Svartgräs på medelhög nivå i höstvetefält. Kredit:Helen Hicks
Forskare från den internationella välgörenhetsorganisationen ZSL (Zoological Society of London) har för första gången satt en ekonomisk siffra på herbicidresistensen hos ett stort jordbruks-ogräs som utrotar vintervetegårdar över hela Storbritannien.
En viktig ingrediens i färspajer, kex och fyllning – och naturligtvis en stor mängd kalkoner, kan framtiden för julmiddagar som innehåller vete vara i fara, med det ihållande ogräset som tar sig över brittiska fält.
Svartgräs (Alopecurus myosuroides ) är ett inhemskt ettårigt ogräs som trots naturliga, stora angrepp på jordbrukarnas åkrar kan tvinga dem att överge sitt höstvete – Storbritanniens främsta spannmålsgröda. Jordbrukare har använt herbicider för att försöka ta itu med problemet med svartgräs - men i många områden i England är jordbruksgräset nu resistent mot dessa ogräsmedel. Kostnaden för svartgräs som utropats som "Västeuropas mest ekonomiskt betydelsefulla ogräs", sätter tillbaka den brittiska ekonomin 400 miljoner pund och 800 000 ton förlorad veteskörd varje år, med potentiella konsekvenser för nationell livsmedelssäkerhet.
Publicerad i Nature Sustainability den 23 december 2019 har forskare från ZSL:s Institute of Zoology, Rothamsted Research och Sheffield University tagit fram en ny modell som hjälper till att kvantifiera de ekonomiska kostnaderna för det resistenta ogräset och dess inverkan på avkastningen under olika jordbruksscenarier.
Uppskattningsvis fyra miljoner ton bekämpningsmedel appliceras på grödor över hela världen varje år. Det finns redan 253 kända herbicidresistenta ogräs, och till skillnad från de kända kostnaderna för ekonomin för mänsklig antibiotikaresistens - som går upp i biljoner dollar - saknas uppskattningar av kostnaderna för resistens mot främlingsfientliga läkemedel (t.ex. antimykotika, bekämpningsmedel) allvarligt.
Infografik — Svartgräseffekter. Kredit:Rothamsted Research
Överanvändning av herbicider kan leda till dålig vattenkvalitet och orsaka förlust av vild växtmångfald och indirekt skada på omgivande ryggradslösa djur, fåglar och däggdjurs biologiska mångfald som är beroende av växterna.
ZSL-forskningen fann att Storbritannien förlorar 0,82 miljoner ton i veteskörd varje år (motsvarande ungefär 5 % av Storbritanniens inhemska vetekonsumtion) på grund av herbicidresistent svartgräs. Det värsta scenariot – där alla fält innehöll stora mängder resistent svartgräs – beräknas resultera i en årlig kostnad på 1 miljard pund, med en förlust av veteskörden på 3,4 miljoner ton per år.
Huvudförfattare och postdoktor vid ZSL:s Institute of Zoology, Dr Alexa Varah sa:"Denna studie representerar den första nationell uppskattning av de ekonomiska kostnaderna och avkastningsförlusterna på grund av herbicidresistens, och siffran är chockerande högre än jag tror att de flesta skulle göra. föreställ dig.
"Vi måste minska användningen av bekämpningsmedel över hela landet, vilket kan innebära att införa lagstadgade gränser för användning av bekämpningsmedel, eller stöd till bönder för att uppmuntra minskad användning och antagande av alternativa förvaltningsstrategier. Att tilldela offentliga medel för oberoende jordbruksrådgivningstjänster och forskning och utveckling kan också hjälpa.”
Det här är huvudforskaren Dr Alexa Varah som utför fältarbete. Kredit:ZSL
Rekommendationer från förvaltningsindustrin har hittills rekommenderat att använda en blandning av herbicider, utformade för att förhindra utvecklingen av "specialistresistens", men oroväckande ny forskning har visat att denna metod faktiskt förändrar typen av resistens mot en mer generalistisk resistens, vilket ger resistens mot kemikalier. växterna har aldrig varit utsatta för.
Glyfosat är nu en av de få ogräsmedel som svartgräs inte har utvecklat resistens mot, med bönder som nu är beroende av upprepade applikationer för att bekämpa ogräset. Men bevis från en nyligen genomförd studie visar att resistens mot glyfosat nu också utvecklas på fältet.
Dr. Varah tillade; "Jordbrukare måste kunna anpassa sin förvaltning för att implementera mer verkligt integrerade växtskyddsstrategier - såsom mycket mer varierande växtföljder och strikta fälthygienåtgärder.
"För närvarande är motståndshantering individuella utövares ansvar, men detta är inte ett hållbart tillvägagångssätt. Det bör regleras genom ett nationellt tillvägagångssätt, som kopplar samman de ekonomiska, jordbruks-, miljö- och hälsoaspekterna av denna fråga i en nationell handlingsplan – som också inriktar sig på glyfosatresistens.
"Att förstå de ekonomiska och potentiella frågorna om livsmedelsförsörjning är ett viktigt steg innan man tittar på biologisk mångfald, koldioxidutsläpp och vattenkvalitetseffekter mer i detalj. Vi hoppas kunna använda denna metod för att hjälpa oss att utveckla framtida modeller för att hjälpa oss förstå hur brittiska bönder som kämpar mot svartgräs skulle kunna göra det på ett sätt som är mer fördelaktigt för den biologiska mångfalden som insekter, däggdjur, vilda växter och hotade fågelarter på jordbruksmark som skylärkor , vipa och trädsparvar — avslöjar hur deras antal är kopplade till förändringar i jordbruksmetoder.”
###
Referens:"The cost of human-induced evolution in an agricultural system" av Alexa Varah, Kwadjo Ahodo, Shaun R. Coutts, Helen L. Hicks, David Comont, Laura Crook, Richard Hull, Paul Neve, Dylan Z. Childs, Robert P. Freckleton och Ken Norris, 23 december 2019, Nature Sustainability .
DOI:10.1038/s41893-019-0450-8
Denna forskning utfördes tillsammans med Rothamsted Research och University of Sheffield.
Svartgräs (Alopecurus myosuroides )
I Europa har resistent svartgräs registrerats i 14 länder, inklusive Europas främsta veteproducenter (Tyskland och Frankrike). Den europeiska vetekonsumtionen förutspås öka något under de kommande 10 åren. Det rekommenderas att veteproducerande länder genomför sina egna resistenskonsekvensbedömningar i nationell skala.
Sammanslagen lagstiftning skulle kunna bidra till att uppmuntra detta:resistens skulle kunna införlivas i befintlig lagstiftning som EU-direktivet om hållbar användning av bekämpningsmedel, som redan lagstiftar för att minska risken för bekämpningsmedel för människors hälsa och miljön. En nationell handlingsplan bör utarbetas efter offentligt samråd och en process för samförståndsskapande och samverkan, baserad på en bedömning av de ekonomiska resultaten av att minska herbicidanvändningen och kostnadseffektiviteten hos en rad potentiella begränsningsstrategier.
Resistens mot bekämpningsmedel är inblandad i tre delar av FN:s vatten-mat-energi-ekosystem-nexus - så det finns ett tydligt behov av att bedöma dess inverkan på ekonomin. Problemet är mycket värre i USA och en USA-omfattande bedömning av kostnader och avkastningsförluster bör göras snarast för att informera deras nationella planering av livsmedelssäkerhet.
IPM (integrerad skadedjursbekämpning)
Större användning av verkligt integrerade växtskyddsstrategier rekommenderas som en lösning. IPM-strategier inkluderar mer varierande växtföljder, metoder för kulturkontroll, fördröjd sådd för att tillåta inaktuella såbäddar (glyfosatanvändning), direktsådd, strikta fälthygienåtgärder och regelbunden övervakning.
