Wirkmechanismen von Herbiziden

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Wirkmechanismen von Herbiziden, bei denen es in der Schweiz zu Resistenzen gekommen ist. Die Farben entsprechen den Farben auf der Karte.

Die Organisation Herbicide Resistance Action Committee (HRAC) teilt die Herbizide nach ihrem spezifischen biochemischen Wirkmechanismus in Gruppen ein, wobei jede Gruppe eine separate Bezeichnung trägt. Diese Klassifizierung erlaubt die Umsetzung von Präventionsstrategien gegen die Entwicklung von spezifischen Resistenzen gegenüber den einzelnen Wirkmechanismen.

Herbizide wirken grundsätzlich, indem sie für die Entwicklung und das Überleben der Zielpflanze fundamentale Funktionen blockieren. In der Schweiz sind bisher Resistenzen gegenüber von fünf verschiedenen biochemischen Wirkmechanismen beobachtet worden. Es handelt sich dabei um folgende Herbizid-Gruppen: ACCase-Hemmer (HRAC A), ALS-Hemmer (HRAC B), Photosystem-II-Hemmer (HRAC C1 und HRAC C2) und EPSP-Synthase-Hemmer (HRAC G).

Es können zwei Arten von Resistenzen entstehen:

  • Eine Wirkort-Resistenz (target site resistance) wird durch eine Mutation bei einem einzelnen Gen verursacht, das mit dem Wirkort im Unkraut in Zusammenhang steht. Die Mutation kann zum Beispiel eine stärkere Expression des Zielproteins bewirken oder eine Veränderung der Stelle, an die sich der Herbizidwirkstoff bindet. Für diese Art der Resistenz gibt es molekularbiologische Tests.
  • Eine Resistenz ohne direkten Zusammenhang mit dem Wirkort (non target site resistance) ist auf alle anderen Mechanismen zurückzuführen, wie zum Beispiel eine verlangsamte Aufnahme des Herbizids durch die Pflanze.

Pflanzen, die eine Herbizidbehandlung überleben, können diese Eigenschaft an ihre Nachkommen weitergeben und ihre ökologische Nische durch die Produktion von Samen vollständig erobern, bis dieses Resistenzmerkmal in fast allen Individuen der Art in einer landwirtschaftlichen Parzelle vorhanden ist. Über den Samen und auch den Pollen dieser Pflanzen kann sich die Resistenz auf benachbarte Parzellen ausbreiten.

Kreuzresistenz und Mehrfachresistenz

Von Kreuzresistenz wird gesprochen, wenn eine Unkrautpflanze über einen Mechanismus verfügt, mit dem es ihr gelingt, die Anwendung von Herbizidwirkstoffen verschiedener chemischer Klassen oder von Herbiziden mit verschiedenen Wirkmechanismen oder sogar unterschiedlichen Wirkorten zu überleben.

Unkrautpflanzen mit Mehrfachresistenzen verfügen über mehrere Mechanismen, mit denen sie Herbizide mit verschiedenen Wirkmechanismen oder unterschiedlichen Wirkorten überleben können, zum Beispiel gleichzeitig Herbizide der Gruppen HRAC A und B.

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