黑龍江省水田稻稗對丁草胺的敏感性

師 慧， 馮 蕾， 劉藍坤， 李 威， 井秋月， 劉 冰， 劉亞光

(東北農業大學農學院，黑龍江哈爾濱 150030)

黑龍江省水田稻稗對丁草胺的敏感性

師 慧， 馮 蕾， 劉藍坤， 李 威， 井秋月， 劉 冰， 劉亞光

(東北農業大學農學院，黑龍江哈爾濱 150030)

利用濾紙法、瓊脂法和整株盆栽法研究了黑龍江省10個地區水田稻稗對丁草胺的敏感性，結果表明：3種方法檢測同一地區的抗性指數不同，但趨勢相同。經比較，瓊脂法最為快捷、不受時間和空間影響，可用于稻稗對丁草胺敏感性水平的初步篩選；整株盆栽法較為準確，可對篩選后可疑稻稗進行敏感性測定。整株盆栽法測定牡丹江地區稻稗對丁草胺的敏感性最低，ED50為1 136.575 0 g a.i./hm2，抗性指數為5.42，產生了低等水平抗性；其他地區抗性指數在1.00～3.00之間，處于敏感階段。

稻稗；丁草胺；生物測定；敏感性

黑龍江省水稻種植對于穩定北方稻作區水稻生產、發展寒地稻作經濟具有重要的促進作用[1]。黑龍江省是水稻種植大省，同時也是草害發生較重的區域，雜草不僅影響水稻產量，而且降低水稻的商品價值。稻田常見雜草有稗草、稻稗、慈姑、澤瀉、雨久花等，其中稻稗(EchinochloaoryzicolaVasing.)為黑龍江省水稻田間常見的一年生禾本科稗屬雜草，是水稻的伴生植物，也是稗草在稻田生長的一種適應類型[2]，雖然與水稻的生活習性相近，但對逆境的適應能力卻強于水稻，在水稻田間難以清除[3]。目前，國內外開發的稻田除草劑大多以防除稗草作為首要目標，我國稻田使用的主要除草劑品種為丁草胺、乙草胺、二氯喹啉酸等。丁草胺是一種大面積長期使用的除草劑，自1982年正式使用丁草胺以來，用藥時間已超20年。丁草胺可以長期使用，早期防治禾本科雜草效果好，但是隨著用藥時間及頻率的增加，防治效果逐漸下降。隨著除草劑使用年限的增加，雜草通過藥劑的選擇壓力和遺傳作用，產生了抗藥性問題[4-5]。截至2012年4月，全球已有205種雜草(125種雙子葉雜草和85種單子葉雜草)的379個生物型對幾乎所有重要類型的化學除草劑產生了抗藥性[6]。及時鑒定和發現雜草對除草劑的抗藥性，了解抗藥性雜草種群及其抗藥性程度，對合理調整和制定相應的雜草防除措施具有一定的指導意義[7]。事實上，從近幾年黑龍江省的稻田化學實踐來看，一些農民使用丁草胺時，單位面積用藥量不斷增加，已超過推薦用量的30%以上，這從側面說明雜草的抗性已有所增強，需要引起足夠的重視[8-9]。目前，水稻田間存在丁草胺對稗草防效要明顯高于對稻稗的情況，是否由于稻稗出現抗藥性使田間防效下降仍未見報道。本課題組對黑龍江省部分水田雜草群落進行調研時發現，稻稗在黑龍江省稻區幾乎均有發生，且發生面積的危害程度都呈上升趨勢。本研究以采自黑龍江省不同地區的稻稗為研究對象，通過濾紙法、瓊脂法以及整株盆栽法研究黑龍江省稻稗對丁草胺的敏感性及差異，摸清黑龍江省水田稻稗是否產生抗性以及抗性水平，為稻田抗性雜草的治理提供一定的理論支持，同時通過對3種方法結果進行比較，篩選出最為方便快捷且準確實用的稻稗敏感性檢測方法體系，旨在為除草劑抗性測定方法的建立提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試藥劑 60%丁草胺乳油，購自美國孟山都公司。

1.1.2 供試種子 于2010年8—10月在黑龍江省興凱湖農場、通河縣郊、五常市拉林鎮郊、克山縣水庫村、852農場、牡丹江市東京城鎮、富裕縣郊、五常市李家瓦房鎮、依安縣農場、平山鎮共10個地區，采集成熟的稻稗種子，鑒定后曬干，裝入紙袋，保存在4 ℃冰箱中待用。

1.1.3 儀器設備 微量移液器(Gilson公司)、人工氣候箱RXZ(寧波江南儀器廠)。

1.2 方法

1.2.1 培養皿濾紙法測定稻稗對丁草胺的敏感性 選取大小均勻一致的稻稗種子在30 ℃光照12 h、15 ℃黑暗12 h條件下培養，選取第3 天剛露白的種子進行試驗。

配制濃度分別0、0.007、0.028、0.112 5、0.45、1.8 mL/L的丁草胺藥液。取1張濾紙平鋪在直徑為9 cm的培養皿上，然后在每個皿內放入剛剛露白的10粒稻稗種子，每皿加入5 mL藥液，以加入 5 mL 清水為對照。重復3次。皿上覆蓋保鮮膜使種子處于濕潤狀態，置于光照培養箱中培養(光-暗周期為12 h-12 h，白天溫度為 30 ℃，晚上為 28 ℃)。藥劑處理5 d后，測量芽長，計算抑制稻稗50%胚芽生長的濃度(IC50)，根據IC50值確定抗性及敏感生物型。

1.2.2 瓊脂法測定稻稗對丁草胺的敏感性 選取第3天剛露白的種子進行試驗。配制丁草胺藥液濃度方法同“1.2.1”節，與6‰瓊脂液混勻冷卻后備用，設不加藥劑的瓊脂液為對照。將剛萌發的10粒種子接種于各處理瓊脂床表面，3次重復。杯口用保鮮膜覆蓋以保持濕潤，置于光照培養箱中培養，條件同“1.2.1”。藥劑處理3 d后，測量芽長，計算抑制稻稗50%胚芽生長的濃度(IC50)，根據IC50值確定抗性及敏感生態型。

1.2.3 整株盆栽法測定稻稗對丁草胺的敏感性 將未施用過除草劑的土壤風干篩混勻后，裝入塑料桶，每桶播15粒種子，注水浸泡陰濕土壤，播種1 d后分別噴施丁草胺藥液0、51.12、255.6、1 278、6 390 g a.i./hm2，封閉處理，重復3次，以噴施清水為對照。施藥15 d后剪取地上部分，洗凈陰干后稱重，計算鮮重抑制率，并以抑制率概率值(y)和濃度對數值(x)建立回歸方程(y=bx+a)，求出抑制中劑量(ED50)值和抗性系數，數據用DPS處理。

1.3 數據處理分析方法

采用DPS統計分析軟件進行數據分析。將IC50(ED50)值最小的稻稗品系定為敏感性生物型[7，10-11]，然后與其他地區稻稗的IC50(ED50)與之進行比較，按照下列公式，求出抗性指數RI，RI值越大，表示抗性程度越大。

稻稗對除草劑敏感性水平的評價參考文獻[12]的方法：RI值小于3時，處于敏感階段；RI值在3～5，為敏感性下降階段；RI值在5～10時，處于低水平抗性階段；RI值在10～40時，為中等水平抗性階段；RI值在40～160時，為處于高水平抗性階段；當RI值大于160時，處于極高水平抗性。

2 結果與分析

2.1 3種方法測定稻稗對丁草胺的敏感性

2.1.1 濾紙法測定結果 從表1可知，五常拉林鎮生物型的IC50最低，為0.018 8 mL/L，對丁草胺最為敏感，因此將此生物型作為敏感型。其中采自牡丹江地區稻稗的IC50最高，為0.253 8 mL/L，抗性指數為13.50，根據評價標準，牡丹江地區稻稗對丁草胺產生了中等水平的抗性；其次為通河縣郊及依安縣郊2個地區的稻稗，IC50分別為0.182 3、0.106 9 mL/L，抗性指數分別達到9.69、5.69，對丁草胺產生了低水平抗性；而采自富裕、克山兩地稻稗IC50值分別為0.066 2、0.064 5 mL/L，抗性系數為3.52、3.43，可認為這2個地區的稻稗對丁草胺的敏感性下降；其他的4個地區抗性系數在2.99～1.52之間，均小于3，對丁草胺敏感。

表1 稻稗對丁草胺敏感性測定結果(濾紙法)Table 1 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(filter paper method)

2.1.2 瓊脂法測定結果 利用瓊脂法測定10個地區稻稗對丁草胺的敏感性結果表明(表2)：不同地區的稻稗在相同濃度的丁草胺處理下，對丁草胺的敏感性存在差異。采自五常拉林的稻稗對丁草胺最為敏感，IC50為0.010 8 mL/L，以此作為敏感型，求出各地區的抗性指數。從表2可知，牡丹江地區稻稗的IC50值最高，為0.182 3 mL/L，抗性系數為16.88，參照抗性分級標準，牡丹江地區對丁草胺的抗性水平為中等水平。通河地區、依安地區稻稗的IC50值分別為0.098 3、0.061 0 mL/L，抗性指數分別為9.10、5.65，對丁草胺的抗藥性處于低等水平。采自富裕、克山地區的稻稗對丁草胺處于敏感性下降階段，抗性系數在3～5之間。其他4個地區的稻稗對丁草胺敏感，抗性系數均低于3。

2.1.3 整株盆栽法測定結果 由表3可知，采自牡丹江地區稻稗對丁草胺產生了一定程度的抗性，其ED50值為1 136.58 g a.i./hm2，抗性指數達5.42，處于對丁草胺低水平抗藥性階段。其他地區抗性系數從低到高為：富裕縣<克山<五常地區<興凱湖農場<平山地區<852農場<依安縣<通河，抗性指數在2.56～1.02之間，皆對丁草胺敏感。

3 討論

本試驗采用濾紙法、瓊脂法、整株盆栽法研究了黑龍江省10個地區水田稻稗對丁草胺的敏感性。

表2 稻稗對丁草胺敏感性測定結果(瓊脂法)Table 2 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(agar method)

結果表明，3種方法檢測結果趨勢基本一致(圖1)，都可以用于檢測稗草對丁草胺的敏感性。3種方法進行比較，濾紙法、瓊脂法、整株盆栽法完成試驗所需時間分別為5、3、15 d，說明瓊脂法比濾紙法快捷簡便。3種方法測定得出的同一地區稗草抗性系數相差較大，例如濾紙法、瓊脂法、整株盆栽法測定牡丹江地區的抗性系數分別為13.50、16.88、5.42，原因可能是采用濾紙法和瓊脂法進行測定時，所設定的藥劑濃度與田間真實使用劑量不存在可比性，設定濃度的高低落差可能導致除草劑對雜草產生夸大的藥效[7]。盆栽測定法中除草劑使用及活性類似于田間，故被認為是最適宜的抗性鑒定方法[13]。

表3 不同地區稻稗對丁草胺的敏感性測定結果(整株盆栽法)Table 3 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(whole plant bioassay)

因此在檢測部分地區稻稗種子對丁草胺是否產生抗藥性時，為了保證最后結論正確且省時省力，建議先利用更為靈敏、省時、簡便的瓊脂法進行初步測定，然后用試驗周期較長、工作量較大但更接近實際的整株盆栽法進一步驗證可疑地區的稻稗種子，最后給出結論。

本試驗結果表明，富裕縣、852農場、依安、平山等9個地區的稻稗都還保持對丁草胺的敏感性；牡丹江地區的稻稗則處于低水平抗性階段。牡丹江地區自20世紀80年代后期在稻田推廣使用丁草胺以來，已連續使用近20年，長期連續使用該類藥劑可能是該地區稻稗對丁草胺產生抗性的主要原因，其次，當地農民隨意加大用藥量也增加了出現抗性稻稗的風險。因此在防除水稻田抗丁草胺稻稗時，建議選用與丁草胺作用機制不同的除草劑進行合理輪用、混用，并按照要求用藥，達到有效防治抗丁草胺稻稗并延緩抗性雜草進一步發展的目的。

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SensitivityofRiceandEchinochloaoryzicolaVasing.toButachlorinPaddiesofHeilongjiangProvince

SHI Hui，FENG Lei，LIU Lan-kun，LI Wei，JING Qiu-yue，LIU Bing，LIU Ya-guang

(College of Agriculture，Northeast Agricultural University，Harbin150030，China)

The sensitivity of rice andEchinochloaoryzicolacollected from ten areas in paddy of Heilongjiang Province to butachlor was studied by methods using filter paper，agar，and pot methods. Different resistance indexes in the same area were obtained with the three methods but with identical trends. The agar method without the limitation of time and space is fast，and can be used for preliminary screening of sensitivity to butachlor in rice andE.oryzicola. The pot method is accurate and can be used assess the sensitivity of populations suspected of being resistant. The sensitivity of rice andE.oryzicolacollected from Mudanjiang to butachlor was lowest when the pot method was used，with an estimated ED50of 1 136.575 0 g a.i./hm2and a resistence index of 5.42 (low resistance level). The resistance index of populations from other areas ranged between 1.00～3.00，corresponding to a the sensitive stage.

rice；Echinochloaoryzicola；butachlor；bioassay method；sensitivity

S451.21

A

1003-935X(2013)04-0021-04

師 慧，馮 蕾，劉藍坤，等. 黑龍江省水田稻稗對丁草胺的敏感性[J]. 雜草科學，2013，31(4)：21-24.

2013-11-01

師 慧(1990—)，女，黑龍江佳木斯人，碩士研究生。E-mail：shihui90526@163.com。

劉亞光，女，黑龍江哈爾濱人，教授，主要從事除草劑應用技術與雜草抗性方面的研究。E-mail：liuyaguang929@163.com。