Γεώργιος Φ. Βαζάκας Πτυχιούχος Γεωπόνος του Α.Π.Θ. Επιβλέπων καθηγητής Η. Γ. Ελευθεροχωρινός ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΦΥΤΩΝ, ΑΓΡΟΚΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΖΙΖΑΝΙΟΛΟΓΙΑΣ Διερεύνηση διαφόρων βιοτύπων αγριοβρώμης (Avena sterilis L.) για πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα που αναστέλλουν τη δράση του ενζύμου ACCase Γεώργιος Φ. Βαζάκας Πτυχιούχος Γεωπόνος του Α.Π.Θ. Επιβλέπων καθηγητής Η. Γ. Ελευθεροχωρινός ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 211

ii Στη μνήμη των θείων μου, Ευάγγελου και Χιονάτης

iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ευχαριστίες...v 1. Εισαγωγή...1 1.2. Αναγκαιότητα διερεύνησης του προβλήματος...3 2. Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας...4 2.1 Εισαγωγή και ορισμοί ανθεκτικότητας...4 2.2 Ανάπτυξη ανθεκτικότητας ζιζανίων σε ζιζανιοκτόνα...6 2.3 Ανάπτυξη ανθεκτικών ζιζανίων στην Ελλάδα...7 2.4 Μηχανισμοί ανθεκτικότητας και παράγοντες που την επηρεάζουν...8 2.5 Μηχανισμός δράσης των ζιζανιοκτόνων αναστολέων της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων (ένζυμο ACCase)...1 2.6 Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων (ένζυμο ACCase)...11 2.7 Αγριοβρώμη (Avena sterilis L.)...14 2.8 Σκοπός της εργασίας...15 3. Πειραματικές εργασίες...17 3.1 Συλλογή και διαχείριση φυτικού υλικού...17 3.2 Πειράματα φυτοδοχείων...18 3.2.1 Υλικά και μέθοδοι...18 3.2.2 Αποτελέσματα...2 3.2.3 Συζήτηση...27 3.3 Πειράματα βιοδοκιμών...3 3.3.1 Υλικά και μέθοδοι...3 3.3.2 Αποτελέσματα...33 3.3.3 Συζήτηση...42 4. Συμπεράσματα...44

iv 5. Περίληψη...46 6. Summary...48 7. Βιβλιογραφία... 8. Παράρτημα...58

v Ευχαριστίες Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται στον καθηγητή της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ. κ. Ηλία Ελευθεροχωρινό για την ανάθεση του θέματος, την εποπτεία των πειραμάτων, τη βοήθειά του στην ερμηνεία των δεδομένων και την τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων, καθώς επίσης και για την πολύτιμη συμβολή του κατά τη διάρκεια της συγγραφής της εργασίας ως προς το περιεχόμενο, τη δομή και την τελική παρουσίασή της. Επίσης, θερμές ευχαριστίες επιθυμώ να εκφράσω και στους κ. Χρήστο Δόρδα, επίκουρο καθηγητή της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ. και κ. Ιωάννη Τσιάλτα, Λέκτορα της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ., μέλη της τριμελούς εξεταστικής επιτροπής, για την κριτική ανάγνωση του κειμένου και τις χρήσιμες υποδείξεις τους. Ιδιαίτερες ευχαριστίες εκφράζονται στον υποψήφιο διδάκτορα του Α.Π.Θ. κ. Αριστείδη Παπαπαναγιώτου και στον διδάκτορα του Α.Π.Θ. κ. Νικόλαο Καλούμενο για την πολύτιμη βοήθειά τους κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους τους καθηγητές μου στο μεταπτυχιακό για την κριτική γνώση που μου παρείχαν καθώς και όλους τους συναδέλφους και φίλους που με βοήθησαν με οποιοδήποτε τρόπο.

1 1. Εισαγωγή Η αγριοβρώμη ( Avena sterilis L.) κατάγεται από την Ασία ή την περιοχή της Μεσογείου και είναι το πιο διαδεδομένο ετήσιο ζιζάνιο των χειμερινών σιτηρών στην Ελλάδα (Δαμανάκης, 1983). Ειδικότερα, θεωρείται το τέταρτο σπουδαιότερο ζιζάνιο της Ελλάδος στα φυτά μεγάλης καλλιέργειας και στις δενδρώδεις καλλιέργειες με βάση την επισκόπηση του Δαμανάκη (1979), αλλά, επιπροσθέτως, συγκαταλέγεται και μεταξύ των σπουδαιότερων ζιζανίων της Ευρώπης (Naylor και Lutman, 22) και παγκοσμίως (Holm κ.ά., 1991). Τα φυτά της αγριοβρώμης ανταγωνίζονται τα καλλιεργούμενα φυτά και κυρίως το σιτάρι για χώρο, φως, θρεπτικά στοιχεία και νερό. Ο ανταγωνισμός με τα φυτά της καλλιέργειας ξεκινά αμέσως μετά το φύτρωμα αλλά η μεγαλύτερη μείωση στην απόδοση του καλλιεργούμενου φυτού συμβαίνει μετά από μακρόχρονη παραμονή του ζιζανίου αυτού. Βέβαια, οι απώλειες της απόδοσης των καλλιεργούμενων σιτηρών επηρεάζονται κυρίως από την πυκνότητα της αγριοβρώμης και από το είδος του καλλιεργούμενου φυτού. Ειδικότερα, οι Balyan κ.ά. (1991) αναφέρουν ότι η μείωση στην απόδοση του σιταριού εξαιτίας της αγριοβρώμης κυμαίνεται από 17% έως 62%, ενώ η αντίστοιχη μείωση στο κριθάρι κυμαίνεται από 8% έως 67% ( Dhima κ.ά., 2). Βέβαια, τα φυτά της αγριοβρώμης επηρεάζουν και εμμέσως την απόδοση των καλλιεργούμενων φυτών επειδή είναι φορείς εχθρών ( Heterodera avenae, Pratylenchus neglectus, P. thornei) και ασθενειών των σιτηρών ( Rhizoctonia solani, Fusarium graminearum) (Ελευθεροχωρινός, 28). Η αντιμετώπιση του ζιζανίου αυτού αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα στα χειμερινά σιτηρά και άλλες χειμερινές καλλιέργειες και μάλιστα βασίζεται αποκλειστικά στη χρήση ζιζανιοκτόνων επειδή αυτά είναι πιο αποτελεσματικά αλλά και πιο οικονομικά σε σύγκριση με άλλες μεθόδους αντιμετώπισης αυτού και άλλων ζιζανίων (Kaloumenos κ.ά., 29). Τα ζιζανιοκτόνα που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση της αγριοβρώμης καθώς και άλλων ετήσιων και πολυετών αγρωστωδών ζιζανίων είναι ζιζανιοκτόνα που αναστέλλουν τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων και ανήκουν στις ομάδες των αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκών (-fops), κυκλοεξανδιονών (-dims) και φαινυλοπυραζολινών (-den) ( Haitas κ.ά., 1995; Damalas κ.ά., 26; Ελευθεροχωρινός, 28). Ειδικότερα, ο μηχανισμός δράσης τους σχετίζεται με την αναστολή της δράσης του ενζύμου καρβοξυλάση του ακέτυλο-coa (ACCase, Acetyl-

2 CoΑ Carboxylase), το οποίο είναι ένζυμο κλειδί κατά τα πρώτα στάδια της διαδικασίας βιοσύνθεσης λιπαρών οξέων ( Devine κ.ά., 1993; Yu κ.ά., 27). Τα ζιζανιοκτόνα αυτά λόγω του εξειδικευμένου φάσματος δράσης εναντίον των αγρωστωδών ζιζανίων είναι γνωστά και ως αγρωστωδοκτόνα. Το diclofop-methyl ήταν το πρώτο ζιζανιοκτόνο της οικογένειας των αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκών που αναπτύχθηκε το 1975, ενώ το 198 ακολούθησε η ανάπτυξη του fluazifop-butyl και στη συνέχεια των ζιζανιοκτόνων quizalofop-ethyl (1983), propaquizafop (1987), fenoxaprop-ethyl (1989), clodinafop-propargyl (1991), haloxyfop-methyl (1992) και cyhalofop-butyl (1993). Το alloxydim ήταν το πρώτο ζιζανιοκτόνο των κυκλοεξανδιονών που αναπτύχθηκε το 1976, ενώ το 1983 έγινε η ανάπτυξη του sethoxydim και στη συνέχεια των ζιζανιοκτόνων cycloxydim (1985), tralkoxydim (1987), clethodim (1987) και το 1995 του clefoxydim ή profoxydim. Το pinoxaden είναι το μόνο ζιζανιοκτόνο της οικογένειας των φαινυλοπυραζολινών που αναπτύχθηκε προσφάτως (Hofer κ.ά., 26; Yu κ.ά., 27). Η εμμονή των περισσότερων παραγωγών για συνεχή και μη εναλλασσόμενη (με ζιζανιοκτόνα διαφορετικού μηχανισμού δράσης) χρήση αυτών των ζιζανιοκτόνων αύξησε την πιθανότητα ανάπτυξης βιοτύπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα αυτά ( Tranel και Wright, 22). Τα είδη ζιζανίων που ανέπτυξαν ανθεκτικούς βιοτύπους στα ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ACCase είναι ήδη 4 (Heap, 211). Η ανάπτυξη βιοτύπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα ζιζανιολογικά προβλήματα, αφού οι ανθεκτικοί βιότυποι περιορίζουν τη δυνατότητα επιλογής ζιζανιοκτόνων για τη χημική αντιμετώπιση τους με αποτέλεσμα τη δημιουργία προϋποθέσεων για μείωση των αποδόσεων των καλλιεργούμενων φυτών και την υποβάθμιση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων (Tranel και Wright, 22; Ελευθεροχωρινός, 28). Επίσης, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ορισμένες περιπτώσεις καθιστά αναγκαστική την επιλογή κάποιου ακριβότερου ή τοξικότερου ζιζανιοκτόνου ή ακόμα και τη χρήση λιγότερο αποτελεσματικών μεθόδων με αρνητικές οικονομικές και περιβαντολλογικές επιπτώσεις ( Monaco κ.ά., 22; Ελευθεροχωρινός, 28). Αξίζει να τονιστεί ιδιαιτέρως ότι η απώλεια ενός ζιζανιοκτόνου δύσκολα αναπληρώνεται με τη ανάπτυξη νέων ζιζανιοκτόνων, αφού το κόστος ανάπτυξης κυμαίνεται από 16 μέχρι 2 εκατ. (το 3% αυτού του ποσού δαπανάται για την τοξικολογική και

3 οικοτοξικολογική έρευνα) και το χρονικό διάστημα που απαιτείται για την έγκριση προς χρήση είναι περίπου δέκα χρόνια. Η διάγνωση και η ταυτοποίηση (επιβεβαίωση) της ανάπτυξης ανθεκτικών βιοτύπων-πληθυσμών ενός ζιζανίου σε ένα ή περισσότερα ζιζανιοκτόνα είναι μια διαδικασία που απαιτεί ειδικές γνώσεις, είναι αρκετά χρονοβόρα, επίπονη και δαπανηρή. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι η διαπίστωση της ανθεκτικότητας προϋποθέτει συλλογή στοιχείων από τους αγρούς, την διεξαγωγή πολλών πειραμάτων στο θερμοκήπιο (υπό ελεγχόμενες συνθήκες), στο εργαστήριο (σε μοριακό επίπεδο) αλλά και στον αγρό (Ελευθεροχωρινός, 28). Η πρώτη αναφορά ανάπτυξης ανθεκτικότητας ζιζανίου στην Ελλάδα έγινε το 1986 και αφορούσε την αδυναμία αντιμετώπισης πληθυσμών του ζιζανίου μουχρίτσα [Echinochloa crus-galli (L.) Beauv] με το ζιζανιοκτόνο propanil (αναστολέας της ροής ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ) (Heap, 211). Έκτοτε, έχουν αναφερθεί άλλοι 78 βιότυποι-πληθυσμοί (ανήκουν σε εννέα είδη) ζιζανίων με ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της ροής ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ, της δράσης του ενζύμου καρβοξυλάση του ακέτυλο-coa (ACCase), της δράσης του ενζύμου ALS ή της δράσης του ενζύμου EPSPS (Βασιλείου κ.ά., 26; Γιαννοπολίτης κ.ά., 28; Ελευθεροχωρινός και Παπαμιχαήλ, 22; Eleftherohorinos κ.ά., 2; Ευθυμιάδης κ.ά., 28; Heap, 211; Kaloumenos και Eleftherohorinos, 28; 29; Kotoula-Syka και Rubin, 2; Παπαπαναγιώτου κ.ά., 28; Vasilakoglou κ.ά., 2). 1.2. Αναγκαιότητα διερεύνησης του προβλήματος Η αναγκαιότητα διερεύνησης του προβλήματος προέκυψε κατά την καλλιεργητική περίοδο του 25-26 και ειδικότερα μετά από παράπονα παραγωγών για μειωμένη αποτελεσματικότητα των ζιζανιοκτόνων fenoxaprop-pethyl, clodinafop-propargyl και diclofop-methyl εναντίον της αγριοβρώμης. Ειδικότερα, πραγματοποιήθηκε επίσκεψη στις σιτοπαραγωγικές περιοχές των νομών Σερρών, Λαρίσης, Θεσσαλονίκης, Κιλκίς και Πιερίας όπου παρατηρήθηκε το πρόβλημα και αποφασίστηκε κατά την θερινή περίοδο του ίδιου έτους και πριν από την συγκομιδή των χειμερινών σιτηρών να γίνει συλλογή σπόρου αγριοβρώμης από αγρούς όπου η εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων δεν ήταν αποτελεσματική. Εκτεταμένος έλεγχος για την ανάπτυξη ανθεκτικότητας με πειράματα φυτοδοχείων αλλά και με

4 βιοδοκιμές έδειξε ότι αρκετοί βιότυποι αγριοβρώμης ήταν ανθεκτικοί στα προαναφερθέντα ζιζανιοκτόνα (Παπαπαναγιώτου κ.ά., 28). Βέβαια, κατά την θερινή περίοδο του 28, πραγματοποιήθηκε και νέα δειγματοληψία από σιτοπαραγωγικές περιοχές της Β. Ελλάδας και της Θεσσαλίας επειδή αρκετοί παραγωγωγοί παραπονέθηκαν εκ νέου για μειωμένη αποτελεσματικότητα των ζιζανιοκτόνων fenoxaprop-p-ethyl, clodinafop-propargyl και diclofop-methyl. Έτσι, αποφασίστηκε να πραγματοποιηθεί η παρούσα εργασία όπου αξιολογήθηκαν διάφοροι βιότυποι αγριοβρώμης για πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα. 2. Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας 2.1 Εισαγωγή και ορισμοί ανθεκτικότητας Η μακρόχρονη και συνεχής χρήση ορισμένων ζιζανιοκτόνων συνοδεύτηκε από μειωμένη αποτελεσματικότητα εναντίον των ζιζανίων εξαιτίας της ανάπτυξης βιοτύπων με ανθεκτικότητα σε αυτά τα ζιζανιοκτόνα. Είναι αναγκαίο στο σημείο αυτό, πριν εξεταστούν οι μηχανισμοί που εξηγούν την ανθεκτικότητα των ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα και οι παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξή της, να οριστούν επακριβώς οι έννοιες των όρων ανθεκτικότητα (resistance), σταυρανθεκτικότητα ή διασταυρωτή ανθεκτικότητα (cros s-resistance), πολλαπλή ανθεκτικότητα (multiple resistance) και αντοχή ή ανοχή (tolerance) ενός ζιζανίου στα ζιζανιοκτόνα. Ο όρος ανθεκτικότητα αναφέρεται στην επιλεγμένη κληρονομική ικανότητα μερικών βιοτύπων ενός ζιζανίου να επιβιώνουν μετά από εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης ενός ζιζανιοκτόνου, στο οποίο ο αρχικός πληθυσμός του ζιζανίου ήταν ευαίσθητος (De Prado και Franco, 24; Ελευθεροχωρινός, 28). Σύμφωνα με τον ορισμό αυτό, τα ανθεκτικά φυτά (σε μικρή συχνότητα) προϋπάρχουν στον αρχικό πληθυσμό μαζί με τα επικρατούντα ευαίσθητα φυτά, αλλά η επαναλαμβανόμενη για πολλά έτη εφαρμογή του ίδιου ζιζανιοκτόνου (μεγάλη πίεση επιλογής) οδηγεί στην επιλογή των ανθεκτικών φυτών σε βάρος των ευαίσθητων (καταπολεμούνται από το ζιζανιοκτόνο). Η ανθεκτικότητα εμφανίζεται σε ένα είδος ζιζανίου και σε ορισμένες περιοχές (δηλαδή εκεί που υπάρχουν ανθεκτικοί βιότυποι και επιλέγονται) παρά το γεγονός ότι και άλλοι ευαίσθητοι πληθυσμοί του ίδιου ζιζανίου (σε άλλες περιοχές) ή άλλα είδη ευαίσθητων ζιζανίων εκτίθενται ταυτοχρόνως στην ίδια πίεση επιλογής του ζιζανιοκτόνου. Αυτό καταδεικνύει την ορθότητα της υπόθεσης της ύπαρξης των

5 ανθεκτικών βιοτύπων στον αρχικό πληθυσμό του ευαίσθητου ζιζανίου και όχι της ανάπτυξής τους ως αποτέλεσμα της πρόκλησης μεταλλάξεων από το ζιζανιοκτόνο. Ο Tharayil-Santhakumar (23) αναφέρει ότι είναι εξαιρετικά δύσκολο να διακρίνει κάποιος τους ευαίσθητους από τους ανθεκτικούς βιοτύπους ενός ζιζανίου με βάση τα μορφολογικά χαρακτηριστικά. Αυτό που διαπιστώνει τελικώς είναι γεγονός ότι το ζιζανιοκτόνο που εφαρμόστηκε με επιτυχία για την αντιμετώπιση ενός συγκεκριμένου ζιζανίου για πολλά χρόνια δεν είναι πλέον ικανό να το αντιμετωπίζει επειδή πιθανώς έχει αναπτυχθεί ανθεκτικότητα στο συγκεκριμένο ζιζανιοκτόνο. Ο όρος αντοχή αναφέρεται στην αρχική διαβαθμισμένη ή κλιμακούμενη (λόγω παραλλακτικότητας) μη ευαισθησία ενός ζιζανίου στη συνιστώμενη δόση ενός ζιζανιοκτόνου (Devine κ.ά., 1993). Αυτό σημαίνει ότι η ανθεκτικότητα και η αντοχή περιγράφουν το ίδιο φαινόμενο (την ευαισθησία ενός ζιζανίου σε ένα ζιζανιοκτόνο) αλλά με διαφορές στην ένταση (De Prado και Franco, 24). Η σταυρανθεκτικότητα ( cross-resistance) ορίζεται ως η ανθεκτικότητα ενός ζιζανίου σε περισσότερα από ένα ζιζανιοκτόνα που ανήκουν στην ίδια ή σε διαφορετικές οικογένειες με ίδιο μηχανισμό δράσης ή μεταβολισμού ( Rubin, 1997; Heap, 211). Η ανθεκτικότητα αυτής της μορφής ελέγχεται από ένα γονίδιο, ενώ χαρακτηριστικό παράδειγμα σταυροανθεκτικότητας καταγράφηκε στην Αυστραλία όπου ένας βιότυπος αγριοβρώμης ( Avena fatua) ανέπτυξε ανθεκτικότητα στο fenoxaprop (αναστολέας ενζύμου ACCase) και ταυτοχρόνως σε πολλά άλλα ζιζανιοκτόνα με τον ίδιο μηχανισμό δράσης (αναστολείς της δράσης του ενζύμου ACCase) (Powles και Holtum, 199). Ο όρος πολλαπλή ανθεκτικότητα ( multiple resistance) αναφέρεται στην ανθεκτικότητα ενός ζιζανίου σε περισσότερα από ένα ζιζανιοκτόνα που ανήκουν σε οικογένειες με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης ή μεταβολισμού ( Rubin, 1997; Heap, 211). Επίσης, σύμφωνα με τους Heap και LeBaron (21), πολλαπλή ανθεκτικότητα μπορεί να υπάρξει και όταν ένας βιότυπος ζιζανίου αναπτύξει ανθεκτικότητα σε ένα ζιζανιοκτόνο εξαιτίας της ύπαρξης περισσότερων μηχανισμών ανθεκτικότητας. Η ανθεκτικότητα αυτής της μορφής ελέγχεται από πολλά γονίδια. Το χαρακτηριστικότερο παράδειγμα τέτοιας πολλαπλής ανθεκτικότητας είναι η περίπτωση ενός βιοτύπου του ζιζανίου ήρα ( Lolium rigidum) στην Αυστραλία, ο οποίος ανέπτυξε πολλαπλή ανθεκτικότητα στο chlorsulfuron μέσω της ικανότητας των ζιζανίων αυτών να μεταβολίζουν το ζιζανιοκτόνο αλλά και μέσω της έκφρασης του ανθεκτικού ενζύμου ALS εντός αυτών (Christofer κ.ά., 1992).

6 2.2 Ανάπτυξη ανθεκτικότητας ζιζανίων σε ζιζανιοκτόνα Η διεθνής εμπειρία και γνώση δείχνει ότι η μη αποτελεσματική αντιμετώπιση ενός ζιζανίου μετά από ορθή εφαρμογή ενός ζιζανιοκτόνου (ευνοϊκές καιρικές συνθήκες, συνιστώμενη δόση, ορθός τρόπος εφαρμογής και κατάλληλο στάδιο ανάπτυξης των φυτών) συνήθως εμπεριέχει μεγάλη πιθανότητα για ανάπτυξη ανθεκτικότητας του ζιζανίου στο ζιζανιοκτόνο αυτό. Η πρώτη δημοσιευμένη αναφορά ανάπτυξης ανθεκτικών βιοτύπων ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα έγινε το 1968 στις Η.Π.Α., όπου ένας βιότυπος του ζιζανίου μαρτιάκος ( Senecio vulgaris L.) παρουσίασε μειωμένη ευαισθησία στο μέχρι τότε αποτελεσματικό ζιζανιοκτόνο simazine (χλωροτριαζίνη) ( Ryan, 197; Rubin κ.ά., 24). Αργότερα, βιότυποι του ίδιου ζιζανίου ανέπτυξαν ανθεκτικότητα και σε άλλα ζιζανιοκτόνα της ίδιας οικογένειας (χλωροτριαζίνες) όχι μόνο στις Η.Π.Α. αλλά και σε άλλες χώρες. Η πρόσφατη επισκόπηση των ζιζανίων έδειξε 358 περιπτώσεις βιοτύπων που ανήκουν σε 197 είδη ζιζανίων (από τα οποία τα 82 είναι μονοκοτυλήδονα και τα 115 είναι δικοτυλήδονα) έχουν ήδη αναπτύξει παγκοσμίως ανθεκτικούς βιότυπους σε διάφορες ομάδες ζιζανιοκτόνων ( Heap, 211). Οι περισσότερες περιπτώσεις ανθεκτικότητας (19 είδη ζιζανί ων) καταγράφηκαν σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου οξικογαλακτική συνθάση (ALS ή AHAS), ενώ στη δεύτερη θέση βρίσκονται οι 69 περιπτώσεις ειδών με ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα των τριαζινών που αναστέλουν τη ροή των ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ (PS ΙΙ). Στα ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου ACCase, με δράση αυξίνης και σε αυτά που αναστέλουν την ροή των ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα Ι ( PS Ι) ανέπτυξαν ανθεκτικότητα 4, 28 και 25 είδη ζιζανίων, αντίστοιχα. Τέλος, στα παράγωγα ουρίας και αμίδια φυλλώματος (αναστολείς της ροής των ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ), στις γλυκίνες (αναστολείς της βιοσύνθεσης των αρωματικών αμινοξέων) και στις δινιτροανιλίνες (αναστολείς της μίτωσης) ανέπτυξαν ανθεκτικότητα 21, 21 και 1 είδη ζιζανίων, αντίστοιχα (Heap, 211).

7 2.3 Ανάπτυξη ανθεκτικών ζιζανίων στην Ελλάδα Η πρώτη καταγραφή ανθεκτικότητας ζιζανίου σε ζιζανιοκτόνα στην Ελλάδα έγινε το 1986 και αφορούσε την ανθεκτικότητα πληθυσμών του ζιζανίου μουχρίτσα (Echinochloa crus-galli) στο ζιζανιοκτόνο propanil που αναστέλλει τη ροή ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ ( Heap, 211). Ανθεκτικότητα του ίδιου ζιζανίου στο συγκεκριμένο ζιζανιοκτόνο παρατηρήθηκε 1 χρόνια αργότερα σε καλλιέργειες ρυζιού του νομού Θεσσαλονίκης (Vasilakoglou κ.ά., 2). Το 1996 καταγράφηκαν βιότυποι των ζιζανίων βλήτο τραχύ ( Amaranthus retroflexus L.) και λουβουδιά (Chenopodium album L.) ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο metribuzin (αναστολέας της ροής ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ) σε καλλιέργειες πατάτας (Eleftherohorinos κ.ά., 2). Το ίδιο έτος, βρέθηκε ότι ο μη ικανοποιητικός έλεγχος του ζιζανίου ήρα ( Lolium rigidum Gaudin) μετά από εφαρμογή του ζιζανιοκτόνου diclofop-methyl (αναστολέας της δράσης του ενζύμου ACCase) ήταν αποτέλεσμα ανάπτυξης ανθεκτικότητας στο ζιζανιοκτόνο αυτό, σταυρανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα clodinafop, fluazifop, tralkoxydim και sethoxydim και πολλαπλής ανθεκτικότητας στο ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron (αναστολέας της δράσης του ενζύμου ALS) (Kotoula-Syka κ.ά., 2). Το 24, τέσσερις από τους 14 βιοτύπους του ζιζανίου ήρα ( Lolium rigidum Gaudin) που προέρχονταν από καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών της Κεντρικής Μακεδονίας (Νομοί Θεσσαλονίκης και Κιλκίς) βρέθηκαν ότι είχαν αναπτύξει ανθεκτικότητα στο ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron (αναστολέας της δράσης του ενζύμου ALS). Οι τρεις από τους προαναφερθέντες βιοτύπους του ζιζανίου βρέθηκαν σταυρανθεκτικοί στο μίγμα ζιζανιοκτόνων mesosulfuron + iodosulfuron (αναστολείς της δράσης του ενζύμου ALS), ενώ ένας βιότυπος βρέθηκε να έχει αναπτύξει πολλαπλή ανθεκτικότητα στο ζιζανιοκτόνο tralkoxydim και ένας στο clodinafop (αναστολείς της δράσης του ενζύμου ACCase) (Βασιλείου κ.ά., 26; Ευθυμιάδης κ.ά., 28). Το 1998, σε καλλιέργεια χειμερινών σιτηρών, βρέθηκε πληθυσμός του ζιζανίου παπαρούνα ( Papaver rhoeas L.) ανθεκτικός στα ζιζανιοκτόνα chlorsulfuron, thifensulfuron, triasulfuron και tribenuron (αναστολείς της δράσης του ενζύμου ALS) (Heap, 211). Το 22, σε καλλιέργεια βαμβακιού της περιοχής Λάρισας, βρέθηκε βιότυπος του ζιζανίου αγριοτοματιά ( Solanum nigrum L.) με ανθεκτικότητα στο ζιζανιοκτόνο prometryn (αναστολέας της ροής ηλεκτρονίων στο φωτοσύστημα ΙΙ)

8 (Ελευθεροχωρινός και Παπαμιχαήλ, 22). Επίσης το 26, σε καλλιέργεια βαμβακιού της περιοχής της Δράμας, βρέθηκε ένας βιότυπος του ζιζανίου βέλιουρας (Sorghum halepense L.) του οποίου τα φυτά από ριζώματα ήταν 164 και 37 φορές πιο ανθεκτικά από τον ευαίσθητο βιότυπο και τα σπορόφυτα 17,2 και 32,4 φορές πιο ανθεκτικά από τον ευαίσθητο βιότυπο στα ζιζανιοκτόνα quizalofop και propaquizafop (αναστολείς της δράσης του ενζύμου ACCase), αντίστοιχα ( Kaloumenos και Eleftherohorinos, 29). Οι Γιαννοπολίτης κ.ά. (28), το 27, βρήκαν ότι κάποιοι βιότυποι του ζιζανίου κόνυζα (Conyza spp.) από τις περιοχές Σκάλα Λακωνίας και Άργος ήταν ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο glyphosate (αναστολέας της δράσης του ενζύμου EPSPS). Την ίδια χρονιά (28), οι Παπαπαναγιώτου κ.ά. (28), μετά από εκτεταμένη επισκόπηση, συλλογή και αξιολόγηση 114 βιοτύπων του ζιζανίου αγριοβρώμη ( Avena sterilis L.) από καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών των περιοχών της κεντρικής Μακεδονίας και Θεσσαλίας, ανέφεραν ότι 12 βιότυποι αγριοβρώμης ήταν ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο clodinafop-propargyl, 5 βιότυποι στο ζιζανιοκτόνο fenoxaprop-p-ethyl και 18 βιότυποι ήταν ανθεκτικοί και στα δύο ζιζανιοκτόνα-αναστολείς της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων. Οι πιο πρόσφατες περιπτώσεις ανθεκτικότητας ζιζανίου σε ζιζανιοκτόνα στην Ελλάδα διαπιστώθηκαν το 21 μετά από συλλογή και αξιολόγηση 3 βιοτύπων του ζιζανίου μουχρίτσα ( Echinochloa crus-galli, Echinochloa erecta και Echinochloa oryzicola). Ειδικότερα, οι Καλούμενος και Ελευθεροχωρινός (21) βρήκαν ότι δύο Echinochloa erecta βιότυποι ανέπτυξαν σταυρανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα imazamox, penoxsulam και bispyribac. 2.4 Μηχανισμοί ανθεκτικότητας και παράγοντες που την επηρεάζουν Οι σημαντικότεροι φυσιολογικοί μηχανισμοί των ζιζανίων που συμβάλλουν στην ανθεκτικότητά τους στα ζιζανιοκτόνα είναι: 1) η μείωση του ρυθμού απορρόφησης του ζιζανιοκτόνου, 2) η μείωση του ρυθμού μετακίνησης του ζιζανιοκτόνου, και 3) η τροποποίηση του ζιζανιοκτόνου στην ενδοκυτταρική κατανομή. Οι βιοχημικοί μηχανισμοί των ζιζανίων που εξηγούν την ανθεκτικότητά τους στα ζιζανιοκτόνα σχετίζονται με: 1) την ικανότητα τους να μεταβολίζουν τα

9 ζιζανιοκτόνα μέσω α) διεργασιών μετατροπής-αποδόμησης (οξείδωση, υδροξυλίωση, υδρόλυση, αναγωγή) των μορίων τους, β) σχηματισμού συμπλόκων με συστατικά των κυττάρων (γλουταθειόνη, σάκχαρα, αμινοξέα) και γ) εναπόθεσής τους στα κυτταρικά τοιχώματα και στα χυμοτόπια, 2) την υπερπαραγωγή του ενζύμου που αποτελεί στόχο δράσης του ζιζανιοκτόνου και 3) την τροποποίηση του στόχου δράσης του ζιζανιοκτόνου ( De Prado και Franco, 24; Hatzios και Burgos, 24; Powles και Preston, 26; Ελευθεροχωρινός, 28). Το μεγαλύτερο ποσοστό ανθεκτικών ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα οφείλουν την ανθεκτικότητα τους κυρίως στην τροποποίηση του στόχου δράσης των ζιζανιοκτόνων και δευτερευόντως σε άλλους μηχανισμούς ( Saari και Maxwell, 1997; Smeda και Vaughn, 1997). Βέβαια, το είδος της ανθεκτικότητας (απλή, σταυρανθεκτικότητα, πολλαπλή ανθεκτικότητα) και ο ρυθμός ανάπτυξής της επηρεάζονται από παράγοντες του ζιζανίου, του ζιζανιοκτόνου και της εφαρμοζόμενης γεωργικής πρακτικής. Ειδικότερα, οι παράγοντες που έχουν σχέση με το ζιζάνιο και επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη ανθεκτικών βιοτύπων στα ζιζανιοκτόνα είναι: 1) η συχνότητα των γονιδίων ανθεκτικότητας στο φυσικό πληθυσμό, 2) ο αριθμός των γονιδίων που ελέγχουν την ανθεκτικότητα, 3) ο βαθμός κυριαρχίας των γονιδίων ανθεκτικότητας, 4) ο τρόπος κληρονόμησης των γονιδίων ανθεκτικότητας, 5) ο τρόπος επικονίασης των ζιζανίων, 6) η ικανότητα των ζιζανίων για παραγωγή οργάνων αναπαραγωγής 7) η προσαρμοστικότητα των ανθεκτικών έναντι των ευαίσθητων βιοτύπων των ζιζανίων και 8) το απόθεμα οργάνων αναπαραγωγής του ζιζανίου στο έδαφος (Naylor και Lutman, 22; Ελευθεροχωρινός, 28). Οι σημαντικότεροι παράγοντες που σχετίζονται με το ζιζανιοκτόνο για την ανάπτυξη ανθεκτικών βιοτύπων είναι: 1) η ένταση της δράσης του, 2) η υπολειμματική του διάρκεια και 3) ο μηχανισμός δράσης του. Ενώ, οι παράγοντες που σχετίζονται με την εφαρμοζόμενη γεωργική πρακτική και επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη ανθεκτικότητας των ζιζανίων είναι: 1) η δόση εφαρμογής του ζιζανιοκτόνου, 2) η συχνότητα εφαρμογής του, 3) η χρήση μιγμάτων ζιζανιοκτόνων, 4) η εναλλαγή ζιζανιοκτόνων στον ίδιο αγρό, 5) η συνδυασμένη χρήση εναλλακτικών μεθόδων αντιμετώπισης, 6) το εφαρμοζόμενο συστημα αμειψισποράς των καλλιεργειών και 7) ο τρόπος κατεργασίας του εδάφους (Ελευθεροχωρινός, 28). Οι κυριότεροι από τους προαναφερθέντες παράγοντες που επηρεάζουν την άναπτυξη ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα είναι: 1) η συχνότητα εμφάνισης του γονιδίου ανθεκτικότητας στο φυσικό πληθυσμό, 2) ο βαθμός κυριαρχίας του γονιδίου

1 ανθεκτικότητας, 3) ο τρόπος κληρονόμησης του γονιδίου ανθεκτικότητας και 4) η προσαρμοστικότητα των ανθεκτικών έναντι των ευαίσθητων βιοτύπων των ζιζανίων (Ελευθεροχωρινός, 28). 2.5 Μηχανισμός δράσης των ζιζανιοκτόνων αναστολέων της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων (ένζυμο ACCase) Τα ζιζανιοκτόνα που αναστέλλουν τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων ανήκουν στις οικογένειες των αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκών, κυκλοεξανδιονών και φαινυλοπυραζολινών και είναι γνωστά ως ζιζανιοκτόνα της ομάδας Α ή ως ζιζανιοκτόνα της ομάδας 1 ( Mallory-Smith και Retzinger, 23). Τα ζιζανιοκτόνα αυτά χρησιμοποιήθηκαν, παγκοσμίως, για τον έλεγχο αγρωστωδών ζιζανίων με συνέπεια την ταχύτατη επιλογή ανθεκτικών βιοτύπων εντός των πληθυσμών των ζιζανίων (Delye, 25; Devine και Shimabukuro, 1994; Ελευθεροχωρινός, 28). Τα ζιζανιοκτόνα αυτά σε μοριακό επίπεδο αναστέλλουν τη δράση του ενζύμου ACCase, το οποίο καταλύει την προσθήκη CO 2 (καρβοξυλίωση) στο ακέτυλο-coa με αποτέλεσμα την παραγωγή μηλονυλο-coa. Το μηλονυλο-coa, μετά από αποκαρβοξυλίωση παρέχει μια ακυλο-αλυσίδα με δύο άτομα άνθρακα, η οποία ακολούθως επιμηκύνεται μέσω της καταλυτικής δράσης των συνθασών των λιπαρών οξέων (ένζυμα συμπυκνώσεως) και συμβάλλει στη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων με 16-18 άτομα άνθρακα (Ελευθεροχωρινός, 28). Το ένζυμο ACCase αποτελείται από τρεις υπομονάδες (ενεργές περιοχές): 1) το πεπτίδιο-φορέα της βιοτίνης και του CO 2 (BCCP, biotin carboxyl carrier protein), 2) την καρβοξυλάση της βιοτίνης ( BC, biotin carboxylase) και 3) την α- και β- καρβοξυλτρανσφεράση ( CT, a- και b-carboxyltransferase) όπου εικάζεται ότι βρίσκεται η θέση σύνδεσης των ζιζανιοκτόνων-αναστολέων της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων με το ένζυμο ACCase (Ελευθεροχωρινός, 28). Το ένζυμο ACCase βρίσκεται στην ευκαρυωτική-ομομερή μορφή, όπου οι τρεις υπομονάδες BCCP, BC και CT βρίσκονται εντός ενός πολυπεπτιδίου ή/και στην προκαρυωτική-ετερομερή μορφή, όπου οι τέσσερις υπομονάδες BCCP, BC, a-ct και b-ct σχηματίζουν σύμπλοκο ( Delye, 25). Η ευκαρυωτική-ομομερής μορφή του ενζύμου ACCase είναι ένα διμερές με μοριακή μάζα kda και αποτελείται από δύο υπομονάδες (Egli κ.ά., 1993), ενώ η προκαρυωτική-ετερομερής μορφή είναι ένα

11 τετραμερές με μοριακή μάζα 7 kda και αποτελείται από τέσσερις υπομονάδες (Alban κ.ά., 1994; Konishi και Sasaki,1994; Sasaki κ.ά., 1995). Τα περισσότερα δικοτυλήδονα (πλατύφυλλα) φυτά (εξαιρουμένων του είδους Brassica napus L. και του γένους Arabidopsis) έχουν την ετερομερή μορφή του ενζύμου ACCase εντός των χλωροπλαστών των φύλλων και εντός των προπλαστιδίων των μεριστωματικών ιστών, ενώ την ομομερή μορφή του την έχουν εντός του κυτταροπλάσματος. Αντίθετα, τα μονοκοτυλήδονα (αγρωστώδη) φυτά έχουν μόνο την ομομερή μορφή του ενζύμου ACCase εντός των χλωροπλαστών των φύλλων, εντός των προπλαστιδίων των μεριστωματικών ιστών και εντός του κυτταροπλάσματος (Delye, 25). Τα δικοτυλήδονα (πλατύφυλλα) φυτά δεν εκδηλώνουν συμπτώματα φυτοτοξικότητας μετά την εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων που είναι γνωστά ως αγρωστωδοκτόνα γιατί έχουν την ετερομερή μορφή του ενζύμου ACCase εντός των χλωροπλαστών που είναι ανθεκτική (καθώς δεν επιτρέπει τη σύνδεσή της με τα ζιζανιοκτόνα) με αποτέλεσμα να μην αναστέλλεται η δράση του ενζύμου ACCase από τα ζιζανιοκτόνα αυτά. Αντιθέτως, τα περισσότερα μονοκοτυλήδονα (αγρωστώδη) φυτά εκδηλώνουν συμπτώματα φυτοτοξικότητας γιατί έχουν την ευαίσθητη ομομερή μορφή του ενζύμου ACCase εντός των χλωροπλαστών. Στα μονοκοτυλήδονα (αγρωστώδη) φυτά δεν απαντάται η ετερομερής μορφή του ενζύμου ACCase λόγω της απουσίας του γονιδίου accd (που εκφράζει την υπομονάδα b-ct του ενζύμου ACCase) στο γένωμα του χλωροπλάστη (Sasaki κ.ά., 1995). Τα ζιζανιοκτόνα αυτής της ομάδας απορροφούνται κυρίως από τα φύλλα και μετακινούνται ταχύτατα δια μέσου του συμπλάστη και του αποπλάστη στους υπέργειους και υπόγειους μεριστωματικούς ιστούς των φυτών. Η δράση τους εκδηλώνεται λίγες ημέρες μετά την εφαρμογή τους με χλώρωση των φυτών και εμφάνιση ερυθρόχροων φύλλων και βλαστών, ενώ η νέκρωση τους επέρχεται ύστερα από 1-2 εβδομάδες (Ελευθεροχωρινός, 28). 2.6 Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων (ένζυμο ACCase) Η πρώτη αναφορά ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα της ομάδας των κυκλοεξανδιονών και των αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκών ζιζανιοκτόνων (αναστολείς

12 του ενζύμου ACCase) έγινε το 1982 στο Ηνωμένο Βασίλειο, όπου βιότυποι του ζιζανίου αλεπονουρά ( Alopecurus myosuroides) ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα cycloxydim (κυκλοεξανδιόνη), diclofop-methyl, fenoxaprop-p-ethyl και fluazifop-p-butyl (αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά) (Heap, 211). Ο μηχανισμός ανθεκτικότητας των περισσοτέρων βιοτύπων των ζιζανίων οφείλεται κυρίως σε ανθεκτικό ένζυμο ACCase και δευτερευόντως σε υπερπαραγωγή του ευαίσθητου ενζύμου ACCase ή στο μεταβολισμό αυτών των ζιζανιοκτόνων εντός των φυτών που καταλύεται από τις CytP 4 μονοοξυγονάσες, την γλουταθειόνη-sτρανσφεράση (GST) και την γλυκοζυλτρανσφεράση (GT) (Delye, 25; De Prado και Franco, 24; Devine, 1997; Preston και Mallory-Smith, 21; Preston, 24). Η ανθεκτικότητα των ζιζανίων Avena spp. ( Kibite κ.ά., 1995), Alopecurus myosuroides ( Letouze και Gasquez, 21), Setaria italica (Wang και Darmency, 1998), Lolium rigidum (Tal και Rubin, 24; Tardif κ.ά., 1996), Avena fatua (Murray κ.ά., 1995), Lolium multiflorum (Betts κ.ά., 1992) και Setaria faberi (Volenberg και Stoltenberg, 22) οφείλεται σε ανθεκτικό ένζυμο ACCase. Η ανθεκτικότητα του ενζύμου ACCase οφείλεται σε μερικώς κυρίαρχο γονίδιο με αποτέλεσμα όλα τα ομόζυγα και ετερόζυγα φυτά για την ACCase ανθεκτικότητα να επιβιώνουν μετά από εφαρμογή των συνιστώμενων δόσεων των ζιζανιοκτόνων. Οι Bradley κ.ά. (21) και ο Delye (25) αναφέρουν ότι η ανθεκτικότητα ενός βιοτύπου του ζιζανίου βέλιουρας ( Sorghum halepense) δεν οφειλόταν σε ανθεκτικό ένζυμο ACCase στις κυκλοεξανδιόνες και στα αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά ζιζανιοκτόνα, αλλά στην τριπλάσια καταλυτική δράση του ACCase σε σύγκριση με εκείνη του ευαίσθητου βιοτύπου. Η μοριακή βάση αυτής της αύξησης στη δράση του ενζύμου ACCase δεν έχει προσδιοριστεί ακόμα, αλλά εικάζεται ότι η ανθεκτικότητα αυτού του βιοτύπου ήταν αποτέλεσμα ή της υπερπαραγωγής του ενζύμου ACCase ή της καλύτερης δράσης του. Η ανθεκτικότητα των ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ACCase μπορεί να οφείλεται στο μεταβολισμό των ζιζανιοκτόνων εντός των φυτών. Ειδικότερα, οι Kreuz κ.ά. (1996) και οι van Eard κ.ά. (23) αναφέρουν ότι οι μονοοξυγονάσες ( CytP 4 ) εμπλέκονται στην ανθεκτικότητα που βασίζεται στο μεταβολισμό των ζιζανιοκτόνων αναστολέων του ενζύμου ACCase, αλλά τα ένζυμα αυτά δεν είναι αποκλειστικά υπεύθυνα για την ανάπτυξη της ανθεκτικότητας. Μεταξύ των ενζύμων που λαμβάνουν μέρος στη δεύτερη φάση (φάση ΙΙ) του μετ αβολισμού των ζιζανιοκτόνων, οι γλυκοζυλτρανσφεράσες ( GTs) και οι τρανσφεράσες της

13 γλουταθειόνης ( GSTs) έχει αποδειχθεί ότι εμπλέκονται στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας λόγω μεταβολισμού των ζιζανιοκτόνων που αναστέλλουν τη δράση του ενζύμου ACCase. Ο ρόλος της δράσης των GTs στην ανάπτυξη ανθεκτικών ζιζανίων σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ACCase έχει μελετηθεί μόνο στο ζιζάνιο αλεπονουρά ( Alopecurus myosuroides), όπου η ανθεκτικότητα φάνηκε να είναι το αποτέλεσμα της συνεχούς αύξησης της δράσης των μονοοξυγονάσων και των γλυκοζυλτρανσφεράσων (Brazier κ.ά., 22). Οι τρανσφεράσες της γλουταθειόνης ( GSTs) που καταλύουν το σχηματισμό συμπλόκων ζιζανιοκτόνων με γλουταθειόνη ( GSH) αποτελούν και το συχνότερα απαντώμενο μηχανισμό μεταβολισμού των ζιζανιοκτόνων εντός των φυτών μετά από εκείνον της μετατροπής τους λόγω της καταλυτικής δράσης των μονοοξυγονασών (CytP4 ή P4) (Reade κ.ά., 24). Ειδικότερα, μελέτες με το ζιζάνιο αλεπονουρά (Alopecurus myosuroides) έδειξαν ότι η αύξηση στη δράση των GSTs συσχετίστηκε με μείωση της ευαισθησίας των φυτών στα αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά ζιζανιοκτόνα (Cummins κ.ά., 1999; Milner κ.ά., 21; Reade και Cobb, 22;). Σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, η αύξηση της δράσης των GSTs που παρατηρήθηκε σε ανθεκτικά φυτά αλεπονουράς (Alopecurus myosuroides) οφειλόταν στην υπερέκφραση ενός γονιδίου που κωδικοποιεί μια ισομορφή GST. Αξίζει να αναφερθεί ότι μερικοί βιότυποι των ζιζανίων ήρα ( Lolium rigidum) και αγριοβρώμη (Avena sterilis) είναι ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο diclofop-methyl (- fops) λόγω της ικανότητας αυτών των ζιζανίων για μεταβολισμό αυτού του ζιζανιοκτόνου μέσω υδροξυλίωσης που καταλύεται από το ένζυμο μονοοξυγονάση (CytP 4 ). Επίσης, βιότυποι των ζιζανίων αλεπονουρά (Alopecurus myosuroides) και μουχρίτσα (Echinochloa phyllopogon) είναι ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο fenoxapropp-ethyl (-fops) λόγω του προαναφερθέντος μηχανισμού μεταβολισμού, αλλά και ένας βιότυπος του ζιζανίου αιματόχορτο ( Digitaria sanguinalis Scop.) είναι ανθεκτικός στο ζιζανιοκτόνο fluazifop-p-butyl (-fops) λόγω του ίδιου μηχανισμού μεταβολισμού (Preston, 24). Τέλος, μερικοί βιότυποι των ζιζανίων ήρα ( Lolium spp.) και αλεπονουρά (Alopecurus myosuroides) είναι ανθεκτικοί στις κυκλοεξανδιόνες και τα αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά ζιζανιοκτόνα λόγω της ικανότητας των φυτών για μεταβολισμό αυτών των ζιζανιοκτόνων που καταλύεται από τα ένζυμα γλουταθειόνη- S-τρανσφεράση (GST) και γλυκοζυλτρανσφεράση (GT) (Delye, 25).

14 2.7 Αγριοβρώμη (Avena sterilis L.) Η αγριοβρώμη (Avena sterilis L.) είναι αυτογονιμοποιούμενο είδος που ανήκει στην οικογένεια των Poaceae (Πίνακας 2.1) όπου ανήκουν και τα καλλιεργούμενα είδη σιτάρι ( Triticum aestivum), κριθάρι ( Hordeum vulgare) και βρώμη ( Avena sativa). Η αγριοβρώμη περιλαμβάνει τα είδη Avena sterilis (είναι το πιο διαδεδομένο είδος στην Ελλάδα), Avena fatua (απαντάται με μικρή συχνότητα και σε μικρή πυκνότητα) και Avena barbata. Πίνακας 2.1. Βοτανική κατάταξη του ζιζανίου αγριοβρώμη (Avena sterilis L.) Βασίλειο: Plantae Υποβασίλειο: Tracheobionta Υπερδιαίρεση: Spermatophyta Διαίρεση: Magnoliophyta Κλάση: Liliopsida Υπόκλαση: Commelinidae Τάξη: Cyperales Οικογένεια: Poaceae Γένος: Avena L. Είδος: Avena sterilis L. Πηγή: [http://plants.usda.gov/java/profile?symbol=avst] Η αγριοβρώμη ( Avena sterilis) έχει καλάμι γκριζοπράσινο, κυλινδρικό, χωρίς τρίχες, όρθιο και ισχυρό με μήκος μέχρι 1 cm. Η ταξιανθία της είναι φόβη, χαλαρή, ανοικτή, με λεπτές διακλαδώσεις και με μέγεθος που κυμαίνεται από 15 εώς 45 cm (Ελευθεροχωρινός και Γιαννοπολίτης, 29). Το έλασμα των φύλλων της αγριοβρώμης είναι αριστερόστροφο, γκριζοπράσινο, μακρύ (3-6 cm), φαρδύ (6-14 mm), με αραιές τρίχες στην περιφέρεια και με ευδιάκριτο κεντρικό νεύρο. Το γλωσσίδιο είναι ευδιάκριτο, λευκοκίτρινο, ελλειψοειδές και σχισμένο κατά θέσεις, ενώ ωτίδια δεν υπάρχουν. Ο κολεός των φύλλων είναι πράσινος χωρίς τρίχες και αγγαλιάζει το καλάμι στα κατώτερα φύλλα. Oι σπόροι του Avena sterilis φυτρώνουν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι του Avena fatua και γι αυτό το λόγο το είδος Avena sterilis θεωρείται ζιζάνιο κυρίως των χειμερινών σιτηρών, ενώ το Avena fatua ζιζάνιο κυρίως των ανοιξιάτικων ή όψιμων χειμερινών σιτηρών. Το ανομοιόμορφο φύτρωμα, η μεγάλη παραγωγή σπόρων, η αυτογονιμοποίηση, ο μεγάλος ανταγωνισμός, το τίναγμα των σπόρων πριν τη συγκομιδή της καλλιέργειας σε συνδυασμό με την εκτεταμένη ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα

15 ζιζανιοκτόνα που αναστέλλουν τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων (ένζυμο ACCase) κάνουν δύσκολη την αντιμετώπιση αυτού του ζιζανίου. Η πρώτη περίπτωση αναφοράς ανθεκτικότητας φυτών αγριοβρώμης ( Avena sterilis) στα ζιζανιοκτόνα diclofop-methyl, fluazifop-p-butyl και sethoxydim έγινε το 1989 στην Αυστραλία από τους Preston και Storrie (Heap, 211). Το 1993, στην Αγγλία, ανακοινώθηκε ότι φυτά αγριοβρώμης ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στο ζιζανιοκτόνο fenoxaprop-p-ethyl (Moss, 1997), ενώ το 1997 στην Τουρκία καταγράφηκε ανθεκτικότητα αγριοβρώμης στα ζιζανιοκτόνα clodinafop-propargyl και fenoxaprop-p-ethyl ( Nemli κ.ά., 26). Το 26 στο Ισραήλ, εντoπίστηκαν φυτά αγριοβρώμης που ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα clodinafop-propargyl, cycloxydim και fenoxaprop-p-ethyl ( Heap, 211). Το 28, στο Ιράν, αναφέρθηκαν περιπτώσεις ανθεκτικότητας βιοτύπων αγριοβρώμης στο νέο ζιζανιοκτόνο pinoxaden (Zand κ.ά, 26), ενώ στην Τουρκία, το 28 παρατηρήθηκε πολλαπλή ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα clodinafoppropargyl και pyroxsulam ( Heap, 211). Τέλος, οι Παπαπαναγιώτου κ.ά. (28) ανέφεραν ότι 12 από 114 βιοτύπους αγριοβρώμης στην Ελλάδα ήταν ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο clodinafop, 5 βιότυποι ήταν ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο fenoxaprop και 18 βιότυποι ήταν ανθεκτικοί και στα δύο ζιζανιοκτόνα. 2.8 Σκοπός της εργασίας Η αιτία διεξαγωγής αυτής της εργασίας ήταν η έκφραση παραπόνων από ορισμένους παραγωγούς της Βορείου Ελλάδος και της Λάρισας για μειωμένη αντιμετώπιση του ζιζανίου αγριοβρώμη ( Avena sterilis) σε καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών μετά από εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων clodinafop-propargyl, fenoxaprop-pethyl και diclofop-methyl. Έτσι, αποφασίστηκε να μελετηθεί: 1) εάν η μη επιτυχής αντιμετώπιση της αγριοβρώμης στις περιοχές αυτές οφείλεται σε ανάπτυξη ανθεκτικών βιοτύπων και 2) να προσδιοριστεί το είδος της ανθεκτικότητας (απλή ανθεκτικότητα, σταυρανθεκτικότητα ή πολλαπλή ανθεκτικότητα) και η ένταση της ανθεκτικότητας [σχέση ευαισθησίας ανθεκτικού ( R)/ευαίσθητου βιοτύπου ( S) στα ζιζανιοκτόνα]. Ειδικότερα, η εργασία περιελάμβανε πειράματα φυτοδοχείων και τριβλίων Petri, όπου αξιολογήθηκε η πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας διαφόρων βιοτύπων αγριοβρώμης στα αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά ζιζανιοκτόνα

16 clodinafop-propargyl, fenoxaprop-p-ethyl, diclofop-methyl, στο pinoxaden (φαινυλοπυραζολίνη) και στο μίγμα mesosulfuron + iodosulfuron (σουλφονυλουρίες).

17 3. Πειραματικές εργασίες 3.1 Συλλογή και διαχείριση φυτικού υλικού Την άνοιξη του 29 έγινε επιτόπια επίσκεψη σε περιοχές της Κ. Μακεδονίας με καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών όπου είχαν αναφερθεί αποτυχίες αντιμετώπισης της αγριοβρώμης ( Avena sterilis) μετά από χρήση των ζιζανιοκτόνων clodinafoppropargyl, fenoxaprop-p-ethyl και diclofop-methyl. Η επιτόπια επίσκεψη έδειξε ότι η κατανομή των φυτών αγριοβρώμης που επιβίωσαν σε ορισμένους αγρούς δικαιολογούσε περισσότερο πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικότητας και όχι μη ορθή εφαρμογή των προαναφερθέντων ζιζανιοκτόνων. Τον Ιούνιο του ιδίου έτους (29) και πριν τη συγκομιδή των σιτηρών, συλλέχθηκαν σπόροι από φυτά αγριοβρώμης των προαναφερθέντων αγρών χειμερινών σιτηρών που βρίσκονται στην Κ. Μακεδονία (Πίνακας 3.1.1). Οι σπόροι όλων των βιοτύπων της αγριοβρώμης [Αγρόκτημα Α.Π.Θ., Ζάππειο, Μπάφρα 1, Μπάφρα 2, Μπάφρα 3, Μπάφρα 4, Άσσυρος 1, Άσσυρος 2, Επανωμή, Μάνδρες 1, Μάνδρες 2] τοποθετήθηκαν αρχικά σε μεγάλες πλαστικές σακούλες και αμέσως μετά σε χάρτινες για τη μεταφορά τους στο εργαστήριο όπου αφέθηκαν για αεροξήρανση σε θερμοκρασία δωματίου και αποθηκεύτηκαν σε συνθήκες δωματίου μέχρι να χρησιμοποιηθούν στις πειραματικές εργασίες (διεξαγωγή πειραμάτων σε φυτοδοχεία και σε τριβλία Petri). Πίνακας 3.1 Προέλευση αξιολογηθέντων βιοτύπων αγριοβρώμης ( Avena sterilis). Περιοχή προέλευσης Τοποθεσία Θεσσαλονίκη Αγρόκτημα Α.Π.Θ. Άσσηρος 1 Άσσηρος 2 Επανωμή (ευαίσθητος) Σέρρες Μπάφρα 1 Μπάφρα 2 Μπάφρα 3 Μπάφρα 4 (ευαίσθητος) Κιλκίς Μάνδρες 1 (ευαίσθητος) Μάνδρες 2 (ευαίσθητος) Λάρισα Ζάππειο

18 3.2 Πειράματα φυτοδοχείων 3.2.1 Υλικά και μέθοδοι Πραγματοποιήθηκαν δύο παρόμοια πειράματα στο Αγρόκτημα του Πανεπιστημίου για την αξιολόγηση έντεκα βιοτύπων αγριοβρώμης (Avena sterilis) ως προς την πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα clodinafoppropargyl, fenoxaprop-p-ethyl, diclofop-methyl, pinoxaden και mesosulfuron + iodosulfuron. Τα δύο πειράματα έγιναν σε φυτοδοχεία διαστάσεων 9 x 9 x 1 cm που περιείχαν μίγμα άμμου:τύρφης (2:1 ο/ο). Σε κάθε φυτοδοχείο τοποθετήθηκαν 1 σπόροι αγριοβρώμης στην επιφάνεια του εδαφικού μίγματος και ακολούθως καλύφθηκαν με το ίδιο μίγμα ύψους 1 cm. Τα φυτοδοχεία, μετά τη σπορά, τοποθετήθηκαν σε ειδικά διαμορφωμένο υπαίθριο χώρο του αγροκτήματος (προστατευμένο με δίχτυ) ώστε τα φυτά της αγριοβρώμης να αναπτυχθούν υπό φυσικές συνθήκες. Τα φυτά αραιώθηκαν στα 5 ανά φυτοδοχείο στις δύο εβδομάδες μετά το φύτρωμα. Η σπορά των δύο πειραμάτων έγινε στις 4/11/29 και στις 16/2/21, ενώ η μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων έγινε στις 2/12/29 και 1/4/21 και όταν τα φυτά της αγριοβρώμης βρίσκονταν στο στάδιο των 4-5 φύλλων (2-4 αδέλφια). Οι επεμβάσεις περιελάμβαναν τη συνιστώμενη, διπλάσια, τετραπλάσια και οκταπλάσια δόση των ζιζανιοκτόνων clodinafop-propargyl (4,1, 8,2, 16,4 και 32,8 g δ.ο./στρ) με προσθήκη 3% (o/o) παραφινικού ελαίου, fenoxaprop-p-ethyl (8,25, 16,5, 33 και 66 g δ.ο./στρ), pinoxaden (4, 8, 16 κα ι 32 g δ.ο./στρ) με προσθήκη της βοηθητικής ουσίας μεθυλιωμένο κραμβέλαιο, mesosulfuron + iodosulfuron (,75+,75, 1,5+1,5, 3+3 και 6+6 g δ.ο./στρ) με προσθήκη 3% (o/o) της βοηθητικής ουσίας alkylethersulfate sodium salt, και τριών επεμβάσεων (συνιστώμενη, διπλάσια και τετραπλάσια δόση) του ζιζανιοκτόνου diclofop-methyl (71, 142 και 284 g δ.ο./στρ). Η εφαρμογή των επεμβάσεων έγινε με τον επιστήθιο ψεκαστήρα ακριβείας ΑΖΟ 1, ο οποίος φέρει ιστό έξι ακροφυσίων τύπου ριπιδίου 82 2 και είναι πλάτους 1 AZO-SPRAYERS, P. O. Box 3-671 BJ EDE, Ολλανδία. 2 TeeJet Spray Systems Co., P. O. Box 79, Wheaton, IL 6188, Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής.

19 2,4 m, ρυθμισμένο ώστε να εφαρμόζει όγκο ψεκαστικού υγρού 3 lt/στρ. που λειτουργεί με σταθερή πίεση ψεκασμού 28 kpa. Η κάλυψη των αναγκών των φυτών σε νερό και θρεπτικά στοιχεία γινόταν με άρδευση και ομοιόμορφη εφαρμογή αζωτούχου λιπάσματος [κοκκώδης ουρία (46--)] όποτε ήταν αναγκαίο. Το 11 x 4 x 4 παραγοντικό πείραμα (11 βιότυποι αγριοβρώμης x 4 ζιζανιοκτόνα x 4 δόσεις ζιζανιοκτόνου) χρησιμοποιήθηκε για τα τέσσερα ζιζανιοκτόνα, ενώ το 11 x 3 παραγοντικό σχέδιο (11 βιότυποι αγριοβρώμης x 3 δόσεις του ζιζανιοκτόνου) για το diclofop-methyl. Το πειραματικό σχέδιο ήταν το πλήρως τυχαιοποιημένο ( Complete Random Design), ενώ ο κάθε συνδυασμένος παράγοντας (βιότυπος x ζιζανιοκτόνο x δόση ζιζανιοκτόνου) είχε τέσσερις επαναλήψεις (φυτοδοχεία). Αξίζει να αναφερθεί ότι χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα φυτοδοχεία με αγριοβρώμη για κάθε βιότυπο ως αψέκαστοι μάρτυρες. Η ανάλυση της παραλλακτικότητας (ANOVA) έγινε χωριστά για κάθε πείραμα λόγω των διαφορετικών συνθηκών ανάπτυξης των φυτών (το πρώτο πείραμα πραγματοποιήθηκε τον χειμώνα ενώ το δεύτερο πείραμα την άνοιξη), ενώ για την ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πρόγραμμα MSTAT.

2 3.2.2 Αποτελέσματα 3.2.2.1 Clodinafop-propargyl Η ανάλυση των δεδομένων του χλωρού βάρους έδειξε σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ των βιοτύπων, των ζιζανιοκτόνων και των δόσεων κάθε ζιζανιοκτόνου και γι αυτό παρουσιάζονται οι μέσοι όροι των αλληλεπιδράσεων κατά ζιζανιοκτόνο. Ειδικότερα, η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του clodinafoppropargyl (4,1 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο, Αγρόκτημα Α.Π.Θ. και Άσσηρος 2 κατά 11%, % και 22% στο πρώτο πείραμα και κατά 6%, 12% και 31% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.1). Οι βιότυποι Μπάφρα 1, Μπάφρα 2 και Άσσηρος 1 παρουσίασαν μείωση στο χλωρό βάρος κατά %, 58% και 56% στο πρώτο πείραμα και κατά 34%, 72% και 42% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα. Τέλος, η μείωση του χλωρού βάρους των υπόλοιπων βιοτύπων κυμάνθηκε από 81% έως 1% σε σύγκριση με το χλωρό βάρος των φυτών του αψέκαστου μάρτυρα και στα δύο πειράματα. Ε.Σ.Δ.,5= 4 Clodinafop-propargyl 1 1 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Ε.Σ.Δ.,5= 4 Clodinafop-propargyl 2 1 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Σχήμα 3.2.1 Μείωση του χλωρού βάρους 11 βιοτύπων Avena sterilis από την εφαρμογή του clodinafop-propargyl.

21 Η εφαρμογή της διπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του clodinafop-propargyl (8,2 g δ.ο./στρ.) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο και Αγρόκτημα Α.Π.Θ. κατά 14% και 5% στο πρώτο πείραμα και κατά 18% και 14% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.1). Αντίθετα, το χλωρό βάρος των βιοτύπων Μπάφρα 1, Μπάφρα 2, Άσσηρος 1 και Άσσηρος 2 μειώθηκε κατά 67%, 61%, 76% και 63% στο πρώτο πείραμα και κατά 54%, 77%, 64% και 54% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Όλοι οι υπόλοιποι βιότυποι παρουσίασαν μείωση στο χλωρό βάρος που κυμάνθηκε από 9% εως 1% σε σύγκριση με το χλωρό βάρος των φυτών του αψέκαστου μάρτυρα και στα δύο πειράματα. Η εφαρμογή της τετραπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του clodinafoppropargyl (16,4 g δ.ο./στρ.) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο και Αγρόκτημα Α.Π.Θ. κατά 38% και 6% στο πρώτο πείραμα και κατά 33% και 15% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.1). Αντίθετα, το χλωρό βάρος των βιοτύπων Μπάφρα 1 και Άσσηρος 2 μειώθηκε κατά 74% και 7% στο πρώτο πείραμα και κατά 72% και 57% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Τέλος, η μείωση του χλωρού βάρους των υπόλοιπων βιοτύπων κυμάνθηκε από 81% εως 1% σε σύγκριση με το χλωρό βάρος των φυτών του αψέκαστου μάρτυρα και στα δύο πειράματα. Η εφαρμογή της οκταπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του clodinafoppropargyl (32,8 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο και Αγρόκτημα Α.Π.Θ. κατά 46% και 32% στο πρώτο πείραμα και κατά 51% και 37% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.1). Αντίθετα, το χλωρό βάρος των υπόλοιπων βιοτύπων μειώθηκε από 76% έως 1% σε σύγκριση με το χλωρό βάρος των φυτών του αψέκαστου μάρτυρα και στα δύο πειράματα. 3.2.2.2 Fenoxaprop-p-ethyl Η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του fenoxaprop-p-ethyl (8,25 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο, Αγρόκτημα Α.Π.Θ., Μπάφρα 1, Μπάφρα 3 και Άσσηρος 2 κατά %, %, 41%, 37% και 35% στο πρώτο πείραμα και κατά 4%, 4%, 25%, 52% και 38% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.2). Επίσης, το χλωρό βάρος των

22 βιοτύπων Μπάφρα 2 και Άσσηρος 1 μειώθηκε κατά 63% και 7% στο πρώτο πείραμα και κατά 58% και 63% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Τέλος, οι υπόλοιποι βιότυποι παρουσίασαν μείωση στο χλωρό βάρος κατά 1% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα και για τα δύο πειράματα. Ε.Σ.Δ.,5= 4 Fenoxaprop-p-ethyl 1 1 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Ε.Σ.Δ.,5= 4 1 Fenoxaprop-p-ethyl 2 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Σχήμα 3.2.2 Μείωση του χλωρού βάρους 11 βιοτύπων Avena sterilis από την εφαρμογή του fenoxaprop-p-ethyl. Η εφαρμογή της διπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του fenoxaprop-p-ethyl (16,5 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο και Άσσηρος 2 κατά % και 49% στο πρώτο πείραμα και κατά 4% και 38% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.2). Αντίθετα, η μείωση του χλωρού βάρους των βιοτύπων Αγρόκτημα Α.Π.Θ., Μπάφρα 1, Μπάφρα 2, Μπάφρα 3 και Άσσηρος 1 κυμάνθηκε από 64% εως 91% στο πρώτο πείραμα και από 68% εως 86% στο δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Τέλος, το χλωρό βάρος των υπόλοιπων βιοτύπων μειώθηκε κατά 1% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα και για τα δύο πειράματα.

23 Η εφαρμογή της τετραπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του fenoxaprop-pethyl (33 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο και Άσσηρος 2 κατά 25% και 53% στο πρώτο πείραμα και κατά 28% και 61% στο δεύτερο πείραμα, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.2). Αντίθετα, η μείωση του χλωρού βάρους των βιοτύπων Αγρόκτημα Α.Π.Θ., Μπάφρα 1, Μπάφρα 2, Μπάφρα 3 και Άσσηρος 1 κυμάνθηκε από 75% έως 1% στο πρώτο πείραμα και από 7% εως 94% στο δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Τέλος, το χλωρό βάρος των υπόλοιπων βιοτύπων μειώθηκε κατά 1% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα και για τα δύο πειράματα. Η εφαρμογή της οκταπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του fenoxaprop-pethyl (66 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος του βιοτύπου Ζάππειο κατά 27% στο πρώτο πείραμα και κατά 39% στο δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.2). Αντίθετα, το χλωρό βάρος των υπόλοιπων βιοτύπων μειώθηκε από 82% έως 1% στο πρώτο πείραμα και από 65% εως 1% στο δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. 3.2.2.3 Pinoxaden Η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του pinoxaden (4 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος του βιοτύπου Ζάππειο κατά 65% στο πρώτο πείραμα και κατά 6% στο δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.3). Όλοι οι υπόλοιποι βιότυποι παρουσίασαν μείωση στο χλωρό βάρος που κυμάνθηκε από 82% έως 1% στο πρώτο πείραμα και από 85% εως 1% στο δεύτερο πείραμα. Η εφαρμογή της διπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του pinoxaden (8 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος του βιοτύπου Ζάππειο κατά 1% στο πρώτο πείραμα και κατά 73% στο δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.3). Το χλωρό βάρος των υπόλοιπων βιοτύπων μειώθηκε κατά 1% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα και για τα δύο πειράματα. Η εφαρμογή της τετραπλάσιας (16 g δ.ο./στρ) και της οκταπλάσιας (32 g δ.ο./στρ) από τη συνιστώμενη δόση του pinoxaden μείωσε το χλωρό βάρος των άλλων βιοτύπων κατά 1% και στα δύο πειράματα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.2.3).

24 Ε.Σ.Δ.,5= 4 1 Pinoxaden 1 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Ε.Σ.Δ.,5= 4 1 Pinoxaden 2 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Σχήμα 3.2.3 Μείωση του χλωρού βάρους 11 βιοτύπων Avena sterilis από την εφαρμογή του pinoxaden. 3.2.2.4 Mesosulfuron + iodosulfuron Η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του mesosulfuron + iodosulfuron (,75+,75 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος όλων των βιοτύπων περισσότερο από 88% για το πρώτο πείραμα και περισσότερο από 77% για το δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με το χλωρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήμα 3.2.4). Η εφαρμογή της διπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του mesosulfuron + iodosulfuron (1,5+1,5 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος όλων των βιοτύπων περισσότερο από 89% για το πρώτο πείραμα και περισσότερο από 85% για το δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με το χλωρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήμα 3.2.4).

25 Ε.Σ.Δ.,5= 4 Mesosulfuron + Iodosulfuron 1 1 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Ε.Σ.Δ.,5= 4 1 Mesosulfuron + Iodosulfuron 2 χλωρό βάρος 75 25 1x 2x 4x 8x ΖΑΠΠΕΙΟ ΑΓΡ. Α.Π.Θ. ΜΠΑΦΡΑ 1 ΜΠΑΦΡΑ 2 ΜΠΑΦΡΑ 3 ΑΣΣΗΡΟΣ 1 ΑΣΣΗΡΟΣ 2 ΜΠΑΦΡΑ 4 ΕΠΑΝΩΜΗ ΜΑΝΔΡΕΣ 1 Βιότυποι αγριοβρώμης ΜΑΝΔΡΕΣ 2 Σχήμα 3.2.4 Μείωση του χλωρού βάρους 11 βιοτύπων Avena sterilis από την εφαρμογή του mesosulfuron + iodosulfuron. Η εφαρμογή της τετραπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του mesosulfuron + iodosulfuron (3+3 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος όλων των βιοτύπων περισσότερο από 9% για το πρώτο πείραμα και 1% για το δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με το χλωρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήμα 3.2.4). Η εφαρμογή της οκταπλάσιας από τη συνιστώμενη δόση του mesosulfuron + iodosulfuron (6+6 g δ.ο./στρ.) μείωσε το χλωρό βάρος όλων των βιοτύπων περισσότερο από 95% για το πρώτο πείραμα και κατά 1% για το δεύτερο πείραμα, σε σύγκριση με το χλωρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήμα 3.2.4). 3.2.2.5 Diclofop-methyl Η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του diclofop-methyl (71 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό βάρος των βιοτύπων Ζάππειο, Αγρόκτημα Α.Π.Θ., Μπάφρα 1, Μπάφρα 2, Άσσηρος 1 και Άσσηρος 2 κατά %, %, %, 29%, 28% και 27% στο πρώτο πείραμα και κατά %, 14%, 6%, 15%, 56% και 35% στο δεύτερο