黑龍江省水田稻稗對(duì)丁草胺的敏感性

師 慧， 馮 蕾， 劉藍(lán)坤， 李 威， 井秋月， 劉 冰， 劉亞光

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030)

黑龍江省水田稻稗對(duì)丁草胺的敏感性

師 慧， 馮 蕾， 劉藍(lán)坤， 李 威， 井秋月， 劉 冰， 劉亞光

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030)

利用濾紙法、瓊脂法和整株盆栽法研究了黑龍江省10個(gè)地區(qū)水田稻稗對(duì)丁草胺的敏感性，結(jié)果表明：3種方法檢測(cè)同一地區(qū)的抗性指數(shù)不同，但趨勢(shì)相同。經(jīng)比較，瓊脂法最為快捷、不受時(shí)間和空間影響，可用于稻稗對(duì)丁草胺敏感性水平的初步篩選；整株盆栽法較為準(zhǔn)確，可對(duì)篩選后可疑稻稗進(jìn)行敏感性測(cè)定。整株盆栽法測(cè)定牡丹江地區(qū)稻稗對(duì)丁草胺的敏感性最低，ED50為1 136.575 0 g a.i./hm2，抗性指數(shù)為5.42，產(chǎn)生了低等水平抗性；其他地區(qū)抗性指數(shù)在1.00～3.00之間，處于敏感階段。

稻稗；丁草胺；生物測(cè)定；敏感性

黑龍江省水稻種植對(duì)于穩(wěn)定北方稻作區(qū)水稻生產(chǎn)、發(fā)展寒地稻作經(jīng)濟(jì)具有重要的促進(jìn)作用[1]。黑龍江省是水稻種植大省，同時(shí)也是草害發(fā)生較重的區(qū)域，雜草不僅影響水稻產(chǎn)量，而且降低水稻的商品價(jià)值。稻田常見(jiàn)雜草有稗草、稻稗、慈姑、澤瀉、雨久花等，其中稻稗(EchinochloaoryzicolaVasing.)為黑龍江省水稻田間常見(jiàn)的一年生禾本科稗屬雜草，是水稻的伴生植物，也是稗草在稻田生長(zhǎng)的一種適應(yīng)類(lèi)型[2]，雖然與水稻的生活習(xí)性相近，但對(duì)逆境的適應(yīng)能力卻強(qiáng)于水稻，在水稻田間難以清除[3]。目前，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的稻田除草劑大多以防除稗草作為首要目標(biāo)，我國(guó)稻田使用的主要除草劑品種為丁草胺、乙草胺、二氯喹啉酸等。丁草胺是一種大面積長(zhǎng)期使用的除草劑，自1982年正式使用丁草胺以來(lái)，用藥時(shí)間已超20年。丁草胺可以長(zhǎng)期使用，早期防治禾本科雜草效果好，但是隨著用藥時(shí)間及頻率的增加，防治效果逐漸下降。隨著除草劑使用年限的增加，雜草通過(guò)藥劑的選擇壓力和遺傳作用，產(chǎn)生了抗藥性問(wèn)題[4-5]。截至2012年4月，全球已有205種雜草(125種雙子葉雜草和85種單子葉雜草)的379個(gè)生物型對(duì)幾乎所有重要類(lèi)型的化學(xué)除草劑產(chǎn)生了抗藥性[6]。及時(shí)鑒定和發(fā)現(xiàn)雜草對(duì)除草劑的抗藥性，了解抗藥性雜草種群及其抗藥性程度，對(duì)合理調(diào)整和制定相應(yīng)的雜草防除措施具有一定的指導(dǎo)意義[7]。事實(shí)上，從近幾年黑龍江省的稻田化學(xué)實(shí)踐來(lái)看，一些農(nóng)民使用丁草胺時(shí)，單位面積用藥量不斷增加，已超過(guò)推薦用量的30%以上，這從側(cè)面說(shuō)明雜草的抗性已有所增強(qiáng)，需要引起足夠的重視[8-9]。目前，水稻田間存在丁草胺對(duì)稗草防效要明顯高于對(duì)稻稗的情況，是否由于稻稗出現(xiàn)抗藥性使田間防效下降仍未見(jiàn)報(bào)道。本課題組對(duì)黑龍江省部分水田雜草群落進(jìn)行調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，稻稗在黑龍江省稻區(qū)幾乎均有發(fā)生，且發(fā)生面積的危害程度都呈上升趨勢(shì)。本研究以采自黑龍江省不同地區(qū)的稻稗為研究對(duì)象，通過(guò)濾紙法、瓊脂法以及整株盆栽法研究黑龍江省稻稗對(duì)丁草胺的敏感性及差異，摸清黑龍江省水田稻稗是否產(chǎn)生抗性以及抗性水平，為稻田抗性雜草的治理提供一定的理論支持，同時(shí)通過(guò)對(duì)3種方法結(jié)果進(jìn)行比較，篩選出最為方便快捷且準(zhǔn)確實(shí)用的稻稗敏感性檢測(cè)方法體系，旨在為除草劑抗性測(cè)定方法的建立提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試藥劑 60%丁草胺乳油，購(gòu)自美國(guó)孟山都公司。

1.1.2 供試種子 于2010年8—10月在黑龍江省興凱湖農(nóng)場(chǎng)、通河縣郊、五常市拉林鎮(zhèn)郊、克山縣水庫(kù)村、852農(nóng)場(chǎng)、牡丹江市東京城鎮(zhèn)、富裕縣郊、五常市李家瓦房鎮(zhèn)、依安縣農(nóng)場(chǎng)、平山鎮(zhèn)共10個(gè)地區(qū)，采集成熟的稻稗種子，鑒定后曬干，裝入紙袋，保存在4 ℃冰箱中待用。

1.1.3 儀器設(shè)備 微量移液器(Gilson公司)、人工氣候箱RXZ(寧波江南儀器廠(chǎng))。

1.2 方法

1.2.1 培養(yǎng)皿濾紙法測(cè)定稻稗對(duì)丁草胺的敏感性 選取大小均勻一致的稻稗種子在30 ℃光照12 h、15 ℃黑暗12 h條件下培養(yǎng)，選取第3 天剛露白的種子進(jìn)行試驗(yàn)。

配制濃度分別0、0.007、0.028、0.112 5、0.45、1.8 mL/L的丁草胺藥液。取1張濾紙平鋪在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿上，然后在每個(gè)皿內(nèi)放入剛剛露白的10粒稻稗種子，每皿加入5 mL藥液，以加入 5 mL 清水為對(duì)照。重復(fù)3次。皿上覆蓋保鮮膜使種子處于濕潤(rùn)狀態(tài)，置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(光-暗周期為12 h-12 h，白天溫度為 30 ℃，晚上為 28 ℃)。藥劑處理5 d后，測(cè)量芽長(zhǎng)，計(jì)算抑制稻稗50%胚芽生長(zhǎng)的濃度(IC50)，根據(jù)IC50值確定抗性及敏感生物型。

1.2.2 瓊脂法測(cè)定稻稗對(duì)丁草胺的敏感性 選取第3天剛露白的種子進(jìn)行試驗(yàn)。配制丁草胺藥液濃度方法同“1.2.1”節(jié)，與6‰瓊脂液混勻冷卻后備用，設(shè)不加藥劑的瓊脂液為對(duì)照。將剛萌發(fā)的10粒種子接種于各處理瓊脂床表面，3次重復(fù)。杯口用保鮮膜覆蓋以保持濕潤(rùn)，置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，條件同“1.2.1”。藥劑處理3 d后，測(cè)量芽長(zhǎng)，計(jì)算抑制稻稗50%胚芽生長(zhǎng)的濃度(IC50)，根據(jù)IC50值確定抗性及敏感生態(tài)型。

1.2.3 整株盆栽法測(cè)定稻稗對(duì)丁草胺的敏感性 將未施用過(guò)除草劑的土壤風(fēng)干篩混勻后，裝入塑料桶，每桶播15粒種子，注水浸泡陰濕土壤，播種1 d后分別噴施丁草胺藥液0、51.12、255.6、1 278、6 390 g a.i./hm2，封閉處理，重復(fù)3次，以噴施清水為對(duì)照。施藥15 d后剪取地上部分，洗凈陰干后稱(chēng)重，計(jì)算鮮重抑制率，并以抑制率概率值(y)和濃度對(duì)數(shù)值(x)建立回歸方程(y=bx+a)，求出抑制中劑量(ED50)值和抗性系數(shù)，數(shù)據(jù)用DPS處理。

1.3 數(shù)據(jù)處理分析方法

采用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。將IC50(ED50)值最小的稻稗品系定為敏感性生物型[7，10-11]，然后與其他地區(qū)稻稗的IC50(ED50)與之進(jìn)行比較，按照下列公式，求出抗性指數(shù)RI，RI值越大，表示抗性程度越大。

稻稗對(duì)除草劑敏感性水平的評(píng)價(jià)參考文獻(xiàn)[12]的方法：RI值小于3時(shí)，處于敏感階段；RI值在3～5，為敏感性下降階段；RI值在5～10時(shí)，處于低水平抗性階段；RI值在10～40時(shí)，為中等水平抗性階段；RI值在40～160時(shí)，為處于高水平抗性階段；當(dāng)RI值大于160時(shí)，處于極高水平抗性。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種方法測(cè)定稻稗對(duì)丁草胺的敏感性

2.1.1 濾紙法測(cè)定結(jié)果 從表1可知，五常拉林鎮(zhèn)生物型的IC50最低，為0.018 8 mL/L，對(duì)丁草胺最為敏感，因此將此生物型作為敏感型。其中采自牡丹江地區(qū)稻稗的IC50最高，為0.253 8 mL/L，抗性指數(shù)為13.50，根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，牡丹江地區(qū)稻稗對(duì)丁草胺產(chǎn)生了中等水平的抗性；其次為通河縣郊及依安縣郊2個(gè)地區(qū)的稻稗，IC50分別為0.182 3、0.106 9 mL/L，抗性指數(shù)分別達(dá)到9.69、5.69，對(duì)丁草胺產(chǎn)生了低水平抗性；而采自富裕、克山兩地稻稗IC50值分別為0.066 2、0.064 5 mL/L，抗性系數(shù)為3.52、3.43，可認(rèn)為這2個(gè)地區(qū)的稻稗對(duì)丁草胺的敏感性下降；其他的4個(gè)地區(qū)抗性系數(shù)在2.99～1.52之間，均小于3，對(duì)丁草胺敏感。

表1 稻稗對(duì)丁草胺敏感性測(cè)定結(jié)果(濾紙法)Table 1 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(filter paper method)

2.1.2 瓊脂法測(cè)定結(jié)果 利用瓊脂法測(cè)定10個(gè)地區(qū)稻稗對(duì)丁草胺的敏感性結(jié)果表明(表2)：不同地區(qū)的稻稗在相同濃度的丁草胺處理下，對(duì)丁草胺的敏感性存在差異。采自五常拉林的稻稗對(duì)丁草胺最為敏感，IC50為0.010 8 mL/L，以此作為敏感型，求出各地區(qū)的抗性指數(shù)。從表2可知，牡丹江地區(qū)稻稗的IC50值最高，為0.182 3 mL/L，抗性系數(shù)為16.88，參照抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，牡丹江地區(qū)對(duì)丁草胺的抗性水平為中等水平。通河地區(qū)、依安地區(qū)稻稗的IC50值分別為0.098 3、0.061 0 mL/L，抗性指數(shù)分別為9.10、5.65，對(duì)丁草胺的抗藥性處于低等水平。采自富裕、克山地區(qū)的稻稗對(duì)丁草胺處于敏感性下降階段，抗性系數(shù)在3～5之間。其他4個(gè)地區(qū)的稻稗對(duì)丁草胺敏感，抗性系數(shù)均低于3。

2.1.3 整株盆栽法測(cè)定結(jié)果 由表3可知，采自牡丹江地區(qū)稻稗對(duì)丁草胺產(chǎn)生了一定程度的抗性，其ED50值為1 136.58 g a.i./hm2，抗性指數(shù)達(dá)5.42，處于對(duì)丁草胺低水平抗藥性階段。其他地區(qū)抗性系數(shù)從低到高為：富?？h<克山<五常地區(qū)<興凱湖農(nóng)場(chǎng)<平山地區(qū)<852農(nóng)場(chǎng)<依安縣<通河，抗性指數(shù)在2.56～1.02之間，皆對(duì)丁草胺敏感。

3 討論

本試驗(yàn)采用濾紙法、瓊脂法、整株盆栽法研究了黑龍江省10個(gè)地區(qū)水田稻稗對(duì)丁草胺的敏感性。

表2 稻稗對(duì)丁草胺敏感性測(cè)定結(jié)果(瓊脂法)Table 2 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(agar method)

結(jié)果表明，3種方法檢測(cè)結(jié)果趨勢(shì)基本一致(圖1)，都可以用于檢測(cè)稗草對(duì)丁草胺的敏感性。3種方法進(jìn)行比較，濾紙法、瓊脂法、整株盆栽法完成試驗(yàn)所需時(shí)間分別為5、3、15 d，說(shuō)明瓊脂法比濾紙法快捷簡(jiǎn)便。3種方法測(cè)定得出的同一地區(qū)稗草抗性系數(shù)相差較大，例如濾紙法、瓊脂法、整株盆栽法測(cè)定牡丹江地區(qū)的抗性系數(shù)分別為13.50、16.88、5.42，原因可能是采用濾紙法和瓊脂法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，所設(shè)定的藥劑濃度與田間真實(shí)使用劑量不存在可比性，設(shè)定濃度的高低落差可能導(dǎo)致除草劑對(duì)雜草產(chǎn)生夸大的藥效[7]。盆栽測(cè)定法中除草劑使用及活性類(lèi)似于田間，故被認(rèn)為是最適宜的抗性鑒定方法[13]。

表3 不同地區(qū)稻稗對(duì)丁草胺的敏感性測(cè)定結(jié)果(整株盆栽法)Table 3 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(whole plant bioassay)

因此在檢測(cè)部分地區(qū)稻稗種子對(duì)丁草胺是否產(chǎn)生抗藥性時(shí)，為了保證最后結(jié)論正確且省時(shí)省力，建議先利用更為靈敏、省時(shí)、簡(jiǎn)便的瓊脂法進(jìn)行初步測(cè)定，然后用試驗(yàn)周期較長(zhǎng)、工作量較大但更接近實(shí)際的整株盆栽法進(jìn)一步驗(yàn)證可疑地區(qū)的稻稗種子，最后給出結(jié)論。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，富?？h、852農(nóng)場(chǎng)、依安、平山等9個(gè)地區(qū)的稻稗都還保持對(duì)丁草胺的敏感性；牡丹江地區(qū)的稻稗則處于低水平抗性階段。牡丹江地區(qū)自20世紀(jì)80年代后期在稻田推廣使用丁草胺以來(lái)，已連續(xù)使用近20年，長(zhǎng)期連續(xù)使用該類(lèi)藥劑可能是該地區(qū)稻稗對(duì)丁草胺產(chǎn)生抗性的主要原因，其次，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民隨意加大用藥量也增加了出現(xiàn)抗性稻稗的風(fēng)險(xiǎn)。因此在防除水稻田抗丁草胺稻稗時(shí)，建議選用與丁草胺作用機(jī)制不同的除草劑進(jìn)行合理輪用、混用，并按照要求用藥，達(dá)到有效防治抗丁草胺稻稗并延緩抗性雜草進(jìn)一步發(fā)展的目的。

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SensitivityofRiceandEchinochloaoryzicolaVasing.toButachlorinPaddiesofHeilongjiangProvince

SHI Hui，F(xiàn)ENG Lei，LIU Lan-kun，LI Wei，JING Qiu-yue，LIU Bing，LIU Ya-guang

(College of Agriculture，Northeast Agricultural University，Harbin150030，China)

The sensitivity of rice andEchinochloaoryzicolacollected from ten areas in paddy of Heilongjiang Province to butachlor was studied by methods using filter paper，agar，and pot methods. Different resistance indexes in the same area were obtained with the three methods but with identical trends. The agar method without the limitation of time and space is fast，and can be used for preliminary screening of sensitivity to butachlor in rice andE.oryzicola. The pot method is accurate and can be used assess the sensitivity of populations suspected of being resistant. The sensitivity of rice andE.oryzicolacollected from Mudanjiang to butachlor was lowest when the pot method was used，with an estimated ED50of 1 136.575 0 g a.i./hm2and a resistence index of 5.42 (low resistance level). The resistance index of populations from other areas ranged between 1.00～3.00，corresponding to a the sensitive stage.

rice；Echinochloaoryzicola；butachlor；bioassay method；sensitivity

S451.21

A

1003-935X(2013)04-0021-04

師 慧，馮 蕾，劉藍(lán)坤，等. 黑龍江省水田稻稗對(duì)丁草胺的敏感性[J]. 雜草科學(xué)，2013，31(4)：21-24.

2013-11-01

師 慧(1990—)，女，黑龍江佳木斯人，碩士研究生。E-mail：shihui90526@163.com。

劉亞光，女，黑龍江哈爾濱人，教授，主要從事除草劑應(yīng)用技術(shù)與雜草抗性方面的研究。E-mail：liuyaguang929@163.com。