Determination of Herbicides Resistance in Blackgrass (Alopecurus myosuroides Huds.)

Öz

Grain production in Turkey constitutes one of the critical components of the general economy as well as the agricultural sector. Although there are many wheat varieties in Turkey, yield and quality problems have not been fully resolved yet. One of the parameters affecting yield and quality is weeds. Weed control has been a significant concern of growers since the beginning of wheat cultivation in many countries, as in Turkey. Using herbicides with the same active substance or the same mode of action also led to resistance in weeds. This study aimed to determine the resistance status of Alopecurus myosuroides populations against the active substance mesosulfuron methyl+iodosulfuron-methyl-sodium+mefenpyr diethyl, one of the ALS inhibitor groups herbicides. For this purpose, A. myosuroides populations collected from 52 different locations in the wheat cultivation areas of Amasya, Ankara, Çorum, Samsun and Tokat provinces were first tested under greenhouse conditions according to a randomized plot design with four replications of the herbicide license dose. The experiment determined that some populations were not affected by the herbicide application and remained alive. These populations were included in dose-response studies, and 0 (control), 0.5N, 1N, 2N, 4N, 8N and 16N times application doses were tried based on the licensed dose of the active ingredient. To obtain ED50 values, the Weibull model was analyzed in the R package program. It was demonstrated that 11 of the 14 populations included in the dose-response trial showed resistance. Considering the distribution of resistance by provinces, it was determined that 7 (70%) of the studied populations of Samsun and all (100%) of Amasya populations were found to be resistant to ALS. As a result of the dose-response trials, the resistance rate to the herbicides used was 78.57%. When the risk situations are evaluated, it is recommended that herbicides with different mechanisms of action, especially those that have the chance to be applied after early emergence, should be used for integrated control once a year, and the integration of mechanical and cultural control practices should be supported.

Anahtar Kelimeler

• A.myosuroides
• Acetolactate synthase
• wheat
• resistance
• Herbicede

Tilki Kuyruğu (Alopecurus myosuroides Huds.)’nda Herbisit Dayanıklılığının Belirlenmesi

Öz

Türkiye’de hububat üretimi, tarım sektörünün olduğu kadar genel ekonominin de önemli bileşenlerinden birini oluşturmaktadır. Türkiye’de oldukça fazla buğday çeşidi bulunmasına rağmen verim ve kalite sorunları henüz tam anlamıyla çözümlenememiştir. Verim ve kaliteyi etkileyen parametrelerden biri de yabancı otlardır. Yabancı otlar, Türkiye’de olduğu gibi birçok ülkede buğday yetiştiriciliğinin başlanğıcından bu yana çiftçilerin en önemli sorunlarından biridir. Aynı etkili maddeli veya aynı etki şekline sahip herbisitlerin kullanılması da yabancı otlarda dayanıklılığa yol açmıştır. Bu çalışma ile Alopecurus myosuroides populasyonlarının ALS inhibitör grubu herbisitlerden mesosulfuron methyl+iodosulfuron-methyl-sodium+mefenpyr diethyl aktif maddesine karşı dayanıklılık durumlarının belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, Amasya, Ankara, Çorum, Samsun ve Tokat illeri buğday ekim alanlarındaki 52 farklı lokasyondan toplanan A. myosuroides populasyonları ilk olarak herbisidin ruhsat dozu 4 tekerrürlü tesadüf parseller deneme desenine göre sera koşullarında denenmiştir. Kontrol parsellerinin de bulunduğu denemede bazı populasyonların herbisit uygulamasından etkilenmedikleri ve canlı kaldığı saptanmıştır. Bu populasyonlar doz-etki çalışmalarına alınmış ve ilacının ruhsat dozu baz alınarak 0 (kontrol), 0.5N, 1N, 2N, 4N, 8N ve 16N kat uygulama dozları denenmiştir. ED50 değerlerinin elde edilmesi için Weibull modeli ile R paket programında analiz edilmiştir. Doz etki denemesine alınan 14 populasyonun 11’inin dayanıklılık gösterdiği ortaya konmuştur. Dayanıklılığın illere göre dağılımına bakıldığında Samsun’a ait çalışılan populasyonlardan 7’si (%70), Amasya popülasyonlarının ise tamamında (%100) ALS dayanıklılığına rastlanılmıştır. Doz etki denemeleri sonucunda kullanılan herbisitlere dayanıklılık oranı %78.57 bulunmuştur. Risk durumları değerlendirildiğinde farklı etki mekanizmasına sahip herbisitlerin özellikle erken çıkış sonrası uygulama şansı olanların, yıl içerisinde mutlak bir kez entegre mücadele için devreye alınması, ayrıca mekanik ve kültürel mücadele uygulamalarının entegrasyonunun desteklenmesi önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

• A. myosuroides
• buğday
• dayanıklılık
• herbisit
• Asetolaktat sentez

Kaynakça

1. Anonim. (2017a). http://www.tzob.org.tr/, (Erişim tarihi: 15 Mart 2017)
2. Anonim. (2017b). http://ziraatdergi.gop.edu.tr/, (Erişim tarihi: 19 Mart 2017)
3. Boutsalis P. (2001). ‘Syngenta Quick-Test: ‘A rapid whole-plant test for herbicide resistance’’, Weed Technology. 15(2): 257-263.
4. Güncan A. (2010). Yabancı ot mücadelesi. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Genişletilmiş ve Ilave 2. Baskı, Konya, 278.
5. Heap I. (2000). International survey of herbicide-resistant weeds, the occurrence of herbicides resistant weeds by country. http://www.weedscience.org
6. Heap I. (2021). International survey of herbicide-resistant weeds. http://www.weedscience.org
7. Holt JS. (1988). Reduced growth, competitiveness, and photosynthetic efficiency of triazine-resistant Senecio vulgaris from California. Journal of Applied Ecology. 25: 307-318.
8. Kaya Altop E., Mennan H., Işık D. (2017a). Buğday ekim alanlarında sorun olan Bifora radians Bieb. (Kokarot)’ın ALS inhibitörü herbisitlere dayanıklılığının PCR temelli olarak belirlenmesi . Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi , 32(2): 153-163 .

9. Kaya Altop E., Mennan H., Işık D., Haghnama K. (2017b). Asetolaktat sentetaz (ALS) inhibitörü herbisitlere Galium aparine L. (Dilkanatan) dayanıklılığı. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 34(3):, 91 - 99.
10. Keshtkar E., Mathiassen SK., Moss SR., Kudsk P. (2015). Resistance profile of herbicide-resistant Alopecurus myosuroides (black-grass) populations in Denmark. Crop Protection. 69, pp. 83-89.
11. Kordali Ş., Zengin H. (2011). ‘Bayburt yöresinde arpa ekim alanlarında görülen yabancı otlar, yoğunlukları, yaygınlıkları ve topluluk oluşturma durumları üzerinde çalışmalar’, Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 42(2): 117-131.
12. Letouzé A., Gasquez J. (2003). Enhanced activity of several herbicide-degrading enzymes: a suggested Mechanism responsible for multiple resistance in black grass (Alopecurus myosuroides Huds). Agronomie. 23: 601– 608.
13. Lutman PJW., Moss SR., Cook S., Welham SJ (2013). A review of the effects of crop agronomy on the management of Alopecurus myosuroides. Weed Research. 53: 299– 310.
14. Mennan H., Işık D., Bozoglu M., Uygur FN. (2002). ‘Economic thresholds of Avena spp. and Alopecurus myosuroides Huds. in winter wheat’, Journal of Plant Diseases and Protection. 18: 375-381.
15. Moss SR. (1987). Herbicide resistance in black-grass (Alopecurus myosuroides). Proceedings 1987 British Crop Protectiton Conference, Weeds. 3: 879-886.
16. Moss SR., Clarke JH., Blair AM., Culley TN., Read MA., Ryan PJ., Turner M. (1999). The occurrence of herbicide-resistant grass-weeds in the United Kingdom and a new system for designating resistance in screening assays, Proceedings of the Brighton Crop Protection Conference on Weeds. Hampshire, UK, 179–184
17. Moss S., Perryman S., Tatnell L. (2009). Managing herbicide-resistant Blackgrass (Alopecurus myosuroides): Theory and Practice. Weed Technology. 21: 300-309.
18. Nemli Y., Temel N. (2003). APP-resistant black-grass (Alopecurus myosuroides) in Turkey. 83-84.
19. Özer Z. (1993). ‘Niçin yabancı ot bilimi (Herboloji)?’, Türkiye I. Herboloji Kongresi Bildirileri, 3-5 Şubat 1993, Adana, 1-7.
20. Prado MD., De Prado R., Franco AR. (2004). Design and optimization of degenerated universal primers for the cloning of the plant acetolactate synthase conserved domains. Weed Science. 52: 487–491
21. Ritz C., Streibig JC. (2005). Bioassay analysis using R. J. Statistical Software 12: 1-22
22. Rubin B., Caseley JC., Cussans GW., Atkin RK. (1991). Herbicide resistance in weeds and crops, progress and prospects. In:Herbicide resistance in weeeds and crops, (eds.). 387-414.
23. Savary S., Willocquet L., Elazegui FA., Castilla NP., Teng PS. (2000). ‘Rice pest constraints in tropical Asia: quantification of yield losses due to rice pests in a range of production situations’, Plant Disease, 84: 357-369.
24. Tepe I. (1998). ‘Van'da buğday ürününe karışan yabancı ot tohumlarının yoğunluk ve dağılımları’, Türkiye Herboloji Dergisi, 1(2): 1-13.
25. TUİK (2016). http://www.tuik.gov.tr/, (Erişim tarihi: 13 Şubat 2016)
26. TUİK (2020). http://www.tuik.gov.tr/, (Erişim tarihi: 20 Eylül 2020)
27. Tranel PJ., Wright TR. (2002). ‘Resistance of weeds to ALS-inhibiting herbicides: What have we learned’, Weed Science. 50: 700–712.
28. Uluğ E., Kadıoğlu İ., Üremiş İ. (1993). ‘Türkiye’ nin yabancı otları ve bazı özellikleri’. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Adana. Yayın No: 78, 513 s.
29. Uygur FN., Önen H., Tursun N. (1999a). Alopecurus myosuroides Huds. İn: Türkiye’nin bazı önemli yabancı otları, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, No:38, Tokat. 225-226.
30. Uygur FN., Kadıoğlu İ., Boz Ö., Mennan H. (1999b). ‘Yabancı otların ekonomik zarar eşiği ve Dünya ile Türkiye’deki uygulamaları’. Bitki Korumada Ekonomik Zarar Eşiği Modelleri ve Uygulaması Workshop’u Bildirileri, 170- 225, Samsun.
31. Vencill WK., Girayda LJ., Langdole GW. (1993). ‘Soil moisture relations and critical period of Cynodon dactylon (L.) Pers. (coastal bermudagrass) competition in conservation-tillage cotton (Gossypium hirsitum L.)’, Weed Research. 33: 89-96.