野燕麥(Avena fatua)對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆的抗藥性水平

周志恒 張粵 孫亞寧 邢霽陽(yáng) 王豪 于佳星 董立堯

摘要：為明確小麥田野燕麥對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆的抗藥性，采用整株生測(cè)法測(cè)定野燕麥對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆的敏感性，同時(shí)明確抗性野燕麥的交互抗性和多抗性。其中JXSN-2020-2種群對(duì)精唑禾草靈最敏感，GR₅0為6.77 g a.i./hm²，HJWZ-2020-1種群對(duì)精唑禾草靈抗藥性水平最高，GR₅0為142.19 g a.i./hm²，RI=20.99；JNLH-2020-1種群對(duì)甲基二磺隆最敏感，GR₅0=1.09 g a.i./hm²，YMXX-2020-1種群對(duì)甲基二磺隆抗性水平最高，GR₅0為41.82 g a.i./hm²，RI=38.44；同時(shí)，抗精唑禾草靈野燕麥對(duì)炔草酯、唑啉草酯、烯禾啶產(chǎn)生了不同程度的交互抗性，并未產(chǎn)生多抗性；抗甲基二磺隆野燕麥對(duì)氟唑磺隆和啶磺草胺、烯禾啶、綠麥隆、環(huán)吡氟草酮、精唑禾草靈的抗性水平低，對(duì)唑啉草酯、炔草酯敏感性下降。

關(guān)鍵詞：野燕麥；抗藥性；精唑禾草靈；甲基二磺隆；交互抗性；多抗性

中圖分類號(hào)：S481⁺.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1003-935X（2022）02-0031-08

Resistance Level of Avena fatua to Fenoxaprop-P-Ethyl and Mesosulfuron-Methyl

ZHOU Zhi-heng，ZHANG Yue，SUN Ya-ning，XING Ji-yang，WANG Hao，YU Jia-xing，DONG Li-yao

（College of Plant Protection，Nanjing Agricultural University/Key Laboratory of Integrated Management of Crop Diseases and Pests，Ministry of Education，Nanjing 210095，China）

Abstract：The objective of this study was to explicit the resistance of Avena fatua to fenoxaprop-P-ethyl and mesosulfuron-methyl in wheat filed. The sensitivity of A. fatua to fenoxaprop-P-ethyl and mesosulfuron-methyl was determined by the whole-plant bioassay，meanwhile the cross-resistance and multi-resistance of the resisitant A. fatua was determined. JXSN-2020-2 population presented the most sensitive to fenoxaprop-P-ethyl，whose value of GR₅0 was 6.77 g a.i./hm². HJWZ-2020-1 population presented the most resistant to fenoxaprop-P-ethyl，whose value of GR₅0 was 142.19 g a.i./hm²，and RI=20.99. JNLH-2020-1 population presented most sensitive to mesosulfuron-methyl，GR₅0=1.09 g a.i./hm². YMXX-2020-1 population presented the most resistant

收稿日期：2022-05-20

基金項(xiàng)目：江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（編號(hào)：202110307106Y）。

作者簡(jiǎn)介：周志恒（2001—），女，四川合江人，研究方向?yàn)槌輨┒纠砑翱顾幮浴-mail：1076982051@qq.com。

通信作者：董立堯，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槌輨┒纠砑翱顾幮浴-mail：dly@njau.edu.cn。

野燕麥（Avena fatua L.）是一種常見(jiàn)惡性雜草，是禾本科（Granubeae）燕麥屬（Acena）的一年生草本植物，別稱烏麥、鈴鐺麥、燕麥草^［1］，廣泛分布于華東、中南、西南及黃河流域部分地區(qū)，尤其在長(zhǎng)江中下游地區(qū)危害嚴(yán)重，在小麥、油菜、玉米、高粱等作物田中都有危害^［2］。涂鶴齡等曾經(jīng)報(bào)道，野燕麥在我國(guó)冬麥區(qū)的危害率達(dá)15.6%，在春麥區(qū)達(dá)25.3%，全國(guó)嚴(yán)重危害面積達(dá)160萬(wàn)hm²，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)17.5億kg/年^［3］。同時(shí)，由于野燕麥發(fā)生嚴(yán)重，發(fā)生時(shí)期久遠(yuǎn)，在化學(xué)防除過(guò)程中非常容易產(chǎn)生抗藥性，在10種最易產(chǎn)生抗藥性的雜草中位居第二^［4］，其抗性發(fā)生情況在國(guó)外已十分普遍。

精唑禾草靈（fenoxaprop-P-ethyl），是乙酰輔酶A羧化酶（ACCase）抑制劑，20世紀(jì)80年代就被廣泛應(yīng)用于麥田防治禾本科雜草，尤其是野燕麥^［5］。甲基二磺?。╩esosulfuron-methyl）屬磺酰脲類高效除草劑，作用靶標(biāo)為乙酰乳酸合酶（acetolactate synthase，ALS），也被廣泛用于防除麥田雜草。

近些年，精唑禾草靈和甲基二磺隆作為麥田防除禾本科雜草常用除草劑，化學(xué)除草面積不斷擴(kuò)大，且由于其作用機(jī)制單一，長(zhǎng)期使用，極易使雜草產(chǎn)生抗藥性。目前國(guó)內(nèi)已報(bào)道多種禾本科雜草對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆產(chǎn)生抗藥性，但對(duì)野燕麥的抗藥性發(fā)生及交互抗性和多抗性情況，特別是在我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)黃淮海地區(qū)的野燕麥對(duì)除草劑的抗性發(fā)生情況未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以野燕麥為研究材料，明確不同地區(qū)野燕麥種群對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆的敏感性差異，以及抗性野燕麥的交互抗性和多抗性，掌握抗藥性野燕麥的發(fā)展動(dòng)態(tài)，以期為麥田野燕麥的有效防治提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試野燕麥

于2018年和2020年從云南省、四川省、江蘇省、安徽省、河南省等地區(qū)采集成熟的野燕麥種子，萌發(fā)率均在90%以上（表1）。

1.2 供試藥劑

供試藥劑有69 g/L精唑禾草靈水乳劑，購(gòu)自拜耳作物科學(xué)（中國(guó)）有限公司；30 g/L甲基二磺隆可分散油懸浮劑，購(gòu)自拜耳作物科學(xué)（中國(guó)）有限公司；24%炔草酯微乳劑，購(gòu)自河南省安陽(yáng)市普瑞農(nóng)化有限責(zé)任公司；10%唑啉草酯可分散油懸浮劑，購(gòu)自安徽尚禾沃達(dá)生物科技有限公司；12.5%烯禾啶乳油，購(gòu)自中農(nóng)住商（天津）農(nóng)用化學(xué)品有限公司；70%氟唑磺隆水分散粒劑，購(gòu)自山東綠霸化工股份有限公司；4%啶磺草胺可分散油懸浮劑，購(gòu)自科迪華（上海）農(nóng)業(yè)科技有限公司；25%綠麥隆可濕性粉劑，購(gòu)自江蘇快達(dá)農(nóng)化股份有限公司；6%環(huán)吡氟草酮可分散油懸浮劑，購(gòu)自清原農(nóng)冠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 野燕麥對(duì)精唑禾草靈的敏感性研究方法

整株生物測(cè)定方法參照Feng等的方法^［6］，并稍作修改：在規(guī)格為7 cm×7 cm×7 cm的塑料盆缽中裝滿沙土與營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)按2 ∶1質(zhì)量比混合均勻的營(yíng)養(yǎng)土（pH值=6.3，有機(jī)質(zhì)含量1.1%），底部吸水至土壤水分飽和，播野燕麥種子15粒/盆，播后表面覆1層細(xì)土，置于自然光照培養(yǎng)室中培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為白天（20±5） ℃、夜晚（15±5） ℃。待野燕麥長(zhǎng)至2葉期，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的野燕麥定苗至8株/盆，長(zhǎng)至3～4葉期時(shí)，再采取噴霧法對(duì)野燕麥進(jìn)行莖葉噴霧處理。噴霧采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所生產(chǎn)的3WP-2000型行走式生測(cè)噴霧塔，噴霧高度 300 mm，噴頭（扁形，TP6501E）有效噴幅350 mm，噴頭流量 390 mL/min，行走距離1 340 mm，行走時(shí)間4.6 s，藥液體積30 mL。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果，設(shè)置精唑禾草靈處理劑量分別為0、31、62、124、248 g a.i./hm²，過(guò)于敏感種群的處理劑量設(shè)置為3.875、7.750、15.500、31.000、62.000 g a.i./hm²，以清水噴霧為對(duì)照，重復(fù)4次。待藥劑晾干后，轉(zhuǎn)入自然光照培養(yǎng)室繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為白天（20±5） ℃、夜晚（15±5） ℃。

施藥后21 d剪取野燕麥地上部分并稱量鮮重，通過(guò)計(jì)算鮮重抑制率求出抑制中劑量（GR₅0），根據(jù)GR₅0計(jì)算抗性指數(shù)（RI），再根據(jù)RI確定抗性種群和敏感種群。

1.3.2 野燕麥對(duì)甲基二磺隆的敏感性研究方法

試驗(yàn)方法同“1.3.1”節(jié)，甲基二磺隆處理劑量分別為0、1.875、3.750、7.500、15.000、30.000、60.000 g a.i./hm²，設(shè)置清水對(duì)照，重復(fù)4次。

1.3.3 抗精唑禾草靈野燕麥的交互抗性和多抗性研究方法

選用抗精唑禾草靈野燕麥種群HJWZ-2020-1、敏感種群JXSN-2020-2。試驗(yàn)藥劑和處理劑量見(jiàn)表2，試驗(yàn)方法同“1.3.1”節(jié)。

1.3.4 抗甲基二磺隆野燕麥的交互抗性和多抗性研究方法

選用抗甲基二磺隆野燕麥種群YMXX-2020-1、敏感種群JNLH-2020-1。試驗(yàn)藥劑和處理劑量見(jiàn)表2，試驗(yàn)方法同“1.3.1”節(jié)。

1.4 數(shù)據(jù)處理及抗性分級(jí)

按照下列公式計(jì)算鮮重抑制率，用DPS軟件進(jìn)行專業(yè)統(tǒng)計(jì)，算得GR₅0。

鮮重抑制率＝（對(duì)照鮮重－處理鮮重）/對(duì)照鮮重×100%。

其中，抗性指數(shù)（RI）是由GR₅0求得，計(jì)算方法如下：

抗性指數(shù)（RI）=抗性種群的GR₅0/敏感種群的GR₅0。

根據(jù)除草劑等級(jí)^［7］劃分，抗性指數(shù)≤2的為敏感，2＜抗性指數(shù)≤4的為敏感性下降，4＜抗性指數(shù)≤10的為低抗，10＜抗性指數(shù)≤30為中抗，30＜抗性指數(shù)≤150為高抗，抗性指數(shù)＞150為極高抗。

2 結(jié)果與分析

2.1 野燕麥對(duì)精唑禾草靈的敏感性

采用整株生物測(cè)定法，測(cè)定采集自安徽、江蘇、四川、河南、云南等地的28個(gè)野燕麥種群對(duì)精唑禾草靈的敏感性。結(jié)果（表3）表明，大多數(shù)野燕麥種群對(duì)精唑禾草靈都產(chǎn)生了不同水平的抗藥性，所研究的28個(gè)種群中有19個(gè)種群中抗，2個(gè)種群低抗，3個(gè)種群敏感性下降，4個(gè)種群敏感。其中，采自江蘇徐州的JXSN-2020-2種群對(duì)精唑禾草靈最敏感，其GR₅0為6.77 g a.i./hm²；采自河南焦作的HJWZ-2020-1種群對(duì)精唑禾草靈最不敏感，其GR₅0為142.19 g a.i./hm²，抗性指數(shù)為20.99。由此可見(jiàn)，野燕麥對(duì)精唑禾草靈的抗性發(fā)生情況已十分普遍。

2.2 野燕麥對(duì)甲基二磺隆的敏感性

根據(jù)整株生物的測(cè)定結(jié)果（表4）可知，絕大多數(shù)野燕麥種群對(duì)甲基二磺隆的抗性水平都不高，其中，高抗的只有1個(gè)，是采自云南彌勒的YMXX-2020-1種群，其GR₅₀為41.82 g a.i./hm²，抗性指數(shù)高達(dá)38.44； 低抗的有9個(gè)種群， 敏感性下降的有12個(gè)種群，其余6個(gè)種群均為敏感種群，以采自江蘇南京的JNLH-2020-1種群最敏感，其GR₅0為1.09 g a.i./hm²。由此可見(jiàn)，野燕麥對(duì)甲基二磺隆的抗藥性問(wèn)題已經(jīng)開始出現(xiàn)，但大多數(shù)野燕麥種群對(duì)甲基二磺隆依舊敏感，甲基二磺隆作為麥田防除野燕麥?zhǔn)褂脮r(shí)要引起注意。

2.3 抗精唑禾草靈野燕麥種群的交互抗性和多抗性

由表5可知，抗精唑禾草靈野燕麥HJWZ-2020-1種群對(duì)ACCase類除草劑產(chǎn)生了不同程度的交互抗性，對(duì)炔草酯中抗，對(duì)唑啉草酯低抗，對(duì)烯禾啶敏感性下降；對(duì)ALS類、PSⅡ類和HPPD類除草劑并未產(chǎn)生多抗性，但對(duì)ALS類啶磺草胺、PSⅡ 類綠麥隆和HPPD類環(huán)吡氟草酮表現(xiàn)出了敏感性下降。

2.4 抗甲基二磺隆野燕麥種群的交互抗性和多抗性

由表6可知，抗甲基二磺隆野燕麥YMXX-2020-1種群對(duì)相同作用機(jī)制的ALS類除草劑（氟唑磺隆、啶磺草胺）均產(chǎn)生了低抗，對(duì)不同作用機(jī)制的HPPD類除草劑的環(huán)吡氟草酮也產(chǎn)生了低抗，對(duì)ACCase類除草劑（精唑禾草靈、唑啉草酯、烯禾啶、炔草酯）和PSⅡ類除草劑綠麥隆依舊敏感。

3 討論與結(jié)論

小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物，近年來(lái)麥田雜草迅速增多，以野燕麥、節(jié)節(jié)麥、看麥娘等禾本科雜草和薺菜、播娘蒿、豬秧秧等闊葉雜草為主，嚴(yán)重危害小麥產(chǎn)量，目前麥田雜草主要以化學(xué)防除為主^［8］。

精唑禾草靈和甲基二磺隆是我國(guó)麥田防除禾本科雜草最重要的2種莖葉處理除草劑，其中精唑禾草靈是ACCase類除草劑，甲基二磺隆是ALS類除草劑，2種藥劑都有長(zhǎng)期使用的歷史。由于長(zhǎng)期單一使用，國(guó)內(nèi)已報(bào)道過(guò)看麥娘^［9］、日本看麥娘^［10］、大穗看麥娘^［11］、菵草^［12］、多花黑麥草^［13］、耿氏假硬草^［14］等多種麥田雜草對(duì)其產(chǎn)生了抗藥性。野燕麥作為我國(guó)麥田的一種重要惡性雜草，嚴(yán)重威脅了我國(guó)的小麥產(chǎn)量和質(zhì)量，已有部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)了精唑禾草靈和甲基二磺隆對(duì)野燕麥防除效果變差的情況，但有關(guān)野燕麥對(duì)這2類藥劑的抗性發(fā)生情況及抗性種群的交互抗性和多抗性情況國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道。

本試驗(yàn)研究了采自安徽、江蘇、四川、河南、云南等地多個(gè)野燕麥種群對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆的敏感性，發(fā)現(xiàn)野燕麥對(duì)精唑禾草靈具有抗性的情況已經(jīng)十分嚴(yán)重，發(fā)生地區(qū)也已十分普遍，同時(shí)野燕麥對(duì)甲基二磺隆的抗藥性問(wèn)題已經(jīng)開始出現(xiàn)，但大多數(shù)野燕麥種群對(duì)甲基二磺隆依舊敏感。通過(guò)研究抗性野燕麥的交互抗性和多抗性，發(fā)現(xiàn)抗精唑禾草靈野燕麥種群HJWZ-2020-1對(duì)ACCase類除草劑唑啉草酯、炔草酯和烯禾啶產(chǎn)生了不同程度的交互抗性，這在有關(guān)菵草^［15］、耿氏假硬草^［16］、日本看麥娘^［17］的抗性研究中都有過(guò)報(bào)道，這個(gè)現(xiàn)象可能是由抗精唑禾草靈野燕麥的ACCase靶標(biāo)位點(diǎn)發(fā)生突變?cè)斐傻?，但?duì)ALS類除草劑氟唑磺隆、啶磺草胺、甲基二磺隆，PSⅡ類除草劑綠麥隆，HPPD類新型除草劑環(huán)吡氟草酮未產(chǎn)生明顯的抗性?？辜谆锹∫把帑湻N群YMXX-2020-1對(duì)ALS類除草劑氟唑磺隆、啶磺草胺產(chǎn)生了不同水平的交互抗性，這在有關(guān)看麥娘對(duì)甲基二磺隆的抗性報(bào)道^［18］中出現(xiàn)過(guò)相同的現(xiàn)象，對(duì)ACCase類除草劑唑啉草酯、炔草酯和烯禾啶，PSⅡ類除草劑綠麥隆，HPPD類新型除草劑環(huán)吡氟草酮表現(xiàn)出輕微的多抗性。尤其是通過(guò)對(duì)精唑禾草靈和甲基二磺隆敏感性的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，對(duì)精唑禾草靈敏感的種群可能對(duì)甲基二磺隆并不敏感，對(duì)甲基二磺隆敏感的種群對(duì)精唑禾草靈并不敏感，因此在田間防除野燕麥的過(guò)程中，要注意藥劑的正確合理使用。

針對(duì)本研究發(fā)現(xiàn)的野燕麥抗性問(wèn)題，首先必須意識(shí)到研究野燕麥抗藥性已經(jīng)十分重要，野燕麥對(duì)麥田多種常見(jiàn)除草劑的抗性問(wèn)題都在慢慢顯現(xiàn)，因此在田間防除野燕麥的過(guò)程中，盡量選用殺草譜一致、作用機(jī)制不同的除草劑交替使用，同時(shí)要及早進(jìn)行田間觀察，加強(qiáng)抗性監(jiān)控，建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，減少抗性種群的進(jìn)一步蔓延，為田間防除提供理論依據(jù)。

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