江苏省不同地区猪殃殃种群对常用除草剂的敏感性差异

王红春， 肖慰祖，2， 娄远来，3， 孙钰晨， 许小龙(.江苏省农业科学院植物保护研究所，江苏南京 2004； 2.南京农业大学生命科学学院，江苏南京 20095；3.南京农业大学植物保护学院，江苏南京 20095)

猪殃殃是一年生或越年生茜草科阔叶杂草，适生于亚热带和温带地区麦类作物、油菜等农田及林木园、公园等生境中[1-2]。在河南、山东、河北等地，猪殃殃是玉米与小麦连作区麦田的主要阔叶杂草[3]。近年来，调查发现猪殃殃在江苏省水稻与小麦连作区麦田危害加重趋势明显。笔者前期研究发现，土壤水势、酸碱度、埋土深度不是猪殃殃种子萌发和幼苗出土的限制性因素，江苏省稻麦连作田土壤水分含量高、中性偏碱土质、少免耕耕种方式不能限制猪殃殃的蔓延危害，猪殃殃有进一步危害加重的趋势[4]。化学除草是农业生产不可缺少的环节。磺酰脲类除草剂苯磺隆和苄嘧磺隆是江苏省防除阔叶杂草猪殃殃的主导除草剂品种，多地植保站反映常规推荐剂量处理已不能有效防控猪殃殃的危害。单一除草剂品种长期连续使用可导致多种杂草对其产生抗药性[5]。据统计，我国已发现抗苯磺隆、氯氟吡氧乙酸的猪殃殃种群[6]。2008年，彭学岗等发现采自江苏省徐州市的猪殃殃种群对苯磺隆存在一定的抗药性[7]。2016年，崔海兰等研究表明7个苯磺隆或双氟磺草胺(均为乙酰乳酸合酶抑制剂)防效差的猪殃殃江苏种群均对苯磺隆产生了抗药性[8]。目前，江苏省猪殃殃不同地理种群间对苯磺隆及其他常用除草剂的敏感性是否存在差异及其抗药性分布状况尚不明确。因此，笔者系统采集了江苏省苏南、苏中和苏北不同地区麦田的猪殃殃种子，测定它们对麦田防除阔叶杂草的常用除草剂苯磺隆、苄嘧磺隆及氯氟吡氧乙酸、二甲四氯钠、唑草酮的敏感性，旨在明确猪殃殃不同地理种群的抗药性水平差异，分析其抗性种群分布状况，并筛选有效除草品种，为猪殃殃的防控提供技术指导。

1 材料和方法

1.1 供试种子

2016年5—6月，猪殃殃种子成熟期，从苏南至苏北不同地区随机取点采集种子，具体采集地点见表1。

表1 供试种子的采集地点Table 1 The collecting sites of Galium aparine seeds

1.2 供试除草剂及其剂量设计

供试药剂及其生产厂家如表2所示。

表2 供试药剂及其生产厂家Table2 The herbicides and its production factories

根据苯磺隆田间推荐有效成分使用量上限22.5 g a.i./hm2的1/8、1/4、1/2、1、2、4、8倍设置7个处理，即2.812 5、5.625 0、11.250 0、22.500 0、45.000 0、90.000 0、180.000 0 g a.i./hm2。其余除草剂处理剂量为其田间推荐有效成分使用量上限，即苄嘧磺隆为75.0 g a.i./hm2、二甲四氯钠为 1 147.5 g a.i./hm2、氯氟吡氧乙酸异辛酯为 210.0 g a.i./hm2、唑草酮为36.0 g a.i./hm2。每个处理重复4次。

1.3 试验方法

1.3.1 药剂配制 二甲四氯钠用蒸馏水溶解、稀释，唑草酮用甲苯溶解，苯磺隆、苄嘧磺隆和氯氟吡氧乙酸异辛酯用丙酮溶解，用体积分数为0.1%的吐温-80水溶液稀释。

1.3.2 药剂处理 参照中华人民共和国农业行业标准NY/T 1155.4—2006《农药室内生物测定试验准则 除草剂 第4部分：活性测定试验 茎叶喷雾法》进行测定。将长宽均为7 cm、高9 cm的白色塑料盆钵(底部具孔)装约3/4的风干细土，置于塑料周转箱内，底部加水使土壤水分饱和。供试土壤为马肝土，pH值为6.7，有机质含量为1.6%，风干过筛后备用。分别播种已经4 ℃低温蒸馏水浸泡解除休眠的猪殃殃种子，每钵播种18粒种子，表面覆盖约0.5 cm厚度的浅土层，置于日光温室中培养[温度：白天(20±5)℃，晚上(15±5)℃；光照周期：光照12 h、黑暗12 h]。待杂草出苗整齐后，定苗至12株/钵。杂草长至3叶期，按照试验药剂剂量设计进行喷雾处理。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50 cm，主轴转动速度6 r/min，喷头孔径0.3 mm，喷雾压强0.3 MPa，雾滴直径100 μm，喷头流量90 mL/min。处理后21 d，测定猪殃殃植株地上部分鲜质量，Excel软件分析鲜质量抑制率，SPSS统计分析软件计算猪殃殃的ED50值。试验重复2次，每个处理设4个重复。

1.4 数据分析

试验所测原始数据采用SPSS 20统计分析软件ANOVA法(0.05水平上的Tukey’s检验)分析，发现2次重复试验间无显著性差异后，分析除草剂对猪殃殃的ED50值。毒力回归方程见公式(1)：

y=ax+b。

(1)

式中：y为概率单位；a为回归系数；x为以10为底的除草剂剂量对数值；b为截距。

将ED50值最小的猪殃殃种群定为敏感种群，然后将不同地理种群猪殃殃的ED50值与之进行比较，按公式(2)求出相对抗性倍数IR，相对抗性倍数IR值越大，其抗性程度越大。

(2)

2 结果与分析

2.1 对苯磺隆的敏感性差异

采用整株生物活性测定的方法测定了采集于江苏省不同地区的20个猪殃殃种群对麦田常用磺酰脲类除草剂苯磺隆的敏感性。表3结果表明，20个猪殃殃种群中，除采集于南京市溧水区白马镇麦田GALS-001种群、南京紫金山景区GAZJS-001种群、镇江句容市休闲田GAJR-002种群外，其余17个采集于江苏省不同地区麦田的猪殃殃种群对苯磺隆的相对抗性倍数为2.26～13.77倍。将江苏省的长江以南地区定为苏南地区，长江至苏北灌溉总渠地区定为苏中地区，苏北灌溉总渠以北定为苏北地区。江苏省不同地理种群的抗性分布结果表明，苏南地区3个猪殃殃种群中有2个种群对猪殃殃产生了2.26倍和4.40倍抗性，抗性种群比例为67%；苏中地区11个种群中有9个种群对苯磺隆产生了2.29～10.50倍抗性，抗性种群比例为82%；苏北地区6个种群均对苯磺隆产生了抗性，相对抗性倍数为5.88～13.77倍。

采自江苏省的20个猪殃殃种群中有12个种群的ED50值超过了推荐剂量，它们对苯磺隆产生了明显的抗药性。12个ED50值超过推荐剂量的种群中，苏北地区种群占6个(共6个供试种群，抗性比例为100%)，苏中地区占6个(共11个供试种群，抗性比例为55%)。

由表4可知，苯磺隆推荐剂量上限 22.5 g a.i./hm2处理下，GALS-001、GAZJS-001、GAJR-002种群的鲜质量抑制率为100%，GAJY-001、GAJT-001、GALH-003、GAJJ-001、GATX-002种群的鲜质量抑制率高于50%，其余12个种群的鲜质量抑制率均低于50%。

表3 不同地区猪殃殃种群对苯磺隆的敏感性Table3 The sensitivity of tribenuron-methyl to the different geographical populations of G. aparine

表4 苯磺隆推荐剂量22.5 g a.i./hm2处理猪殃殃的鲜质量抑制率Table 4 The fresh weight inhibition rate of different geographical populations of G. aparine by tribenuron-methyl 22.5 g a.i./hm2 treatment

2.2 对苄嘧磺隆的敏感性差异

苯磺隆和苄嘧磺隆是磺酰脲类除草剂，可抑制敏感杂草乙酰乳酸合酶活性，造成支链氨基酸生物合成受阻，导致敏感杂草枯死。为进一步明确抗苯磺隆的猪殃殃种群对苄嘧磺隆是否具有交互抗性，本试验测定了苄嘧磺隆推荐剂量上限(75 g a.i./hm2)对采自江苏省的20个猪殃殃种群地上部分鲜质量的抑制率。表5结果表明，苄嘧磺隆推荐剂量上限75 g a.i./hm2处理下，GALS-001、GAZJS-001、GAJR-002种群的鲜质量抑制率为100%，其余有10个种群的鲜质量抑制率均低于50%。苄嘧磺隆75 g a.i./hm2处理对其鲜质量抑制率低于50%的10个种群中，苏北地区种群有5个，苏中地区有5个。鲜质量抑制率低于50%的猪殃殃种群数量占供试种群总量的50%，其中，苏北种群占苏北总种群数的83%，苏中种群占苏中总量的45%。

表5 苄嘧磺隆推荐剂量75 g a.i./hm2处理猪殃殃的鲜质量抑制率Table 5 The fresh weight inhibition rate of different geographical populations of G. aparine by bensulfuron-methyl 75 g a.i./hm2 treatment

2.3 对二甲四氯钠、氯氟吡氧乙酸、唑草酮的敏感性差异

苯氧乙酸类激素型除草剂二甲四氯钠 1 141.5 g a.i./hm2处理下，采自江苏省的20个猪殃殃种群中有4个种群的鲜质量抑制率低于75%，而其他17个种群的鲜质量抑制率均高于90%。对二甲四氯钠不敏感的GAHQ-001、GAXH-002、GAYZ-001、GALSH-002种群对苯磺隆具有9～14倍的高水平抗性，其中，3个种群分布在苏中地区，1个种群分布在苏北地区。

吡啶氧羧酸类激素型除草剂氯氟吡氧乙酸 1 141.5 g a.i./hm2、三唑啉酮类原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂唑草酮361 141.5 g a.i./hm2处理对江苏省的20个猪殃殃种群的鲜质量抑制率均为100%(表6)。

表6 各除草剂推荐剂量处理猪殃殃的鲜质量抑制率Table 6 The fresh weight inhibition rate of different geographical populations of G. aparine by herbicides treatment

3 讨论

苯磺隆和苄嘧磺隆是乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂，在江苏省已连续使用多年，是麦田防除阔叶杂草的主导除草剂品种。本研究发现，江苏省20个猪殃殃地理种群中有12个种群对苯磺隆产生了明显的抗药性，并有10个种群对苄嘧磺隆有明显的交互抗性，抗性比例达50%～60%。这可能是江苏省多地反映苯磺隆和苄嘧磺隆常规推荐剂量处理不能有效防控猪殃殃危害的关键原因。抗ALS抑制剂类除草剂的猪殃殃种群比例呈现苏南到苏北逐渐增加的趋势，可能与苏北地区使用苯磺隆和苄嘧磺隆频度高，而苏南地区使用频度低有关。进一步测定发现，12个抗苯磺隆的猪殃殃种群中有4个高抗种群对二甲四氯钠不敏感，常规推荐剂量防效不理想。彭学岗等测定发现，对苯磺隆具有较高抗性的猪殃殃种群对苯氧乙酸类激素型除草剂2，4-D丁酯存在2.5倍的多抗性[9]，本研究结果与之相似。氯氟吡氧乙酸和唑草酮常规推荐剂量处理对江苏省20个猪殃殃地理种群的鲜质量抑制率均达100%，可有效防除猪殃殃。

合理轮换使用不同类型的除草剂品种是有效防除恶性杂草、延缓和治理抗性的有效途径[10-15]。本研究发现，江苏省多地猪殃殃种群已对磺酰脲类ALS抑制剂型除草剂苯磺隆和苄嘧磺隆产生了明显的抗性，部分地理种群对苯氧乙酸类激素型除草剂二甲四氯钠的敏感性下降，但所有种群均对吡啶氧羧酸类激素型除草剂氯氟吡氧乙酸和三唑啉酮类原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂唑草酮敏感。生产中防除猪殃殃时，应不用或少用苯磺隆和苄嘧磺隆，交替轮换使用氯氟吡氧乙酸和唑草酮控制猪殃殃危害，延缓抗性发展蔓延。

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