馬唐對(duì)煙嘧磺隆的抗藥性研究

張宏軍， 王貴啟， 劉 學(xué)， 邊全樂(lè)

(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，北京 100125； 2.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北石家莊 050031； 3.中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)，北京100125)

馬唐對(duì)煙嘧磺隆的抗藥性研究

張宏軍1， 王貴啟2， 劉 學(xué)1， 邊全樂(lè)3

(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，北京 100125； 2.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北石家莊 050031； 3.中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)，北京100125)

2008—2009年在我國(guó)東北、華北的6個(gè)省份煙嘧磺隆防效下降的玉米田塊采集80個(gè)馬唐種群，在可控溫室中采用整株測(cè)定法對(duì)其進(jìn)行抗性檢測(cè)試驗(yàn)。結(jié)果表明，不同用藥歷史玉米田的馬唐種群對(duì)煙嘧磺隆已經(jīng)產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，其中有10個(gè)種群產(chǎn)生的抗藥性較顯著。

馬唐；煙嘧磺?。豢顾幮?/p>

馬唐(Digitariasanguinalis)是分布廣泛的、最具代表性的禾本科雜草之一，主要危害旱田作物，尤其是小麥、大麥、玉米、水稻、高粱等禾本科作物和草坪[1-3]。因其與禾本科作物為同科，發(fā)生、出苗時(shí)間接近，葉片、葉形近似，對(duì)除草劑的生理生化選擇性也基本相同，因此很難有對(duì)馬唐有效而對(duì)禾本科作物安全的除草劑，因此馬唐被列為禾本科作物田難防的惡性雜草，且對(duì)禾本科作物的產(chǎn)量和質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅。馬唐在黃淮海免耕玉米田出現(xiàn)頻率及危害率分別為99%、73%，多度約為70%。黃淮海地區(qū)玉米田有7個(gè)主要雜草群系，其中有6個(gè)群系以馬唐為優(yōu)勢(shì)種。作為玉米田的優(yōu)勢(shì)、惡性、難防雜草，馬唐對(duì)玉米生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，平均約減產(chǎn)20%[4]。

20世紀(jì)80年代，煙嘧磺隆在我國(guó)玉米田取得登記，是玉米田最經(jīng)濟(jì)、有效的乙酰羥酸合酶(AHAS)抑制劑類除草劑，對(duì)玉米田的闊葉雜草和禾本科雜草有較好的防效，尤其是在控制馬唐等禾本科雜草方面起到非常重要的作用，作為玉米田當(dāng)家品種被廣泛使用。據(jù)全國(guó)農(nóng)技推廣中心統(tǒng)計(jì)，2010年全國(guó)使用量達(dá)到1 719.19 t(制劑)。由于AHAS抑制劑類除草劑在植物體內(nèi)作用靶標(biāo)單一，連續(xù)多年使用，使抗藥性雜草種群很快被篩選和惡化。第1個(gè)對(duì)AHAS抑制劑產(chǎn)生抗藥性的雜草毒萵苣(Lactucaserriola)是在磺酰脲類除草劑應(yīng)用后第5年即1987年被發(fā)現(xiàn)。這類抗藥性雜草生物型發(fā)展迅速，幾乎呈直線增長(zhǎng)，截至2012年11月，33個(gè)國(guó)家已有127個(gè)雜草生物型對(duì)AHAS抑制劑產(chǎn)生抗藥性，占19類化學(xué)除草劑總抗藥性雜草生物型(393個(gè))的32.3%[5]。AHAS抑制劑類除草劑在我國(guó)登記并推廣使用到目前為止已有20多年，在某些農(nóng)田中，該類除草劑的雜草藥效下降的問(wèn)題已經(jīng)非常突出。目前報(bào)道的對(duì)AHAS抑制劑產(chǎn)生抗藥性的雜草有對(duì)苯磺隆產(chǎn)生抗藥性的播娘蒿[6]、對(duì)芐嘧磺隆與吡嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性的慈姑[7]和雨久花[7-8]以及對(duì)磺酰脲類產(chǎn)生抗藥性的日本看麥娘[9]。近幾年來(lái)，一些玉米田塊，煙嘧磺隆對(duì)馬唐的防效顯著下降，以常規(guī)劑量噴施煙嘧磺隆已經(jīng)無(wú)法有效防除馬唐，且這個(gè)問(wèn)題在東北和華北的玉米田尤為突出。本研究通過(guò)監(jiān)測(cè)我國(guó)不同地區(qū)玉米田馬唐種群對(duì)AHAS抑制劑類除草劑煙嘧磺隆的抗藥性水平，并以此為基礎(chǔ)獲得好的抗性材料，為開(kāi)展相關(guān)機(jī)理及其治理等研究工作奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

2008—2009年在我國(guó)東北、華北的6個(gè)省份煙嘧磺隆防效下降的玉米田塊中采集了80個(gè)馬唐種群，每個(gè)省份也分別從未用過(guò)煙嘧磺隆的荒地或山上采集了敏感馬唐的種群。40 g/L煙嘧磺隆可分散油懸浮劑，由日本石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社提供。

1.2 方法

選擇直徑為12 cm、深度為10 cm的盆缽，盛入等量的混有1/3比例的草炭土的無(wú)藥劑污染土壤備用。不同種群的馬唐種子滅菌后催芽，露白后播種，保持溫度20(夜)/30(晝) ℃。待子葉展開(kāi)后即將苗搬至室外進(jìn)行煉苗，其間間苗，每盆保留生長(zhǎng)一致的10株植株。當(dāng)馬唐生長(zhǎng)至2.5葉期，分別以0、20、40、160、320、640 g/hm2的劑量施藥，噴液量為400 L/hm2。噴霧壓力為0.275 MPa，每個(gè)處理4次重復(fù)，設(shè)清水對(duì)照。21 d后調(diào)查地上部分干重抑制率，將干重抑制率和藥劑劑量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到回歸方程：y=b+kx，式中y為概率(將地上部分干重抑制率轉(zhuǎn)換成概率)，b為截距，k為斜率，x為以10為底的藥劑劑量的對(duì)數(shù)。根據(jù)上面的公式，計(jì)算各種群的GR50，并根據(jù)下面公式計(jì)算抗藥性指數(shù)(resistance index，RI)：

2 結(jié)果與分析

用整株測(cè)定法分析上述6個(gè)省份采集的36個(gè)種群對(duì)煙嘧磺隆的抗藥性，結(jié)果顯示，采集自荒地或山上的4個(gè)馬唐種群對(duì)煙嘧磺隆敏感，采集自玉米田的32個(gè)馬唐種群對(duì)煙嘧磺隆已經(jīng)產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，其中有10個(gè)種群產(chǎn)生了較顯著的抗藥性。

3 結(jié)論

馬唐對(duì)除草劑的抗藥性非常突出，已經(jīng)得到世界各國(guó)高度重視。法國(guó)是1983年在玉米田中發(fā)現(xiàn)馬唐對(duì)莠去津(atrazine)產(chǎn)生抗性。美國(guó)是1992年在洋蔥和胡蘿卜田中發(fā)現(xiàn)馬唐對(duì)稀禾定和精吡氟禾草靈產(chǎn)生抗性。澳大利亞在1993年發(fā)現(xiàn)旱田作物、洋蔥和蔬菜田的馬唐對(duì)除草劑產(chǎn)生了抗藥性，到2002年已經(jīng)對(duì)精吡氟禾草靈、高效氟吡甲禾靈、咪唑乙煙酸產(chǎn)生抗藥性，其中精吡氟禾草靈和高效氟吡甲禾靈屬于乙酰輔酶A羧化酶類除草劑，而咪唑乙煙酸為AHAS類除草劑。波蘭是1995年在果園里發(fā)現(xiàn)馬唐對(duì)莠去津產(chǎn)生抗性。捷克于2005年發(fā)現(xiàn)鐵路邊的馬唐對(duì)莠去津產(chǎn)生了高水平的抗性。意大利是2007年在大豆田中發(fā)現(xiàn)馬唐對(duì)稀禾定和精吡氟禾草靈產(chǎn)生抗性[10-15]。馬唐對(duì)AHAS類抑制劑——煙嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性，不僅對(duì)我國(guó)玉米田雜草化學(xué)防除體系和AHAS抑制劑類除草劑品種的使用壽命構(gòu)成了威脅，而且農(nóng)民為了在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)生抗藥性的馬唐群體提高防效而大劑量施藥，造成當(dāng)茬玉米及后茬蔬菜作物藥害的案例常有發(fā)生，損失嚴(yán)重。煙嘧磺隆自登記使用以來(lái)已近20年，且農(nóng)民也時(shí)常反映煙嘧磺隆的防效下降，農(nóng)作物藥害事件不斷增加，開(kāi)展抗藥性的監(jiān)測(cè)與治理是解決其防效下降和農(nóng)作物藥害的一個(gè)有效途徑。

[1]李揚(yáng)漢. 中國(guó)雜草志[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[2]高柱平，李孫榮. 夏旱稻田馬唐的生態(tài)經(jīng)濟(jì)除草閾值[J]. 植物保護(hù)，1988，14(1)：2-5.

[3]高柱平，李孫榮. 夏花生田馬唐的生態(tài)經(jīng)濟(jì)閥值、生態(tài)經(jīng)濟(jì)除草閾值模型的研究[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)，1989，16(2)：139-143.

[4]魏守輝，張朝賢，翟國(guó)英，等. 河北省玉米田雜草組成及群落特征[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2006，33(2)：212-218.

[5]International survey of herbicide resistant weeds[EB/OL]. [2012-10-25]. http：//www.weedscience.org/，2012.

[6]Cui H L，Zhang C X，Zhang H J，et al. Confirmation of flixweed (Descurainiasophia) resistance to tribenuron in China[J]. Weed Science，2008，56(6)：775-779.

[7]吳明根，曹鳳秋，劉 亮. 磺酰脲類除草劑對(duì)抗、感性雨久花乙酰乳酸合成酶活性的影響[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2007，34(5)：545-548.

[8]盧宗志，張朝賢，傅俊范，等. 抗芐嘧磺隆雨久花ALS基因突變研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42(10)：3516-3521.

[9]李永豐，吳竟侖，王慶亞，等. 日本看麥娘對(duì)氯磺隆、異丙隆和驃馬的抗藥性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，21(4)：283-287.

[10]Wiederholt R J，Stoltenberg D E. Resistance of giant foxtail (SetariafaberiHerrm.) and large crabgrass[Digitariasanguinalis(L.) Scop.] biotypes to acetyl-coenzyme A carboxylase inhibitors[J]. Resistant Pest Management，1993，5(6)：17-18.

[11]Tal J A，Hall J C，Stephenson G R. Non-enzymatic conjugation of fenoxaprop-ethyl with glutathione and cysteine in several grass species[J]. Weed Research，1995，35(3)：133-139.

[12]Wiederholt R J，Stoltenberg D E. Cross-resistance of a large crabgrass (Digitariasanguinalis) accession to aryloxyphenoxypropionate and cyclohexanedione herbicides[J]. Weed Technology，1995，9(3)：518-524.

[13]Wiederholt R J，Stoltenberg D E. Similar fitness between large crabgrass (Digitariasanguinalis) accessions resistant or susceptible to acetyl-coenzyme A carboxylase inhibitors[J]. Weed Technology，1996，10(1)：42-49.

[14]Hidayat I，Preston C. Enhanced metabolism of fluazifop acid in a biotype ofDigitariasanguinalisresistant to the herbicide fluazifop-P-butyl[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology，1997，57(2)：137-146.

[15]Hidayat I，Preston C. Cross-resistance to imazethapyr in a fluazifop-P-butyl-resistant population of Digitaria sanguinalis[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology，2001，71：190-195.

ResistanceofDigitariasanguinalistoNicosulfuron

ZHANG Hong-jun1， WANG Gui-qi2， LIU Xue1， BIAN Quan-le3

(1.Institute for the Control of Agrochemicals，Ministry of Agriculture，Beijing 100125，China；2.Institute of Cereal and Oil Crops，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050031，China；3.Chinese Association of Agricultural Science Societies，Beijing 100125，China)

Whole-plant bioassays were conducted in 2008-2009 under controlled greenhouse conditions to determine the response to nicosulfuron of 80Digitariasanguinalispopulations collected from maize fields in 6 provinces of the North and Northeast of China where efficacy of the herbicide had been declining.D.sanguinalispopulations with different herbicide exposure histories had different degrees of resistance to nicosulfuron；ten of the populations were highly resistant to the herbicide.

Digitariasanguinalis；nicosulfuron；resistance

S451.22

A

1003-935X(2013)01-0034-03

2012-12-05

張宏軍(1975—)，男，博士，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)藥登記管理與農(nóng)藥應(yīng)用技術(shù)研究。E-mail：zhanghongjun@agri.gov.cn。

劉 學(xué)。Tel：(010)59194068；E-mail：liuxue@agri.gov.cn。