麦田恶性杂草大穗看麦娘的蔓延危害与防除对策

大穗看麦娘是近年新入侵的麦田恶性杂草,在安徽省淮南市潘集区贺疃镇蔓延,对小麦的安全生产构成严重威胁。本文通过调研,分析了其成灾原因,提出了防除对策,供各地参考。

小麦田大穗看麦娘的防除效果评价

随着近年来除草剂用量的不断加大,小麦田杂草防除难度逐渐增大,不仅增加了农户用药成本,而且杂草的防效不理想,同时会因天气原因错过最佳的杂草防除节点。针对当前小麦田大穗看麦娘发生面积不断加大的现状,开展了20%唑啉草酯可分散油悬浮剂、5%唑啉草酯乳油、30g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂田间药效试验。试验结果表明,20%唑啉草酯可分散油悬浮剂300mL/hm^(2)可有效防除冬小麦田大穗看麦娘,药后45d的株防效和鲜重防效均在95%以上;30g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂450mL/hm^(2)可有效防除冬小麦田大穗看麦娘,药后45d的株防效均在84%以上,鲜重防效均在87%以上;5%唑啉草酯乳油防除冬小麦田大穗看麦穗效果不理想。

大穗看麦娘中已存在的抗除草剂遗传变异

大穗看麦娘已经成为欧洲最具经济破坏性的抗性杂草。来自德国图宾根大学马普生物研究所和德国斯图加特霍恩海姆大学的研究人员发现,这些抗性主要归因于除草剂使用之前的遗传多态性。几十年来,使用针对植物中特定蛋白质的除草剂来控制这种杂草的做法导致了杂草对除草剂抗性的惊人增长:仅在英国,大穗看麦娘预计每年就可造成约5亿欧元的损失。它对除草剂的快速适应威胁超过了化学除草技术。

山东省小麦田大穗看麦娘抗性水平、靶标抗性机理及田间防除效果测定

【背景】大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)是我国大陆近几年新发展蔓延的一种恶性禾本科杂草,目前已在山东、河南、河北、安徽等省有分布,且分布面积不断扩大。【目的】明确山东省冬小麦田大穗看麦娘对常用除草剂的抗性水平及部分种群产生抗性的机理,并评价不同除草剂对其田间防除效果,为制定小麦田大穗看麦娘防控技术规程提供理论依据。【方法】室内采用整株生物测定法测定9个大穗看麦娘种群对乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂除草剂啶磺草胺、甲基二磺隆以及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)抑制剂除草剂唑啉草酯、炔草酯、精噁唑禾草灵共5种除草剂的抗性水平,并对产生抗性的种群进行靶标基因检测,同时分别在冬前和冬后开展田间试验,评价不同除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果。【结果】室内测定结果表明,种群8(JN2)对啶磺草胺和甲基二磺隆产生明显抗性,相对抗性指数分别达到47.32、15.97,靶标基因检测显示,该种群内植株ALS基因编码的第197位点氨基酸发生由脯氨酸(CCC)到苏氨酸(ACC)的突变;所有种群对唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵均表现敏感。田间试验结果表明,冬前使用除草剂对大穗看麦娘的防除效果优于冬后使用除草剂的效果,冬前唑啉草酯对大穗看麦娘鲜重防效为98.6%,而冬后处理为89.1%;冬前使用啶磺草胺、甲基二磺隆对大穗看麦娘的株防效和鲜重防效在72.2%—89.3%,冬后使用则为68.6%—83.2%;唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵对大穗看麦娘均表现出很好的防除效果,冬前使用的株防效和鲜重防效均在96.2%以上,冬后使用在82.6%—92.2%。【结论】供试的9个大穗看麦娘种群中,发现1个种群对甲基二磺隆、啶磺草胺产生较高抗性,但未发现对唑啉草酯等产生抗性的种群,室内试验和田间试验结果具有一致性。

大穗看麦娘化学防控田间效果评价

大穗看麦娘在欧洲是一种分布广泛、危害巨大的禾本科杂草,在我国仅在台湾有报道分布,但目前在我国黄淮海区域已经有分布,为新的入侵危害杂草,其化学防控技术未见系统报道。本研究特选择小麦田常用防除禾本科杂草的8种除草剂,于2013-2014年度在大穗看麦娘为优势杂草的冬小麦田,分别于冬前、冬季低温及春季小麦返青初期3个时期施药,以期明确各除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果、最佳使用时间及对冬小麦的安全性。试验结果表明,啶磺草胺不同时期施药,对大穗看麦娘均有很好的防控效果,鲜重防效达到97.1%-100.0%;甲基二磺隆在不同时期施药也有很好的效果,在80.1%-98.6%之间;唑啉草酯冬前施药效果优,但冬季低温和春季返青初期施药效果较差,3次施药鲜重防效分别在99.3%-99.9%,74.1%-88.9%和46.2%-75.8%之间;炔草酯、精噁唑禾草灵于冬前施药和冬后返青初期施药效果均较好,效果在81.1%-96.8%之间,但冬季低温施药效果差,防效在41.4%-76.0%之间;其他几种药剂氟唑磺隆、肟草酮、异丙隆3次时期施药对大穗看麦娘效果均较差。

不同密度大穗看麦娘对小麦产量的影响

大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)为麦田恶性杂草,目前在黄淮海冬小麦(Triticum aestivum)主产区麦田有分布、危害。为明确该草对小麦产量影响的特点和程度,2013—2015年在济南市研究了67.5、135.0、202.5 kg/hm^23个小麦播种量下,不同密度大穗看麦娘对小麦产量及其构成因素的影响。结果显示:3种小麦播种量下,大穗看麦娘密度为10株/m^2时小麦产量减产率达10.4%、6.6%、4.6%,草密度各为280、240、240株/m^2时小麦产量减产率为57.3%、62.3%、52.3%。大穗看麦娘对小麦产量构成因素中的穗密度影响最大,其次是穗粒数,对千粒重的影响不显著。小麦播种量67.5 kg/hm^2、草密度为280株/m^2时,小麦穗密度减少57.5%;小麦播种量135.0 kg/hm^2和202.5 kg/hm^2、杂草密度均为240株/m^2时,小麦穗密度分别减少54.6%和36.2%。适时防除和适当密植可有效减轻大穗看麦娘危害。

小麦田大穗看麦娘对精噁唑禾草灵的抗性

为明确小麦田大穗看麦娘对精噁唑禾草灵的抗性水平及产生抗性的机理,采用整株法测定了河南省小麦田大穗看麦娘种群对精噁唑禾草灵的抗性水平,以及细胞色素P450s抑制剂胡椒基丁醚(PBO)对精噁唑禾草灵的增效作用,并通过基因测序技术研究了其靶标ACCase基因的突变位点。结果显示:与敏感种群HN-06相比,抗性种群HN-05对精噁唑禾草灵的抗性倍数为52.2,其ACCase基因存在Ile-2041-Asn和Gly-2096-Ala位点突变;喷施PBO后,精噁唑禾草灵对大穗看麦娘的GR50值(有效成分)为5.4 g/hm^2,表现出明显的增效作用,与未喷施PBO处理的差异倍数为161.3。研究表明,抗性种群HN-05对精噁唑禾草灵已产生高水平抗性,该抗性的产生可能是由于其靶标基因突变和P450s介导的代谢增强同时导致的,即表现出了靶标抗性和非靶标抗性共存的现象。

大穗看麦娘与日本看麦娘的DNA条形码鉴定

大穗看麦娘是我国麦田新发生的恶性杂草,与日本看麦娘苗期形态相近,导致难以识别和有效监测。本研究利用4个DNA条形码候选序列(rbcL、matK、trnH-psbA和ITS2)对13份大穗看麦娘和10份日本看麦娘叶片材料进行分子鉴定,采用Vector NTI分析扩增的DNA序列峰图质量并比对碱基差异,通过MEGA 6.0软件中的K2P模型计算样本种内和种间的双参数遗传距离,采用邻接法构建系统发育树。结果表明,4个DNA条形码序列中仅matK扩增测序结果不理想。日本看麦娘在4种DNA条形码序列中不存在种内差异,大穗看麦娘在rbcL、matK和ITS2序列中无种内差异,仅在trnH-psbA序列中存在7个差异位点。大穗看麦娘和日本看麦娘种间各DNA条形码序列均有差异,trnH-psbA、rbcL、matK和ITS2序列存在的差异位点数分别为6、3、14和28。ITS2的种间平均遗传距离大于rbcL,且具有特异性,适宜用于大穗看麦娘和日本看麦娘的准确鉴定。

冬小麦田大穗看麦娘种群动态及对小麦产量的影响

为明确麦田杂草大穗看麦娘Alopecurus myosuroides的田间种群发生动态规律,采用固定样方和随机样方取样方法于2013—2015年在山东省济南市研究了冬小麦田大穗看麦娘田间种群的萌发和生长动态,并分析了不同密度大穗看麦娘对小麦产量及其构成因素的影响。结果表明:在济南市小麦播后20~40 d为大穗看麦娘出苗高峰期,至11月下旬出苗量占全年出苗总量的97.1%。11月上旬,大穗看麦娘开始出现分蘖,至翌年4月上中旬结束,分蘖数平均每株为6.3个,比小麦多3.1个。3月下旬大穗看麦娘开始拔节,4月中旬平均株高超过小麦,5月下旬平均株高达到75.6 cm,高出小麦2.5 cm。5月上旬大穗看麦娘单茎平均鲜重达到最大为1.7 g,小麦为12.6 g。大穗看麦娘出苗、株高、分蘖和鲜重的变化与小麦变化趋势一致,与时间、温度密切相关。随着大穗看麦娘密度的增加,小麦产量急剧下降,当密度达到420株/m^2时,小麦产量损失率高达65.8%。大穗看麦娘对小麦产量构成因素中的穗密度影响最大,其次是穗粒数,对千粒重影响不显著,当密度为420株/m^2时,小麦穗密度减少55.2%,穗粒数减少26.4%。

3种看麦娘属杂草的种子萌发及出苗特性

农田恶性杂草看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(A. japonicas)和大穗看麦娘(A. myosuroides)的种子萌发及出苗特性仍不甚清楚。本研究采用培养皿法及盆钵法研究了3种杂草种子在不同温度、水势、盐分的萌发特性及不同埋土深度下的出苗特性,旨在为杂草预测预报和综合防治提供理论依据和实践指导。结果表明:日本看麦娘、大穗看麦娘种子在恒温5~30℃、变温5℃/15℃~25℃/35℃,NaCl浓度0~300 mmol·L^(-1)时均可萌发,而看麦娘种子仅在恒温5~20℃、变温5℃/15℃~20℃/30℃、NaCl浓度0~200 mmol·L^(-1)时萌发。3种杂草种子在水势大于-1.0 MPa时均不能萌发;但日本看麦娘较另外两种杂草能够耐受更低水势。抑制看麦娘、日本看麦娘和大穗看麦娘出苗50%的埋土深度分别为2.27、9.26和8.17 cm,表明日本看麦娘和大穗看麦娘出苗能力高于看麦娘。综上,3种杂草种子对温度、水势、盐分及种子所处土层深度均具有较强的适应能力,但日本看麦娘和大穗看麦娘强于看麦娘。3种杂草种子较强的萌发及出苗特性是其在农田造成危害的重要基础;后期应加强对3种杂草的监测,并采用多种措施对其进行综合防治,以防其危害范围和程度进一步扩大。

除草剂的过度使用造成英国经济损失4亿英镑/年

据英国谢菲尔德大学和慈善机构伦敦动物协会(ZSL)的科学家称,杂草对除草剂的抗性问题每年造成英国的经济损失高达4亿英镑。研究人员认为,除草剂的广泛使用导致出现了抗药性大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides),这反过来又使英国损失了数百万的收益。这项研究标志着研究人员首次对正在全英国范围内造成冬小麦减产的大穗看麦娘的抗性问题进行了经济学分析。大穗看麦娘为一年生禾本科杂草,是为害英国主要谷类作物冬小麦的重要杂草,造成冬小麦显著减产,甚至绝收。据估计,每年英国种植者损失的小麦产量高达80万t,约占英国国内小麦消费量的5%。种植者一直在使用除草剂对其进行防除,但是在英格兰的许多地区,抗药性正在成为一个日益严重的问题。

节节麦等三种禾本科杂草对不同性状土壤的适应性

为明确不同性状土壤对小麦田重要的禾本科杂草节节麦Aegilops tauschi、多花黑麦草Alopecurus myosuroides和大穗看麦娘Lolium multiflorum出苗及生长的影响,在盆栽条件下研究了3种禾本科杂草对采自山东省不同区域的24份不同性状土壤的适应性。结果表明,节节麦适应性最强,在所有供试土样中均能正常出苗和生长,出苗率在64.2%~80.8%之间;多花黑麦草也有很强的适应性,在供试24份土样中出苗基本正常,出苗率均在90.1%以上,但有2份土样影响其后期生长的株高、鲜重等生长指标;大穗看麦娘的适应性略差,有4份土样明显影响其出苗,出苗率在32.5%~50.8%之间,在其它20份土样中出苗率均为70.0%左右,有11份土壤影响其生长期株高、鲜重、穗数或结实量。土壤性状中pH是影响杂草出苗及生长的最主要因素,pH小于6.0的强酸土壤和pH大于8.0的强碱土壤均对杂草生长会产生一定影响,另外,黏性土壤质地和高盐分土壤也对杂草生长有影响,其它土壤性状如氮含量、磷含量、钾含量、有机质含量和土壤类型对这3种禾本科杂草出苗及生长无影响。