我國農(nóng)田雜草對除草劑抗性現(xiàn)狀及趨勢

一般而言，單一作用機(jī)制除草劑的大量連續(xù)使用，一般3-5年就容易使雜草產(chǎn)生抗藥性。截止2014年10月12日，全球共公布435個生物型238種抗性雜草，其中138種雙子葉雜草和100種單子葉雜草。我國共報道37個生物型對除草劑產(chǎn)生抗性的雜草，其中抗性雜草最多的是小麥田和水稻田。這個數(shù)量在全球排在第四位，第一位美國145種，第二位澳大利亞70種，第三位加拿大60種。

水稻田雜草抗性現(xiàn)狀
　　2002年統(tǒng)計結(jié)果表明，水稻草害發(fā)生面積2113萬公頃，減產(chǎn)稻米100億公斤，占總減產(chǎn)量的近60%，稻田雜草防除意義重大。稻田雜草防除主要采取化學(xué)防除，即使用除草劑。除草劑的使用具有省工、省時、高效、快捷等優(yōu)點，是提高勞動生產(chǎn)率、發(fā)展高效與優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)的重要措施，也是稻田雜草綜合治理策略中最重要的手段。到目前為止，我國除草劑生產(chǎn)應(yīng)用就已初具規(guī)模。從20世紀(jì)70年代開始，30多年來，不斷從國外介紹和引進(jìn)新品種。據(jù)初步統(tǒng)計，我國水稻田用除草單劑就不少于32種，各種酰胺類除草劑在45種以上。20世紀(jì)50~60年代稻田使用的除草劑有五氯酚鈉、2甲4氯、敵稗和除草醚；從80年代中期開始推廣使用禾大壯；1982年正式使用丁草胺；80年代末期開始大面積推廣使用二氯喹啉酸；到現(xiàn)階段，水稻田使用的除草劑主要品種有二氯喹啉酸、氰氟草酯、五氟磺草胺、丁草胺、乙草胺、丙草胺、惡草酮、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、苯達(dá)松、2甲4氯、以及芐嘧磺隆與殺稗劑的復(fù)配制劑。
　　隨著除草劑新品種的開發(fā)、引進(jìn)以及化學(xué)除草應(yīng)用技術(shù)的提高和普及，我國稻田化學(xué)除草面積日漸擴(kuò)大，進(jìn)入了全面發(fā)展時期。然而，雖然水稻田使用的除草劑品種相對較多，交替使用或使用混劑都在一定程度上延緩了抗性的發(fā)展，但是隨著國內(nèi)除草劑用量上升，尤其是防效呈下降趨勢的品種的持續(xù)、大量使用造成了抗性雜草的發(fā)生（見表1、2）。丁草胺使用年限在5年以下地區(qū)，稗草的抗藥性不明顯，但使用年限在8-12年的地區(qū)，其防效嚴(yán)重下降，產(chǎn)生了明顯的抗藥性。我國稻區(qū)稗草對丁草胺的抗性水平呈現(xiàn)一定的規(guī)律性：雙季稻區(qū)大于單季稻區(qū)；單雙季稻區(qū)介于兩者之間；抗性水平由北向南有逐漸明顯、增高的趨勢。禾草丹的情況與之相似，在連續(xù)使用禾草丹10年以上的地區(qū)，稗草對禾草丹即開始表現(xiàn)出抗性。二氯喹啉酸至今已連續(xù)廣泛使用20多年，當(dāng)前仍是稻田的主流殺稗劑。然而，二氯喹啉酸在長期使用中暴露出很多缺陷，一方面殺草譜較窄，對千金子等其他稻田雜草幾乎無效；施藥時對水稻葉齡要求高，在育秧田使用藥害風(fēng)險大，下茬藥害風(fēng)險也很大；使用歷史長，我國大部分稻區(qū)稗草對其普遍產(chǎn)生了抗藥性。目前，國內(nèi)已報道對二氯喹啉酸的抗藥性的省份有浙江、湖南、湖北、山東和遼寧，其中以浙江和湖南抗性最重。湖南省安鄉(xiāng)縣、浙江紹興陶堰和溫州塘下稗草對二氯喹啉酸產(chǎn)生了極高的抗性。從2007年開始，稻田陸續(xù)出現(xiàn)抗酰脲類除草劑的藨草、牛毛氈，以東北三省稻區(qū)為重。吉林省延邊稻區(qū)由于長期單一連續(xù)使用芐嘧磺隆、吡嘧磺隆等除草劑，已經(jīng)發(fā)生抗磺酰脲類除草劑的慈菇、雨久花等，成為部分稻田的問題雜草之一，有些田塊的這類雜草抗性倍數(shù)達(dá)幾十倍。長江流域稻區(qū)抗性野荸薺、鴨舌草也逐漸出現(xiàn)，農(nóng)戶反映芐嘧磺隆、吡嘧磺隆等除草劑的效果開始下滑，加倍使用的情況下仍不能有效防除。
　　截止2014年10月12日，世界抗性雜草調(diào)查網(wǎng)站報道，我國水稻田的抗性雜草共有6個生物型（表3）。
　　表1、我國部分地區(qū)稻田稗草對除草劑的抗藥性

生物型	除草劑品種	抗性倍數(shù)	報道年份
湖南岳陽	丁草胺	12.01	2000年
浙江陶堰	二氯喹啉酸	718.48	2003年
浙江塘下	二氯喹啉酸	695.84	2003年
浙江杭州	二氯喹啉酸	41.22	2003年
湖南安鄉(xiāng)	二氯喹啉酸	62.21	2004年
吉林海蘭	二氯喹啉酸	60.30	2010年

表2、我國部分地區(qū)稻田闊葉類雜草對除草劑的抗藥性

生物型	除草劑品種	抗性倍數(shù)	報道年份
吉林延邊雨久花	芐嘧磺隆	10.3	2007年
吉林延邊雨久花	吡嘧磺隆	6.5	2007年
吉林延邊慈菇	芐嘧磺隆	16.04	2007年
吉林延邊慈菇	吡嘧磺隆	11.21	2007年

表3、我國稻田雜草對除草劑的抗性的總體情況

序號	抗性雜草	抗性首次 報道時間	報道地點	除草劑
1	雨久花Monochoria korsakowii	2003	吉林	芐嘧磺隆 吡嘧磺隆
2	慈姑Sagittaria montevidensis	2003	吉林	芐嘧磺隆 吡嘧磺隆
3	鴨舌草Monochoria vaginalis	2010	安徽	芐嘧磺隆
4	稗草Echinochloa crus-galli	2011	安徽	五氟磺草胺
5	千金子Leptochloa chinensis	2011	湖北	氰氟草酯
6	稗草Echinochloa crus-galli	2011	安徽	精噁唑禾草靈

玉米田雜草抗性現(xiàn)狀
　　據(jù)保守估計，我國每年玉米草害面積達(dá)667萬公頃，其中嚴(yán)重危害占20%，每年玉米因雜草危害減產(chǎn)達(dá)10%以上。由于我國玉米地理分布極為廣泛，因此雜草種類及危害也十分復(fù)雜，其中以馬唐、稗草、牛筋草、狗尾草、雙穗雀稗、反枝莧、藜、苣荬菜等危害嚴(yán)重。當(dāng)前，我國玉米田雜草防除主要采取化學(xué)除草，采取播后苗前土壤封閉和苗后莖葉處理的一封一殺防除技術(shù)體系。
　　1995年之前，玉米除草劑主要以乙草胺、莠去津單劑及二者的桶混為主，是我國玉米田除草劑的苗前土壤封閉時代。1995年，“乙??阿”、“異丙??莠”、“甲??乙??莠”、“丁??莠”集中上市，是我國玉米田除草劑第一場革命，標(biāo)志著“玉米田合劑”時代的開始。2000年，“煙嘧磺隆”開始在我國廣泛推廣，標(biāo)志著玉米田除草劑苗后時代的開始，是我國玉米田除草劑的第二場革命，玉米田苗后除草方式開始為部分農(nóng)民所接受。2003年，國產(chǎn)“煙嘧磺隆”及其復(fù)配制劑開始銷售，幾年時間迅速得到大面積推廣和應(yīng)用，時至今日仍然是大部分玉米產(chǎn)區(qū)的主打產(chǎn)品，但安全性問題卻一直困擾著廣大農(nóng)戶。2006年，先正達(dá)公司在我國開始推廣“耕杰”，玉米田開始進(jìn)入快速安全除草新階段，是我國玉米田除草劑的第三場革命，與此同時，國內(nèi)硝磺草酮及其復(fù)配制劑也開始大規(guī)模推廣應(yīng)用，與煙嘧磺隆類產(chǎn)品形成競爭的態(tài)勢。但是由于其殺草譜較窄，大齡雜草尤其是禾本科易返青，一直制約其發(fā)展。
　　2005年，周青等發(fā)現(xiàn)玉米田雜草馬唐對阿特拉津產(chǎn)生了一定的抗性。2007年，孫會杰等發(fā)現(xiàn)大連、興城等地區(qū)反枝莧對莠去津的敏感性較其它地區(qū)低。玉米田雜草抗性發(fā)生較水稻田、小麥田緩慢，主要原因是玉米田雜草化防體系比較復(fù)雜，涉及ALS抑制劑、ACCase抑制劑、激素類、蛋白合成抑制劑、光合色素合成抑制劑、光合作用抑制劑等多類作用機(jī)制的除草劑，在一定程度上緩解了抗性的產(chǎn)生。然而，綜合考慮當(dāng)前我國廣泛應(yīng)用的玉米田除草劑復(fù)配制劑，雜草抗性的產(chǎn)生又具有必然性。一般而言，為了有效的延緩雜草抗性的產(chǎn)生，除草劑的復(fù)配或混用應(yīng)滿足以下幾個條件：
（a）不同有效成分必須同發(fā)揮主要除草功效的成分有相同的殺草譜；
（b）不同有效成分與發(fā)揮主要除草功效的成分有不同的作用方式；
（c）不同有效成分都能有效的防除雜草：如果在使用劑量下，輔助除草成分防除75%的雜草，發(fā)揮主要除草功效的除草劑防除95%的雜草，除非20%的殘存雜草被嚴(yán)重地抑制生長，保證它們比野生生物型的再生能力更低，否則殘存的20%的雜草將會很快進(jìn)化出抗性；
（d）兩元復(fù)配的兩種成分必須有相似的持效性，否則會存在一段時間，在這段時間內(nèi)，只有發(fā)揮主要除草效果的成分發(fā)揮作用，而且，雜草在作物生長期內(nèi)有很多發(fā)生高峰期，這樣對靶標(biāo)雜草起作用的就不是除草劑混劑；
（e）輔助成分不能像發(fā)揮主要除草作用的成分有相同的消解方式；
（f）如果混合后的成分含有負(fù)交互抗性，將會是一個很大的優(yōu)勢，如發(fā)揮主要藥效的除草劑產(chǎn)生單獨抗性的靶標(biāo)位點對混合后的成分比野生生物型更敏感。當(dāng)前我國玉米田除草劑復(fù)配類型主要是擴(kuò)大殺草譜，這種復(fù)配的特征決定了抗性發(fā)展的緩慢性和必然性。
　　截止2014年10月12日，世界抗性雜草調(diào)查網(wǎng)站報道，我國玉米田抗性雜草共有2個生物型（表4）。
　　表4、我國玉米田雜草對除草劑的抗性的總體情況

序號	抗性雜草	抗性首次 報道時間	報道地點	除草劑
1	反枝莧Amaranthus retroflexus	1990	莠去津
2	馬唐Digitaria sanguinalis	2010	河北	煙嘧磺隆

小麥田雜草抗性現(xiàn)狀
　　自1956年引進(jìn)24-D以來，小麥田苗后莖葉處理除草劑現(xiàn)已形成了包括苯氧羧酸類（2甲4氯鈉、24-D丁酯等）、二苯醚類（乙羧氟草醚）、芳氧苯氧丙酸酯類（精惡唑禾草靈、炔草酯）、磺酰脲類（苯磺隆、芐嘧磺隆、噻吩磺隆）、磺酰胺類（啶磺草胺、雙氟磺草胺、唑嘧磺草胺）、三唑啉酮類（唑草酮）、吡啶羧酸類（氯氟吡氧乙酸、氟氯吡啶酯）、取代脲類（異丙�。�、雜環(huán)類（辛酰溴苯腈）等類別的化防體系。然而，隨著除草劑在小麥田的廣泛應(yīng)用，暴露出了一些新的問題，抗性雜草大量爆發(fā)（表5）。雜草抗性的產(chǎn)生對除草劑的使用提出了巨大挑戰(zhàn)，以往具有優(yōu)秀防效的化合物或成為復(fù)配的一個組分，或慢慢退出市場。
　　截止2014年10月12日，世界抗性雜草調(diào)查網(wǎng)站報道，我國小麥田抗性雜草共有12個生物型（表5）。
表5 我國小麥田抗性雜草發(fā)生情況

序號	雜草名稱	抗性首次 報道時間	報道地點	除草劑
1	日本看麥娘Alopecurus japonicus	1990		綠麥隆
2	菵草Beckmannia syzigachne	1993		綠麥隆
3	播娘蒿Descurainia sophia	2005	陜西 河北	苯磺隆
4	豬殃殃Galium aparine	2007	山東	苯磺隆
5	麥家公Lithospermum arvense	2009	山東	苯磺隆
6	看麥娘Alopecurus aequalis	2010		炔草酸 精噁唑禾草靈
7	日本看麥娘Alopecurus japonicus	2010	安徽 江蘇	炔草酸 精噁唑禾草靈 唑啉草酯
8	菵草Beckmannia syzigachne	2010	安徽 江蘇	精噁唑禾草靈
9	牛繁縷Stellaria media	2010	江蘇	2甲4氯鈉
10	牛繁縷Stellaria media	2010	江蘇	氯氟吡氧乙酸
11	播娘蒿Descurainia sophia	2011	河北	2甲4氯鈉 24-D丁酯
12	播娘蒿Descurainia sophia	2011	河北	唑草酮

　　小麥田雜草抗性在所有的作物田中表現(xiàn)最為復(fù)雜，呈現(xiàn)典型的多樣化特征。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）不同的輪作方式的抗性有所不同，旱旱輪作和水旱輪作不同；（2）具有地域性特征，不同小麥種植區(qū)有所不同，嚴(yán)重的不同的縣、不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)、不同村，甚至同村內(nèi)不同農(nóng)戶麥田間雜草抗性不同；（3）抗性水平層次不齊，有的抗性倍數(shù)達(dá)到幾百倍，有的只有幾倍；（4）單抗性和多抗性均有發(fā)生，不一而足�？傮w來講，麥田雜草抗性發(fā)展會呈現(xiàn)如下兩個總體趨勢：（1）抗性雜草的種類越來越多，越來越多樣化；（2）越是原來敏感的雜草越容易產(chǎn)生抗藥性，亦即當(dāng)前最容易防除的雜草極有可能成為日后最難防除的雜草。

我國農(nóng)田雜草抗性發(fā)展總體趨勢

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小結(jié)
　　除草劑的抗性是生物進(jìn)化的進(jìn)行時。隨著耕作地區(qū)不斷地引入和使用除草劑，我們正在與生物多樣性的自然法則進(jìn)行著斗爭，大自然反擊以抗性雜草。但是，我們同有害生物之間的戰(zhàn)役不是不可避免地要輸?shù)舻�，我們必須充分利用所有可用的武器來打好這場復(fù)雜的戰(zhàn)役。常識和自然法則告訴我們，這是一場永遠(yuǎn)不可能取得徹底勝利的戰(zhàn)役。然而，仍有理由相信，我們可以將植物保護(hù)維持在一個讓人滿意的水平。雜草防除體系應(yīng)該將除草劑的使用與預(yù)防和管理抗性雜草產(chǎn)生的策略結(jié)合起來。我們必須充分利用現(xiàn)有的所有的工具，包括鋤頭在內(nèi)，并且不斷尋求更新更好的解決方案。

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