Stel je voor dat je door het graanpad loopt bij je favoriete supermarkt. Lees je etiketten? Prijzen scannen? Denkt u aan onkruid? Als je bent zoals de meeste Amerikaanse consumenten, onkruid staat waarschijnlijk niet voorop bij het kopen van voedsel. Maar als boeren het onkruid niet langer zouden kunnen bestrijden met bestaande herbiciden, Amerikanen zouden het vrij snel opmerken.

"Ik denk dat de toekomst van goedkoop voedsel sterk verband houdt met de beschikbaarheid en effectiviteit van bestaande herbiciden, " zegt Adam Davis, ecoloog bij het Department of Crop Sciences aan de University of Illinois en USDA Agricultural Research Service. Dat is, zonder werkende herbiciden, eten kan veel duurder worden.

Davis en George Frisvold, een econoom aan de Universiteit van Arizona, hebben onlangs samengewerkt om de mogelijkheid te overwegen dat we een kritiek kantelpunt hebben bereikt in ons vermogen om landbouwonkruid te bestrijden met de herbiciden die momenteel op de markt zijn. Ze publiceerden hun analyse in het tijdschrift Wetenschap van ongediertebestrijding .

"Ik geloof dat als we de chemische controle over bepaalde onkruiden volledig zouden verliezen, en als boeren doorgingen met het wisselen van maïs en sojabonen, ze zouden gedwongen worden hun areaal te verkleinen omdat ze meer tijd en geld besteden aan het onkruid wieden. En de kosten van het eindproduct, Ons eten, zou ook omhoog gaan ' zegt Davy.

Als je niet in de agrarische sector zit, je bent je er misschien niet van bewust dat onkruid zoals gewone waterhennep en Palmer-amarant de opbrengst van maïs en sojabonen met 30 tot 80 procent kan verminderen, en dat die onkruiden resistentie ontwikkelen tegen beschikbare herbiciden. Zoals antibioticaresistente "superbacteriën, "resistent onkruid kan gewoon niet worden gedood door herbiciden.

Er zijn veel herbiciden op de markt, maar ze vallen allemaal in een van de 16 categorieën die hun werkingsmechanisme (MOA) beschrijven, of specifiek doelwit in de plant dat de chemische stof aanvalt. Vanwege verschillende voorschriften en biologische realiteiten, een kleiner aantal herbicide-MOA's kan worden gebruikt op een bepaald gewas en de reeks onkruiden die daarbij horen. Op dit punt, veel onkruiden zijn nu resistent tegen meerdere MOA's.

"In sommige gebieden, we zijn een of twee MOA's verwijderd van het volledig verliezen van de chemische controle voor bepaald onkruid. Bijvoorbeeld, in het oosten van centraal Illinois, we hebben gewone waterhennep die resistent is tegen vijf van de zes relevante MOA's in een maïs-soja-rotatie, " zegt hij. "En er komen geen nieuwe herbicide-MOA's uit. Die zijn er al 30 jaar niet meer geweest."

Het gebrek aan nieuwe herbiciden is slechts één factor die ons heeft gebracht waar we nu zijn. Davis en Frisvold suggereren dat de gevoeligheid voor herbiciden in onkruid altijd al als een eindige hulpbron had moeten worden beschouwd, zoals de wereldwijde olievoorziening. Als de middelen beginnen te slinken, de prijzen zouden in theorie omhoog moeten gaan als een manier om overmatig gebruik en totale uitputting van hulpbronnen te voorkomen. Maar in tegenstelling tot olie, De prijzen van herbiciden zijn de afgelopen 30 tot 40 jaar zelfs gedaald.

"De veronderstelling is dat in een rationele markt, mensen zullen minder van een slinkende hulpbron gebruiken omdat het duurder wordt of ze een probleem opmerken. Het gebeurt niet voor herbiciden, ' zegt Davy.

De uitrol van gewassen die zijn ontworpen om herbiciden zoals glyfosaat (RoundUp) te verdragen, kan het probleem hebben vergroot. Davis is van mening dat hun beschikbaarheid ertoe leidde dat er meer werd vertrouwd op chemische oplossingen voor onkruidbestrijding, in plaats van de diverse mix van onkruidbeheerpraktijken die vroeger de norm waren. En dat betekende dat boeren steeds vaker herbicide sproeiden.

Maar onkruid is sluw. Zoals alle organismen, ze evolueren in reactie op hun omgeving. Bij meer blootstelling aan een bepaalde omgevingsdruk (in dit geval het herbicide), hoe meer kans er is voor aanpassing. Overuren, willekeurige genetische mutaties zorgden ervoor dat sommige onkruiden bestand waren tegen herbiciden. Nakomelingen van die planten groeiden, overleefd, en gereproduceerd. Enzovoort, totdat de meerderheid van de planten de mutatie overhielden.

Het klinkt verschrikkelijk, maar Davis blijft optimistisch. "Ik geloof dat er hoop is, " hij zegt, "maar het vereist dat we nu actie ondernemen om het onkruidbeheer te diversifiëren."

Wat zou er nodig zijn om ons terug te brengen van de rand van totale onkruidoverheersing? Davis heeft veel ideeën, maar een van de grote is iets wat hij de "middenweg, " die de kloof overbrugt tussen de traditionele maïs-soja-rotatie met zijn zware herbicide-input en een gediversifieerd biologisch systeem.

"Op dit moment hebben we een dominant systeem waarbij we twee zomerse eenjarigen hebben die elkaar opvolgen. Omdat we geen verandering hebben in de fenologie (tijdstip van ontwikkeling) van het hoofdgewas, we hebben hetzelfde onkruidspectrum in beide gewassen. We destabiliseren het nooit. Maar als je een klein wintergraan of een peulvrucht in dat systeem introduceert, je begint het moeilijk te maken voor eenjarige zomeronkruiden zoals waterhennep om dominant te worden. Dus met een goede vruchtwisseling kun je daar ongeveer 90 procent krijgen.

"Dan bouw je dingen in zoals onkruidonderdrukkende cultivars, gestreepte herbiciden, rijafstand, teelt, oogst onkruidzaadcontrole, en al deze tactieken samen kunnen leiden tot echt effectieve onkruidbeheersystemen. We hebben aangetoond dat u het gebruik van herbiciden met 90 procent kunt verminderen in gediversifieerde systemen en dezelfde hoeveelheid onkruidbestrijding kunt krijgen. Zelfde winst, dezelfde productiviteit, maar twee ordes van grootte vermindering van milieuvervuiling, en een vermindering van 90 procent van het gebruik van kunstmest. Het is niet moeilijk voor de teler, " hij zegt.

Het moeilijke deel, hij merkt op, denkt na over economische en regelgevende prikkels die telers zullen helpen hun managementpraktijken te diversifiëren. Maar hij hoopt dat het nieuwe artikel tot discussie zal leiden, bewust maken van het probleem, en het beheer van bestaande herbiciden in de toekomst te vergemakkelijken.