September 2017
Dr Charlie Reinhardt, dekaan van die Villa Academy, buitengewone professor in onkruidwetenskap aan die Universiteit van Pretoria en buitengewone professor in die Departement Agronomie, Stellenbosch Universiteit
Die geskiedenis van onkruiddoderweerstand in Suid-Afrika is in vele opsigte soortgelyk aan die ontstaan en ontwikkeling van hierdie enorme probleem in verskeie dele van die wêreld. Tipies sorg gemeenskaplike klimaat- en grondtoestande vir sterk ooreenkomste in gewas- en onkruidsoorte, onkruiddoders en onkruiddoderweerstandgevalle – selfs tussen geografiese gebiede wat ver van mekaar verwyderd is.
Suid-Afrika het byvoorbeeld heelwat ingemeen met Australië – die heel eerste geval van weerstand teen glifosaatonkruiddoder is in 1996 by ‘n eenjarige raaigras (Lolium rigidum)-populasie in ‘n Australiese vrugteboord bevestig en skaars een jaar later is dit in die Wes-Kaap vir dieselfde onkruidsoort en onkruiddoder aangemeld (Cairns en Eksteen, verwysing in Pieterse, 2010).
Om perspektief op ons eie weerstandprobleme te kry, is dit nodig om die wêreldsituasie te beskou. ‘n Uitstekende bron vaninligting oor internasionale onkruiddoderweerstand is die webtuiste wat deur dr Ian Heap uit die VSA bestuur word, naamlik www.weedscience.org.
Jongste statistieke (Heap, 2017) dui aan dat daar tot dusver 480 gevalle van onkruiddoderweerstand wêreldwyd, by 251 verskillende onkruidspesies en vir 163 verskillende onkruiddoders, aangemeld is.
Die onrusbarende feit is dat daar reeds vir 23 van die 26 beskikbare groeperings van onkruiddoders (= meganismes-van-werking) onkruiddoderweerstand iewers in die wêreld aangemeld is. Verswarend hiertoe is die verwagting dat daar volgens Stübler (2016) vir die volgende tien jaar waarskynlik nie splinternuwe chemie – dit wil sê unieke onkruiddodermeganismes-van-werking – tot ons redding gaan kom nie.
Oorsig van onkruiddoderweerstand in Suid-Afrika
Eenjarige raaigras (Lolium rigidum) se weerstand teen glifosaat was nie die eerste geval van weerstand teen ‘n onkruiddoder in hierdie onkruidspesie nie, want reeds in 1993 het Botes en Van Biljon (Pieterse, 2010) weerstand daarvan teen lede van beide die ALS-inhibeerders (byvoorbeeld chlorsulfuron) en ACCase-inhibeerders (byvoorbeeld dichlofop-methyl) in Suid-Afrika gerapporteer.
Ongeveer ‘n dekade vroeër, in 1984, is die heel eerste geval van weerstand teen onkruiddoders in Suid-Afrika amptelik aangemeld – en wel vir sekere lede van die ALS- en ACCase-inhibeerders waarteen weerstand in wildehawer (Avena fatua) ontwikkel is (Cairns en Laubscher, 1986).
‘n Mens sou kon redeneer dat die Suid-Afrikaanse kleingraanbedryf en maatskappye wat onkruiddoders vervaardig reeds in die tagtigerjare moes besef het dat daar ‘n katastrofe dreig, maar dan weer is dit te verstane dat versiendheid op daardie stadium deur gebrek aan kennis van die probleem gekortwiek is.
In daardie tydsgewrig was dit wêreldwyd dieselfde situasie. Lesse oor hoe die natuur op mense se aksies (byvoorbeeld gewasproduksie) reageer, word in die algemeen maar stadig geleer – veral in gevalle waar van die produsent verwag word om pro-aktief op te tree nog voordat die probleem bestaan en dan nogal met verhoogde insetkoste – tipies die situasie wat geld vir weerstandbestuur.
Gebrekkige insig in die beginsels van weerstand en gevolglike versuim om tydig stappe te neem, is vandag steeds aan die orde van die dag regoor die wêreld. Australië is ‘n uitsondering omdat hulle relatief vinnig uit foute geleer het en die globale leier geword het op die terrein van doeltreffende onkruiddoderweerstandbestuur.
‘n Enkele historiese onkruiddoderweerstandgeval in die somerreënvalstreek
Vandat die eerste geval van onkruiddoderweerstand in Suid-Afrika kop uitgesteek het tot nou – dit wil sê in die bestek van net meer as 30 jaar (1984 tot 2016), was onkruiddoderweerstand grootliks beperk tot landoppervlaktes onder kleingrane, vrugte en wingerd, in die Suid- en Wes-Kaapstreke – met ander woorde in die winterreënvalgebied.
Net een weerstandgeval is tot dusver in die somerreënvalstreek bevestig – in die Delmas-distrik is ‘n populasie van Amaranthus hybridus (misbredie) in ‘n mielieland opgespoor wat weerstandig teen atrasien-onkruiddoder is (Sereda, Erasmus en Coetzee, 1996).
Hierdie weerstandgeval was iets besonders, want die populasie was in staat om ‘n 25 keer groter dosis as die geregistreerde atrasiendosis vir mielies te trotseer en wel 25 kg atrasien per hektaar, oftewel 50 liter/ha Gesaprim® 500 SC – sonder dat ‘n enkele toetsplant gedood is.
Volgens die streng kriterium vir bewese onkruiddoderweerstand, te wete dat onkruiddoderweerstand alleenlik by wyse van ‘n artikel in ‘n wetenskaplike joernaal gerapporteer kan word, is daar tot op hede slegs agt weerstandgevalle (= onkruidspesies) in Suid-Afrika bevestig – sewe gevalle/spesies is tipiese winteronkruide van die winterreënvalstreek, terwyl slegs een (Amaranthus hybridus) ‘n tipiese someronkruid in die somerreënvalstreek is (Pieterse, 2010).
Wat het sedertdien, na ongeveer 20 jaar, van hierdie atrasien-weerstandige misbredie (Amaranthus hybridus)-populasie geword? Vir alle praktiese doeleindes het hierdie onkruidpopulasie in die Delmas-distrik soos die spreekwoordelike Hoëveldse mis voor die son verdwyn – of het dit?
Om die vraag behoorlik te antwoord, is dit eerstens nodig om perspektief op die wêreldsituasie vir weerstand van misbredie teen atrasien te plaas: In mielies is die eerste geval in 1972 (Maryland, VSA) aangemeld en daarna in dieselfde gewas in Italië (1978), Frankryk (1980), Spanje (1985) en Suid-Afrika (1993 – 1996) (bron: www.weedscience.org/).
In Suid-Afrika in die 1980’s en vroeg-negentigs was monokultuur mielieverbouing nog aan die orde van die dag en daarmee saam was daar sterk afhanklikheid van atrasien vir die beheer van breëblaaronkruide soos, onder andere, misbredie.
Ons weet vandag dat die ontwikkeling van onkruiddoderweerstand teen enige onkruiddoder deur die herhaalde gebruik van ‘n enkele meganisme van onkruiddoderwerking bewerkstellig word (atrasien inhibeer alleenlik fotosisteem no. 2 van die fotosinteseproses) – veral wanneer so ‘n onkruiddoder herhaaldelik (elke seisoen) teen hoë frekwensie (meer as een keer in ‘n seisoen) toegedien word.
Daarby is dit ewe swak praktyk indien die onkruiddoder teen té lae (onderdosering) of teen té hoë dosis (oordosering) gebruik word, aangesien beide foute die ontwikkeling van weerstand kan verhaas.
Waarom is daar vir die somerreënvalstreek soveel minder onkruiddoderweerstandgevalle op rekord as die winterreënvalstreek? Vir eenjarige rygewasse is ‘n belangrike faktor die groot afhanklikheid wat daar desjare gerus het op meganiese bewerking (skoffel-aksies) vir addisionele onkruidbeheer.
Deur ‘n land te kon skoffel nadat voor-opkomsonkruiddoders (byvoorbeeld atrasien) toegedien is, is onkruid vernietig wat die onkruiddoder se werking oorleef het – een seker manier om onkruiddoderweerstand teen die een of ander onkruiddoder te troef. Met verminderde bewerking wat al hoe gewilder raak – en vir betreklik goeie redes, is daar egter al hoe meer afhanklikheid van slegs onkruiddoders, en dit hou risiko vir weerstand in, tensy beste praktyke vir weerstandbestuur betyds toegepas word.
Wat het dan geword van die atrasien-weerstandige misbrediepopulasie by Delmas? Die kort antwoord is dat ons nie verseker weet nie, maar daar kan met reg bespiegel word of klagtes oor swak beheer van misbredie die afgelope twee tot drie seisoene in dele van die Hoëveld, die Delmas-distrik ingesluit, dalk met daardie historiese weerstandgeval verband hou. Slegs goeie navorsing kan antwoorde verskaf.
Onlangse gevalle van swak onkruidbeheer wat risiko vir ontwikkeling van onkruiddoderweerstand in die somerreënvalstreek inhou
Eie navorsing in die South African Herbicide Resistance Initiative (SAHRI) aan die Universiteit van Pretoria het in 2016 vermeende onkruiddoderweerstand teen glifosaat in twee kleinskraalhans (Conyza bonariensis)-populasies afkomstig van die Heilbron- en Vredefort-distrik ondersoek en bevind dit is “minstens hoë verdraagsaamheid van glifosaat”.
Die studie is gedoen na aanleiding van klagtes dat verskillende glifosaat-bevattende produkte nie hierdie onkruidsoort in ‘n verminderde bewerkingstelsel (mielies-sojaboonrotasie) effektief beheer het nie.
Die resultate is in Foto 1a en Foto 1b te sien – oorlewing van plante by die geregistreerde dosis, veral wanneer toegedien op die ideale groeistadium, is aanduidend van hoë risiko vir ontwikkeling van volstrekte weerstand teen die betrokke onkruiddoder – in hierdie geval glifosaat. Die navorsing word voortgesit.
Foto 2 illustreer die uitdaging vir effektiewe onkruidbeheer in geenbewerkingstelsels waar onkruid neig om groot variasie in groeistadium te hê. Onkruidgroottevariasie is tiperend van meerjarige gewasse (vrugteboorde en wingerd).
Só ‘n onkruidsituasie is bevorderlik vir die problematiese kombinasie van onbedoelde oor- en onderdosering – oordosering omdat die kleinste saailinge blootgestel word aan ‘n dosis wat gemik is op beheer van die grootste plante en onderdosering weens verdunning van die onkruiddoderkonsentrasie as gevolg van verspreiding in die plantsisteem. Beide oor- en onderdosering is bewys as bevorderlik vir ontwikkeling van onkruiddoderweerstand.
Watter praktyke kan onkruiddoderweerstand in die afsienbare toekoms troef?
Sonder splinternuwe onkruiddodermeganismes-van-werking in die afsienbare toekoms – dalk vir die volgende tien jaar (Hermann Stüber, 2016) moet daar innoverend met bestaande “ou” chemie gewerk word.
Die beste praktyk is die gebruik van tenkmengsels of klaar-formulasies wat dit moontlik maak om ‘n verskeidenheid van onkruiddodermeganismes-van-werking in te span. Ander waardevolle chemie wat dalk nie altyd na waarde geskat word nie, is byvoegmiddels.
Volgens dr Brian de Villiers (Villa Crop Protection) is daar deesdae nuwe byvoegmiddeltegnologie in Suid-Afrika beskikbaar, wat die integriteit van onkruiddoders in die tenkmengsel (voor en tydens bespuiting) beskerm, asook optimale kontak van spuitmiddeldruppels met onkruidplante bevorder en sodoende opname van die onkruiddoder verhoog – almal belangrike vereistes vir maksimum effektiwiteit van na-opkomstoegediende onkruiddoders.
Die SAHRI-program (www.up.ac.za/sahri) aan die Universiteit van Pretoria verneem graag van gevalle wat lyk na onkruiddoderweerstand, want ons kan op wetenskaplike wyse onderskei tussen ware en oënskynlike weerstand.
Kontak dr Charlie Reinhardt by 011 396 2233 of dr.charlie.reinhardt@gmail.com.
Bronnelys
Cairns, ALP en Laubscher, EW. 1986. Differential tolerance of Western Cape wild oats to diclofop-methyl and mixtures containing diclofop-methyl. Final report, Department of Agronomy and Pastures, University of Stellenbosch.
Heap, I. 2017. The international survey of herbicide resistant weeds. Online. Internet. Thursday, July 27, 2017. Available: www.weedscience.org.
Pieterse PJ. 2010. Herbicide resistance in weeds – a threat to effective chemical weed control in South Africa. South African Journal of Plant & Soil, 27(1): 25th Anniversary Edition 1 983 – 2 008.
Sereda, B, Erasmus, DJ en Coetzee, RLJ. 1996. Resistance of Amaranthus hybridus to atrazine. Weed Research 36: 21 – 30.
Stübler, H, Bayer AG – hoofspreker by die 7e Internasionale Onkruidwetenskapkongres, Praag, Tsjeggiese Republiek, 19 – 25 Junie 2016.
Publication: September 2017
Section: Focus on
