Für Pflanzen-Fakten-Woche 🌱 Laura Crook wirft einen Blick auf Ackerfuchsschwanz.
Das unschuldig und fast attraktiv aussehende Ackerfuchsschwanz (Alopecurus myosuroides) ist eine konkurrenzfähige landwirtschaftliche Unkrautart, die wirkt Acker- Felder, hauptsächlich in Kulturen von Winterweizen. Sein Erfolg ist dreifach; Herbstkeimung zeitgleich mit dem Winteranbau; hohe Wettbewerbsfähigkeit mit anderen Getreidesorten; und seine Fähigkeit, den Herbiziden zu widerstehen, mit denen versucht wird, es von unseren Feldern auszurotten. Ackerfuchsschwanz sieht aus wie jedes andere Gras, aber es sind die Samenköpfe, die dieser Art ihren Namen geben. Die Samen können von dunkelgrün über braun bis violett reichen. In den Sommermonaten können Sie Ackerfuchsschwanz leicht erkennen, da die ausgewachsenen Pflanzen über der Ernte stehen und so als dunkle Flecken auf dem Feld erscheinen.
Traditionell waren Herbizide die Methode der Wahl, um Ackerfuchsschwanz zu töten, aber im Laufe der Jahre haben die meisten den Landwirten zur Verfügung stehenden Produkte an Wirksamkeit verloren. Die Herbizidresistenz bei dieser Art ist nichts Neues – sie wurde erstmals in den 1980er Jahren entdeckt. Das Problem ist, dass derzeit keine neuen chemischen Wirkungsweisen verfügbar sind und die Forschung zur Herstellung eines neuen Herbizids ein langwieriges und kostspieliges Geschäft ist. Landwirte verlassen sich jetzt zunehmend auf kulturelle Methoden, um Ackerfuchsschwanz zu bekämpfen, anstatt nach der chemischen Option zu greifen. Dazu gehören die Aussaat von Winterfrüchten einige Wochen später, um die Herbstflut der Keimung zu vermeiden, das Anpflanzen von Gerste anstelle von Weizen, da dies eine bessere Wettbewerbsfähigkeit gegenüber dem Ackerfuchsschwanz bietet, und das Anpflanzen von Feldern im Frühjahr, um eine bessere Chance für die Etablierung der Ernte zu bieten mit weniger Druck von Ackerfuchsschwanz. Eine Änderung der Anbaumethoden ist derzeit der beste Weg, um das Problem anzugehen, und ist für die Aufrechterhaltung der Getreideproduktion von entscheidender Bedeutung: Ackerfuchsschwanz kostet die Landwirtschaft schätzungsweise 500 Millionen Pfund pro Jahr (AHDB).
Ich habe die letzten drei Jahre bei verbracht Rothamsted Research, einem landwirtschaftlichen Institut in Hertfordshire, Großbritannien, als Forschungstechniker zur Untersuchung der Herbizidresistenz bei Ackerfuchsschwanz. Zusammen mit der University of Sheffield, der Newcastle University und der Zoological Society of London sind wir Teil eines Konsortiums, das mit einem BBSRC LoLa-Stipendium finanziert wird und gemeinsam als BGRI bekannt ist (Black-Grass-Widerstandsinitiative). Unser Ziel ist es, diese Art vom Gen bis zum Feld besser zu verstehen. Dazu gehörte der Besuch von über 70 Farmen in England während drei Vegetationsperioden, um die Dichte des Ackerfuchsschwanzes auf über 130 Feldern von Farmern zu kartieren. Wir sammelten Saatgut von diesen Feldern, um groß angelegte Herbizidresistenz-Audits durchzuführen, um das Resistenzniveau in ganz England zu ermitteln. Wir haben auch die Bewirtschaftungsdaten für diese Felder aus den letzten 10 Jahren gesammelt, wie z. B. die Vielfalt der Herbizide, Anzahl der Anwendungen, Aussaattermine und Anbaumethoden, um sie für den Vergleich zwischen Resistenz und landwirtschaftlicher Praxis zu analysieren. Die Erforschung der Genetik des Ackerfuchsschwanzes bildet einen wesentlichen Teil des Projekts. Acker-Fuchsgras ist eine Art, die von Resistenz am Zielort betroffen ist, zu der eine große Menge früherer Forschungen existiert, und Resistenz am Nicht-Zielort, die weniger gut untersucht ist und ein Schwerpunkt des BGRI war. Zielstellenresistenz tritt auf, wenn eine genetische Veränderung die Form des Zielenzyms des Herbizids in der Pflanze verändert. Nicht-Zielort-Resistenz bezieht sich auf alle anderen Resistenzmechanismen, einschließlich Metabolismus des Herbizidmoleküls und anderer Strategien, die verhindern, dass das Herbizid sein Ziel erreicht.
Weitere Forschungsarbeiten umfassen die Untersuchung der genetischen Struktur verschiedener Populationen von resistentem Ackerfuchsschwanz im Vereinigten Königreich. Ein weiteres Ergebnis des Projekts war die Herstellung eines Diagnosekits, das von Landwirten auf dem Feld verwendet werden kann, um festzustellen, ob sie resistentes Ackerfuchsschwanz in ihrer Kultur haben. Das Gerät wird derzeit im Labor und im Feld getestet, bevor es im Handel erhältlich ist.
Unsere Rolle in Rothamsted bestand hauptsächlich darin, die verschiedenen Ackerfuchsschwanz-Experimente in unseren Gewächshäusern und Außenanlagen durchzuführen, wie z. B. die Resistenzprüfung im großen Maßstab. Dafür haben wir über 130 Ackerfuchsschwanz-Populationen mit vier verschiedenen Herbiziden getestet und über 65,000 Pflanzen gescreent, um den Grad der Resistenz in Ackerbaubetrieben in England festzustellen. Es gibt derzeit 3,000 Töpfe im Freien sowie 21,000 Pflanzen, die in den letzten 5 Monaten durch die Gewächshäuser gegangen sind und die durch ein quantitatives genetisches Experiment auf die Vererbbarkeit von Nicht-Zielort-Mechanismen getestet werden. Wir machen in Rothamsted keine kleinen Experimente! Meine Aufgabe als Techniker ist es, diese Experimente von der Aussaat über das Sprühen bis zur Ernte zu steuern und die Daten dann aufzuzeichnen. Ich liebe meinen Job, weil er immer so abwechslungsreich ist und ich keine Angst habe, mir die Hände schmutzig zu machen.
Ein weiterer wichtiger Teil unseres Projekts besteht darin, sicherzustellen, dass unsere Forschung an den Endbenutzer verbreitet wird; der Landwirt, der sich diesen Problemen täglich stellen muss. Wir tun dies, indem wir einen Newsletter erstellen, eine Website und einen Twitter-Account haben und mit den verschiedenen beteiligten Interessengruppen in Kontakt treten; Landwirte und Vertreter der Agrarindustrie. Wir haben eine Fokusgruppe für Landwirte, mit der wir uns regelmäßig treffen, und haben letzten Dezember einen zweitägigen Workshop in Rothamsted abgehalten, um alles über Ackerfuchsschwanz zu diskutieren. Auch unsere BGRI-Mitglieder sind auf der immer präsent Landwirtschaftliche Messe für Getreide, plaudern mit Landwirten zwischen den Getreidesorten, Traktoren und dringend benötigten Specksandwiches. Die Vermittlung unserer Wissenschaft ist ein Aspekt unserer Arbeit, der mir besonders viel Spaß macht.
Bis ich anfing, an diesem Projekt zu arbeiten, hatte ich keine wirkliche Vorstellung davon, wie sehr Ackerfuchsschwanz für die Landwirtschaft ein Problem sein könnte. Aber sobald Sie ein paar Felder betreten haben, auf denen Sie die Ernte für die riesigen Schwaden von Ackerfuchsschwanz kaum sehen können, bekommen Sie ein Bild davon, wie verheerend dies für die Erträge sein kann. Mein Mann ist Agronom und hofft insgeheim, dass ich das Heilmittel finde. Während dies noch in Arbeit ist, bin ich stolz darauf, Teil der Forschung zu sein, die zu einem besseren Verständnis des Ackerfuchsschwanzes führt, was letztendlich die Nahrungsmittelproduktion in diesem Land verbessern wird.
Laura Crook ist Forschungstechniker bei Rothamsted Research, Hertfordshire, UK. Sie ist Unkrautökologin, zu deren Forschungsinteressen die Herbizidresistenz bei Ackerfuchsschwanz gehört. Ihr findet sie auf Twitter unter dem Handle @crook_laura. Die BGRI hat eine Website unter http://bgri.info/
