一、我国农田抗性杂草发展的原因和现状
我国除草剂使用始于50年代,从年我国引进使用第一例除草剂化合物2,4-滴开始,除草剂在我国的使用历史已将近60年。-的25年间除草剂处理面积迅速增长,增加了%,但在过去的25年间,国内除草剂品种结构基本未发生显著变化。
例如:目前稻田使用的除草剂品种仍以磺酰脲类、酰胺类及合成激素类除草剂为主,其使用面积年分别占43%、36%和10%合计占89%。年分别占45%、30%和12%合计占87%。
由于-年期间磺酰脲类、酰胺类及合成激素类同类作用机理的选择性除草剂的迅速推广和连年使用,在这些除草剂的选择作用和压力下,15年后(年)一些对诸类药剂本来就不敏感的耐药性杂草及由于基因突变产生的抗药性杂草种群开始迅速上升蔓延。
至年,全国仅媒体报道出的抗除草剂杂草种数就已由5种增至34种,增加了%,其中对磺酰脲类、酰胺类及合成激素类除草剂产生抗药性的杂草种数占90%,同步于除草剂增施面积。
除草剂为我国农业现代化做出了巨大贡献,将农民从繁重的人工除草的劳动中解放出来,目前我国农田杂草化除面积已占到杂草发生面积的70%以上。然而,随着除草剂的大量频繁使用,杂草对除草剂抗性日益严重,导致我国主要农作物杂草发生面积逐年扩大,杂草种群演替加快,抗性杂草发展迅速。
敏感杂草种群内原本就存在着为数极少的抗药性个体或生物型。杂草抗药性突变体原本就存在于其种群。重复使用一种除草剂,或作用机制相同的除草剂不断杀死敏感个体,抗药性个体得以存活并不断产生种子,使得种群中抗药性个体数量不断增加,一般3-5年就容易使杂草产生抗药性。
截止到年3月,在65个国际的86种作物田,已有中杂草的个生物型对25类已知化学除草剂的22类的种除草剂产生了抗药性。其中产生抗性杂草最多的是小麦田和水稻田。美国以种生物型排在第一位,第二位澳大利亚70种,第三位加拿大60种,我国排在第四位,有37种。
表:全球抗药性杂草生物型:
除草剂类别
实例
总数
除草剂类别
实例
总数
乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂
氯磺隆
腈类
溴苯腈
4
三氮苯类/光合系统II抑制剂
阿特拉津
73
类胡萝卜素生物合成
抑制剂
Diflufenican
4
乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)
抑制剂
禾草灵
48
纤维素抑制剂
Dichlobenil
3
有机磷类/EPSP合酶抑制
草甘膦
35
芳香氨基丙酸类
Flamprop-methyl
3
合成激素类
2,4-滴
32
4-羟基苯基丙酮酸双加
氧酶抑制剂(4-HPPD)
Isoxaflutole
2
联吡啶类
百草枯
31
DOXP抑制剂
Clomazone
2
光合系统II{脲类/酰胺类)抑制
剂
绿麦隆
28
谷氨酰胺合成抑制剂
草胺膦
2
苯胺类/微管抑制剂
氟乐灵
12
有丝分裂抑制剂
Propham
1
氨基甲酸酯类/脂类抑制剂
野麦畏
10
细胞伸长抑制剂
Difenzoquat
1
苯醚类
乙氧氟草醚
10
有机砷类
MSMA
1
氯酰胺类/长链脂肪酸抑制剂
丁草胺
5
未知
Endothall
1
三唑类
杀草强
4
抗药性杂草生物型总数
由于我国除草剂的长期单一使用,耕作制度和栽培方式的变化、频繁调种、机械跨区域作业,导致农田杂草草相发生变化,杂草种群演替加快,抗性杂草发展迅速。目前,我国已有37种杂草的55个生物型对10类32种化学除草剂产生了抗药性。
表1:我国已报道的抗药性杂草
对ALS抑制剂产生抗性的杂草
小麦田
播娘蒿()、猪殃殃()、荠菜、()、麦家公()、牛繁缕()、鹅肠菜()、蔊菜()、大巢菜()对苯磺隆的抗性。
日本看麦娘()对氯磺隆的抗性。
看麦娘()、菵草()对甲基二磺隆的抗性。
水稻田
雨久花()、野慈姑()眼子菜()对苄嘧磺隆和吡嘧磺隆的抗性。
鸭舌草()对苄嘧磺隆的抗性。
稗草()对五氟磺草胺的抗性。
耳叶水苋()对苄嘧磺隆的抗性。
稻稗()、稻李氏禾()对五氟磺草胺和苄嘧磺隆的抗性。
玉米田
反枝苋()、马唐()、稗草()对烟嘧磺隆的抗性。
大豆田
反枝苋()对氯嘧磺隆和噻吩磺隆的抗性。
对ACCase抑制剂产生抗性的杂草
小麦田
看麦娘()、耿氏硬草(、野燕麦()、棒头草()对炔草酯和精噁唑禾草灵的抗性。
日本看麦娘()对炔草酯、精噁唑禾草灵和唑啉草酯的抗性。
菵草()对精噁唑禾草灵的抗性。
水稻田
千金子()对氰氟草酯的抗性。
稗草()对精噁唑禾草灵的抗性。
油菜田
日本看麦娘()对高效氟吡甲禾灵的抗性。
棒头草()对烯草酮、精吡氟禾草灵、精喹禾灵、烯禾定的抗性。
大豆田
稗草()对精喹禾灵的抗性。
牛筋草()对高效氟吡甲禾灵和精喹禾灵的抗性。
棉花田
马唐()对精喹禾灵和烯禾定的抗性。
对激素类除草剂产生抗性的杂草
小麦田
繁缕()、播娘蒿()对2甲4氯的抗性。
繁缕()、猪殃殃()对使它隆的抗性。
水稻田
稗草()、西来稗()对二氯喹啉酸的抗性。
对酰胺类除草剂产生抗性的杂草
水稻田
稗草()对丁草胺的抗性。
对三氮苯类除草剂产生抗性的杂草
玉米田
反枝苋()对阿特拉津的抗性。
对取代脲类除草剂产生抗性的杂草
小麦田
菵草()对绿麦隆的抗性。
对PPO类产生抗性的杂草
小麦田
播娘蒿()对唑草酮的抗性。
大豆田
铁苋菜()对氟磺胺草醚的抗性。
百草枯抗性杂草
苏门白酒草()、*鹌菜()、日本看麦娘()、牛筋草()、通泉草()、硬草()对百草枯的抗性。
对有机磷类抑制剂产生抗性杂草
小飞蓬()、牛筋草()、反枝苋()对草甘膦的抗性。
“抗性杂草”的发生是指在连续使用某个品种除草剂的选择压力下,原本对这一品种敏感的一些杂草发生基因突变而对这种除草剂产生抗药性的过程。这一过程一般是比较长的,但这种抗药能力是可以遗传的,而且经过逐代筛选后抗性指数越来越高。
在我国报道的抗性杂草生物型只有55种,实际发生的数量远远不止这些。原因在于国内的科研机构和企业对抗性杂草的