異型莎草對(duì)不同除草劑的敏感性研究

摘要：采用盆栽法莖葉處理方式分別測(cè)定了湖南省4個(gè)地區(qū)的水田異型莎草（Cyperus difformis L.）對(duì)滅草松、二甲四氯、吡嘧磺隆、氯吡嘧磺隆、五氟磺草胺5種除草劑的敏感性。結(jié)果表明，各異型莎草種群對(duì)滅草松和二甲四氯均敏感，鮮重抑制率達(dá)90%以上；種群H1、H4對(duì)氯吡嘧磺隆不敏感，鮮重抑制率最高達(dá)32.12%；種群H1、H3、H4對(duì)吡嘧磺隆產(chǎn)生抗性，其ED50分別為6 397.17、194.18、198.06 g（a.i.）/hm2，且這3個(gè)種群對(duì)五氟磺草胺產(chǎn)生交互抗性，但種群H2對(duì)吡嘧磺隆和五氟磺草胺均敏感。

關(guān)鍵詞：異型莎草（Cyperus difformis L.）；除草劑； 敏感性

中圖分類號(hào)：S481.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）09-2123-04

異型莎草（Cyperus difformis L.）別名球穗莎草，為莎草科莎草屬一年生草本植物[1]。廣泛分布于熱帶至溫帶地區(qū)，在我國(guó)東北、華北、華中等地區(qū)均有發(fā)生，是為害水稻和部分低洼、濕潤(rùn)旱田的惡性雜草之一[2]。據(jù)測(cè)定，在畝產(chǎn)450 kg的稻田，每畝每增加0.6萬(wàn)株異型莎草，可使稻谷減產(chǎn)31.78 kg[3]。

化學(xué)除草是防除莎草科雜草的有效手段。目前，國(guó)內(nèi)登記的滅草松、二甲四氯、氯吡嘧磺隆、吡嘧磺隆、芐嘧磺隆、雙草醚、五氟磺草胺等除草劑對(duì)莎草科雜草有較好的防治效果[4，5]；但在某些地區(qū)，上述除草劑對(duì)異型莎草防效降低，是否由于異型莎草對(duì)上述除草劑產(chǎn)生了抗藥性目前尚無(wú)定論。

截至2015年2月，全球范圍內(nèi)已有240種雜草的443個(gè)生物型對(duì)156種除草劑產(chǎn)生了抗藥性，其中對(duì)ALS抑制劑產(chǎn)生抗性的雜草生物型有151種[6]。2002年美國(guó)在加利福尼亞州稻田發(fā)現(xiàn)異型莎草對(duì)嘧啶水楊酸類除草劑雙草醚和磺酰脲類除草劑芐嘧磺隆產(chǎn)生交互抗性[7]；2003年韓國(guó)在全羅南道地區(qū)的稻田發(fā)現(xiàn)對(duì)唑吡嘧磺?。↖mazosulfuron）產(chǎn)生抗性的異型莎草對(duì)芐嘧磺隆、環(huán)丙嘧磺隆和吡嘧磺隆等其他磺酰脲類除草劑產(chǎn)生了交互抗性[8]；2008年葡萄牙也有異型莎草對(duì)吡嘧磺隆和雙草醚產(chǎn)生了交互抗性的報(bào)道[9]。我國(guó)稻田雜草耳葉水莧、雨久花、野慈姑等對(duì)磺酰脲類除草劑芐嘧磺隆、吡嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性，且抗性呈發(fā)展和蔓延態(tài)勢(shì)[10-12]。但目前為止，在中國(guó)異型莎草對(duì)上述幾類除草劑的抗性未見報(bào)道。

本研究以湖南省稻區(qū)采集的異型莎草為靶標(biāo)試材，選取滅草松、二甲四氯、氯吡嘧磺隆、吡嘧磺隆和五氟磺草胺5種除草劑，采用生物測(cè)定的方法，研究異型莎草對(duì)上述除草劑的敏感性。旨在明確不同異型莎草種群對(duì)上述除草劑的抗性水平，為指導(dǎo)科學(xué)合理地使用除草劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試異型莎草種群4個(gè)，分別為：H1湖南省賀家山原種場(chǎng)大洲分場(chǎng)十二隊(duì)；H2湖南省益陽(yáng)市赫山區(qū)龍光橋鎮(zhèn)栗樹山村；H3湖南省常德市安鄉(xiāng)縣安宏鄉(xiāng)樅陽(yáng)村；H4湖南省常德市桃源縣漳江鎮(zhèn)萬(wàn)壽橋11組。上述雜草種群均為2012年秋季采集，出芽率80%以上。

供試藥劑為：10%吡嘧磺隆可濕性粉劑（江蘇常隆農(nóng)化有限公司）、480 g/L滅草松水劑（德國(guó)巴斯夫公司）、56%二甲四氯鈉可溶粉劑（山東濱農(nóng)科技有限公司）、75%氯吡嘧磺隆水分散粒劑（江蘇省農(nóng)用激素工程技術(shù)研究中心）、25 g/L五氟磺草胺可分散油懸浮劑（美國(guó)陶氏益農(nóng)公司）。

施藥器械：ASS-4型行走式噴霧塔（國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心）。

1.2 試驗(yàn)方法

采用室外盆栽法，將采自不同地區(qū)的異型莎草種子用50 mg/kg的乙烯利浸種12 h后播種于直徑為10 cm的塑料花盆內(nèi)，置室外正常水分管理。出苗后，每盆定苗10株，待2～3葉期進(jìn)行莖葉噴霧。

供試的滅草松、二甲四氯、氯吡嘧磺隆、吡嘧磺隆、五氟磺草胺5種除草劑設(shè)4個(gè)劑量梯度，滅草松為360、720、1 440和2 880 g（a.i.）/hm2；二甲四氯為225、450、900和1 800 g（a.i.）/hm2；氯吡嘧磺隆為22.5、45、90和180 g（a.i.）/hm2；吡嘧磺隆為7.5、15、30和60 g（a.i.）/hm2；五氟磺草胺為4.375、8.75、17.5和35 g（a.i.）/hm2，進(jìn)行初步抗性篩選試驗(yàn)。

施藥后觀察異型莎草生長(zhǎng)情況，藥后30 d，剪下異型莎草地上部分，稱取鮮重，計(jì)算除草劑對(duì)雜草的鮮重抑制率，計(jì)算式如下：

鮮重抑制率=

■×100%

根據(jù)初篩試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)吡嘧磺隆和五氟磺草胺不敏感的異型莎草H1、H3、H4種群，提高吡嘧磺隆和五氟磺草胺施藥劑量，分別為吡嘧磺隆：480、960、1 920、3 840、7 680和15 360 g（a.i.）/hm2（H1種群）；30、60、120、240、480和960 g（a.i.）/hm2（H3和H4）；五氟磺草胺：17.5、35、70、140、280和560 g（a.i.）/hm2（H1、H3、H4）；H2種群為敏感種群，降低吡嘧磺隆和五氟磺草胺施藥劑量，分別為吡嘧磺隆0.937 5、1.875、3.75、7.5、15、30和60 g（a.i.）/hm2和五氟磺草胺0.546 9、1.093 8、2.187 5、4.375、8.75和17.5 g（a.i.）/hm2。

藥后30 d，剪下異型莎草地上部分，稱取鮮重，用上式計(jì)算除草劑對(duì)雜草的鮮重抑制率，以鮮重抑制率幾率值（y）和施藥量對(duì)數(shù)值（x）建立毒力回歸方程[13]，求ED50，并根據(jù)下面公式，計(jì)算抗藥性指數(shù)（resistance index，RI）。

抗藥性指數(shù)（RI）=■

試驗(yàn)設(shè)不噴施除草劑處理為空白對(duì)照，重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同異型莎草種群對(duì)五種除草劑的敏感性

滅草松和二甲四氯對(duì)不同異型莎草種群的鮮重防效結(jié)果見表1。如表1所示，滅草松登記的標(biāo)簽用量[12.5～17.5 g（a.i.）/hm2]的下限劑量1 440 g（a.i.）/hm2，對(duì)4個(gè)異型莎草種群的鮮重防效為95.8%～99.4%，表明受測(cè)異型莎草種群對(duì)滅草松均為敏感水平，即未對(duì)滅草松產(chǎn)生抗藥性，二甲四氯登記的標(biāo)簽用量[450～900 g（a.i.）/hm2]的上限劑量900 g（a.i.）/hm2，對(duì)4個(gè)異型莎草種群的鮮重防效為97.1%～100.0%，表明各異型莎草種群對(duì)二甲四氯均敏感。

4個(gè)異型莎草種群對(duì)氯吡嘧磺隆的敏感性程度有差別。如表2所示，噴施氯吡嘧磺隆22.5～180 g（a.i.）/hm2，對(duì)H3種群的鮮重防效為88.8%～96.7%，表明該種群對(duì)氯吡嘧磺隆敏感，上述施藥劑量下，對(duì)H2種群的鮮重抑制率為59.2%～81.6%，雖然隨著施藥量增加，對(duì)雜草防效提高，但施藥量增加至推薦施藥量[30～45 g（a.i.）/hm2]上限的4倍時(shí)，鮮重抑制率為81.6%，表明該種群對(duì)氯吡嘧磺隆可能產(chǎn)生了一定程度的抗性；H1和H4種群對(duì)氯吡嘧磺隆敏感性較差，上述施藥劑量，對(duì)H1和H4種群的鮮重抑制率分別為12.9%～25.7%和15.1%～32.1%，表明H1和H4種群對(duì)氯吡嘧磺隆可能產(chǎn)生了較強(qiáng)的抗藥性。

從異型莎草對(duì)吡嘧磺隆敏感性測(cè)定結(jié)果可以看出，H1和H4種群對(duì)該藥的反應(yīng)與其對(duì)氯吡嘧磺隆的反應(yīng)趨勢(shì)相同，可能產(chǎn)生了較強(qiáng)的抗藥性；但該藥供試劑量7.5～60 g（a.i.）/hm2時(shí)，對(duì)H3種群鮮重防效不理想，為4.4%～29.4%，與其對(duì)氯吡嘧磺隆的反應(yīng)有較大差別，其原因有待深入研究。

由表3可知，五氟磺草胺對(duì)H2種群防除效果理想，供試劑量為8.75 g（a.i.）/hm2時(shí)，鮮重防效達(dá)99.6%；但該藥劑對(duì)H1和H4種群防效較差，供試劑量為35 g（a.i.）/hm2時(shí)，鮮重防效分別為53.8%和58.1%；而H3種群在供試劑量為35 g（a.i.）/hm2時(shí)，鮮重防效為70.7%，高于同一劑量下的H1和H4種群。

2.2 抗性異型莎草種群的抗性水平

將不同種群對(duì)吡嘧磺隆和五氟磺草胺的ED50列于表4。從表4可以看出，吡嘧磺隆對(duì)H1、H2、H3和H4種群的ED50分別為6 397.17、1.60、194.18和198.06 g（a.i.）/hm2；其中H2種群為敏感種群，計(jì)算得出H1、H3、H4三個(gè)抗性種群的抗藥性指數(shù)（RI）分別為3 998.23、121.36、123.79，由此可知，H1種群是三個(gè)種群中抗性程度最強(qiáng)的。

五氟磺草胺對(duì)H1、H2、H3和H4種群的ED50分別為21.85、2.02、3.25和13.63 g（a.i.）/hm2；以ED50最小的H2種群為敏感種群計(jì)算H1、H3、H4三個(gè)種群的抗藥性指數(shù)（RI）分別為10.82、1.61、6.75。

從以上結(jié)果可以看出，對(duì)吡嘧磺隆產(chǎn)生抗性的H1、H3、H4種群同時(shí)對(duì)五氟磺草胺也產(chǎn)生了抗性，而對(duì)吡嘧磺隆敏感的H2種群對(duì)五氟磺草胺也敏感，也就是說(shuō)H1、H3、H4種群對(duì)吡嘧磺隆和五氟磺草胺產(chǎn)生了交互抗性。

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，4個(gè)異型莎草種群對(duì)有機(jī)雜環(huán)類除草劑滅草松和苯氧乙酸類除草劑二甲四氯敏感，在1 440 g（a.i.）/hm2和450 g（a.i.）/hm2施藥劑量下的鮮重抑制率均達(dá)95%以上。因此，生產(chǎn)上，滅草松和二甲四氯施用常規(guī)推薦劑量就能有效地防除施藥區(qū)的異型莎草。朱文達(dá)等[14]、唐洪妹等[15]、張桂華等[16]曾報(bào)道過(guò)，48%滅草松水劑和56%二甲四氯鈉防除稻田異型莎草有理想防效。

異型莎草種群對(duì)氯吡嘧磺隆的敏感性程度不同，在施藥量為90 g（a.i.）/hm2的情況下種群H1和H4的鮮重抑制率均不到30%，種群H2和H3的鮮重抑制率分別為77.2%、94.6%。說(shuō)明該區(qū)域異型莎草種群存在著抗性種群的分化，部分種群抗藥性較為嚴(yán)重。H1種群對(duì)吡嘧磺隆的ED50高達(dá)6 397.17 g（a.i.）/hm2，H2種群ED50僅為1.60 g（a.i.）/hm2。除草劑使用濃度、使用年限的不同均會(huì)對(duì)某一區(qū)域雜草抗性程度產(chǎn)生影響[17]。對(duì)用藥歷史的分析表明，賀家山原種場(chǎng)大洲分場(chǎng)使用吡嘧磺隆年限長(zhǎng)達(dá)17年，而赫山區(qū)龍光橋鎮(zhèn)栗樹山村未施用過(guò)吡嘧磺隆，這可能是H1種群對(duì)吡嘧磺隆產(chǎn)生較強(qiáng)抗性而H2種群對(duì)吡嘧磺隆敏感的原因之一。馬曉淵[18]報(bào)道，作用靶標(biāo)單一的除草劑種類產(chǎn)生的抗性最常見，磺酰脲類除草劑連續(xù)使用3～5年即有雜草產(chǎn)生抗藥性。

抗吡嘧磺隆的異型莎草種群H1、H3、H4對(duì)五氟磺草胺產(chǎn)生了交互抗性，兩種除草劑對(duì)3個(gè)異型莎草種群的抗性程度依次為：H1>H4>H3；而種群H2對(duì)吡嘧磺隆和五氟磺草胺均敏感。Merotto等[19]報(bào)道，對(duì)芐嘧磺隆等磺酰脲類除草劑產(chǎn)生抗藥性的異型莎草生物型，對(duì)五氟磺草胺表現(xiàn)敏感。這與本試驗(yàn)結(jié)果有差別。雜草產(chǎn)生交互抗性，為雜草治理提出了更高的要求，在實(shí)際生產(chǎn)上，對(duì)產(chǎn)生交互抗性雜草的田塊，應(yīng)采取輪換使用其他作用靶標(biāo)的除草劑，以達(dá)到有效防治雜草的目的。

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