La résistance aux herbicides des mauvaises herbes et sa gestion
Introduction à la résistance aux herbicides
La présence de mauvaises herbes sur les terres agricoles peut entraîner une perte importante de rendement des cultures, car les mauvaises herbes rivalisent avec les grandes cultures pour les ressources essentielles. Labour, désherbage manuel, diversification des cultures et la rotation des cultures était le premier moyen de lutter contre les mauvaises herbes avant que les herbicides ne deviennent disponibles dans le commerce. Cependant, au fil des ans, il est devenu de plus en plus courant dans de nombreux pays d'utiliser des herbicides pour lutter contre les mauvaises herbes.
Les agriculteurs sont en mesure d'éviter les pertes de rendement des cultures causées par les mauvaises herbes indésirables en utilisant des herbicides. Le désherbage avec des herbicides est extrêmement efficace et économique, mais s'ils sont appliqués de manière excessive, le développement d'une résistance aux herbicides chez les plantes adventices rendra les herbicides inefficaces.
L'inconvénient le plus important de ces herbicides est le développement d'une résistance chez les mauvaises herbes ciblées.
Les biotypes de mauvaises herbes résistants à différents herbicides se sont développés rapidement. Il existe actuellement 383 types de biotypes appartenant à 208 espèces d'adventices sur 570, 000 champs dans le monde (122 dicotylédones et 86 monocotylédones).
Qu'est-ce que la résistance aux herbicides ?
La capacité d'une plante adventice à survivre et à se reproduire même après exposition à un herbicide est connue sous le nom de résistance aux herbicides de la plante adventice. Cette qualité est acquise par l'adventice lorsqu'elle est exposée à plusieurs reprises au même herbicide. La mauvaise herbe développe une « immunité » contre la quantité de dose qui la tuerait normalement. Ensuite, l'agriculteur augmente la dose pour tenter de tuer la mauvaise herbe et le cercle vicieux se poursuit.
Bien que les herbicides fournissent un contrôle rentable des mauvaises herbes et économisent du travail, une dépendance excessive aux herbicides ayant un mode d'action similaire peut rapidement conduire au développement d'une résistance aux herbicides chez les mauvaises herbes Shaw et al., 2012
La résistance aux herbicides des mauvaises herbes se développe de deux manières. D'abord, la mauvaise herbe évolue et altère le site de la mauvaise herbe qui est affecté par l'herbicide. Seconde, la plante adventice modifie les processus de son cycle de croissance qui est ciblé par l'herbicide pour être efficace.
Comment les plantes deviennent-elles résistantes aux herbicides ?
Voici les façons dont les plantes deviennent résistantes aux herbicides
Dispersion naturelle :Le vent et l'eau sont également capables de répandre des graines de mauvaises herbes. De même, le pollen peut être dispersé sur de grandes distances, bien que seul un petit pourcentage reste viable à des distances supérieures à 10 m. Par ailleurs, les graines de mauvaises herbes peuvent être transportées sur de longues distances par les eaux de crue.
Résistance préexistante :Parfois, certaines plantes des colonies de mauvaises herbes contiennent une mutation génétique rare qui leur permet de survivre à l'application d'un herbicide qui tuerait normalement leur espèce. Les plantes adventices peuvent subir une variation génétique qui modifie leur capacité à absorber et à déplacer l'herbicide. Par ailleurs, les changements physiologiques peuvent affecter la capacité d'une plante à métaboliser les herbicides ou permettre aux herbicides de se déplacer vers un emplacement non létal à l'intérieur de la plante.
Importation de résistance :Il s'agit d'une forme très rare de résistance aux herbicides qui se produit chez les adventices lorsque l'adventice contamine les semences des cultures ou le fourrage ou les machines agricoles à utiliser avant la plantation des semences.
Exemple de résistance aux herbicides
Selon Malik et Singh, 1995 ; Balyan et Malik, 2000 ; Yadav et Malik, 2005 : Au cours des dernières décennies, la flore des mauvaises herbes dans les terres agricoles de blé a radicalement changé. Au fur et à mesure que les zones irriguées s'étendaient, Carthame oxycantha a quasiment disparu de la production de blé, où c'était une mauvaise herbe majeure en 1960. P. mineur et Avena ludoviciana ont remplacé plusieurs mauvaises herbes à feuilles larges depuis le milieu des années 1960 en raison de l'introduction de variétés de blé nain à haut rendement, ainsi qu'une augmentation engrais utilisation et irrigation garantie.
Le développement de la résistance à l'isopropturon chez Phalaris minor (P. minor) en Inde en raison de la forte dépendance à cet herbicide de substitution à base de phénylurée a entraîné une réduction significative de la productivité du blé dans les zones touchées Malik et Singh, 1995
Dans les systèmes de culture riz-blé, P. minor est devenu l'adventice dominante.
Dans d'autres systèmes de culture, A. ludoviciana est devenue la adventice dominante sur les cultures irriguées, bien drainé, plus léger texturé sols .
Le désherbage manuel est difficile sur le blé en raison de son faible écartement des rangs et de sa ressemblance morphologique avec les graminées adventices.
Dans le nord-ouest de l'Inde, y compris le Pendjab, Haryana, Uttar Pradesh et Delhi, P. minor inflige toujours d'importantes pertes de rendement dans les cultures de blé, en particulier dans les systèmes de culture riz-blé.
Les mauvaises herbes telles que P. minor constituent également des menaces majeures pour la production de blé dans les États voisins, comme l'Uttaranchal, Madhya Pradesh et certaines parties du Bihar et de l'Himachal Pradesh.
Phalaris mineur aurait développé une résistance aux herbicides tels que Isoproturon, Sulfosulfuron, Clodinafop, Fénoxaprop, Pinoxaden et Tralkoxydime .
Évolution de la résistance aux herbicides
La résistance aux herbicides peut s'expliquer par deux théories :soit la théorie du pool génétique ou la théorie de la sélection .
Théorie du pool génétique :Les herbicides sont considérés comme mutagènes car ils provoquent une mutation des plantes due au traitement herbicide, qui affecte la constitution génétique de la plante. Cependant, cette théorie n'est pas bien étayée par la recherche.
Théorie de la sélection :Il s'agit d'une théorie plus largement acceptée. Il est naturel que certaines plantes des populations de mauvaises herbes soient résistantes à un herbicide particulier. L'efficacité d'un herbicide détermine la pression de sélection
Mécanisme de résistance aux herbicides
Les mécanismes de résistance aux herbicides peuvent être globalement regroupés en deux catégories Dekker et Duke, 1995
Mécanisme du site cible
Site de surproduction d'action :La dilution de l'herbicide en résulte. Le nombre de sites d'action dans la plante adventice augmente considérablement, ce qui à son tour réduit la quantité d'herbicide requise dans le site d'action. Exemple :Il a été prouvé que certaines plantes de palmeramarante résistantes au glyphosate présentent des quantités accrues de protéines du site cible EPSPS sensibles aux herbicides. Jusqu'à maintenant, aucun cas de ce mécanisme n'a été trouvé pour une autre espèce végétale.
Site d'action modifié :La mauvaise herbe modifie les caractéristiques du site d'action d'une manière qui ne permet pas à l'herbicide d'agir comme il est prévu. Exemple :Biotypes Lactuca sativa résistants aux herbicides sulfonylurées. L'enzyme ALS du site d'action ne se lie plus à l'herbicide.
Mécanisme de site non cible/exclusion :
Mauvaises herbes qui empêchent la molécule d'herbicide d'atteindre le site où elle provoque une réponse toxique chez les plantes. L'herbicide est exclu du site d'action de plusieurs manières par des mécanismes de résistance d'exclusion.
Absorption différentielle d'herbicide :En raison de caractéristiques morphologiques telles que la surproduction de cires, surface foliaire réduite, etc., les biotypes résistants aux herbicides n'absorbent pas facilement les herbicides.
Translocation différentielle :Ces biotypes résistants présentent différentes modifications qui réduisent l'apoplasie (paroi cellulaire, xylème) et symplastique (plasma lemme, phloème) transport d'herbicide.
Compartimentage :L'herbicide est séparé en plusieurs sections de la plante adventice avant d'atteindre le site d'action sur la plante adventice ou l'herbicide est fixé aux parois cellulaires du site où il s'avère inefficace.
Détoxification métabolique :L'herbicide subit une détoxification plus rapide avant d'atteindre son site cible dans la plante adventice. Il existe quatre grandes catégories de détoxification biochimique :l'oxydation, réduction, hydrolyse, et la conjugaison. La résistance aux herbicides est associée à l'activation de trois enzymes : (je) Aryl-aylamidase qui détoxifie le propanil (ii) Glutathion-s-transférase qui détoxifie l'atrazine (iii) Un certain nombre de graminées et de mauvaises herbes sont résistantes aux inhibiteurs de l'ACCase, SLA, et PSII en raison de cytochrome P450 monoxygénase
Gestion de la résistance aux herbicides
La résistance aux herbicides qui se développe chez les mauvaises herbes peut être contrôlée et gérée de 2 manières : Pratiques de gestion proactives et Pratiques de gestion réactives
Pratiques de gestion proactives pour réduire la résistance aux herbicides
I. Pratiques culturelles
Rotation des cultures
Cultiver la même culture exige généralement l'application du même herbicide dans le même rapport. Il s'agit d'un formidable catalyseur pour que les mauvaises herbes développent une résistance aux herbicides.
Les agriculteurs peuvent réduire les chances que les mauvaises herbes développent une résistance si les cultures sont modifiées chaque année ou chaque saison. Cela augmentera le besoin d'utiliser différents herbicides et par conséquent empêchera la mauvaise herbe de s'adapter à l'herbicide.
Cela entrave également la saison de croissance de la plante des mauvaises herbes.
Certaines cultures sont plus compétitives que d'autres. Cette culture hautement compétitive limitera la production de graines de mauvaises herbes.
Moment de semis approprié
Les cultures semées tôt sont plus compétitives contre les mauvaises herbes et poussent plus vite.
Au cours de la dernière semaine de novembre à décembre, ainsi qu'au début du mois de janvier, Phaloris mineur (P. mineur) germe plus abondamment dans les systèmes de culture riz-blé. D'où, la pratique de semis précoce est recommandée spécialement pour le système de culture riz-blé. Comme semer du blé entre la dernière semaine d'octobre et la deuxième semaine de novembre permet à la culture d'avoir de meilleures chances de survie lorsqu'elle est en concurrence avec P. mineur .
Labour zéro facilite le semis précoce du blé.
Espacement de plantation plus rapproché et un taux de semis plus élevé
Les cultures plantées avec moins d'espacement aideront à réduire la population de mauvaises herbes en raison de l'indisponibilité de la surface pour la croissance des mauvaises herbes.
II. Pratique de la mécanique
Employant diverses pratiques mécaniques telles que le rouging manuel, le travail du sol avant la plantation et l'agriculture en rangs peuvent également aider à atténuer le problème des mauvaises herbes résistantes aux herbicides.
L'utilisation de paillis de plastique peut également aider à prévenir la croissance des mauvaises herbes et la croissance éventuelle de variétés de mauvaises herbes résistantes aux herbicides.
Les mauvaises herbes et les plantes cultivées ont toutes deux accès aux nutriments lorsqu'elles les engrais sont diffusés. Essayer de forer manuellement l'engrais dans les sillons de graines fournira les nutriments uniquement à la plante et non aux plantes adventices
III. Rotation et mélange d'herbicides
Les techniques de mélanges d'herbicides fonctionnent sur le principe que si une mauvaise herbe possède des gènes de résistance à un groupe d'herbicides, un autre groupe d'herbicides le tuera.
Utiliser une variété d'herbicides et ne pas dépendre de l'utilisation d'un seul herbicide est une bonne pratique pour empêcher les plantes adventices de développer une résistance. La rotation des herbicides doit être pratiquée dans la mesure du possible.
Utilisez l'herbicide uniquement dans la plage de doses recommandée et préférez un herbicide à faible durée de vie résiduelle.
Pratiques de gestion réactives pour réduire la résistance aux herbicides
Options mécaniques
Assainissement adéquat du matériel agricole et contrôle des fuites de mauvaises herbes.
Dans la mesure du possible, pâturage post-récolte par les animaux de la ferme.
Repérage physique du terrain.
Brûlage de chaume
Options d'herbicides
Sélectionnez un herbicide qui agit différemment de celui que vous utilisez actuellement pour prévenir la résistance aux herbicides en post-levée.
La dose maximale indiquée sur l'étiquette d'herbicide foliaire de postlevée doit être appliquée si une faible résistance aux herbicides est identifiée et qu'aucune alternative n'est disponible.
FAQ
Comment gérer la résistance aux herbicides ?
Réponse : Les populations végétales présentent presque toujours une variation génétique. Tant qu'il y a des variations génétiques, la sélection conduira probablement à une résistance si elle est intensifiée et prolongée pendant suffisamment de temps, c'est-à-dire si la mauvaise herbe est exposée au même pesticide pendant une longue période. Il est impossible d'éviter la résistance aux herbicides car elle se produit au hasard. Un élément clé des stratégies de gestion est l'utilisation en rotation d'herbicides et de mélanges d'herbicides. Il serait utile de gérer les mauvaises herbes en utilisant une approche holistique de la gestion des mauvaises herbes telle que la gestion intégrée des mauvaises herbes.
Pourquoi la résistance aux herbicides est-elle un problème ?
Réponse : La résistance aux herbicides contre les mauvaises herbes est un gros problème dans l'agriculture car les mauvaises herbes consomment une proportion importante des nutriments fournis à la culture, ce qui entraîne un faible rendement de la culture. À mesure que la population de mauvaises herbes résistantes aux herbicides augmente dans la ferme, non seulement le maintien d'un bon rendement de culture devient difficile, mais l'agriculteur perd également de l'argent dépensé en herbicides inefficaces, dépense plus d'argent en main-d'œuvre et en mesures réactives d'élimination des mauvaises herbes.
Quelle est la différence entre la résistance aux herbicides et la tolérance aux herbicides ?
Réponse : La résistance aux herbicides est la « capacité acquise » de la plante adventice qu'elle développe après une exposition prolongée à un herbicide spécifique. D'autre part, La tolérance aux herbicides est la « capacité inhérente » de la mauvaise herbe à pousser et à se reproduire même après avoir été traitée par un herbicide.
