Impact of non-target-site-resistance on herbicidal activity of imazamox on black¬grass (Alopecurus myosuroides Huds.) in comparison to other ALS-graminicides

A black-grass (Alopecurus myosuroides Huds.) resistance-monitoring conducted by BASF in 2010 - 2012 revealed a high number of accessions with resistance against imazamox. However, application of imazamox¬based products in a winter crop was limited to winter beans in France and United Kingdom only until the introduction of the Clearfield®-production system in autumn 2012 in winter oilseed rape. It is therefore assumed that the resistance mechanisms were probably selected by the frequent use of ACCase- and ALS-inhibitors in winter crop rotations during the last 2 decades. Resistance level for each product-biotype combination was calculated according the “R”-classification system (S, R?, RR, RRR) by directly comparing the product performance on a biotype versus untreated control. Majority of resistant biotypes did not show a target-site mutation at the known codon Pro197 or Trp574. In order to better evaluate the impact of Non¬Target-Site-Resistance (NTSR) on the activity of BEYOND (imazamox), ATLANTIS WG (mesosulfuron+iodosulfuron) and ABAK (pyroxsulam), biotypes who have shown an ALS-target-site mutation were removed from further analysis. At the dose rate of 35 g ai/ha BEYOND provided good activity on susceptible biotypes of black-grass almost matching up with ATLANTIS WG and ABAK. However, activity of BEYOND declined stronger on biotypes classified as R? or RR for that product, while ATLANTIS WG and ABAK hardly showed any decline in control on this group of biotypes when applied at the recommended dose rate. It is assumed that the underlying NTSR-mechanism is not effective enough yet to confer resistance to ATLANTIS WG and ABAK, but on BEYOND. In contrast, biotypes classified as R? for ATLANTIS WG did show a stronger impact on the activity of BEYOND and ABAK then of ATLANTIS WG. These differences in control level probably do translate into differences in selection pressure as well. Keywords: Mesosulfuron, NTSR, pyroxsulam, resistance Einfluss der Nicht-Wirkortresistenz auf die herbizide Wirkung von Imazamox auf Ackerfuchsschwanz (Alopecurus myosuroides Huds.) im Vergleich zu anderen ALS-Graminiziden Zusammenfassung In einem Ackerfuchsschwanz-Monitoring, das von der BASF in 2010-2012 durchgeführt wurde, zeigte eine hohe Anzahl an Herkünften eine Resistenz gegenüber Imazamox. Anwendungen von imazamox-basierten Produkten in Winterungen waren bis zu diesem Zeitpunkt jedoch auf Winterbohnen in Frankreich und Großbritannien beschränkt. Erst mit der Einführung des Clearfield®-Produktionssystems im Herbst 2012 in Winterraps ist eine Anwendung in einer flächenmäßig bedeutsamen Winterung möglich. Es ist daher anzunehmen, dass die in diesen Herkünften vorliegenden Resistenz-Mechanismen durch die häufige Anwendung von ACCase- und ALS-Hemmern in Winterungen während der letzten beiden Jahrzehnte selektiert wurden. Die Einstufung des Resistenzgrades der geprüften Produkte auf die einzelnen Biotypen wurde dabei nach dem „R“-Klassensystem (S, R?, RR, RRR) vorgenommen. Die Mehrheit der resistenten Biotypen zeigte keine Wirkort-Resistenz an den bekannten ALS-Mutationsstellen Pro197 und Trp574. Um den Einfluss der Nicht-Wirkort-Resistenz auf die Aktivität der Produkte BEYOND (imazamox), ATLANTIS WG (mesosulfuron+iodosulfuron) und ABAK (pyroxsulam) besser beurteilen zu können, wurden die entsprechenden Biotypen mit ALS-Wirkort-Resistenz nicht in die weitere Analyse einbezogen. Bei der Aufwandmenge von 35 g ai/ha erzielte BEYOND eine gute Wirkung auf sensitive Ackerfuchsschwanz-Biotypen, wobei annähernd das Wirkungsniveau von ATLANTIS WG und ABAK erzielt werden konnte. Allerdings fiel die Wirkung von BEYOND deutlich ab, wenn Behandlungen auf die für dieses Produkt zugeordneten Biotypen der Resistenzklassen R? oder RR erfolgten. Die Wirkung von ATLANTIS WG und ABAK auf diese Biotypen wurde bei Anwendung der einfachen Aufwandmenge hingegen kaum beeinflusst. Es kann angenommen werden, dass die vorliegenden Nicht-Wirkort-Resistenzmechanismen zu wenig ausgeprägt waren um eine Resistenz gegenüber ATLANTIS WG und ABAK herbeizuführen. Im Gegensatz dazu fiel die Wirkung von BEYOND und ABAK im Vergleich zu ATLANTIS WG stärker ab, wenn die Biotypen gegenüber ATLANTIS WG die Einstufung R? zeigten. Es ist davon auszugehen, dass die beobachteten Unterschiede im Wirkungsgrad sich auch als Unterschiede im Selektionsdruck wiederfinden werden.  Stichwörter: Mesosulfuron, NTSR, Pyroxsulam, Resisten

Efficacy study and resistance detection for pre-emergence herbicides under greenhouse conditions; a method comparison for pendimethalin

Aim of the presented study is to demonstrate the impact of two different irrigation methods, from below and from above, and two different pendimethalin formulations, capsule suspension (CS) and suspension concentrate (SC) on the control efficacy of pendimethalin against Silky bent-grass (Apera spica-venti) under greenhouse conditions. We assume that changes regarding the efficacy level of pendimethalin due to methodological factors will affect the reliability of resistance detection. Five populations of Silky bent-grass were selected according to their various multi-resistance patterns. One population was a standard sensitive reference population while the remaining four populations are characterized by different resistance patterns against herbicides of the HRAC groups A, B, C2, K1 and N. Pendimethalin dose response studies were performed by taking into account the experimental factors (1) irrigation system and (2) pendimethalin formulation. The results show that a combination of CS-formulation and irrigation from above resulted in a significantly reduced efficacy of pendimethalin independent of the resistance profile of the tested populations. Therefore no differentiation between susceptible and tolerant populations was possible. In contrary the SC-formulation resulted in an overkill situation under irrigation from below even at dosages lower than 20% of the recommended field rate. Thus the differentiation between the resistant and susceptible biotype was impossible as well. For the detection of reduced tolerance against pendimethalin a combination of SC­formulation and irrigation from above was found to be favourable and thus this should become the standard procedure for pendimethalin resistance testing. Keywords: Apera spica-venti capsule suspension, non-target-site resistance, pendimethalin, resistance detection, suspension concentrate Wirksamkeitsprüfung und Resistenzdetektion für bodenaktive Herbizide; Ein Methodenvergleich am Beispiel Pendimethalin Zusammenfassung Ziel der vorgestellten Versuche ist es, die Auswirkungen unterschiedlicher Methoden der Bewässerung (Beregnung vs. Anstaubewässerung) und unterschiedlicher Formulierungen von Pendimethalin (Kapselsuspension, CS vs. Suspensionskonzentrat, SC) auf die Wirksamkeit von Pendimethalin unter Gewächshausbedingungen zu untersuchen. Es ist anzunehmen, dass Veränderungen der Wirkung auf Grund von methodischen Faktoren sich auf die Verlässlichkeit der Resistenzdetektion auswirken. Fünf Windhalm Populationen (Apera spica-venti) wurden auf Grund ihrer unterschiedlichen Resistenzprofile für die Versuche ausgewählt. Eine der Populationen war eine sensitive Standard-Population. Vier weitere Populationen zeigten Resistenzen gegenüber Wirkstoffen aus den HRAC Gruppen A, B, C2, K1 und N. Für den Wirkstoff Pendimethalin wurden Dosis-Wirkungs-Versuche durchgeführt unter Einbezug der genannten Versuchsparameter (1) Bewässerungsstrategie und (2) Pendimethalin Formulierung. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass eine Kombination aus CS-Formulierung und Beregnung, unabhängig vom Resistenzprofil der getesteten Population, zu einer eingeschränkten Wirksamkeit von Pendimethalin unter Gewächshausbedingungen führt. Demzufolge war keine Unterscheidung zwischen der sensitiven und der resistenten Population möglich. Im Gegensatz dazu führte die Kombination aus SC-Formulierung und Anstaubewässerung bereits bei Dosierungen von weniger als 20% der empfohlenen Feldaufwandmenge zu 100 % Bekämpfungserfolg. Demzufolge war auch hier keine Unterscheidung zwischen der sensitiven und der resistenten Population möglich. Für die Detektion erhöhter Toleranzen gegenüber Pendimethalin hat sich eine Kombination aus SC-Formulierung und Beregnung als vorteilhaft erwiesen. Diese Erkenntnisse sollten bei der Entwicklung eines standardisierten Testverfahrens berücksichtigt werden. Stichwörter: Apera spica venti, Kapselsuspension, metabolische Resistenz, Pendimathalin, Resistenzdetektion, Suspensionskonzentrat

Einfluss von Imazamox-haltigen Herbiziden auf die Resistenzentwicklung bei Acker-Fuchsschwanz (Alopecurus myosuroides Huds.) in einer Raps-Getreidefruchtfolge

Mit der Einführung von Clearfield-Winterrapssorten wurde der Einsatz von ALS-Inhibitoren (Imazamox) auch im Winterraps möglich. Eine wichtige Frage in diesem Zusammenhang ist, ob durch den erweiterten ALSHerbizideinsatz in der Fruchtfolge der Selektionsdruck steigt und in der Folge mit vermehrtem Auftreten herbizidresistenter Unkräuter zu rechnen ist. Um dieser Frage nachzugehen, wurde im Herbst 2011 ein Gefäßversuch (30 Gefäße a 350 l, 0,7 m²) unter Freilandbedingungen angelegt. Simuliert wurde eine zweigliedrige Fruchtfolge (Winterweizen/Raps/Winterweizen/Raps). Es wurden drei verschiedene Acker-Fuchsschwanz-Herkünfte mit charakterisierten Resistenzen und fünf verschiedene Herbizidvarianten in den einzelnen Kulturen über die Fruchtfolge hinsichtlich der Populationsdynamik, der Frequenz von Zielortresistenzen und der Entwicklung der metabolischen Resistenz untersucht. Es zeigte sich eine Interaktion zwischen Acker-Fuchsschwanz-Herkunft und Herbizidstrategie bei der Zunahme der Acker-Fuchsschwanz-Dichte. Keine Interaktion war bei dem Einsatz von Propyzamid erkennbar. Die Zielortresistenzfrequenz gegenüber ACCase-Inhibitoren nahm bei den entsprechenden Herkünfte unabhängig von der Herbizidstrategie im Versuchsablauf stark zu. Hingegen war bei niedrigerer Ausgangsfrequenz von ALS-Zielortresistenz keine Veränderung nachweisbar. Dies war unabhängig vom zusätzlichen Imazamox-Einsatz in den Winterrapsanbauperioden. Beim Vergleich der Resistenzfaktoren von den resistenten Ausgangspopulationen mit den Acker-Fuchsschwanz-Pflanzen nach 4-jährig differenziert behandelter Periode zeigte sich, dass vor allem die Pinoxaden-Resistenz bei allen Herkünften deutlich zunahm. Bei den verschiedenen Acker-Fuchsschwanz-Herkünften wurden gegenüber Imazamox geringfügige Veränderungen in der Sensitivität - Erhöhungen wie auch Abnahmen -festgestellt. Gegenüber der Ausgangspopulation konnte keine signifikante Erhöhung der Meso- + Iodosulfuronresistenz durch die verschiedenen Behandlungsvarianten beobachtet werden.Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass die Integration von imazamoxtoleranten Raps in Getreidefruchtfolgen nicht zwangsläufig eine Verstärkung der Resistenzproblematik bei Acker-Fuchsschwanz ergibt.Impact of imazamox containing herbicides on the development of resistance in black-grass (Alopecurus myosuroides Huds.) within an oilseed rape / wheat crop rotationThe application of imazamox as an herbicide in oilseed-rape got possible due to the introduction of Clearfield oilseed-rape varieties which are tolerant to ALS inhibitors. The question of this investigation was, if the broader use of ALS-inhibitors increases the selection pressure on herbicide resistant weeds and increases their occurrence in the crop rotation. An outdoor container trial with 30 containers (350 l, 0,7 m²) was performed, starting in autumn 2011. A winter wheat – oilseed-rape rotation was simulated for four years. Three different black-grass biotypes with different resistance pattern and 5 different herbicide programmes were analysed in this study in order to investigate the population dynamics of target-site resistance (TSR) and the development of metabolic resistance.The trials showed interactions between the black-grass biotype and the herbicide strategy on the increase of the black-grass density. There was no interaction due to the use of propyzamide. The frequency of target-site resistance to ACCase inhibitors increased for the corresponding biotypes independently of the herbicide strategy during the trial period. The low frequency of ALS-TSR at trial start did not change during the trial period, independently of the use of imazamox in the oil-seed rape cultivation. The comparison of the resistance factors between the original biotypes and the seeds harvested after the four year container trial showed increasing resistances against pinoxaden for all biotypes. Within the different black-grass biotypes there was a slightly decrease as well as an increase in imazamox efficacy observed. There was no significant increase of meso- + iodosulfuron resistance compared to the original biotypes from 2011 caused by different herbicide treatments. The results indicated that the integration of imazamox tolerant oilseed rape in winter wheat crop rotations did not necessarily increase the development of herbicide resistant black-grass

Von "Wellness-Religiösen" und "Religions-Komponisten" : der moderne Mensch und seine spirituelle Suche

Bernd Frye spricht mit dem Frankfurter Jesuiten Prof. Dr. Michael Sievernich über "Wellness-" und "Patchwork-Religionen", Hape Kerkelings "Ich bin dann mal weg" – und warum Menschen im Westen auf die Wiedergeburt setzen

Impact of imazamox containing herbicides on the development of resistance in black-grass (Alopecurus myosuroides Huds.)

Winter oilseed-rape was the most common crop in Western Europe where no ALS-inhibitor was used. Due to the introduction of Clearfield winter oilseed-rape varieties the use of ALS-inhibitors also in oilseed-rape is possible. If the broader use of ALS-inhibitors increases the selection pressure on herbicide resistant weeds and increases their occurrence in the crop rotation is the question of this investigation. Therefore, an outdoor container trial (á 350 l, 0.7 m²) was performed starting in autumn 2011. A typical crop rotation of winter wheat/oilseed-rape/winter wheat was simulated in the following three years. Three different black-grass biotypes with characterised resistance pattern and 5 different herbicide programs were analysed. The blackgrass biotypes showed different target-site resistance against ACCase- and/or ALS-inhibitor, as well as metabolic resistance. Before and after each treatment the numbers of black-grass plants per container were counted. Also the numbers of heads were counted before harvest. Additionally genetic analysis due to PCRs and pyrosequencing of ten survivors per container and year were performed. Till now results of the winter wheat and oilseed-rape cultivation were obtained. Herbicide efficacy was between 77 and 98% for the treatments during the winter wheat cultivation. The genetic analysis showed nearly similar portion of TSR in the black-grass populations when compared with the initial frequencies. Only one container showed no TSR. The comparison of the herbicide programs sprayed during the oilseed-rape cultivation showed the best results for all black-grass biotypes for the application of: Metazachlor + dimethenamid (BBCH 09/10), imazamox + quinmerac + Dash (BBCH 14) and propyzamide (BBCH 21/22)

Impact of imazamox containing herbicides on the development of resistance in black-grass (Alopecurus myosuroides Huds.)

Winter oilseed-rape was the most common crop in Western Europe where no ALS-inhibitor was used. Due to the introduction of Clearfield winter oilseed-rape varieties the use of ALS-inhibitors also in oilseed-rape is possible. If the broader use of ALS-inhibitors increases the selection pressure on herbicide resistant weeds and increases their occurrence in the crop rotation is the question of this investigation. Therefore, an outdoor container trial (á 350 l, 0.7 m²) was performed starting in autumn 2011. A typical crop rotation of winter wheat/oilseed-rape/winter wheat was simulated in the following three years. Three different black-grass biotypes with characterised resistance pattern and 5 different herbicide programs were analysed. The blackgrass biotypes showed different target-site resistance against ACCase- and/or ALS-inhibitor, as well as metabolic resistance. Before and after each treatment the numbers of black-grass plants per container were counted. Also the numbers of heads were counted before harvest. Additionally genetic analysis due to PCRs and pyrosequencing of ten survivors per container and year were performed. Till now results of the winter wheat and oilseed-rape cultivation were obtained. Herbicide efficacy was between 77 and 98% for the treatments during the winter wheat cultivation. The genetic analysis showed nearly similar portion of TSR in the black-grass populations when compared with the initial frequencies. Only one container showed no TSR. The comparison of the herbicide programs sprayed during the oilseed-rape cultivation showed the best results for all black-grass biotypes for the application of: Metazachlor + dimethenamid (BBCH 09/10), imazamox + quinmerac + Dash (BBCH 14) and propyzamide (BBCH 21/22)

Development of an Agar Bioassay Sensitivity Test in Alopecurus myosuroides for the Pre-Emergence Herbicides Cinmethylin and Flufenacet

Rapid and reliable tests for pre-emergence herbicide susceptibility in weeds are important to test a wider range of accessions on their baseline sensitivity, as well as to provide information on putative resistance. This study focused on the development of an agar quick test to determine sensitivity differences in Alopecurus myosuroides Huds. to pre-emergence herbicides containing flufenacet and cinmethylin. The new agar quick test and a standardized whole plant pot bioassay were conducted twice in 2019. For both test systems, seeds of 18 populations of A. myosuroides originated from Southwest Germany and Great Britain were used and treated with discriminating rates of herbicides in dose-response studies. After 28 days, the above-ground dry matter of the plants was determined and the resistance factors were calculated. The agar test was able to provide information on the resistance status of the tested biotype within 12 days. All populations did not show reduced sensitivity to cinmethylin. Within three populations, differences in sensitivity levels were observed between the two test systems. As cinmethylin is not yet marketed in Europe, these resistance factors can also be considered as a baseline sensitivity for A. myosuroides. For flufenacet, the resistance factors differed significantly from the whole plant pot bioassay and the agar test for the biotypes A (0.35, 13.1), C (0.56, 13.2), D (1.87, 12.4), E (15.5, 3.5) and H (2.95, 14). It was possible for the most part for the cinmethylin tested populations to confirm the results of the standardized whole plant pot bioassay in the agar bioassay sensitivity tests, and hence create a promising, faster test system