異型莎草對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定了湖南省4個地區(qū)的水田異型莎草（Cyperus difformis L.）對滅草松、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，各異型莎草種群對滅草松和二甲四氯均敏感，鮮重抑制率達90%以上；種群H1、H4對氯吡嘧磺隆不敏感，鮮重抑制率最高達32.12%；種群H1、H3、H4對吡嘧磺隆產(chǎn)生抗性，其ED50分別為6 397.17、194.18、198.06 g（a.i.）/hm2，且這3個種群對五氟磺草胺產(chǎn)生交互抗性，但種群H2對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：S481.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：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、濕潤旱田的惡性雜草之一[2]。據(jù)測定，在畝產(chǎn)450 kg的稻田，每畝每增加0.6萬株異型莎草，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)，上述除草劑對異型莎草防效降低，是否由于異型莎草對上述除草劑產(chǎn)生了抗藥性目前尚無定論。

截至2015年2月，全球范圍內(nèi)已有240種雜草的443個生物型對156種除草劑產(chǎn)生了抗藥性，其中對ALS抑制劑產(chǎn)生抗性的雜草生物型有151種[6]。2002年美國在加利福尼亞州稻田發(fā)現(xiàn)異型莎草對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年韓國在全羅南道地區(qū)的稻田發(fā)現(xiàn)對唑吡嘧磺隆（Imazosulfuron）產(chǎn)生抗性的異型莎草對芐嘧磺隆、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吡嘧磺隆和雙草醚產(chǎn)生了交互抗性的報道[9]。我國稻田雜草耳葉水莧、雨久花、野慈姑等對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[10-12]。但目前為止，在中國異型莎草對上述幾類除草劑的抗性未見報道。

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，采用生物測定的方法，研究異型莎草對上述除草劑的敏感性。旨在明確不同異型莎草種群對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 試驗材料

供試異型莎草種群4個，分別為：H1湖南省賀家山原種場大洲分場十二隊；H2湖南省益陽市赫山區(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)樅陽村；H4湖南省常德市桃源縣漳江鎮(zhèn)萬壽橋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（美國陶氏益農(nóng)公司）。

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

1.2 試驗方法

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，進行初步抗性篩選試驗。

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

鮮重抑制率=

■×100%

根據(jù)初篩試驗結(jié)果，對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，用上式計算除草劑對雜草的鮮重抑制率，以鮮重抑制率幾率值（y）和施藥量對數(shù)值（x）建立毒力回歸方程[13]，求ED50，并根據(jù)下面公式，計算抗藥性指數(shù)（resistance index，RI）。

抗藥性指數(shù)（RI）=■

試驗設(shè)不噴施除草劑處理為空白對照，重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同異型莎草種群對五種除草劑的敏感性

滅草松和二甲四氯對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4個異型莎草種群的鮮重防效為95.8%～99.4%，表明受測異型莎草種群對滅草松均為敏感水平，即未對滅草松產(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4個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二甲四氯均敏感。

4個異型莎草種群對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H3種群的鮮重防效為88.8%～96.7%，表明該種群對氯吡嘧磺隆敏感，上述施藥劑量下，對H2種群的鮮重抑制率為59.2%～81.6%，雖然隨著施藥量增加，對雜草防效提高，但施藥量增加至推薦施藥量[30～45 g（a.i.）/hm2]上限的4倍時，鮮重抑制率為81.6%，表明該種群對氯吡嘧磺隆可能產(chǎn)生了一定程度的抗性；H1和H4種群對氯吡嘧磺隆敏感性較差，上述施藥劑量，對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種群對氯吡嘧磺隆可能產(chǎn)生了較強的抗藥性。

從異型莎草對吡嘧磺隆敏感性測定結(jié)果可以看出，H1和H4種群對該藥的反應(yīng)與其對氯吡嘧磺隆的反應(yīng)趨勢相同，可能產(chǎn)生了較強的抗藥性；但該藥供試劑量7.5～60 g（a.i.）/hm2時，對H3種群鮮重防效不理想，為4.4%～29.4%，與其對氯吡嘧磺隆的反應(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H2種群防除效果理想，供試劑量為8.75 g（a.i.）/hm2時，鮮重防效達99.6%；但該藥劑對H1和H4種群防效較差，供試劑量為35 g（a.i.）/hm2時，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，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，計算得出H1、H3、H4三個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種群是三個種群中抗性程度最強的。

五氟磺草胺對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種群為敏感種群計算H1、H3、H4三個種群的抗藥性指數(shù)（RI）分別為10.82、1.61、6.75。

從以上結(jié)果可以看出，對吡嘧磺隆產(chǎn)生抗性的H1、H3、H4種群同時對五氟磺草胺也產(chǎn)生了抗性，而對吡嘧磺隆敏感的H2種群對五氟磺草胺也敏感，也就是說H1、H3、H4種群對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

本試驗結(jié)果表明，4個異型莎草種群對有機雜環(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。朱文達等[14]、唐洪妹等[15]、張桂華等[16]曾報道過，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種群對吡嘧磺隆的ED50高達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對某一區(qū)域雜草抗性程度產(chǎn)生影響[17]。對用藥歷史的分析表明，賀家山原種場大洲分場使用吡嘧磺隆年限長達17年，而赫山區(qū)龍光橋鎮(zhèn)栗樹山村未施用過吡嘧磺隆，這可能是H1種群對吡嘧磺隆產(chǎn)生較強抗性而H2種群對吡嘧磺隆敏感的原因之一。馬曉淵[18]報道，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對五氟磺草胺產(chǎn)生了交互抗性，兩種除草劑對3個異型莎草種群的抗性程度依次為：H1>H4>H3；而種群H2對吡嘧磺隆和五氟磺草胺均敏感。Merotto等[19]報道，對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，對五氟磺草胺表現(xiàn)敏感。這與本試驗結(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，在實際生產(chǎn)上，對產(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，以達到有效防治雜草的目的。

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