江西省稻田稗草對(duì)丁草胺和二氯喹啉酸的抗藥性測(cè)定

張紀(jì)利， 吳　尚， 李保同， 石緒根， 湯麗梅

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江西南昌 330045)

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江西省稻田稗草對(duì)丁草胺和二氯喹啉酸的抗藥性測(cè)定

張紀(jì)利， 吳尚， 李保同， 石緒根， 湯麗梅

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江西南昌 330045)

摘要：利用盆缽法測(cè)定了江西省8個(gè)地區(qū)稻田稗草對(duì)丁草胺和二氯喹啉酸的抗藥性。結(jié)果表明，江西省稻田稗草對(duì)丁草胺已經(jīng)產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，其中恒湖農(nóng)場(chǎng)的抗藥性最高，2012-2013年的抗性指數(shù)在11～13之間，處于中等水平抗藥性階段；南昌市南昌縣廣福鎮(zhèn)和朱港農(nóng)場(chǎng)的抗性指數(shù)在6～9之間，處于低水平抗藥性階段；南昌市進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)、贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)和宜春市奉新縣赤岸鎮(zhèn)的抗性指數(shù)在3～4之間，處于敏感性下降階段；而贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的抗性指數(shù)均低于3，仍處于敏感階段?？傮w而言，江西省8個(gè)地區(qū)稻田稗草對(duì)二氯喹啉酸的抗性指數(shù)均低于2，仍處于敏感階段。

關(guān)鍵詞：江西?。坏咎?；稗草；丁草胺；二氯喹啉酸；抗藥性

稗草[Echinochloacrus-galli(L.) Beauv.]為禾本科(Gramineae)稗屬(EchinochloaBeauv.)一年生或多年生植物，是世界范圍的惡性雜草之一，對(duì)水稻危害特別嚴(yán)重[1]。據(jù)報(bào)道，我國(guó)稻田稗草發(fā)生與危害面積達(dá)1 405萬(wàn)hm2，占稻田總面積的43.5%[2]，江西省作為中國(guó)水稻主要產(chǎn)地之一，常年種植面積在350萬(wàn)hm2以上，稗草發(fā)生危害極為嚴(yán)重[3]。丁草胺(butachlor)為酰胺類選擇性芽前除草劑，主要用于稻田防除一年生禾本科雜草及某些闊葉雜草，自1982年在中國(guó)正式使用以來(lái)，用藥時(shí)間已超過(guò)30年[4-5]。二氯喹啉酸(quinclorac)屬于激素型喹啉羧酸類選擇性苗后除草劑，主要用于防治稻田稗草和部分闊葉類雜草，對(duì)4～6葉期稗草有特效，具有用量少、殘效期長(zhǎng)、施用適期寬等優(yōu)點(diǎn)，已在中國(guó)稻區(qū)應(yīng)用近20年[6]。隨著2種藥劑使用年限及頻率的增加，其防治效果逐漸下降。已有研究表明，黑龍江省、廣東省、湖南省、浙江省等地稗草對(duì)丁草胺和二氯喹啉酸產(chǎn)生了一定程度的抗藥性[4-8]，而有關(guān)江西省稗草對(duì)2種藥劑的抗藥性水平尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用盆缽法測(cè)定了江西省不同地區(qū)稗草對(duì)丁草胺和二氯喹啉酸的抗藥性，明確江西省稻田稗草對(duì)2種藥劑的抗藥性水平，旨在為合理制定稗草防除措施提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1供試藥劑60%丁草胺乳油(山東勝邦綠野化學(xué)有限公司)、50%二氯喹啉酸可濕性粉劑(江蘇安邦電化有限公司)。

1.1.2供試種子于2012年、2013年9月在江西省贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)、吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、南昌市進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)、南昌市南昌縣廣福鎮(zhèn)、宜春市奉新縣赤岸鎮(zhèn)、恒湖農(nóng)場(chǎng)和朱港農(nóng)場(chǎng)稻田及非耕地采集成熟的稗草種子，室溫下晾干后裝入紙袋，放入4 ℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?014年3—6月測(cè)定抗性。

1.1.3供試土壤供試土壤采自江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)科技園未施過(guò)除草劑的荒地。土壤為紅色壤土，pH值5.53，有機(jī)質(zhì)含量18.4 g/kg，全氮含量 1.08 g/kg，堿解氮含量103.3 mg/kg，有效磷含量16.3 mg/kg，有效鉀含量156.3 mg/kg。

1.1.4儀器設(shè)備微量移液器(梅特勒-托利多公司)、Potter噴霧塔(農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1對(duì)丁草胺的抗性測(cè)定采用播后苗前土壤處理法。土壤風(fēng)干后，過(guò)篩去除雜草和石塊等雜物，置于110 ℃烘箱內(nèi)5 h，以殺死土壤中的雜草種子。之后裝入底部帶孔的塑料缽(直徑×高=20 cm×14 cm)內(nèi)，從底部灌水浸濕土壤，每缽播露白的稗草種子20粒，1 d后將缽體置于Potter噴霧塔內(nèi)，分別噴施10、50、250、1 250、2 500 mg/L丁草胺藥液 5 mL，每處理重復(fù)3次，以清水處理為對(duì)照，移入自然條件下培養(yǎng)。藥后15 d測(cè)定地上部分長(zhǎng)度和鮮質(zhì)量，分別計(jì)算長(zhǎng)度和鮮質(zhì)量抑制率。以藥劑濃度的對(duì)數(shù)值(x)與對(duì)應(yīng)的抑制率幾率值(y)建立回歸方程(y=ax+b)，求出抑制中濃度(IC50)值和抗性指數(shù)。

1.2.2對(duì)二氯喹啉酸的抗性測(cè)定采用苗期莖葉噴霧法，土壤前期處理方法同“1.2.1”節(jié)。每缽播露白的稗草種子30粒，于室外自然條件下培養(yǎng)，出苗后每盆定苗20株。待稗草長(zhǎng)至3～4葉期，將缽體置于Potter噴霧塔內(nèi)，分別噴施3、6、12、24、48 mg/L 丁草胺藥液5 mL，每個(gè)處理重復(fù)3次，以清水處理為對(duì)照。藥后15 d測(cè)定地上部分長(zhǎng)度和鮮質(zhì)量，按“1.2.1”節(jié)方法計(jì)算其抑制率、抑制中濃度(IC50)值、抗性指數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。將非耕地稗草品系IC50定為敏感性生物型，將稻田稗草品系IC50與其進(jìn)行比較，按照下列公式計(jì)算抗性指數(shù)RI：

RI=抗性生物型IC50/敏感生物型IC50。

稗草對(duì)藥劑的抗藥性水平按吳聲敢等方法[9]評(píng)價(jià)：RI值小于3.00時(shí)，處于敏感階段；RI值在3.00～4.99，為敏感性下降階段；RI值在5.00～<9.99時(shí)，處于低水平抗性階段；RI值在10.00～39.99時(shí)，為中等水平抗性階段；RI值在40.00～159.99時(shí)，為處于高水平抗性階段；當(dāng)RI值≥160時(shí)，處于極高水平抗性階段。

2結(jié)果與分析

2.1對(duì)丁草胺的抗藥性

表1表明，2012—2013年江西省不同地區(qū)稻田稗草對(duì)丁草胺的敏感性存在較大差異。其中采自恒湖農(nóng)場(chǎng)的稗草IC50值最大，2012、2013年分別為 2 049.61、2 520.24 mg/L；其次為采自南昌市南昌縣廣福鎮(zhèn)和朱港農(nóng)場(chǎng)的稗草，2012年的IC50值分別為1 798.53、1 780.27 mg/L，2013年的IC50值分別為1 374.18、2 127.71 mg/L；再次為采自南昌市進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)、贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)和宜春市奉新縣赤岸鎮(zhèn)的稗草，2012年的IC50值分別為988.42、728.73、728.06 mg/L，2013年的IC50值分別為848.27、704.00、762.02 mg/L；采自贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的稗草IC50值最低，2012年的IC50值分別為429.66、199.34 mg/L，2013年的IC50值分別為396.28、391.99 mg/L。與非耕地稗草IC50值比較，采自恒湖農(nóng)場(chǎng)的稻田稗草對(duì)丁草胺產(chǎn)生了一定程度的抗性，2年的抗性指數(shù)在11～13之間，處于中等水平抗藥性階段；采自南昌市南昌縣廣福鎮(zhèn)和朱港農(nóng)場(chǎng)的稻田稗草對(duì)丁草胺處于低水平抗藥性階段，抗性指數(shù)在6～9之間；采自南昌市進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)、贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)和宜春市奉新縣赤岸鎮(zhèn)的稻田稗草對(duì)丁草胺處于敏感性下降階段，抗性指數(shù)在3～4之間；采自贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的稗草對(duì)丁草胺敏感，抗性指數(shù)均低于3。通過(guò)對(duì)2012、2013年抗性指數(shù)的比較發(fā)現(xiàn)，同一地區(qū)稗草對(duì)丁草胺的抗性水平趨于一致。

表1　不同地區(qū)稗草對(duì)丁草胺的抗藥性

2.2對(duì)二氯喹啉酸的抗藥性

表2表明，2012—2013年江西省不同地區(qū)稻田稗草對(duì)二氯喹啉酸的敏感性存在一定差異。其中采自朱港農(nóng)場(chǎng)的稗草IC50值最大，2012、2013年分別為41.08、43.49 mg/L；其次分別為采自南昌市進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)、南昌市南昌縣廣福鎮(zhèn)、宜春市奉新縣赤岸鎮(zhèn)和恒湖農(nóng)場(chǎng)的稗草，2012年的IC50值分別為34.46、32.68、30.00、25.59 mg/L，2013年的IC50值分別為29.87、35.07、30.03、26.92 mg/L；采自吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)的稗草IC50值最小，2012年的IC50值分別為19.17、18.12、16.52 mg/L，2013年的IC50值分別為18.36、17.58、17.12 mg/L。與非耕地稗草IC50值比較，2年8個(gè)地區(qū)稻田稗草的抗性指數(shù)均低于2，對(duì)二氯喹啉酸仍處于敏感階段。

3結(jié)論與討論

江西省稻田稗草對(duì)丁草胺已經(jīng)產(chǎn)生不同程度的抗藥性，其中恒湖農(nóng)場(chǎng)的抗藥性最高，處于中等水平抗藥性階段，南昌市南昌縣廣福鎮(zhèn)和朱港農(nóng)場(chǎng)處于低水平抗藥性階段，南昌市進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)、贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)和宜春市奉新縣赤岸鎮(zhèn)處于敏感性下降階段，而贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所處于敏感階段。江西省稻田稗草對(duì)二氯喹啉酸未產(chǎn)生抗藥性。

Lopez-Martinez等認(rèn)為，有些稗草生態(tài)型存在一定程度的自然耐藥性，即從未使用過(guò)除草劑地區(qū)的稗草，其抑制中濃度值并非最低[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，江西省不同地區(qū)非耕地采集的稗草對(duì)丁草胺的敏感性有較大差異(表1)，這可能是地區(qū)間稗草對(duì)丁草胺存在自然耐藥性所致。雜草的抗藥性一般通過(guò)比較抗性生物型與敏感生物型IC50(ID50)值的倍數(shù)來(lái)確定，因此雜草相對(duì)抗性水平的高低與敏感生物型的選擇有關(guān)[2]。在進(jìn)行稻田稗草抗藥性檢測(cè)方面，多數(shù)學(xué)者選擇稻田IC50(ID50)最低值的生物型作為敏感型，與其他地區(qū)稻田稗草的IC50(ID50)值進(jìn)行比較，以此比值大小來(lái)評(píng)價(jià)其他地區(qū)雜草是否產(chǎn)生抗藥性[2，4，11]。其缺陷在于不同地區(qū)的稗草本身存在自然耐藥性的差異，且在實(shí)際操作時(shí)，難于判斷稗草IC50(ID50)最低值的稻田是否施用過(guò)除草劑。本研究選擇同一地區(qū)非耕地稗草作為敏感生物型，大大減少了稗草接觸除草劑的機(jī)會(huì)，同時(shí)可消除地區(qū)間稗草本身存在自然耐藥性的誤差，其結(jié)果更趨科學(xué)、合理。

表2　不同地區(qū)稗草對(duì)二氯喹啉酸的抗藥性

本試驗(yàn)結(jié)果表明，江西省稻田稗草對(duì)丁草胺已經(jīng)產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，而對(duì)二氯喹啉酸仍處于敏感階段。江西省稻田常見(jiàn)雜草有稗草、千金子、鴨舌草、節(jié)節(jié)菜和香附子等，長(zhǎng)期采用酰胺類除草劑如丁草胺、乙草胺與芐嘧磺隆混用或二氯喹啉酸與芐嘧磺隆混用進(jìn)行防治[3]。由于丁草胺在秧田和直播稻田使用的安全性較乙草胺好，而在價(jià)格方面較二氯喹啉酸更有優(yōu)勢(shì)，因而其使用的頻率較乙草胺和二氯喹啉酸均高，這可能是造成丁草胺產(chǎn)生抗藥性的主要原因。同時(shí)，農(nóng)民隨意加大用藥劑量也增加了稗草對(duì)丁草胺的抗藥性風(fēng)險(xiǎn)。因此，治理抗丁草胺稗草時(shí)，建議選用與丁草胺作用機(jī)制不同的除草劑進(jìn)行交替使用或混用，以達(dá)到有效防治抗丁草胺稗草的目的。盡管在江西省尚未檢測(cè)到稗草對(duì)二氯喹啉酸的抗藥性，由于其潛在產(chǎn)生抗藥性風(fēng)險(xiǎn)[6-9]，也應(yīng)避免高劑量連續(xù)使用，以達(dá)到克服或延緩其產(chǎn)生抗藥性的目的。

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Determination of Butachlor and Quinclorac Resistance of Barnyardgrass

(Echinochloacrus-galli) in Paddy Fields of Jiangxi Province

ZHANG Ji-li，WU Shang，LI Bao-tong，SHI Xu-gen，TANG Li-mei

(College of Agronomy，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China)

Abstract:The resistance of eight barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) biotypes from paddy fields in Jiangxi Province to butachlor and quinclorac was determined by pot bioassays. Levels of barnyardgrass resistance to butachlor differed among paddy fields of Jiangxi Province；a biotype from Henghu farm had the highest resistance index of 11 to 13 in 2012—2013. Biotypes from Guangfu town and Zhugang farm of Nanchang City had lower resistance levels with indexes ranging from 6 to 9. Biotypes from Wenzhen Town of Jinxian County，Qingtang Town of Ningdu County of Ganzhou City，and Chian Town of Fengxin County of Yichun City in Nanchang City had the lowest resistance levels with resistance indexes ranging from 3 to 4. Three sensitive biotypes were identified at agricultural science institutes of Ganzhou City and Jian. Coversely，the quinclorac resistance indexes of the biotypes from eight regions of Jiangxi Province were less than 2，therefore those biotypes remain susceptible to quinclorac.

Key words:Jiangxi Province；paddy field；barnyardgrass；butachlor；quinclorac；herbicide resistance

通信作者：李保同，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)藥學(xué)。E-mail：libt66@163.com。

作者簡(jiǎn)介：張紀(jì)利(1988—)，男，山東臨沂人，碩士研究生，從事農(nóng)藥學(xué)研究。E-mail：707535301@qq.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(編號(hào)：2012BAD14B14)。

收稿日期：2015-04-09

中圖分類號(hào)：S451

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1003-935X(2015)03-0029-05