2050年的杂草管理：杂草科学未来的展望

摘要：杂草科学这一学科正处于一个关键的转折点。几十年来，高效的化学杂草控制导致耐除草剂的杂草种群数量增加，而能够应对这一趋势的新型除草剂寥寥无几，并且在大面积作物中，往往没有经济可行的替代除草剂的方案。同时，全球人口不断增加，到2050年预计将需要为90亿人提供更多的食物。本文考虑了这些挑战以及技术和创新中的新兴趋势，这些趋势为未来提供可持续的杂草管理带来了希望。天然产品在新型除草剂和生物农药研发中的出现表明可以发现新的作用机制，而基因工程则为操纵除草剂选择性和创造全新的杂草管理方法提供了额外的选择。对植物病原体相互作用的理解进展将有助于开发新的生物防治剂，而对植物间相互作用的洞察则表明，通过操控作物对竞争的反应可以改善作物。计算能力和自动化的革命导致了一个新兴产业的诞生，该产业基于使用机器视觉和全球定位系统信息来区分杂草与作物，并实施精准的杂草控制。这些技术为高效的杂草管理打开了多种可能，无论是通过化学还是机械机制。种植者也需要获得良好的决策信息，这将以前所未有的效率和特异性提供，可能彻底改革推广工作的各个方面。我们认为，满足2050年及以后农业的杂草管理需求是一个需要资助机构、研究人员和学生共同承诺的挑战，以将新技术转化为持久的杂草管理解决方案。将旧有和新型杂草管理技术整合到基于对杂草生物学和生态学更深入理解的更加多样化的杂草管理系统中，可以提供比目前失败的技术更可持续的综合杂草管理和抗性管理策略。