除草劑面臨的挑戰(zhàn)及草甘膦復(fù)配的意義

彭學(xué)崗， 金 濤， 張景遠(yuǎn)

(青島清原植保服務(wù)有限公司，山東青島 266000)

除草劑面臨的挑戰(zhàn)及草甘膦復(fù)配的意義

彭學(xué)崗， 金 濤， 張景遠(yuǎn)

(青島清原植保服務(wù)有限公司，山東青島 266000)

除草劑是保證農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要工具，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。本文對(duì)我國(guó)除草劑面臨的挑戰(zhàn)及草甘膦復(fù)配等方面的內(nèi)容進(jìn)行了綜述，并提出相關(guān)可行性解決方案。

除草劑；抗性；草甘膦；復(fù)配

1 除草劑使用的現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題

除草劑是當(dāng)前農(nóng)田雜草防除中最有利的工具，具有經(jīng)濟(jì)、高效、省時(shí)、省工等優(yōu)點(diǎn)，有的品種還兼有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。除草劑能夠大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必不可少的一項(xiàng)技術(shù)，是農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的保證。然而隨著除草劑在耕作區(qū)的大量引入和使用，雜草抗性的出現(xiàn)成為一個(gè)棘手的問(wèn)題，并將最終成為農(nóng)田雜草防除過(guò)程中的常態(tài)事件。一般而言，除草劑在使用3～5年后，防效開(kāi)始下降，雜草的抗性慢慢出現(xiàn)。不同除草劑抗性出現(xiàn)的時(shí)間與除草劑的作用機(jī)制和使用頻度有很大關(guān)系，如果作用靶標(biāo)越單一，則產(chǎn)生抗性的風(fēng)險(xiǎn)越大，產(chǎn)生抗性的時(shí)間越短[1]。

1976年，第1個(gè)商品化的磺酰脲類除草劑氯磺隆問(wèn)世，標(biāo)志著除草劑進(jìn)入超高效時(shí)代，除草劑的畝有效成分用量降至克級(jí)，同時(shí)也開(kāi)啟了抗性雜草快速發(fā)展的大幕。尤其是進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，抗性雜草呈現(xiàn)大爆發(fā)的趨勢(shì)。截至2012年11月4日，全球共報(bào)道有393個(gè)生物型211種雜草對(duì)除草劑產(chǎn)生抗性，其中包括種87種單子葉雜草和124種雙子葉雜草，這些雜草分別對(duì)現(xiàn)存的20余種作用機(jī)制的除草劑產(chǎn)生了抗性[2]。也就意味著幾乎每種作用機(jī)制的除草劑都已經(jīng)存在了抗性雜草，其中抗性雜草生物型最多的是ALS抑制劑，到目前為止，共報(bào)道了127個(gè)生物型的抗性雜草，幾乎占據(jù)總數(shù)的1/3；其次是光系統(tǒng)Ⅱ抑制劑，抗性生物型69個(gè)；再次為ACCase抑制劑，抗性生物型42個(gè)。

我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始使用除草劑，現(xiàn)在已經(jīng)有近60年的歷史，雜草抗性問(wèn)題已經(jīng)凸顯，在用藥水平較高的地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。然而我國(guó)關(guān)于雜草對(duì)除草劑抗性的研究尚處于起步階段，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2008年，我國(guó)共公布了10個(gè)抗性雜草生物型[3](表1)。

截至2012年11月4日，我國(guó)在美國(guó)雜草抗性網(wǎng)站上共公布37個(gè)生物型的雜草對(duì)除草劑產(chǎn)生抗性[2](表2)，其中有18個(gè)雜草抗性生物型由青島農(nóng)冠農(nóng)藥有限責(zé)任公司首次公布，占我國(guó)雜草抗性生物型總數(shù)的48.6%。

表1 我國(guó)抗性雜草發(fā)生情況(截至2008年12月31日)Table 1 Occurrence of herbicide resistant weeds in China (up to 31th Dec. 2008)

表2 我國(guó)抗性雜草發(fā)生情況(截至2012年11月4日)Table 2 Occurrence of herbicide resistant weeds in China (up to 4th Nov. 2012)

跨國(guó)農(nóng)化巨頭認(rèn)為，隨著除草劑的普及和大量不合理使用，3～5年后，中國(guó)農(nóng)田的抗性雜草將大量暴發(fā)，10年后抗性雜草將泛濫，中國(guó)農(nóng)田雜草的化學(xué)防除將進(jìn)入“抗性管理”時(shí)代。跨國(guó)公司一方面在篩選、儲(chǔ)備新化合物和新的抗性解決方案；另一方面正在加快中國(guó)市場(chǎng)的調(diào)研，進(jìn)行長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃，以尋找最佳切入節(jié)點(diǎn)。毫無(wú)疑問(wèn)，我國(guó)除草劑產(chǎn)業(yè)將面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

2 雜草綜合管理策略

按照1992年在巴西里約熱內(nèi)盧召開(kāi)的環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上通過(guò)的《21世紀(jì)議程》的規(guī)定，超過(guò)170個(gè)國(guó)家承諾將實(shí)行自然資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略措施。其中關(guān)于農(nóng)業(yè)方面的一個(gè)主題是履行作物綜合管理措施(ICM)和有害生物綜合管理措施(IPM)。雜草的綜合管理(IWM)是有害生物綜合管理的一個(gè)重要方面，德國(guó)拜耳公司是其發(fā)起者和倡導(dǎo)者[4]，目前IWM已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要原則。IWM中最重要的是化學(xué)防治的多樣性，指不同作用方式除草劑的合理復(fù)配或輪換用藥，避免過(guò)量使用單一的活性成分或相同作用方式的不同活性成分。德國(guó)巴斯夫倡導(dǎo)的作物“CLEARFIELD? Production System”中，雜草抗性管理是其中重要的組成部分[5]。

3 草甘膦復(fù)配的意義

3.1 草甘膦抗性現(xiàn)狀及面臨的其他問(wèn)題

草甘膦為內(nèi)吸傳導(dǎo)型慢性廣譜滅生性除草劑，主要抑制植物物體內(nèi)烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶(EPSP)，從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的轉(zhuǎn)化，使蛋白質(zhì)的合成受到干擾，從而導(dǎo)致植物死亡。由于草甘膦優(yōu)異的殺草活性、廣泛的殺草譜、較低的土壤殘留、較長(zhǎng)的控草時(shí)間，加上抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的廣泛種植，使其成為全球銷(xiāo)量第一的除草劑品種。然而由于長(zhǎng)時(shí)間大量單一連續(xù)使用草甘膦，雜草的抗性問(wèn)題已經(jīng)非常突出。到目前已經(jīng)公布了有24種100多個(gè)生物的雜草對(duì)草甘膦產(chǎn)生抗性[2](表3)。美國(guó)農(nóng)民正在遭受抗草甘膦的“超級(jí)雜草”的困擾，抗草甘膦的長(zhǎng)芒莧嚴(yán)重危害美國(guó)大豆田、棉花田和玉米田，該草甚至可長(zhǎng)至2 m多高[6]。

表3 對(duì)草甘膦產(chǎn)生抗性的雜草種類(截至2012年11月4日)Table 3 Types of glyphosate resistant weeds(up to 4th Nov. 2012)

我國(guó)分別于2006年、2011年報(bào)道了小飛蓬、牛筋草對(duì)草甘膦產(chǎn)生抗性[2，7]，尤其是小飛蓬已經(jīng)在我國(guó)南方免耕種植區(qū)、果園、火車(chē)道兩側(cè)成為優(yōu)勢(shì)雜草和惡性雜草，其抗性蔓延日趨嚴(yán)重，成為難以解決的問(wèn)題。例如，在江蘇南部、安徽南部的稻麥輪作免耕區(qū)，小飛蓬成為農(nóng)戶噴施草甘膦后田間剩余最多的雜草。

另外，不同雜草對(duì)草甘膦的敏感性有差異(表4)，有一些雜草對(duì)草甘膦的耐藥能力較強(qiáng)，單一使用草甘膦不能有效防除，這些雜草包括通泉草、鴨跖草、黃鵪菜、馬齒莧、鼠曲草、鐵莧菜、田旋花、苣荬菜，等等，這些雜草的防除都是亟待解決的問(wèn)題。

表4 登記劑量下草甘膦對(duì)不同雜草的防除效果[8]Table 4 Control effect of glyphosate on different weeds under registed dosage[8]

3.2 草甘膦復(fù)配劑的登記情況

瑞士先正達(dá)公司分別于2009年、2010在美國(guó)獲得草甘膦和氟磺胺草醚的復(fù)配登記，產(chǎn)品名稱分別為Flexstar GT[9]、Flexstar GT 3.5[10]，它們包括2種除草劑活性成分，效果優(yōu)于單獨(dú)使用草甘膦。這2個(gè)產(chǎn)品不僅可有效防除棉花田和大豆田的某些抗草甘膦的雜草，例如糙果莧和其他莧科雜草，而且可以有效防除同時(shí)對(duì)草甘膦和ALS抑制劑產(chǎn)生抗性的長(zhǎng)芒莧、糙果莧、豚草，并且可以有效防除單獨(dú)使用草甘膦效果不佳的牽牛花和苘麻。美國(guó)FMC公司于2010年在澳大利亞獲得草甘膦和唑草酮復(fù)配登記，產(chǎn)品名稱為Broadway[11]，包括2種除草劑活性成分，效果優(yōu)于單獨(dú)使用草甘膦。一方面，Broadway產(chǎn)品的速效性優(yōu)于草甘膦單劑；另一方面，該產(chǎn)品還能防除包括錦葵、鴨跖草、馬齒莧、苣荬菜等在內(nèi)的對(duì)草甘膦耐藥能力較強(qiáng)的闊葉雜草。將草甘膦與不同作用方式化合物的復(fù)配以解決抗性問(wèn)題及惡性雜草問(wèn)題，已經(jīng)成為雜草抗性管理的重要措施。

我國(guó)在草甘膦復(fù)配登記方面的工作幾乎與國(guó)外同時(shí)起步，到目前為止已有至少16個(gè)復(fù)配證件[12](表5)。這些草甘膦與其他除草劑化合物的復(fù)配，其目的是為了增加殺草譜，彌補(bǔ)草甘膦對(duì)某些闊葉雜草效果的不足，或者是為了彌補(bǔ)對(duì)部分多年生禾本科雜草如蘆葦、白背草等效果的不足；或者是為了增加土壤殘效期，獲得土壤封閉的效果，達(dá)到一次用藥殺死地上部雜草和封閉土壤的雙重目的。然而這些證件仍然尚未涉及日益突出的雜草抗性管理的相關(guān)問(wèn)題。

表5 目前我國(guó)登記的草甘膦復(fù)配證件Table 5 Registration certificate of glyphosate mixture in China currently

3.3 草甘膦復(fù)配的意義

3.3.1 延緩雜草抗性的產(chǎn)生 不同作用方式的除草劑復(fù)配，彼此間不存在交互抗性，可有效延緩抗性的產(chǎn)生并延長(zhǎng)除草劑化合物的壽命[13]。

3.3.2 擴(kuò)大殺草譜 不同作用方式除草劑的復(fù)配，可以在殺草譜方面相互彌補(bǔ)。

3.4.3 雜草的抗性管理 草甘膦與不同作用方式的化合物的復(fù)配，可有效解決抗草甘膦的小飛蓬、牛筋草等問(wèn)題，是一種有效的雜草抗性管理措施。

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ChallengesFacedbyHerbicidesandtheSignificanceofGlyphosateMixtureswithOtherHerbicides

PENG Xue-gang， JIN Tao， ZHANG Jing-yuan

(Qingdao Kingagroot Plant Protection Co.，Ltd.，Qingdao，266000，China)

Herbicides are important tools to ensure high and stable agricultural yields and continue to play an important role in the process of agricultural modernization. This paper summarizes the challenges herbicides face in our country and the significance of glyphosate mixtures with other herbicides. Several relevant feasible solutions are proposed.

herbicides；resistance；glyphosate；synergism

S482.4

A

1003-935X(2013)01-0005-05

彭學(xué)崗，金 濤，張景遠(yuǎn). 除草劑面臨的挑戰(zhàn)及草甘膦復(fù)配的意義[J]. 雜草科學(xué)，2013，31(1)：5-9.

2012-11-25

彭學(xué)崗(1983—)，男，山東臨沂人，碩士，主要從事惡性抗性雜草研究及防治工作。Tel：(0532)85838001；E-mail：xgp19830221@163.com。