IWWERT 10 JOER Zënter, an der héijer Hëtzt vum Kansas Summer, vill vun de schiedleche Kochia-Onkraut, déi dem Phillip Stahlman seng Fuerschungsfelder iwwerfalen, géifen einfach net réckelen, wa se mat enger Mëschung aus zwee wäit benotzt Herbiziden, Glyphosat an Dicamba gesprëtzt ginn. Just e puer Méint virdrun, am méi kille Fréijoerswieder, huet d'Herbizidmëschung einfach d'Unkraut kleng dënn Blieder ausgeléist fir sech opzekréien a brong ze ginn, wat den Ënnergang vun der Planz signaliséiert.
Elo huet de stalwart Onkraut de Stahlman gestoppt. De Stahlman, deemools e Onkrautwëssenschaftler an der Kansas State University, hat dëse Problem mat Herbiziden ni virdru getraff. Hien huet am Ufank ugeholl datt hien d'Agrichemikalien falsch ugewannt hätt. Awer Joer fir Joer ass datselwecht geschitt. De Stahlman wousst datt eppes opgaang ass. Hien huet d'Dären a senge Felder gutt bewaacht. Hien huet sech och mat lokale Baueren ënnerhalen, déi gemellt hunn ähnlech Problemer ze gesinn. “D'Luucht koum net eng Zäit laang bis d'Thema ëmmer erëm geschitt ass. Et war wéi e Puzzel zesummenzestellen ", seet de Stahlman.
Schlussendlech huet de Stahlman, deen zënter pensionéiert ass, decidéiert datt de Problem méiglecherweis Temperatur war: Eppes iwwer d'Sprayen an héijer Hëtzt huet d'Herbiziden manner effektiv gemaach.
De Stahlman ass net eleng dës Observatioun ze maachen. Haut, montéierend Beweiser suggeréieren datt Temperaturen vun ongeféier 90 Grad Fahrenheit oder uewen e puer Herbizid-resistent Onkraut nach méi resistent kënne maachen, an datt aner Onkraut manner empfindlech si fir verschidde Chemikalien.
E puer Bauere soen datt se wëssen datt héich Temperaturen mat e puer Herbiziden duerchernee komme kënnen, sou datt se probéieren ze sprëtzen an der Hëtzt vum Dag. "Eng gutt Daumregel ass wann et 85 bis 90 Grad Fahrenheit ass, just net sprëtzen", seet de Curt Gottschalk, e Bauerenhaffmanager zu Hays, Kansas.
Net all Experten sinn d'accord datt dëst Muster, haaptsächlech a Laboexperimenter demonstréiert, e Problem fir d'Baueren duerstellt. An e puer Herbiziden schéngen nach besser bei héijen Temperaturen ze schaffen. Awer wann d'Hëtzt vill Onkrautresistenz géint grouss Herbiziden erhéicht, kënnen d'Implikatioune bedeitend sinn. Onkontrolléiert gelooss, Onkraut kann d'Ernte an d'Akommes zerstéieren - wann d'Baueren net en Effort gemaach hunn d'Unkrut ze kontrolléieren, kéinte se ongeféier d'Halschent vun all Mais- a Sojabounrendementer iwwer d'USA a Kanada auswëschen. entspriechend zu d'Weed Science Society of America, eng nonprofit Gesellschaft vun akademeschen an Industriewëssenschaftler. De Verloscht kéint Baueren ongeféier $ 43 Milliarde jäerlech kaschten.
Bauere kämpfe scho géint Epidemie vu Onkraut, déi genetesch Resistenz géint verschidde Herbiziden entwéckelt hunn, dorënner Glyphosat an Dicamba. De Stahlman an aner Unkrautfuerscher argumentéieren datt d'Temperatur kéint en iwwersinnene zweete Faktor sinn, deen d'Ofwier vun der Onkraut géint Herbiziden stäerkt. Och wann déi meescht Baueren elo verstinn datt d'Temperatur Herbiziden beaflosst, fir dat ongebilt A kéint et just wéi Herbizidresistenz ausgesinn, seet de Stahlman.
Dës Fuerscher fäerten och d'Thema kéint sech an der Zukunft verschlëmmeren, well de Klimawandel Temperaturen erhéicht an extrem Wiederevenementer, abegraff Hëtzewellen, ginn ëmmer méi dacks.
"Mir wësse scho datt Herbizidresistenz dat problemateschst Thema an der chemescher Onkrautbekämpfung ass," schreift de Maor Matzrafi, e Onkrautwëssenschaftler bei der nationaler Landwirtschaftlecher Fuerschungsorganisatioun an Israel, an enger E-Mail un Undark. "Vläicht ass reduzéiert Empfindlechkeet wéinst Klimawandel nächst."
BOUWER BENOTZT vertrauen manner op Herbiziden, anstatt Onkraut ze kontrolléieren mat ustrengende Methode wéi zum Bauen an der manueller Entfernung. Awer, ugefaang an der Mëtt vun den 1990er Joren, hunn d'Biotechnologiefirmen ugefaang genetesch modifizéiert Kulturen ze debutéieren déi resistent géint allgemeng, mächteg Herbiziden waren. Déi nei Somen hunn d'Baueren erlaabt hir Felder mat Agrochemikalie fräi ze sprëtzen fir Onkraut ëmzebréngen wärend hir GM Kultur bléie gelooss. D'Technologie huet déi meescht manuell Weeden onnéideg gemaach, an d'Herbizid benotzt weltwäit erop. Awer Onkraut entwéckelt sech als Äntwert, a herbizid resistent Varietéit entstinn. Dat huet en neie Kampf tëscht Baueren a Onkraut ausgeléist, mat Baueren ëmmer méi Kombinatioune vu Chemikalien, souwéi zousätzlech Dosen, fir ze probéieren Onkraut ofzeschloen.
No der Erfahrung vum Stahlman mat Kochia-Onkraut huet hien awer ugefaang ze iwwerpréiwen ob d'Temperatur kéint d'Herbizid-Leeschtung méi beaflossen wéi allgemeng unerkannt gouf. (Stahlman, wéi vill akademesch Onkrautwëssenschaftler, krut an der Vergaangenheet Fuerschungsfinanzéierung vu agrochemesche Firmen.)
Fir z'entzifferen wéi d'Hëtzt Onkraut hëlleft fir Herbiziden ofzesoen, huet de Stahlman sech mat KSU Kollegen Mithila Jugulam, engem Onkrautphysiolog, a Junjun Ou, engem Fuerschungsassistent zesummegesat. D'Team huet Sämlinger aus Kochia Populatiounen gewuess, déi am Kansas entstanen sinn, an de Kummeren, déi bei Temperaturen tëscht 63.5 an 90.5 Grad Fahrenheit gehale goufen - Vertrieder vun der Fréijoer- a Summerhëtzt vum Staat. D'Temperatur an de Kummeren ass all 12 Stonne gefall fir méi kill Nuechten nozehuelen. Wann d'Séige ronderëm 4 Zoll héich erreecht hunn, hunn d'Fuerscher e puer mat Glyphosat an anerer mat Dicamba doséiert. A wöchentlechen Intervallen huet d'Team d'Unkrut fir Unzeeche vu Verletzungen ënnersicht. No engem Mount hu se d'Onkraut erofgeschnidden a gedréchent a gewien.
D'Team huet festgestallt, datt se bei héijen Temperaturen méi wéi duebel sou vill Glyphosat an Dicamba brauche fir Onkraut ze kontrolléieren. Si publizéiert hir Resultater am Joer 2016.
Fir ze verstoen firwat d'Hëtzt d'Sensibilitéit reduzéiert huet, hunn d'Fuerscher d'Herbiziden hir Weeër duerch d'Unkrut verfollegt mat mild radioaktive Versioune vu Glyphosat an Dicamba. Déi fréier virdru vu Monsanto fabrizéiert, an déi lescht produzéiert vum BASF Corp. (BASF Corp. huet en Diplom Studentenassistent zu Ou fir en anere Projet geliwwert.)
D'Equipe huet festgestallt datt d'Blieder manner Glyphosat bei héijer Temperaturen absorbéiert hunn. Si sinn net sécher firwat, awer de Jugulam mengt datt d'Hëtzt d'Kochia encouragéiere kann méi déck Kutikula entwéckelen - eng Schutzschicht op der Bliederoberfläche - déi dann d'Verteidegung vum Onkraut géint den Herbizid erhéicht. D'Team huet en anere Prozess op der Aarbecht entdeckt wann d'Dären op Dicamba stoussen. D'Temperatur huet net d'Quantitéit vun Dicamba beaflosst, déi d'Unkrut absorbéiert huet, awer et huet d'Beweegung vum Herbizid duerch d'Planz behënnert, sou datt manner säin Zil erreecht huet - den Tissu entwéckelt sech op d'Spëtze vun neie Sprossen a Blieder.
An enger anerer Etüd, d'lescht Joer publizéiert, Jugulam huet hir Opmierksamkeet op den Herbizid 2,4-D gewisen, eent vun den Zutaten vun Agent Orange, eng berüchtegt Entloossung am Vietnam Krich benotzt. Haut ass et ee vun de meeschte verbreet Herbiziden. De Jugulam huet getest wéi d'Temperatur d'Fäegkeet vum Herbizid beaflosst fir allgemenge Waasserhemp ze kontrolléieren, e Breetblat Onkraut fonnt, deen op Midwestern Mais a Sojabäer Felder iwwergräift.
An den Tester huet de Jugulam e puer gemeinsame Waterhemp ënnersicht déi genetesch Resistenz géint 2,4-D entwéckelt hunn, an e puer net. Si huet festgestallt datt et méi wéi dräimol sou vill Herbizid gedauert huet fir de resistente Onkraut ënner waarmen, dréchene Konditiounen ëmzebréngen wéi bei méi killen Temperaturen. Si huet en ähnlechen awer méi klengen Effekt am empfindlechen Onkraut fonnt.
Herbizid-resistent Waasserhemp iwwerlieft d'Belaaschtung vu 2,4-D andeems se séier d'chemikalesch an net-toxesch Substanze briechen ier se hir Ziler un de Spëtze vu Wuerzelen, Stämm a Blieder erreeche kënnen. Wann d'Temperatur héich ass, huet de Jugulam fonnt, brécht Waterhemp dës Molekülle méi séier.
De Jugulam huet och festgestallt datt ënner héijen Temperaturen e puer Herbizidbeständeg Onkraut méi resistent schéngen ze ginn an e puer ufälleg Onkraut méi Kraider fir hir Kontroll erfuerderen.
Net all Onkraut an Herbiziden reagéieren déiselwecht op d'Temperatur. Zum Beispill huet de Jugulam och fonnt datt 2,4-D a Glyphosat funktionnéiert besser bei méi héijen Temperaturen géint allgemengt a risegt Ragweed, zwee aner Onkraut heefeg an US Bauerefelder. De Jugulam seet och datt, och a Fäll wou d'Hëtzt Herbiziden hënnert, d'Auswierkunge meeschtens op dréche Konditioune limitéiert sinn. Gebidder mat héijer Fiichtegkeet a Reenfäll kënnen net déiselwecht Effekter gesinn.
Awer e puer Experten soen datt Beweiser wuessen an enger Vielfalt vun Arten an Agrochemikalien datt d'Temperatur, an e puer Fäll héich Kuelendioxidniveauen, Onkrautkontroll beaflossen, op d'mannst am Labo.
An Tester publizéiert am Joer 2016 huet de Matzrafi festgestallt, datt bei héijen Temperaturen véier verschidden Aarte vu Graskraut géint Diclofop-Methyl opgestan hunn, en Zutat an engem Herbizid, dat vu Bayer hiergestallt gouf, wesentlech besser wéi bei niddregen Temperaturen. Matzrafi huet och festgestallt datt héich Temperaturen en aneren Herbizid gemaach hunn, Pinoxaden, manner fäeg fir de Wuesstum vum invasive Gras falsch Brom ze bremsen. Ausserdeem huet d'Gras gedeeft och wa se vu kühler Bedéngungen an e méi waarmt Ëmfeld bis zu zwee Deeg no der Herbizidbehandlung gewiesselt gouf. (D'Fuerschung gouf deelweis finanzéiert vun ADAMA Agricultural Solutions, eng agrochemesch Firma mat Sëtz an Israel.)
"Eis Erkenntnisser, a vill aner Studien zënter den 90er, suggeréieren datt d'Ëmweltbedingungen no der Applikatioun och d'Herbizidempfindlechkeet beaflosse kënnen", erkläert de Matzrafi an enger E-Mail. Och wann d'Bauere bei méi kale Temperaturen sprëtzen, ass dat net genuch fir d'Effekter vun der Hëtzt ze vermeiden.Trotz erhéijen Dosen Diclofop-Methyl, gedeeft dëse herbizidempfindleche Raigras an engem waarme Klima. Op all Foto gëtt den Herbizid a méi grousse Quantitéiten applizéiert, déi vu lénks no riets goen. Op der ganz lénkser Planz gëtt kee Herbizid ugewannt. Op der lénker Foto gëtt de Raigras ënner méi niddregen Temperaturen (50-61 Grad Fahrenheit) ugebaut, wärend an der richteger Foto de Raigras ënner méi héijen Temperaturen (82-93 Grad Fahrenheit) ugebaut gëtt. Visuell: Ugedriwwe vum Maor Matzrafi
Déi Konditiounen, fäerten d'Experten, wäerten ënner dem Klimawandel verschlechtert ginn. Scho vill US Staaten wichteg fir d'Landwirtschaft, wéi och aner grouss Liewensmëttelproduzéierend Regiounen op der ganzer Welt, erliewen regelméisseg Temperaturen déi 90 Grad Fahrenheit wuessen a wuesse Saisons. E puer Fuerscher soen datt Probleemer mat Hëtzt a Kraiderbestëmmung elo zum Virschäin kommen deels wéinst méi heefegen Episoden vun extremer Hëtzt an de leschte Joerzéngten.
Wéi och ëmmer, et ass schwéier d'Effekter ze gesinn déi haut op kierzlech klimatesch Verännerunge gesi ginn, de Lewis Ziska, e Planzphysiolog an der Columbia University zu New York, schreift an enger E-Mail un Undark. Awer bemierkt datt Onkraut "déi gréisste Beschränkung fir d'Liewensmëttelproduktioun" ass, warnt d'Ziska datt "si wäerten eng formidabel Erausfuerderung fir d'Baueren an engem méi extremen Ëmfeld sinn."
Am Mëttlere Westen, zum Beispill, kéinten d'Temperaturen am Duerchschnëtt vun 8.5 Grad Fahrenheit bis Enn vum Joerhonnert eropgoen, mat längeren a méi heefege Strecke vun extremer Hëtzt, laut Bundesrot Regierung Projectiounen. An a Südasien, och Indien - eng weltwäit wichteg Regioun fir Rais, Pulsen, Nëss a Kotteng ze produzéieren - den Intergouvernementelle Panel zum Klimawandel. Projeten datt déi duerchschnëttlech jäerlech Temperaturen ëm bal 6 Grad Fahrenheit bis 2100 klammen.
Am éischten Experiment vu senger Aart, deem seng Resultater waren d'lescht Joer gemellt, Matzrafi huet de gemeinsamen Effekt vun der Hëtzt studéiert an d'Kuelendioxidniveauen op zwou verschidde Onkrautzorten erhéicht a fonnt datt d'Kombinatioun d'Unkraut 'Herbizid Verteidegung iwwer all Faktor eleng erhéicht.
Et ass net kloer ob Herbizidhersteller op déi kommend Erausfuerderunge vun engem Erwiermungsplanéit virbereet sinn. Vill recommandéiere keng optimal Spraytemperaturen fir d'Effizienz an de Richtlinnen ze garantéieren déi se u Bauere verdeelen.
An enger schrëftlecher Erklärung seet de Clark Ouzts, e Spriecher fir Sygenta, de Produzent vu Pinoxaden, datt d'Firma net déi potenziell Auswierkunge vum Klimawandel op d'Aktivitéit vum Herbizid studéiert huet, awer datt "Feldfuerschung a kommerziell Uwendungen net gewisen hunn datt d'Temperatur eng bedeitend Impakt op d'Aktivitéit vu Pinoxaden. “
De Charla Lord, e Spriecher vu Bayer, huet an enger Erklärung geschriwwen datt d'Herbizide vun der Firma "extensiv getest gi fir all Ufuerderunge vun de Reguléierer gerecht ze ginn" an "bezeechent sou datt d'Applikateure wëssen wéi se se fir eng optimal Kontroll an Erfolleg bewerbe kënnen." D'Firma huet net op spezifesch Froen iwwer d'Effizienz vun hire Produkter ënner héijen Temperaturen geäntwert, och wann d'Firma huet publizéiert iwwer d'Erausfuerderunge vum Héichtemperatursprayen op senger Websäit. Corteva, wat Herbizide mécht mat 2,4-D, huet net op Ufroe fir Kommentar geäntwert wéi héich Temperaturen d'Leeschtung vum Herbizid beaflossen.
NET JIDDEREEN iwwerzeegt datt dës experimentell Erkenntnisser Problemer fir d'Baueren hunn. E puer Fuerscher an Onkrautsexperte soen datt d'Laboratiounsbedingunge sech radikal vum Terrain ënnerscheeden, wat d'Resultater manner pertinent mécht. "Ech denken net datt mir sécher kënne soen datt dëst en Impakt op der realer Skala huet", schreift de Brad Hanson, e Onkrautexpert vun der University of California, Davis, an enger E-Mail un Undark. Den Hanson huet mam Matzrafi un der Fuerschung déi d'lescht Joer publizéiert gouf, geschafft.
Den Hanson, dee mat kalifornesche Baueren als Fuerscher an Extensiounsspezialist schafft, huet och geschriwwen datt Baueren normalerweis genuch Herbizid benotze fir all kleng Ännerungen an der Onkrautempfindlechkeet ze iwwerwannen déi duerch Hëtzt bruecht ginn.
De Kassim Al-Khatib, e Cropphysiolog an der University of California, Davis, deen ënnersicht huet wéi Herbiziden ënner Hëtzt a Fiichtegkeet optrieden, huet an enger E-Mail un Undark geschriwwen datt d'Studien ënner suergfälteg kontrolléiertem Laborkonditioune gemaach ginn, déi d'Baueren ni an hirem Felder. "Wat ënner kontrolléierte Konditioune geschitt ënnerstëtzt normalerweis net wat a Feldkonditioune geschitt", huet hie geschriwwen.
A senger eegener Fuerschung huet den Al-Khatib den Effekt vun der Temperatur an der Fiichtegkeet op eng kleng Unzuel u Herbizidzorten a Unkrautarten studéiert. An de Fäll déi hie studéiert huet, seet hien, d'Herbizideffizienz verbessert sech allgemeng bei méi héijer Temperatur a Fiichtegkeet, ausser d'Temperaturen iwwer 100 Grad Fahrenheit iwwerschreiden. De Matsrafi an de Jugulam si sech eens datt de Labo net dat méi komplext Bauerenëmfeld reflektéiert.
"Awer ech denken net datt et d'Wichtegkeet vun de Resultater reduzéiert", schreift Matzrafi. Hien, de Stahlman, an anerer soen, si hätten den Effekt am Feld selwer gesinn. „Ech mengen mir gesinn eppes. Iwwer déi nächst 10 Joer denken ech mir wäerte méi gesinn. Et wäert e grousst Problem sinn, "seet den Chuck Otte, e K-State Research and Extension Agent am Geary County, Kansas, dee virun allem mat Bauere schafft.
D'Fuerschungsresultater probéieren Neiegkeete fir Baueren, déi op Herbiziden zréckgräifen, fir ëmmer méi bewaffnet Onkraut ewech ze halen. Fir elo probéieren e puer Baueren e puer vun den Effekter vun der Hëtzt ofzewieren andeems se Herbiziden a méi kale Periode vum Dag sprëtzen. Am Häerz vum Summer seet d'Carie Moore datt hatt heiansdo viru Sonnenopgang waakreg ass fir hiren 650 Hektar Bauer an North Dakota ze sprëtzen ier d'Hëtzt ze héich klëmmt, heiansdo op 100 Grad Fahrenheit. Awer wéi de Globus erwiermt, wäerten d'Bauere méi enk Fënstere stellen, wärend d'Temperature cool genuch si fir ze sprëtzen, seet d'Ziska. A Matzrafi's Fuerschung hindeit datt d'Sprayéiere bei méi kille Perioden net garantéieren datt d'Herbizid Effizienz net beaflosst gëtt vun Hëtzebarsen, déi spéider am Dag oder och den Dag drop kommen.
An heiansdo kënnen d'Baueren net vermeiden datt Herbiziden an der Hëtzt sprëtzen, besonnesch op riseg Häff mat e puer dausend Hektar.
Den Otte seet datt Skeptiker net mierken datt hir Herbiziden net funktionnéieren well Hëtzt huet Onkraut eng Hand ginn. Si kéinten als éischt dovun ausgoen datt eng Partie vun anere gemeinsame Faktore Schold sinn, wéi Herbizidresistenz, Mangel u Nidderschlag oder ze wéineg Herbizid. "Et gi sou vill verwirrend Faktoren et ass schwéier alles erauszortéieren", seet hien.
Op laang Siicht mussen d'Baueren hir Ofhängegkeet op Herbiziden erofsetzen an amplaz aner Techniken benotzen déi méi dacks an der Biolandwirtschaft haut benotzt gi fir Onkraut an der Bucht ze halen, soen vill Experten. Zum Beispill Planzung vu Coverkulturen wéi Fréijoershues oder Crimson Kleebléck hëlleft Onkraut ze stoppen an e bloe Buedem ze huelen an eng Vielfalt vu Kulturen an der Rotatioun ze wuessen kann falsch Fousskraut hëllefen d'Populatiounen z'ënnerdrécken. De Moore geet schonn an dës Richtung. Si rotéiert Sojabäer mat Weess, Gerste, an e puer aner Kulturen a Planzen eng Vielfalt vun zousätzlechen Deckelkulturen inklusiv Roggen an Ierbsen.
Si këmmert och heiansdo de Buedem fir Onkrautwuesstum ze stierzen. "Wat mir manner Chemikalie musse sprëtzen, wat besser ass", seet hatt. Awer fir d'Ausbezuelen ze halen, kann d'Landwirtschaft d'Herbiziden net ganz opginn, seet d'Ziska. Mat ganz wéineg neie Chemikalien, déi ugebuede ginn, mussen d'Bauere méi virsiichteg si mat den Herbiziden, déi se elo hunn, fir sécherzestellen, datt se weider an der Zukunft schaffen. Hiersteller musse Bauer besser Berodung ginn, wéini a wéi een Herbiziden benotzt, füügt Matzrafi bäi.
"Bauer kënnen net méi just sprëtzen a bieden", seet den Otte.