江西省稻田稗草对丁草胺和二氯喹啉酸的抗药性测定

张纪利， 吴　尚， 李保同， 石绪根， 汤丽梅

(江西农业大学农学院，江西南昌 330045)



江西省稻田稗草对丁草胺和二氯喹啉酸的抗药性测定

张纪利， 吴尚， 李保同， 石绪根， 汤丽梅

(江西农业大学农学院，江西南昌 330045)

摘要：利用盆钵法测定了江西省8个地区稻田稗草对丁草胺和二氯喹啉酸的抗药性。结果表明，江西省稻田稗草对丁草胺已经产生了不同程度的抗药性，其中恒湖农场的抗药性最高，2012-2013年的抗性指数在11～13之间，处于中等水平抗药性阶段；南昌市南昌县广福镇和朱港农场的抗性指数在6～9之间，处于低水平抗药性阶段；南昌市进贤县温圳镇、赣州市宁都县青塘镇和宜春市奉新县赤岸镇的抗性指数在3～4之间，处于敏感性下降阶段；而赣州市农业科学研究所和吉安市农业科学研究所的抗性指数均低于3，仍处于敏感阶段。总体而言，江西省8个地区稻田稗草对二氯喹啉酸的抗性指数均低于2，仍处于敏感阶段。

关键词：江西省；稻田；稗草；丁草胺；二氯喹啉酸；抗药性

稗草[Echinochloacrus-galli(L.) Beauv.]为禾本科(Gramineae)稗属(EchinochloaBeauv.)一年生或多年生植物，是世界范围的恶性杂草之一，对水稻危害特别严重[1]。据报道，我国稻田稗草发生与危害面积达1 405万hm2，占稻田总面积的43.5%[2]，江西省作为中国水稻主要产地之一，常年种植面积在350万hm2以上，稗草发生危害极为严重[3]。丁草胺(butachlor)为酰胺类选择性芽前除草剂，主要用于稻田防除一年生禾本科杂草及某些阔叶杂草，自1982年在中国正式使用以来，用药时间已超过30年[4-5]。二氯喹啉酸(quinclorac)属于激素型喹啉羧酸类选择性苗后除草剂，主要用于防治稻田稗草和部分阔叶类杂草，对4～6叶期稗草有特效，具有用量少、残效期长、施用适期宽等优点，已在中国稻区应用近20年[6]。随着2种药剂使用年限及频率的增加，其防治效果逐渐下降。已有研究表明，黑龙江省、广东省、湖南省、浙江省等地稗草对丁草胺和二氯喹啉酸产生了一定程度的抗药性[4-8]，而有关江西省稗草对2种药剂的抗药性水平尚未见报道。本研究采用盆钵法测定了江西省不同地区稗草对丁草胺和二氯喹啉酸的抗药性，明确江西省稻田稗草对2种药剂的抗药性水平，旨在为合理制定稗草防除措施提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1供试药剂60%丁草胺乳油(山东胜邦绿野化学有限公司)、50%二氯喹啉酸可湿性粉剂(江苏安邦电化有限公司)。

1.1.2供试种子于2012年、2013年9月在江西省赣州市农业科学研究所、赣州市宁都县青塘镇、吉安市农业科学研究所、南昌市进贤县温圳镇、南昌市南昌县广福镇、宜春市奉新县赤岸镇、恒湖农场和朱港农场稻田及非耕地采集成熟的稗草种子，室温下晾干后装入纸袋，放入4 ℃冰箱内保存备用。2014年3—6月测定抗性。

1.1.3供试土壤供试土壤采自江西农业大学农业科技园未施过除草剂的荒地。土壤为红色壤土，pH值5.53，有机质含量18.4 g/kg，全氮含量 1.08 g/kg，碱解氮含量103.3 mg/kg，有效磷含量16.3 mg/kg，有效钾含量156.3 mg/kg。

1.1.4仪器设备微量移液器(梅特勒-托利多公司)、Potter喷雾塔(农业部南京农业机械化研究所)。

1.2试验方法

1.2.1对丁草胺的抗性测定采用播后苗前土壤处理法。土壤风干后，过筛去除杂草和石块等杂物，置于110 ℃烘箱内5 h，以杀死土壤中的杂草种子。之后装入底部带孔的塑料钵(直径×高=20 cm×14 cm)内，从底部灌水浸湿土壤，每钵播露白的稗草种子20粒，1 d后将钵体置于Potter喷雾塔内，分别喷施10、50、250、1 250、2 500 mg/L丁草胺药液 5 mL，每处理重复3次，以清水处理为对照，移入自然条件下培养。药后15 d测定地上部分长度和鲜质量，分别计算长度和鲜质量抑制率。以药剂浓度的对数值(x)与对应的抑制率几率值(y)建立回归方程(y=ax+b)，求出抑制中浓度(IC50)值和抗性指数。

1.2.2对二氯喹啉酸的抗性测定采用苗期茎叶喷雾法，土壤前期处理方法同“1.2.1”节。每钵播露白的稗草种子30粒，于室外自然条件下培养，出苗后每盆定苗20株。待稗草长至3～4叶期，将钵体置于Potter喷雾塔内，分别喷施3、6、12、24、48 mg/L 丁草胺药液5 mL，每个处理重复3次，以清水处理为对照。药后15 d测定地上部分长度和鲜质量，按“1.2.1”节方法计算其抑制率、抑制中浓度(IC50)值、抗性指数。

1.3数据处理

采用DPS软件对数据进行统计分析。将非耕地稗草品系IC50定为敏感性生物型，将稻田稗草品系IC50与其进行比较，按照下列公式计算抗性指数RI：

RI=抗性生物型IC50/敏感生物型IC50。

稗草对药剂的抗药性水平按吴声敢等方法[9]评价：RI值小于3.00时，处于敏感阶段；RI值在3.00～4.99，为敏感性下降阶段；RI值在5.00～<9.99时，处于低水平抗性阶段；RI值在10.00～39.99时，为中等水平抗性阶段；RI值在40.00～159.99时，为处于高水平抗性阶段；当RI值≥160时，处于极高水平抗性阶段。

2结果与分析

2.1对丁草胺的抗药性

表1表明，2012—2013年江西省不同地区稻田稗草对丁草胺的敏感性存在较大差异。其中采自恒湖农场的稗草IC50值最大，2012、2013年分别为 2 049.61、2 520.24 mg/L；其次为采自南昌市南昌县广福镇和朱港农场的稗草，2012年的IC50值分别为1 798.53、1 780.27 mg/L，2013年的IC50值分别为1 374.18、2 127.71 mg/L；再次为采自南昌市进贤县温圳镇、赣州市宁都县青塘镇和宜春市奉新县赤岸镇的稗草，2012年的IC50值分别为988.42、728.73、728.06 mg/L，2013年的IC50值分别为848.27、704.00、762.02 mg/L；采自赣州市农业科学研究所和吉安市农业科学研究所的稗草IC50值最低，2012年的IC50值分别为429.66、199.34 mg/L，2013年的IC50值分别为396.28、391.99 mg/L。与非耕地稗草IC50值比较，采自恒湖农场的稻田稗草对丁草胺产生了一定程度的抗性，2年的抗性指数在11～13之间，处于中等水平抗药性阶段；采自南昌市南昌县广福镇和朱港农场的稻田稗草对丁草胺处于低水平抗药性阶段，抗性指数在6～9之间；采自南昌市进贤县温圳镇、赣州市宁都县青塘镇和宜春市奉新县赤岸镇的稻田稗草对丁草胺处于敏感性下降阶段，抗性指数在3～4之间；采自赣州市农业科学研究所和吉安市农业科学研究所的稗草对丁草胺敏感，抗性指数均低于3。通过对2012、2013年抗性指数的比较发现，同一地区稗草对丁草胺的抗性水平趋于一致。

表1　不同地区稗草对丁草胺的抗药性

2.2对二氯喹啉酸的抗药性

表2表明，2012—2013年江西省不同地区稻田稗草对二氯喹啉酸的敏感性存在一定差异。其中采自朱港农场的稗草IC50值最大，2012、2013年分别为41.08、43.49 mg/L；其次分别为采自南昌市进贤县温圳镇、南昌市南昌县广福镇、宜春市奉新县赤岸镇和恒湖农场的稗草，2012年的IC50值分别为34.46、32.68、30.00、25.59 mg/L，2013年的IC50值分别为29.87、35.07、30.03、26.92 mg/L；采自吉安市农业科学研究所、赣州市农业科学研究所和赣州市宁都县青塘镇的稗草IC50值最小，2012年的IC50值分别为19.17、18.12、16.52 mg/L，2013年的IC50值分别为18.36、17.58、17.12 mg/L。与非耕地稗草IC50值比较，2年8个地区稻田稗草的抗性指数均低于2，对二氯喹啉酸仍处于敏感阶段。

3结论与讨论

江西省稻田稗草对丁草胺已经产生不同程度的抗药性，其中恒湖农场的抗药性最高，处于中等水平抗药性阶段，南昌市南昌县广福镇和朱港农场处于低水平抗药性阶段，南昌市进贤县温圳镇、赣州市宁都县青塘镇和宜春市奉新县赤岸镇处于敏感性下降阶段，而赣州市农业科学研究所和吉安市农业科学研究所处于敏感阶段。江西省稻田稗草对二氯喹啉酸未产生抗药性。

Lopez-Martinez等认为，有些稗草生态型存在一定程度的自然耐药性，即从未使用过除草剂地区的稗草，其抑制中浓度值并非最低[10]。本研究发现，江西省不同地区非耕地采集的稗草对丁草胺的敏感性有较大差异(表1)，这可能是地区间稗草对丁草胺存在自然耐药性所致。杂草的抗药性一般通过比较抗性生物型与敏感生物型IC50(ID50)值的倍数来确定，因此杂草相对抗性水平的高低与敏感生物型的选择有关[2]。在进行稻田稗草抗药性检测方面，多数学者选择稻田IC50(ID50)最低值的生物型作为敏感型，与其他地区稻田稗草的IC50(ID50)值进行比较，以此比值大小来评价其他地区杂草是否产生抗药性[2，4，11]。其缺陷在于不同地区的稗草本身存在自然耐药性的差异，且在实际操作时，难于判断稗草IC50(ID50)最低值的稻田是否施用过除草剂。本研究选择同一地区非耕地稗草作为敏感生物型，大大减少了稗草接触除草剂的机会，同时可消除地区间稗草本身存在自然耐药性的误差，其结果更趋科学、合理。

表2　不同地区稗草对二氯喹啉酸的抗药性

本试验结果表明，江西省稻田稗草对丁草胺已经产生了不同程度的抗药性，而对二氯喹啉酸仍处于敏感阶段。江西省稻田常见杂草有稗草、千金子、鸭舌草、节节菜和香附子等，长期采用酰胺类除草剂如丁草胺、乙草胺与苄嘧磺隆混用或二氯喹啉酸与苄嘧磺隆混用进行防治[3]。由于丁草胺在秧田和直播稻田使用的安全性较乙草胺好，而在价格方面较二氯喹啉酸更有优势，因而其使用的频率较乙草胺和二氯喹啉酸均高，这可能是造成丁草胺产生抗药性的主要原因。同时，农民随意加大用药剂量也增加了稗草对丁草胺的抗药性风险。因此，治理抗丁草胺稗草时，建议选用与丁草胺作用机制不同的除草剂进行交替使用或混用，以达到有效防治抗丁草胺稗草的目的。尽管在江西省尚未检测到稗草对二氯喹啉酸的抗药性，由于其潜在产生抗药性风险[6-9]，也应避免高剂量连续使用，以达到克服或延缓其产生抗药性的目的。

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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，博士生导师，研究方向为农药学。E-mail：libt66@163.com。

作者简介：张纪利(1988—)，男，山东临沂人，硕士研究生，从事农药学研究。E-mail：707535301@qq.com。

基金项目：国家科技支撑计划(编号：2012BAD14B14)。

收稿日期：2015-04-09

中图分类号：S451

文献标志码：A

文章编号：1003-935X(2015)03-0029-05