除草剂抗性风险计算器:一种新的抗性管理工具
除草剂通过干扰植物中特定的、必需的生化途径发挥作用。有几十个“目标位点”可以与除草剂结合来扰乱植物生长，每一个都被称为作用位点。为了到达作用地点，所有的除草剂必须首先被植物吸收，然后通过植物到达目标。田地里的杂草是不一样的，即使是邻近的同种植物在吸收、移动或与除草剂相互作用的方式上也会有所不同。一块地里通常有数百万的杂草，所以我们应该预料到，在一块地里，一种杂草很有可能在施用除草剂后存活下来。
除草剂不原因为了使植物具有抗性，他们把所有易受感染的杂草从地里清除掉，只留下具有抗性的植物。一两株存活下来的植物可能不会被注意到，但它可能会产生成千上万的种子。一旦数千个抗除草剂种子进入土壤种子库，农民就有问题了。
抗除草剂杂草一旦形成就很难管理。杂草种子可以在土壤中休眠并存活几十年。由于种子在土壤中的寿命很长，一季甚至几年不使用特定的除草剂是不足以对付抗除草剂杂草的。
管理抗除草剂杂草最成功的策略之一是同时施用多种除草剂，即所谓的混合作用模式。这种方法的逻辑是，给定一块田里的杂草对除草剂产生抗性的概率可能是百万分之一，而一块田里有数百万杂草。但一种杂草同时对两种不同类型的除草剂产生抗性的可能性只有十亿分之一。这种方法是可行的，大量的实地研究和人口建模支持了这种方法。然而，根据农民种植的作物、田地里的杂草以及向喷雾器中添加额外除草剂的经济性，使用多种行动模式几乎是不可能实现的解决方案。
除草剂抗性风险计算器是为了帮助农民做出这些具有挑战性的决定。这是一个交互式的在线网络应用程序，允许农民选择他们目前正在管理或关心的杂草，进入一个四年的作物轮作期，并为每一种作物选择除草剂。应用程序然后估计1)每个除草剂项目的有效性，2)在轮作中使用的每种除草剂作用模式产生抗性的风险，以及3)每个除草剂项目的成本。
程序如何使用？
基于web的计算器是基于一些简单的模型，因此，结果不应被认为是科学上的精确预测，对基于除草剂的选择发生的事情。相反，该程序评估除草剂控制杂草的有效性，除草剂在旋转中使用的次数以及是否正在使用有效混合物。为了计算除草剂抵抗风险评分，需要进入四年的作物，但可以为每年选择相同的作物。选择除草剂全部四年并选择杂草物种后，该模型将计算所选择的每种除草剂的除草剂抵抗风险评分。
风险评分估计在0到4分之间。最低得分为0表示在这四年期间从未使用过除草剂的作用地点(因此这些作用地点不在表中列出)。每年在轮作期间，在目标杂草上使用一种有效的除草剂，最初给除草剂作用部位打1分;但是，如果在同一年实施第二个有效的行动地点，这个分数就会降低。如果在四年中每一年单独应用一个有效的行动部位，其最大风险评分将为4。
风险评分的降低取决于第二个SOA的有效性。例如，如果第二种除草剂的作用位点对目标杂草具有很好的控制作用，则其抗性风险评分比第二种除草剂仅提供边际控制作用时降低得更多。
风险得分越低，杂草种群的可能性越少。从实际抗性管理的角度来看，选择除草剂时的目标应该是使四年总风险评分低于1.0。为了实现这一点，用户必须确保每次使用有效的除草剂时，它与第二次除草剂的行动站点相结合，这些动作也有效地对目标杂草有效。风险值小于1表示没有使用第二个有效行动的SOA，因此，抵抗风险相对较低。
实施例1：连续玉米旋转，仅拍摄杂草控制程序，以及一个有效的除草剂的行动部位。
选择了连续四年的玉米轮作，也选择了每年的除草剂计划。在本例中，选择了草甘膦+ dicamba的单一POST应用(图1)。对于每个除草剂方案，计算了杂草控制效果和对所使用的任何作用模式产生除草剂抗性的风险评分。杂草防治效果为0% ~ 100%。在轮作的任何一年，对一种作用模式产生除草剂抗性的风险范围从“0”(低风险，因为不使用除草剂)到“1”(高风险，因为这种除草剂是对目标杂草唯一有效的除草剂)。本例中的帕尔默苋菜已经对草甘膦产生了抗性，因此没有计算出该作用部位的抗性风险评分，草甘膦对估计的杂草控制效果没有贡献。杂草防治效果估计值仅根据dicamba防治效果估计值计算，其效果大于85%。在这种情况下，仅使用一种有效除草剂，每年的除草剂抗性风险评分为“1”。由于四年来唯一使用的除草剂是dicamba，累积抗性风险为“4”，这是可能的最高分。在这种情况下，帕尔默苋极有可能产生双康菌抗性。
例2:玉米连续轮作，仅POST杂草控制程序和两个有效的除草剂作用点。
使用同样的抗性杂草种群和作物轮作，我们现在用Diflexx Duo®来单独取代dicamba，这是一种含有dicamba(第4组)和tembotrione(第27组)的预混产品。首先要注意的是，这两种除草剂不能提供相同水平的控制。Tembotrione不能单独控制帕尔默苋和dicamba。当同时施用多种作用模式时，web应用程序会选择提供最大控制量的除草剂，在这种情况下是dicamba，并使用该评级来估计控制水平。因此，与第一个例子相比，即使添加了额外的动作模式，控制也没有增加。这样，除草剂混合物的杂草控制估计是相当保守的。然而，每英亩成本和除草剂抗性风险评分确实发生了变化(图2)。在第一种情况下，施用dicamba没有任何其他有效作用方式，导致可能的最高评分为“4”。现在，每年dicamba与另一种作用模式一起使用，四年后风险降低了一半至“2”——仍然大于小于1的理想评分，但比单独使用dicamba有所改善。27类除草剂的抗性风险评分则低得多，4年为0.4。这在很大程度上是因为混合物中的第二种除草剂(dicamba)对目标杂草有效，并且可能控制任何在tembotrione中存活下来的个体。
例3:玉米连续轮作，前/后杂草控制程序，和多种有效除草剂作用位点。
另一个例子，我们将仅从帖子中移植到拆分前/邮局，仍然在连续玉米中，并使用相同的除草剂抗帕拉特苋人口。这里（图3），我们使用verdict®pre，然后使用status®和glyphosate post。当帕尔默人口抗性并且我们没有计算草甘膦的除草剂抵抗风险评分时，甘露酸盐再未有效。Status®是Dicamba（第4组）和Diflufenzopyr（19组）的预混物。在该实施例中对第4组的抗性抗性的风险与实施例2的动作模式相同。同样，Dicamba与Diflufenzopyr相比，Dicamba在STATUS®Mifix中提供了大部分Palmer控制，并因此提供了抗性的风险偏向于除草剂，提供更多的控制。verdict®，saflufenacil（组14）和二甲基酰胺-p（组15）组分的抵抗风险相对较低。这是因为两种除草剂都是“保护”，因为两种除草剂都有很多彼此独立的效力。为了降低电阻分数，我们应该在同一应用中选择两个同样有效的动作模式。
实施例4.在玉米/干豆/玉米/甘薯旋转中，使用除草剂抗性Palmer苋菜的管理
在这个作物轮作的例子中，除了甜菜以外，每一种作物都可以使用除草剂来管理抗除草剂帕尔默苋。在甜菜作物种植中用于杂草控制，并指定一个控制值约为70%，假设作物种植将消除约70%的杂草(图4)。我们看到，没有针对种植给出的除草剂抗性风险评分，除草剂抗性风险评分中，除草剂组9(草甘膦)和除草剂组5 (Acuron®中的阿特拉津)被标记为已经具有抗性。在三种不同作物的四年轮作中，与之前连续玉米的例子相比，使用的除草剂模式更多。更多样化的种植制度减少了特定除草剂作用地点的累积使用，从而降低了除草剂抗性风险评分。总体而言，随着种植制度多样性的增加，抗除草剂杂草种群数量减少。我们看到的最高风险计算组27除草剂,组件之一Acuron®第一年使用两次,4组除草剂的网站操作是使用一次三年没有任何其他有效的行动,和组14除草剂使用它们在第二年和第三年。但由于所有风险评分都小于1，这似乎是一个开发帕尔默苋菜额外抗除草剂的低风险项目。然而，应该指出的是，在甜菜作物中，帕尔默苋属植物的防治仅通过耕作操作提供，因此，高杂草密度将需要额外的杂草防治操作。
该如何使用这个程序?
我们建议使用除草剂抵抗风险计算器作为一个工具来评估你目前的杂草管理计划和为未来做计划。我们设想农民在春季购买除草剂之前，会先试验不同的产品，希望能帮助用户考虑将杂草管理作为一个多年计划。这个工具应该被认为是现有除草剂资源的补充，如除草剂标签和除草剂内布拉斯加州杂草管理指南。这款Web应用程序的最大资产是它允许用户快速比较中期计划的运营计划。这并不意味着成为一个全面的杂草管理工具。所有杂草控制疗效数据和价格估算都是从内布拉斯加州的杂草管理指南中取出，但这个Web应用程序不包括几乎相同的细节水平。内布拉斯加州的杂草管理指南有关于建议的佐剂和喷嘴选择的其他信息，以及最重要的除草剂旋转限制。当前版本的此Web应用程序中缺少的一个关键信息是除草剂旋转限制。许多除草剂选项用户可以插入该程序将导致裁剪损伤和屈服损失，如果不遵循标签限制。请在选择除草剂计划之前，请仔细检查在除草剂抗性风险计算器中的任何除草剂风险计算器中选择的除草剂标签和内布拉斯加州的杂草管理指南。
短到中期计划改进Web应用程序
短期到中期的目标是增加轮作限制，并将该模型扩展到其他作物和杂草。最终的目标是提供可以定量解释的抗性风险评分。也就是说，我们希望让web应用程序估计产生耐药性的几率。我们也希望得到web应用程序，为未来有效的除草剂抗性管理提供除草剂和作物轮作的建议。
致谢
- 这个项目的发展是由西部糖业合作社资助的。
- 使用产品名称仅用于演示而不是认可。
- 如果您有改进建议或发现web应用程序中的错误，请联系本文的作者。