黑龍江省稻稗對二氯喹啉酸敏感性研究

劉亞光，劉藍(lán)坤，朱金文，馮蕾，師慧，李威，井秋月，劉冰

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030；2.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，杭州 310029）

黑龍江省稻稗對二氯喹啉酸敏感性研究

劉亞光1，劉藍(lán)坤1，朱金文2，馮蕾1，師慧1，李威1，井秋月1，劉冰1

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030；2.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，杭州 310029）

利用濾紙法、瓊脂法、整株生測法測定黑龍江省10個不同采集點稻稗種子對二氯喹啉酸的敏感性。結(jié)果表明，供試10個采集點均未產(chǎn)生明顯抗性。其中，852農(nóng)場采集點稻稗對二氯喹啉酸處于敏感性下降階段，測得抗性指數(shù)分別為4.11、4.82、4.39；五常拉林采集點稻稗對二氯喹啉酸均最敏感；其他采集點稻稗對二氯喹啉酸敏感性介于二者之間。

稻稗；二氯喹啉酸；生物測定；敏感性

水稻是重要的糧食作物，中國是世界上水稻生產(chǎn)大國之一[1]。黑龍江省是北方14省水稻種植面積最大省份[2]。隨著黑龍江省墾區(qū)水稻種植面積迅速擴大及稻田種植年限的增加，化學(xué)除草劑應(yīng)用使水稻本田雜草群落發(fā)生改變。危害較重的難防治惡性禾本科雜草主要有稗草、稻稗，部分地區(qū)稻稗逐漸上升為優(yōu)勢草種[3]。稻稗是禾本科稗屬雜草，與水稻的生活習(xí)性相近，但對逆境的適應(yīng)能力卻強于水稻，在水稻田間難以清除，對水稻產(chǎn)量構(gòu)成嚴(yán)重危害，一般除草劑清除效果均不理想[4]。

我國化學(xué)除草始于1956年北大荒開發(fā)初期，學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家的化學(xué)除草技術(shù)[5]。主要以稗草、稻稗發(fā)生為主的地塊插秧前應(yīng)用的主要除草劑品種有莎稗磷、丁草胺等；中期應(yīng)用的主要除草劑品種有丁草胺、莎稗磷、二氯喹磷酸等；后期應(yīng)用的主要除草劑品種有五氟磺草胺。其中，二氯喹啉酸是BASF公司于1984年開發(fā)的激素型喹啉羧酸類高選擇性、芽前芽后水田除草劑，具有用量少、殘效期長、對稗特效、施用期寬等優(yōu)點[6]，在我國已連續(xù)廣泛使用20余年，國內(nèi)各主要水稻產(chǎn)區(qū)均有二氯喹啉酸抗性產(chǎn)生的報道[7]。使用傳統(tǒng)化學(xué)防除法防除稻稗多年，二氯喹啉酸施用量不斷增加，黑龍江省50%二氯喹啉酸可濕性粉劑使用劑量已從過去的450 g·hm-2增加到現(xiàn)在的750 g·hm-2[8]。連年大量使用二氯喹啉酸，稻稗依然很難防治，不確定稻稗是否對二氯喹啉酸產(chǎn)生抗藥性。

目前，黑龍江省稻稗對二氯喹啉酸抗性研究未見報道，因此文章選擇黑龍江省10個不同地區(qū)稻稗進(jìn)行試驗，采用濾紙法、瓊脂法、整株盆栽三種生測方法檢測稻稗對二氯喹啉酸的敏感性，檢測稻稗是否對二氯喹啉酸產(chǎn)生抗性，通過建立快速、有效、準(zhǔn)確的檢測方法為當(dāng)?shù)仉s草抗藥性提供早期預(yù)警，在生產(chǎn)實踐中根據(jù)實際情況推薦抗性水平低的農(nóng)藥品種，對抗性雜草綜合治理具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試種子

于2011年8～10月在黑龍江省五常市拉林鎮(zhèn)郊、興凱湖農(nóng)場等10個采集點，如表1所示。采集成熟的稻稗（Echinochloa oryzicola Vasing.）種子，鑒定后曬干，裝入紙袋，保存在4℃冰箱中待用。

1.1.2 供試器材

微量移液器（Gilson公司）；人工氣候箱RXZ（寧波江南儀器廠）。

表1 材料采集點Table 1 Material collection sites

1.1.3 供試藥劑

50%二氯喹啉酸可溶性粉劑，沈陽市和田化工有限公司出產(chǎn)。

1.2 方法

1.2.1 濾紙法測定稻稗對二氯喹啉酸的敏感性

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。在預(yù)備試驗的基礎(chǔ)上，配制二氯喹啉酸0、1.56、6.25、25、100、400 mL·L-1系列濃度藥液。將露白的10粒稻稗種子放在鋪有一層濾紙的直徑9 cm的玻璃培養(yǎng)皿中，每皿加入5 mL藥液，以加入5 mL清水為對照，皿上覆蓋保鮮膜以使種子處于濕潤狀態(tài)，置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（光照/黑暗：12 h/12 h；白天溫度為30℃，夜間溫度為28℃）；藥劑處理后5 d，測量芽長，計算IC50值（以下涉及到的IC50/ED50值均以有效成分計），根據(jù)IC50值確定抗性及敏感生物型。重復(fù)3次。

1.2.2 瓊脂法測定稻稗對二氯喹啉酸的敏感性

選取第3天剛露白的種子進(jìn)行試驗。配制二氯喹啉酸藥液濃度0、1.56、6.25、25、100、400 mL·L-1，與6‰瓊脂液混勻冷卻后備用，設(shè)不加藥劑的瓊脂液為對照。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)。為保持濕潤杯口用保鮮膜覆蓋，置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（光照/黑暗：12 h/12 h；白天溫度為30℃，夜間溫度為28℃）；藥劑處理后3 d，測量芽長，計算IC50值，根據(jù)IC50值確定抗性及敏感生物型。

1.2.3 盆栽法測定稻稗對二氯喹啉酸的敏感性

將未施用過除草劑的土壤，風(fēng)干過篩混勻后，裝入塑料桶中。將稻稗種子播入塑料桶中，注水保持濕潤，自然環(huán)境下生長，出苗后每桶間苗留15株，待稻稗長到3～4葉時，用背負(fù)式噴霧器進(jìn)行莖葉噴霧處理，進(jìn)行0、15、75、375、1 875 g·hm-2（以有效成分計）5個濃度處理。處理后15 d稱取植株地上部分鮮重，求出鮮重抑制率。

1.3 數(shù)據(jù)處理分析方法

將IC50（ED50）值最小的稻稗品系定為敏感性生物型[9-11]，根據(jù)試驗濃度對應(yīng)的對數(shù)值及相關(guān)抑制率，采用DPSv7.05軟件，求出回歸方程y=a+bx、抑制中濃度IC50/ED50，相關(guān)系數(shù)R2及抗性指數(shù)RI。

抗性水平的評價參照文獻(xiàn)[12-13]。當(dāng)RI值小于3時，處于敏感階段；當(dāng)RI值在3～5時，為敏感性下降階段；當(dāng)RI值在5～10時，處于低水平抗性階段；當(dāng)RI值在10～40時，為中等水平抗性階段；當(dāng)RI值在40～160時，為處于高水平抗性階段；當(dāng)RI值大于160時，處于極高水平抗性。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻稗對二氯喹啉酸敏感性的測定結(jié)果

三種生測方法測定稻稗對二氯喹啉酸的敏感性，相同濃度二氯喹啉酸處理下，不同采集點的稻稗對二氯喹啉酸的敏感程度不同。

2.1.1 濾紙法測定稻稗對二氯喹啉酸敏感性結(jié)果

采用濾紙法測定結(jié)果見表2，供試的10個采集點的稻稗種子，其中對二氯喹啉酸的IC50以五常拉林鎮(zhèn)生物型的值最低，IC50值3.7257 mg·L-1，對二氯喹啉酸最為敏感，因此將此生物型作為敏感生物型；采自852農(nóng)場的稻稗種子對二氯喹啉酸敏感性最低，其IC50值15.3018 mg·L-1，抗性指數(shù)最高，為4.11；另外8個采集點抗性倍數(shù)在1.41～2.58之間。根據(jù)抗性水平評價分級標(biāo)準(zhǔn)，852農(nóng)場的稻稗對二氯喹啉酸處于敏感性下降階段，而其他采集點稻稗對二氯喹啉酸敏感，尚未產(chǎn)生抗藥性。

表2 稻稗對二氯喹啉酸敏感性測定結(jié)果（濾紙法）Table 2 Susceptibility test of different biotypes of quinclorac to barnyardgrass(Filter paper method)

2.1.2 瓊脂法測定稻稗對二氯喹啉酸敏感性結(jié)果

利用瓊脂法測定結(jié)果如表3所示，采自五常拉林的稻稗對二氯喹啉酸最敏感，IC50值2.5739 mg·L-1，以此求出各采集點的抗性指數(shù)。從表3中得知，供試的不同采集點稻稗呈現(xiàn)出對二氯喹啉酸比較敏感的趨勢，抗性指數(shù)均較低。供試10個采集點中，采自852農(nóng)場的稻稗對二氯喹啉酸的IC50值12.4031 mg·L-1，抗性指數(shù)分別為4.82，在10個采集點中最高，根據(jù)抗性分級標(biāo)準(zhǔn)，可將852農(nóng)場稻稗視為處于對除草劑二氯喹啉酸敏感性下降階段。其他采集點抗性指數(shù)在1.74～2.77之間，對二氯喹啉酸敏感。

2.1.3 整株生測法測定稻稗對二氯喹啉酸敏感性結(jié)果

采用盆栽莖葉處理測定結(jié)果如表4：供試的10個采集點的稻稗種子，總體抗性水平不高，其中對二氯喹啉酸的ED50以五常拉林鎮(zhèn)生物型的值為最低，對二氯喹啉酸最為敏感，ED50值259.0885 g·hm-2，因此將此生物型作為敏感型；采自852農(nóng)場的稻稗種子對二氯喹啉酸敏感性最低，其ED50值為1137.3985 g·hm-2，抗性指數(shù)最高，為4.39，其他8個采集點抗性倍數(shù)在1.07～2.05之間。結(jié)果表明，只有852農(nóng)場稻稗對二氯喹啉酸處于敏感下降階段，其他采集點稻稗對二氯喹啉酸均敏感。

表3 稻稗對二氯喹啉酸敏感性測定結(jié)果（瓊脂法）Table 3 Susceptibility test of different biotypes of quinclorac to barnyardgrass(Agar method)

表4 不同地區(qū)稻稗對二氯喹啉酸的敏感性測定結(jié)果（整株生測法）Table 4 Susceptibility test of different biotypes of quinclorac to barnyardgrass(Whole plant bioassay)

2.2 三種生測方法的比較

比較三種測定稻稗對二氯喹啉酸敏感性的生測方法，抗性指數(shù)整體趨勢相同，如圖1所示。在測定敏感性結(jié)果中，均以5號采集點852農(nóng)場抗性指數(shù)最高，2號采集點五常拉林鎮(zhèn)抗性指數(shù)最低，三種方法測定敏感程度結(jié)果基本一致。

圖1 三種生測方法稻稗對二氯喹啉酸抗性指數(shù)的變化趨勢Fig.1 Trend of the resistance index of barnyardgrass to quinclora by three bioassay methods

以興凱湖農(nóng)場、通河縣郊、五常拉林鎮(zhèn)、克山水庫村、852農(nóng)場等稻稗采集點為例，比較三種方法的靈敏度。

表2、3種子生測法結(jié)果表明，濾紙法和瓊脂法檢測的抗性趨勢具有一致性，即IC50值最大和最小的采集點均是852農(nóng)場和五常拉林。以表2、3中所列興凱湖、通河縣郊、五常拉林、克山、852農(nóng)場采集點稻稗為例，采用瓊脂法測出的IC50值分別為5.1325、4.4713、2.5739、4.8435、12.4031 mg·L-1，濾紙法測出的IC50值分別為5.3614、5.2397、3.7257、5.5438、15.3018 mg·L-1，各采集點比較瓊脂法測定結(jié)果均小于濾紙法測定結(jié)果。相較而言，瓊脂法更為靈敏。濾紙法和瓊脂法均可以在實驗室快速檢測不同采集點稻稗對二氯喹啉酸的敏感性差異，濾紙法處理后5 d調(diào)查、瓊脂法處理后3 d調(diào)查，瓊脂法用時短，重復(fù)性好?？傮w來說，瓊脂法較濾紙法更為靈敏、便捷。

整株盆栽法結(jié)果表明，表4整株測定的ED50明顯高于表2、3種子生物測定的抑制中劑量，但抗性趨勢與濾紙法和瓊脂法一致，均以采自852農(nóng)場和五常拉林為抗性水平相差最大的兩個生物型。室外整株盆栽的方法最接近田間結(jié)果，但受空間、時間條件限制，試驗周期較長。

濾紙法、瓊脂法和整株盆栽法均可以檢測稻稗對二氯喹啉酸的抗性，其中瓊脂法靈敏、快速、不受空間等條件限制，特點更為突出。因此，可將瓊脂法作為快速檢測稻稗對二氯喹啉酸抗性的方法。

3 討論

生物測定是目前對抗性雜草進(jìn)行檢測鑒定廣泛使用的方法，近年來生物測定方法以其快速、準(zhǔn)確和對象性強等特點逐漸受到重視[14]。試驗運用常用的濾紙法、瓊脂法和整株盆栽法進(jìn)行稻稗二氯喹啉酸敏感性檢測。結(jié)果稻稗對二氯喹啉酸敏感性趨勢相同，但瓊脂法更為靈敏，供試地區(qū)的IC50值高于濾紙法，這與吳聲敢等[13]、李傭兵等[15]對稗草進(jìn)行不同方法測定除草劑敏感性的結(jié)果相一致。盆栽法作為檢驗，測定結(jié)果趨勢與前兩種方法相同，但是用時長、占地面積大，快速檢測不適合。因此，快速檢測稻稗對二氯喹啉酸的敏感性可采用瓊脂法，按照分級標(biāo)準(zhǔn)將各采集點稻稗分開，再對接近產(chǎn)生抗性的稻稗近一步進(jìn)行盆栽法檢驗，這樣可縮短檢測時間，快速準(zhǔn)確地檢測稻稗是否對二氯喹啉酸產(chǎn)生抗性。

供試10個采集點中，852農(nóng)場稻稗對二氯喹啉酸處于敏感性下降階段，而五常拉林稻稗對二氯喹啉酸最為敏感。兩采集點稻稗對二氯喹啉酸敏感性存在差異，可能是由于852農(nóng)場引進(jìn)二氯喹啉酸更早，用藥歷史比五常拉林鎮(zhèn)。若繼續(xù)大劑量連年使用二氯喹啉酸，會加快852農(nóng)場水田稻稗抗性水平的提高，對今后的防除帶來困難。因此，加強852等農(nóng)場稻區(qū)對二氯喹啉酸抗性的監(jiān)測尤為重要。

4 結(jié)論

采自852農(nóng)場的稻稗對二氯喹啉酸處于敏感性下降階段，通過濾紙法、瓊脂法和盆栽法檢測其抗性系數(shù)分別為4.11、4.82和4.39，其他采集點稻稗均對二氯喹啉酸敏感?？梢圆捎檬覂?nèi)瓊脂法快速檢測稻稗對二氯喹啉酸的敏感性，并通過與室外整株盆栽法結(jié)合，確定稻稗是否產(chǎn)生抗性。

[1]蘇少泉,滕春紅.稻田除草劑的新發(fā)展[J].世界農(nóng)藥,2010,32 (3):1-6.

[2]于清濤,肖佳雷,龍江雨,等.黑龍江省水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].中國種業(yè),2011(7):12-14.

[3]孫巖,陳德強,別田勇,等.黑龍江本田惡性雜草化學(xué)除草技術(shù)[J].種子世界,2011(11):39.

[4]王治國,何守國.2.5%稻杰防除稻稗效果初報[J].墾殖與稻作, 2006(S1):43-44.

[5]趙長山,何付麗,閆春秀.黑龍江省化學(xué)除草現(xiàn)狀及存在問題[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,39(8):136-139.

[6]Grossmann K.Quinelorac belongs to a new class of highly selective auxin herbieides[J].Weed Seienee,1998,46:707-716.

[7]羅沙,余柳青,劉都才,等.稻田稗草對二氯喹啉酸的抗藥性研究進(jìn)展[J].植物保護(hù),2011,37(1):7-10.

[8]余柳青,韓逢春,玄松南,等.東北水稻生產(chǎn)與雜草防除[J].雜草科學(xué),2009(4):7-10.

[9]楊彩宏,田興山,馮莉,等.稻田稗草對丁草胺和二氯喹啉酸的兩種抗性測定方法比較[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(12):78-80.

[10]呂波,艾萍,李俊,等.麥田菵草對精噁唑禾草靈的抗性研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,35(1):57-62.

[11]李擁兵,胡昌弟,吳志華,等.稗草對二氯喹啉酸抗性鑒定方法研究[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2003,24(11):24-28.

[12]沈晉良,吳益東.棉鈴蟲抗藥性及其治理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1995:79-80.

[13]吳聲敢,趙學(xué)平,吳長興,等.我國長江中下游稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗藥性研究[J].雜草科學(xué),2007(3):25-27.

[14]高世杰,韓玉軍,蔣凌雪,等.氟磺胺草醚的生物測定方法研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011,42(7):45-49.

[15]李擁兵,吳志華,陳萱,等.我國南方稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗藥性測定[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2003,5(1):88-92.

Study on the sensitivity ofEchinochloa oryzicolaVasing.to quniclorac in Heilongjiang Province/

LIU Yaguang1,LIU Lankun1,ZHU Jinwen2,FENG Lei1,SHI Hui1, LI Wei1,JING Qiuyue1,LIU Bing1(1.School of Agriculture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.School of Agriculture and Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China)

The sensitivity of barnyardgrass,which collected from ten differente sites in Heilongjiang Province,to quinclorac was compared by filter paper method,AGAR method and potted spray method.The determination results showed that the sensitivity of barnyardgrass to quinclorac was assessed by three methods of filter paper method,AGAR method,the whole plant pot.Barnyardgrass biotypes of the ten sites had not developed significant resistance to quinclorac.Among them, barnyardgrass collected from 852 site to quinclorac was in sensitivity decline stage,assessing resistance index were 4.11,4.82,4.39.Barnyardgrass collected from Lalin Wuchang site to quinclorac were the most sensitive.The sensitivity of barnyardgrass collected from other sites to quinclorac was between two sites.

barnyard grass;quinclorac;bioassay;sensitivity

S451.21

A

1005-9369（2014）08-0006-05

2013-10-10

國家自然科學(xué)基金項目（31171863）

劉亞光（1968-），女，教授，博士，研究方向為除草劑應(yīng)用技術(shù)與雜草抗性。E-mail：liuyaguang929@163.com

時間2014-7-26 14:35:46[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140726.1435.005.html

劉亞光,劉藍(lán)坤,朱金文,等.黑龍江省稻稗對二氯喹啉酸敏感性研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,45(8):6-10.

Liu Yaguang,Liu Lankun,Zhu Jinwen,et al.Study on the sensitivity ofEchinochloa oryzicolaVasing.to quniclorac in Heilongjiang Province[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(8):6-10.(in Chinese with English abstract)