除草剤をタンクで混合するだけでは、除草剤耐性を回避するには十分ではない可能性がある

8 年前、イリノイ大学と USDA-ARS の科学者は雑草防除を根本から見直しました。 除草剤に耐性のある雑草がどんどん発生し、害虫植物を殺すのが難しくなってきました。 農家が毎年同じ化学薬品に頼ることができなくなったことは明らかでした。 業界のキャンペーンや除草剤散布業者は、耐性菌の発生を避けるために除草剤を毎年ローテーションする利点を宣伝し始め、すぐにローテーションが一般的な慣行となりました。

しかし2015年、I大学とUSDA-ARSの雑草科学者チームが除草剤のローテーションの影響を研究し、この慣行が実際に一般的で破壊的なコーンベルト雑草であるウォーターヘンプのグリホサートに対する耐性を高めていることを発見した。 代わりに効果があったのは、複数の除草剤を同じタンク内で混合し、同時に散布することでした。 イリノイ州全域の105の穀物畑を含む大規模な実験では、タンク混合によりグリホサート耐性が生じる可能性が83分の1であることが示されました。

この研究は強力な影響を与え、推奨事項はほぼ一夜にして変更されました。 除草剤をタンクで混合することは今や必須です。 しかし、研究著者の一人は現在、農家や業界関係者に対し、タンク混合は耐性の進化を遅らせるだけであることを覚えておくよう呼び掛けている。

「この慣行が過剰に使用されているのではないかと心配しています。耐性の問題を解決するために必要なのは、少し異なる方法で除草剤を使い続けることだけだと考えるのは単純すぎます」と、同学科の雑草科学者で普及専門家のアーロン・ヘイガー氏は述べた。イリノイ州農業・消費者・環境科学大学（ACES）の一部である作物科学の学士号を取得しています。 Hager 氏は、新しい farmdoc 記事でこのトピックについて書きました。

同氏は、タンク混合物の利点にもかかわらず、ウォーターヘンプは現在、少なくとも 7 つの除草剤作用機序による除草剤に対して耐性があると指摘しています。 また、ウォーターヘンプの一部の個体群は、一度も曝露されたことがない除草剤に対して耐性を示します。 言い換えれば、除草剤耐性は複雑かつ急速に変化する標的なのです。 そして私たちは追いついていないのです。

標的について言えば、2015年の研究では除草剤回避戦略の一種である標的部位の耐性に焦点を当てていたとヘイガー氏は指摘する。 そのとき、雑草の遺伝子コードが突然変異し、その化学物質がタンパク質受容体、つまり攻撃するように設計された標的部位に適合しなくなる。

最近では、ウォーターヘンプがこれまで見たことのない化学物質に対する耐性を獲得した場合を含め、雑草が別の戦略を採用していることが多くなっています。 これは代謝抵抗性または非標的部位抵抗性として知られています。 ここでは、雑草が解毒酵素の生産を加速させ、植物を枯らす前に除草剤を無力化します。

「私たちが知る限り、除草剤混合物が非標的部位ベースの耐性メカニズムの進化を回避する最も効果的な方法であるという仮説を検証するデータはありません」とヘイガー氏は述べた。 「これらのデータがなければ、どの除草剤やどの組み合わせがウォーターヘンプの個体群に対して効果を維持しているかをどうやって知ることができるでしょうか? それを知る簡単な方法はありません。」

ヘイガー氏は、除草剤に対する耐性の問題は、化学的雑草防除という単一の単純な解決策に過度に依存したことの直接の結果であると強調する。 同氏の見解では、この問題は同じツールだけを使用するだけでは解決されず、異なる方法で解決されるという。 その代わりに、農家は戦術を多様化し、雑草種子の生産を防止または排除することに重点を置くべきだと同氏は言う。

「除草剤は今後も作物の収量損失を防ぐための貴重なツールであり続けますが、成長期に水麻植物が種子を生産できないようにするための追加の戦略も考慮する必要があります。私たちが確実に知っているのは、植物が種子を生産できないかどうかということだけです。」 「種子を生産しない限り、耐性メカニズムの頻度は変化したり成長したりすることはありません。収穫時に畑に残っている少数の種子を含むウォーターヘンプ植物でさえ、最新の除草剤耐性メカニズムを含んでいる可能性があります」とヘイガー氏は述べた。 「繰り返して言う価値はありますが、雑草の種子が発生しないようにするための追加の戦略を検討してください。」