Ανάπτυξη ταχείας μεθόδου (quick-test) για την in situ αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας ζιζανιοκτόνων και την διαχείριση φαινομένων ανθεκτικότητας κατά την ίδια καλλιεργητική περίοδο
Authors: Τσεκούρα Αναστασία 
Published: January 2024

Η χημική ζιζανιοκτονία αποτελεί μια από τις πιο βασικές μεθόδους ελέγχου των ζιζανίων σε φυτά μεγάλης καλλιέργειας. Ωστόσο, η εκτεταμένη χρήση των ζιζανιοκτόνων συχνά οδηγεί σε ανάπτυξη ανθεκτικών βιότυπων ζιζανίων σε ζιζανιοκτόνα. H ανάπτυξη ανθεκτικότητας και η λανθασμένη χρήση των ζιζανιοκτόνων έχουν περιβαλλοντικό και οικονομικό αντίκτυπο. Η ορθή και στοχευμένη εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων αποτελεί ένα σημαντικό ζήτημα για το οποίο κρίνεται απαραίτητο να προταθούν λύσεις. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής μελέτης αποτέλεσε η ανάπτυξη ταχείας μεθόδου για την in situ αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ζιζανιοκτόνων και την διαχείριση φαινομένων ανθεκτικότητας την ίδια καλλιεργητική περίοδο. Για την ανάπτυξη και την διερεύνηση της ταχείας μεθόδου πραγματοποιήθηκαν πειράματα αγρού σε δύο πολύ σημαντικές καλλιέργειες, το σκληρό σιτάρι (Triticum durum Desf.) και τον αραβόσιτο (Zea mays L.). Η μεθοδολογία που εφαρμόστηκε στις δύο καλλιέργειες ήταν παρόμοια. διαφοροποίηση αφορούσε τις επεμβάσεις των ζιζανιοκτόνων. Στην καλλιέργεια του σιταριού εφαρμόστηκαν τα εξής ζιζανιοκτόνα στην συνιστώμενη δόση σύμφωνα με την ετικέτα: 2,4 D- ester, pyroxsulam+florasulam, clopyralid+ florasulam, mesosulfuron-methyl + iodosulfuron methyl-sodium και fenoxaprop-P-ethyl. Στην καλλιέργεια του αραβόσιτου εφαρμόστηκαν τα παρακάτω μίγματα: nicosulfuron+rimsulfuron+mesotrione, nicosulfuron+rimsulfuron+dicamba, nicosulfuron+rimsulfuron,florasulam+mesotrione,mesotrione+nicosulfuron & 2,4 D- ester. Για την ταχεία αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ζιζανιοκτόνων χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης NDVI. Για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων του δείκτη NDVI πραγματοποιήθηκαν συσχετίσεις με μετρήσεις που χρησιμοποιούνται ευρέως για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας ζιζανιοκτόνων. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν βιοδοκιμές σε φυτοδοχεία με πληθυσμούς που είχαν συλλεχθεί από τους πειραματικούς αγρούς. Σκοπό των βιοδοκιμών αποτέλεσε η επαλήθευση των πειραμάτων σε συνθήκες αγρού και η περαιτέρω διερεύνηση πιθανώς ανθεκτικών πληθυσμών. Έπειτα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα για την σύγκριση και την εκτίμηση της αξιοπιστίας και της ακρίβειας της ταχείας μεθόδου. Τα πειράματα περιλάμβαναν ένα πείραμα δόσης-απόκρισης σε συνθήκες αγρού και ένα πείραμα δόσης-απόκρισης σε φυτοδοχεία. Χρησιμοποιήθηκαν δύο βιότυποι του είδους Sisymbrium orientale L., ένας ανθεκτικός και ένας ευαίσθητος στην δραστική ουσία chlorsulfuron. Εφαρμόστηκαν δόσεις της δραστικής ουσίας chlorsulfuron από Χ/4 έως 4Χ (όπου Χ η μέγιστη συνιστώμενη δόση). Στο πείραμα δόσης-απόκρισης σε συνθήκες αγρού χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης NDVI για την ταχεία πρόβλεψη της ανθεκτικότητας των βιότυπων. Για την σύγκριση των δύο μεθόδων πραγματοποιήθηκαν γραμμικές συσχετίσεις και υπολογίστηκε ο συντελεστής συσχέτισης. Η εκτίμηση της αξιοπιστίας και της ακρίβειας της ταχείας μεθόδου σε συνθήκες αγρού υπολογίστηκε μέσω εξισώσεων όπως αυτές αναφέρονται σε σχετική βιβλιογραφία. Τα πειράματα αγρού στην καλλιέργεια του σιταριού έδειξαν ότι η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ζιζανιοκτόνων 14 ημέρες μετά την εφαρμογή τους είναι εφικτή με την χρήση του δείκτη NDVI. Η μείωση του δείκτη NDVI παρουσίασε την ίδια τάση με τη μείωση του ξηρού βάρους των ζιζανίων. Αυτό το αποτέλεσμα επιβεβαιώθηκε από τις υψηλές γραμμικές συσχετίσεις που προέκυψαν μεταξύ των δύο μεταβλητών. Εξαίρεση αποτελεί ο πειραματικός αγρός στην Ορεστιάδα όπου οι συσχέτιση του δείκτη NDVI και του ξηρού βάρους των ζιζανίων ήταν μικρή (R2= 5,43%). Επίσης, οι τιμές του δείκτη NDVI ήταν υψηλές σε σχέση με τον μάρτυρα οπότε η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ζιζανιοκτόνων δεν ήταν εφικτή. Στον συγκεκριμένο πειραματικό αγρό κυριαρχεί το είδος Lolium rigidum L. (κοινώς “ήρα”), όπως φάνηκε από την υψηλή του πυκνότητα και τον δείκτη Simpson. Τα παρόμοια μορφολογικά χαρακτηριστικά του είδους Lolium rigidum L. με το σιτάρι αποτέλεσαν περιοριστικό παράγοντα της μεθόδου. Στην καλλιέργεια του αραβόσιτου αναδείχθηκε χαρακτηριστικά η χρησιμότητα της ταχείας μεθόδου. Οι μεγάλες αποστάσεις σποράς και η γρήγορη ανάπτυξη της καλλιέργειας συνετέλεσαν στην επιτυχή χρήση του δείκτη NDVI για την εκτίμηση της αποτελεσματικότητας των ζιζανιοκτόνων. Για το σύνολο των πειραματικών αγρών, οι συσχετίσεις μεταξύ του δείκτη NDVI και του ξηρού βάρους των ζιζανίων ήταν υψηλές. Για παράδειγμα, στον πειραματικό αγρό Πύργος 4 κατά το δεύτερο έτος πειραματισμού ο εν λόγω συντελεστής συσχέτισης R2 ήταν ίσος με 53,31%. Όσον αφορά τα πειράματα δόσης-απόκρισης για την καλλιέργεια του σιταριού, το σχετικό πείραμα αγρού επιβεβαίωσε την ανθεκτικότητα του ανθεκτικού (R) βιότυπου του είδους Sisymbrium orientale L. στην δραστική ουσία chlorsulfuron με την χρήση του δείκτη NDVI. Το Gr50 του βιότυπου R ήταν 2,5 φορές μεγαλύτερο από το Gr50 του ευαίσθητου (S) βιότυπου. Το πείραμα δόσης-απόκρισης σε φυτοδοχεία οδήγησε σε παρόμοια αποτελέσματα επαληθεύοντας την ταχεία μέθοδο σε συνθήκες αγρού. Οι δείκτες αξιοπιστίας και ακρίβειας της ταχείας μεθόδου σε συνθήκες αγρού στη συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron ήταν 0,8 και 0,79, αντίστοιχα. Επομένως, αναδείχθηκε τόσο η αξιοπιστία όσο και η ακρίβεια της μεθόδου. Συνολικά, τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής μελέτης ανέδειξαν την χρησιμότητα του δείκτη NDVI για την ταχεία αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ζιζανιοκτόνων σε φυτά μεγάλης καλλιέργειας. Επίσης, φάνηκε ότι η εφαρμογή της ταχείας μεθόδου μπορεί να αξιοποιηθεί στα πλαίσια της πρόληψης της ανάπτυξης φαινομένων ανθεκτικότητας. Επομένως, η ταχεία μέθοδος θα μπορούσε να αποτελέσει άλλο ένα σημαντικό εργαλείο στην Ολοκληρωμένη Διαχείριση των Ζιζανίων.