Чтобы замедлить эволюционное развитие сорняков и насекомых-вредителей, приобретающих устойчивость к гербицидам и пестицидам, директивные органы должны предоставить ресурсы для крупномасштабных исследований на уровне ландшафта ряда многообещающих, но непроверенных подходов к замедлению эволюции вредителей. Такие ландшафтные исследования теперь более осуществимы благодаря новым геномным и технологическим инновациям, которые можно использовать для сравнения эффективности стратегий предотвращения устойчивости к сорнякам и насекомым.
Это рекомендация из обзора Университета штата Северная Каролина, посвященного устойчивости к пестицидам, опубликованного сегодня в журнале Science.
Устойчивость к пестицидам наносит огромный урон сельскохозяйственному сектору США, ежегодно обходясь примерно в 10 миллиардов долларов. Затраты могут также возрастать в связи с человеческими жизнями. Если сетки для кроватей с инсектицидным покрытием и дополнительное распыление инсектицидов не смогут замедлить передачу малярии, например, устойчивыми к пестицидам комарами, затраты на здоровье людей в таких местах, как Африка, могут быть катастрофическими.
"Как повлияет на людей, если эти гербициды и пестициды закончатся?" сказал Фред Гулд, профессор сельского хозяйства Уильяма Нила Рейнольдса в штате Северная Каролина и соответствующий автор статьи. «Устойчивость к пестицидам растет у важнейших видов сорняков и насекомых, что угрожает нашей способности обуздать этих вредителей. Виды сорняков выработали устойчивость ко всем используемым классам гербицидов, и более 550 членистоногих обладают устойчивостью по крайней мере к одному пестициду».
Возьмем глифосат, мощное средство от сорняков, повсеместно используемое в Соединенных Штатах для защиты основных сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза и соевые бобы. Чуть более 20 лет назад сельскохозяйственные культуры были генетически модифицированы, чтобы противостоять глифосату, что позволило им пережить воздействие химического вещества, в то время как сорняки погибли. К 2014 году около 90 процентов посевов кукурузы, сои и хлопка в США были генетически модифицированы, чтобы противостоять глифосату. К сожалению, по мере развития эволюционной гонки вооружений многие сорняки научились вырабатывать устойчивость к глифосату, что делает это химическое вещество все более неэффективным и вынуждает фермеров искать другие или новые решения.
Некоторые из этих «новых» решений на самом деле устарели, так как гербициды 2, 4-D и Дикамба, разработанные в 1940-х и 1960-х годах соответственно, в настоящее время пересматриваются как возможное широко распространенное оружие против сорняков.
«Мы работаем над списком доступных инструментов для борьбы с сорняками и насекомыми-вредителями», - сказал Захари Браун, доцент кафедры экономики сельского хозяйства и ресурсов в штате Северная Каролина и соавтор статьи. «Было экономически невыгодно разрабатывать новые гербициды для замены, например, глифосата, поэтому старое снова становится новым. Но нынешние стимулы, похоже, не подходят для того, чтобы вытащить нас из этой беговой дорожки».
Помимо экологии и экономики, авторы подчеркивают, что социологические и политические аспекты также создают препятствия для решения проблем устойчивости к вредителям. Культурные практики фермеров - возделывают ли они свою землю или нет, как они используют так называемые убежища в сочетании с генетически модифицированными посевными площадями и даже как часто они чередуют свои культуры - все это играет большую роль в устойчивости к вредителям.
"Любые предлагаемые решения также должны включать точки зрения отдельных фермеров, сообщества и страны", - сказала Дженнифер Кузма, заслуженный профессор Goodnight-NC GSK Foundation и соавтор статьи.
Авторы предлагают крупномасштабные исследования, которые бы проверили эффективность конкретной стратегии устойчивости к пестицидам на одной большой территории - тысячи акров или более - и сравнили сорняки и урожайность с большими "контрольными" территориями, которые не t использовать эту конкретную стратегию. Фермеры получат стимулы для участия; авторы предполагают, что, возможно, субсидии, уже выделенные фермерам, можно было бы перенаправить на предоставление стимулов к участию.
"В конце концов, мы опередим вредителей или они опередят нас?" - сказал Гулд.