稻田马唐对稻田常用茎叶处理除草剂的抗性水平研究

材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试杂草 本试验所用的11个马唐种群如表1所示。

1.1.2 供试药剂 本试验所用6种稻田常用茎叶处理剂：25 g/L五氟磺草胺油悬浮剂（美国陶氏益农公司）、15%氰氟草酯乳油（惠州市中迅化工有限公司）、10%唑酰草胺乳油（苏州富美实植物保护有限公司）、100 g/L双草醚悬浮剂（浙江石原金牛农药有限公司）、69 g/L精唑禾草灵水乳剂（拜耳作物科学有限公司）、50%二氯喹啉酸可溶性粉剂（无锡龙邦化工有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 马唐对稻田常用茎叶除草剂抗性的初步筛选 参照国际杂草抗药性管理组织（Herbicide Resistance Action Committee，简称HRAC）推荐的温室整株植物鉴定法[3]，并加以改进。将土与肥料按质量比3 ∶ 1比例混合均匀，装于直径为9 cm、深约为10 cm的塑料盆钵内约3/4处，加水浸湿，每盆播撒马唐种子25粒，表面覆盖0.5 cm土层。塑料盆钵吸水至饱和后放于自然光照培养室中培养。待马唐长至2～3叶期时，每盆定苗至16株。采取茎叶喷雾法对马唐进行茎叶喷雾处理，喷雾采用农业部南京农业机械化研究所生产的 3WPSH-500D型生测喷雾塔，圆盘直径为50 cm，主轴转动速度为6 r/min，喷头孔径为0.3 mm，喷雾压力为0.3 MPa，雾滴直径为100 μm，喷头流量为 90 mL/min。药剂剂量设计如表2所示，以清水喷雾为对照，每个处理重复4次。待药剂晾干后，放入培养室内培养，培养条件不变。药后21 d，剪下马唐地上部分并称其鲜质量，计算鲜质量抑制率。

1.2.2 马唐对唑酰草胺、五氟磺草胺、二氯喹啉酸的抗性水平研究 根据对马唐对稻田常用除草剂抗性水平的初步筛选结果，进一步选取唑酰草胺、五氟磺草胺、二氯喹啉酸3种稻田除草剂进行抗性水平研究。选取JLGY-1、JLGY-2、JZRB、JYFN、JYJD、JCQH、JYGY-1、JYGY-2共8个种群测定马唐对唑酰草胺的抗性水平；选取JZRB、JNJP、JYFN、JYJD、JCQH、JYGY-1共6个种群测定马唐对五氟磺草胺的抗性水平；选取 JLGY-1、JLGY-2、JYJD、JCQH、JYGY-2共5个种群测定马唐对二氯喹啉酸的抗性水平。马唐对3种除草剂抗性水平测定的剂量设计见表3。

抗性的测定参照“1.2.1”节试验方法。

1.3 数据分析

根据设置药剂剂量与杂草鲜质量抑制率采用Excel作图。R软件 “drc”程序包的drm函数提供了“LL.3（）”logistic曲线模型专门用于毒力回归方程拟合[4]，被广泛用于除草剂对杂草抑制剂量的计算[5-6]。

抑制马唐地上部分生长（鲜质量） 50%的除草剂剂量用ED50（50% effective dose）来表示。

相对抗性倍数=该种群的ED50/敏感种群的ED50。

除草剂抗药性等级划分标准：敏感（相对抗性倍数≤2倍）、敏感性下降（2<相对抗性倍数≤4）、低抗（4<相对抗性倍数≤10）、中抗（10<相对抗性倍数≤30）、高抗（30<相对抗性倍数≤150）、极高抗（相对抗性倍数>150）。

2 结果与分析

2.1 马唐对稻田常用茎叶除草剂抗性的初步筛选

在2015年7月下旬至8月中旬，采用整株生测法测定6种常用于防除禾本科杂草的茎叶处理剂对马唐的鲜质量抑制率。由表4可知，精唑禾草灵、氰氟草酯、双草醚对马唐的鲜质量抑制率较高。其中，31.05、93.15 g a.i./hm2（50%、150%推荐高剂量）的精唑禾草灵对马唐的鲜质量抑制率均达到100.00%左右。与其相同的还有双草醚。氰氟草酯对马唐的鲜质量抑制率与精唑禾草灵和双草醚相比要低，但也基本达到了90%。60 g a.i./hm2 （50%推荐高剂量）的唑酰草胺对不同马唐种群的鲜质量抑制率差异较大，JCQH、JYGY-2的鲜质量抑制率低于60%，而JLGY-2、AH-1的鲜质量抑制率高于95%。180 g a.i./hm2 （150%推荐高剂量）的唑酰草胺，除JYGY-2之外，鲜质量抑制率都达到了90%以上，由此可见，除个别种群外，唑酰草胺还是可以有效防除马唐的。相比之下，五氟磺草胺和二氯喹啉酸对马唐的鲜质量抑制率较差。其中，50%推荐高剂量下的五氟磺草胺和二氯喹啉酸对马唐的鲜质量抑制率均低于75%，且 45 g a.i./hm2 （150%推荐高剂量）下的五氟磺草胺对马唐的鲜质量抑制率只有56%～86%。而562.5 g a.i./hm2 （150%推荐高剂量）下的二氯喹啉酸对马唐的鲜质量抑制率均达到了80%以上。

综上所述，研究马唐对唑酰草胺、五氟磺草胺、二氯喹啉酸这3种除草剂的抗性水平。其中，JLGY-2、AH-1对唑酰草胺较敏感，60 g a.i./hm2 时的鲜质量抑制率已高于95%，而JLGY-1、JZRB、JYFN、JYJD、JCQH、JHLS、JYGY-1、JYGY-2这8个种群对唑酰草胺的敏感性较差，可能存在抗性。JCQH对五氟磺草胺较敏感，而AH-1、JZRB、JNJP、JYFN、JYJD、JHLS、JYGY-1的敏感性较差，15 g a.i./hm2时鲜质量抑制率均低于56%，可能为抗性种群。AH-1、JYJD对二氯喹啉酸较敏感，而JLGY-1、JLGY-2、JZRB、JCQH、JYGY-1、JYGY-2这6个种群的敏感性较低，187.5 g a.i./hm2下鲜质量抑制率均低于60%，可能存在一定的抗性。

2.2 马唐对唑酰草胺、五氟磺草胺、二氯喹啉酸的抗性水平

2015年12月期间采用整株生测法测定马唐对3种稻田常用除草剂（唑酰草胺、五氟磺草胺、二氯喹啉酸）的抗药性水平。结果表明，马唐对唑酰草胺和五氟磺草胺均存在一定的抗药性，与上述试验结果相符，但马唐種群的抗性倍数较低。其中，只有JZRB、JYFN、JYGY-1对唑酰草胺的相对抗性倍数达到5以上（表5）；JZRB、JNJP、JYFN、JYGY-1对五氟磺草胺的相对抗性倍数达到6以上（表6）。且JZRB、JYFN、JYGY-1等3个种群对唑酰草胺和五氟磺草胺这2种除草剂存在多抗性。马唐对二氯喹啉酸的相对抗性倍数较低，只有JLGY-2的相对抗性倍数达到2以上（表7）。

3 结论与讨论

本研究测定稻田常用的6种禾本科除草剂对马唐的鲜质量抑制率，并以此进行抗性的初步筛选，进而通过试验测定马唐对相关除草剂的抗性水平。结果表明，马唐对精唑禾草灵、双草醚、氰氟草酯未产生明显的抗性，对唑酰草胺、五氟磺草胺存在低抗性，且发现对这2种药剂具有多抗性的种群。本研究在温室进行盆钵试验模拟大田试验，为获得更准确的试验结果还须进一步做田间试验。

针对目前发现的抗性问题，首先应尽快意识到杂草抗性的严重性，评估抗性杂草发生的风险，及早进行田间观察，监控田间杂草品系和种群的变化，扩大采种范围，对存在抗性的采集地，要加强监控，建立抗性监测点，防止抗性种群的进一步蔓延[7]。同时，对抗性种群的年度变化、抗性水平变化也要加强监控，防止抗性水平的逐年增高。此外，应通过分子水平的研究，确定其抗性机制，为有效防除稻田马唐提供理论依据。

与此同时，田间杂草防除应采取“预防为主，综合防治”的防治策略，以创造对水稻生长有利而对杂草生存不利的条件。在农业防治方面，可以采取清除杂草种子、实施耕翻轮作、中耕除草等方法[8]。同时，应提高整地质量，大田平整度直接影响秧苗的出苗率、出苗的整齐度，从而间接影响化控措施能否及时进行、用药的安全性以及除草的效果。在肥料运筹上要施足基肥、早施分蘖肥，增强水稻稻苗自然抗草能力[9]。

在化学防治方面，根据试验结果可知，田间推荐剂量50%、150%下仍然存在有效药剂。精唑禾草灵、双草醚、氰氟草酯和高剂量下的唑酰草胺对稻田马唐的鲜质量抑制率较高，五氟磺草胺、二氯喹啉酸对马唐的鲜质量抑制率较低。吴仁海等研究发现，精唑禾草灵在水稻田使用时具有较高的药害风险，在发芽期，粳稻和籼稻对精唑禾草灵均较敏感，4～5叶期使用精唑禾草灵对粳稻生长影响小，对禾本科杂草防除效果较好[10]。与此类似的还有双草醚，在水稻田使用适期为水稻4～6叶期，此时，水稻对双草醚的降解能力显著增强，安全性大大提高[11]。因此，在田间使用药剂时，应严格控制使用剂量和施用时期。10%唑酰草胺乳油是美国FMC公司研发生产的高效稻田除草剂，对直播稻田马唐、稗草、千金子具有良好的防效，且对水稻安全[12-16]。试验结果也表明，除个别种群外，高剂量下的唑酰草胺仍然可以有效防除马唐。但目前已有个别马唐种群对唑酰草胺产生了低抗性，值得我们注意和警惕。且由于国外对唑酰草胺的合成工艺进行了专利保护，而目前国内尚未有成熟的唑酰草胺原药合成工艺，生产成本较高[17]。姚士桐等指出，10%唑酰草胺乳油会因不同水稻品种之间存在敏感性差异而产生药害[18]。因此，田间施用唑酰草胺时，要考虑水稻品种间的差异，同时也要选择不同作用机制的除草剂进行轮换使用，防止抗性的进一步提高。五氟磺草胺和二氯喹啉酸是防除稻田稗草的特效选择性除草剂，可能对稻田马唐的防除效果并不理想。且随着药剂使用量的增加，已有个别马唐种群对五氟磺草胺产生了低抗性，因此，在以防治马唐为主的地块不推荐使用这2种药剂。氰氟草酯是我国水稻田重要的茎叶处理剂[19]，尤其是在药剂专利保护期过后，廉价的国产品牌大量涌现，用药成本大幅下降，田间施用量极大，其销售额以年均14%以上的增长率增长，市场占有率也逐年递增，尤其是在华东地区，市场空间广阔[20]。鉴于试验结果，在田间防治马唐时，可优先选择氰氟草酯。

综上所述，稻田防治马唐不仅须要选择合适的除草剂，同时也要合理使用农药，规范喷药技术，并且研究开发新型除草剂来解决多抗性问题。

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