上海稻田稗草對3種除草劑的抗藥性

武向文，李平生，郭玉人

(1.上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201103；2.青島清原化合物有限公司，山東青島 266071)

雜草抗藥性已成為農(nóng)田雜草防除的一個重大問題。它的產(chǎn)生與發(fā)展，對化學(xué)除草劑的大面積使用乃至目前推行的以化學(xué)除草劑為主體的雜草綜合治理體系提出了新的挑戰(zhàn)[1]。截止2018年5月，全球已有254種(148種雙子葉，106種單子葉)雜草的494個生物型在農(nóng)田中對26類已知作用位點(diǎn)的23類163種化學(xué)除草劑產(chǎn)生了抗藥性，據(jù)報(bào)道這些抗性雜草主要發(fā)生在70個國家的92個作物田中[2]。

雜草抗藥性不僅僅表現(xiàn)在一種雜草生物型對某一種除草劑產(chǎn)生抗藥性，更嚴(yán)重的是可能對其他幾種除草劑產(chǎn)生交互抗性和多抗性。交互抗性是指一個雜草生物型由于存在單個抗性機(jī)理而對2種或 2種以上的除草劑產(chǎn)生抗性。相對交互抗性，多抗性則比較復(fù)雜，多抗性是指抗性雜草具有2種或者 2種以上不同的抗性機(jī)理。這種抗藥性類型通常是由于在連續(xù)的除草劑選擇壓以及在異形雜交種類中花粉流動造成抗性等位基因積累所造成的。瑞士黑麥草是一個非常典型的例子，在澳大利亞南部，抗禾草靈的瑞士黑麥草對所試驗(yàn)的22種除草劑中的 15種，如精吡氟禾草靈、吡氟氯禾靈、烯禾啶、氯磺隆、氟樂靈、嗪草酮等產(chǎn)生抗藥性，這15種除草劑屬于7類除草劑和具有5個不同作用位點(diǎn)。另外，Powles等人發(fā)現(xiàn)它還對草甘膦產(chǎn)生了抗藥性[3]。

稗草是我國水稻產(chǎn)區(qū)最重要的惡性雜草之一，以稗草為主的雜草群落嚴(yán)重威脅我國水稻的安全生產(chǎn)。在我國水稻種植區(qū)，1993年發(fā)現(xiàn)稗草對丁草胺產(chǎn)生抗性[4]，此后，又不斷發(fā)現(xiàn)它對其他除草劑產(chǎn)生抗性[5-9]。近年來，稗草在上海水稻田內(nèi)發(fā)生和危害日趨嚴(yán)重，二氯喹啉酸(合成激素類)、五氟磺草胺(ALS類)、氰氟草酯(ACCase類)等主流藥劑防除難度增加。本研究以上海稗草為研究對象，通過整株生物測定的方法測定其對二氯喹啉酸、五氟磺草胺和氰氟草酯的敏感性，旨在為上海稗草的化學(xué)防除提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試稗種

疑似抗藥性的稗草種子于2017年9月采自上海松江、奉賢、崇明、嘉定多年使用五氟磺草胺、二氯喹啉酸和氰氟草酯的稻田，敏感性稗草種子采自于嘉定遠(yuǎn)離稻田的水塘邊。

表1 稗草采集地點(diǎn)

1.2 供試藥劑

25g/L五氟磺草胺OD、10%氰氟草酯EC，購自美國陶氏益農(nóng)公司；50%二氯喹啉酸WP，購自江蘇快達(dá)農(nóng)化股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)儀器

噴霧器械為3WP-2000型走式噴霧塔(農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所)。

1.4 藥劑處理

將采集的稗草種子用濃硫酸直接浸泡處理15 min，清洗晾干后，選取成熟且飽滿一致的稗草種子 10粒，均勻播種裝有表層土和草炭(體積比 3∶1)混合土壤的塑料盆缽(直徑7 cm，高6.5 cm)中，覆土約0.5 cm，放置于溫室，生長條件下為白天(30±5) ℃，夜間(20±5) ℃。培養(yǎng)期間及時補(bǔ)水，以保持土表處于濕潤狀態(tài)。選取生長一致的稗草，每盆定苗至 5株，培養(yǎng)至3～4葉期噴施藥劑。五氟磺草胺所設(shè)置劑量為有效成分3.75、7.5、15、30、60 g/hm2，氰氟草酯所設(shè)置劑量有效成分18.75、37.5、75、150、300 g/hm2，二氯喹啉酸所設(shè)置劑量為有效成分93.75、187.5、375、750、1 500 g/hm2。每個處理3次重復(fù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

施藥后21 d，剪去地上部分，稱量鮮重，計(jì)算鮮重抑制率[鮮重抑制率%=(對照鮮重－處理鮮重)/對照鮮重×100]。用 DPS統(tǒng)計(jì)軟件幾率值分析法分別求出供試藥劑對稗草敏感種群和稗草抗性種群的毒力回歸方程式、ED50、相關(guān)系數(shù)和抗性指數(shù)(抗性種群ED50/敏感種群ED50)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同稗草種群對五氟磺草胺的抗藥性水平

不同稗草種群對五氟磺草胺的抗藥性水平測定結(jié)果表明(表2)，SH1稗草種群對五氟磺草胺產(chǎn)生了極高水平的抗藥性，抗性指數(shù)為541.91，ED50為有效成分184.25 g/hm2。SH3和SH4種群對五氟磺草胺產(chǎn)生了低水平的抗藥性，抗性指數(shù)分別為5.62和7.03，ED50分別為有效成分1.91、2.39 g/hm2。其余6個種群對五氟磺草胺敏感，ED50為有效成分0.35～0.66 g/hm2。

2.2 不同稗草種群對二氯喹啉酸的抗藥性水平

不同稗草種群對二氯喹啉酸的抗藥性水平測定結(jié)果(表3)表明，所有供試稗草種群均對二氯喹啉酸產(chǎn)生了較高水平的抗藥性，抗性指數(shù)為10.17～96.22，ED50為有效成分 287.59～2720.98 g/hm2。

2.3 不同稗草種群對氰氟草酯的抗藥性水平

不同稗草種群對氰氟草酯的抗藥性水平測定結(jié)果表明(表4)，SH4、SH5、SH6種群對氰氟草酯產(chǎn)生了低水平的抗性，抗性指數(shù)分別為 3.22、2.50和3.68，ED50分別為有效成分 82.10、63.88、93.93 g/hm2。其余6個種群則對氰氟草酯敏感，ED50為有效成分26.00～32.11 g/hm2。

表2 不同稗草種群對五氟磺草胺的抗性水平

表3 不同稗草種群對二氯喹啉酸的抗性水平

表4 不同稗草種群對氰氟草酯的抗性水平

2.4 不同稗草種群對3種除草劑的多抗性

由表5可知，SH4稗草種群對3種除草劑均產(chǎn)生了抗性，SH1、SH3種群對五氟磺草胺和氰氟草酯產(chǎn)生了抗藥性，而SH5、SH6種群對二氯喹啉酸和氰氟草酯產(chǎn)生了抗藥性。

表5 不同稗草種群對3種除草劑的多抗性

3 結(jié)論與討論

中國水稻耕作方式多種多樣，20世紀(jì) 80年代國內(nèi)以移栽種植為主，但是隨著大量新型苗后除草劑在國內(nèi)的推廣應(yīng)用，中國水稻種植方式也隨之發(fā)生變化，尤其在長江流域稻區(qū)，如湖南、湖北、江西等區(qū)域由移栽種植向更加省力化的直播種植轉(zhuǎn)化。二氯喹啉酸(合成激素類)、五氟磺草胺(ALS抑制劑)、氰氟草酯(ACCase抑制劑)等直播稻主流藥劑的出現(xiàn)加速了直播稻的發(fā)展。二氯喹啉酸、五氟磺草胺以及當(dāng)今的氰氟草酯類藥劑均為高選擇性稻田除草劑，均在以前某一時期占據(jù)主導(dǎo)地位，由于雜草抗藥性的產(chǎn)生它們最終被淹沒在歷史的長河中。有研究表明，ALS抑制劑類除草劑一般連續(xù)使用3～5年有可能會使雜草產(chǎn)生抗藥性[10]。目前，對ALS抑制劑產(chǎn)生了抗藥性的雜草已被報(bào)道的有160種，與此同時，對 ACCase抑制劑類除草劑和合成激素類除草劑產(chǎn)生抗藥性的雜草分別有48和38種[2]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，供試的所有稗草種群對二氯喹啉酸均產(chǎn)生了很強(qiáng)的抗藥性，此藥劑基本失去了對稗草的控制能力。不同種群對五氟磺草胺的抗性不同，其中SH1種群產(chǎn)生了很強(qiáng)的抗藥性，SH3和SH4種群對五氟磺草胺產(chǎn)生了低水平的抗藥性。相比較而言，對氰氟草酯的抗性相對較低，但抗性正在發(fā)展中。而供試的SH4稗草種群對這3種除草劑均產(chǎn)生了抗藥性，其中有半數(shù)種群對其中2種均產(chǎn)生了抗藥性。這給上海地區(qū)稗草的化學(xué)防除帶來了更大的困難。因此，為了預(yù)防以及控制抗藥性雜草的擴(kuò)散、蔓延，應(yīng)避免頻繁使用單一或同一作用機(jī)制除草劑。雜草在外界環(huán)境的選擇壓力下不斷地發(fā)生變異，近 10年尚未有新型作用機(jī)理的除草劑問世，使抗性雜草的防除面臨嚴(yán)峻的壓力。因此不能將雜草防除的全部重任放在新作用機(jī)制的化合上，要合理利用現(xiàn)有的化合物，科學(xué)混配，輪換施藥，延緩雜草抗性進(jìn)化。要進(jìn)一步完善抗性雜草化學(xué)防除技術(shù)體系，提高農(nóng)戶的用藥水平，推廣以前期雜草芽前封閉為重點(diǎn)，后期雜草莖葉處理為補(bǔ)充的防除措施?？傊?，本研究明確了上海稻田稗草對五氟磺草胺、二氯喹啉酸和氰氟草酯的抗性水平，為上海稻田惡性雜草稗草抗藥性的監(jiān)測與治理工作提供了一定的理論依據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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