黑龙江省水田稻稗对丁草胺的敏感性

师 慧， 冯 蕾， 刘蓝坤， 李 威， 井秋月， 刘 冰， 刘亚光

(东北农业大学农学院，黑龙江哈尔滨 150030)

黑龙江省水田稻稗对丁草胺的敏感性

师 慧， 冯 蕾， 刘蓝坤， 李 威， 井秋月， 刘 冰， 刘亚光

(东北农业大学农学院，黑龙江哈尔滨 150030)

利用滤纸法、琼脂法和整株盆栽法研究了黑龙江省10个地区水田稻稗对丁草胺的敏感性，结果表明：3种方法检测同一地区的抗性指数不同，但趋势相同。经比较，琼脂法最为快捷、不受时间和空间影响，可用于稻稗对丁草胺敏感性水平的初步筛选；整株盆栽法较为准确，可对筛选后可疑稻稗进行敏感性测定。整株盆栽法测定牡丹江地区稻稗对丁草胺的敏感性最低，ED50为1 136.575 0 g a.i./hm2，抗性指数为5.42，产生了低等水平抗性；其他地区抗性指数在1.00～3.00之间，处于敏感阶段。

稻稗；丁草胺；生物测定；敏感性

黑龙江省水稻种植对于稳定北方稻作区水稻生产、发展寒地稻作经济具有重要的促进作用[1]。黑龙江省是水稻种植大省，同时也是草害发生较重的区域，杂草不仅影响水稻产量，而且降低水稻的商品价值。稻田常见杂草有稗草、稻稗、慈姑、泽泻、雨久花等，其中稻稗(EchinochloaoryzicolaVasing.)为黑龙江省水稻田间常见的一年生禾本科稗属杂草，是水稻的伴生植物，也是稗草在稻田生长的一种适应类型[2]，虽然与水稻的生活习性相近，但对逆境的适应能力却强于水稻，在水稻田间难以清除[3]。目前，国内外开发的稻田除草剂大多以防除稗草作为首要目标，我国稻田使用的主要除草剂品种为丁草胺、乙草胺、二氯喹啉酸等。丁草胺是一种大面积长期使用的除草剂，自1982年正式使用丁草胺以来，用药时间已超20年。丁草胺可以长期使用，早期防治禾本科杂草效果好，但是随着用药时间及频率的增加，防治效果逐渐下降。随着除草剂使用年限的增加，杂草通过药剂的选择压力和遗传作用，产生了抗药性问题[4-5]。截至2012年4月，全球已有205种杂草(125种双子叶杂草和85种单子叶杂草)的379个生物型对几乎所有重要类型的化学除草剂产生了抗药性[6]。及时鉴定和发现杂草对除草剂的抗药性，了解抗药性杂草种群及其抗药性程度，对合理调整和制定相应的杂草防除措施具有一定的指导意义[7]。事实上，从近几年黑龙江省的稻田化学实践来看，一些农民使用丁草胺时，单位面积用药量不断增加，已超过推荐用量的30%以上，这从侧面说明杂草的抗性已有所增强，需要引起足够的重视[8-9]。目前，水稻田间存在丁草胺对稗草防效要明显高于对稻稗的情况，是否由于稻稗出现抗药性使田间防效下降仍未见报道。本课题组对黑龙江省部分水田杂草群落进行调研时发现，稻稗在黑龙江省稻区几乎均有发生，且发生面积的危害程度都呈上升趋势。本研究以采自黑龙江省不同地区的稻稗为研究对象，通过滤纸法、琼脂法以及整株盆栽法研究黑龙江省稻稗对丁草胺的敏感性及差异，摸清黑龙江省水田稻稗是否产生抗性以及抗性水平，为稻田抗性杂草的治理提供一定的理论支持，同时通过对3种方法结果进行比较，筛选出最为方便快捷且准确实用的稻稗敏感性检测方法体系，旨在为除草剂抗性测定方法的建立提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试药剂 60%丁草胺乳油，购自美国孟山都公司。

1.1.2 供试种子 于2010年8—10月在黑龙江省兴凯湖农场、通河县郊、五常市拉林镇郊、克山县水库村、852农场、牡丹江市东京城镇、富裕县郊、五常市李家瓦房镇、依安县农场、平山镇共10个地区，采集成熟的稻稗种子，鉴定后晒干，装入纸袋，保存在4 ℃冰箱中待用。

1.1.3 仪器设备 微量移液器(Gilson公司)、人工气候箱RXZ(宁波江南仪器厂)。

1.2 方法

1.2.1 培养皿滤纸法测定稻稗对丁草胺的敏感性 选取大小均匀一致的稻稗种子在30 ℃光照12 h、15 ℃黑暗12 h条件下培养，选取第3 天刚露白的种子进行试验。

配制浓度分别0、0.007、0.028、0.112 5、0.45、1.8 mL/L的丁草胺药液。取1张滤纸平铺在直径为9 cm的培养皿上，然后在每个皿内放入刚刚露白的10粒稻稗种子，每皿加入5 mL药液，以加入 5 mL 清水为对照。重复3次。皿上覆盖保鲜膜使种子处于湿润状态，置于光照培养箱中培养(光-暗周期为12 h-12 h，白天温度为 30 ℃，晚上为 28 ℃)。药剂处理5 d后，测量芽长，计算抑制稻稗50%胚芽生长的浓度(IC50)，根据IC50值确定抗性及敏感生物型。

1.2.2 琼脂法测定稻稗对丁草胺的敏感性 选取第3天刚露白的种子进行试验。配制丁草胺药液浓度方法同“1.2.1”节，与6‰琼脂液混匀冷却后备用，设不加药剂的琼脂液为对照。将刚萌发的10粒种子接种于各处理琼脂床表面，3次重复。杯口用保鲜膜覆盖以保持湿润，置于光照培养箱中培养，条件同“1.2.1”。药剂处理3 d后，测量芽长，计算抑制稻稗50%胚芽生长的浓度(IC50)，根据IC50值确定抗性及敏感生态型。

1.2.3 整株盆栽法测定稻稗对丁草胺的敏感性 将未施用过除草剂的土壤风干筛混匀后，装入塑料桶，每桶播15粒种子，注水浸泡阴湿土壤，播种1 d后分别喷施丁草胺药液0、51.12、255.6、1 278、6 390 g a.i./hm2，封闭处理，重复3次，以喷施清水为对照。施药15 d后剪取地上部分，洗净阴干后称重，计算鲜重抑制率，并以抑制率概率值(y)和浓度对数值(x)建立回归方程(y=bx+a)，求出抑制中剂量(ED50)值和抗性系数，数据用DPS处理。

1.3 数据处理分析方法

采用DPS统计分析软件进行数据分析。将IC50(ED50)值最小的稻稗品系定为敏感性生物型[7，10-11]，然后与其他地区稻稗的IC50(ED50)与之进行比较，按照下列公式，求出抗性指数RI，RI值越大，表示抗性程度越大。

稻稗对除草剂敏感性水平的评价参考文献[12]的方法：RI值小于3时，处于敏感阶段；RI值在3～5，为敏感性下降阶段；RI值在5～10时，处于低水平抗性阶段；RI值在10～40时，为中等水平抗性阶段；RI值在40～160时，为处于高水平抗性阶段；当RI值大于160时，处于极高水平抗性。

2 结果与分析

2.1 3种方法测定稻稗对丁草胺的敏感性

2.1.1 滤纸法测定结果 从表1可知，五常拉林镇生物型的IC50最低，为0.018 8 mL/L，对丁草胺最为敏感，因此将此生物型作为敏感型。其中采自牡丹江地区稻稗的IC50最高，为0.253 8 mL/L，抗性指数为13.50，根据评价标准，牡丹江地区稻稗对丁草胺产生了中等水平的抗性；其次为通河县郊及依安县郊2个地区的稻稗，IC50分别为0.182 3、0.106 9 mL/L，抗性指数分别达到9.69、5.69，对丁草胺产生了低水平抗性；而采自富裕、克山两地稻稗IC50值分别为0.066 2、0.064 5 mL/L，抗性系数为3.52、3.43，可认为这2个地区的稻稗对丁草胺的敏感性下降；其他的4个地区抗性系数在2.99～1.52之间，均小于3，对丁草胺敏感。

表1 稻稗对丁草胺敏感性测定结果(滤纸法)Table 1 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(filter paper method)

2.1.2 琼脂法测定结果 利用琼脂法测定10个地区稻稗对丁草胺的敏感性结果表明(表2)：不同地区的稻稗在相同浓度的丁草胺处理下，对丁草胺的敏感性存在差异。采自五常拉林的稻稗对丁草胺最为敏感，IC50为0.010 8 mL/L，以此作为敏感型，求出各地区的抗性指数。从表2可知，牡丹江地区稻稗的IC50值最高，为0.182 3 mL/L，抗性系数为16.88，参照抗性分级标准，牡丹江地区对丁草胺的抗性水平为中等水平。通河地区、依安地区稻稗的IC50值分别为0.098 3、0.061 0 mL/L，抗性指数分别为9.10、5.65，对丁草胺的抗药性处于低等水平。采自富裕、克山地区的稻稗对丁草胺处于敏感性下降阶段，抗性系数在3～5之间。其他4个地区的稻稗对丁草胺敏感，抗性系数均低于3。

2.1.3 整株盆栽法测定结果 由表3可知，采自牡丹江地区稻稗对丁草胺产生了一定程度的抗性，其ED50值为1 136.58 g a.i./hm2，抗性指数达5.42，处于对丁草胺低水平抗药性阶段。其他地区抗性系数从低到高为：富裕县<克山<五常地区<兴凯湖农场<平山地区<852农场<依安县<通河，抗性指数在2.56～1.02之间，皆对丁草胺敏感。

3 讨论

本试验采用滤纸法、琼脂法、整株盆栽法研究了黑龙江省10个地区水田稻稗对丁草胺的敏感性。

表2 稻稗对丁草胺敏感性测定结果(琼脂法)Table 2 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(agar method)

结果表明，3种方法检测结果趋势基本一致(图1)，都可以用于检测稗草对丁草胺的敏感性。3种方法进行比较，滤纸法、琼脂法、整株盆栽法完成试验所需时间分别为5、3、15 d，说明琼脂法比滤纸法快捷简便。3种方法测定得出的同一地区稗草抗性系数相差较大，例如滤纸法、琼脂法、整株盆栽法测定牡丹江地区的抗性系数分别为13.50、16.88、5.42，原因可能是采用滤纸法和琼脂法进行测定时，所设定的药剂浓度与田间真实使用剂量不存在可比性，设定浓度的高低落差可能导致除草剂对杂草产生夸大的药效[7]。盆栽测定法中除草剂使用及活性类似于田间，故被认为是最适宜的抗性鉴定方法[13]。

表3 不同地区稻稗对丁草胺的敏感性测定结果(整株盆栽法)Table 3 Susceptibility test of different biotypes of butachlor to barnyardgrass(whole plant bioassay)

因此在检测部分地区稻稗种子对丁草胺是否产生抗药性时，为了保证最后结论正确且省时省力，建议先利用更为灵敏、省时、简便的琼脂法进行初步测定，然后用试验周期较长、工作量较大但更接近实际的整株盆栽法进一步验证可疑地区的稻稗种子，最后给出结论。

本试验结果表明，富裕县、852农场、依安、平山等9个地区的稻稗都还保持对丁草胺的敏感性；牡丹江地区的稻稗则处于低水平抗性阶段。牡丹江地区自20世纪80年代后期在稻田推广使用丁草胺以来，已连续使用近20年，长期连续使用该类药剂可能是该地区稻稗对丁草胺产生抗性的主要原因，其次，当地农民随意加大用药量也增加了出现抗性稻稗的风险。因此在防除水稻田抗丁草胺稻稗时，建议选用与丁草胺作用机制不同的除草剂进行合理轮用、混用，并按照要求用药，达到有效防治抗丁草胺稻稗并延缓抗性杂草进一步发展的目的。

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SensitivityofRiceandEchinochloaoryzicolaVasing.toButachlorinPaddiesofHeilongjiangProvince

SHI Hui，FENG Lei，LIU Lan-kun，LI Wei，JING Qiu-yue，LIU Bing，LIU Ya-guang

(College of Agriculture，Northeast Agricultural University，Harbin150030，China)

The sensitivity of rice andEchinochloaoryzicolacollected from ten areas in paddy of Heilongjiang Province to butachlor was studied by methods using filter paper，agar，and pot methods. Different resistance indexes in the same area were obtained with the three methods but with identical trends. The agar method without the limitation of time and space is fast，and can be used for preliminary screening of sensitivity to butachlor in rice andE.oryzicola. The pot method is accurate and can be used assess the sensitivity of populations suspected of being resistant. The sensitivity of rice andE.oryzicolacollected from Mudanjiang to butachlor was lowest when the pot method was used，with an estimated ED50of 1 136.575 0 g a.i./hm2and a resistence index of 5.42 (low resistance level). The resistance index of populations from other areas ranged between 1.00～3.00，corresponding to a the sensitive stage.

rice；Echinochloaoryzicola；butachlor；bioassay method；sensitivity

S451.21

A

1003-935X(2013)04-0021-04

师 慧，冯 蕾，刘蓝坤，等. 黑龙江省水田稻稗对丁草胺的敏感性[J]. 杂草科学，2013，31(4)：21-24.

2013-11-01

师 慧(1990—)，女，黑龙江佳木斯人，硕士研究生。E-mail：shihui90526@163.com。

刘亚光，女，黑龙江哈尔滨人，教授，主要从事除草剂应用技术与杂草抗性方面的研究。E-mail：liuyaguang929@163.com。