对于农民来说，保护田地免受害虫和瘟疫的侵害是一场持续不断的、多线作战的战斗。许多昆虫和人类一样喜欢同一种植物，病原微生物会感染叶子、嫩芽和根部。此外，还有杂草与农作物争夺土壤和阳光。
尽管学术界和公司正在寻找技术替代方案，例如用生物化合物制成的喷雾剂，但北卡罗来纳州立大学研究人员最近的一项综述警告说，社会可能无法通过科学方法摆脱这个棘手的问题。作者写道，“害虫抗药性的进化很有可能超过人类的创新速度。” 作者在发表于Science杂志的综述中补充说，解决这种情况需要资助机构、监管机构、农民和其他人之间的集体努力。“我们需要从不仅仅是单一技术修复的角度来处理问题，”共同作者、北卡罗来纳州立大学基因工程与社会中心联合主任詹妮弗·库兹马说。虽然联邦层面似乎不太可能很快采取监管行动，但正在进行几项努力，以找出如何解决这个问题。
除草剂抗性至少可以追溯到 20 世纪 50 年代。亚利桑那大学的农业和资源经济学家乔治·弗里斯沃尔德说，杂草控制是一个需要集体行动的集体问题的观点是最近才出现的，他没有参与新的综述。“人们认为杂草不像昆虫害虫那样容易移动，”弗里斯沃尔德说。“但是，越来越多的研究表明，即使它们不像昆虫那样容易移动，但它们仍然足够移动”以传播抗性。
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除草剂抗性可以通过多种不同的方式发挥作用；以抗草甘膦的豚草（Amaranthus palmeri），或称猪草为例。草甘膦通过靶向植物中的一种关键蛋白质发挥作用。大多数植物都有两个基因拷贝来制造这种蛋白质。但抗性猪草已经进化到拥有 5 到 160 个拷贝，这意味着它可以制造更多的蛋白质，因此更难杀死。更糟糕的是，一株猪草植物可以产生 50 万颗种子，每颗种子都具有发芽成更耐寒杂草的遗传机制。在包括明尼苏达州和阿肯色州在内的一些州，抗除草剂猪草非常顽固，以至于农民不得不雇用工人手工采摘或用喷灯烧除杂草。
就在去年，弗里斯沃尔德和美国农业部农业研究服务处的生态学家亚当·戴维斯撰写了一篇论文，认为除草剂只是一种暂时的解决方案——而且，可能是一种大约每世纪出现一次的技术。弗里斯沃尔德和戴维斯认为，与其假设会开发出有效的新除草剂，不如对杂草控制采取更长远的眼光，一次采用多种方法——例如轮作和遏制杂草种子的传播。“我们非常强烈地发出了警报，”戴维斯说。
北卡罗来纳州立大学团队的综述表明，政府监管和补贴——例如环境保护署已经实施以遏制杀虫剂抗性的法规，以及鼓励轮作的联邦补贴——可以解决除草剂抗性问题。但这两种方法都需要政治上的支持，鉴于环保署目前的放松管制趋势和陷入僵局的农业法案谈判，这似乎不太可能。
另一种选择可能是推动联邦政府资助大规模农业研究——例如，观察数千英亩土地上的抗性，以了解其如何在农场和景观中传播。“如果资助机构投入更多资金来研究问题，而监管机构更倾向于采取行动，我们将有证据来支持哪种行动是合适的，”库兹马说。
戴维斯和弗里斯沃尔德是美国农业部和学术界之间正在进行的关于除草剂抗性的合作项目的一部分，该项目横跨南部、大西洋中部和中西部上游的 15 个州——这是首次如此大规模地探索杂草控制的努力之一。该项目的一部分重点是澳大利亚的一种名为哈灵顿种子破坏机的机器，它可以拖在联合收割机后面，捕捉并粉碎杂草种子。科学家们正在各种物种上测试该机器，包括猪草。他们还在研究该机器如何与其他技术（包括除草剂和轮作）相结合，因为杂草会进化出抵抗任何单一方法的能力。
北卡罗来纳州立大学团队表示，农民及其社区也必须制定一些关于除草剂使用的规则。需要开展工作，以探索农民如何看待与农药抗性相关的风险；答案可能有助于以一种使农业社区更愿意尝试这些想法的方式来调整想法。“这些问题实际上是在农业社区内部”以及化学公司产生的，俄勒冈州立大学的杂草科学家卡罗尔·马洛里-史密斯说，她没有参与这项综述。“农业界和这些私营企业应该有责任做出一些良好的管理决策，而无需受到激励才能这样做。”
有几个新的和现有的农民网络正在努力在地方和区域层面解决这个问题。例如，IDEA 农场网络（一个由伊利诺伊州的农民、科学家、非政府组织、公司和消费者组成的合作组织）定期举行会议，讨论农业问题——包括降低除草剂使用量的策略，例如种植覆盖作物。爱荷华州害虫抗性管理计划有一个新项目，专门致力于除草剂抗性，该项目将包括一个由农民、土地所有者、公司、科学家和其他人组成的网络。在阿肯色州，一个名为零容忍的社区项目在几年前启动，一直在传播控制猪草的技巧。其中包括确定农业社区的当地领导者，让种植者加入，并帮助他们相互监督，以确保他们正在使用最佳实践。
尽管采取了这些步骤，但抗药性仍将是一个问题。最大的挑战可能是让足够多的农民采用研究最终建议需要的任何做法。“一些种植者仍在等待灵丹妙药，”弗里斯沃尔德说，“技术会让他们摆脱困境。”