етуден кейін қатерлі ісікке шалдығу қаупінің аздап артуына әкелетінін көрсетті. Триазинге ұзақ уақыт бойы әсер етудің сүт безі қатерлі ісігінің қаупінің артуымен байланысы болуы мүмкін, бірақ себеп-салдарлық байланыс әлі де нақты емес. Гербицид өндірушілер өз өнімдерінің қауіпсіздігі туралы кейде жалған немесе бұрмалаушы мәлімдемелер жасайды. Химиялық өндіруші Monsanto компаниясы Нью-Йорк штатының бас прокуроры Деннис Вакконың қысымынан кейін жарнамасын өзгертуге келісті; Вакко оның глифосат негізіндегі гербицидтері, соның ішінде Roundup, үстел тұзынан қауіпсіз және сүтқоректілерге, құстарға және балықтарға "практикалық түрде улы емес" деген жалған мәлімдемелерге наразылық білдірді (мұндай мәлімдеме жасалғанын дәлелдеу қиын). Roundup улы және 85-200 мл мөлшерде жұтылғанда өлімге әкелуі мүмкін, бірақ 500 мл мөлшерде жұтылғанда да жеңіл немесе орташа симптомдар ғана байқалады. Tordon 101 құрамының өндірушісі (Dow AgroSciences, Dow Chemical Company компаниясына тиесілі) Tordon 101-дің жануарлар мен жәндіктерге әсер етпейтінін мәлімдеді, бірақ активті компоненті пиклорамның егеуқұйрықтарда жүргізілген зерттеулерде күшті канцерогендік белсенділігінің дәлелдеріне қарамастан.

Экологиялық әсерлері

Гербицидтерді қолдану әдетте қоршаған ортаның көптеген жақтарына теріс әсер етеді. Жәндіктер, мақсатталмаған өсімдіктер, жануарлар және су экосистемалары гербицидтердің салдарынан ауыр зақымдануға ұшырайды. Әсерлер өте әртүрлі болуы мүмкін.

Су жануарлары

Атразин су өмірінің көбею мінез-құлқына әсер етеді деп жиі айыпталады, бірақ деректер бұл мәлімдемені растамайды.

Құс популяциялары

Құстар популяциясы – гербицидтердің салдарынан болатын зақымның көптеген көрсеткіштерінің бірі. Көрінетін әсерлердің көпшілігі уыттылықтан емес, мекендеу ортасының өзгеруінен және құстардың тамақ немесе панаға қолданатын түрлерінің азаюынан туындайды. Орман шаруашылығында, ағаш кесуден кейін белгілі бір өсімдіктердің өсуін жақсарту үшін қолданылатын гербицидтер құстар популяциясының айтарлықтай төмендеуіне себеп болуы мүмкін. Құстарға аз зиянды гербицидтер қолданылған жағдайда да, олар құстардың тіршілік етуіне қажетті көптеген өсімдік түрлерінің мөлшерін азайтады. Ұлыбританиядағы ауыл шаруашылығында гербицидтерді қолдану, гербицидтермен жойылған арамшөптерге тәуелді тұқым жейтін құстар түрлерінің азаюымен байланысты. Жаңа тропикалық ауыл шаруашылығы аймақтарында гербицидтерді көптеп пайдалану, мұндай ауыл шаруашылығы жерлерінің көшпенді құстар үшін пайдалы болуын шектейтін көптеген факторлардың біріне айналды.

Қарсылық

Арамшөптерді жою үшін гербицидтерді қолданудың басты қиындықтарының бірі – өсімдіктердің гербицидтерге төзімділік қасиетін дамытуы, нәтижесінде гербицидтер мақсатты өсімдіктерге қарсы тиімсіз болады. Белгілі 31 гербицид әсер ету механизмінің ішінде, арамшөптер 21-іне төзімділікке ие болды. 268 өсімдік түрінің кем дегенде бір рет гербицидтерге төзімділік дамытқаны белгілі. Гербицидтерге төзімділік алғаш рет 1957 жылы анықталды және содан бері әлемнің 30 түбіртек отбасынан шыққан арамшөп түрлерінде қайталап дамыды. Гербицидтерге төзімділік бүкіл әлемдегі егін өндірісінде маңызды мәселеге айналды. Гербицидтерге төзімділік көбінесе оларды шамадан тыс пайдаланумен және зардап шеккен арамшөптерге тигізетін эволюциялық қысыммен байланысты. Төзімділікті азайту үшін гербицидтерді ауыстырып қолдану бағдарламалары, әсіресе әртүрлі әсер ету механизмі бар гербицидтер қолданылатын кезде, кеңінен қолданылып келеді. Бұл арамшөптерге өте күшті таңдау қысымын жасады, глифосатқа төзімділік беретін мутациялардың сақталуына және таралуына ықпал етті. Дегенмен, 2015 жылы өткізілген кең ауқымды зерттеулер айналымның нәтижесінде гербицидтерге төзімділіктің артуын көрсетті және бір уақытта қолдану үшін бірнеше гербицидті араластыруды ұсынды. 2023 жылғы мәліметтерге сәйкес, гербицидтерді біріктірудің тиімділігі де күмәнді, әсіресе мақсат емес объектілерге төзімділіктің өсуіне байланысты. Өсімдіктер атразинге және АЛС ингибиторларына салыстырмалы түрде ертерек төзімділік танытты, бірақ соңғы кезде глифосатқа төзімділік күрт өсті. Марстайл – глифосатқа төзімділік дамыған арамшөптердің бірі. Глифосатқа төзімді арамшөптер АҚШ-тың кейбір штаттарында соя, мақта және жүгері егілетін шаруашылықтардың көп бөлігінде кездеседі. Басқа да көптеген гербицидтерге төзімді арамшөптер таралып жатыр. Жаңа гербицидтер коммерциялық өндіріске жақын, бірақ олардың ешқайсысының әрекет ету механизміне төзімділік қабілеті жоқ. Көптеген гербицидтер барлық арамшөптерді жоя алмайтындықтан, фермерлер төзімді арамшөптердің дамуын тоқтату үшін егін мен гербицидтерді ауыстырып отырғызады. 2008-2009 жылдары Миссури штатының 41 округінде сулы қымыздың 144 популяциясын зерттеу нәтижесінде 69%-ы глифосатқа төзімді екені анықталды. 2011 және 2012 жылдары Айова штатының 500-ге жуық участағы арамшөптердің сулы қымыз үлгілерінің шамамен 64%-ы глифосатқа төзімді екенін көрсетті. 2023 жылға қарай 58 арамшөп түрі глифосатқа төзімділік танытты. Әртүрлі биологиялық әсер ету механизмдері бар бірнеше гербицидке төзімді арамшөптердің саны артып келеді. Миссуриде сулы қымыз үлгілерінің 43%-ы екі түрлі гербицидке, 6%-ы үш, ал 0,5%-ы төрт гербицидке төзімді болды. Айова штатында сулы қымыз үлгілерінің 89%-ы екі немесе одан да көп гербицидке, 25%-ы үш, ал 10%-ы бес гербицидке төзімді. 2020 жылы АҚШ-тың Теннесси штатындағы гольф алаңынан жиналған жылдық көк шөптер бірден жеті гербицидке төзімді екені анықталды. Қатты раушан шөп пен бір жылдық көк шөп гербицидтердің ең көп санына төзімділік танытқан түрлер ретінде ерекшеленеді, екеуі де 12 түрлі әсер ету механизміне төзімділігі расталды; алайда, бұл көрсеткіш түрлерде гербицидтерге төзімділіктің қанша түрі пайда болғанын көрсетеді, бірақ бір өсімдікте бір мезгілде қаншасы табылғанын емес. 2015 жылы Монсанто дикамбаға да, глифосатқа да төзімді өсімдік тұқымдарының түрлерін шығарды, бұл дақылдарға зиян келтірмей, егістіктерде әртүрлі гербицидтерді қолдануға мүмкіндік берді. 2020 жылы, дикамбаға төзімді тұқым шығарылғаннан кейін бес жыл өткен соң, бір жерде дикамбаға төзімді Палмер амарантының алғашқы мысалы табылды.

Қарсылықты басқару

Гербицидтерге төзімділік – ауыл шаруашылығындағы маңызды мәселе – бірқатар өнімдерде әртүрлі әсер ету механизмі бар гербицидтердің үйлесімді қолданылуына әкеліп соқты. Кешенді зиянкестерді басқару жүйесінде гербицидтер басқа зиянкестерді бақылау әдістерімен бірге қолданылуы мүмкін. Арамшөптерді кешенді басқару (IWM) тәсілі арамшөптермен күресу және олардың төзімділігінің пайда болуын болдырмау үшін бірнеше тактиканы пайдаланады. Бұл тәсіл гербицидтерге тәуелділікті азайтады, демек таңдау қысымы төмендеуі керек. USEPA төзімділікті басқару бойынша ұсынымдарына сәйкес келетін толыққанды белгіленген үлгіні 2022 жылы жаңартылған хлорансулам метилі гербицидінің үлгілік белгісінде көруге болады. Гербицидтерді экономикалық шекті деңгейге дейін оңтайландыру қажетсіз гербицид қолданудан сақтауға және таңдау қысымын азайтуға мүмкіндік береді. Гербицидтерді олардың ең жоғары тиімділігімен пайдалану үшін қолдану уақыты, дозасы, қолдану әдісі, топырақ және климаттық жағдайлар жақсы нәтиже беруіне көз жеткізу қажет. Ұлыбританияда Alopecurus myosuroides (қара шөп) және Avena тұқымдасы (жабайы сұлы) сияқты жартылай төзімді шөптесіндерді гербицидтерді 2-3 жапырақ кезеңінде қолданғанда тиімді бақылауға болады, ал 2-3 сабақ кезеңіндегі кейінгі қолданулар сәтсіз аяқталуы мүмкін. Даланың тек зиянкестерге ұялаған бөліктеріне гербицид шашу – жалпы гербицид қолдануды азайтудың тағы бір жолы.

Шаруашылық үрдісі мен қарсылық: кейс зерттеу

1970 жылдары көптеген австралиялық қой шаруалары жайылымдарында тек бидай өсіре бастағаннан кейін, гербицидтерге төзімділік Австралия ауыл шаруашылығында өзекті мәселеге айналды. Егілген қара бидай қойларды жаюға қолайлы болғанымен, бидаймен күшті бәсекелестікке түсті. Қара бидай көп мөлшерде тұқымдар өндіреді, егер оны бақылаусыз қалдырса, егістікті толығымен жабуы мүмкін. Гербицидтер тиімді бақылауды қамтамасыз етті, сонымен қатар топыраққа тигізетін зиянды азайтты, себебі жырту қажеттілігі төмендеді. Он жылдан астам уақыт өткен соң, қара бидай және басқа да арамшөптер төзімділікке ие бола бастады. Жауап ретінде австралиялық шаруалар әдістерін өзгертті. 1983 жылға қарай, қара бидайдың бөліктері Hoegrass (диклофоп метил) препаратына, ацетил кофермент А карбоксилаза ферментін тежейтін гербицидтер тобына қарсы иммунитет алды. Қара бидай популяциясы көп және генетикалық түрлілігі жоғары болды, себебі шаруалар көптеген сорттарды екті. Қара бидай жел арқылы тозаңданады, сондықтан гендер жиі араласады. Оның таралуын бақылау үшін шаруалар арзан Hoegrass-ты қолданды, бұл табиғи іріктеуге әкелді. Сонымен қатар, шаруалар ақшаны үнемдеу үшін гербицидті сумен сұйылтып, кейбір өсімдіктердің қолданудан аман қалуына мүмкіндік жасады. Төзімділік пайда болған кезде шаруалар ацетолактат синтезасын бұзатын гербицидтер тобына көшті. Қайтадан, Австралиядағы қара бидай әртүрлі гербицидтерді жылдам ыдырататын "қайшылықты төзімділік" түрін дамытты. Гербицидтердің төрт классы бірнеше жыл ішінде тиімсіз болып қалды. 2013 жылы қара бидайға қарсы тек екі гербицид классы – Фотожүйе II және ұзын тізбекті май қышқылдарының тежегіштері тиімді болды.