Представьте, что вы идете по отделу с хлопьями в своем любимом продуктовом магазине. Вы читаете этикетки? Цены на сканирование? Думаете о сорняках? Если вы похожи на большинство американских потребителей, сорняки, вероятно, не находятся в центре вашего внимания при покупке продуктов питания. Но если бы фермеры больше не могли бороться с сорняками с помощью существующих гербицидов, американцы довольно быстро это заметили бы.
«Я думаю, что будущее дешевых продуктов питания тесно связано с доступностью и эффективностью существующих гербицидов», - говорит Адам Дэвис, эколог из Департамента растениеводства Университета Иллинойса и Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. То есть без работающих гербицидов продукты питания могут сильно подорожать.
Дэвис и Джордж Фрисволд, экономист из Университета Аризоны, недавно объединились, чтобы рассмотреть возможность того, что мы достигли критической точки в нашей способности контролировать сельскохозяйственные сорняки с помощью гербицидов, которые в настоящее время представлены на рынке. Они опубликовали свой анализ в журнале Pest Management Science.
Я считаю, что если бы мы полностью утратили химический контроль над некоторыми сорняками и если бы фермеры продолжали севооборот кукурузы и сои, они были бы вынуждены сократить свои площади, поскольку они тратят больше времени и денег на борьбу с сорняками. стоимость конечного продукта, нашей еды, тоже возрастет», - говорит Дэвис.
Если вы не работаете в сельском хозяйстве, вы можете не знать, что такие сорняки, как обыкновенная водяная конопля и амарант Палмера, могут снизить урожайность кукурузы и сои на 30-80 процентов, и что эти сорняки вырабатывают устойчивость к доступным гербициды. Подобно устойчивым к антибиотикам «супербактериям», устойчивые сорняки просто не могут быть уничтожены гербицидами.
На рынке представлено множество гербицидов, но все они попадают в одну из 16 категорий, описывающих их способ действия (MOA) или конкретную цель в растении, на которую воздействует химическое вещество. Из-за различных правил и биологических реалий меньшее количество гербицидов МОА можно использовать для любой конкретной культуры и набора сорняков, которые сопровождают ее. На данный момент многие сорняки теперь устойчивы к нескольким МОА.
В некоторых районах мы находимся в одной или двух МОА от полной потери химического контроля над определенными сорняками. Например, в восточно-центральном Иллинойсе у нас есть водяная конопля обыкновенная, устойчивая к пяти из шести соответствующих МОА. в севообороте кукуруза-соя», - говорит он. «И новых гербицидов MOA не выпускается. Их не было уже 30 лет».
Отсутствие новых гербицидов - это только один из факторов, который привел нас к тому, что мы имеем сегодня. Дэвис и Фрисволд предполагают, что восприимчивость сорняков к гербицидам с самого начала должна была рассматриваться как конечный ресурс, как мировые запасы нефти. По мере того, как ресурсы начинают истощаться, теоретически цены должны повышаться, чтобы предотвратить чрезмерное использование и полное истощение ресурсов. Но в отличие от нефти, цены на гербициды фактически снизились за последние 30-40 лет.
«Предполагается, что на рациональном рынке люди будут меньше использовать истощающийся ресурс, потому что он становится дороже или они замечают проблему. Этого не происходит с гербицидами», - говорит Дэвис.
Выращивание сельскохозяйственных культур, устойчивых к гербицидам, таким как глифосат (RoundUp), возможно, усугубило проблему. Дэвис считает, что их доступность привела к большей зависимости от химических растворов для борьбы с сорняками, а не к разнообразным методам борьбы с сорняками, которые раньше были нормой. А это означало, что фермеры стали чаще распылять гербициды.
Но сорняки коварны. Как и все организмы, они развиваются в ответ на окружающую среду. Чем больше воздействие определенного давления окружающей среды (в данном случае гербицида), тем больше возможностей для адаптации. Со временем случайные генетические мутации позволили некоторым сорнякам противостоять гербицидам. Потомство этих растений росло, выживало и размножалось. И так далее, пока у большинства растений не останется мутация.
Звучит ужасно, но Дэвис сохраняет оптимизм. «Я верю, что есть надежда, - говорит он, - но для этого необходимо принять меры по диверсификации борьбы с сорняками уже сейчас».
Что нужно сделать, чтобы вернуть нас с грани тотального господства сорняков? У Дэвиса много идей, но одна из самых больших - это то, что он называет «срединным путем», который устраняет разрыв между традиционным севооборотом кукурузы и сои с большим количеством гербицидов и диверсифицированной органической системой..
Сейчас у нас доминирующая система, в которой два летних ежегодника следуют друг за другом. Поскольку у нас нет изменений фенологии (времени развития) основной культуры, мы имеем одинаковый спектр сорняков в обеих культурах. Мы никогда не дестабилизируем его. Но если вы введете в эту систему мелкие озимые зерновые или кормовые бобовые, вы начнете препятствовать тому, чтобы летние однолетние сорняки, такие как водяная конопля, стали доминирующими. Таким образом, вы можете получить там около 90 процентов только при хорошем севообороте.
Затем вы встраиваете такие вещи, как сорта, подавляющие сорняки, гербициды с полосами, расстояние между рядами, культивацию, сбор урожая семян сорняков, и все эти тактики вместе могут составить действительно эффективные системы борьбы с сорняками. Мы показали, что вы можете сократить использование гербицидов на 90 % в диверсифицированных системах и получить такое же количество средств для борьбы с сорняками. Та же прибыль, та же производительность, но снижение загрязнения окружающей среды на два порядка и сокращение использования удобрений на 90 %. Это нетрудно сделать для садовник, - говорит он.
Трудная часть, отмечает он, заключается в том, чтобы подумать об экономических и нормативных стимулах, которые помогут производителям диверсифицировать свои методы управления. Но он надеется, что новая статья вызовет дискуссию, привлечет внимание к проблеме и облегчит управление существующими гербицидами в будущем.