安徽省直播稻田千金子、稗草对氰氟草酯的抗性及药剂筛选_戴魏真.pdf

安徽科技学院学报，（）：收稿日期：基金项目：国家发展改革委藏粮于地藏粮于技专项（发改投资 号）；安徽省科技重大专项（）；国家级大学生创新创业训练计划项目（）。作者简介：戴魏真（），女，安徽蒙城人，硕士研究生，主要从事除草剂毒理及有害生物抗药性研究。通信作者：毕亚玲，教授，：。安徽省直播稻田千金子、稗草对氰氟草酯的抗性及药剂筛选戴魏真，赵媛媛，许锦程，谷承文，郭家乐，王行军，任兰天，毕亚玲（安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 ；安徽科技学院 资源与环境学院，安徽 凤阳 ；安徽省凤阳县植物保护站，安徽 凤阳 ）摘要：目的：明确安徽省直播稻田杂草千金子、稗草对氰氟草酯的抗性水平并开展药剂筛选，为稻田千金子、稗草等抗性杂草治理提供防除依据。方法：采用整株生物测定法分别测定采自安徽省直播稻田抗性高发区域个千金子和稗草种群对氰氟草酯的抗性水平，并分别对高抗千金子种群 和稗草种群 进行防除药剂筛选，明确其对不同作用机理的多种新型除草剂的敏感性。结果：供试千金子种群 、与稗草种群、均对氰氟草酯产生高水平抗性，抗性指数为 ，为 。高抗千金子种群 对氟酮磺草胺、双唑草腈、丙炔噁草酮、双环磺草酮、噁嗪草酮和嗪吡嘧磺隆较敏感，其 分别为 、；高抗稗草种群 对氯氟吡啶酯、嗪吡嘧磺隆敏感，分别为 、；与 均对五氟磺草胺、噁唑酰草胺、唑草胺及二氯喹啉草酮不敏感。结论：安徽省直播稻田千金子、稗草种群对氰氟草酯产生高水平抗性，该结果可为生产实践中直播稻田千金子和稗草的抗性治理提供参考依据。关键词：直播稻田；千金子；稗草；氰氟草酯；杂草抗药性；药剂筛选中图分类号：，文献标志码：文章编号：（）开放科学（资源服务）标识码（）：，（，；，；，）：.，.：.，.：.，.，.，：.：；水稻是我国三大主粮作物之一，近年来种植面积和产量稳居首位。由于水稻直播能够延长水稻生育期，节省育秧插秧等大量人力投入，生产效率较高且用种量少，现已成为水稻种植的主要趋势，随之直播稻的应用面积迅速增长。但由于其干湿交替的田间管理方式，旱田及水生杂草均有发生，致使直播田杂草发生基数大、种类多且群落结构复杂。与其它水稻栽培方式相比，杂草在播种至苗前封行时危害严重，严重制约着直播稻的推广和应用。李茹研究表明，淮北直播稻田内禾本科杂草占种群总数的 ，以千金子.、稗草.为主的杂草群落与水稻伴生，成为阻碍直播稻生产的重要影响因素。此外，吴尚等、张纪利等 研究千金子、稗草的发生阈值，当田间密度达 株 时，可致水稻产量降低 和 。因此，科学治理千金子、稗草危害对保障直播稻优质增产具有重要意义。氰氟草酯是乙酰辅酶 羧化酶（，）类抑制剂，被杂草叶片或叶鞘吸收后，经韧皮部传导积累于分生组织，通过抑制乙酰辅酶活性使得脂肪酸的合成和细胞分裂不能正常进行，破坏多种含酯结构的膜系统及氨基酸合成过程，最终致使植株死亡 。因活性高、选择性强、对禾本科杂草高效等优点已成为直播稻田最主要的防除千金子和稗草的苗后茎叶处理药剂之一。但近年来，安徽多地农户反映氰氟草酯对禾本科杂草的防效下降严重，且部分地区用量已高达 （推荐剂量 ）。大量重复应用某类除草剂势必导致杂草抗药性的产生，因此，明确安徽省直播稻田千金子、稗草对氰氟草酯的抗性水平并筛选高效的防除药剂对其抗性治理及科学使用除草剂具有重要意义。近年来，已有多位学者报道稻田杂草千金子对氰氟草酯产生高水平抗性 ，但关于抗性杂草种群开展的药剂筛选研究较少。鉴于此，本研究在直播稻田杂草频发区域采集千金子、稗草各个种群，采用整株水平生物测定法明确其对氰氟草酯的抗性水平；选取多种不同类型的新型除草剂，对高抗千金子种群安徽科技学院学报 年与稗草种群进行药剂筛选，以期为安徽省直播稻区抗性千金子和稗草的化学治理及减缓其抗药性发展提供依据。材料与方法 试验材料 供试种群供试千金子、稗草种群于 年采集于安徽省直播稻田，在使用氰氟草酯年限较长、当年未有效防除且杂草发生较重的田块采集杂草种子，千金子敏感种群 和稗草敏感种群 为实验室保存株系，分别采集于安徽省凤阳县门台子镇和安徽省凤阳县府城镇非耕地，该地块从未施用除草剂。具体种群信息详见表，种子风干后于种子冷藏库中保存待用。表供试杂草种群信息 供试杂草种群编号采集地区位置千金子.滁州市凤阳县门台子镇 滁州市凤阳县小溪河镇 滁州市全椒县襄河镇 合肥市肥东县张集乡 安庆市望江县华阳镇 安庆市怀宁县石牌镇 芜湖市南陵县何湾镇 六安市舒城县百神庙镇 合肥市长丰县杨庙镇 稗草.滁州市凤阳县府城镇 淮南市寿县寿春镇 滁州市明光市石坝镇 滁州市天长市铜城镇 芜湖市南陵县太丰乡 芜湖市无为市石涧镇 宣城市宣州区高桥乡 合肥市庐江县盛桥镇 宣城市宣州区金坝乡 供试除草剂 氰氟草酯原药（，科迪华农业科技有限责任公司）；噁唑酰草胺（）原药（安徽众邦生物工程有限公司）；五氟磺草胺（）原药（安道麦辉丰（江苏）有限公司）；丙炔噁草酮（）原药（安徽科立华化工有限公司）；双唑草腈（）原药（湖北相和精密化学有限公司）；噁嗪草酮（）原药（拜耳作物科学（中国）有限公司）；唑草胺（）原药（日产化学制品（上海）有限公司）；氯氟吡啶酯（）乳油（科迪华农业科技有限责任公司）；氟酮磺草胺（）悬浮剂（拜耳作物科学（中国）有限公司）；嗪吡嘧磺隆（）可湿性粉剂（日产化学株式会社）；双环磺草酮（）悬浮剂（日本史迪士生物科学株式会社）；二氯喹啉草酮（）可分散油悬浮剂（定远县嘉禾植物保护剂有限责任公司）。试验方法 试材培养挑选饱满的千金子、稗草种子，酒精消毒后放入内置张滤纸的培养皿中，加 赤霉素溶液 于冰箱中 以打破休眠，随后用蒸馏水浸泡种子。置于 智能光照培养箱（光照（）为；温度为 ）中培养，待多数种子露白后，将种子播入掺有营养土（砂土基质）、规格为 的花盆内，每盆播种 粒，分别覆土（千金子，稗草）。待花盆内土壤自底部吸水呈饱和状态时放入温室内（光照（）为；温度为（）；相对湿度为 ）培养。定期观察试材的生长状况，待长至叶心期间苗至 株 盆，确保长势基本整齐一致。第 卷第期戴魏真，等：安徽省直播稻田千金子、稗草对氰氟草酯的抗性及药剂筛选 不同千金子、稗草种群对氰氟草酯的抗性水平测定试验采用整株水平生物测定法，按照 农药室内生物测定试验准则 进行。在预试验基础上设计剂量，敏感种群氰氟草酯用量、，抗 性 种 群 氰 氟 草 酯 用 量 、。均设个处理，每处理次重复。采用母液稀释梯度法配制药剂，供试制剂用 的吐温 水溶液配制，供试原药加丙酮直至溶解后，用 的吐温 水溶液配制成母液，以等量 吐温 水溶液（不含药剂）做空白对照。待杂草长至叶心，使用 行走式喷雾塔精确喷雾，喷液面距顶端叶片 ，扇形喷头，用水量 ，喷雾压力为 。处理后继续于温室内培养，于药后 后称量鲜重，计算鲜重抑制率和抗性指数（，）。抗性等级分级标准为：敏感，；低水平抗性，；中水平抗性，；高水平抗性，。抗氰氟草酯千金子、稗草对不同类型除草剂的敏感性测定为进一步明确可防除抗性千金子、稗草的有效除草剂，挑选抗性较高的千金子（）、稗草（）种群，选择 种稻田不同类型除草剂进行敏感性测定，试验方法同 节。土壤处理播种后，茎叶处理待杂草长至叶心，施药。供试除草剂剂量见表。表供试除草剂剂量 编号处理方式除草剂剂量（有效成分）（）氟酮磺草胺悬浮剂、土壤处理 嗪吡嘧磺隆可湿性粉剂、丙炔噁草酮原药、双唑草腈原药、噁唑酰草胺原药、五氟磺草胺原药、双环磺草酮悬浮剂、茎叶处理氯氟吡啶酯乳油、二氯喹啉草酮可分散油悬浮剂、噁嗪草酮原药、唑草胺原药、注：加下划线的数字表示该药剂的田间推荐剂量。数据分析使用 进行数据分析。以供试剂量对数值（）与鲜重抑制率概率值（）拟合回归方程，计算 及 置信限。按以下公式计算鲜重抑制率和抗性指数。鲜重抑制率（）空白对照鲜重药剂处理后鲜重空白对照鲜重 （）抗性指数（）抗性种群 敏感种群 （）结果与分析 不同千金子、稗草种群对氰氟草酯的抗性水平由表可知，各供试千金子、稗草种群对氰氟草酯产生了不同程度的抗性。个供试敏感种群（、）的 分别为 、。供试千金子种群 、均对氰氟草酯产生高水平抗性，抗性指数分别为 、；、达中水平抗性，抗性指数分别为、；、为低水平抗性，抗性指数分别为、。供试稗草种群中，、均达高水平抗性，抗性指数最高达 ；为中水平抗性；为低水平抗性。由数据可知，产生高水平抗性的千金子、稗草种群数量占种群总数的 。安徽科技学院学报 年表供试千金子、稗草对氰氟草酯的抗性水平 .种群编号回归方程（）相关系数（）（）置信区间抗性指数 .抗氰氟草酯千金子对稻田不同类型除草剂的敏感性 对 种稻田除草剂敏感性测定如表所示。施用种 类抑制剂（嗪吡嘧磺隆、氟酮磺草胺）后，供试植株表现为生物量减少、叶尖泛黄，分别为 、；施用噁嗪草酮和双环磺草酮后，供试植株叶片出现失绿变黄、叶片白化等药效症状，株高受抑制明显，分别为 、；双唑草腈、丙炔噁草酮土壤封闭处理时效果较好，施用后千金子出苗较对照显著减少，分别为 、，此种药剂对高抗种群 的活性较高，在各药剂推荐剂量下对千金子鲜重抑制率可达 ，可作为稻田防除千金子的备选药剂。噁唑酰草胺、五氟磺草胺、氯氟吡啶酯和二氯喹啉草酮、唑草胺在推荐剂量下对 的活性较差，施用后植株分别出现株高受抑制、叶片枯死、畸形白化等药效症状，但多数药效症状在 即可恢复，在推荐剂量时的鲜重抑制率为 ，分别为 、。表抗氰氟草酯千金子对稻田除草剂的敏感性 .供试药剂回归方程（）相关系数（）（）置信区间氟酮磺草胺.嗪吡嘧磺隆.丙炔噁草酮.双唑草腈.噁唑酰草胺.五氟磺草胺.双环磺草酮.氯氟吡啶酯.二氯喹啉草酮.噁嗪草酮.唑草胺.抗氰氟草酯稗草对稻田不同类型除草剂的敏感性 对多种除草剂的敏感性测定结果见表。类抑制剂嗪吡嘧磺隆及合成激素类除草剂氯氟吡啶酯对供试种群 的活性较高，施用后叶片黄化、株高抑制严重，分别在 、时对 的鲜重抑制率可达 ；而稻田常用 类除草剂五氟磺草胺、氟酮磺草胺的活性一般，在推荐剂量时的鲜重抑制率为 ，为 、，不可单独用于稻田稗草防治。试验药剂丙炔噁草酮、双唑草腈、噁唑酰草胺、双环磺草酮、二氯喹啉草酮、噁嗪草酮及唑草胺对 的活性较低，施用后 出现返青现象，在推荐剂量时的鲜重抑制率为 第 卷第期戴魏真，等：安徽省直播稻田千金子、稗草对氰氟草酯的抗性及药剂筛选，分别为 、。表抗氰氟草酯稗草对稻田除草剂的敏感性 .供试药剂回归方程（）相关系数（）（）置信区间氟酮磺草胺.嗪吡嘧磺隆.丙炔噁草酮.双唑草腈.噁唑酰草胺.五氟磺草胺.双环磺草酮.氯氟吡啶酯.二氯喹啉草酮.噁嗪草酮.唑草胺.结论与讨论近年来，随着种植结构和田间耕作制度不断变化，因直播稻具有可有效解决作物间茬口矛盾、提高农业生产效率等优点，现已在江淮稻区内迅速发展。有研究表明，直播稻田内温湿度适宜致使杂草生长空间充裕，因此田间杂草发生较重、防除困难 。且随着我国水稻直播栽培技术的发展及农户在生产实践中常盲目增加用量或错过施药适期，氰氟草酯在稻田杂草的抗性明显呈上升态势 。本研究表明，供试千金子、稗草种群产生高水平抗性的种群数量占所测种群总数的 ，这与农业生产中稻田杂草对氰氟草酯产生抗性的报道及防除难度增大的现状相一致 。其中采自安徽省淮南市、合肥市、芜湖市、滁州市的供试千金子、稗草种群均对氰氟草酯产生高水平抗性，造成该区域内杂草产生高水平抗性的原因与农艺措施不统一、同种除草剂使用频繁及盲目增加用药量有关 。因此，直播稻田氰氟草酯的抗性治理是生产实践中亟待解决的重要问题。杂草体内代谢是一个较复杂的过程，需要多个组织和代谢酶同时作用，其对某类除草剂产生抗性后还可对其他类型除草剂的敏感性降低。本研究表明，高抗千金子种群 对土壤处理（丙炔噁草酮、双唑草腈、氟酮磺草胺、嗪吡嘧磺隆）和茎叶处理（噁嗪草酮、双环磺草酮）较为敏感，以上药剂可作为稻田防除抗性千金子的备选药剂；而对五氟磺草胺不敏感，该结果与刘庆虎等 研究千金子等杂草对五氟磺草胺的敏感性结果一致。高抗稗草种群 对氯氟吡啶酯、嗪吡嘧磺隆较为敏感，而对多数供试药剂不敏感，分析造成敏感性降低的原因除与自身生长习性、基因位点突变有关外，也与杂草对除草剂的吸收代谢速率