除草剂面临的挑战及草甘膦复配的意义

彭学岗， 金 涛， 张景远

(青岛清原植保服务有限公司，山东青岛 266000)

除草剂面临的挑战及草甘膦复配的意义

彭学岗， 金 涛， 张景远

(青岛清原植保服务有限公司，山东青岛 266000)

除草剂是保证农业高产、稳产的重要工具，在农业现代化进程中发挥着举足轻重的作用。本文对我国除草剂面临的挑战及草甘膦复配等方面的内容进行了综述，并提出相关可行性解决方案。

除草剂；抗性；草甘膦；复配

1 除草剂使用的现状及面临的问题

除草剂是当前农田杂草防除中最有利的工具，具有经济、高效、省时、省工等优点，有的品种还兼有促进植物生长的作用。除草剂能够大幅度提高劳动生产率，是实现农业现代化的必不可少的一项技术，是农业高产、稳产的保证。然而随着除草剂在耕作区的大量引入和使用，杂草抗性的出现成为一个棘手的问题，并将最终成为农田杂草防除过程中的常态事件。一般而言，除草剂在使用3～5年后，防效开始下降，杂草的抗性慢慢出现。不同除草剂抗性出现的时间与除草剂的作用机制和使用频度有很大关系，如果作用靶标越单一，则产生抗性的风险越大，产生抗性的时间越短[1]。

1976年，第1个商品化的磺酰脲类除草剂氯磺隆问世，标志着除草剂进入超高效时代，除草剂的亩有效成分用量降至克级，同时也开启了抗性杂草快速发展的大幕。尤其是进入20世纪80年代后，抗性杂草呈现大爆发的趋势。截至2012年11月4日，全球共报道有393个生物型211种杂草对除草剂产生抗性，其中包括种87种单子叶杂草和124种双子叶杂草，这些杂草分别对现存的20余种作用机制的除草剂产生了抗性[2]。也就意味着几乎每种作用机制的除草剂都已经存在了抗性杂草，其中抗性杂草生物型最多的是ALS抑制剂，到目前为止，共报道了127个生物型的抗性杂草，几乎占据总数的1/3；其次是光系统Ⅱ抑制剂，抗性生物型69个；再次为ACCase抑制剂，抗性生物型42个。

我国从20世纪60年代开始使用除草剂，现在已经有近60年的历史，杂草抗性问题已经凸显，在用药水平较高的地区表现尤为明显。然而我国关于杂草对除草剂抗性的研究尚处于起步阶段，据不完全统计，截至2008年，我国共公布了10个抗性杂草生物型[3](表1)。

截至2012年11月4日，我国在美国杂草抗性网站上共公布37个生物型的杂草对除草剂产生抗性[2](表2)，其中有18个杂草抗性生物型由青岛农冠农药有限责任公司首次公布，占我国杂草抗性生物型总数的48.6%。

表1 我国抗性杂草发生情况(截至2008年12月31日)Table 1 Occurrence of herbicide resistant weeds in China (up to 31th Dec. 2008)

表2 我国抗性杂草发生情况(截至2012年11月4日)Table 2 Occurrence of herbicide resistant weeds in China (up to 4th Nov. 2012)

跨国农化巨头认为，随着除草剂的普及和大量不合理使用，3～5年后，中国农田的抗性杂草将大量暴发，10年后抗性杂草将泛滥，中国农田杂草的化学防除将进入“抗性管理”时代。跨国公司一方面在筛选、储备新化合物和新的抗性解决方案；另一方面正在加快中国市场的调研，进行长期战略规划，以寻找最佳切入节点。毫无疑问，我国除草剂产业将面临新的挑战和机遇。

2 杂草综合管理策略

按照1992年在巴西里约热内卢召开的环境与发展大会上通过的《21世纪议程》的规定，超过170个国家承诺将实行自然资源的可持续发展战略措施。其中关于农业方面的一个主题是履行作物综合管理措施(ICM)和有害生物综合管理措施(IPM)。杂草的综合管理(IWM)是有害生物综合管理的一个重要方面，德国拜耳公司是其发起者和倡导者[4]，目前IWM已经成为农业生产的首要原则。IWM中最重要的是化学防治的多样性，指不同作用方式除草剂的合理复配或轮换用药，避免过量使用单一的活性成分或相同作用方式的不同活性成分。德国巴斯夫倡导的作物“CLEARFIELD® Production System”中，杂草抗性管理是其中重要的组成部分[5]。

3 草甘膦复配的意义

3.1 草甘膦抗性现状及面临的其他问题

草甘膦为内吸传导型慢性广谱灭生性除草剂，主要抑制植物物体内烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶(EPSP)，从而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的转化，使蛋白质的合成受到干扰，从而导致植物死亡。由于草甘膦优异的杀草活性、广泛的杀草谱、较低的土壤残留、较长的控草时间，加上抗除草剂转基因作物的广泛种植，使其成为全球销量第一的除草剂品种。然而由于长时间大量单一连续使用草甘膦，杂草的抗性问题已经非常突出。到目前已经公布了有24种100多个生物的杂草对草甘膦产生抗性[2](表3)。美国农民正在遭受抗草甘膦的“超级杂草”的困扰，抗草甘膦的长芒苋严重危害美国大豆田、棉花田和玉米田，该草甚至可长至2 m多高[6]。

表3 对草甘膦产生抗性的杂草种类(截至2012年11月4日)Table 3 Types of glyphosate resistant weeds(up to 4th Nov. 2012)

我国分别于2006年、2011年报道了小飞蓬、牛筋草对草甘膦产生抗性[2，7]，尤其是小飞蓬已经在我国南方免耕种植区、果园、火车道两侧成为优势杂草和恶性杂草，其抗性蔓延日趋严重，成为难以解决的问题。例如，在江苏南部、安徽南部的稻麦轮作免耕区，小飞蓬成为农户喷施草甘膦后田间剩余最多的杂草。

另外，不同杂草对草甘膦的敏感性有差异(表4)，有一些杂草对草甘膦的耐药能力较强，单一使用草甘膦不能有效防除，这些杂草包括通泉草、鸭跖草、黄鹌菜、马齿苋、鼠曲草、铁苋菜、田旋花、苣荬菜，等等，这些杂草的防除都是亟待解决的问题。

表4 登记剂量下草甘膦对不同杂草的防除效果[8]Table 4 Control effect of glyphosate on different weeds under registed dosage[8]

3.2 草甘膦复配剂的登记情况

瑞士先正达公司分别于2009年、2010在美国获得草甘膦和氟磺胺草醚的复配登记，产品名称分别为Flexstar GT[9]、Flexstar GT 3.5[10]，它们包括2种除草剂活性成分，效果优于单独使用草甘膦。这2个产品不仅可有效防除棉花田和大豆田的某些抗草甘膦的杂草，例如糙果苋和其他苋科杂草，而且可以有效防除同时对草甘膦和ALS抑制剂产生抗性的长芒苋、糙果苋、豚草，并且可以有效防除单独使用草甘膦效果不佳的牵牛花和苘麻。美国FMC公司于2010年在澳大利亚获得草甘膦和唑草酮复配登记，产品名称为Broadway[11]，包括2种除草剂活性成分，效果优于单独使用草甘膦。一方面，Broadway产品的速效性优于草甘膦单剂；另一方面，该产品还能防除包括锦葵、鸭跖草、马齿苋、苣荬菜等在内的对草甘膦耐药能力较强的阔叶杂草。将草甘膦与不同作用方式化合物的复配以解决抗性问题及恶性杂草问题，已经成为杂草抗性管理的重要措施。

我国在草甘膦复配登记方面的工作几乎与国外同时起步，到目前为止已有至少16个复配证件[12](表5)。这些草甘膦与其他除草剂化合物的复配，其目的是为了增加杀草谱，弥补草甘膦对某些阔叶杂草效果的不足，或者是为了弥补对部分多年生禾本科杂草如芦苇、白背草等效果的不足；或者是为了增加土壤残效期，获得土壤封闭的效果，达到一次用药杀死地上部杂草和封闭土壤的双重目的。然而这些证件仍然尚未涉及日益突出的杂草抗性管理的相关问题。

表5 目前我国登记的草甘膦复配证件Table 5 Registration certificate of glyphosate mixture in China currently

3.3 草甘膦复配的意义

3.3.1 延缓杂草抗性的产生 不同作用方式的除草剂复配，彼此间不存在交互抗性，可有效延缓抗性的产生并延长除草剂化合物的寿命[13]。

3.3.2 扩大杀草谱 不同作用方式除草剂的复配，可以在杀草谱方面相互弥补。

3.4.3 杂草的抗性管理 草甘膦与不同作用方式的化合物的复配，可有效解决抗草甘膦的小飞蓬、牛筋草等问题，是一种有效的杂草抗性管理措施。

[1]Christoffers M J. Genetic aspects of herbicide-resistant weed management[J]. Weed Technology，1999，13 (3)：647-652.

[2]Heap I. International survey of herbicide resistant weeds[EB/OL]. Weed Science，[2012-11-04]. http：//www.weedscience.org/In.asp.

[3]彭学岗. 北方部分冬麦区杂草猪殃殃对苯磺隆的抗药性研究[D]. 泰安：山东农业大学，2009：12.

[4]Preserving herbicide technology[EB/OL]. [2012-11-24]. http：//www.bayercropscience.us/news/FPS2012/AdditionalMediaResources/RTR_Handout.pdf.

[5]BASF：The chemical company[EB/OL]. [2012-11-24]. http：//agproducts.basf.us/products/clearfield-portfolio-landing-page.html.

[6]Culpepper A S，Grey T L，Vencill W K，et al. Glyphosate-resistant Palmer amaranth (Amaranthuspalmeri) confirmed in Georgia[J]. Weed Science，2006，54(4)：620-626.

[7]吴加军，宋小玲，强 胜，等. 抗草甘膦小飞蓬检测方法的建立[J]. 江苏农业科学， 2006(6)：187-189.

[8]张玉聚，孙化田，申春玲，等. 除草剂应用技术与销售大全[M]. 郑州：中原农民出版社，2005：662.

[9]Sprague C. Flexstar GT:A new herbicide for postemergence use in Roundup Ready soybean[EB/OL]. MSU weed science，[2012-11-24]. http://www.msuweeds.com/newsletter -holder/crop-specific-weed-control/soybean/flexstar-gt-a-new-herbicide-for-postemergence-use-in-roundup-ready-soybean.

[10]Flexstar GT 3.5[EB/OL]. Syngenta Crop Protection Inc，(2012)[2012-11-24]. http：//tirmsdev.com/Syngenta-Crop-Protection-Inc-Flexstar-GT-35-p38739.

[11]Broadway® herbicide [EB/OL].Broadway technotes，[2013-03-28]. http://www.pestgenie.com.au/Tech%20Notes/crop_care/TN11_21BWY_O.pdf.

[12]中国农药信息网[EB/OL]. [2012-11-24]. http：//www.chinapesticide.gov.cn.

[13]Mallory-Smith C A，Retzinger Jr E J. Revised classification of herbicides by site of action for weed resistance management strategies[J]. Weed Technology,2003,17(3):605-619.

ChallengesFacedbyHerbicidesandtheSignificanceofGlyphosateMixtureswithOtherHerbicides

PENG Xue-gang， JIN Tao， ZHANG Jing-yuan

(Qingdao Kingagroot Plant Protection Co.，Ltd.，Qingdao，266000，China)

Herbicides are important tools to ensure high and stable agricultural yields and continue to play an important role in the process of agricultural modernization. This paper summarizes the challenges herbicides face in our country and the significance of glyphosate mixtures with other herbicides. Several relevant feasible solutions are proposed.

herbicides；resistance；glyphosate；synergism

S482.4

A

1003-935X(2013)01-0005-05

彭学岗，金 涛，张景远. 除草剂面临的挑战及草甘膦复配的意义[J]. 杂草科学，2013，31(1)：5-9.

2012-11-25

彭学岗(1983—)，男，山东临沂人，硕士，主要从事恶性抗性杂草研究及防治工作。Tel：(0532)85838001；E-mail：xgp19830221@163.com。