Descrizione della resistenza agli erbicidi
La continua selezione esercitata dall’uso ripetuto dello stesso erbicida, o di erbicidi aventi il medesimo meccanismo d’azione, elimina ripetutamente le piante suscettibili mentre quelle resistenti possono riprodursi e disseminare formando così, anche in un periodo di tempo relativamente breve, una popolazione resistente. La resistenza è quindi un fenomeno evolutivo, e costringe l’agricoltore ad utilizzare altri erbicidi oppure altri metodi di controllo che potrebbero essere più costosi e/o meno efficaci. Inoltre, anche nel caso di un’oculata gestione, la resistenza può persistere per parecchi anni, anche in assenza dell’erbicida selezionatore, grazie allo stock di semi (o banca dei semi) nel terreno.
Definizioni
- Modificazione del sito d’azione (target-site), causata da mutazioni puntiformi presenti nel gene che codifica per il sito bersaglio dell’erbicida. Questo meccanismo porta, in genere, ad alti livelli di resistenza, con indici di resistenza (R.I.) spesso superiori a 100 (R.I. = ED50R/ED50S, dove ED50R indica la dose di erbicida che causa il 50% di danno nel biotipo resistente, mentre ED50S è la dose che causa il 50% di danno nel biotipo suscettibile), e frequente presenza di resistenza incrociata. Questo meccanismo può venire selezionato anche in tempi brevi, se non c’è una rotazione dei meccanismi d’azione. In genere, la selezione di questo meccanismo d’azione è favorita dall’impiego di dosi alte di erbicida.
- Aumento della capacità di detossificazione del principio attivo in sostanze non dannose (resistenza metabolica). Questo effetto viene spesso raggiunto da una pianta attraverso l’aumento della capacità di detossificazione del principio attivo in sostanze non dannose. I livelli di resistenza in questo caso sono più bassi e hanno valori di R.I che variano tra. 2-3 e 10, ma spesso questo meccanismo conferisce resistenza multipla, più difficile da controllare. La base genetica della resistenza multipla è più complessa e necessita di tempi relativamente più lunghi per essere selezionata.
Pressione di selezione
L’intensità con cui si esplica la selezione viene detta “pressione di selezione”: essa è data, semplificando, dal rapporto tra il tasso di sopravvivenza degli individui resistenti e quello degli individui suscettibili. La pressione di selezione è direttamente proporzionale all’efficacia, alla persistenza ed alla frequenza di impiego di un certo erbicida, o gruppo di erbicidi aventi lo stesso meccanismo d’azione. Per cercare di prevenire l’insorgenza e/o ridurre la diffusione delle popolazioni resistenti è necessario ridurre il più possibile la pressione di selezione esercitata sulle malerbe attraverso la rotazione colturale, l’impiego di erbicidi aventi diverso meccanismo d’azione in modo alternato o in miscela, ridurre la carica di infestazione attraverso l’integrazione dei mezzi chimici con i mezzi agronomici a disposizione. L’insorgenza della resistenza è anche funzione della frequenza iniziale degli alleli di resistenza (in pratica del numero di piante resistenti nella popolazione originariamente sensibile).Resistenza agli erbicidi
E’ la capacità naturale ed ereditabile di alcuni individui presenti in una popolazione di sopravvivere alla dose di erbicida normalmente impiegata per il loro controllo. In tutte le popolazioni infestanti è presente un numero molto limitato di piante in grado di sopravvivere naturalmente al trattamento erbicida. L’uso ripetuto, nello stesso appezzamento, di erbicidi con il medesimo meccanismo d’azione elimina tutte le piante sensibili consentendo alle piante resistenti di sopravvivere e moltiplicarsi, selezionando così nel tempo una popolazione resistente.Tolleranza agli erbicidi
E’ la capacità innata di una specie di sopravvivere e riprodursi dopo un trattamento erbicida. Questo implica che non c’è stata alcuna selezione artificiale che ha reso la specie tollerante, ma lo è naturalmente.Meccanismo d’azione
Si definisce come meccanismo d’azione il tipo di alterazione fisiologica (biochimica o biofisica), attraverso cui l’erbicida provoca la sua azione fitotossica sulla pianta su cui viene applicato. La selezione di popolazioni di malerbe resistenti è causata proprio dall’impiego ripetuto di erbicidi aventi il medesimo meccanismo d’azione, assieme a limitate lavorazioni agronomiche e alla mancata rotazione di colture (es. monocolture). L’HRAC (Herbicide Resistance Action Committee) ha proposto una classificazione degli erbicidi in base al loro meccanismo d’azione per semplificare la scelta dei diserbanti da alternare o miscelare al fine di una corretta prevenzione e gestione della resistenza. A questo proposito bisogna sottolineare che non basta solo cambiare prodotto, poichè erbicidi appartenenti a famiglie chimiche diverse possono avere lo stesso meccanismo d’azione e quindi appartengono allo stesso gruppo (es. FOP e DIM, entrambi inibitori dell’enzime ACCasi).Tipi di resistenza
Una popolazione infestante raramente è resistente solo all’erbicida selezionatore, ma molto spesso lo è anche ad altri erbicidi aventi lo stesso meccanismo d’azione, con i quali non è mai stata in contatto. Si parla in questo caso di “resistenza incrociata”. In casi più gravi e complessi da gestire, una popolazione è in grado di sopravvivere contemporaneamente a erbicidi aventi modalità d’azione diverse e si parla quindi di “resistenza multipla”.Meccanismi di resistenza
Le malerbe acquisiscono resistenza agli erbicidi principalmente attraverso due meccanismi: