Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Інтегровані стратегії контролю сегетальної флори з урахуванням мультирезистентності до гербіцидів у зернових агроценозах

Олена Кобернюк*, Олеся Городиська, Валерій Тарасюк

olena.koberniuk@outlook.com

Завантажити статтю
Анотація

Метою дослідження було встановити вплив поєднання гербіцидних і агротехнічних прийомів на структуру сегетальної флори, поширення стійких біотипів і продуктивність зернового агроценозу. У роботі застосували польові, вагові, морфометричні, ґрунтово-аналітичні та розрахункові методи зі статистичною обробкою результатів. Встановлено, що порівняння п’яти варіантів контролю показало різний ступінь перебудови бур’янового угруповання – від необробленого контролю до стандартної схеми, ротації діючих речовин, гербіцидно-агротехнічного варіанта та інтегрованої системи. Загальна кількість видів зменшувалася з 15 у контролі до 11 за стандартної схеми, 9 за ротації, 8 за поєднання гербіциду з агротехнікою та 6 за інтегрованого контролю. Кількість домінантних видів скоротилася з 5 до 2, а щільність бур’янів у фазу кущення – зі 126,4 до 42,6 шт./м². Індекс Шеннона знижувався від 2,31 до 1,36, що відображало зміну різнорідності флористичної структури. У блоці мультирезистентності стандартна схема лише частково обмежувала стійкі біотипи, ротація посилювала цей ефект, а гербіцидно-агротехнічний та інтегрований варіанти зменшували їхню участь у структурі бур’янової біомаси. Частка біотипів, стійких до інгібіторів ацетолактатсинтази, зменшилася з 60,8 % до 36,1 %, а післяобробна виживаність резистентних рослин – зі 100 % до 11,9 %. Репродуктивний блок характеризувався скороченням насіннєвої продуктивності з 15,8 до 1,9 тис. насінин/м² і зменшенням потенційної кількості сходів із ґрунтового банку з 84,6 до 24,1 шт./м². На цьому тлі врожайна реакція культури посилювалася від стандартної схеми до ротації, гербіцидно-агротехнічного варіанта та інтегрованої системи: біологічна врожайність зерна підвищилася з 4,08 до 6,14 т/га, а реалізація потенціалу врожайності – з 58,3 % до 87,7 %. Практична цінність дослідження полягає у використанні його результатів агрономами, фермерськими господарствами та виробниками зерна в технологіях вирощування зернових культур і схемах контролю бур’янів

Ключові слова

післяобробна виживаність; бур’янове угруповання; частка біотипів; ценотична напруга; біологічна врожайність

ЦИТУВАТИ
Koberniuk, O., Horodyska, O., & Tarasyuk, V. (2026). Integrated strategies for controlling segetal flora, taking into account multiple herbicide resistance in cereal agrocenoses. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 22(4),156-177. https://doi.org/10.31548/dopovidi/4.2026.156
Використані джерела
  1. Bloomer, D.J., Harrington, K.C., Ghanizadeh, H., & James, T.K. (2024). Robots and shocks: Emerging non-herbicide weed control options for vegetable and arable cropping. New Zealand Journal of Agricultural Research, 67(1), 81-103. doi: 10.1080/00288233.2023.2252769.
  2. Chaudhary, A., Chhokar, R.S., & Singh, S. (2022). Integrated weed management in wheat and barley: Global perspective. In P. Lal Kashyap, V. Gupta, O. Prakash Gupta, R. Sendhil, K. Gopalareddy, P. Jasrotia & G. Pratap Singh (Eds.), New horizons in wheat and barley research: Crop protection and resource management (pp. 545-615). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-16-4134-3_20.
  3. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://www.cbd.int/convention/text.
  4. Das, T.K., Behera, B., Nath, C.P., Ghosh, S., Sen, S., Raj, R., & Paramanik, B. (2024). Herbicides use in crop production: An analysis of cost-benefit, non-target toxicities and environmental risks. Crop Protection, 181, article number 106691. doi: 10.1016/j.cropro.2024.106691.
  5. Dubey, R.P., Chethan, C.R., Choudhary, V.K., & Mishra, J.S. (2023). A review on weed management in millets. Indian Journal of Weed Science, 55(2), 141-148. doi: 10.5958/0974-8164.2023.00025.4.
  6. Espig, M., Dynes, R.A., Henwood, R.J., & James, T.K. (2022). The drivers of herbicide use among arable farmers in Canterbury, New Zealand: Toward an integrated approach. Society & Natural Resources, 35(3), 281-300. doi: 10.1080/08941920.2022.2032516.
  7. Geddes, C.M., Pittman, M.M., Sharpe, S.M., & Leeson, J.Y. (2024). Distribution, frequency, and impact of herbicide-resistant weeds in Saskatchewan. Canadian Journal of Plant Science, 104(5), 495-513. doi: 10.1139/cjps-2024-0017.
  8. Ghatrehsamani, S., Jha, G., Dutta, W., Molaei, F., Nazrul, F., Fortin, M., Bansal, S., Debangshi, U., & Neupane, J. (2023). Artificial intelligence tools and techniques to combat herbicide resistant weeds – a review. Sustainability, 15(3), article number 1843. doi: 10.3390/su15031843.
  9. Grint, K.R., Arneson, N.J., Oliveira, M.C., Smith, D.H., & Werle, R. (2022). Cereal rye cover crop terminated at crop planting reduces early‐season weed density and biomass in Wisconsin corn-soybean production. Agrosystems, Geosciences & Environment, 5(1), article number e20245. doi: 10.1002/agg2.20245.
  10. Hou, X., Yang, Y., Liu, Q., & Zhang, B. (2025). Evolution and future directions in herbicide-resistant crop development and weed management. Rice, 18, article number 114. doi: 10.1186/s12284-025-00869-2.
  11. Hrytsiuk, N., Bakalova, A., Ivaschenko, I., & Kotkova, T. (2023). Technology of protection of winter wheat from harmful biota in the Northern Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Horizons, 3(26), 48-57. doi: 10.48077/scihor3.2023.48.
  12. Hulme, P.E. (2022). Global drivers of herbicide‐resistant weed richness in major cereal crops worldwide. Pest Management Science, 78(5), 1824-1832. doi: 10.1002/ps.6800.
  13. Kalyani, M.S., Ameena, M., Srinivas, Y., Shanavas, S., Susha, V.S., & Sethulakshmi, V.S. (2024). Bio-efficacy of new herbicide molecules for weed management in grain legumes. Journal of Advances in Biology and Biotechnology, 27(1), 191-204. doi: 10.9734/JABB/2024/v27i1691.
  14. Kanatas, P.J., & Gazoulis, I. (2022). The integration of increased seeding rates, mechanical weed control and herbicide application for weed management in chickpea (Cicer arietinum L.). Phytoparasitica, 50(1), 255-267. doi: 10.1007/s12600-021-00955-3.
  15. Khan, B.A., Nadeem, M.A., Najeeb Alawadi, H.F., Ayub, M.A., Mahmood, A., Abbas, T., Nijabat, A., Ameen, M., Abdullah, F., Oraby, H., & Elnaggar, N. (2024). An overview of the role of nanoherbicides in tackling challenges of weed management in wheat: A novel approach. Green Processing and Synthesis, 13(1), article number 20240021. doi: 10.1515/gps-2024-0021.
  16. Khasraw, M.N., Kareem, S.H., Mustafa, K.M., Aziz, O.K., Arif, M., Anwar, A., & Hussain, M. (2023). Integrated weed management in wheat by using sowing time, seed rate and herbicides. Advances in Weed Science, 41, article number e020230037. doi: 10.51694/AdvWeedSci/2023;41:00022.
  17. Kumar, V., Singh, M., Kaur, R., & Jhala, A.J. (2023). The scenario of herbicide-resistant weeds: Management challenges and perspectives. Indian Journal of Weed Science, 55(2), 123-132. doi: 10.5958/0974-8164.2023.00023.0.
  18. Kumari, A., Price, A.J., Korres, N., Gamble, A., & Li, S. (2023). Influence of a cereal rye cover crop on the critical period for weed control in soybean. Weed Technology, 37(1), 25-33. doi: 10.1017/wet.2022.100.
  19. Levene, H. (1960). Robust tests for equality of variances. In I. Olkin (Ed.), Contributions to probability and statistics: essays in honor of harold hotelling (pp. 278-292). Redwood City: Stanford University Press.
  20. McDonald, S.T., Sarangi, D., Rees, J.M., & Jhala, A.J. (2023). A follow‐up survey to assess stakeholders’ perspectives on weed management challenges and current practices in Nebraska, USA. Agrosystems, Geosciences & Environment, 6(3), article number e20425. doi: 10.1002/agg2.20425.
  21. Raza, A., Ali, H.H., Zaheer, M.S., Iqbal, J., Seleiman, M.F., Sattar, J., Ali, B., Khan, S., Arjumend, T., & Chauhan, B.S. (2023). Bio-ecology and the management of Chenopodium murale L.: A problematic weed in Asia. Crop Protection, 172, article number 106332. doi: 10.1016/j.cropro.2023.106332.
  22. Renton, M., Willse, A., Aradhya, C., Tyre, A., & Head, G. (2024). Simulated herbicide mixtures delay both specialist monogenic and generalist polygenic resistance evolution in weeds. Pest Management Science, 80(11), 5983-5994. doi: 10.1002/ps.8331.
  23. Rudell, E.C., Zanrosso, B.A., Frandaloso, D., Giacomini, A.J., Spadotto, D.V., Vargas, L., Nunes, A., & Santos, F. (2023). Integrated weed management strategies in a long-term crop rotation system. Advances in Weed Science, 41, article number e020220053. doi: 10.51694/AdvWeedSci/2023;41:00026.
  24. Saile, M., Spaeth, M., & Gerhards, R. (2022). Evaluating sensor-based mechanical weeding combined with pre-and post-emergence herbicides for integrated weed management in cereals. Agronomy, 12(6), article number 1465. doi: 10.3390/agronomy12061465.
  25. Saile, M., Spaeth, M., Schwarz, J., Bahrs, E., Claß‐Mahler, I., & Gerhards, R. (2023). Weed control in a pesticide‐free farming system with mineral fertilisers. Weed Research, 63(3), 196-206. doi: 10.1111/wre.12581.
  26. Schwartau, V.V., Mykhalska, L.M., Makoveychuk, T.I., & Tretiakov, V.O. (2023). Identification of a herbicide-resistant biotype of Echinochloa crus-galli in Ukraine. Biosystems Diversity, 31(3), 297-304. doi: 10.15421/012334.
  27. Shapiro, S.S., & Wilk, M.B. (1965). An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrika, 52(3-4), 591-611. doi: 10.1093/biomet/52.3-4.591.
  28. Soni, J.K., Nibhoria, A., Punia, S.S., Yadav, D.B., Choudhary, V.K., Lalramhlimi, B., & Navik, O. (2023). Herbicide resistant Phalaris minor in India – history of evolution, present status and its management. Phytoparasitica, 51(2), 353-378. doi: 10.1007/s12600-022-01039-6.
  29. Tidemann, B.D., Harker, K.N., Shirtliffe, S., Willenborg, C., Johnson, E., Gulden, R., Lupwayi, N., Turkington, T., & Zuidhof, J. (2023). Using integrated weed management systems to manage herbicide-resistant weeds in the Canadian Prairies. Frontiers in Agronomy, 5, article number 1304741. doi: 10.3389/fagro.2023.1304741.
  30. Vijayarajan, V.B., Fealy, R.M., Cook, S.K., Onkokesung, N., Barth, S., Hennessy, M., & Forristal, P.D. (2022). Grass-weed challenges, herbicide resistance status and weed control practices across crop establishment systems in Ireland’s mild Atlantic climate. Frontiers in Agronomy, 4, 1063773. doi: 10.3389/fagro.2022.1063773.
  31. Xuan, T.D., Khanh, T.D., & Minh, T.T. (2025). Implementation of conventional and smart weed management strategies in sustainable agricultural production. Weed Biology and Management, 25(1), article number e70000. doi: 10.1111/wbm.70000.
  32. Zadorozhnyi, V., Korniichuk, O., Chernelivska, O., & Suslyk, L. (2025). Efficiency of using herbicide combinations in grain corn crops. Feeds and Feed Production, 100, 127-135. doi: 10.31073/kormovyrobnytstvo2025100-10.