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安徽省部分稻茬麥田看麥娘種群對(duì)常用ACCase 類抑制劑的抗性現(xiàn)狀及莖葉處理混用配方篩選

2023-09-03 09:44:36許錦程邢雨誠(chéng)畢亞玲
關(guān)鍵詞:麥娘磺隆除草劑

許錦程, 王 慧, 邢雨誠(chéng), 項(xiàng) 晶, 邊 強(qiáng), 畢亞玲*,

(1.安徽科技學(xué)院 資源與環(huán)境學(xué)院,安徽 鳳陽(yáng) 233100;2.安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院,安徽 鳳陽(yáng) 233100;3.南開(kāi)大學(xué) 化學(xué)學(xué)院,農(nóng)藥國(guó)家工程研究中心,天津 300071)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)三大主糧作物之一,在各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均占據(jù)重要地位[1],其中冬小麥產(chǎn)量占小麥總產(chǎn)量的90.9%,占種植總面積的87.4%,因此保障冬小麥生產(chǎn)安全對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、農(nóng)民持續(xù)增收等具有重要意義[2-3]。由于不同種植區(qū)域間氣候特征不同,致使麥田雜草種類眾多、群落結(jié)構(gòu)繁雜[4],加之受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式調(diào)整、農(nóng)田耕作栽培制度變化及雜草的選擇壓增強(qiáng)等因素影響,麥田抗性雜草數(shù)量及抗藥性程度持續(xù)上升等問(wèn)題已成常態(tài)[5]。韓云靜等[6]和黃紅娟等[7]研究安徽及長(zhǎng)江中下游地區(qū)麥田雜草群落后發(fā)現(xiàn),看麥娘Alopecurus aequalis發(fā)生呈逐年加重態(tài)勢(shì),危害面積及群落優(yōu)勢(shì)度持續(xù)增加,甚至在部分麥田已形成單一優(yōu)勢(shì)種群。因此,選擇高效除草劑進(jìn)行麥田看麥娘防治對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保障小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。

看麥娘是禾本科看麥娘屬雜草,分布范圍廣、越冬性強(qiáng)且再生分蘗數(shù)多,是冬小麥田及油菜田競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的一年生雜草之一[8]。其莖稈叢生、葉舌膜質(zhì),主要以種子繁殖且植株結(jié)實(shí)量大,種子成熟后散落面積廣,極易通過(guò)機(jī)械進(jìn)行傳播造成作物減產(chǎn)[9]。迄今為止,施用化學(xué)除草劑仍是生產(chǎn)實(shí)踐中解決看麥娘危害的重要方式。其中乙酰輔酶A 羧化酶 (ACCase) 抑制劑經(jīng)由植物葉片或葉鞘吸收后,主要通過(guò)催化乙酰輔酶A 形成、阻斷脂肪酸合成等途徑造成雜草死亡,因其選擇性強(qiáng)、對(duì)禾本科雜草高效、降解速率快等特點(diǎn)而成為麥田防除看麥娘的常用藥劑[10],但在生產(chǎn)實(shí)踐中隨著使用量增加和長(zhǎng)期單一使用,該類藥劑在田間推薦劑量下對(duì)看麥娘的防效已明顯下降,由此導(dǎo)致防治失敗的案例日益增多[11-12]。Guo等[13]早在2015 年研究表明,采自安徽省淮南市壽縣的看麥娘種群AHSX-1 對(duì)ACCase 類藥劑精噁唑禾草靈的抗性極高,抗性指數(shù) (RI) 達(dá)275;其在2018 年通過(guò)測(cè)定采集于河南、安徽、山東等地的74 個(gè)看麥娘種群發(fā)現(xiàn),其中37 個(gè)種群對(duì)精噁唑禾草靈產(chǎn)生了抗性,RI 最高達(dá)167.8[14]。而截至目前,看麥娘已對(duì)10 種不同類型除草劑產(chǎn)生抗藥性,且發(fā)生程度逐年加重[15]。

目前,我國(guó)稻麥輪作區(qū)看麥娘危害嚴(yán)重,繼續(xù)高度依賴ACCase 類除草劑勢(shì)必導(dǎo)致抗藥性進(jìn)一步發(fā)展以及除草劑的應(yīng)用效率普遍降低。已有研究報(bào)道了看麥娘對(duì)甲基二磺隆的抗藥性機(jī)制和抗性的快速檢測(cè)方法[16-17],但不同類型除草劑對(duì)看麥娘防效的相關(guān)報(bào)道卻相差較大。高興祥等[18]的研究表明,啶磺草胺14 g/hm2(有效成分,其余同)、氟唑磺隆22.5 g/hm2及甲基二磺隆9 g/hm2劑量下對(duì)看麥娘的活性較高,鮮重抑制率達(dá)90.02%~100%;尹志剛等[19]在河南省南部稻麥輪作區(qū)的篩選結(jié)果則表明,甲基二磺隆45 g/hm2和炔草酯135 g/hm2對(duì)看麥娘的鮮重防效為94.71%、94.97%,而安徽省部分稻茬麥田看麥娘已對(duì)炔草酯產(chǎn)生明顯抗藥性?;诖?,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期研究基礎(chǔ),本研究采用整株生物測(cè)定法,明確了采自安徽省稻茬麥田的30 個(gè)看麥娘種群對(duì)常用ACCase類除草劑精噁唑禾草靈、炔草酯及唑啉草酯的抗藥性水平,同時(shí)挑選三甲苯草酮、啶磺草胺等另外7 種已獲得登記的莖葉處理劑,對(duì)發(fā)現(xiàn)的高抗種群AHCZ-2 進(jìn)行了生物活性測(cè)定,最后將5 種藥劑與異丙隆混用并開(kāi)展了田間藥效試驗(yàn),以期為麥田抗性看麥娘的化學(xué)治理及延緩其抗藥性發(fā)展等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 雜草 供試看麥娘A.aequalis種群均于2021 年采集于安徽省稻茬麥田。在使用ACCase類藥劑年限較長(zhǎng)且雜草發(fā)生較重的田塊采集種子,每個(gè)采集點(diǎn)至少選取50 株成熟的小穗,種子收獲后充分混勻。敏感種群 (S) 為實(shí)驗(yàn)室保存株系,采自安徽省滁州市鳳陽(yáng)縣非耕地,該地塊未施用過(guò)除草劑。種子風(fēng)干后置于0~5 ℃干種子冷藏庫(kù)中保存?zhèn)溆?。具體采集信息詳見(jiàn)表1。

1.1.2 供試除草劑

抗藥性水平測(cè)定藥劑:92% 精噁唑禾草靈(fenoxaprop-P-ethyl) 原藥,拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司;95%炔草酯 (clodinafop-propargyl)原藥,江蘇中旗科技股份有限公司;95%唑啉草酯 (pinoxaden) 原藥,瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司。

室內(nèi)生物活性測(cè)定及田間藥效試驗(yàn)藥劑:40% 三甲苯草酮水分散粒劑 (tralkoxydim 40%WG),江蘇省農(nóng)用激素工程技術(shù)中心有限公司;50%異丙隆可濕性粉劑 (isoproturon 50% WP),安徽省圣丹生物化工有限公司;25%環(huán)吡 ? 異丙隆可分散油懸浮劑 (3%環(huán)吡氟草酮 + 22%異丙隆,下同) (cypyrafluone + isoproturon 25% OD),江蘇清原農(nóng)冠雜草防治有限公司;25%綠麥隆可濕性粉劑 (chlortoluron 25% WP),江蘇快達(dá)農(nóng)化股份有限公司;4%啶磺草胺可分散油懸浮劑 (pyroxsulam 4% OD),科迪華農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司;30 g/L甲基二磺隆可分散油懸浮劑 (mesosulfuron-methyl 30 g/L OD),拜耳股份公司;70%氟唑磺隆水分散粒劑 (flucarbazone-Na 70% WG),浙江天一生物科技有限公司。

1.1.3 主要儀器和其他材料 HCL-2000 行走式噴霧塔,昆山恒創(chuàng)力科技有限公司;Solo-425 型手動(dòng)噴霧器,索邏植保機(jī)械 (合肥) 有限公司。植株培養(yǎng)基質(zhì),山東商道生物科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同看麥娘種群對(duì)ACCase 類除草劑的抗藥性水平測(cè)定

試材培養(yǎng):選擇均勻一致的看麥娘種子,經(jīng)75%酒精消毒3~4 次后用蒸餾水清洗干凈;培養(yǎng)皿滅菌后在底部平鋪兩層濕濾紙,每皿放入約25 ??贷溎锓N子,加入0.04 g/L 的赤霉素溶液10 mL 浸沒(méi)種子,置于4 ℃冰箱中24 h 以打破種子休眠;之后將培養(yǎng)皿放入GXZ 型生化培養(yǎng)箱中[光照(L/D) : 12 h/12 h、溫度 (20 ± 5) ℃、相對(duì)濕度75%~80%]催芽2~3 d;待種子露白后均勻播入裝有混合營(yíng)養(yǎng)土 (砂土 : 培養(yǎng)基質(zhì) = 2 : 1,體積比) 的塑料花盆 (10 cm × 15 cm) 內(nèi),每盆固定播種20~25 粒;播后每盆覆土3 mm,自盆底吸水至飽和態(tài)時(shí)放入溫室內(nèi)[光照(L/D) : 12 h/12 h、溫度 (25 ± 2) ℃、相對(duì)濕度60%~75%]培養(yǎng)。定期觀察植株的生長(zhǎng)狀態(tài),待看麥娘長(zhǎng)至1 葉1 心期時(shí)間苗至15 株/盆,使各重復(fù)間植株大小均勻一致,后期常規(guī)管理保證試材健壯生長(zhǎng)。

藥劑處理:試驗(yàn)參照GB NY/T 1155.4—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測(cè)定試驗(yàn)準(zhǔn)則》[20]進(jìn)行,根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)各藥劑施用劑量。精噁唑禾草靈:敏感種群0、3.75、7.50、15、30、60 和120 g/hm2,供試種群0、62.1、931.5、1863、2974.5、3726 和4657.5/hm2;炔草酯:敏感種群0、4.69、9.38、18.75、37.50、75 和150 g/hm2,供試種群0、45、90、180、720、1440 和2880 g/hm2;唑啉草酯:敏感種群0、2.5、5、10、20、40 和80 g/hm2,供試種群0、37.5、75、150、300、600和1200 g/hm2。不同種群共設(shè)7 個(gè)劑量,每處理4 次重復(fù)。供試藥劑配制使用母液稀釋梯度法,使用適量丙酮溶解原藥,隨即用0.1%的吐溫-80 水溶液定容,配制成母液,再用清水稀釋為所需濃度;以施用等量吐溫-80 水溶液的處理作為空白對(duì)照。

施藥方法:待供試看麥娘長(zhǎng)至3 葉1 心期,使用HCL-2000 行走式噴霧塔精準(zhǔn)噴霧施藥,噴頭距雜草頂端50 cm,扇形噴頭,噴液壓力275 kPa,噴液量450 L/hm2。藥劑處理后繼續(xù)于溫室內(nèi)培養(yǎng),溫、濕度管理同上。于藥后21 d 剪取地上部分稱量鮮重,按式 (1) 計(jì)算鮮重抑制率 (E,%)。以各試驗(yàn)藥劑供試劑量的對(duì)數(shù)值 (x) 和不同劑量下雜草鮮重抑制率的幾率值 (y) 擬合得到毒力回歸方程 (y= a + bx)、GR50值及95%置信限,按式 (2)計(jì)算抗性指數(shù) (resistance index,RI)。

式(1)中,M0為空白對(duì)照組雜草地上部分鮮重,g;M為藥劑處理組雜草地上部分鮮重,g。式(2)中,GR50為供試種群GR50值;GR50(S)為敏感種群GR50值。雜草抗性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[21]:敏感,RI < 2.0;低水平抗性,2.0 ≤ RI< 5.0;中水平抗性,5.0 ≤ RI < 10.0;高水平抗性,RI ≥10.0。

1.2.2 7 種不同類型莖葉處理劑對(duì)抗性看麥娘種群的生物活性測(cè)定 為進(jìn)一步明確可有效防除抗性看麥娘的除草劑,選擇生產(chǎn)中已獲得登記的7 種常用莖葉處理劑進(jìn)行盆栽生物活性測(cè)定。以采自安徽省滁州市鳳陽(yáng)縣官塘鎮(zhèn)的高抗看麥娘種群AHCZ-2 為研究對(duì)象,待雜草長(zhǎng)至3 葉1 心期時(shí)施藥,試驗(yàn)方法同1.2.1 節(jié)。供試各除草劑試驗(yàn)劑量分別為:40%三甲苯草酮WG,0、25、50、100、200、400 和800 g/hm2;50%異丙隆WP,0、75、150、300、600、1200 和2400 g/hm2;25%綠麥隆WP,0、50、100、200、400、800 和1600 g/hm2;25%環(huán)吡 ? 異丙隆OD,0、37.5、75、150、300、600 和1200 g/hm2;4%啶磺草胺OD,0、1.5、3、6、12、24 和48 g/hm2;30 g/L 甲基二磺隆OD,0、2、4、8、16、32 和64 g/hm2;70%氟唑磺隆WG,0、5、10、20、40、80 和160 g/hm2。

1.2.3 不同藥劑與異丙隆混用對(duì)看麥娘的田間防效 田間藥效試驗(yàn)在安徽省滁州市鳳陽(yáng)縣官塘鎮(zhèn)小徐陳村(32°41′56″ N,117°12′38″ E)進(jìn)行。小麥品種為煙農(nóng)19,播種前施復(fù)合肥600 kg/hm2作底肥,耕地方式為深翻與旋耕結(jié)合;于2021 年11 月5 日播種,播種量300 kg/hm2。試驗(yàn)田地勢(shì)平整,看麥娘發(fā)生相對(duì)均勻,密度可達(dá)500~800株/m2;土質(zhì)為黏壤土,前后茬作物均為玉米。試驗(yàn)共設(shè)13 個(gè)處理,設(shè)定劑量為各藥劑登記的最高推薦劑量,用清水稀釋并充分混勻后進(jìn)行噴施。共13 個(gè)處理:1) 空白對(duì)照,噴施等量清水;2) 50%異丙隆WP,1500 g/hm2;3) 70%氟唑磺隆WG,42 g/hm2;4) 70% 氟唑磺隆WG + 50% 異丙隆WP,(42 + 1500) g/hm2;5) 40% 三甲苯草酮WG,480 g/hm2;6) 40%三甲苯草酮WG + 50%異丙隆WP,(480 + 1500) g/hm2;7) 25%環(huán)吡 ?異丙隆OD,937.5 g/hm2;8) 25% 綠麥隆WP,2250 g/hm2;9) 25% 綠麥隆WP + 50% 異丙隆WP,(2250 + 1500) g/hm2;10) 4% 啶磺草胺OD,15 g/hm2;11) 4%啶磺草胺OD + 50%異丙隆WP,(15 + 1500) g/hm2;12) 30 g/L 甲基二磺隆OD,15.75 g/hm2;13) 30 g/L 甲基二磺隆OD +50%異丙隆WP,(15.75 + 1500) g/hm2(啶磺草胺、甲基二磺隆單劑及混用處理各添加噴液量0.1%的專用助劑[22])。每處理4 次重復(fù),共52 個(gè)小區(qū);小區(qū)采用矩形設(shè)計(jì),每小區(qū)20 m2(5 m ×4 m);各小區(qū)田間管理相同,完全隨機(jī)區(qū)組排列,區(qū)組間各留1 m 隔離行。

以GB/T 17980.41—2 000《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則 (一) 》[23]為參照,試驗(yàn)期間溫度適宜 (圖1),平均溫度低于0 ℃的低溫天數(shù)約為10 d 左右且不連續(xù)。于2021 年12 月9 日施藥,當(dāng)天天氣晴,最高氣溫16 ℃,最低氣溫3 ℃;施藥時(shí)平均氣溫14 ℃,西風(fēng)1.5 m/s,相對(duì)濕度66%。使用Solo-425 型手動(dòng)噴霧器施藥,流速1100 mL/min,扇形噴頭,噴液量450 L/hm2,施藥時(shí)小麥及禾本科雜草處于3 葉~6 葉1 心期。分別于藥后30 d 和120 d觀察不同小區(qū)內(nèi)看麥娘莖稈及葉片顏色變化,采用絕對(duì)值調(diào)查法調(diào)查藥效:每小區(qū)沿對(duì)角線隨機(jī)取4 點(diǎn),每點(diǎn)0.25 m2,調(diào)查各取樣點(diǎn)內(nèi)雜草的存活數(shù) (株數(shù)以莖稈分蘗數(shù)為準(zhǔn));于藥后150 d 調(diào)查時(shí)剪取樣框內(nèi)雜草的地上部分并稱重,計(jì)算株防效及鮮重防效;同時(shí)在試驗(yàn)期間觀測(cè)不同藥劑處理對(duì)小麥的安全性,記錄小麥的藥害癥狀、受害程度和生長(zhǎng)狀況。

圖1 田間藥效試驗(yàn)期間氣溫變化(施藥前7 d~施藥后120 d)Fig.1 Temperature changes during field efficacy trials(7 d before application to 120 d after application)

產(chǎn)量測(cè)定:于小麥?zhǔn)斋@期測(cè)產(chǎn),各處理小區(qū)去除邊行后取1 m2區(qū)域,調(diào)查單位面積內(nèi)的有效穗數(shù);每小區(qū)按順序選50 穗進(jìn)行室內(nèi)考種,測(cè)定穗粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量性狀;最后每小區(qū)另取1 m2實(shí)收測(cè)產(chǎn),估測(cè)理論產(chǎn)量,并計(jì)算增產(chǎn)率;分析不同藥劑處理對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響,結(jié)果以平均值表示。理論產(chǎn)量 (kg/hm2) = 1 m2產(chǎn)量 (kg) × 104。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用DPS 7.05 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)按 (3) 式計(jì)算株防效 (P,%),按 (4) 式計(jì)算鮮重防效 (W,%),按 (5) 式計(jì)算增產(chǎn)率 (Y,%)。

式中:NCK為對(duì)照區(qū)看麥娘株數(shù),NT為各處理區(qū)看麥娘株數(shù);MCK為對(duì)照區(qū)看麥娘鮮重,g;MT為各處理區(qū)看麥娘鮮重,g;BT為各處理區(qū)小麥產(chǎn)量,kg;DCK為對(duì)照區(qū)小麥產(chǎn)量,kg。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試不同看麥娘種群對(duì)ACCase 類除草劑的抗性

2.1.1 抗性及敏感看麥娘種群對(duì)ACCase 除草劑藥后反應(yīng)的差異

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),施用精噁唑禾草靈后,敏感種群看愛(ài)娘植株葉片輕微褪綠,5~7 d 后植株生長(zhǎng)明顯受抑制且分生組織及分蘗基部變褐,部分心葉失綠變紫,藥后10 d 莖稈略微扭曲;而抗性種群植株僅出現(xiàn)株高受抑制和老葉變紅癥狀,藥后14 d即開(kāi)始返青。炔草酯速效性相對(duì)較差,施用14 d后,敏感種群植株葉緣褪綠,從心葉開(kāi)始向下逐漸黃化,隨后莖葉部位干枯;抗性種群植株葉片褪綠干枯,植株矮化,但藥后20 d 新葉可繼續(xù)生長(zhǎng)。唑啉草酯內(nèi)吸傳導(dǎo)性較強(qiáng),施用后5~7 d,敏感種群植株老葉葉尖變黃且植株明顯矮化,藥后20 d 左右植株徹底死亡;抗性種群藥后7 d 植株生長(zhǎng)受抑制,葉鞘披散,藥后15~20 d 部分葉片心葉褪綠變黃,多數(shù)葉色呈黃綠相間狀。

2.1.2 供試看麥娘種群對(duì)ACCase 類除草劑的抗性水平 測(cè)定結(jié)果表明,稻茬麥田看麥娘對(duì)ACCase 類除草劑均產(chǎn)生了不同程度的抗藥性。

2.1.2.1 對(duì)精噁唑禾草靈的抗性水平 從表2 中可看出,精噁唑禾草靈在推薦劑量 (62.1 g/hm2) 下對(duì)各供試看麥娘種群幾乎已無(wú)活性,藥劑施用后植株長(zhǎng)勢(shì)與對(duì)照無(wú)明顯差異,且部分種群有新葉長(zhǎng)出。除AHCZ-4、AHLA-2、AHLA-5 和AHLA-6 這4 個(gè)種群對(duì)精噁唑禾草靈表現(xiàn)為中等水平抗性外,其余26 個(gè)種群均表現(xiàn)為高水平抗性,GR50值在230.93~1755.54 g/hm2之間,RI 達(dá)12.58~95.66。其中,已產(chǎn)生高水平抗性的種群占供試種群總數(shù)的86.67%,已產(chǎn)生中等水平抗性的種群占13.3%,無(wú)低水平抗性種群。尤其需重視的是,采自蚌埠市、淮南市和合肥市的15 個(gè)種群均已產(chǎn)生高水平抗性 (圖2),表明精噁唑禾草靈在上述地區(qū)已不可單獨(dú)用于麥田看麥娘防治。

圖2 不同地區(qū)看麥娘種群對(duì)精噁唑禾草靈的抗性水平Fig.2 Resistance levels of different regions of A.aequalis populations to fenoxaprop-P-ethyl

2.1.2.2 對(duì)炔草酯的抗性水平 供試看麥娘種群對(duì)炔草酯的抗性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3 和圖3。施用炔草酯后,看麥娘植株出現(xiàn)外部葉片黃化、株高受抑制等癥狀,但藥后20 d 多數(shù)植株心葉返青并恢復(fù)生長(zhǎng)。21 個(gè)種群對(duì)炔草酯表現(xiàn)為高水平抗性,占供試種群總數(shù)的70%,GR50值在147.18~1213.44 g/hm2之間,RI 達(dá)11.93~98.36,其中,采自淮南市壽縣迎河鎮(zhèn)的AHHN-1 種群抗性水平最高,其次為采自淮南市壽縣保義鎮(zhèn)的AHHN-2 種群;AHCZ-4、AHBB-6、AHHN-6、AHLA-1、AHLA-2 及AHLA-4 這6 個(gè)種群對(duì)炔草酯表現(xiàn)為中等水平抗性,RI 在5.65~9.78 之間。結(jié)果表明,炔草酯在上述地區(qū)應(yīng)與不同作用類型的除草劑進(jìn)行混配使用,以延緩其抗藥性發(fā)展,降低產(chǎn)生高水平抗性的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 不同地區(qū)看麥娘種群對(duì)炔草酯的抗性水平Fig.3 Resistance levels of different regions of A.aequalis populations to clodinafop-propargyl

2.1.2.3 對(duì)唑啉草酯的抗性水平 由表4 和圖4 可知,采自不同地區(qū)的看麥娘種群對(duì)唑啉草酯的抗性水平差異較大。已有19 個(gè)種群對(duì)唑啉草酯表現(xiàn)為高水平抗性,占供試種群總數(shù)的63.33%,GR50值在107.63~614.18 g/hm2之間,RI 達(dá)12.21~69.69;其中,采自堰口鎮(zhèn)的AHHN-3 種群對(duì)唑啉草酯的抗性水平最高,其次為采自淮南市壽縣保義鎮(zhèn)的AHHN-2,GR50值分別高達(dá)614.18 g/hm2和560.67 g/hm2,表明在以上地區(qū)唑啉草酯已無(wú)法用于麥田看麥娘防治。共有7 個(gè)種群對(duì)唑啉草酯產(chǎn)生了中等水平抗性,占供試種群總數(shù)的23.33%,在相應(yīng)地區(qū)則應(yīng)將唑啉草酯與不同作用類型除草劑進(jìn)行輪換使用,避免唑啉草酯抗性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步上升。AHBB-5、AHLA-1、AHLA-2 和AHLA-6 這4 個(gè)種群對(duì)唑啉草酯為低水平抗性,RI 最高為4.80。

圖4 不同地區(qū)看麥娘種群對(duì)唑啉草酯的抗性水平Fig.4 Resistance levels of different regions of A.aequalis populations to pinoxaden

表4 供試看麥娘種群對(duì)唑啉草酯的抗藥性水平Table 4 Resistance levels of A.aequalis populations to pinoxaden

表4 7 種莖葉處理除草劑對(duì)抗性看麥娘種群 AHCZ-2 的生物活性Table 5 Activities of seven herbicides against resistant A.aequalis AHCZ-2

表4 不同藥劑處理對(duì)小麥產(chǎn)量性狀的影響Table 7 Effects of different herbicide treatments on yield traits of wheat

表4 供試看麥娘種群信息Table 1 Population information of Alopecurus aequalis

表4 供試看麥娘種群對(duì)精噁唑禾草靈的抗性水平Table 2 Resistance levels of A.aequalis populations to fenoxaprop-P-ethyl

表4 供試看麥娘種群對(duì)炔草酯的抗性水平Table 3 Resistance levels of A.aequalis populations to clodinafop-propargyl

2.2 7 種不同類型莖葉處理劑對(duì)抗性看麥娘種群的生物活性

供試7 種莖葉處理劑對(duì)高抗看麥娘種群AHCZ-2的室內(nèi)盆栽活性結(jié)果如表5 所示。其中,光系統(tǒng)Ⅱ抑制劑類的異丙隆和綠麥隆可造成植株脂類和蛋白質(zhì)氧化,藥劑自根系吸收后傳導(dǎo)至葉尖和葉緣部位,使植物組織和綠色細(xì)胞迅速干燥并分解;藥后3~5 d 雜草葉片褪綠,隨之心葉相繼失綠,藥后10 d 在供試高劑量下整株整體干枯死亡。乙酰輔酶A 羧化酶 (ACCase) 抑制劑類的三甲苯草酮主要抑制雜草新生組織生長(zhǎng)和催化脂肪酸合成,藥后5~7 d 植株明顯受抑制且出現(xiàn)失綠黃化,15~20 d 雜草出現(xiàn)干枯現(xiàn)象。環(huán)吡 ? 異丙隆施用后看麥娘植株出現(xiàn)褪綠白化癥狀,藥后10~15 d 葉片干枯并開(kāi)始死亡。乙酰乳酸合成酶(ALS) 抑制劑類的啶磺草胺、甲基二磺隆及氟唑磺隆由雜草根系和葉片吸收后在生長(zhǎng)點(diǎn)部位積累,主要造成蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞分裂受阻;施藥后2~4 d 雜草停止生長(zhǎng),5~7 d 葉片開(kāi)始黃化并出現(xiàn)枯斑現(xiàn)象,藥后15 d 左右雜草開(kāi)始死亡。通過(guò)將各藥劑的GR90值與其田間推薦劑量比較可得,三甲苯草酮和綠麥隆對(duì)看麥娘高抗種群AHCZ-2 的活性較高,GR90值分別為468.74 g/hm2和1495.85 g/hm2,均在其推薦劑量以下;其次為環(huán)吡 ? 異丙隆,GR90值為1035.62g/hm2,略高于其推薦劑量;而異丙隆、啶磺草胺、甲基二磺隆及氟唑磺隆4 種藥劑的活性較低,GR90值約為其各自田間推薦劑量的2 倍以上。

2.3 不同藥劑與異丙隆混用對(duì)看麥娘的田間防效

異丙隆配伍性強(qiáng),選擇合適的除草劑與其混用,可有效提高對(duì)麥田看麥娘的防效,延長(zhǎng)雜草防治適期[24]。安全性測(cè)定結(jié)果表明:藥后30 d,單獨(dú)施用15 g/hm2啶磺草胺及其與異丙隆1500 g/hm2混用的小區(qū) (表6 中處理9、處理10),小麥出現(xiàn)葉尖變黃、葉緣干枯等輕微藥害癥狀;單獨(dú)施用15.75 g/hm2甲基二磺隆及其與異丙隆1500 g/hm2混用的小區(qū) (處理11、處理12),部分小麥葉尖發(fā)黃,個(gè)別植株出現(xiàn)矮化且葉片呈紫紅色;其余處理則均未發(fā)現(xiàn)對(duì)小麥的安全性問(wèn)題。藥后60 d,以上處理對(duì)小麥造成的藥害癥狀均全部恢復(fù),小麥長(zhǎng)勢(shì)與對(duì)照相比無(wú)明顯差別。

藥后30 d,可能由于田間溫度較低,藥劑施用后藥效發(fā)揮較慢,不同單劑處理對(duì)看麥娘的防效均較低,株防效在30.75%~49.35%之間;藥后120 d,各處理防效較之前相比均有很大程度提升;其中綠麥隆2250 g/hm2和啶磺草胺15 g/hm2處理組防效最高,株防效分別為72.21%和70.33%,其次為甲基二磺隆15.75 g/hm2處理組;而其余3 種單劑對(duì)看麥娘的防效較低,株防效在51.19%~62.73%之間。

與單劑相比,各藥劑與異丙隆混用后對(duì)看麥娘的防效均有顯著提高,但不同處理間差異較大,且田間防效與單劑的室內(nèi)活性相比均有所下降。藥后 120 d,綠麥隆2250 g/hm2+ 異丙隆1500 g/hm2和甲基二磺隆15.75 g/hm2+ 異丙隆1500 g/h m2對(duì)看麥娘的防效最高,株防效分別達(dá)89.12%和88.02%,其次為啶磺草胺15 g/hm2+ 異丙隆1500 g/hm2和環(huán)吡 ? 異丙隆937.5 g/hm2,株防效分別為82.34%和79.37%。藥后150 d,甲基二磺隆15.75 g/hm2、啶磺草胺15 g/hm2、綠麥隆2250 g/hm2分別與異丙隆1500 g/hm2混配對(duì)看麥娘的防效較好,株防效在91.18%~94.05%之間,鮮重防效分別在92.40%~95.68%之間;小麥理論產(chǎn)量分別為8227.70、7882.18 和8515.28 kg/hm2,顯著高于對(duì)照小區(qū)的產(chǎn)量 (6303.95 kg/hm2),增產(chǎn)率在25.04%~35.08%之間;其次為環(huán)吡 ? 異丙隆937.5 g/hm2和三甲苯草酮480 g/hm2+ 異丙隆1500 g/hm2處理組,鮮重防效為90.78%、87.83%,平均增產(chǎn)22.78% 和21.69%。產(chǎn)量數(shù)據(jù) (表7) 表明,各藥劑處理對(duì)小麥的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量影響顯著,對(duì)千粒重影響不顯著;其中,綠麥隆2250 g/hm2與異丙隆1500 g/hm2混用時(shí)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量指標(biāo)均最高,理論產(chǎn)量為8515.28 kg/hm2。

3 討論與結(jié)論

看麥娘是稻麥輪作區(qū)典型的禾本科雜草之一,高興祥等[25]在研究黃淮海地區(qū)稻茬麥田雜草群落時(shí)發(fā)現(xiàn),看麥娘的綜合優(yōu)勢(shì)度達(dá)29.09。生產(chǎn)中農(nóng)戶常盲目增加施藥量以解決抗性雜草防除難題,但由此產(chǎn)生的除草劑超劑量使用、抗性選擇壓加劇以及農(nóng)田環(huán)境污染等問(wèn)題備受關(guān)注[26-27]。本研究測(cè)定了采自安徽省稻茬麥田的30 個(gè)田間看麥娘種群對(duì)3 種ACCase 類除草劑 (精噁唑禾草靈、炔草酯、唑啉草酯) 的抗藥性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),供試種群對(duì)3 種ACCase 類除草劑均已產(chǎn)生不同程度抗性,其中對(duì)精噁唑禾草靈高抗的種群數(shù)量最多,占供試種群總數(shù)的比例達(dá)86.67%,其次為炔草酯(70%) 和唑啉草酯 (63.33%),該結(jié)果與采集區(qū)域長(zhǎng)期使用ACCase 類藥劑防除看麥娘的現(xiàn)狀相一致。分析該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高水平抗性的原因與耕作制度及農(nóng)藝措施不規(guī)范、除草劑用量和使用頻次盲目增加等因素均有關(guān)[28-29]。通過(guò)比對(duì)不同年份相同采集地區(qū)的看麥娘種群對(duì)ACCase 類藥劑的抗性可知,麥田看麥娘對(duì)該類藥劑的抗性整體呈上升趨勢(shì)[30],因此應(yīng)引起高度重視。

雜草對(duì)相同作用機(jī)制的同類除草劑之間通常存在交互抗性[31]。袁國(guó)徽等[32]2022 年的研究表明,采自上海市相同區(qū)域的千金子種群對(duì)3 種ACCase 類藥劑的抗性存在相當(dāng)程度的一致性;而本研究證實(shí),采自安徽省淮南、合肥及蚌埠3 地的看麥娘種群除對(duì)精噁唑禾草靈均表現(xiàn)為高抗外,部分抗性種群對(duì)炔草酯和唑啉草酯也均表現(xiàn)為高抗,該結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致。生物活性測(cè)定表明:三甲苯草酮和綠麥隆對(duì)高抗看麥娘種群AHCZ-2 的活性較高,GR50值分別為48.40 和282.39 g/hm2;其次為環(huán)吡 ? 異丙隆,GR50值為192.67 g/hm2,而異丙隆、啶磺草胺、甲基二磺隆及氟唑磺隆4 種麥田常用藥劑的活性較低。而趙寧等[33]的研究表明,采自安徽省六安市炎劉鎮(zhèn)的抗性看麥娘種群YL 對(duì)炔草酯高抗,對(duì)唑啉草酯、烯草酮和烯禾啶等較敏感,可見(jiàn)麥田常用藥劑對(duì)不同地區(qū)抗性看麥娘的活性存在明顯差異。此外,本研究生物活性測(cè)定部分僅檢測(cè)了7 種供試藥劑對(duì)高抗性種群AHCZ-2 的活性,而對(duì)其他相對(duì)敏感種群的活性還有待進(jìn)一步檢測(cè)。

除草劑單劑量間混配是評(píng)價(jià)其組合是否合理的的重要前提[34]。本研究田間藥效試驗(yàn)表明,不同藥劑與異丙隆混用均可明顯增效,其中甲基二磺隆、啶磺草胺及綠麥隆在推薦劑量下與異丙隆1500 g/hm2混用對(duì)看麥娘的防效最高,且增產(chǎn)明顯 (P< 0.05),其次為環(huán)吡 ? 異丙隆937.5 g/hm2處理。產(chǎn)量性狀測(cè)定結(jié)果表明,藥劑各處理的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量等與對(duì)照相比均顯著增加,但對(duì)千粒重影響不顯著。因此,對(duì)以抗性看麥娘為主要草相的麥田,可參考本研究結(jié)果并結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠盟幀F(xiàn)狀,將甲基二磺隆、啶磺草胺、綠麥隆等與異丙隆混用進(jìn)行雜草防除,以提高防效及延緩抗藥性發(fā)展。盡管綠麥隆與異丙隆混用組小麥的各產(chǎn)量構(gòu)成性狀均最高,但2 種藥劑作用機(jī)理相同,且綠麥隆水溶性差、在土壤中殘效期長(zhǎng),易造成麥苗及翌年水稻秧苗出現(xiàn)藥害癥狀,因此在生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格掌握其施藥劑量和施用方式[35]。此外,據(jù)報(bào)道,看麥娘在0~5 cm 的淺土層內(nèi)均可萌發(fā),但冬前返青初期雜草的生命力較弱、根系下扎較淺,對(duì)除草劑的耐受性及解毒能力較差,因此在用藥時(shí)應(yīng)結(jié)合雜草生物學(xué)特性以及深耕、調(diào)整播期等多種措施進(jìn)行綜合防治,以延緩抗性的再發(fā)展[9,36-37]。

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