海南省香蕉園牛筋草對百草枯抗藥性水平的初步研究

李曉霞， 沈奕德， 黃喬喬， 王 秀， 劉 延， 范志偉

(1.中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所/農業部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/農業部儋州農業環境科學觀測實驗站/海南省熱帶農業有害生物監測與控制重點實驗室，海南海口571101；2. 北京農業信息技術研究中心，北京100097)

香蕉是海南、云南、廣西、廣東、福建等省(自治區)的重要經濟作物，在香蕉生產中，草害是影響其產量、質量較為突出的問題之一。由于長期單一使用除草劑，導致具有抗藥性的雜草生物型不斷出現，從而降低了除草劑的防除效果，增加了雜草的防除難度，因此香蕉園抗藥性雜草問題已成為治理香蕉園草害的重大難題。

牛筋草[Eleusineindica(L.) Gaertn.]別稱蟋蟀草，是在世界范圍內廣泛分布的惡性雜草[1]。已有研究表明，牛筋草對草甘膦已產生不同程度抗藥性[2]。筆者在對海南省香蕉園抗藥性雜草調查中發現，由于單一使用百草枯除草，牛筋草已表現出較高的抗藥性，但目前關于其對百草枯的抗藥性未見報道。為了了解牛筋草對百草枯的抗性，本試驗通過溫室生物測定法研究不同濃度百草枯處理對牛筋草種群的抗藥性水平。

1 材料與方法

1.1 供試材料與藥劑

1.1.1 供試種子 于2015年6月在海南儋州、白沙、昌江、東方、陵水、三亞、瓊中等地長期使用百草枯除草的香蕉園中采集抗藥性牛筋草種群種子，在白沙芙蓉田選擇幾乎沒有使用過百草枯的香蕉園采集敏感牛筋草種群種子。種子清選后在室溫條件下晾干，保存于低溫儲藏柜內。選取籽粒飽滿的種子作為供試材料。

1.1.2 供試藥劑 20%百草枯水劑(先正達南通作物保護有限公司)。

1.2 試驗設計

對每個樣本均進行6個藥劑處理，即分別采用2 400、1 200、600、300、150、0 g a.i./hm220%百草枯水劑對每個樣本進行處理，每個處理4個重復。

1.3 試驗方法

室內生物量測定參照唐吉和等的方法[3]，將供試泥土(基質為體積比為3∶1的紅壤土和營養土混合物)裝入花盆(60 cm×34 cm×16 cm)中，淋水至土壤完全浸透，然后取待測種子均勻播撒于花盆中。播種后給足出苗水，以保證出苗整齊。待牛筋草苗長至3～4葉時，選擇生長均勻一致的幼苗移栽到裝有泥土(儋州紅壤土)的花盆(直徑為16 cm)中，每盆移入4株牛筋草幼苗。移苗后置于陰涼處緩苗4 d，定根后再移至陽光充足的地方，每天定時澆水，拔除非目標雜草。在牛筋草生長至12～15葉時，利用手持式氣壓噴壺進行施藥，施藥后48 h內保證牛筋草葉面不濕水，在施藥7 d后稱取每個處理牛筋草苗地上部分的鮮質量。試驗期間施復合肥(主要成分為磷酸二銨，氮∶磷∶鉀=21∶53∶0)1次。

1.4 數據處理

使用DPS 7.05統計軟件進行數據統計，求出百草枯對不同牛筋草種群的毒力回歸方程、抑制中濃度(ED50)及95%置信限，按公式IR=抗性生物型ED50/敏感生物型ED50計算相對抗藥性倍數(IR)，其中IR越大，抗藥性水平越高。

2 結果與分析

由表1可知，不同地區牛筋草種群對百草枯的敏感程度表現出較大的差異。在采集的6個牛筋草種群中，儋州、白沙、三亞、陵水和東方等地區的種群抗藥性倍數高于10倍，其中采自陵水地區的牛筋草種群抗藥性水平最高，ED50為 4 495.702 2 g a.i./hm2，相對抗藥性倍數達50.81倍；從昌江、瓊中香蕉園所采的牛筋草種群表現出較低的抗藥性，相對抗藥性倍數在2～4倍之間。

3 討論

過度依賴和長期使用同一種或同一類除草機制相同的除草劑，會導致抗藥性雜草加速發生以及抗藥性較強的單一優勢類群密集發生[4-8]。百草枯因具有速效、廣譜以及在土壤中迅速鈍化等優點而被廣泛應用于免耕栽培作物[9]。由于百草枯用量的持續增加以及長時間的使用，百草枯對一些雜草的防除效果不斷下降，目前，世界范圍內已有多種雜草對百草枯產生抗性，且抗藥性的蔓延呈逐年上升趨勢。Shaaltiel等研究認為，小飛蓬體內較高活性的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，簡稱SOD)是導致其產生較高百草枯抗性的原因[7]。李曉霞等研究表明，海南昌江、樂東等地香蕉園小飛蓬的超氧化物歧化酶和過氧化物酶(peroxidase，簡稱POD)表現出較高的活性，說明小飛蓬對百草枯產生了一定程度的抗藥性[11]。Preston等用百草枯分別處理抗性型和敏感型大麥草，發現百草枯在抗性型大麥草中的輸導能力較低[12]，這方面的研究在Erigeron philadelphicus(春飛蓬)[13]、E. canadenisis(小飛蓬)[14]和Hordeum glaucum(灰大麥)[15]等中也得到了驗證。本試驗采用溫室生物量測定法研究海南省香蕉園牛筋草對百草枯的抗藥性，結果發現，部分地區的牛筋草已對百草枯產生了不同程度的抗藥性，其中陵水地區牛筋草種群的相對抗藥性倍數已達到50.81倍，抗藥性水平最高。因此，必須關注香蕉園牛筋草抗藥性的發生、發展。

表1 不同香蕉園牛筋草種群對百草枯的抗藥性水平