孫騰，梅桂龍，張建萍，孫進軍，彭立存，沈曉霞，趙運，段桂芳

(1.上海曉明檢測技術服務有限公司，上海 201612；2.中國水稻研究所水稻生物育種全國重點實驗室，杭州 310006；3.上海泰禾國際貿易有限公司，上海 200335)

水稻是我國最主要糧食作物之一。據統(tǒng)計，2021 年我國水稻播種面積達2992.1 萬hm2，產量21284.2 萬t[1]。雜草是影響水稻產量和品質的重要因素，而稗草(Echinochloa crusgalli)則是水稻田最難防且對水稻危害最大的雜草。水稻田稗草的防除主要依靠化學除草劑，常用除草劑包括苗前使用的丁草胺(butachlor)、丙草胺(pretilachlor)、草酮(oxadiazon)等，苗后莖葉噴霧使用的有二氯喹啉酸(quinclorac)、五氟磺草胺(penoxsulam)、雙草醚(bispyribac-sodium)、氰氟草酯(cyhalofop-buty)、唑酰草胺(metamifop)、氯氟吡啶酯(florpyrauxifen-benzyl)等。但是，長期大量不合理使用除草劑使稻田稗草對常用藥劑產生抗藥性。據研究報道，1991 年發(fā)現(xiàn)稗草對丁草胺產生抗性[2]。之后在我國多個水稻產區(qū)發(fā)現(xiàn)了稗草對二氯喹啉酸產生抗性[3-5]。五氟磺草胺抗性稗草發(fā)展也很迅速，全國各個水稻種植區(qū)域都發(fā)現(xiàn)了不同程度抗性水平的稗草種群[3-6]。稗草對氰氟草酯和唑酰草胺的抗性發(fā)現(xiàn)相對較晚。武向文等[4]于2018 年發(fā)現(xiàn)上海地區(qū)稻田稗草對氰氟草酯產生低水平抗性。戴魏真等[7]于2022 年研究發(fā)現(xiàn)安徽省直播稻田稗草對氰氟草酯已產生高水平抗性。氰氟草酯和唑酰草胺都屬于ACCase 抑制劑類除草劑，容易誘發(fā)稗草種群產生交互抗性。左平春等[8]發(fā)現(xiàn)采自遼寧和黑龍江的3 個稗草種群對唑酰草胺產生高水平抗性，且對氰氟草酯具有交互抗性。稻田稗草對目前常用除草劑的抗性發(fā)展日趨嚴重，市場迫切需要開發(fā)新的除草劑產品及新的用藥技術來解決稻田抗性稗草的防除問題。基于此，本實驗室于2017 年開始從上海、浙江、江蘇、安徽、湖北、湖南、江西、黑龍江水稻種植區(qū)域采集稻田稗草種子開展了其對氰氟草酯和唑酰草胺的抗性監(jiān)測，為今后稻田除草劑產品開發(fā)及其應用提供支持。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

100 g/L 氰氟草酯乳油(科迪華農業(yè)科技有限公司)；10%唑酰草胺乳油(美國富美實公司)。

1.2 雜草靶標

本實驗室從湖南、江西、浙江、上海、江蘇、安徽、湖北、黑龍江8 個省市水稻田采集了56 個稗草種群，具體靶標采集地見表1。

表1 水稻田稗草采集地信息

1.3 試驗方法

采用室內整株生物測定法。在直徑6 cm 盆缽內播種稗草種子15 粒，在日光溫室內培養(yǎng)至2 葉左右進行間苗，每盆留10 株稗草，繼續(xù)培養(yǎng)至3～4 葉期進行施藥處理。

1.4 數(shù)據分析

采用DPS(v16.05)統(tǒng)計軟件對藥劑劑量的對數(shù)值與鮮重防效的幾率值進行回歸分析，計算藥劑對雜草的ED50及95%置信限。根據敏感種群ED50和抗性種群ED50計算抗性指數(shù)。

參考Beckie and Tardif(2012)關于禾本科雜草對ACCase 抑制劑類除草劑的抗藥性水平分級標準[9]，將稗草對氰氟草酯、唑酰草胺的抗性水平進行分級，即：RI＜2 為敏感；2≤RI≤5 為低水平抗性；5＜RI≤10 為中等水平抗性；RI＞10 為高水平抗性。

2 結果與分析

2.1 不同稗草種群對氰氟草酯和唑酰草胺的敏感性

表2 我國部分水稻田稗草種群對氰氟草酯和唑酰草胺敏感性調查

表2 我國部分水稻田稗草種群對氰氟草酯和唑酰草胺敏感性調查

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續(xù)表2

表2 我國部分水稻田稗草種群對氰氟草酯和唑酰草胺敏感性調查

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2.2 不同稗草種群對氰氟草酯和唑酰草胺的抗性水平

16 個稗草種群對氰氟草酯的抗性水平測定結果見表3?？梢?，采自安徽省廬江市萬山鎮(zhèn)永橋村木地組的稗草種群對氰氟草酯相對最敏感，其ED50為34.54 g a.i./hm2；以該稗草種群為氰氟草酯敏感種群進行抗性指數(shù)計算。采自江蘇省句容市白兔鎮(zhèn)及湖北省黃梅市大河鎮(zhèn)的2 個稗草種群相對敏感，ED50分別為39.29、42.7 g a.i./hm2，抗性指數(shù)分別為1.14和1.24。采自浙江省嘉興市海鹽縣武原鎮(zhèn)華星農場的1 個稗草種群對氰氟草酯有低水平抗性。采自湖南省岳陽市1 個種群、益陽市赫山區(qū)2 個種群、益陽市南縣1 個種群、常德市漢壽縣1 個種群及黑龍江省綏化市1 個種群對氰氟草酯有中等水平抗性。采自湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市1 個種群、益陽市沅江市1 個種群、益陽市赫山區(qū)1 個種群、益陽市南縣1 個種群、常德市安鄉(xiāng)縣1 個種群及安徽省南陵市1 個種群，共6 個稗草種群對氰氟草酯有高水平抗性。

表3 我國部分水稻田稗草對氰氟草酯的抗性測定結果

表4 我國部分水稻田稗草對唑酰草胺的抗性測定結果

表4 我國部分水稻田稗草對唑酰草胺的抗性測定結果

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3 結論與討論

長期單一使用除草劑是導致雜草產生抗藥性的主要原因，使用時間越長、頻率越高，雜草抗性發(fā)生可能越嚴重。氰氟草酯和唑酰草胺分別于2006、2010 年先后在我國取得登記，是當前我國用于防除水稻田稗草、千金子等禾本科雜草最主要的2 種化學除草劑，均屬于芳氧苯氧丙酸(aryloxyphenoxypropionate)結構類型，其作用位點均是乙酰輔酶A 羧化酶(ACCase)。多項研究結果[3-4,7-8,10-12]發(fā)現(xiàn)水稻田稗草、千金子、馬唐、牛筋草等禾本科雜草對氰氟草酯、唑酰草胺等ACCase 抑制劑類除草劑已產生不同程度抗藥性或交互抗性。

本研究證實，從湖南、湖北、江西、浙江、上海、江蘇、安徽、黑龍江8 個省市的水稻田中采集的稗草種群中均有對氰氟草酯產生抗性的種群，抗性頻率達90%以上，其中6 個種群達高抗水平，抗性指數(shù)12.17～67.83，其中采自安徽省蕪湖市南陵縣的1 個稗草種群對氰氟草酯抗性指數(shù)30.85，這與前人報道[7]的種群對氰氟草酯的抗性水平基本一致。

本研究結果是基于本實驗室所采集的稻田稗草種群測得，其中有對氰氟草酯、唑酰草胺相對敏感的，也有高水平抗性的種群，可以作為防除水稻田稗草除草劑研發(fā)的靶標資源。