稻田不同群落亂草形態差異及藥劑防治效果比較

徐偉東 陸強 王曄青 黎菊 姚曉明 高吉良

摘要：調查浙江省嘉興市和湖州市兩地稻田亂草發生及危害情況，考察不同種群亂草的生物學特性差異并測定亂草對不同除草劑的敏感性差異。亂草分布及危害調查結果表明，其發生頻率為5.6%～33.3%，危害等級以Ⅰ級危害為主，其中嘉興市秀洲區、海寧市、桐鄉市和湖州市安吉縣等4個地區部分稻田存在Ⅱ級危害。7個不同種群亂草株高、穗長等性狀比較結果表明，種群S3（浙江省桐鄉市龍翔街道單橋村）的株高、穗長和劍葉長與其余種群表現差異顯著，各種群間每穗粒數表現差異顯著，其余性狀如節數、劍葉寬和單株分蘗數各種群間差異不顯著。不同種群亂草對不同藥劑的敏感性測定結果表明，不同種群亂草對唑酰草胺均表現敏感，說明唑酰草胺可用以防治亂草，但不同種群間對唑酰草胺的敏感性存在差異。濃度梯度試驗結果表明，種群S7（安吉縣遞鋪鎮宋家灣村）對唑酰草胺存在一定的抗性。不同種群對相同藥劑表現出不同的敏感性，說明建立敏感性監測以有效防控亂草和避免其對藥劑產生抗性具有重要意義。

關鍵詞：稻田;亂草;不同種群;形態特征;防效

中圖分類號：S451;S511 ?文獻標志碼：A ?文章編號：1003-935X（2020）01-0055-07

Abstract：The study was conducted to determine the occurrence，harmfulness and biological characteristics and susceptibility to herbicides of selected Eragrostis japonica communities in rice paddies of Jiaxing and Huzhou. E. japonica was found at a frequency between 5.6% and 33.3%，and its harmfulness rate as mainly grade Ⅰ，while grade Ⅱ emerged in some areas such as Xiuzhou，Haining，Tongxiang and Anji. Plant height，grain length and other characters of seven communities were determined and compared. Community S3 （Shanqiao Village，Longxiang District，Tongxiang City，Zhejiang Province） was significantly different in plant height，spike length and flag leaf length to the other communities. Other characters including node number，the flag leaf width and tillers per plant were similar amongall communities. Most communities were susceptible to metamifop， indicating that this herbicide can be used to control E. japonica. However，community S7 （Songjiawan Village，Dipu Country，Anji City，Zhejiang Province） was partially resistant to metamifop based on dose response bioassays. Some communities responded differently to the same pesticide，thus it is very important to establish a susceptibility monitoring program to control weeds effectively and avoid resistance to pesticides.

Key words：rice paddy; Eragrostis japonica （Thunb.） Trin.; different communities; morphological character; control efficacy

近年來隨著水稻直播等輕簡栽培技術的不斷推廣應用，農田草害問題突出，一些一年生陸地雜草比如馬唐、牛筋草及多年生雜草如李氏禾等成為稻田優勢種雜草，造成農田草相復雜，草害治理難度增加。一年生禾本科雜草種子繁殖能力強，短期內侵占力強，對不穩定生境的適應力強，因此化學除草難度不斷加大，對水稻產量和稻米品質造成嚴重威脅[1]。2018年，筆者課題組參與浙江省植物保護檢疫局發起的浙江省稻田雜草普查，負責調查浙北地區稻田雜草危害情況，發現稻田中1種禾本科雜草分布廣泛，通過翻閱相關書籍[2-3]對比和鑒別，確定該雜草為亂草[Eragrostis japonica （Thunb.） Trin.]，別稱碎米知風草。亂草一般分布于田野路旁、河邊、低濕地帶等，調查發現浙北部分稻田發生嚴重，說明亂草也適應稻田生境。前期治理不當，導致水稻成熟期該草泛濫成災，嚴重威脅水稻產量。在浙江省嘉興和湖州地區于水稻成熟期開展稻田亂草危害情況調查，并收集發生較為嚴重的田塊中的亂草種群。對不同群落進行形態學比較和分析，并采用不同的藥劑對其進行生物活性鑒定試驗，為對其準確防除尋找解決方案。結合各藥劑濃度梯度鑒定結果，判定亂草對各藥劑的敏感性，特別是為敏感性藥劑規避抗性風險提供指導和參考，以實現對亂草進行科學有效的治理。

1 材料與方法

1.1 田間調查方法

對浙江省嘉興市（南湖區、秀洲區、嘉善縣、平湖市、海寧市、海鹽縣、桐鄉市）和湖州市（吳興區、南潯區、長興縣、安吉縣）兩地不同縣（市、區）稻田中的亂草進行調查，每個縣（市、區）調查樣點不少于3個鄉（鎮），每個鄉（鎮）調查3個村，每個村調查田塊不少于10塊，每塊田面積不小于667 m2，調查亂草發生頻率、危害程度等。發生頻率為雜草出現的田塊數占總調查田塊數的比例。危害程度定義為蓋度<10%為Ⅰ級（輕度），蓋度在 10%～20%之間為Ⅱ級（中度），蓋度>20%為Ⅲ級（重度）。蓋度是雜草地上部分在地上的垂直投影面積占樣方面積的比例。

1.2 不同種群亂草生物學特性考察

收集秀洲區王江涇鎮東風村（S1）、秀洲區新城街道九里村（S2）、桐鄉市龍翔街道單橋村（S3）、吳興區織里鎮舊館村（S4）、南潯區雙林鎮邢窯村（S5）、長興縣和平鎮便民橋村（S6）、安吉縣遞鋪鎮宋家灣村（S7）等7個不同亂草種群成熟期植株，分別考察株高、穗長、節數、劍葉長、劍葉寬、單株分蘗數、單穗粒數等指標，重復6次。

1.3 供試藥劑和生物活性試驗設計

1.3.1 供試藥劑 10%氰氟草酯（cyhalofop-butyl）乳油，購自美國科迪華公司;2.5%五氟磺草胺（penoxsulam）油懸浮劑，購自美國科迪華公司;3%氯氟吡啶酯（florpyrauxifen）乳油，購自美國科迪華公司;5%嘧啶肟草醚（pyribenzoxim）乳油，購自韓國LG化學株式會社;10%唑酰草胺（metamifop）乳油，購自蘇州富美實植物保護劑有限公司;50%苯噻酰草胺（mefenacet）可濕性粉劑，購自江蘇快達農化股份有限公司。

1.3.2 生物活性試驗設計 使用莖葉噴霧法[4]測定藥劑對亂草的敏感性，略作修改。每個種群的亂草經浸種催芽后播種50粒左右，每個藥劑處理設4次重復，隨機區組排列，亂草3葉至4葉期，每個處理定植40株苗，進行莖葉噴霧。每種藥劑設置5個濃度梯度，依次為推薦標準劑量的0.01、0.1、1、2、4倍。噴清水作為空白對照。藥后20 d，取地上部分稱量鮮重，計算鮮重抑制率[5]。鮮重抑制率=（對照區植株鮮重-處理區植株鮮重）/對照區植株鮮重×100%。

1.4 數據分析

用DPS軟件數量型數據分析法[6]對鮮重抑制率（Y）-藥劑濃度對數值（x）進行毒力回歸分析，計算毒力回歸方程、相關系數、半數有效量、抑制率90%有效量等指數。用Duncans新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 亂草分布及發生危害狀況

由表1可知，亂草發生頻率為5.6%～33.3%，危害等級以Ⅰ級危害為主，其中秀洲區、海寧市、桐鄉市、安吉縣出現有Ⅱ級危害的田塊，比例分別為25.2%、20.4%、22.5%、11.1%。亂草在安吉縣發生頻率最高，達到33.3%;南湖區發生頻率最低，僅為5.6%。

2.2 亂草外部形態特征

如圖1所示，亂草種子長約0.8 mm，寬0.3～0.5 mm（圖1-A）;苗期（3葉至5葉期）葉片長度超過莖長度，葉片長勢發達（圖1-B）;分蘗期株型較散（圖1-C）;膜質葉舌長度為0.5～1.0 mm（圖1-D），環狀于葉基部與葉鞘連接部位。亂草單株分蘗在 3～4個，主莖較發達（圖1-E）。

2.3 不同種群亂草形態差異

由表2可知，桐鄉市龍翔街道單橋村（S3）的亂草種群株高、穗長和劍葉長均顯著大于其他群落。調查發現，該田塊種植的是甬優系列秈粳雜交稻，水稻植株高大，株高約為130 cm，而亂草平均株高為156.1 cm，說明亂草形態結構具有多型性和可塑性[7]，具備雜草超強適應性的特征，其通過有效競爭使得自身的株高等性狀明顯高于水稻。其余采樣的稻田中均種植為普通晚粳稻，水稻株高為90～100 cm，亂草植株也明顯高于水稻植株，株高在125 cm以上。各群落單穗粒數均超過4 000粒，大多群落間差異顯著，說明亂草具有多實性，具備超強的繁殖力。各群落間劍葉寬和單株分蘗數差異不顯著。

2.4 不同種群亂草對不同藥劑生物活性比較

表3結果表明，不同群落對于相同藥劑的敏感性整體上存在差異。

噴施10%氰氟草酯乳油后，各種群抑制率90%有效量在360.6～755.2 g/hm2之間，為推薦劑量的3～7倍，說明若采用10%氰氟草酯乳油防治亂草，必須使用高劑量。由圖2-B可見，推薦上限劑量的10%氰氟草酯乳油對亂草的生長具有一定的抑制作用，而對S2種群的抑制作用不明顯。

噴施2.5%五氟磺草胺油懸浮劑后，各種群抑制率90%有效量在125.1～774.9 g/hm2之間，為推薦劑量的 8～35倍，說明不同種群的亂草對25%五氟磺草胺油懸浮劑的敏感性差異較大。由圖2-C可見，推薦上限劑量的2.5%五氟磺草胺油懸浮劑對S1、S3、S4種群亂草的株高有明顯的抑制作用，對其余種群抑制不明顯。

噴施10%唑酰草胺乳油后，各種群抑制率90%有效量在96.1～148.3 g/hm2之間，與推薦劑量相當，說明各亂草種群對10%唑酰草胺乳油表現敏感，但種群之間敏感性存在一定差異。由圖2-F可見，推薦上限劑量的10%唑酰草胺乳油處理亂草15 d后，亂草植株均表現不同程度的葉片發黃，S1、S2、S3、S4種群的亂草植株逐漸枯萎死亡，S5、S6、S7種群的部分亂草植株死亡。

各種群對3%氯氟吡啶酯乳油的敏感性整體上與2.5%五氟磺草胺油懸浮劑一致。5%嘧啶肟草醚乳油和50%苯噻酰草胺可濕性粉劑抑制率90%有效量均為推薦劑量的20倍以上，說明亂草群落對此2類藥物的敏感性較差。

3 小結與討論

莊家文等對浙江省稻田雜草種群開展調查，發現亂草在全省的發生頻率為15.91%，綜合危害指數為1.15%，說明它為非優勢種，整體上對水稻田的危害較輕，而浙西北地區的發生頻率（18.18%）和綜合危害指數（1.67%）高于全省平均水平[8]。本試驗結果表明，亂草在浙江部分地區發生頻率較高，其中安吉地區的發生頻率達到 33.3%，Ⅱ級危害的田塊比例達到11.1%，說明亂草對稻田的危害潛力巨大，應引起重視，加強對其有效治理從而避免其上升為地方優勢種進一步危害水稻生長。

來自不同地區的亂草種群形態表現上具有一定差異，主要表現在株高、穗長和單穗粒數上。亂草株高一般約為115 cm[9]，本試驗單株株高均在125 cm以上，其中S3種群的單株株高達 156.1 cm。S3種群生長于秈粳雜交稻稻田中，其余種群均為常規晚粳稻稻田，S3種群單株節數并未增加，而是通過節間拉長達到增加株高的目的，使得自身株高明顯高于水稻株高。筆者推測亂草能分泌某種化感物質激活體內酶的活性，促進細胞分裂，最終促進節間增長，植株增高，這有待進一步研究。也有可能因秈粳雜交稻田中肥料充足，亂草吸收了更多的養分，使得自身株高明顯高于其他種群單株。總之，這說明亂草具有較強的適應性。

有研究表明，不同種群稗屬雜草對同一種除草劑的敏感性差異極大[10-11]。本試驗結果表明，6種藥劑對7個種群亂草的生物活性存在差異。除了10%唑酰草胺乳油外，其余藥劑對亂草種群的生物活性均表現較差，這與張培培和張孝富的研究結果[9，12]相似。當地用藥習慣和使用劑量對亂草的藥劑敏感性有直接影響，是不同種群對相同藥劑敏感性出現差異的原因。10%氰氟草酯乳油和2.5%五氟磺草胺油懸浮劑對部分種群的亂草具有一定的抑制作用，但多數種群難以使用此2類藥物進行防治。五氟磺草胺屬于乙酰乳酸合成酶類抑制劑[13]，其殺草譜廣，能有效防治稻田闊葉和莎草科雜草，但其作用位點單一，極易產生抗性，本試驗中7個亂草種群均對其表現不同程度的抗性，因此不建議采用五氟磺草胺防治亂草。氰氟草酯和唑酰草胺作用機制相同，均屬于乙酰輔酶A羧化酶抑制劑[14]。各種群對10%氰氟草酯乳油敏感性測定結果顯示，鮮重抑制率達90%時，需要推薦劑量的3～7倍，說明亂草對10%氰氟草酯乳油存在較高的抗性。唑酰草胺近年來被廣泛用于稻田稗草、千金子等禾本科雜草的防治[15-16]，長期用于治理稗草和千金子的過程中，亂草對唑酰草胺也形成了抗性。本試驗中，S7種群對10%唑酰草胺乳油表現出一定的抗性，這可能與當地的用藥水平和種類有關，唑酰草胺可能作為稻田禾本科雜草除草劑在當地使用時間較長。作用位點單一的除草劑長期使用勢必會產生抗性，影響除草效果。因此，為指導當地稻田雜草的有效防除，開展雜草種群對除草劑敏感性監測非常必要。

對于亂草的治理，現階段可以以唑酰草胺為主要防治藥劑，與其他藥劑進行復配，以組合物的形式降低藥劑濃度和使用頻率，或者輪換使用來長期有效地防治亂草，避免抗藥性進一步發展。張培培指出，唑酰草胺與嘧啶肟草醚的配比為 4 ∶ 1，且復配劑的有效成分含量為20%時，可以較好地抑制亂草的生長[9]。更多相關的高效防治亂草的復配劑還有待進一步研究。另外，有研究顯示直播稻田采用土壤封閉處理，可以較好地抑制亂草的生長[17]，這對亂草的防治提供了較好的治理措施，及對延緩抗性發展提供了借鑒。

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