成都平原稻田杂草发生及对稗草抗药性测定和抗药性机理研究

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稗草(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)是我国稻田中对水稻的危害最为严重的杂草之一。近年来,随着水稻播种模式的变化,杂草发生越来越严重,除草剂大量不合理使用,导致水稻主产区稗草对常用化学除草药剂已产生了不同程度的抗药性。本研究通过对成都平原水稻不同稻区杂草发生调查,对5个区域稗草种群的抗药性水平测定和抗药性机理研究,以及对不同水稻田除草剂开展小区防效试验,以期为成都平原水稻产区杂草的综合防治提供理论依据。主要结果如下:1.采用五点取样法,连续三年(2019-2021)对成都平原水稻田3个区域杂草发生情况调查。结果表明,共24种杂草,分属13科,以禾本科和莎草科杂草发生最为严重。其中,2019年结果表明,共有14种杂草,稗草、空心莲子草、马唐、异型莎草、鳢肠为优势杂草;2020年结果表明,共有24种杂草,稗草、异型莎草、千金子、鳢肠、空心莲子草为优势杂草;2021年结果表明,共有13种杂草,稗草、空心莲子草、异型莎草、千金子、鳢肠为优势杂草。三年结果均显示稗草为成都平原水稻田最主要的优势杂草。2.采用整株法,以茎叶喷雾法及土壤喷雾法测定了成都平原5个代表性稻区稗草种群对传统除草剂的抗药性水平。结果表明,在茎叶处理剂中,所有稗草种群对五氟磺草胺和双草醚均产生了中等抗药性,以金堂种群对五氟磺草胺抗性指数最高,为31.17;金堂种群对二氯喹啉酸产生了中等抗性,抗性指数为11.54,其余种群为低抗性;所有稗草种群对氰氟草酯仍处于敏感或低抗水平。在所有土壤封闭除草剂中,所有稗草种群对乙草胺产生中等抗药性,德阳种群抗性指数最高为21.86,三台种群抗性指数最低为12.37;对异丙甲草胺为中、低抗水平,以温江种群抗性指数最高,为10.98;所有种群对丁草胺均为低抗性(抗性指数为3.74~5.16);稗草种群对苯噻酰草胺仍保持敏感或低抗水平(抗性指数为2.45~3.98)。3.在生理生化水平研究了代表性稗草种群对五氟磺草胺和乙草胺的抗性机理。结果表明,供试稗草种群在五氟磺草胺胁迫下,其光合作用和ALS活性生理指标均呈下降趋势,其中,抗性稗草ALS活性先降低再逐渐恢复;相反,抗性与敏感型稗草的GSTs活性先升高后恢复至正常水平,其中抗性稗草GSTs活力上升幅度显著高于敏感型稗草。供试稗草经乙草胺土壤封闭处理后,测定其光合指标、GSTs、SOD和MDA,结果表明,在乙草胺的胁迫下,稗草的大部分生理生化指标均呈下降趋势,且抗性稗草受到的损伤明显低于敏感型稗草。4.通过小区试验评价了9种不同除草剂对水稻田杂草的防控效果。结果表明,所有除草剂对水稻安全,施药后15 d,20%双草醚悬浮剂10 g/667m~2处理、4%吡嘧·五氟磺草胺可分散油悬浮剂50 m L/667m~2处理、50%二氯喹啉酸可溶性粉剂30 g/667m~2等处理对杂草株防效达到90.6%~92.9%,显著高于其他处理防效。施药后30 d后,4%吡嘧·五氟磺草胺可分散油悬浮剂50 m L/667m~2处理、50%二氯喹啉酸可溶粉剂30g/667m~2处理、6%吡嘧·丙草胺颗粒剂400 g/667m~2等处理的株防效达到95.9%~98.8%,鲜重防效亦达到92.2%~98.2%。测产结果表明,2%噁嗪草酮大粒剂150 g/667m~2处理增产率达到23.76%,显著高于其他处理(P<0.05)。总之,2%噁嗪草酮大粒剂对杂草的防除效果和增产效果最好。通过对成都平原水稻产区杂草发生情况的调查,明确了优势杂草,并进一步明确了不同稻区稗草种群的抗药性水平,探讨了稗草对五氟磺草胺和乙草胺的抗药性机理,初步评价并筛选出防效较为理想的除草剂品种,为指导成都平原水稻田除草剂的科学使用提供依据。
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