Determination of Glyphosate Resistant Horseweed (Conyza Canadensis (L.) Cronquist) in Apple Orchard in Isparta

Abstract

Isparta is one of the most important apples producing areas of Turkey. Disease, pests, and weeds that result in problems in apple orchards may restrict apple production. Although the direct impact of the weeds on apples is limited, they can be significant, especially at an early stage due to competition for water, nutrients, and light. The most preferable method to prevent crop losses is herbicide use. If the herbicides were used in the same place without a rotation, herbicide resistant populations may become apparent. Implementation of resistance management following herbicide-resistant population covers more long-term and extensive studies. This study was conducted to determine Glyphosate resistance horseweed (Conyza canadensis) population in apple orchards of Isparta from 2015 to 2019. Bioassay techniques were employed to determine the resistance. In the screen test, the recommended rate of glyphosate was applied to the horseweed populations that were grown in the growth chamber and their resistances were determined. In the dose-response experiments, logarithmic rates of glyphosate were applied to horseweed populations and the impact was identified by non-linear regression analysis. I50 values of suspected glyphosate resistant populations were 96.087 and 83.126ml commercial ingredient/da and 106.48 and 98.82ml commercial ingredient/da for F1 and F2 populations, respectively. The populations separated as suspected glyphosate resistant horseweed have been considered as high-level herbicide tolerant.

Keywords

• Glyphosate Resistance
• Horseweed
• Conyza Canadensis
• Apple

Project Number

TAGEM-BS-15/08-03/04-01

Isparta İli Elma Bahçelerinde Glyphosate’a Dayanıklı Pire Ot (Conyza canadensis (L.) Cronquist)’larının Belirlenmesi

Abstract

Türkiye’nin önemli elma üretim bölgelerinden biri de Isparta’dır. Elma üretim alanlarında sorunlara neden olan hastalık, zararlı ve yabancı otlar elma üretimini önemli derecede sınırlamaktadır. Yabancı otların doğrudan oluşturduğu zarar sınırlı kalmakla birlikte, özellikle erken gelişme döneminde elma bitkileriyle su, besin maddesi ve ışık rekabetine girdikleri için önemlidir. Söz konusu kayıplarının azaltılması için en çok başvurulan teknik herbisit kullanımıdır. Herbisitler, aynı alanda rotasyon yapılmadan uzun süre kullanıldığında dayanıklı yabancı ot popülasyonları görülebilir. Herbisite dayanıklı popülasyonların görülmesinden sonra uygulanacak dayanıklılık yönetimi daha uzun ve kapsamlı çalışmaları kapsar. Bu çalışma, Isparta elma üretim alanlarında glyphosate’a dayanıklı pire otu (Conyzacanadensis) popülasyonlarının belirlenmesi için 2015-2019 yıllarında yürütülmüştür. Dayanıklılığın tespitinde bioassay yöntemi kullanılmıştır. Tarama testi kapsamında iklim odası koşullarında yetiştirilen pire otu bitkilerine Glyphosate’ın tavsiye edilen dozu uygulanmış ve bitkilerin Glyphosate’a dayanıklılık durumları belirlenmiştir. Tarama testi sonunda dayanıklılık şüphesi taşıyan 2 Pire otu popülasyonu ile hassas popülasyon doz-tepki denemesine alınmıştır. Doz-tepki denemelerinde Pire otu popülasyonlarına Glyphosate’ın logaritmik dozları uygulanmış ve etki non-linear regresyon analizi ile belirlenmiştir. Glyphosate’a dayanıklılık şüphesi taşıyan popülasyonların I50 değerlerinin F1 popülasyonlarında96.087 ve 83.126mlticari doz/da, F2 popülasyonlarında ise106.48 ve 98.82ml ticari doz/da bulunmuştur. Dayanıklılık şüphesi taşıyan şifa otu popülasyonlarının Glyohosate’a toleranslarının yüksek olduğu değerlendirilmektedir.

Keywords

• Glyphosate Dayanıklılığı
• Pire Otu
• Conyza Canadensis
• Elma

Supporting Institution

Tarım ve Orman Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü

Project Number

TAGEM-BS-15/08-03/04-01

Thanks

Bu çalışma, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM) tarafından desteklenen TAGEM-BS-15/08-03/04-01 numaralı “Isparta ili elma bahçelerinde sorun olan pire otu (Conyza canadensis)’nun Glyphosate’a Dayanıklılığının Tespiti ve Haritalanması” başlıklı proje kapsamında hazırlanmıştır.

References

1. Anonymous. (2022). Global leading apple producing countries in 2020/2021. https://www.statista.com/statistics/279555/global-top-apple-producing-countries/, (Erişim Tarihi: 15.04.2022).
2. Türkiye İstatistik Kurumu. (2022). Tarım-Bitkisel Üretim İstatistikleri. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?locale=tr (Erişim tarihi: 20.05.2022).
3. FAO. (1994). Weed management for developing countries. Food and Agriculture Organization, Italy, 384.
4. Derr, J. F. (2001). Biological assessment of herbicide use in apple production, I. background and current use. http://horttech.ashspublications.org/content/11/1/11.full.pdf, (Erişim Tarihi: 08.12.2014).
5. Kitiş, Y.E. (2011). Isparta ili elma bahçelerinde görülen yabancı otların, yoğunlukları, kaplama alanlarının ve rastlama sıklıklarının saptanması. Türkiye IV. Bitki Koruma Kongresi Bildirileri. 28 30 Haziran 2011, Kahramanmaraş. 490.
6. Üstüner, T., & Akyol, E. (2007). Niğde İli elma bahçelerindeki yabancı otların yaygınlık ve yoğunluklarının belirlenmesi. Türkiye Herboloji Dergisi, 10(1), 22-34.
7. Atkinson, D., & White G. C. (1981). The effects of weeds and weed control on temperate fruit orchards and their environment, In: J. M. Thresh (ed.), Pests, pathogens and vegetation: the role of weeds and wild plants in the ecology of crop pests and diseases, Pittman, London, 415-428.
8. Schupp, J. R., & Mccue, J. J. (1996). Effect of five weed control methods on growth an fruiting of Mcintosh / M.7 apple trees, J. of Tree Fruit Production, 1, 1-14.

9. Eymirli, S. (2012). Herbisitlere dayanıklılık. http://www.turkiyeherboloji.org.tr. (Erişim tarihi: 18.12.2013).
10. Heap, I. (2022). International survey of herbicide resistant weeds. Annual Report, http://www.weedscience.org, (Erişim Tarihi: 15.04.2022)
11. Kaya-Altop, E., Serim A. T., Türkseven S. G., & Doğan M. N. (2018). Distribution of horseweed species in citrus orchards and vineyards in Mediterranean and Aegean region of Turkey, The 5th International Symposium Weeds & Invasive Plants, ISBN: 978-605-60595-8-2. P 55.
12. Doğan, M. N., Kaya-Altop, E., Türkseven, S. G., & Serim, A. T. (2022). Determination of glyphosate-resistant Conyza spp. in orchards and vineyards in Turkey. Phytoparasitica, https://doi.org/10.1007/s12600-022-00982-8.
13. İnci, D., Galvin, L., Al-Khatib, K., & Uludağ, A. (2019). Sumatran fleabane (Conyza sumatrensis) resistance to glyphosate in peach orchards in Turkey, HortScience, 54, 873-879.
14. Mengüç, Ç. (2019). Güney Marmara bölgesi meyve bahçeleri ve bağ alanlarında görülen Conyza türlerinin Glyphosate'e dayanıklılığının belirlenmesi üzerine araştırmalar. Doktora tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
15. Hanson , B. D., Shrestha, A., & Shaner, D.L. (2009). Distribution of glyphosate-resistant horseweed (Conyza canadensis) and relationship to cropping systems in the Central Valley of California, Weed Science, 57, 48–53.
16. Van Gessel, M.J., Scott, B.A., Johnson, Q.R., & White-Hansen, S.E. (2009). Influence of glyphosate-resistant horseweed (Conyza canadensis) growth stage on response to glyphosate applications. Weed Technology, 23, 49–53.
17. Davis, V. M., Gibson, K. D., Bauman, T. T., Weller, S. C., & Johnson, W. G. (2009). Influence of weed management practices and crop rotation on glyphosate-resistant horseweed (Conyza canadensis) population dynamics and crop yield-years III and IV, Weed Science, 57, 417–426.
18. Moreira, M. S., Melo, M. S. C., Carvalho, S. J. P., Nicolai, M., & Crhistoffoleti, P.J. (2010). Herbicidas alternativos para controle de biótipos de Conyza bonariensis e C. canadensis resistentes ao glyphosate Planta Daninha, 28(1), 167-175.
19. Moss, S.R., (1995). Techniques for determining herbicide resistance, Proceedings of the Brighton Crop Protection Conference-Weeds, 547-556.
20. Seefeldt S. S., Jensen J. E., & Fuerst E. P. (1995) Log-logistic analysis of herbicide dose- response relationships. Weed Technology, 9 (2), 218–227.
21. Mennan, H. (2019). Introduction to herbicide resistance. EWRS training course on herbicide resistance detection. Antalya, Turkey.
22. Valentina, S., Collavo, A., Masin, R., Baric, K., & Scepanic, M. (2018). Barnyardgrass shows sensitivity to reduced doses of topramezone at different growth stages. International Journal of Agriculture & Biology, DOI: 10.17957/IJAB/15.0919.
23. Eytcheson, A. N., & Reynold, D.B. (2019). Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) control as affected by application timing of glufosinate applied alone or mixed with graminicides, Weed Technology, 33(2), 272-279.
24. Sammons, R. D., & Gaines., T. A. (2013). Glyphosate resistance: State of knowledge, Pest Management Science, 70, 1367-1377.
25. Üstüner, T., & Üstüner, M. (2011). Investigation on different mulch materials and chemical control for controlling weeds in apple orchard in Turkey. Scientific Research and Essays, 6(19), 3979-3985.