海南省香蕉园牛筋草对百草枯抗药性水平的初步研究

李晓霞， 沈奕德， 黄乔乔， 王 秀， 刘 延， 范志伟

(1.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业部热带作物有害生物综合治理重点实验室/农业部儋州农业环境科学观测实验站/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室，海南海口571101；2. 北京农业信息技术研究中心，北京100097)

香蕉是海南、云南、广西、广东、福建等省(自治区)的重要经济作物，在香蕉生产中，草害是影响其产量、质量较为突出的问题之一。由于长期单一使用除草剂，导致具有抗药性的杂草生物型不断出现，从而降低了除草剂的防除效果，增加了杂草的防除难度，因此香蕉园抗药性杂草问题已成为治理香蕉园草害的重大难题。

牛筋草[Eleusineindica(L.) Gaertn.]别称蟋蟀草，是在世界范围内广泛分布的恶性杂草[1]。已有研究表明，牛筋草对草甘膦已产生不同程度抗药性[2]。笔者在对海南省香蕉园抗药性杂草调查中发现，由于单一使用百草枯除草，牛筋草已表现出较高的抗药性，但目前关于其对百草枯的抗药性未见报道。为了了解牛筋草对百草枯的抗性，本试验通过温室生物测定法研究不同浓度百草枯处理对牛筋草种群的抗药性水平。

1 材料与方法

1.1 供试材料与药剂

1.1.1 供试种子 于2015年6月在海南儋州、白沙、昌江、东方、陵水、三亚、琼中等地长期使用百草枯除草的香蕉园中采集抗药性牛筋草种群种子，在白沙芙蓉田选择几乎没有使用过百草枯的香蕉园采集敏感牛筋草种群种子。种子清选后在室温条件下晾干，保存于低温储藏柜内。选取籽粒饱满的种子作为供试材料。

1.1.2 供试药剂 20%百草枯水剂(先正达南通作物保护有限公司)。

1.2 试验设计

对每个样本均进行6个药剂处理，即分别采用2 400、1 200、600、300、150、0 g a.i./hm220%百草枯水剂对每个样本进行处理，每个处理4个重复。

1.3 试验方法

室内生物量测定参照唐吉和等的方法[3]，将供试泥土(基质为体积比为3∶1的红壤土和营养土混合物)装入花盆(60 cm×34 cm×16 cm)中，淋水至土壤完全浸透，然后取待测种子均匀播撒于花盆中。播种后给足出苗水，以保证出苗整齐。待牛筋草苗长至3～4叶时，选择生长均匀一致的幼苗移栽到装有泥土(儋州红壤土)的花盆(直径为16 cm)中，每盆移入4株牛筋草幼苗。移苗后置于阴凉处缓苗4 d，定根后再移至阳光充足的地方，每天定时浇水，拔除非目标杂草。在牛筋草生长至12～15叶时，利用手持式气压喷壶进行施药，施药后48 h内保证牛筋草叶面不湿水，在施药7 d后称取每个处理牛筋草苗地上部分的鲜质量。试验期间施复合肥(主要成分为磷酸二铵，氮∶磷∶钾=21∶53∶0)1次。

1.4 数据处理

使用DPS 7.05统计软件进行数据统计，求出百草枯对不同牛筋草种群的毒力回归方程、抑制中浓度(ED50)及95%置信限，按公式IR=抗性生物型ED50/敏感生物型ED50计算相对抗药性倍数(IR)，其中IR越大，抗药性水平越高。

2 结果与分析

由表1可知，不同地区牛筋草种群对百草枯的敏感程度表现出较大的差异。在采集的6个牛筋草种群中，儋州、白沙、三亚、陵水和东方等地区的种群抗药性倍数高于10倍，其中采自陵水地区的牛筋草种群抗药性水平最高，ED50为 4 495.702 2 g a.i./hm2，相对抗药性倍数达50.81倍；从昌江、琼中香蕉园所采的牛筋草种群表现出较低的抗药性，相对抗药性倍数在2～4倍之间。

3 讨论

过度依赖和长期使用同一种或同一类除草机制相同的除草剂，会导致抗药性杂草加速发生以及抗药性较强的单一优势类群密集发生[4-8]。百草枯因具有速效、广谱以及在土壤中迅速钝化等优点而被广泛应用于免耕栽培作物[9]。由于百草枯用量的持续增加以及长时间的使用，百草枯对一些杂草的防除效果不断下降，目前，世界范围内已有多种杂草对百草枯产生抗性，且抗药性的蔓延呈逐年上升趋势。Shaaltiel等研究认为，小飞蓬体内较高活性的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，简称SOD)是导致其产生较高百草枯抗性的原因[7]。李晓霞等研究表明，海南昌江、乐东等地香蕉园小飞蓬的超氧化物歧化酶和过氧化物酶(peroxidase，简称POD)表现出较高的活性，说明小飞蓬对百草枯产生了一定程度的抗药性[11]。Preston等用百草枯分别处理抗性型和敏感型大麦草，发现百草枯在抗性型大麦草中的输导能力较低[12]，这方面的研究在Erigeron philadelphicus(春飞蓬)[13]、E. canadenisis(小飞蓬)[14]和Hordeum glaucum(灰大麦)[15]等中也得到了验证。本试验采用温室生物量测定法研究海南省香蕉园牛筋草对百草枯的抗药性，结果发现，部分地区的牛筋草已对百草枯产生了不同程度的抗药性，其中陵水地区牛筋草种群的相对抗药性倍数已达到50.81倍，抗药性水平最高。因此，必须关注香蕉园牛筋草抗药性的发生、发展。

表1 不同香蕉园牛筋草种群对百草枯的抗药性水平