Rreth 10 vjet më parë, në nxehtësinë e egër të verës së Kansas, shumë prej barërave të këqija të dëmshme të kolive që pushtojnë fushat kërkimore të Phillip Stahlman thjesht nuk do të lëkundeshin kur spërkateshin me një përzierje të dy herbicideve të përdorura gjerësisht, glifosatit dhe dicamba. Vetëm disa muaj më parë, në motin më të freskët të pranverës, përzierja e herbicideve kishte shkaktuar lehtësisht gjethet e vogla të hollë të barërave të këqija që të rrotulloheshin dhe të merrnin ngjyrë kafe, duke sinjalizuar shkatërrimin e bimës.
Tani barërat e këqija të palëkundura kishin Stahlmanin të cunguar. Stahlman, atëherë një shkencëtar i barërave të këqija në Universitetin Shtetëror të Kansas, nuk e kishte hasur kurrë më parë këtë problem me herbicide. Fillimisht ai supozoi se i kishte zbatuar gabimisht kimikatet. Por vit pas viti, ndodhi e njëjta gjë. Stahlman e dinte që diçka po shtrihej. Ai vëzhgonte nga afër egjrat në fushat e tij. Ai gjithashtu bisedoi me fermerët vendas të cilët raportuan se kishin parë probleme të ngjashme. “Drita nuk u ndez për një kohë derisa çështja të përsëritej. Ishte si të krijonit një enigmë, ”thotë Stahlman.
Përfundimisht, Stahlman, i cili që në pension, vendosi që problemi ishte temperatura: Diçka rreth spërkatjes në nxehtësi të lartë po i bënte herbicide më pak efektive.
Stahlman nuk është i vetmi në marrjen e këtij vëzhgimi. Sot, provat në rritje sugjerojnë që temperaturat prej rreth 90 gradë Fahrenheit ose më lart mund t'i bëjnë disa barëra të këqija rezistente ndaj herbicideve edhe më rezistente dhe të shkaktojnë që barërat e këqija të tjera të jenë më pak të ndjeshme ndaj kimikateve të caktuara.
Disa fermerë thonë se e dinë që temperaturat e larta mund të ngatërrohen me disa herbicide, kështu që ata përpiqen të shmangin spërkatjen në nxehtësinë e ditës. "Një rregull i mirë është nëse është 85 deri 90 gradë Fahrenheit, thjesht mos spërkatni", thotë Curt Gottschalk, një menaxher i fermës në Hays, Kansas.
Jo të gjithë ekspertët pajtohen se ky model, i demonstruar kryesisht në eksperimentet laboratorike, përbën një problem për fermerët. Dhe disa herbicide duket se punojnë edhe më mirë në temperatura të larta. Por nëse nxehtësia po rrit rezistencën e shumë barërave të këqija ndaj herbicideve kryesore, pasojat mund të jenë domethënëse. Të lënë të pakontrolluar, barërat e këqija mund të shkatërrojnë të korrat dhe të ardhurat - nëse fermerët nuk bënin përpjekje për të kontrolluar barërat e këqija, ata mund të zhduknin rreth gjysmën e të gjitha rendimenteve të misrit dhe sojës në të gjithë SHBA dhe Kanada, sipas Shoqata e Shkencave të Weed të Amerikës, një shoqëri jofitimprurëse e shkencëtarëve akademikë dhe të industrisë. Humbja mund tu kushtojë fermerëve rreth 43 miliardë dollarë në vit.
Fermerët tashmë po luftojnë kundër epidemive të barërave të këqija që kanë zhvilluar rezistencë gjenetike ndaj herbicideve të shumta, përfshirë glifosatin dhe dicamba. Stahlman dhe studiues të tjerë të barërave të këqija argumentojnë se temperatura mund të jetë një faktor i dytë i neglizhuar që forcon mbrojtjen e barërave të këqija kundër herbicideve. Megjithëse shumica e fermerëve tani e kuptojnë që temperatura ndikon në herbicide, për syrin e patrajnuar mund të duket si rezistencë ndaj herbicideve, thotë Stahlman.
Këta studiues gjithashtu kanë frikë se çështja mund të përkeqësohet në të ardhmen pasi ndryshimi i klimës ngre temperaturat dhe ngjarjet ekstreme të motit, përfshirë valët e nxehtësisë, bëhen më të shpeshta.
"Ne tashmë e dimë që rezistenca ndaj herbicideve është çështja më problematike në kontrollin e barërave kimike", shkroi Maor Matzrafi, një shkencëtar i barërave të këqija në Organizatën Kombëtare të Kërkimit Bujqësor të Izraelit, në një email në Undark. "Ndoshta ndjeshmëria e zvogëluar për shkak të ndryshimit të klimës është në radhë."
BUJQSIT US P USRDOREN N mbështeten më pak në herbicide, në vend të kësaj kontrollojnë barërat e këqija duke përdorur metoda të mundimshme të tilla si shpimi dhe heqja manuale. Por, duke filluar nga mesi i viteve 1990, kompanitë e bioteknologjisë filluan debutimin e kulturave të modifikuara gjenetikisht që ishin rezistente ndaj herbicideve të zakonshme dhe të fuqishme. Farat e reja i lejuan fermerët të spërkasnin lirshëm fushat e tyre me agrokimikate për të vrarë barërat e këqija, ndërsa të korrat e tyre GM lulëzonin. Teknologjia e bëri të panevojshme shumicën eharrjes manuale, dhe përdorimi i herbicideve u rrit në mbarë botën. Por barërat e këqija evoluan si përgjigje dhe u shfaqën varietete rezistente ndaj herbicideve. Kjo ka nisur një betejë të re midis fermerëve dhe barërave të këqija, me fermerët që përdorin gjithnjë e më shumë kombinime të kimikateve, si dhe doza shtesë, për t'u përpjekur të heqin barërat e këqija.
Megjithatë, pas përvojës së Stahlman me barërat e këqija kochia, ai filloi të shqyrtonte nëse temperatura mund të ndikonte në performancën e herbicideve më shumë sesa ishte njohur gjerësisht. (Stahlman, si shumë shkencëtarë akademikë të barërave të këqija, ka marrë fonde kërkimore nga ndërmarrjet agrokimike në të kaluarën.)
Për të deshifruar se si nxehtësia ndihmon barërat e këqija të shmangin herbicide, Stahlman u bashkua me kolegët e KSU Mithila Jugulam, një fiziolog i barërave të këqija dhe Junjun Ou, një asistent kërkimesh. Ekipi rriti fidanë nga popullatat e koçive që kishin origjinën në Kansas, në dhomat e mbajtura në temperatura që varionin nga 63.5 në 90.5 gradë Fahrenheit - përfaqësues i nxehtësisë ditore të pranverës dhe verës së shtetit. Temperatura në dhoma ra çdo 12 orë për të imituar netët më të freskëta. Kur fidanët arritën rreth 4 inç të lartë, studiuesit dozuan disa me glifosat dhe të tjerët me dicamba. Në intervale javore, ekipi shqyrtoi barërat e këqija për shenja dëmtimi. Pas një muaji, ata prerë barërat e këqija dhe i thanë dhe i peshuan ato.
Ekipi zbuloi se, në temperatura të larta, atyre u duhej më shumë se dyfishi i sasisë së glifosatit dhe dicamba për të kontrolluar barërat e këqija. Ata publikuar rezultatet e tyre në vitin 2016.
Për të kuptuar pse nxehtësia zvogëloi ndjeshmërinë, studiuesit gjurmuan rrugët e herbicideve nëpër barërat e këqija duke përdorur versione të butë radioaktive të glifosatit dhe dicamba. E para e prodhuar më parë nga Monsanto, dhe e dyta e prodhuar nga BASF Corp. (BASF Corp. siguroi një asistencë studentësh të diplomuar për Ou për një projekt tjetër.)
Ekipi zbuloi se gjethet thithnin më pak glifosat në temperatura më të larta. Ata nuk janë të sigurt pse, por Jugulam mendon se nxehtësia mund të inkurajojë kochia për të zhvilluar kutikula më të trasha - një shtresë mbrojtëse në sipërfaqen e fletës - e cila më pas rrit mbrojtjen e barërave të këqija kundër herbicidit. Ekipi zbuloi një proces tjetër në punë kur barërat e këqija hasën në dicamba. Temperatura nuk ndikoi në sasinë e dicamba që barërat e këqija thithën, por pengoi lëvizjen e herbicidit nëpër bimë në mënyrë që më pak të arrinte objektivin e saj - indet që zhvilloheshin në majat e lastarëve dhe gjetheve të reja.
Në një studim tjetër, botuar vitin e kaluar, Jugulam e ktheu vëmendjen e saj te herbicidi 2,4-D, një nga përbërësit e portokallit agjent, një defoliant famëkeq i përdorur në Luftën e Vietnamit. Sot, është një prej herbicideve më të përdorura. Jugulam testoi se si temperatura ndikoi në aftësinë e herbicidit për të kontrolluar stuhinë e zakonshme të ujit, një bar i keq me gjethe të gjera që gjen shkelje në fushat e misrit dhe të sojës Midwestern.
Në prova, Jugulam ekzaminoi disa stacione uji të zakonshëm që kishin zhvilluar rezistencë gjenetike ndaj 2,4-D, dhe disa të tjera jo. Ajo zbuloi se duhej më shumë se tre herë më shumë herbicid për të vrarë barërat e këqija rezistente në kushte të nxehta e të thata sesa në temperatura më të ftohta. Ajo gjeti një efekt të ngjashëm, por më të vogël në barërat e këqija të ndjeshme.
Waterhemp rezistent ndaj herbicidit mbijeton ekspozimin ndaj 2,4-D duke shpërbërë shpejt kimikatin në substanca jotoksike para se të arrijë objektivat e saj në majat e rrënjëve, kërcellit dhe gjetheve. Kur temperatura është e lartë, zbuloi Jugulam, kampi i ujit i prish ato molekulat më shpejt.
Jugulam gjithashtu vuri në dukje se nën temperatura të larta, disa barëra të këqija rezistente ndaj herbicideve duket se bëhen më rezistente dhe disa barëra të këqija të ndjeshme mund të kërkojnë më shumë herbicid për kontrollin e tyre.
Jo të gjitha barërat e këqija dhe herbicideve i përgjigjen temperaturës në të njëjtën mënyrë. Për shembull, Jugulam gjithashtu ka gjetur se 2,4-D dhe glifosat funksionojnë më mirë në temperatura më të larta kundër ragut të zakonshëm dhe gjigant, dy barërat e këqija të tjera të zakonshme në fushat e fermerëve amerikanë. Jugulam gjithashtu thotë se, edhe në rastet kur nxehtësia pengon herbicide, ndikimet duket të jenë kryesisht të kufizuara në kushte të thata. Zonat me lagështirë të lartë dhe reshje shiu mund të mos shohin të njëjtat efekte.
Por disa ekspertë thonë se provat po rriten në një larmi speciesh dhe agrokimikatesh se temperatura, dhe në disa raste nivele të larta të dioksidit të karbonit, ndikojnë në kontrollin e barërave të këqija, të paktën në laborator.
Në teste publikuar në vitin 2016, Matzrafi zbuloi se në temperatura të larta katër lloje të ndryshme të barërave të këqija u ngritën kundër diklofop-metilit, një përbërës në një herbicid të prodhuar nga Bayer, dukshëm më mirë se sa në temperatura të ulëta. Matzrafi zbuloi gjithashtu se temperaturat e larta e bënin një herbicid tjetër, pinoxaden, më pak të aftë për të frenuar rritjen e bromës false të barit pushtues. Për më tepër, bari lulëzoi edhe kur kaloi nga kushtet e ftohta në një mjedis më të nxehtë deri në dy ditë pas trajtimit të herbicideve. (Kërkimi u financua pjesërisht nga ADAMA Agricultural Solutions, një kompani agrokimike me bazë në Izrael.)
"Gjetjet tona, dhe shumë studime të tjera që nga vitet '90, sugjerojnë që kushtet mjedisore pas aplikimit mund të ndikojnë gjithashtu në ndjeshmërinë e herbicideve," shpjegoi Matzrafi në një email. Edhe nëse fermerët spërkasin gjatë temperaturave më të ftohta, kjo mund të mos jetë e mjaftueshme për të shmangur efektet e nxehtësisë.Pavarësisht rritjes së dozave të diklofop-metilit, kjo thekër e ndjeshme ndaj herbicideve lulëzon në një klimë më të ngrohtë. Në secilën foto, herbicidi aplikohet në sasi më të mëdha duke shkuar nga e majta në të djathtë. Në fabrikën e majtë, nuk zbatohet asnjë herbicid. Në foton e majtë, barishte rritet në temperatura më të ulëta (50-61 gradë Fahrenheit), ndërsa në foton e djathtë, barishte rritet nën temperatura më të larta (82-93 gradë Fahrenheit). vizuale: Mirësjellje e Maor Matzrafi
Këto kushte, ekspertët kanë frikë, do të përkeqësohen nën ndryshimin e klimës. Tashmë, shumë shtete të SH.B.A.-së të rëndësishme për bujqësinë, si dhe rajone të tjera kryesore prodhuese të ushqimit në të gjithë botën, përjetojnë rregullisht temperatura duke kaluar 90 gradë Fahrenheit gjatë stinëve të rritjes. Disa studiues thonë se problemet me nxehtësinë dhe performancën e herbicideve po vijnë në pah tani pjesërisht për shkak të episodeve më të shpeshta të nxehtësisë ekstreme gjatë dekadave të fundit.
Sidoqoftë, është e vështirë të identifikosh efektet që shihen sot në ndryshimet e fundit klimatike, shkroi Lewis Ziska, një fiziolog bimësh në Universitetin Columbia në Nju Jork, në një email për Undark. Por, duke vërejtur se barërat e këqija janë "pengesa më e madhe për prodhimin e ushqimit", Ziska paralajmëron se "ato do të jenë një sfidë e frikshme për fermerët në një mjedis më ekstrem".
Në Midwest, për shembull, temperaturat mund të rriten me një mesatare prej 8.5 gradë Fahrenheit deri në fund të shekullit, me shtrirje më të gjata dhe më të shpeshta të nxehtësisë ekstreme, sipas parashikimet e qeverisë federale. Dhe në Azinë e Jugut, përfshirë Indinë - një rajon globalisht i rëndësishëm për prodhimin e orizit, impulseve, arrave dhe pambukut - Paneli Ndërqeveritar për Ndryshimet Klimatike Projekte se temperaturat mesatare vjetore do të rriten me gati 6 gradë Fahrenheit deri në vitin 2100.
Në eksperimentin e parë të këtij lloji, rezultatet e të cilit ishin raportuar vitin e kaluar, Matzrafi studioi efektin e përbashkët të nxehtësisë dhe ngriti nivelet e dioksidit të karbonit në dy lloje të ndryshme të barërave të këqija dhe zbuloi se kombinimi rrit mbrojtjen e herbicideve të barërave të këqija përtej asaj vetëm nga faktori.
Nuk është e qartë nëse prodhuesit e herbicideve janë të përgatitur për sfidat e ardhshme të një planeti që ngroh. Shumë nuk rekomandojnë temperatura optimale të spërkatjes për të siguruar efikasitetin në udhëzimet që ata shpërndajnë për fermerët.
Në një deklaratë me shkrim Clark Ouzts, një zëdhënës për Sygenta, prodhuesi i pinoxaden, thotë se kompania nuk ka studiuar efektet e mundshme të ndryshimit të klimës në aktivitetin e herbicidit, por që "kërkimet në terren dhe aplikimet tregtare nuk kanë treguar që temperatura të ketë një ndikimi në aktivitetin e Pinoxaden. ”
Charla Lord, një zëdhënëse për Bayer, shkroi në një deklaratë se herbicide të kompanisë janë "testuar gjerësisht për të përmbushur të gjitha kërkesat e rregullatorëve" dhe "etiketuar në mënyrë që aplikuesit të dinë se si të aplikojnë për ta për kontroll dhe sukses optimal". Kompania nuk iu përgjigj pyetjeve specifike në lidhje me efikasitetin e produkteve të tyre nën temperatura të larta, megjithëse kompania ka bërë postuar në lidhje me sfidat e spërkatjes me temperaturë të lartë në faqen e saj të internetit. Corteva, e cila bën që herbicidet të përfshijnë 2,4-D, nuk iu përgjigj kërkesave për komente se si temperaturat e larta ndikojnë në performancën e herbicidit.
JO ASNJ ÇDO i bindur se këto zbulime eksperimentale krijojnë telashe për fermerët. Disa studiues dhe ekspertë të barërave të këqija thonë se kushtet laboratorike ndryshojnë rrënjësisht nga fusha, duke i bërë rezultatet më pak të përshtatshme. "Unë nuk mendoj se mund të themi me siguri se kjo po ka një ndikim në shkallën e botës reale," shkroi Brad Hanson, një ekspert i barërave të këqija në Universitetin e Kalifornisë, Davis, në një email në Undark. Hanson punoi me Matzrafi në hulumtimin e botuar vitin e kaluar.
Hanson, i cili punon me fermerët e Kalifornisë si studiues dhe specialist i ekstensionit, gjithashtu shkroi se fermerët zakonisht përdorin mjaftueshëm herbicid për të kapërcyer çdo ndryshim të vogël në ndjeshmërinë e barërave të këqija të sjellë nga nxehtësia.
Kassim Al-Khatib, një fiziolog i kulturave në Universitetin e Kalifornisë, Davis i cili ka hetuar se si herbicideve performojnë nën nxehtësi dhe lagështirë, shkroi në një email në Undark se studimet kryhen në kushte laboratorike të kontrolluara me kujdes që fermerët nuk do t'i gjenin kurrë në fushat. "Ajo që ndodh në kushte të kontrolluara nuk e mbështet atë që ndodh në kushtet e fushës," shkroi ai.
Në hulumtimin e tij, Al-Khatib ka studiuar efektin e temperaturës dhe lagështisë në një numër të vogël të llojeve të herbicideve dhe specieve të barërave të këqija. Në rastet që ai ka studiuar, thotë ai, efikasiteti i herbicidit përgjithësisht përmirësohet në temperaturë dhe lagështirë më të lartë, përveç nëse temperaturat tejkalojnë 100 gradë Fahrenheit. Matzrafi dhe Jugulam bien dakord që laboratori nuk pasqyron mjedisin më kompleks të fermës.
"Por unë nuk mendoj se zvogëlon rëndësinë e rezultateve," shkroi Matzrafi. Ai, Stahlman dhe të tjerët thonë se e kanë parë efektin në terren për veten e tyre. “Unë mendoj se po shohim diçka. Gjatë 10 viteve të ardhshme mendoj se do të shohim më shumë. Do të jetë një problem i madh, ”thotë Chuck Otte, një agjent i Kërkimit dhe Zgjerimit të Shtetit K në Geary County, Kansas, i cili kryesisht punon me fermerë.
Gjetjet e hulumtimit janë duke provuar lajme për fermerët që mbështeten në herbicide për të mbajtur larg barërat e këqija të armatosura gjithnjë e më shumë. Tani për tani, disa fermerë po përpiqen të shmangin disa nga efektet nga nxehtësia duke spërkatur herbicide gjatë periudhave më të freskëta të ditës. Në zemër të verës, Carie Moore thotë se ajo ndonjëherë zgjohet para agimit për të spërkatur fermën e saj prej 650 hektarësh në North Dakota para se nxehtësia të ngjitet shumë e lartë, herë pas here duke kaluar 100 gradë Fahrenheit. Por ndërsa globi ngroh, fermerët do të përballen me dritare më të ngushta gjatë të cilave temperaturat janë mjaft të ftohta për t'u spërkatur, thotë Ziska. Dhe hulumtimi i Matzrafi sugjeron që spërkatja gjatë periudhave më të freskëta nuk garanton që efikasiteti i herbicidit të mos ndikohet nga shpërthimet e nxehtësisë që vijnë më vonë gjatë ditës ose edhe të nesërmen.
Dhe nganjëherë fermerët nuk mund të shmangin spërkatjen e herbicideve në nxehtësi, veçanërisht në fermat e mëdha me disa mijëra hektarë.
Otte thotë se skeptikët mund të mos e kuptojnë që herbicide të tyre nuk po funksionojnë sepse nxehtësia u ka dhënë barërave të këqija një dorë ndihme. Ata së pari mund të supozojnë se një varg faktorësh të tjerë të zakonshëm kanë faj, të tilla si rezistenca ndaj herbicideve, mungesa e reshjeve të shiut ose shumë pak herbicid. "Ka kaq shumë faktorë ngatërrues sa është e vështirë t'i zgjidhësh të gjitha", thotë ai.
Në planin afatgjatë, fermerët do të duhet të zvogëlojnë mbështetjen e tyre në herbicide dhe në vend të kësaj të përdorin teknika të tjera më shpesh të përdorura në bujqësinë organike sot për të mbajtur barërat e këqija, thonë shumë ekspertë. Për shembull, mbjellja e të mbjellave të mbuluara të tilla si tërshëra pranverore ose tërfili i kuqërremtë ndihmon në ndalimin e barërave të këqija që rrënjosin në tokë të zhveshur dhe rritja e një larmie të korrave në rrotullim mund të bëjë që barërat e këqija të gabojnë për të shtypur popullatat. Moore tashmë po lëviz në këtë drejtim. Ajo rrotullon fasule soje me grurë, elb dhe disa kultura të tjera dhe mbjell një shumëllojshmëri të kulturave shtesë mbuluese duke përfshirë thekrën dhe bizelet.
Ajo herë pas here e përpunon tokën për të ndihmuar në mbytjen e rritjes së barërave të këqija. "Sa më pak që duhet të spërkasim kimikate aq më mirë", thotë ajo. Megjithatë, për të mbajtur të korra, prodhimet bujqësore nuk mund t'i braktisin plotësisht herbicide, thotë Ziska. Me shumë pak kimikate të reja në ofertë, fermerët do të duhet të jenë më të kujdesshëm me herbicide që kanë tani për të siguruar që ata të vazhdojnë të punojnë në të ardhmen. Prodhuesit duhet t'u ofrojnë fermerëve këshilla më të mira se kur dhe si të përdorin herbicide, shton Matzrafi.
"Fermerët nuk mund të spërkasin dhe luten më", thotë Otte.