Glifosaat se groei- en opbrengsverhogende uitwerking op plante

September 2016

CHARLIE REINHARDT, dekaan: Villa Academy

Normaalweg bevorder onkruiddoders gewasse se groei en opbrengs deur onkruide se kompetisie met die gewas vir water, voedingselemente en lig uit te skakel. In hierdie artikel egter, word die direkte uitwerking van glifosaat op gewasse – nadat die gewas aan die onkruiddoder blootgestel is – bespreek.

Glifosaat word allerweë as die skuldige uitgewys wat gewasse negatief beïnvloed deur onder andere voedingselemente te bind en só tekorte by die gewas te laat ontstaan. In ander gevalle word bewerings oor ‘n direkte skadelike uitwerking op glifosaatverdraagsame gewasse (Roundup Ready-gewasse) gemaak. Ongeag wat die aantyging teen glifosaat is, is daar tot dusver meer en beter kwaliteit wetenskaplike getuienis teen die aantygings as wat daar ter ondersteuning daarvan is.

Glifosaat se direkte, positiewe effek op gewasse word lank reeds in praktyk benut. Glifosaat is teen relatief lae dosisse in Suid-Afrika en elders in die wêreld geregistreer vir die verhoging van die sukrose-inhoud van suikerriet (Clowes, 1980).

Die onkruiddodende dosis van glifosaat wissel van formulering tot formulering, maar in die algemeen kan ‘n dosis wat wissel van 900g tot 2 700g suur-ekwivalent glifosaat per hektaar as dodelik vir die meeste glifosaat-gevoelige (laer dosis) en glifosaat-verdraagsame (hoër dosis) plante beskou word. Geneties-gemodifiseerde gewassoorte wat weerstandig teen glifosaat is, is hiervan uitgesluit.

Vir sekere gewassoorte en onkruide is groei-stimulerende dosisse van glifosaat wat wissel tussen 1,8 g en 36 g suur-ekwivalent per hektaar – dus 75 tot 500 keer laer dosisse as bogemelde wat onkruide doodmaak (Velini et al., 2008) – gerapporteer.

Die verskynsel bekend as “hormesis”, waar onkruiddoders en ander normaalweg plant-skadelike chemikalieë (fitotoksiene) teen baie lae dosisse die groei van plante stimuleer, is lank reeds bekend en met talle wetenskaplike ondersoeke bevestig (Belz, Cedergreen & Duke, 2014). Die eenvoudige definisie vir hormesis is dat dit die stimulerende effek van die subtoksiese vlak van ‘n toksien is. Die konsep van hormesis kan so ver teruggevoer word soos Paracelsus (1493 tot 1541) wat opgemerk het “die gif is in die dosis” – bedoelende dat ‘n lae dosis van enige chemiese stof net ‘n goeie invloed op ‘n organisme mag hê, maar dat ‘n hoër dosis van dieselfde stof skadelik kan wees.

Verskeie studies – in totaal 15 onkruiddoders en 14 plantsoorte – wat deur ‘n verskeidenheid wetenskaplikes uitgevoer is, het hormesisreaksies van groeistimulering van so laag soos 10% tot so hoog soos 150% bewys (Belz, Cedergreen & Duke, 2014).

Die meeste van hierdie studies is met glifosaat uitgevoer. Die blootstelling van elf plantsoorte (vyf gewasse en ses onkruide) aan baie lae glifosaatdosisse (hoogste dosis was 20g per hektaar) het ‘n gemiddelde groeistimulering van ongeveer 50% veroorsaak.

Daar is vroeër verwys na die positiewe praktiese toepassing van glifosaathormesis, naamlik die rypmaak van suikerriet om die sukrose-inhoud te verhoog.

Nadele verbonde aan hormesis by onkruiddoderwerking is:

1. Dat plante wat ‘n bespuiting oorleef, op ‘n stadium daarna stimulering vir groei mag ervaar weens die subtoksiese vlakke van die onkruiddoder – wat sal beteken dat daar oor tyd noodwendig oorlewende plante sal wees; en
2. dat die ontwikkeling van onkruiddoderweerstand op bogemelde wyse bevorder kan word, aangesien só ‘n situasie neerkom op onderdosering en dit aanvaar word dat onderdosering ewe bevorderlik as oordosering is vir die ontwikkeling van weerstand.

Toepassing van die hormesisverskynsel vir groeistimulering by gewasse moet met groot omsigtigheid hanteer word. Die konsep word byvoorbeeld uitgebuit in gevalle waar 2,4-D-onkruiddoder onwettig (in afwyking van etiketvoorskrifte) teen baie lae dosisse gebruik word om gewasgroei te stimuleer.

Die werking van 2,4-D is soortgelyk aan dié van ‘n natuurlike plantgroeihormoon, indoolasynsuur. Beide stimuleer groei teen lae konsentrasies. 2,4-D se onkruiddodende werking berus op die onvermoë van sekere plantsoorte om dit vinnig na lae konsentrasies af te breek, met die gevolg dat daardie gevoelige plantsoorte hulle as’t ware doodgroei weens oorstimulering deur hoër 2,4-D konsentrasies.

Die groeistimulerende hormesiseffek van glifosaat kon nie by glifosaat- weerstandige sojabone waargeneem word nie, maar wel by konvensionele mielies en sojabone (Velini et al, 2008). In dieselfde studie is bevind dat die groei van die onkruid wandelende Jood (Commelina benghalensis) deur 1,8g tot 36g suur-ekwivalent glifosaat per hektaar gestimuleer is.

Dit mag verklaar waarom wandelende Jood in Suid-Afrika so moeilik met glifosaat beheer word. Hoe dikwels merk produsente nie iets in dier voege op nie: “Die onkruid het na aanvanklike skade net nog sterker gegroei as vantevore.” Dieselfde redenasie geld ook vir ander onkruiddoders en vele moeilik-beheerbare onkruidsoorte.

Hou hormesis van onkruiddoders belofte in vir toekomstige praktiese toepassing in gewasproduksie? Daar bestaan reeds afsonderlike patente met hierdie toepassing in die geval van glufosinaat (Donn, U.S. Patent No. 5,739,082) en glifosaat (Brants & Graham, U.S. Patent No. 6,083,878). Aanspraak word gemaak op tot 50%-opbrengsverhoging by gewasse wat verdraagsaam/weerstandig gemaak is teen die betrokke onkruiddoders (Belz, Cedergreen & Duke, 2014).

Die hormesiseffek wat glifosaat by subtoksiese vlakke openbaar, is verdere bewys daarvan dat dit onwaarskynlik is dat glifosaatweerstandige en -verdraagsame gewassoorte as gevolg van behandeling met glifosaat enige groei- en opbrengsverliese sal ervaar. Waar sodanige gevalle van skade wel meetbaar is, behoort ondersoek te word of glifosaat volgens voorskrifte toegedien is, byvoorbeeld: Is die korrekte dosis op die korrekte groeistadium toegedien en was die gewas dalk onderworpe aan omgewingstresfaktore?

Kontak dr Charlie Reinhardt indien jy enige navrae oor hierdie tema het. Hy is dekaan van die Villa Academy, buitengewone professor in onkruidwetenskap aan die Universiteit van Pretoria en buitengewone professor in die Departement Agronomie, Stellenbosch Universiteit. Sy kontakbesonderhede is 011 396 2233 of dr.charlie. reinhardt@gmail.com.

Bronverwysings

Belz RG, Cedergreen N & Duke SO. 2014. Herbicides and plant hormesis. Pesticide Management Science, 70:698 - 707.
Clowes MSJ. 1980. Ripening activity of the glyphosate salts Mon 8000 and Roundup. Proc South African Sugar Technologists Association, 54:676 - 693.
Velini ED et al. 2008. Glyphosate applied at low doses can stimulate plant growth. Pesticide Management Science, 64:489 - 496.

Publication: September 2016

Section: Focus on