Резистентность к гербицидам у сорняков следует рассматривать на двух уровнях — видовом и внутришньопопуляцийному (биотипному).
Видовая резистентность присущая растениям вследствие сложившихся эволюционно и обусловленных генетически различных механизмов устойчивости к гербициду. Функционально она выражается в том, что культурные растения и сорняки как компоненты агрофитоценозов характеризуются значительной экологической пластичностью. Они всегда эволюционируют и сравнительно быстро приспосабливаются к условиям окружающей среды. Кроме гербицидов негативное влияние на растения могут иметь способы обработки, специфическая севооборот (с сокращенным ротацией) или ее отсутствие (монокультура).
Под влиянием длительного использования гербицидов одного спектра фитотоксичного действия виды редких сорняков, которые нечувствительны к гербицидам, в агрофитоценозов могут стать доминирующими. Типичным примером этого являются последствия многолетнего применения в посевах зерновых злаковых культур производных хлорфеноксиуксусная кислоты (2,4-Д и 2М-4Х). Вследствие их влияния посевы зерновых освобождаются от одних видов сорняков, а их место занимают другие, на какие препараты этой группы не влияют. Следовательно, изменение компонентов агрофитоценозов является следствием различной чувствительности сорняков к гербицидам.
Биотипна резистентность растений к гербициду может быть характерной при длительном его использования или при применении в посевах другого препарата с аналогичным механизмом действия. Такие устойчивые к триазинов гербицидов биотипы сорняков были обнаружены в начале 70-х годов. в европейских странах и США (табл. 1).
Таблица 1. Развитие резистентности к различным гербицидам (Le Baron, 1991)

Возникновение устойчивости у сорняков при выращивании генетически модифицированных растений
Зависимости от внешних условий популяции сорняков по-разному реагируют на действие гербицидов. Генетически это проявляется в физиологических, морфологических или анатомических изменениях. Возможно в данном случае речь идет прежде всего о соматические мутации. В дальнейшем вступает в силу «пресс отбора», который приводит к изменению соотношения различных генотипов в составе популяции. Биотипы, выживших занимают освобождены экологические ниши. Одним из надежных практических мер для предотвращения резистентности сорняков к гербициду является замена его на более эффективный, то есть с широким спектром гербицидного действия.
Переоценка технологии использования гербицидов вызвана частично выявлением устойчивости к гербицидам у большего числа видов сорняков. Устойчивость к гербицидам — ??это развитый состояние, при котором воздействие гербицида на популяцию сорняков приводит к доминированию генотипов, способных выживать и расти после обработки гербицидом в тех концентрациях, в нормальных условиях губительны для популяции.
Устойчивость к гербицидам развивается у сорняков с такой же интенсивностью, которая была обнаружена у вредителей класса членистоногих к инсектицидам и акарицидов. Сейчас существуют биотипы сорняков с устойчивостью к другу и больше гербицидов, в частности, как минимум до 16 различных химических классов, включая сочетание с мышьяком, арилоксифеноксипропріонатом, бензонитрилом, бипиридилиумом, хлороацетамидом, циклогексанидионом, динитроанилином, дитиокарбаматом, имидазолиноном, сульфонилмочевины, триазина и урацилом.
Среди стратегий по предотвращению или замедлению развития устойчивости сорняков к гербицидам предлагается использование отдельных гербицидов с различными механизмами действия поочередно, а также применение смесей гербицидов различного механизма действия одновременно. Предположения, лежащие в основе этих стратегий, заключаются в том, что вероятность развития устойчивости сорняков к гербицидам различного способа действия одновременно ниже, чем в случае, когда используется одно действующее вещество.
Однако развитие биотипов сорняков с устойчивостью к гербицидам нескольких классов вполне возможен. Такое явление широко встречается среди насекомых и наблюдалось в райграса жесткой (Lolium rigidum) в Австралии и лисохвост мишохвостикового (А1оресиrus mуоsuroides) в Великобритании.
Особый интерес представляет способность сорняков развивать устойчивость к гербицидам соответствующих классов вследствие влияния селекции, что происходит в результате использования химически неродственных гербицидов. Ученый Бернет и его рабочая группа (Австралия) отметили, например, что популяции райграса жесткой (L. rigidum) в Виктории стали устойчивыми к девяти различных классов гербицидов через 21 год воздействию пяти гербицидов, относились всего лишь до пяти классов химических соединений. Плевел жесткая — это основной сорняк в южной Австралии, и как вид он обнаружил устойчивость к большинству основных гербицидов, там применялись.
Биотехнологическая индустрия рекламировала первые генетические модифицированные (ГМ) растения сои как панацею. Эти растения приобрели устойчивости к гербицидам, что теоретически должно было решить проблему сорняков на полях. Это, в свою очередь, привело бы к уменьшению расходов до использования меньшего количества препаратов для уничтожения сорняков. Однако одно из предупреждений, критики генной инженерии высказывали течение нескольких лет, теперь становится реальностью: через некоторое время у сорняков развивается такая же резистентность к гербицидам, как и в ГМ растений. Вследствие этого возникает необходимость в применении других гербицидов и расходы увеличиваются.
Когда в 1996 году в США стали выращивать генетически модифицированную сою (Roundup Ready), это было сельское хозяйство абсолютно нового типа. ГМ соевые бобы приобрели стойкость к гербициду, содержащий такой активный ингредиент, как глифосат. Многие американские фермеры решились использовать модифицированные соевые бобы, поскольку это означало снижение расходов. Система использования ГМ сои вместе с глифосатом была проще в применении, чем сложный режим опрыскивания гербицидами, который обычно применялся. Кроме того, предполагалось, что при выращивании ГМ соевых бобов нужно будет применять меньшее количество гербицидов.
Однако были предположения относительно того, что сорняки смогут быстро приспособиться к действию гербицидов, а это, в свою очередь, приведет к необходимости широкого применения пестицидов, а также к загрязнению окружающей среды.
Последние открытия подтвердили эти предположения. В нескольких американских штатах на полях ГМ культур сейчас растут разнообразные виды сорняков, устойчивые к глифосату. Теперь становится очевидным, что выращивание и загрязнения окружающей среды ГМ семенами несет в себе не только непредсказуемые экологические риски, но и увеличивает проблемы ведения промышленного сельского хозяйства.
В связи с культивацией ГМ растений в США отмечена большое количество случаев возникновения у сорняков устойчивости к глифосату. Чаще всего этот феномен проявляется в Злынка канадской (Conyza canadensis). Впервые этот сорняк с устойчивостью к глифосату, выдерживающий 8-13 кратные дозы гербицида, был обнаружен в Делавэре. К лету 2003 года устойчивость к глифосату в Злынка канадской была обнаружена в девяти американских штатах: Делавэре, Теннесси, Индиане, Мэриленде, Нью Джерси, Огайо, Арканзас, Миссисипи, Северной Каролине.
Такой сорняк, как щирица сорная (Amaranthus rudis) также является одним из проблемных сорняков для фермерских хозяйств США. К этому времени популяции этого растения, с которыми оказалось невозможно бороться обычными нормами глифосата, наблюдались в штатах Айова и Иллинойс.
В полевых условиях, когда тот же гербицид или гербициды одного химического класса используются постоянно, устойчивость к гербицидам может развиться через 4-5 лет. Приобретенная устойчивость к глифосату, развитие которой, как предполагали, маловероятен, была обнаружена в 1998 году в популяции Lolium rigidum. После обнаружения первого устойчивого к глифосату сорняков случаи резистентности растений к глифосату начали отмечать также в разных регионах этой страны. Таким образом, эти сорняки не могут быть уничтожены гербицидами на основе глифосата.
Сейчас наилучшей стратегией по предупреждению возникновения устойчивости сорняков к глифосату является комбинированное использование паракват и глифосата. Число случаев возникновения у сорняков устойчивости к глифосату растет во всем мире: устойчивость к глифосату в райграса была обнаружена в Калифорнии, в ежовник великоплодои (Eleusine indica) — в Малайзии, в райграса многоцветковой (Lolium multiflorum) — Чили, в Злынка ворсистой ( Coniza bonariensis) — в Южной Африке.
Механизмы, которые привели к возникновению резистентных видов сорняков, относительно простые и хорошо изучены. В растительной популяции всегда присутствуют особи, чей генетический набор имеет некоторые особенности, обеспечивающие растению выживания после воздействия гербицида. В начале таких особей мало, но систематическое применение гербицида обеспечивает большую селекцию именно этих устойчивых к гербициду растений: в таких особей шансы выжить и продуцировать семена увеличиваются по сравнению с другими (см. рис.).
Рис. Развитие устойчивости к гербицидам (процентные соотношения указано)
(Nishanth Tharail-Thanthakumar, 2004)

Устойчивость развивается быстрее в условиях, когда гербицид содержит только одну активное вещество и его применение осуществляется в течение длительного времени. Это именно то, что происходит с ГМ растениями.
Помимо увеличения использования ГМ семян в сельском хозяйстве, появление устойчивых сорняков способствуют и другие факторы, например отказ от вспашки земли. Вспашка полей является очень эффективным способом контроля некоторых видов сорняков. Во время выращивания устойчивых к гербицидам ГМ культур этот метод используется не так часто, поскольку необходимость в нем уменьшается с применением гербицидов. Среди перечисленных причин уже в течение нескольких лет выращивания устойчивых к гербицидам ГМ культур признается экспертами той формой земледелия, при которой резистентные сорняки более или менее систематически выращиваются вместе с самой культурой.
Быстрое нарастание резистентности в сорняков привело к проблемам в сельскохозяйственной индустрии США еще до появления ГМ сои. В сорняков уже сформировалась резистентность к наиболее распространенным гербицидов.
Вплоть до 1995 года гербициды типа АЛС (ацетолактатсинтаза) использовались чаще всего. На сегодня во всем мире сформировалось более 80 биотипов, устойчивых к этому виду гербицидов, причем половина из них — в США. Большое количество сорняков, устойчивых к гербицидам типа АЛС, спровоцировала увеличение ассортимента применения гербицидов на соевых полях. Согласно данным Национального центра пищевой и сельскохозяйственной политики США (NCFAP), в 1995 году для обработки 23% площадей, занятых под выращивание сои, использовалась комбинация четырех и более гербицидов. И только на 12% площади оказалось достаточным использование одного вида гербицида.
До внедрения методов генной инженерии глифосат в основном использовался для уничтожения сорняков на полях перед посевом. Он является эффективным гербицидом, который уничтожает большое количество сорняков. Механизм его действия заключается в блокаде фермента, участвующего в синтезе жизненно важных для растения аминокислот. В ГМ растений, устойчивых к гербицидам, эта блокада устранена белком, который кодируется бактериальным геном, который входит в состав генно-инженерной вставки. На сегодня этот гербицид производится несколькими агрохимическими компаниями. Предпосылки возникновения устойчивых сорняков в Украине Все актуальнее становится проблема возникновения популяций сорняков, устойчивых к определенного механизма действия гербицидов. В странах Западной Европы, где применение химического метода защиты посевов от сорняков интенсивнее, и внедрен он значительно раньше, чем в Украине, производство столкнулось с проблемой низкой эффективности гербицидов, до недавнего времени надежно контролировали численность нежелательной растительности. Уже известно более 300 видов сорняков, имеющих резистентность как минимум к одному из трех распространенных механизмов действия гербицидов. Процессы формирования резистентных популяций лебеды белой, куриного проса и других обнаружены уже и в Украине, например, к действию препаратов на основе ацетохлор. Некоторые виды, по сообщениям отечественных ученых, а именно: Злынка канадская (Erigeron canadensis), рутка лекарственная (Fumaria officinalis), виды повилика (Cuscuta spp.,), Волчок подсолнечный (Orobanche cumana), а также гречка дикая, устойчивые к 2, 4-Д. Хлорсульфат также стал неэффективным для контроля гречки дикой. Для того чтобы контролировать популяцию молочая лозного (Euphorbia virgata), необходимо применять глифосат в норме 6 л / га.

Недостаточный уровень контроля сорняков в посевах большинства сельскохозяйственных культур, вредная практика внесения на поля свежего и неподготовленного навоза, засоренного дефеката, некачественный и несвоевременный обработка почвы привели к накоплению значительных запасов семян сорняков в пахотном слое.
В зоне достаточного увлажнения средние запасы семян сорняков в слое почвы (0-30 см) составляют 1470000000 шт. / Га, в зоне неустойчивого увлажнения — 1,71 млрд шт. / Га, в зоне недостаточного увлажнения — 1, 14 млрд шт. / га. На протяжении вегетационного периода на пахотных землях только из верхнего слоя почвы (0-5 см) при благоприятных условиях способны прорасти в среднем от 1100 до 2300 шт./м2 растений сорняков разных видов, которые могут принадлежать до нескольких десятков ботанических семейств.
Учитывая то, что в почве имеются большие запасы семян сорняков, на определенном этапе вероятность образования устойчивых видов уменьшается. Но в хозяйствах с короткоротацийнимы севооборотами и интенсивного типа ведения сельскохозяйственного производства опасность образования устойчивых видов увеличивается. А также во время систематического применения препаратов из одной группы.
Часть видов сорняков, которые способны к образованию резистентных биотипов, есть и в составе сегетальная флоры Украины. Учитывая наличие такого фактора, нужно постоянно отслеживать явление устойчивости к гербицидам (табл. 2).
Таблица 2 . Сорняки, которые способны создать устойчивые виды в условиях Украины
Управление резистентностью и мероприятия по ее предупреждению
При обнаружении резистентных биотипов сорняков среди чувствительного к гербициду вида необходимо учитывать следующие особенности:
репродукция сорняков происходит как минимум за один вегетационный период;
в отличие от членистоногих и возбудителей болезней, сорняков больше привязаны к конкретному биотипа;
устойчивость к триазина возникает главным образом в тех регионах, где несколько лет подряд использовалась лишь одна группа гербицидов;
агротехнические мероприятия ограничивают распространение устойчивых к гербициду биотипов сорняков;
соблюдение севооборота, в которой используются гербициды различных химических групп, предотвращает преждевременное развития устойчивости к гербицидам;
семена различных устойчивых к гербициду сорняков может смешиваться с запасами семян чувствительных к гербициду сорняков, сохраняются в почве, и во время вегетации конкурировать между собой;
устойчивые к гербициду сорняки, как правило, меньше конкурентные по сравнению с чувствительными биотипов того же вида;
устойчивость, характерна тем или иным сорнякам, является абсолютной, то есть применение гербицида не дает эффекта даже при использовании значительных доз;
биотипы, устойчивых ко всем триазинов гербицидов, обнаруживают некоторую кросрезистентнисть к препаратам других химических групп, но с аналогичным механизмом гербицидного действия;
кросрезистентнисть к гербицидам с другим механизмом фитотоксичного действия в биотипов с устойчивостью к триазина не выявлена;
все случаи устойчивости к триазина наследуются в биотипов только по материнской линии, то есть наследственная информация, отвечающий за этот признак не передается дочерним поколением с пыльцой родителей;
различные агротехнические и экологические факторы (совместно или порознь) могут влиять на возникновение и скорость роста резистентных к гербицидам сорняков.

Если при выращивании сельскохозяйственных культур у производителя возникают подозрения относительно снижения эффективности препаратов за счет формирования резистентности, рекомендуем придерживаться некоторых правил.
Прежде всего необходимо избегать использования единственного вида гербицидов с одинаковой действующим веществом в текущем году. Если производитель на это все-таки решается, как в случае посева глифосат устойчивой сои (Roundup Ready) (даже если существуют эффективные недорогие варианты довсходовую гербицидов для контроля популяций большинства сорняков), в следующем году на этом поле необходимо применять гербицид с другой действующей веществом.
Когда производители будут использовать гербициды с различными действующими веществами, необходимо убедиться, что оба активные ингредиенты контролируют проблемные виды сорняков. Например, применение гербицида, у которого два действующих вещества: AЛС-ингибиторы и синтетический ауксин (регулятор роста), который используется для контроля мыши зеленого, равнозначно применению гербицида с одной действующим веществом — синтетическим ауксином.
Необходимо знать видовой состав сорняков, которые контролируются гербицидами с различными механизмами действия, реальный видовой состав сорняков на поле, чередование культур, чтобы правильно подобрать гербициды с различными действующими веществами. Некоторые препараты из одной группы по механизму действия, но с разными действующими веществами подходят для контроля сорняков при выращивании различных культур. Например, гербициды AЛС-ингибиторы можно применять в посевах кукурузы, сои, пшеницы и сорго. Другие же, такие как синтетические ауксины, предназначены только для злаковых культур.
По возможности нужно использовать гербициды из групп и классов, в которых нет устойчивых биотипов сорняков. Например, группа AЛС ингибиторов длительное время используется, и уже существуют устойчивые биотипы сорняков, но хлорацетамиды (которые применяются гораздо дольше) не вызывают таких проблем.
Необходимость одновременного контроля в посевах зерновых культур двудольных и злаковых сорняков — сложная проблема. Поскольку для уничтожения злаковых сорняков гербициды современного ассортимента с широким спектром действия основном малоэффективны, а поэтому рекомендуется использование баковых смесей гербицидов или комбинированных препаратов. Это может сдерживать формирование устойчивости у сорняков благодаря тому, что компоненты смеси имеют разный механизм фитопатогенной действия. С этой же целью необходимо внедрять ротацию культур и чередование гербицидов.
Следовательно, устойчивость сорняков к гербицидам поддается регулированию. Однако особенно опасно появление устойчивых к гербицидам биотипов среди карантинных сорняков. При создании современных гербицидов необходимо заранее знать, какие сорняки являются устойчивыми к существующим препаратам. Сорняков, которые невозможно избирательно уничтожить путем использования смесей гербицидов, известно сравнительно немного.