
水稻田抗性杂草发生新特点与发展概况及其治理研究新进展
稻田杂草种类很多,杂草一直是水稻重要的生物灾害,是影响水稻产量和品质的重要因素。近年来,随着杂草种群中除草剂抗性的出现,成为水稻生产上一个巨大的挑战……
随着土地流转规模化经营程度的提高,精细耕作水平的下降,封闭除草效果下降;直播稻面积的扩大,有利于杂草的发生;茎秆禁烧导致土壤中杂草种子存量越来越大;机械跨区作业频繁;杂草抗药性的增强等;这些因素使杂草危害日趋严重,并且逐年加重的恶性循环。尤其是稗草、千金等禾本科杂草,危害造成的损失越来越大,严重田块甚至因草荒而毁田重植或绝收。近年来,随着许多杂草对除草剂的抗性越来越严重,也对水稻生产带来巨大挑战,不但限制了除草剂的选择,杂草得不到有效控制而导致作物产量下降,而且还增加了杂草防控的投入成本,从而成为目前水稻生产上增产增收的最大阻碍。
目前稻田抗性杂草发生新特点
随着众多除草剂品种在稻田大面积持续使用,也势必会产生某些需面对并应认真解决的问题,稻田抗性杂草的普遍产生,呈现出新的特点:
一是杂草抗性突出。其中,以稗草对敌稗、二氯喹啉酸、丁草胺、禾草丹的抗性较为突出。最近,异型莎草、萤蔺、野慈姑、雨久花、鸭舌草等莎草科、雨久花科、泽泻科等常见杂草对磺酰脲类除草剂产生了抗性,使除草问题更趋复杂。
二是多年生杂草危害成为重要问题,其中莎草科多年生杂草更为突出。
三是高龄稗草与千金子的防除问题亟需解决。
四是除草剂的杀草谱有待扩大,并延长土壤封闭处理防除杂草的持效期。
五是随着直播稻栽培面积不断扩大,对于广谱、选择性强、使用方便的除草剂品种的需求更加迫切。
我国稻田杂草抗药性发展现状
1. 国内稻田杂草抗性发展状况
一直以来,稻田稗草沿用的除草剂产品有二氯喹啉酸、双草醚、五氟磺草胺、噁唑酰草胺等,千金子常用的除草剂有氰氟草酯、噁唑酰草胺等。使用之初,这些药剂对稗草、千金子等靶标杂草效果都很好,如1990年代二氯喹啉酸对稗草效果很高;其后,五氟磺草胺对水稻安全,对稗草高效,成为水稻田经典的除草剂。但是由于除草剂品种少,再加上使用单一不合理,导致除草剂的防除效果显著下降,同时也造成抗性杂草的发生。目前,稗草、千金子对这类药剂的抗性普遍存在,甚至十分严重。抗性杂草严重影响农业生产,但是一味通过增加除草剂用量来防除抗性杂草,又会造成土壤中农药残留量增大、环境污染程度加剧等不良后果。近年来,我国主要稻区杂草抗药性发展迅猛,水稻田除草的抗性问题尤为突出。有关调查数据显示,五、六年前双草醚亩用有效成分1.5~2g即可达到理想化除效果,而时至今日在部分区域双草醚亩用有效成分却高达12g以上;五氟磺草胺登记亩用有效成分为1~2g,而田间实际用药量高达2.5~3g;氰氟草酯由于对水稻安全性极高被大量使用,以10%氰氟草酯乳油为例,五、六年前使用50~70ml/亩,对稗草有显著防效,而目前10%氰氟草酯乳油绝大多数区域已达到150~200ml/亩,甚至有些地方高达600~900ml/亩。
从2005年开始,我国陆续有稻田杂草抗药性报道;2010年起,呈直线上升的态势;2010~2015年,是我国抗性杂草飞速发展的阶段;2015年后,描绘杂草抗药性的曲线更是“一骑绝尘”,似乎不再回头。而从发展趋势来看,我国抗性杂草的发生已经进入了暴发期(见表1)。
2. 近年来稻田杂草抗性监测结果
2023年全国农技推广服务中心对稻田抗性杂草监测结果如下:
(1)稗草监测结果。从黑龙江等9省33县(市、区)稻田中采集稗草种群188个,监测农药品种4个。
监测地区稗草种群对五氟磺草胺抗性以中等至高水平为主,江西、湖南、黑龙江省高水平抗性种群占比超过50%,江苏、湖北、吉林中等水平抗性种群占比为33%~42%;对二氯喹啉酸抗性以中等至高水平为主,江西、湖北、湖南、浙江、黑龙江省高水平抗性种群占比超过40%,吉林中等水平抗性种群占比为38%;对噁唑酰草胺抗性以敏感至低水平为主,但黑龙江、江西省抗性水平较高,中等以上抗性种群占比分别为87%、70%;对氰氟草酯抗性以敏感至低水平为主,但江西、黑龙江、辽宁省抗性水平较高,中等水平抗性种群占比为27%~40%。与2022年监测结果相比,稗草对以上药剂抗性指数总体变化不大。
(2)千金子监测结果。从湖南等5省14县(市、区)稻田中采集千金子种群93个,监测农药品种2个。
监测地区千金子种群对噁唑酰草胺抗性以中等至高水平为主,江苏、浙江、四川高水平抗性种群占比超过40%,湖南中等水平抗性种群占比为75%;对氰氟草酯抗性以敏感至低水平为主,但江苏、浙江抗性水平较高,中等以上抗性种群占比分别为33%、27%。与2022年监测结果相比,千金子对以上药剂抗性指数总体变化不大。
2022年全国农业技术服务推广中心监测报道:从全国7省21县(市、区)稻田中采集稗草种群118~123个,对五氟磺草胺抗性种群占比78.5%、高抗种群占比28.9%,对二氯喹啉酸抗性种群占比86.6%、高抗种群占比23.5%,对氰氟草酯抗性种群占比64.4%、高抗种群占比5.1%,对噁唑酰草胺抗性种群占比3.2%。与2021年相比,高抗种群占比增加,抗性呈持续上升趋势。从全国4省9县(市、区)稻田中采集千金子种群55个,对氰氟草酯抗性种群占比85.5%,江苏、浙江高抗种群占比均超过65%。采集千金子种群44个,对噁唑酰草胺抗性种群占比65.9%,浙江、江苏高抗种群占比分别为20.0%、9.1%,与2021年相比,高抗种群占比显著升高,抗性发展速度快,抗性持续上升,风险较高(见表2)。
(3)对策建议。当前稻田杂草抗药性呈上升趋势,特别是在长江中下游双季稻、直播稻区,稗草种群对五氟磺草胺、二氯喹啉酸抗性频率较高,鄱阳湖地区稗草种群对氰氟草酯抗性发展较快,需轮换使用氯氟吡啶酯、三唑磺草酮、敌稗等其他不同作用机理的除草剂。江苏、浙江等省千金子种群对氰氟草酯抗性发展较快,需轮换使用三唑磺草酮、氯氟吡啶酯等其他不同作用机理的除草剂,延缓抗药性发展。稻田杂草防控要采取治早治小、封杀结合的策略,需更加注重使用丙草胺、苯噻酰草胺、噁嗪草酮、噁草酮等药剂进行土壤封闭处理以及使用莎稗灵、禾草丹等药剂进行苗后早期用药处理,压低杂草发生基数,减轻后期茎叶处理防控压力。
安徽省农科院植保所张昊等科研人员于2021研究,安徽省主要稻区稗草对主要除稗剂二氯喹啉酸、双草醚、五氟磺草胺、噁唑酰草胺的抗性频率分别34.8%、21.7%、13.7%、9.8%,稻田杂草不但出现交互抗性,而且还出现同时对多种除稗剂具有抗性的多抗性种群。
杂草对除草剂的交互抗性是指一个杂草生物型由于存在单个抗性机制而对两种或两种以上相同作用机制的除草剂产生抗药性。我国稻田抗性杂草对ALS抑制剂类除草剂产生交互抗性最为常见,报道也最多(见表3)。杂草除草剂的多抗性则是指抗性杂草生物型对两种或两种以上不同作用机理的除草剂产生抗药性。目前,我国稻田杂草也陆续出现杂草多抗性(见表4)。
作者夏汉炎就职于南通市通州区平潮镇农业农村局;作者顾建忠就职于南通市通州区兴东街道农业农村和社会事务局
我国稻田抗性杂草治理新药剂创新研制成果以及抗性杂草治理配套关键措施如何?有关此文更详细内容请点击2024年《农药市场信息》第9期电子期刊“本期专稿”栏目品读......
水稻田抗性杂草发生新特点与发展概况及其治理研究新进展(点击标题链接阅读全文)
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