除草剂抗性问题一直伴随着除草剂的使用和发展,挑战着除草剂的使用,也″激励″着除草剂的开发。
1、 全球抗性杂草概况
经Weedscience网站统计,截止目前,全球共发现530个除草剂抗性案例。涉及272种杂草(其中155种双子叶、117种单子叶),168种除草剂(31个除草剂作用机制中占21个);分布在72个国家,共100种作物田中。
图1 全球抗性杂草(抗性案例)历年增长趋势
截止2023年,各类作用机制的除草剂抗性杂草数量:抗乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂除草剂的杂草数量最多,为174种;其次依次为光合系统Ⅱ(PSⅡ)抑制剂、烯醇丙酮莽草酸磷酸合成酶(EPSP)抑制剂、乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂、生长素类似物除草剂、光合系统Ⅰ(PSⅠ)电子转移除草剂、微管组装抑制剂,抗性杂草数量分别为87、59、51、44、33、12种。
而同一种杂草存在多个除草剂抗性的趋势也愈发严重。截止2020年,248种杂草对2种及2种以上作用机制的除草剂产生抗性,占比94.66%。对2-5种作用机制的除草剂产生抗性的杂草数量分别为104、54、32和19种。其中,硬直黑麦草和早熟禾对12种作用位点的除草剂已经产生抗性。
图2 各作用机制的除草剂抗性杂草历年增长趋势
图3 多重抗性的杂草历年增长趋势
图4 多重抗性的杂草(TOP15)
从统计数据可以看出,已产生抗性杂草最严重的科为禾本科。共92种抗性杂草;其他位列前10的抗性杂草科依次为菊科、十字花科、莎草科、苋科、蓼科、玄参科、泽泻科、藜科和石竹科。分布最多的作物田为小麦田,统计有85种杂草已产生抗性,其次为玉米田、水稻田、大豆田等。
图5 发生抗性杂草的科(TOP10)
图6 作物田发生抗性杂草数量(TOP10)
莠去津、草甘膦和苯磺隆是抗性问题最严重的三个除草剂,分别已发现66、59和48种杂草对其产生抗药性。其次还有咪唑乙烟酸、甲氧咪草烟、甲基碘磺隆钠盐、甲磺隆、氯磺隆、精噁唑禾草灵、百草枯、苄嘧磺隆、西玛津、噻吩磺隆、啶磺草胺和甲基二磺隆。
图7 除草剂各有效成分已产生抗性杂草数量(TOP15)
2、 我国抗性杂草概况
Weedscience网站统计了我国1990年-2023年报导的抗性杂草发生案例,共51个。主要发生的抗性杂草有日本看麦娘、反枝苋、稗草(原变种)、菵草、雨久花、野慈姑、播娘蒿、小飞蓬、猪殃殃、荠菜、麦家公、看麦娘、牛繁缕、鸭舌草、马唐、繁缕、牛筋草、硬草、千金子、铁苋菜、通泉草、稗草(西来稗变种)、棒头草、大巢菜、多花水苋菜、黑麦草、水稗。其中抗性较为严重的是稗草和日本看麦娘。
主要分布于小麦、冬小麦、水稻、棉花、玉米、大豆田及非耕地中。主要分布在水稻和小麦田中。
产生抗性较多的除草剂包括苯磺隆、苄嘧磺隆等ALS除草剂,及炔草酯、精噁唑禾草灵等ACCase除草剂。
表1 中国抗性杂草案例
本文数据翻译和总结自https://weedscience.org/Home.aspx
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