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除草剤（米国: / ˈ ɜːr b ɪ s aɪ d z /、英国: / ˈ h ɜːr -/）は、雑草としても知られる望ましくない植物を制御するために使用される物質です。[ 1 ]選択性除草剤は、目的の作物を比較的無傷のままにして特定の雑草種を制御しますが、非選択性除草剤（「全除草剤」と呼ばれることもあります）は、植物を無差別に殺します。[ 2 ]除草剤、窒素肥料、改良品種の複合効果により、1900年から2000年の間に主要作物の収量（1エーカーあたり）は3～6倍に増加しました。[ 3 ]
2012年の米国では、除草剤使用量の約91%が重量ベースで農業に使用されました。[ 4 ] : 12 2012年の世界の農薬支出総額は約247億米ドルに達し、そのうち除草剤が約44%を占め、最大の割合を占め、次いで殺虫剤、殺菌剤、燻蒸剤が続きました。[ 4 ] : 5除草剤は林業でも使用されており、[ 5 ]特定の製剤は皆伐後に針葉樹を優先して広葉樹を抑制することがわかっています。 [ 6 ]また、牧草地システムでも使用されています。
除草剤が広く使用されるようになる前は、土壌のpH、塩分濃度、または肥沃度レベルを変更するなどの耕種的防除が雑草防除に使用されていました。 [ 7 ]耕起や湛水などの機械的防除も雑草防除に使用されていました。19世紀後半から20世紀初頭にかけては、硫酸、ヒ素、銅塩、灯油、塩素酸ナトリウムなどの無機化学物質が雑草防除に使用されていましたが、これらの化学物質は有毒、可燃性、または腐食性があり、高価で雑草防除に効果がありませんでした。[ 8 ] [ 9 ]
第二次世界大戦中、除草剤の戦争での使用の可能性について英国と米国で独自に行われた研究の結果、大きなブレークスルーが起こりました。[ 10 ]化合物2,4-Dは、インペリアル・ケミカル・インダストリーズのWGテンプルマンによって初めて合成されました。1940年、インドール酢酸とナフタレン酢酸に関する彼の研究は、 「成長促進物質を適切に適用すれば、作物に害を与えることなく穀物の特定の広葉雑草を枯らすことができる」ことを示しました。[ 11 ] [ 12 ]ただし、これらの物質は高価すぎ、微生物による分解のため土壌中での寿命が短すぎたため、実用的な農業用途には適していませんでした。1941年までに、彼のチームは2,4-Dを含む、より低コストでより効果的な同じ効果を達成できる幅広い化学物質の合成に成功しました。[ 13 ]同年、米国のR.ポコルニーも同様の成果を上げました。[ 14 ]独立して、ロザムステッド実験ステーションで働いていたユダ・ヒルシュ・クアステル率いるチームも同じ発見をした。クアステルは農業研究評議会（ARC）から作物収量を向上させる方法を発見するよう依頼されていた。土壌を不活性物質ではなく動的なシステムとして分析することで、灌漑などの技術を応用することができた。クアステルは、さまざまな植物ホルモン、阻害剤、その他の化学物質が土壌中の微生物の活動に及ぼす影響を定量化し、植物の成長への直接的な影響を評価することができた。このユニットの全作業は秘密にされたが、2,4-D化合物を含むいくつかの発見は戦後商業利用のために開発された。[ 15 ]
1946年に2,4-Dが市販されると、初めて成功した選択性除草剤となり、農業生産に世界的な革命をもたらしました。2,4-Dは双子葉植物（広葉植物）を枯らしますが、ほとんどの単子葉植物（イネ科植物）には影響を与えないため、小麦、トウモロコシ、米、および同様の穀物作物の雑草防除を大幅に向上させることができました。2,4-Dの低コストは今日でも使用が継続される理由となっており、世界で最も一般的に使用されている除草剤の1つです。[ 16 ]他の酸性除草剤と同様に、現在の製剤はアミン塩（多くの場合トリメチルアミン）または親化合物の多くのエステルのいずれかを使用しています。
アトラジンを含むトリアジン系除草剤は1950年代に導入されました。現在では、地下水汚染に関して最も懸念される除草剤群として知られています。アトラジンは、中性以上のpHの土壌に散布されると、数週間以内には容易に分解されません。アルカリ性の土壌条件下では、降雨後の土壌水によってアトラジンが地下水面まで土壌層に運ばれ、前述のような汚染を引き起こす可能性があります。このように、アトラジンは「残留性」を持つと言われており、これは一般的に除草剤にとって望ましくない性質です。
グリホサートは1950年代に初めて製造されましたが、その除草活性が認識されたのは1960年代になってからです。1971年にラウンドアップとして販売されました。[ 17 ]グリホサート耐性作物の開発以来、グリホサートは栽培作物の選択的雑草防除に広く使用されています。除草剤と耐性種子の組み合わせは、1990年代後半の種子および化学産業の統合に貢献しました。
農業や園芸で使用される現代の除草剤の多くは、散布後短期間で分解されるように特別に配合されている。
除草剤は、その活性、散布時期、散布方法、作用機序、化学構造など、さまざまな方法で分類／グループ化することができる。
除草剤の化学構造は、その有効性に最も大きな影響を与える。2,4-D、メコプロップ、ジカンバは多くの広葉雑草を防除するが、芝草には効果がない。[ 18 ]
化学添加物は選択性に影響を与える。界面活性剤は噴霧液の物理的性質と除草剤の全体的な植物毒性を変化させ、移行性を高める。除草剤セーフナーは作物の除草剤耐性を高めつつ、除草剤が雑草にダメージを与えることを可能にすることで選択性を向上させる。
選択性は、適用状況と適用方法によって決まります。気候要因は、湿度、光、降水量、温度など、吸収に影響を与えます。葉面散布された除草剤は、高湿度下では噴霧液滴の乾燥時間が長くなり、クチクラの水分量が増加するため、葉に浸透しやすくなります。強い光は一部の除草剤を分解し、葉のクチクラを厚くして吸収を妨げる可能性があります。降水は葉面散布された除草剤の一部を洗い流したり除去したりする可能性がありますが、土壌散布された除草剤の根からの吸収を増加させます。干ばつストレスを受けた植物は、除草剤の移行が起こりにくくなります。温度が上昇すると、除草剤の効果が低下する可能性があります。非常に寒い天候では、吸収と移行が低下する可能性があります。
非選択性除草剤は、一般に落葉剤として知られており、工業用地、廃棄物処理場、鉄道、鉄道の土手などを清掃するために使用されます。パラコート、グルホシネート、グリホサートは非選択性除草剤です。[ 18 ]
除草剤は、散布後短期間（数週間または数か月以内）で中和される場合、残留活性が低いと表現されます。これは通常、降雨または土壌中の反応によるものです。残留活性が高いと表現される除草剤は、土壌中で長期間効力を維持します。化合物によっては、残留活性によって土壌がほぼ永久的に不毛になることがあります。[ 19 ]
除草剤は、植物の成長を支える生化学的機構を阻害します。除草剤は、しばしば天然の植物ホルモン、酵素基質、および補因子を模倣します。そして、標的植物の代謝を阻害します。除草剤は、一般的に同じ作用部位クラスの除草剤は感受性植物に同様の症状を引き起こすため、作用部位に基づいて分類されることがよくあります。除草剤耐性管理をより効果的に行うことができるため、除草剤の作用部位に基づく分類が望ましいです。[ 18 ]作用機序（MOA）による分類は、散布後に植物内で影響を受ける最初の酵素、タンパク質、または生化学的ステップを示します。
メカニズムに基づく分類に加えて、除草剤は化学構造またはモチーフに基づいて分類されることが多い。類似の構造タイプは同様の方法で作用する。たとえば、アリールオキシフェノキシプロピオン酸系除草剤（ジクロホップ、クロラジホップ、フルアジホップ）はすべてACCase阻害剤として作用すると思われる。[ 20 ]イネ科雑草に使用されるいわゆるシクロヘキサンジオン系除草剤には、シクロキシジム、クレトジム、トラルコキシジム、ブトロキシジム、セトキシジム、プロフォキシジム、メソトリオンなどの市販製品が含まれる。[ 27 ]除草剤の化学ファミリーのグループ分けを知ることは、作用部位に対する耐性を管理するための短期的な戦略として役立つ。[ 28 ]フェノキシ酢酸は天然のオーキシンであるインドール酢酸（IAA）を模倣する。このファミリーには、 MCPA、2,4-D、2,4,5-T、ピクロラム、ジカンバ、クロピラリド、トリクロピルが含まれます。
アメリカ雑草科学会（WSSA）と除草剤耐性世界穀物（HRAC）システムを使用して、除草剤は作用機序によって分類されます。[ 29 ]最終的に、除草剤耐性対策委員会（HRAC）[ 30 ]とアメリカ雑草科学会（WSSA）[ 31 ]が分類システムを開発しました。[ 32 ] [ 33 ] WSSAとHRACシステムのグループは番号と文字で指定され、ユーザーに除草剤の作用機序を認識させ、耐性管理のためのより正確な推奨事項を提供します。[ 34 ]
ほとんどの除草剤は、地上機器を使用して水性スプレーとして散布されます。地上機器の設計は様々ですが、広い面積には、長さ60～120フィート（18～37メートル）の長いブームを備え、 20～ 30インチ（510～760ミリメートル）間隔でスプレーノズルが配置された自走式噴霧器を使用できます。牽引式、手持ち式、さらには馬牽引式の噴霧器も使用されます。広い面積では、ヘリコプターや飛行機を使用して空中散布したり、灌漑システム（ケミゲーションとして知られる）を通して除草剤を散布することもあります。
除草剤を染み込ませた芯をブームから吊り下げ、背の高い雑草の先端を横切るように引きずったり転がしたりする除草ワイピングも使用できます。これにより、背の高い草地雑草を直接接触させて処理することができ、下の草地にある関連するが望ましい背の低い植物に影響を与えることはありません。この方法の利点は、スプレーの飛散を防ぐことです。ウェールズでは、水路のMCPA濃度を下げるために、2015年に無料の除草ワイパーレンタルを提供する制度が開始されました。 [ 35 ]
林業では、樹木と一年生作物の高さが似ているため、雑草との競合という同様の問題が生じる初期成長段階ではほとんど違いがない。しかし、一年生作物とは異なり、その後は施用はほとんど不要となり、主に木材作物の生産的な経済サイクル間の遅延を短縮するために使用される。[ 36 ]
除草剤の揮発や飛散により、特に風の強い状況下では、除草剤が近隣の畑や植物に影響を与える可能性があります。また、誤って別の畑や植物に散布してしまう場合もあります。
除草剤戦争では化学物質が使用されるが、その主な目的は農業食料生産を妨害したり、敵に隠れ場所や遮蔽物を提供する植物を破壊したりすることである。マラヤ非常事態の間、イギリス連邦軍はマラヤ国民解放軍（MNLA）の反乱軍から隠れ場所や潜在的な食料源を奪い、ジャングルから追い出すために、マレーシアの田園地帯に除草剤と枯葉剤を散布した。除草剤と枯葉剤の散布は、待ち伏せを防ぐためにジャングルの小道を間引くことと、MNLAが活動している地域の農地を破壊して潜在的な食料源を奪うという二重の目的を果たした。この過程の一環として、除草剤と枯葉剤はイギリス空軍の航空機からも散布された。[ 37 ]
ベトナム戦争中に米軍が除草剤を化学兵器として使用したことは、ベトナムの人々と化学物質を扱った米兵に目に見える長期的な影響を残した。 [ 38 ] [ 39 ]南ベトナムの森林の20%以上と耕作地の3.2%が、戦争中に少なくとも1回散布された。[ 40 ]ベトナム政府は、ベトナムで最大400万人が枯葉剤に曝露し、最大300万人がエージェントオレンジによって病気になったと述べている[ 41 ] 。一方、ベトナム赤十字社は、最大100万人がエージェントオレンジへの曝露の結果として障害を負ったり健康上の問題を抱えたりしたと推定している。[ 42 ]米国政府はこれらの数字は信頼できないと述べている。[ 43 ]
除草剤の種類が多く、意図しないものも含め、無数の潜在的な標的が存在するため、除草剤の健康および環境への影響については多くの疑問が存在する。例えば、1995年に2,4-Dの発がん性に関する研究をレビューした13人の科学者からなる委員会は、2,4-Dがヒトに癌を引き起こす可能性について意見が分かれた。[ 44 ] 1992年時点ではフェノキシ系除草剤に関する研究は、これらの除草剤による多くの種類の癌のリスクを正確に評価するには少なすぎたが、これらの除草剤への曝露が軟部組織肉腫や非ホジキンリンパ腫のリスク増加と関連しているという証拠はより強力であった。[ 45 ]広く使用されている除草剤であるパラコートへの曝露は、パーキンソン病の発症と強く関連している。[ 46 ]
毒性
除草剤の毒性は大きく異なります。急性毒性は短期的な曝露による影響であり、慢性毒性は長期的な環境または職業的曝露によるものです。除草剤に対する世間の疑念の多くは、急性毒性に関する妥当な記述と、推奨使用量における慢性毒性の欠如に関する同様に妥当な記述を混同しています。たとえば、タロウアミン補助剤を含むグリホサート製剤は急性毒性がありますが、米国保健省が23年以上にわたって9万人の農家家族を対象に行った大規模な調査では、その使用と癌などの健康問題との相関関係は見られませんでした。[ 47 ]つまり、この調査は慢性毒性の欠如を示していますが、除草剤の急性毒性を疑うことはできません。
健康への影響
除草剤の中には、皮膚の発疹から死に至るまで、さまざまな健康被害を引き起こすものがあります。その影響は、意図的または非意図的な直接摂取、不適切な散布による除草剤が人や野生生物に直接接触すること、空中散布の吸入、ラベルに記載された収穫前期間前の食品摂取などによって生じる可能性があります。特定の条件下では、特定の除草剤が浸出や表面流出によって運ばれ、地下水や遠く離れた地表水源を汚染することがあります。一般的に、除草剤の輸送を促進する条件には、激しい嵐（特に散布直後）や、除草剤を吸着または保持する能力が限られている土壌などがあります。輸送の可能性を高める除草剤の特性には、残留性（分解に対する抵抗性）や高い水溶性などがあります。[ 48 ]
汚染
フェノキシ系除草剤がTCDDなどのダイオキシンで汚染されている事例が報告されている。[ 49 ]研究では、このような汚染により、これらの除草剤への職業的曝露後にがんリスクがわずかに上昇することが示唆されている。[ 50 ]トリアジンへの曝露は、乳がんリスクの増加との関連性が示唆されているが、因果関係は依然として不明である。[ 51 ]
虚偽の主張
除草剤メーカーは、製品の安全性について虚偽または誤解を招くような主張をすることがあります。化学メーカーのモンサント社は、ニューヨーク州司法長官のデニス・ヴァッコの圧力により広告を変更することに同意しました。ヴァッコは、ラウンドアップを含む同社のスプレー式グリホサート系除草剤が食塩よりも安全で、哺乳類、鳥類、魚類に対して「実質的に無毒」であるという誤解を招く主張について苦情を申し立てました（ただし、実際にそのような主張があったという証拠を見つけるのは困難です）。[ 52 ]ラウンドアップは有毒であり、85～200mlの量を摂取した後に死亡に至った例もありますが、500mlもの量を摂取しても軽度または中程度の症状しか出なかった例もあります。[ 53 ] Tordon 101の製造元( Dow AgroSciences 、 Dow Chemical Companyの所有) は、ラットを用いた研究で有効成分であるピクロラムの強い発がん性を示す証拠があるにもかかわらず、[ 54 ] Tordon 101 は動物や昆虫に影響がないと主張している。[ 55 ] [ 56 ]
除草剤の使用は一般的に、環境の多くの側面に悪影響を及ぼします。昆虫、非標的植物、動物、水生生態系は除草剤によって深刻な被害を受ける可能性があります。その影響は非常に多様です。
生物蓄積は陸上環境[ 57 ]と水生環境[ 58 ]の両方で懸念されており、除草剤の種類と条件の両方に大きく依存します。たとえば、1977年の研究では、暗い水槽で飼育された魚は、明るい水槽で飼育された魚よりもトリフルラリンを14倍多く生物蓄積しました。[ 59 ]
アトラジンと2,4-ジクロロフェノキシ酢酸は、水生生物の生殖行動に影響を与えるとして非難されることが多い。2008年のレビューでは、アトラジンに関してはこの主張を裏付けるデータはないと結論づけられたが[ 60 ] 、その後の研究では、これらの除草剤は水生植物、無脊椎動物、脊椎動物に悪影響を及ぼし、土壌中の微生物群集を破壊することが分かっている[ 58 ] 。
鳥類の個体数は、除草剤による被害を示す多くの指標の 1 つです。観察される影響のほとんどは、毒性によるものではなく、鳥類が食料や住処として依存する種の生息地の変化や個体数の減少によるものです。[ 61 ]皆伐後に特定の種類の成長を促進するために使用される林業における除草剤の使用は、鳥類の個体数の大幅な減少を引き起こす可能性があります。鳥類に対する毒性が低い除草剤を使用した場合でも、鳥類が依存する多くの種類の植生の個体数を減少させます。[ 36 ]英国の農業における除草剤の使用は、除草剤によって枯死した雑草に依存する種子食鳥類の減少と関連付けられています。[ 62 ]新熱帯農業地域における除草剤の多用は、越冬する渡り鳥にとってそのような農地の有用性を制限する多くの要因の 1 つとなっています。[ 63 ]
除草剤による雑草防除における大きな問題点の1つは、植物が除草剤耐性を進化させ、標的植物に対して除草剤の効果を失わせる能力である。既知の31種類の除草剤作用機序のうち、雑草は21種類に対して耐性を進化させている。268種の植物が少なくとも1回は除草剤耐性を進化させていることが知られている。[ 64 ]除草剤耐性は1957年に初めて観察され、それ以来、世界中の30科の雑草種で繰り返し進化している。[ 65 ]除草剤に対する雑草の耐性は、世界中の作物生産において大きな懸念事項となっている。[ 66 ]
除草剤耐性は、過剰使用と、影響を受ける雑草に対する強い進化圧力に起因することが多い。[ 67 ]雑草が耐性を進化させる進化圧力の原因となる農業慣行は3つある。単作、除草剤以外の雑草防除方法の無視、雑草防除に1種類の除草剤に依存することである。[ 68 ]耐性を最小限に抑えるため、複数の作用機序を持つ除草剤を使用するローテーション除草剤散布プログラムが広く推進されている。[ 28 ]特に、グリホサート耐性は、グリホサートの使用が始まった当初、雑草防除に継続的かつ強く依存されていたため、急速に進化した。 [ 69 ]これにより、雑草に非常に強い選択圧がかかり、グリホサート耐性を付与する突然変異が存続し、広がることを促した。[ 70 ]
しかし、2015年に行われた大規模な研究では、輪作の結果として除草剤耐性が増加することが示され、代わりに複数の除草剤を混合して同時散布することが推奨されました。2023年現在、特に非標的部位の耐性の増加を考慮すると、除草剤の混合の有効性も疑問視されています。[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]
植物は比較的早い段階でアトラジンやALS阻害剤に対する耐性を獲得したが、近年ではグリホサート耐性が劇的に増加している。ヒメムカシヨモギはグリホサート耐性を獲得した雑草の一つである。[ 74 ]グリホサート耐性雑草は、米国の一部の州の大豆、綿花、トウモロコシ農場の大部分に存在している。他の複数の除草剤に耐性を持つ雑草が広がっている。商業化が近い新しい除草剤はほとんどなく、分子作用機序に耐性のないものはない。ほとんどの除草剤ではすべての雑草を駆除できないため、農家は耐性雑草の発生を阻止するために作物と除草剤をローテーションしている。
2008～2009年にミズーリ州41郡の144のウォーターヘンプ集団を調査したところ、69%にグリホサート耐性が認められた。2011年と2012年にアイオワ州全域の約500か所で採取された雑草では、ウォーターヘンプサンプルの約64%にグリホサート耐性が認められた。2023年現在、58種の雑草がグリホサート耐性を獲得している。[ 75 ]全く異なる生物学的作用機序を持つ複数の除草剤に耐性を持つ雑草が増加している。ミズーリ州では、ウォーターヘンプサンプルの43%が2種類の除草剤に耐性があり、6%が3種類、0.5%が4種類に耐性があった。アイオワ州では、ウォーターヘンプサンプルの89%が2種類以上の除草剤に耐性があり、25%が3種類、10%が5種類に耐性がある。[ 69 ]
2023年現在、6種類の異なる除草剤作用機序に耐性を持つパルマーアマランサスが出現している。 [ 76 ] 2020年に米国テネシー州のゴルフコースから採取された一年生ブルーグラスは、7種類の除草剤に同時に耐性を持つことが判明した。 [ 77 ]リジッドライグラスと一年生ブルーグラスは、最も多くの除草剤作用機序に耐性を持つことが確認されている種として共通しており、どちらも12種類の異なる作用機序に耐性を持つことが確認されている。ただし、この数は、ある時点でその種に出現したことが知られている除草剤耐性の形態の数を指しており、1つの植物で同時に発見された形態の数ではない。[ 70 ] [ 78 ]
2015年、モンサントはジカンバとグリホサートの両方に耐性のある作物種子品種を発売し、作物に害を与えることなく畑でより多くの種類の除草剤を使用できるようにした。ジカンバ耐性種子の発売から5年後の2020年までに、ジカンバ耐性パルマーアマランサスの最初の例が1か所で発見された。[ 79 ]
除草剤が干渉する生物学的メカニズムに関与する遺伝子に突然変異が生じると、これらの突然変異によって除草剤の作用機序が効果的に機能しなくなることがあります。これは標的部位抵抗性と呼ばれます。植物にとって最も有益な効果をもたらす特定の突然変異は、別々の事例で発生し、抵抗性雑草集団全体で優勢になることが示されています。これは収斂進化の一例です。[ 65 ]除草剤抵抗性をもたらす突然変異の中には、植物の他の生存能力を低下させる適応度コストを伴うものもありますが、時間の経過とともに、最もコストの低い突然変異が雑草集団で優勢になる傾向があります。[ 65 ]
近年、非標的部位抵抗性の事例がますます多く見られるようになっている。例えば、植物が除草剤が植物細胞に入る前に中和する酵素を生成できる例（代謝抵抗性）などである。この種の抵抗性は特に厄介で、植物は祖先が直接曝露されたことのない除草剤に対して非標的部位抵抗性を発達させることができる。[ 79 ]
除草剤に対する耐性は、以下の生化学的メカニズムのいずれかに基づいている可能性があります。[ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]
植物が複数の除草剤に対して同時に耐性を示す場合、以下の用語も使用されます。
農業における大きな懸念事項である除草剤耐性のため、多くの製品は作用機序の異なる除草剤を組み合わせて使用している。総合的病害虫管理では、除草剤を他の害虫防除方法と併用することがある。
総合的雑草管理 (IWM) アプローチでは、雑草と闘い、耐性を阻止するためにいくつかの戦術が用いられます。このアプローチでは除草剤への依存度が低いため、選択圧は軽減されるはずです。[ 84 ]除草剤以外の雑草防除方法を含む多様な雑草防除方法に頼ることで、雑草が耐性を進化させるための選択圧を低くすることができます。研究者らは、除草剤耐性に対抗するために除草剤をさらに使用するだけでは、「進化が勝つ可能性が最も高い」と警告しています。[ 68 ] 2017 年に、USEPA は、農薬登録者に必要な農薬耐性管理ラベルに関するガイダンスを提供する改訂版農薬登録通知 (PRN 2017-1) を発行しました。この要件はすべての従来型農薬に適用され、エンドユーザーに農薬耐性の管理に関するガイダンスを提供することを目的としています。[ 85 ] USEPAの耐性管理ラベル表示ガイダンスに準拠した完全なラベルの例は、2022年に更新された除草剤クロランスラムメチルのサンプルラベルで見ることができます。 [ 86 ]
除草剤投入量を経済的閾値レベルに最適化することで、不必要な除草剤の使用を避け、選択圧を軽減することができます。除草剤は、その効果を最大限に発揮するために、散布時期、投与量、散布方法、土壌および気候条件が最適となるようにする必要があります。英国では、アロペクルス・ミオスロイデス（スズメノテッポウ）やアベナ属（カラスムギ）などの部分的に抵抗性のあるイネ科雑草は、2～3葉期に除草剤を散布すれば十分に防除できることが多いですが、2～3分げつ期に散布すると効果が大きく低下することがあります。パッチ散布、つまり畑のひどく雑草が蔓延している部分だけに除草剤を散布することも、除草剤の総使用量を削減するもう1つの方法です。[ 84 ]
耐性が最初に疑われたり確認されたりした場合、代替手段の有効性が最初に検討される可能性が高い。単一の除草剤グループに対する耐性がある場合、他のグループの除草剤を使用することで、少なくとも短期的には、簡単かつ効果的な解決策が得られる可能性がある。例えば、多くのトリアジン耐性雑草は、ジカンバやグリホサートなどの代替除草剤の使用によって容易に防除されている。[ 84 ]
作用機序の異なる2種類以上の除草剤を使用することで、耐性遺伝子の選択を抑制できる。理想的には、混合剤の各成分は以下の条件を満たすべきである。
混合物がこれらの特性をすべて備えている可能性は低いが、最初に挙げた2つが最も重要である。混合物は長期的には両方の成分に対する耐性を選択的に獲得するリスクがある。混合物と比較して2種類の除草剤を連続して使用する実用的な利点の1つは、各散布の間に十分な時間が経過すれば、各除草剤成分の有効性をより適切に評価できることである。連続使用の欠点は、2回に分けて散布する必要があり、後の散布は最初の散布を生き残った雑草に対して効果が低い可能性があることである。これらの雑草が耐性を持っている場合、連続使用の2番目の除草剤は、最初の散布で損傷を受けたが枯死しなかった感受性植物を枯死させ、より大きく影響の少ない耐性植物を生き残らせることで、耐性個体の選択を増加させる可能性がある。これは、作用機序の異なる除草剤であるメコプロップを含む連続使用が定期的に行われているにもかかわらず、最近（2000年）スコットランドでALS耐性のハナシノブが進化してきた理由の1つとして挙げられている。[ 84 ]
有機除草剤という用語は、有機農業を目的とした除草剤を意味するようになりました。天然除草剤で合成除草剤の効果に匹敵するものはほとんどありません。[ 87 ]また、クルミ属（クルミ）やニワウルシなど、植物自体が除草剤を生成するものもあります。このような天然除草剤の作用やその他の関連する化学的相互作用は、アレロパシーと呼ばれます。これらの薬剤の適用性は不明です。
1970年代に多くのオーストラリアの羊農家が牧草地で小麦だけを栽培し始めた後、除草剤耐性はオーストラリア農業で深刻な問題となった。導入されたライグラスの品種は羊の放牧には適しているが、小麦と激しく競合する。ライグラスは非常に多くの種子を生産するため、放置すると畑を完全に覆い尽くしてしまう可能性がある。除草剤は優れた防除効果を発揮し、耕起の必要性が減るため土壌の破壊を軽減した。わずか10年余りで、ライグラスや他の雑草は耐性を獲得し始めた。これに対応して、オーストラリアの農家は方法を変えた。[ 88 ] 1983年までに、ライグラスの一部は、アセチルCoAカルボキシラーゼと呼ばれる酵素を阻害する除草剤ファミリーであるホーグラス（ジクロホップメチル）に対して耐性を持つようになった。[ 88 ] [ 89 ]
ライグラスの個体群は大きく、農家が多くの品種を植えていたため、遺伝的多様性も大きかった。ライグラスは風によって交配されるため、遺伝子は頻繁にシャッフルされる。その分布を制御するために、農家は安価なホエグラスを散布し、選択圧を生み出した。さらに、農家は費用を節約するために除草剤を希釈することがあり、その結果、一部の植物が散布後も生き残った。耐性が現れると、農家はアセトラクテートシンターゼを阻害する除草剤群に頼るようになった。ここでもまた、オーストラリアのライグラスは、さまざまな除草剤を急速に分解できる一種の「交差耐性」を進化させた。4つのクラスの除草剤は数年以内に効果がなくなった。2013年には、光化学系II阻害剤と長鎖脂肪酸阻害剤と呼ばれる2つのクラスの除草剤だけがライグラスに対して効果があった。[ 88 ]
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