嘉兴市稻田主要禾本科杂草发生规律及其抗性表现与防治策略研究

徐伟东 陆强 黎菊 姚晓明 高吉良 陈小东

摘要：為了明确浙江省嘉兴市南湖区和秀洲区稻田主要禾本科杂草种群分布、发生和危害情况，对2地主要禾本科杂草进行了调查。采集2地稻田不同种群稗草（Echinochloa crusgalli）和千金子（Leptochloa chinensis），采用整株测定法测定了稗草的4个种群对二氯喹啉酸、五氟磺草胺、唑酰草胺的敏感性以及千金子的4个种群对氰氟草酯、唑酰草胺的敏感性，明确其抗性水平。结果表明，凤桥、古塘稗草种群对二氯喹啉酸的抗性指数分别达到60.0倍、10.7倍，属于高抗种群，其余种群对3种药剂的抗性指数均小于5倍，属于敏感种群。商务区、凤桥千金子种群对氰氟草酯的抗性指数分别达到9.4倍、6.9倍，对唑酰草胺的抗性指数达到6.3倍、7.8倍，属于中抗种群，其余种群的抗性指数均小于5倍，属于敏感种群。将不同种群杂草采用不同药剂进行抗性鉴定，对其化学防除提供有效借鉴，以达到科学治理的目的。

关键词：稻田;禾本科杂草;发生规律;抗性;防治策略

中图分类号：S451文献标志码：A文章编号：1003-935X（2019）02-0010-06

Study on the Regularity and Herbicide Resistance of Main Poaceae weeds in Rice Paddies in Jiaxing and their Control Strategies

XU Weidong1， LU Qiang1， LI Ju1， YAO Xiaoming2， GAO Jiliang2， CHEN Xiaodong3

（1.Jiaxing Academy of Agricultural Sciences， Jiaxing 314016， China; 2. Zhejiang Bureau of Plant Protection and

Quarantine，Hangzhou 310020， China; 3. Zhejiang Sanyang Modern Agricultural Technology Co.， Ltd.， Haiyan 314311， China）

Abstract：A survey for main Poaceae weeds was conducted to determine their distribution， occurrence and crop damage in paddy fields in Nanhu and Xiuzhou Districts in Jiaxing，Zhejiang Province. Four barnyardgrass （Echinochloa crusgalli） populations were collected from the two regions in Jiaxing City to determine their resistance levels to the herbicides， quinclorac， penoxsulam and metamifop in whole plant bioassays. The response of red sprangletop （Leptochloa chinensis （L.） Nees.） to cyhalofop-butyl and metamifop was also determined. Barnyardgrass populations

收稿日期：2019-02-14

基金项目： 国家重点研发计划（编号：2016YFD0200800）。

作者简介：徐伟东（1986—），男，浙江海盐人，硕士，农艺师，研究方向为农作物病虫草害防治技术研究与推广工作。E-mail： xudong.human@163.com。

通信作者：陆 强，E-mail： jxluqiang@163.com。

from Fengqiao and Gutang were highly resistant to quinclorac， with resistance indices of 60.0- and 10.7-fold， respectively. The other populations were slightly resistant to quinclorac， penoxsulam and metamifop， with resistance indices lower than 5-fold. RedsprangletopfromShangwuquandFengqiaohad

intermediate  resistance to cyhalofop-butyl （resistance indices of 9.4- and 6.9-fold， respectively）. Both populations had intermediate cross resistance to metamifop （resistance indices of 6.3 and 7.8-fold， respectively）. The other populations were less resistant （less than 5-fold）. quantification of herbicide resistance in these populations provides useful information for improving chemical control tactics for proper weed management.

Key words：rice paddy; Poaceae weeds; regularity; herbicide resistance; control strategy

农田杂草与作物争肥争空间，是农业生产主要的生物危害之一。在以往劳动力充足的精细耕作时期，主要以人工除草的方式对农田进行管理，农田草害较轻[1]。农村土地流转和集约化管理制度的实施，使得大部分农业用地由专业合作社或家庭农场统一管理。而随着耕作制度的改变和农业劳动力的转移，农田草害呈现急剧上升的趋势，成为造成作物减产的最大因素之一。因此，除草剂的使用成为杂草防除的主要手段，逐渐替代人工除草，成为现阶段世界范围内应用最为广泛的除草方式。然而除草剂的长期使用给农业生产者带来巨大便利和效益的同时，其抗药性问题也日益突出。有学者发现，浙北部分稻区稗草对二氯喹啉酸、五氟磺草胺等产生抗性，千金子对氰氟草酯、精唑禾草灵等产生抗性[2-3]。马国兰等调查长江中下游地区稗草不同生物型抗性表现，发现杭州、舟山等地稗草对二氯喹啉酸的抗性指数在 2～7 之间，虽然抗性较弱，但呈不断上升的趋势[4]。左平春等研究发现，辽宁、黑龙江、湖南等地不同稗草种群对唑酰草胺的敏感性下降，也呈现不同的抗性表现[5]。Xu等研究发现，来自江苏、安徽、上海等地的西来稗种群对二氯喹啉酸有不同程度的抗药性，抗性指数在3.3～66.9之间[6]。Yu等发现，来自长江中下游地区的千金子对氰氟草酯产生了较强的抗性，部分种群的相对抗性指数超过75倍[7]，稻田杂草抗性问题日益严峻[8-10]。笔者走访浙江省嘉兴市主要晚粳稻田，调查了稻田主要禾本科杂草的发生和分布情况，发现部分稻田草害严重，禾本科雜草稗草和千金子存在失治、任其发展的情况，而对于主要进行药剂防治的田块，仍然存在杂草失治的情况，有必要对其抗药性进行分析研究。

本研究通过调研浙江省嘉兴市南湖区和秀洲区稻田中稗草（Echinochloa crusgalli）和千金子（Leptochloa chinensis）的发生和分布情况，明确其发生规律，采集2地不同稻田中稗草和千金子种群，鉴定其抗性水平，研究其抗性发生的原因，探讨其抗性发展规律，为有效遏制其抗性继续蔓延提供有利对策。

1 材料与方法

1.1 杂草种类调查和统计方法

调查时间在2018年6月底至7月初水稻苗期（5～6叶期），调查嘉兴市南湖区和秀洲区2个地区的稻田中的稗草和千金子，每个区调查3个乡镇（南湖区：余新镇，凤桥镇，新丰镇;秀洲区：王江泾镇，油车港镇，新塍镇），每个乡镇调查3个村，每村10块稻田，以田块为单位，每块田面积超过667 m2，每块田随机套9框（0.5 m×0.5 m框子），记录每框内杂草种类和数量。

统计指标包括发生密度、频度、多度。密度：单位面积内某一种杂草的株数。频度：某一种杂草出现的田块数占总调查田块数的百分比。多度：某一种杂草总株数占调查各种杂草总株数的百分比。

1.2 杂草危害情况调查

杂草危害情况调查即对已防治的稻田杂草的实际危害情况进行调查，采用目测法进行，杂草与作物高度相当或高于作物时，盖度（杂草地上部分在地上的垂直投影面积占样方面积的百分数）<10%，危害等级为Ⅰ级（轻）;盖度介于10%～20%之间，危害等级为Ⅱ级（中）;盖度>20%，危害等级为Ⅲ级（重）。危害情况调查在9月下旬至10月，调查田块与前期杂草分布调查一致。

1.3 供试疑似抗性种子

2018年10—11月收集稗草和千金子种子。抗性稗草和千金子种子采自多年使用除草剂的不同地区的稻田，4个种群分别为南湖区国际商务区种群（SWQ）、南湖区凤桥镇种群（FQ）、南湖区新丰镇种群（XF）、秀洲区王江泾镇古塘种群（GT）;感性稗草和千金子种群取自嘉兴市农业科学院院外荒地，从未使用过稻田除草剂。

1.4 供试药剂

稗王（二氯喹啉酸）：新沂中凯农用化工有限公司生产，有效成分含量为50%，可湿性粉剂;稻杰（五氟磺草胺）：美国陶氏益农公司生产，有效成分含量为25 g/L，可分散油悬浮剂;千金（氰氟草酯）：美国陶氏益农公司生产，100 g/L，乳油;韩秋好（唑酰草胺）：美国FMC公司生产，有效成分含量为10%，乳油。

1.5 不同杂草种群抗性测定

2018年11月在嘉兴市农业科学院温室内，采用盆栽法将抗性和感型稗草和千金子播种于盛有市售土壤基质的直径10 cm的花盆中，花盆置于水泥槽中，便于药后灌水保水，薄膜覆盖保温。稗草和千金子种子分别用浓硫酸和赤霉素溶液浸泡去休眠，具体分别参照吴声敢等[11]和董立尧等[12]的方法。稗草2～3叶期，对其进行间苗，每盆保留20株大小、长势一致的稗草，揭去薄膜，用二氯喹啉酸标准剂量（300 g a.i. /hm2）的0、0.01、0.10、1.00、3.00、5.00、10.00倍7个浓度梯度进行处理，处理后24 h上水，保持1～3cm水层;用五氟磺草胺标准剂量（18.75 g a.i./hm2）0、0.01、0.10、1.00、3.00、5.00、10.00倍7个浓度梯度进行处理，处理后24 h上水，保持3 cm水层;用恶唑酰草胺标准剂量（90 mL a.i./hm2）的0、0.01、0.10、1.00、3.00、5.00、10.00倍7個浓度梯度进行处理，处理后24 h上水，保持1～3 cm水层。千金子4～5叶期，对其进行间苗，每盆保留20株大小长势一致的千金子，用氰氟草酯标准剂量（90 g a.i./hm2）的0、0.01、0.10、1.00、3.00、5.00、10.00倍7个浓度梯度进行处理，处理后 24 h 上水，保持1～3 cm水层;用恶唑酰草胺标准剂量（90 mL a.i./hm2）的0、0.01、0.10、1.00、3.00、5.00、10.00倍7个浓度梯度进行处理，处理后24 h上水，保持1～3 cm水层。药后30 d，分别调查稗草和千金子的鲜质量防效，用鲜质量抑制百分比概率值-浓度对数建立独立回归方程，同时计算GR50（50%鲜重抑制浓度）及抗性指数值。稗草和千金子每个处理重复4次。

1.6 数据处理

用DPS软件数量型数据分析法[13]分别求出二氯喹啉酸和氰氟草酯分别对不同稗草和千金种群的毒力回归方程、相关系数、GR50等指数。

2 结果与分析

2.1 稗草和千金子发生情况

从表1可以看出，南湖区千金子平均密度达到149.2株/m2，稗草平均密度为28.2株/m2，其发生频度均达到100.0%，多度分别达到33.4%、6.3%。秀洲区千金子和稗草的平均密度相对较低，分别达到44.5、23.2株/m2，发生频度均超过85%，多度分别达到16.4%、8.5%。

2.2 稗草和千金子危害情况调查结果

由表2可以看出，南湖区稗草危害等级达到Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级比例分别为66.0%、13.0%、3.0%，千金子危害等级达到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级比例分别为48.0%、15.0%、24.0%;秀洲区稗草危害等级达到Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级比例分别为83.3%、0.0%、16.7%，千金子危害等级达到Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级比例分别为83.3%、16.7%、0.0%。

2.3 不同稗草种群的抗性水平

抗性鉴定结果表明，凤桥种群和古塘种群对二氯喹啉酸产生了较高的抗性水平，抑制中剂量分别达到912.89、162.43 g a.i./hm2，抗性指数分别为60.0、10.7倍，属于高抗生物型。其余种群对二氯喹啉酸的抗性指数均小于5倍，属于敏感生物型。4个地区的稗草种群对五氟磺草胺和唑酰草胺的抗性指数均小于5倍，说明其对2种药剂的抗药性较弱（表3）。

2.4 不同千金子种群的抗性水平

抗性鉴定结果表明，商务区和凤桥的千金子种群对氰氟草酯的抗性指数分别达到9.4、6.9倍，抑制中剂量分别达到86.43、63.77 g a.i./hm2，属于中抗生物型，其余种群抗性指数小于5倍，属于敏感生物型。商务区和凤桥种群对唑酰草胺的抗性指数分别达到6.3、7.8倍，抑制中剂量达到50.28、61.65 g a.i./hm2，属于中抗生物型，其余种群相对抗性指数均小于5倍，属于敏感生物型（表4）。该结果说明商务区和凤桥千金子种群对氰氟草酯和唑酰草胺存在交互抗性。

3 讨论

近年来嘉兴市稻田草害呈不断上升的趋势，禾本科杂草稗草和千金子成为农田杂草优势种，正确掌握其在地区间的分布和危害情况，是对其开展防治工作的前提。调查发现，稗草和千金子在嘉兴市稻田中发生较普遍，其发生频度均在85%以上。水稻生育后期，田中杂草危害调查结果显示，稗草和千金子危害等级达到二级以上的比例超过13%，田中杂草盖度超过10%，会造成严重减产，可见危害程度较高。Chhokar等研究发现，与其他栽培方式（如移栽）相比，采用直播方式的稻田中杂草生长能力最强，对水稻减产影响也最大[14]。嘉兴市水稻种植超过80%的面积采用直播方式，轻简栽培是导致稻田杂草分布之广和危害加重的重要原因之一。

二氯喹啉酸是稻田廉价、安全的防除稗草的除草剂，随着其使用年限的增加，部分地区的稗草对其表现高抗性，因此建议替换使用，以避免稗草抗性进一步增加造成危害加重。抗性鉴定结果表明，4个稗草种群对五氟磺草胺的抗性较低，而喷施五氟磺草胺的田间稗草发生依然较重。马国兰等研究发现，五氟磺草胺和唑酰草胺对大龄稗草防效较好，处理后20、40 d防效均在90%以上[15]。笔者推测施药窗口期因天气原因或者田块漏水等因素导致稗草失治，后期危害加重。同样，不同的稗草种群对唑酰草胺抗性较弱，笔者推测不科学的喷药方式和栽培管理措施导致施用过唑酰草胺的田块中稗草依然发生严重。因此，对于稗草的防治，在嘉兴市南湖区和秀洲区的多数稻田，依然可以使用五氟磺草胺或者唑酰草胺，可在不造成药害的情况应提早施药，但应避免极端天气施药并做好田块保水等工作。

本试验中，4个千金子种群中有2个种群（商务区、凤桥）对氰氟草酯和唑酰草胺表现出中等抗药性，调查发现商务区和凤桥采样的田中氰氟草酯使用时间超过6年，长期使用同一种药剂可能是抗性产生的原因。文马强等研究发现，湖南地区部分稻田使用氰氟草酯超过8年，其千金子种群的抗性指数在11.0～71.3之间，认为长期使用氰氟草酯导致千金子产生抗药性[16]。有研究表明，氰氟草酯安全性好[17]，高剂量施药对水稻影响较小，长期使用和盲目增加浓度导致千金子对其选择压不断加大，抗性不断积累。千金子对氰氟草酯和唑酰草胺产生抗性的作用机制相同，本试验中商务区和凤桥种群对氰氟草酯和唑酰草胺产生了交互抗性。因此，在对千金子的防治过程中，首先要注意施药窗口期的天气状况，避免阴雨天气施药，还需要合理准确的农艺栽培措施，如药后1～2 d及时上水并且保水。另外应选用多种作用机理不同的除草剂并交替使用，以避免抗性的进一步发展。本研究稻田杂草调查区域和抗性草籽采集局限于嘉兴市，样本采集相对局限，今后应该扩大调查区域和增加疑似抗性杂草种群数，逐步建立系统性的禾本科杂草分布和抗性杂草分布地图，为稻田恶性杂草治理提供借鉴。

参考文献：

[1]刘兴林，孙 涛，付声姣，等. 水稻田除草剂的应用及杂草抗药性现状[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），2015，43（7）：115-126.

[2]陈 轶. 桐乡市稻田、麦田杂草对除草剂的抗性表现[J].  浙江农业科学，2014，1（12）：1858-1859.

[3]董立尧，高 原，房加鹏，等. 我国水稻田杂草抗药性研究进展[J].  植物保护，2018，44（5）：69-76.

[4]马国兰，柏连阳，刘都才，等. 我国长江中下游稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究[J].  中国水稻科学，2013，27（2）：184-190.

[5]左平春，纪明山，臧晓霞，等. 稻田稗草对噁唑酰草胺的抗药性水平和ACCase活性[J].  植物保护学报，2017，44（6）：1040-1045.

[6]Xu J，Lv B，Wang Q，et al. A resistance mechanism dependent upon the inhibition of ethylene biosynthesis[J].  Pest Management Science，2013，69（12）：1407-1414.

[7]Yu J，Gao H，Pan L，et al. Mechanism of resistance to cyhalofop-butyl in Chinese sprangletop （Leptochloa chinensis （L.） Nees）[J].  Pesticide Biochemistry and Physiology，2016，143：306-311.

[8]蔣易凡，陈国奇，董立尧. 稻田马唐对稻田常用茎叶处理除草剂的抗性水平研究[J]. 杂草学报，2017，35（2）：67-72.

[9]张玉池，刘 琪，相世刚，等. 稻田杂草对草甘膦和草铵膦的敏感性差异[J]. 江苏农业学报，2018，34（6）：1260-1266.

[10]王晓琳，牛利川，蒋翊宸，等. 不同稗草种群对五氟磺草胺的敏感性差异[J]. 杂草学报，2017，35（1）：8-14.

[11]吴声敢，王 强，赵学平，等. 稗草休眠特性及其解除[J].  浙江农业学报，2007，19（3）：225-228.

[12]董立尧，武淑文，沈晋良. 千金子种子的休眠解除方法与萌发条件研究[J].  江苏农业科学，2005（5）：48-51.

[13]唐启义. DPS数据处理系统（三卷 专业统计及其他）[M].  北京：科学出版社，2013：978-984.

[14]Chhokar R S，Sharma R K，Gathala M K，et al. Effects of crop establishment techniques on weeds and rice yield[J].  Crop Protection，2014，64：7-12.

[15]马国兰，刘都才，刘雪源，等. 五氟磺草胺等6种除草剂对直播稻田高龄稗草的生物活性及田间控制效果[J].  植物保护，2014，40（3）：204-208.

[16]文马强，周小毛，刘 佳，等. 直播水稻田千金子对氰氟草酯抗性测定及抗性生化机理研究[J].  南方农业学报，2017（4）：647-652.

[17]Yu Z，Yuan G，Tan X S，et al. Control efficiency and crop safety of 20% cyhalofop-butyl WP on grass weeds in direct seeded rice fields[J].  Agricultural Science & Technology，2017，18（3）：537-539，542.