Αξιολόγηση βιότυπων του ζιζανίου Lolium spp. ως προς την ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα glyphosate και glufosinate, οικολογική προσαρμογή και εναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης

Abstract

Το glyphosate αποτελεί το πιο διαδεδομένο ζιζανιοκτόνο για τη διαχείριση των ζιζανίων σε ετήσιες και πολυετείς καλλιέργειες, αλλά και σε ακαλλιέργητες εκτάσεις. Ωστόσο, τα ανθεκτικά στο glyphosate ζιζάνια αποτελούν μία διαχρονική πρόκληση για τα γεωργικά συστήματα σε παγκόσμιο επίπεδο, οδηγώντας σε επιπρόσθετο κόστος διαχείρισης και απώλειες στην απόδοση των καλλιεργούμενων φυτών. Επιπρόσθετα, η χρήση του glufosinate, ενός ζιζανιοκτόνου που εφαρμοζόταν για τη διαχείριση ανθεκτικών βιότυπων στο glyphosate, έχει πλέον ανακληθεί στην Ευρωπαϊκή Ένωση, ενώ και για το ίδιο υπήρχαν αναφορές ανθεκτικών βιότυπων ζιζανίων. Ένα είδος ζιζανίου για το οποίο υπάρχουν αρκετές αναφορές ανθεκτικότητας παγκοσμίως είναι η ήρα (Lolium spp.). Η συνεχής αύξηση των ανθεκτικών βιότυπων ήρας δυσχεραίνει ακόμα περισσότερο τη ζιζανιοκτονία σε ένα περιβάλλον συνεχούς ανάκλησης συνθετικών ζιζανιοκτόνων. Η έγκαιρη ανίχνευση των ανθεκτικών βιότυπων στα ζιζανιοκτόνα είναι κρίσιμη για την έγκαιρη και αποτελεσματική διαχείριση της ανθεκτικότητας. Στην παρούσα διατριβή αξιολογήθηκαν 54 και 39 βιότυποι Lolium rigidum για πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα glyphosate και glufosinate, αντίστοιχα. H αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε μέσω πειραμάτων δόσης-απόκρισης και για το glyphosate επιβεβαιώθηκε και μέσω της βιοχημικής μεθόδου του σικιμικού οξέος. Για τα πειράματα δόσης-απόκρισης στα ζιζανιοκτόνα glyphosate και glufosinate χρησιμοποιήθηκε το εξής εύρος δόσεων: 0, x/8, x/4, x/2, x, 2x, 4x και 8x, όπου x η συνιστώμενη δόση του κάθε ζιζανιοκτόνου, δηλαδή 720 g δ.ο. ha-1 και 750 g δ.ο. ha-1, αντίστοιχα. Επιπλέον, για την ταχεία επιβεβαίωση της ανθεκτικότητας στις δύο δραστικές ουσίες αξιολογήθηκε και η λήψη μετρήσεων του δείκτη βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI). Ακόμη, διερευνήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας στην ευαισθησία των ανθεκτικών βιότυπων λεπτής ήρας στο ζιζανιοκτόνο glyphosate σε πειράματα φυτοδοχείων υπό ελεγχόμενες συνθήκες ανάπτυξης. Ανθεκτικοί βιότυποι L. rigidum μελετήθηκαν και ως προς το πιθανό κόστος προσαρμοστικότητάς τους λόγω ανθεκτικότητας στο glyphosate. Συγκεκριμένα, η ανταγωνιστική ικανότητα δύο επιβεβαιωμένων ανθεκτικών βιότυπων λεπτής ήρας στο glyphosate και του ενός ευαίσθητου βιότυπου αναφοράς εξετάστηκε σε δύο πειράματα θερμοκηπίου, όπου τα φυτά αναπτύχθηκαν σε φυτοδοχεία τόσο σε μονοκαλλιέργεια όσο και σε μείγματα με διαφορετικές αναλογίες (100:0, 75:25, 50:50, 25:75 και 0:100) και σταθερή πυκνότητα σποράς (578 φυτά m-2). Το πειραματικό σχέδιο της Σειράς Αντικατάστασης χρησιμοποιήθηκε και για τα δύο πειράματα κόστους προσαρμοστικότητας. Τέλος, στο πλαίσιο της διερεύνησης πρακτικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ολοκληρωμένη διαχείριση των ζιζανίων, αξιολογήθηκαν μείγματα glyphosate με ζιζανιοκτόνα διαφορετικού τρόπου δράσης και εναλλακτικές μη χημικές μέθοδοι ως προς την αποτελεσματικότητα διαχείρισης των ανθεκτικών πληθυσμών του L. rigidum σε επίπεδο αγρού. Η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των εφαρμογών του glyphosate, του συνδυασμού του με στελεχοκοπή και μειγμάτων του με άλλα ζιζανιοκτόνα (pendimethalin, cycloxydim, flazasulfuron, chlorotoluron & diflufenican και fluazifop-p-butyl) πραγματοποιήθηκε σε τέσσερεις δενδροκομικές καλλιέργειες, όπου υπήρχε υψηλή πυκνότητα πληθυσμών L. rigidum και πραγματοποιούνταν συχνές εφαρμογές glyphosate. Για τα συνθετικά ζιζανιοκτόνα χρησιμοποιήθηκαν οι ακόλουθες δόσεις : glyphosate – 720 g δ.ο. ha-1, 1440 g δ.ο. ha-1, pendimethalin – 1365 g δ.ο. ha-1, cycloxydim – 200 g δ.ο. ha-1, flazasulfuron – 200 g δ.ο. ha-1, chlorotoluron – 1500 g δ.ο. ha-1 & diflufenican – 100 g δ.ο. ha-1 και fluazifop-p-buty – 150 g δ.ο. ha-1. Η αξιολόγηση εναλλακτικών μη χημικών μεθόδων σε σύγκριση με εφαρμογές glyphosate (720 g δ.ο. ha-1 και 1440 g δ.ο. ha-1) πραγματοποιήθηκε σε ελαιώνα επιβεβαιωμένου ανθεκτικού πληθυσμού L. rigidum. Για τις μη χημικές μεθόδους χρησιμοποιήθηκαν καλλιέργειες κάλυψης (κτηνοτροφικό μπιζέλι, κτηνοτροφικό μπιζέλι & βρώμη), εδαφοκάλυψη με σανό μηδικής και στελεχοκοπή. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων δόσης-απόκρισης επιβεβαίωσαν την ύπαρξη ανθεκτικότητας της λεπτής ήρας στα ζιζανιοκτόνα glyphosate και glufosinate. Αρχικά, επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη και προσδιορίστηκε το επίπεδο της ανθεκτικότητας της λεπτής ήρας στο ζιζανιοκτόνο glyphosate σε 6 ελληνικούς βιότυπους λεπτής ήρας από ελαιώνες, αμπελώνες και δενδρώνες εσπεριδοειδών στους νομούς Αιτωλοακαρνανίας, Βοιωτίας και Φθιώτιδας, αντίστοιχα. Συγκεκριμένα, οι δύο βιότυποι αναφοράς από την Αυστραλία και την Ισπανία (AUS.1 και SPN.2, αντίστοιχα) ήταν 14 έως 19 φορές πιο ανθεκτικοί, οι δύο από του τέσσερις ελληνικούς βιότυπους (ΑΙΤ.1 και ΒΟΙ.1) ήταν 7 έως 9 φορές και οι υπόλοιποι δύο (ΦΘΙ.3 και ΑΙΤ.15) ήταν 2 έως 3 φορές πιο ανθεκτικοί στο glyphosate σε σύγκριση με τον ευαίσθητο βιότυπο αναφοράς (ATT.S1). Παρομοίως, επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη και προσδιορίστηκε το επίπεδο της ανθεκτικότητας της λεπτής ήρας στο ζιζανιοκτόνο glufosinate σε 4 ελληνικούς βιότυπους λεπτής ήρας σε καλλιέργειες ροδιάς, μηλοειδών, εσπεριδοειδών και αμπελιού στις περιοχές της Στερεάς Ελλάδας και της Πελοποννήσου. Οι τιμές LD50 για τους επιβεβαιωμένους ανθεκτικούς βιότυπους ήρας AΙΤ.7 και ΦΘΙ.1 υπέδειξαν ανθεκτικότητα 15 και 13 φορές υψηλότερη σε σύγκριση με τον ευαίσθητο βιότυπο αναφοράς (ATT.S1). Αντίστοιχα ο δείκτης ανθεκτικότητας, βάσει LD50 τιμών, για τους βιότυπους ΒΟΙ.1 και ΚΟΡ.2 ήταν 5 και 2,5, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα της βιοχημικής μεθόδου του σικιμικού οξέος επιβεβαίωσαν τα αποτελέσματα των πειραμάτων δόσης απόκρισης του ζιζανιοκτόνου glyphosate, ως προς το επίπεδο ανθεκτικότητας. Συγκεκριμένα, οι βιότυποι ΑUS.1 και SPN.2 εμφάνισαν σημαντικά μικρότερες συγκεντρώσεις σικιμικού οξέος στις διαφορετικές συγκεντρώσεις glyphosate (0, 1, 10, 50, 500 και 1000 μΜ) σε σύγκριση με τον ευαίσθητο βιότυπο ATT.S1. Αντίθετα, οι ελληνικοί βιότυποι ΑΙΤ.1, ΒΟΙ.1, ΦΘΙ.3 και ΑΙΤ.15 ενώ είχαν πολύ μικρότερες συγκεντρώσεις σικιμικού οξέος στις μικρότερες συγκεντρώσεις glyphosate (0,1 και 10 μΜ), φάνηκε να μειώνουν σημαντικά τη διαφορά αυτή στις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις glyphosate (100, 500 και 1000 μΜ). Από τις μετρήσεις του δείκτη NDVI προέκυψε διαφοροποίηση των σχετικών τιμών μόνο στην περίπτωση που υπήρχε μεγάλη διαφορά στην ευαισθησία των βιότυπων και για τα δύο ζιζανιοκτόνα. Στην πειραματική δοκιμή που διεξήχθη σε δύο διαφορετικά επίπεδα θερμοκρασίας, 10/4°C και 16/10°C ημέρα/νύχτα, αντίστοιχα, οι επιβεβαιωμένοι ως ανθεκτικοί στο glyphosate βιότυποι δεν παρουσίασαν οποιαδήποτε συμπτώματα (π.χ. χλώρωση) 4 εβδομάδες μετά την εφαρμογή του ζιζανιοκτόνου στις υψηλότερες θερμοκρασίες, ενώ τα φυτά που διατηρήθηκαν σε χαμηλότερες θερμοκρασίας άρχισαν να εμφανίζουν συμπτώματα 2 εβδομάδες μετά την εφαρμογή. Σε αντίθεση με τον ευαίσθητο βιότυπο ATT.S1, οι ανθεκτικοί βιότυποι AUS.1, SPN.2, AIT.1, BOI.1 και ΦΘΙ.3 παρουσίασαν στατιστικά σημαντική μείωση του νωπού βάρους των φυτών ήρας μετά από εφαρμογή glyphosate και στις 3 δόσεις glyphosate όταν αναπτύχθηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίας ημέρας/νύχτας. Εξαίρεση αποτέλεσε ο ανθεκτικός βιότυπος ΑΙΤ.15. Στα πειράματα διερεύνησης πιθανού κόστους προσαρμοστικότητας, οι ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο glyphosate βιότυποι ήρας παρουσίασαν χαμηλότερη ανταγωνιστική ικανότητα σε σύγκριση με τον ευαίσθητο βιότυπο. Ωστόσο, προφανές κόστος προσαρμοστικότητας που να σχετίζεται με ανθεκτικότητα στο glyphosate δεν προέκυψε και για τους δύο ανθεκτικούς βιότυπους που εξετάστηκαν. Επίσης, αντικρουόμενα ήταν τα αποτελέσματα και ως προς την ανταγωνιστικότητα των βιότυπων ήρας προς το σιτάρι. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πρώτου πειράματος, οι βιότυποι ήρας εμφάνισαν υψηλότερο ανταγωνισμό προς το σιτάρι, ενώ στο δεύτερο πείραμα το σιτάρι παρουσίασε μεγαλύτερη ανταγωνιστική ικανότητα σε σύγκριση με τον ανθεκτικό και τον ευαίσθητο βιότυπο λεπτής ήρας. Τέλος, όσον αφορά το βάρος χιλίων σπόρων που μετρήθηκε στο δεύτερο πείραμα σειράς αντικατάστασης, στατιστικά σημαντική διαφορά καταγράφηκε μόνο στην αναλογία 75:25 του ευαίσθητου και ανθεκτικού βιότυπου, αντίστοιχα. Στις υπόλοιπες περιπτώσεις το μέσο βάρος χιλίων σπόρων που καταγράφηκε για τον ανθεκτικό πληθυσμό ήταν χαμηλότερο, χωρίς ωστόσο να παρατηρούνται στατιστικά σημαντικές διαφορές. Στις πειραματικές δοκιμές με εφαρμογές glyphosate χωρίς ή σε συνδυασμό με στελεχοκοπή και μειγμάτων του με άλλα ζιζανιοκτόνα, η εφαρμογή στελεχοκοπής παρουσίασε πολύ χαμηλό έλεγχο του Lolium rigidum. Η αποτελεσματικότητα αυξήθηκε όπου την εφαρμογή στελεχοκοπής ακολούθησε εφαρμογή glyphosate. Οι εφαρμογές της χαμηλότερης δόσης του glyphosate σε συνδυασμό με στελεχοκοπή, παρουσίασαν χαμηλή έως μέτρια αποτελεσματικότητα στους τρεις από τους τέσσερις αγρούς, αλλά σε συνδυασμό με την υψηλότερη δόση οδήγησαν σε πολύ υψηλά ποσοστά ελέγχου. Όσον αφορά τις επεμβάσεις του συνδυασμού του glyphosate με άλλα ζιζανιοκτόνα, η υψηλότερη αποτελεσματικότητα (100%) παρατηρήθηκε στην περίπτωση μείγματος glyphosate και cycloxydim. Εξαιρετικά υψηλός έλεγχος, όμως, επιτεύχθη και με τους συνδυασμούς glyphosate με τις δραστικές ουσίες flazasulfuron και fluazifop-p-butyl. Για τους συνδυασμούς με τα ζιζανιοκτόνα pendimethalin και chlorotoluron & diflufenican, στατιστικά υψηλότερη αποτελεσματικότητα υπήρξε μόνο στον έλεγχο των ανθεκτικότερων στο glyphosate πληθυσμών. Στην πειραματική δοκιμή σε ελαιώνα που αποσκοπούσε στην αξιολόγηση μη χημικών μεθόδων στο πλαίσιο διαχείρισης ενός ανθεκτικού στο glyphosate πληθυσμού ήρας, το τελικό ποσοστό ελέγχου από την εφαρμογή glyphosate σε δύο δόσεις (720 g δ.ο. ha-1 και 1440 g δ.ο. ha-1) δεν ξεπέρασε το 27%, επιβεβαιώνοντας την πολύ χαμηλή ευαισθησία του πληθυσμού στο glyphosate. Η επέμβαση της εδαφοκάλυψης περιόρισε αποτελεσματικά την εξάπλωση του ζιζανίου τις πρώτες 8 εβδομάδες, αλλά η υψηλή αποτελεσματικότητα δεν διατηρήθηκε έως τις 16 εβδομάδες λόγω φυσικής φθοράς του υλικού επίστρωσης. Η αποτελεσματικότητα των εφαρμογών της στελεχοκοπής ήταν χαμηλή σε όλες τις αξιολογήσεις που πραγματοποιήθηκαν, καθώς επαναλαμβανόμενες εφαρμογές στελεχοκοπής φάνηκε να είναι απαραίτητες. Την υψηλότερη αποτελεσματικότητα στον περιορισμό της επιβίωσης του ανθεκτικού βιότυπου, παρείχαν οι επεμβάσεις των καλλιεργειών κάλυψης με τελικά ποσοστά ελέγχου 78% και 82%, για το κτηνοτροφικό μπιζέλι και το κτηνοτροφικό μπιζέλι & τη βρώμη, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής επιβεβαιώνουν την αναγκαιότητα ολιστικής προσέγγισης του φαινομένου της ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα στο πλαίσιο της Ολοκληρωμένης Διαχείρισης Ζιζανίων. Για τον σχεδιασμό Προγραμμάτων Ολοκληρωμένης Διαχείρισης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη η βιολογία και η οικολογική προσαρμογή των ζιζανίων, καθώς και ο συνδυασμός όλων των διαθέσιμων μεθόδων. Περισσότερες παρόμοιες μελέτες σε διαφορετικές περιοχές και συνθήκες είναι αναγκαίες, ενώ τα αποτελέσματα τους πρέπει να μεταφέρονται και να προσαρμόζονται στα προγράμματα των παραγωγών στο πλαίσιο της αειφόρου γεωργίας.

Glyphosate is the most widely used herbicide for weed management in annual and perennial crops, as well as non-crop areas. However, glyphosate-resistant weeds are a growing challenge in agriculture worldwide, leading to additional management costs and losses in crop yield. In addition, the use of glufosinate, a herbicide used to manage glyphosate-resistant biotypes, has now been withdrawn from the European Union, while glufosinate-resistant weed populations have also been reported. A weed species with several resistance cases worldwide is ryegrass (Lolium spp.). The continued occurence of resistant weed biotypes makes weed control even more challenging in an environment of continuous withdrawal from synthetic herbicides. Early detection of herbicide-resistant biotypes before they become widespread is critical in weed resistance management. In the present thesis, 54 and 39 Lolium rigidum biotypes were examined as possible resistant to glyphosate and glufosinate, respectively. The evaluation was carried out with dose-response experiments and confirmed for glyphosate through the shikimic acid biochemical method. For the dose-response experiments of glyphosate and glufosinate, the following dose range was used: 0, x/8, x/4, x/2, x, 2x, 4x and 8x, where x was the recommended dose of each herbicide, i.e. 720 g a.i. ha-1 and 750 g a.i. ha-1, respectively. Also, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) measurements were investigated as a quick tool for glyphosate and glufosinate resistance confirmation. Furthermore, temperature effect on the susceptibility of resistant biotypes of ryegrass to glyphosate was investigated in pot experiments under controlled growth conditions. Resistant biotypes were studied for potential fitness cost due to glyphosate resistance. In more detail, the competitive ability of two confirmed resistant and one susceptible biotype was examined in two greenhouse experiments under greenhouse conditions. Plants were grown in pots in monoculture and in mixtures of different ratios (100:0, 75:25, 50:50, 25:75 and 0:100), but of the same seed density (578 plants m-2). The Replacement Series experimental design was used for both fitness cost experiments. Finally, in the framework of new practices of integrated weed management, mixtures of glyphosate with herbicides of different modes of action and alternative non-chemical methods were evaluated for the efficacy on managing resistant populations of L. rigidum on the field. The efficacy of glyphosate applications alone or combined with mowing and mixtures of other herbicides (pendimethalin, cycloxydim, flazasulfuron, chlorotoluron & diflufenican and fluazifop-p-butyl) was evaluated in four orchards of high L. rigidum population densities and where glyphosate was frequently applied. The following doses were used for the synthetic herbicides: glyphosate – 720 g a.i. ha-1, 1440 g a.i. ha-1, pendimethalin – 1365 g a.i. ha-1, cycloxydim – 200 g a.i. ha-1, flazasulfuron – 200 g a.i. ha-1, chlorotoluron – 1500 g a.i. ha-1 & diflufenican – 100 g a.i. ha-1 and fluazifop-p-buty – 150 g a.i. ha-1.The evaluation of alternative non-chemical methods compared to glyphosate applications (720 g a.i. ha-1 and 1440 g a.i. ha-1) was carried out in an olive grove where a confirmed resistant population of L. rigidum was present. Non-chemical methods included cover crops (forage pea, forage pea & oat), hay mulch and mowing. According to the results of dose-response experiments, the occurrence of L. rigidum resistance to glyphosate and glufosinate was confirmed. Firstly, the existence and the level of glyphosate resistance in 7 biotypes of L. rigidum from olives, vineyards and citrus in the prefectures of Etoloakarnania, Viotia and Fthiotida, respectively, were confirmed. In more detail, the two reference biotypes from Australia and Spain (AUS.1 and SPN.2, respectively) were 14- to 19- fold resistant, the two of the four Greek biotypes (AIT.1 and BOI.1) were 7- to 9- fold resistant and the other two (ΦΘΙ.3 and AIT.15) were 2- to 3- fold resistant to glyphosate compared to the susceptible reference biotype (ΑΤΤ.S1). Similarly, the existence and the level of glufosinate resistance in 4 biotypes of L. rigidum of pomegranate, apple and citrus crops and vineyards in the regions of Central Greece and the Peloponnese were confirmed. The LD50 values for the confirmed resistant biotypes AIT.7 and ΦΘΙ.1 indicated 15 and 13-fold higher resistant index compared to the susceptible reference biotype (ATT.S1). Accordingly, the resistance index, based on LD50 values, for biotypes BOI.1 and KOR.2 was 5 and 2.5, respectively. The results of the shikimic acid biochemical method were consistent with the results of the dose-response experiments of the herbicide glyphosate, in terms of the level of resistance. In particular, biotypes AUS.1 and SPN.2 showed significantly lower concentrations of shikimic acid at the different concentrations of glyphosate (0.1, 10, 50, 500 and 1000 μM) compared to the susceptible biotype ATT.S1. In contrast, the Greek biotypes AIT.1, BOI.1, ΦΘΙ.3 and AIT.15, with much lower shikimic acid concentrations at the lower glyphosate concentrations (0.1 and 10 μM), significantly reduced this difference at the higher concentrations of glyphosate (100, 500 and 1000 µM). Regarding NDVI measurements, different values were observed only in cases of high susceptibility differences in the two herbicides between biotypes. In the trial conducted at two different temperature levels (10/4°C and 16/10°C, day/night) no symptoms (e.g. chlorosis) were observed 4 weeks after application for the confirmed glyphosate-resistant biotypes grown at higher temperatures. However, plants of the same biotypes grown at lower temperature conditions exhibited symptoms 2 weeks after application. The resistant biotypes AUS.1, SPN.2, AIT.1, BOI.1 and ΦΘΙ.3, in contrast to the susceptible biotype ATT.S1, showed a statistically significant reduction in the fresh weight of the L. rigidum plants after glyphosate application at all 3 doses glyphosate when grown under low day/night temperatures. An exception was observed for the resistant biotype AIT.15. Regarding fitness cost experiments, the glyphosate resistant biotypes showed lower competitive ability compared to the susceptible biotype. However, there was no apparent fitness cost associated with glyphosate resistance for both resistant biotypes examined. Also, there were ambiguous results regarding the competitiveness of rigid ryegrass biotypes towards wheat in both experiments. In the first experiment, rigid ryegrass biotypes showed higher competition to wheat, while in the second one, wheat competitiveness to ryegrass was higher. Finally, regarding the thousand seed weight (TSW) measured in the second replacement series experiment, a statistically significant difference was recorded only in the ratio of 75:25 of the susceptible and resistant biotype, respectively. In the other proportions, the average thousand seed weight recorded for the resistant population was lower, however without statistically significant differences being observed. In the experimental trials of glyphosate, applications in combination or not with mowing and mixtures with other herbicides, mowing application couldn't control L. rigidum. Efficacy was increased where mowing was followed by glyphosate application. Application of the lowest rate of glyphosate combined with mowing provided low to moderate efficacy in three of the four fields, but combined with the highest rate resulted in high efficacy results. Regarding the treatments of mixtures of glyphosate with other herbicides, the highest efficacy (100%) was observed in the case of a glyphosate and cycloxydim mixture. Nevertheless, high control was also achieved with the mixture of glyphosate and the active substances flazasulfuron and fluazifop-p-butyl. Mixtures with the herbicides pendimethalin and chlorotoluron & diflufenican provided statistically higher efficacy only for the most resistant populations. In the olive grove trial for the evaluation of non-chemical methods for the glyphosate-resistant ryegrass population management, the final control of glyphosate application in both rates (720 g a.i. ha-1 and 1440 g a.i. ha-1) did not exceed 27%. Thus, the low sensitivity of the population to glyphosate was confirmed. Mulch treatment effectively limited weed spread in the first 8 weeks, but high efficacy was not maintained up to 16 weeks due to natural wear of the mulch material. Efficacy of mowing application was low in all evaluations carried out, as repeated applications of mowing are regarded as necessary. The highest efficacy in limiting the survival of the resistant biotype was provided by cover crop treatments with final control rates of 78% and 82%, for forage pea and forage pea & oat, respectively. The results of the present thesis confirm the necessity of a holistic approach to the resistance to herbicides as a part of Integrated Weed Management. The design of Integrated Management Programs should take into account the biology and ecological adaptation of weeds, as well as the combination of all available methods. More similar studies in different regions and conditions are necessary, while their results should be transferred and adapted to producers' programs in the framework of sustainable agriculture.