علف کشها یکی از مؤثرترین ابزارهایکشاورزان اند که می توانند درجنگ با علفها از آن استفاده کنند.
استفاده از اینمواد شیمیایی کشاورزی بطور قابل توجهی در سال های اخیر بویژه در کشورهایی که دارای سیستم کشاورزی پیشرفته تری هستند، افزایش یافته است.
ورود جمعیتهای علفی مقاومبه علف کشهای یکسان که بطور موثر درگذشته آنها را کنترل می کرد. یک مسأله جدی برایصنعت علف کش و برای استفاده کنندگان این محصولات است. این مرور به بررسی مختصریبربررسی تاریخی بر روی تکامل تدریجی مقاومت به علف کشها،اهمیت و گسترش مشکل، عناصریکه ورودجمعیتهای مقاوم را تحت تاثیر قرار می دهد، مکانیسم های فیزیولوژی مسئول اینپدیده و چند پیشنهاد برای جلوگیری یا کاهش ایجاد مقاومت علفی به این مواد شیمیاییکشاورزی، می پردازد.
مقاومت، توانایی یک جمعیت گیاهی در عدم تاثیر پذیری از یکعلف کش در نتیجه استفاده مداوم و پیوسته ازعلف کش برای مدتی طولانی است. این نوعمقاومت متفاوت از مقاومتی است که یک گونه هرگز توسط علف کشی که درمعرض آن قرارنگرفته است کنترل نمی شود (مقاومت طبیعی(بنابراین مقاومت به جمعیتی از گونه هابر می گردد که قبلاً حساس بوده است و سپس از استفاده از علف کش دیگر نمی توان آنرابا همان میزان علف کش یا روزهای بالاتر کنترل کرد.
اولین گزارش در مورد مقاومتبه علف کش از سال ۱۹۷۰است یعنی زمانی که ریان ۱۹۷۰ نشان داد که جمعیتهای خاصی ازSenecio Vulgaris در ایالت واشنگتن آمریکا را حتی با روزهای زیاد سیمازین دیگر نمیتوان کنترل کرد. بررسی های پیونیرر همراه باریان وراد و سویچ نشان داد کهاینجمعیتها نه تنها به سیمازین مقاوم اند بلکه به سایر تریازینها نیز مقاوماند.
در سال ۱۹۸۰، حدود ۲۵۰۰۰۰ هکتار در واشنگتن برآوردشد که تحت پوشش جمعیتهایSenecio مقاوم به تریازین ها هستند. پس از آن گزارشهای مربوط به مقاومت به تریازینها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. درمجارستان که بزرگترین تولید کننده ذرتبلوک سوسیالیستی است، استفاده از تریازین ها متوقف شده است (بجز بصورت مخلوط باسایر علف کشها) و این بدلیل این است که بیش از ۷۵% زمینهای در نظر گرفته شده برایکشاورزی مورد هجوم گونه های مقاوم آمارانتوس قرار گرفته اند. حداقل ۵۵ گونه علف دربیش از ۲۰کشور برآورد می شود که به این گروه از علف کشهامقاوم اند.


علفهاییکه بخصوص به همه خانواده های علف کشهای مهم مقاوم اند در جدول یک ذکر شده است. حتیاین زمان که تعدادی از موارد مقاوم به علف کش افزایش یافته است.
زنگ خطر بهاندازه آفت کشها به صدا در نیامده است.در ۱۹۸۰، جمعیتهای حداقل ۴۲۸ گونه از حشرات وکرم های مقاوم به آفت کش شناسایی شده اند. این جمعیتها متعلق به ۱۴ راسته و ۸۳خانواده مهم کشاورزی و دامپزشکی بود.


فاکتورهای تعیین کننده انتخاببیوتیپهای مقاوم به علف کشها:
اجزاء اصلی که باعث ظهور مقاومت بیوتیپها به علفکشها می شود به طور مفصل توسط گرسل ۱۹۷۸ و گرسل وبعل۱۹۸۲ شرح داده شده است.


مهمترین این فاکتورهاعبارتند از:
۱) فشار انتخاب
:فشار انتخاب نتیجهمرگ و میر موثر است. میزان مرگ و میر از لحاظ دانه ها یا عوامل انتشاری در انتهایدوره رشد می باشد و بلافاصله پس از استفاده از علف کشها نیست. اگر ژنهای مقاومتبزودی در جمعیت یافت شود، مرگ و میر موثر باعث احتمال انتخاب افراد مقاوم منتخب ترو بیشتر می شود. بایستی توجه داشت که ژنهای کمک کننده مقاومت علف کش معمولاً درجمعیت علفهای حتی قبل از استفاده از علف کش وجود دارد و به دلیل ورود نمونه هایمقاوم از سایر نواحی یا ایجاد توسط علف کش نمی باشد. این فقط فشار انتخابی است کهتوسط علف کش تحمیل می شود و باعث بسط و توسعه جمعیت مقاوم می گردد.


۲) وجودعلف کش در خاک:
علف کشهایی که اثر رسوبی طولانی دارند باعث می شوندکه بر رویجمعیت علفی بیش از علف کشهایی که به آسانی در خاک پراکنده شده و با باد برده میشوند، فشار انتخابی داشته باشند. این احتمالاً یکی از دلایلی است که چرا مقاومجمعیت علفی به گروهی از علف کشهابتازگی در سولفو نیلو راز کشف شده است. اگر علف کشزیاد پایا نیست، بانک دانه در خاک احتمال تکثیر بیوتیپهای مقاوم را با حفظ یک جمعیتزیادی از افراد و حساس که بلافاصله پس از اینکه علف کش اثربیولوژیکی است را از دستداد رشد و تولید مثل می کنند، کاهش می دهد. علف کشهایی که بلافاصله در خاک غیر فعالمی شوند لزوماً عاری و بری از مسأله مقاومت نیستند. برای مثال، علف هایی مقاوم بهپاراکوت وجود دارد. این بیوتیپهای مقاوم اغلب بر اثر استفاده منظم و پیوسته پاراکوتبوجود می آیند یعنی شرایطی که معادل با فشار انتخابی بالا است.


۳) فاکتورهایبیولوژیکی:
برخی از خصوصیات علفها باعث تاخیر در بسط و توسعه مقاومت به علف کشمی شوند. همانطور که قبلاً ذکر شد.اگر چه مسأله مقاومت به علف کش در سالهای اخیربدترشده است، اصولاً به بدی مقاومت به قارچ کشها و حشره کشها نیست. علفها معمولاًقدرت تولید مثل بالایی دارند، که حتی در شرایط محیطی که برای رشد گیاه ایده آل نیستحفظ می شود. وقتی که به دلیل برخی از استراتژیهای کنترل جمعیت علفها در منطقه کاهشمی یابد، تعداد اندکی که از دست علف کشها فرار می کنند مادر به تولید دانه های کافیهستند که می توانند بقاء بانک دانه را در خااک تضمین کند و اجازه جاودان سازی گونهها را بدهد. این انعطاف جمعیتها به شدت رقت (یعنی اندکی و کمی) دانه های مقاوم کهبا استفاده مداوم از یک علف کش خاص انتخاب شده اند را تحت تاثیر قرار می دهد. عمرطولانی و خواب دانه در خاک نیز انتخاب بیوتیپهای مقاوم به علف کشها را به تاخیر میاندازد.
در پایان، عدم تطابق یا توانایی رقابتی کم علفهای مقاوم، در مقایسه باعلفهای حساس، فاکتور دیگری است که بسط و توسعه مقاومت علف کش را به تاخیر میاندازد. وقتی که ژنی (که باعث مقاومت می شود) جانشین ژن دیگری (که مسول حساسیت است) در جمعیت شود، فرد جدید معمولاً شایستگی کمتری دارد چرا که در مقایسه با نوع اولیهدارای معایب فیزیولوژیکی است. این معایبها ژن جدید را در فرکانس (یعنی تکرار ومیزان پراکندگی) بسیار پایینی در جمعیت نگه می دارد. بناراین، منطقی است که نتیجهبگیریم که اگر افراد مقاوم شایستگی بیشتری داشتند، در غیاب فشار انتخابی(علف کش)،آنها نوع غالب جمعیت شوند، و علف کش هرگز بطور موثر گونه های علفی را در اولین مکانکنترل نمی کند. پس شایستگی یعنی موفقیت تولید مثل یا آن بخش از ژنهایی که یک فرد دربانک ژنتیکی جمعیت باقی می گذارد. دو جزء اصلی آن بقاء تولیدمثل است.در بررسی هایاولیه که توسط کونارد و رادوسوویچ(۱۹۷۹)، رادوسویچ و هولت (۱۹۸۲)، انجام گرفت، اینموضوع ذکر شد که بیوتیپهای مقاوم به تریازین نسبت به بیوتیپهای حساس ماده خشک کمتریتولید میکنند،که این حالت هم در شرایط رقابتی و هم غیر رقابتی صادق است. بیوتیپهایمقاوم همچنین بیش از آنکه با رقابت در بین خودشان تحت تاثیر قرار گیرند ، تحت تاثیررقابت با بیوتیپهای حساس قرار می گیرند.
مشاهدات مشابهی نیز از مقاومت علفها بهسایر علف کشها مثلEleusine india مقاوم به دینیتر و آینلین بدست آمد. این کاهش درتوانایی رقابت از لحاظ عدم توانایی علفهای مقاوم در انجام فرایندهای فیزیولوژیکیاساسی است، که در مناطقی که تحت تاثیر علف کشها می باشند بوجود می آید و علت مقاومتآنها نسبت به علف کشها است. بهر حال بررسی های اخیر نشان می دهد که مقاومت تریازینهمیشه همراه با کاهش قدرت گیاه نیست.


اساس بیوشیمیایی مقاومت علفکش:
تفاوت در جذب علف کش، جابجایی و متابولیسم ممکن است به عنوان مکانیسم هایاحتمالی ذکر شود که تکامل تدریجی مقاومت علف کش را توضیح می دهد. بهر حال مواردمستند بهتری، شیوعی از تعییرات در محل عمل به عنوان مسئول این پدیده ذکر می کند. درمورد تریازین ها، مکانیسم عملکردشان شامل سرکوب فتوسنتز است که آنها مانع از انتقالالکترونها در فوتوسیستم(PSII) . II می شوند. این توقف و *** بین اولین پذیرندهالکترون(Q)وپلاستوکوئینون(PQ) است. در این ناحیه از غشاء تیلاکوئیدی یک پروتئینیبا وزن مولکولیKD۳۲به عنوان پروتئینB یاQB است که تریازینها و پلاستوکوئیدی برسر پیوند با آن با هم رقابت میکنند.
جانشینی یک اسید آمینه (سرین بجای گلسین) دراین پروتئین کلروپلاستی مانع از اتصال تریازین ها می شود و باعث مقاومت به این گروهاز علف کشها می شود.
همچنین حداقل یک مورد مقاومت به تریازینها گزارش شدکه بهدلیل توانایی سم زدایی زیاد علف کش توسط بیوتیپ مقاوم ایجاد گردیده است. تغییراتمحل اتصال علف کشها نیز به عنوان مسئول مقاومت به سولفونیلوراز ذکر می شود. در چنینشرایطی آنزیم استولاکتات سنتتاز حساسیتش را از دست می دهد و در مورد مقاومت به دینیترونیاین ها ظاهراً یک توبولین تغییر یافته باعث ایجاد مقاومت درEleusine india می شود. برای توضیح مقاومت به پاراکوات، دو مکانیسم فرض شده است. پاراکوات عملفیتوتو کسیک خود را با ایجاد رادیکال های آزاد انجام می دهد. با مداخله درفوتوسیستمI، دیکاتیونیک پاراکوات به یک مونوکاتیون احیاء می گردد که باعث احیاءمولکول اکسیژنCD۲به یک رادیکال سوپراکسیدآنیون(O۲) می گردد. پس باعث تجدیددیکاتیونیک پاراکوات می شود. در مقابل رادیکالO۲تولید پراکسید هیدروژن(H۲O۲) ورادیکال هیدروکسید(OH) می کند.
رادیکال های سوپراکسید و هیدروکسیل با پراکسیدکردن اسیدهای چرب، غشاهای سلولی را تضریب می کنند. اولین مکانیسم مقاومت فرض شده کهمربوط به برخی از گونه ها و بیوتیپهای مقاوم است، بررسی سطح آنزیم هایی (مثلسوپراکسید دسیموتاز) که قادر به از بین بردن رادیکال های آزاد تولید شده توسطپاراکوات در حضور نور هستند، می باشد. در بیوتیپهای مقاوم برخی از گونه ها مثلHardeumglaucum وconyza boneriensis به نظر می آید که پاراکوات از محل فعالیتش درکلروپلاست محدود می شود (خارج می شود) اگر چه محل نهایی اش هنوز روشن نشده است. برای مثال درH گلاکوم هیچ تفاوتی در فعالیت آنزیم های سوپراکسید دسیموتاز،کاتالازو پراکسیداز بین بیوتیپهای مقاوم و حساس دیده نشد. هر دو بیوتیپ از لحاظنفوذپذیری پاراکوات به غشاء پلاسمایی یا به غشاءهای پوشش کلروپلاست نشان مشابه اند. نفوذ پذیری کوتیکل به پاراکوات در هر بیوتیپ یکسان است، بهر حال، انتقال علف کش ازسطح برگ در بیوتیپ مقاوم در مقایسه با درجه انتقال خاصی که در بیوتیپ حساس وجوددارد، نامشخص است (کم اهمیت است). بر اساس این نتایج فرض شده، است که مکانیسممقاومت بر اساس جلوگیری از دخول پاراکوات از سیتوپلاسم بوسیله حبس در گزینماپوپلاست، دیواره های سلولی و فضای داخل سلولی اتفاق می افتد.
جلوگیری و کنترلمقاومت یک سخن مشهور است که بهترین راه حل مواجه با علف کش پیشگیری است. بایستی ازآن اعمال کشاورزی که باعث فشار انتخابی بالا می شود جلوگیری کرد. مثل: استفاده ازعلف کشهای بسیار مقاوم و ماندگار، دوزهای بالا، استفاده مداوم از تنها یک علف کش واستفاده از یک کشت که تنها بسته به روشهای شیمیایی حذف علفها دارد.
بایستی خاطرنشان شد که استفاده گردشی از علف کشها با مکانیسم های عملکردی متفاوت مثل استفادهاز مخلوطی از آنها توصیه می گردد.
در انتخاب مخلوط، علف کشها بایستی دارایمکانیسم های متفاوت عملکردی باشند. وقتی که ظهور جمعیتهای مقاوم در سطح زمین اثباتشد، مراحل لازم بایستی انجام گیرد تا مانع از انتشار آنها شود، دقت لازم مبذول گرددتا مانع از تولید دانه و انتشار آن شود. استفاده از علف کش و سایر مکانیسم هابایستی با دقت کافی انجام گیرد بطور کلی بایستی در نظر داشت که هر علف کشی دارایمقاومت متقابل با علف کشهای همان خانواده شیمیایی و یا حتی با علف کشهایی که رابطهشیمیایی ندارد، دارد.
کشاورز بایستی همیشه برچسب محصولات را بخواند و عاقلانهعلف کش مورد نظرش را انتخاب کند.