海南省香蕉園牛筋草對(duì)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(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南?？?71101；2. 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)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(qū))的重要經(jīng)濟(jì)作物，在香蕉生產(chǎn)中，草害是影響其產(chǎn)量、質(zhì)量較為突出的問題之一。由于長期單一使用除草劑，導(dǎo)致具有抗藥性的雜草生物型不斷出現(xiàn)，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(nèi)廣泛分布的惡性雜草[1]。已有研究表明，牛筋草對(duì)草甘膦已產(chǎn)生不同程度抗藥性[2]。筆者在對(duì)海南省香蕉園抗藥性雜草調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于單一使用百草枯除草，牛筋草已表現(xiàn)出較高的抗藥性，但目前關(guān)于其對(duì)百草枯的抗藥性未見報(bào)道。為了了解牛筋草對(duì)百草枯的抗性，本試驗(yàn)通過溫室生物測定法研究不同濃度百草枯處理對(duì)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(chǔ)藏柜內(nèi)。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(dá)南通作物保護(hù)有限公司)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)每個(gè)樣本均進(jìn)行6個(gè)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(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行處理，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)方法

室內(nèi)生物量測定參照唐吉和等的方法[3]，將供試泥土(基質(zhì)為體積比為3∶1的紅壤土和營養(yǎng)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(shí)，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(shí)澆水，拔除非目標(biāo)雜草。在牛筋草生長至12～15葉時(shí)，利用手持式氣壓噴壺進(jìn)行施藥，施藥后48 h內(nèi)保證牛筋草葉面不濕水，在施藥7 d后稱取每個(gè)處理牛筋草苗地上部分的鮮質(zhì)量。試驗(yàn)期間施復(fù)合肥(主要成分為磷酸二銨，氮∶磷∶鉀=21∶53∶0)1次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，求出百草枯對(duì)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(jì)算相對(duì)抗藥性倍數(shù)(IR)，其中IR越大，抗藥性水平越高。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，不同地區(qū)牛筋草種群對(duì)百草枯的敏感程度表現(xiàn)出較大的差異。在采集的6個(gè)牛筋草種群中，儋州、白沙、三亞、陵水和東方等地區(qū)的種群抗藥性倍數(shù)高于10倍，其中采自陵水地區(qū)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(duì)抗藥性倍數(shù)達(dá)50.81倍；從昌江、瓊中香蕉園所采的牛筋草種群表現(xiàn)出較低的抗藥性，相對(duì)抗藥性倍數(shù)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(jī)制相同的除草劑，會(huì)導(dǎo)致抗藥性雜草加速發(fā)生以及抗藥性較強(qiáng)的單一優(yōu)勢類群密集發(fā)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(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于免耕栽培作物[9]。由于百草枯用量的持續(xù)增加以及長時(shí)間的使用，百草枯對(duì)一些雜草的防除效果不斷下降，目前，世界范圍內(nèi)已有多種雜草對(duì)百草枯產(chǎn)生抗性，且抗藥性的蔓延呈逐年上升趨勢。Shaaltiel等研究認(rèn)為，小飛蓬體內(nèi)較高活性的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，簡稱SOD)是導(dǎo)致其產(chǎn)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(xiàn)出較高的活性，說明小飛蓬對(duì)百草枯產(chǎn)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(fā)現(xiàn)百草枯在抗性型大麥草中的輸導(dǎo)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(yàn)證。本試驗(yàn)采用溫室生物量測定法研究海南省香蕉園牛筋草對(duì)百草枯的抗藥性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，部分地區(qū)的牛筋草已對(duì)百草枯產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，其中陵水地區(qū)牛筋草種群的相對(duì)抗藥性倍數(shù)已達(dá)到50.81倍，抗藥性水平最高。因此，必須關(guān)注香蕉園牛筋草抗藥性的發(fā)生、發(fā)展。

表1 不同香蕉園牛筋草種群對(duì)百草枯的抗藥性水平