巴西除草剂抗性问题和综合管理策略

日期:07-20-2021

世界农化网中文网报道： 杂草处理效率低下可能会严重损害农作物，造成重大经济损失。目前的挑战是杂草对除草剂的抗药性，因为除草剂不再能达到令人满意的控制效果，这给农民带来了更高的成本。

       

佩德罗·雅各布·克里斯托福列蒂（Pedro Jacob Christoffoleti）向AgriBrasilis撰写了有关杂草对除草剂的抗性以及农民如何应对的文章。

       

Christoffoleti是“Luiz de Queiroz”- USP农业学院的农学家，杂草科学博士，ESALQ-USP教授，PJC农艺咨询公司研究员、推广员和顾问。

       

巴西杂草管理的目标是减少对作物潜在产量的负面干扰。为此，我们采取了综合管理措施，例如文化、机械和物理手段。除草剂由于其方便性和适宜的成本，是传统农业实现这一目标的主要工具。然而，该工具必须有效使用，并具有广泛的杂草种类控制、选择性，并考虑经济和环境可持续性。

       

2019年，巴西共消耗除草剂技术产品369,578.94吨（IBAMA，2020年），占全国植物检疫产品销售总量的59.56%。在销量最多的品种中，草甘膦排名第一，总量为217,592.24吨，其次是2,4-滴，总量为52,426.92吨。排在第5位的除草剂是莠去津，2019年使用量为23,429.38吨。

       

相反，巴西的农业食品产量也出现了惊人的增长。巴西农业发展的两个最有说服力的指标是产量和产量。从1975年到2017年，谷物产量从3800万吨增加到2.36亿吨，增长了六倍多，而种植面积仅增加了一倍。通过水稻，豆类，玉米，大豆和小麦的平均产量的变化可以看出，与面积增长相比，产量增长更大。

       

在巴西的农业环境中，几乎整个地区都使用抗草甘膦的转基因作物，杂草对除草剂的抗性已成为其管理的主要挑战。巴西已经记录了53例前所未有的杂草对ACCase、ALS、EPSPS、photosystem Ⅰ和Ⅱ、Protox（PPO）和合成生长素的抗性。最令人担忧的无疑是19例抗草甘膦案例，其中9例是多重抗药性。在抗草甘膦的杂草种类中，我们重点介绍了苋菜、紫茎泽兰、龙眼草、康乃馨、加拿大一枝黄花、苏门答腊、岛叶地黄、棘球绦虫、印度香茅、大戟和黑麦草（Heap，2021）。

巴西抗除草剂杂草的相关案例

       

2003年在巴西南里奥格兰德州的多年生黑麦草中发现了第一例抗草甘膦的案例，其次是2005年的康乃馨。

       

第一个多重耐药性病例也是在2010年发现的，ACCase和草甘膦抑制剂都有耐药性的黑麦草。最令人担忧的案例发生在2017年，对5种作用机制产生了抗药性，即苏门答腊草，对草甘膦、敌草隆、百草枯、2,4-滴和红花灭草灵除草剂产生抗药性。（Heap，2021年）

       

但是，目前最困扰种粮农民的，除了苋属、野苋属3种杂草外，还有岛叶决明的抗药性。

       

杂草对抑制ALS的除草剂的抗性可追溯到1993年，当时我有机会证实鬼针草对这种作用机制的抗性，后来在白苞猩猩草的研究中也有报道。然而，转基因抗草甘膦的引入解决了这个问题。同样，自1992年以来在车前草（Urocholoa plantaginea）中检测到的草对ACCase抑制剂的抗性（这是过去的一个主要问题）也被GMOs解决了。

      

 然而，目前抗草甘膦已成为一个问题，特别是当与ALS和ACCase抑制剂结合使用时。在这种情况下，推荐控制方案更为复杂。甚至在对敌草隆、红花酸、草甘膦、氯嘧磺隆和百草枯有抗药性的苏门答腊种群中也发现了这5种作用机制。对草甘膦有抗性的苋菜也对ALS抑制剂有抗性。很明显，用草甘膦都难以控制的杂草肯定很难控制。

       

此外，马托格罗索州还受到了巴西的一种外来杂草A. palmeri的入侵，由于该州农业部采取了有效的遏制措施，其扩散得以推迟。

       

另一方面，苋菜在巴西已经适应生长了，南部抗药性种群的存在也让农民担忧。自2009年以来，印度鹅草（牛筋草）被检测出ACCase抑制剂具有抗药性，最近又被检测出对草甘膦具有种群抗药性。

       

灌木状假纽扣草（Permacoce verticillata L.）一直是对种粮农民的主要挑战，尤其是在北部/东北部和塞拉多地区（巴西萨瓦纳）。这种杂草的分类很难，许多研究人员将其归类为植物学垂直草。有迹象表明，其他物种更难控制。除对草甘膦的耐受性外，2,4-滴类除草剂也不能控制这种杂草，其甚至对草甘膦有拮抗作用。

       

农民们所面临的另一个问题是禁止在大豆收获前施用百草枯，这反映了对杂草抗性的管理和预防。此措施负责清除后期的侵染杂草。替代品要么是市场上的低可用性，要么是具有不同作用机制的其他除草剂。

       

它还涉及从以前作物的自生植物的控制。大豆之后是玉米或棉花，而这3种作物通常都应用为抗草甘膦的品种，这使得大豆的管理复杂化。 

杂草抗性的防治

       

采取积极主动的策略无疑是避免杂草抗性问题进一步演变为生产系统的最佳方法。尽管如此，这个问题已经对许多农民的财产产生了影响，需要采取应对措施。

       

在最佳战略中，必须有多样化的作物和除草剂。这一策略减少了被迫抵抗杂草种群的选择压力。

       

巴西的一些地区有种植的可能性，每年最多可收获2.5季，这可以实现作物多样化，这当然是主动预防措施和抗除草剂杂草管理的基础。

       

然而，这一系统最重要的方面是在第2次收获后的冬季淡季留下覆盖物，就像在巴西中部和北部那样，在巴西中部和北部，臂形草可以在这一过程中发挥基本作用。

       

另一种有助于农民抑制抗除草剂杂草的管理方法是将2次收获的玉米与乌龙草混合，这有利于在休耕期间在土壤表面形成秸秆。因此，在一个防止与其他植物竞争的系统中种植臂形草和玉米，同样在玉米收获后，臂形草可以保持植被，直到形成足够的生物量，之后在秸秆干燥后，它抑制了对除草剂具有抗性的杂草。

       

巴西采用的第2种做法有助于减缓甚至有效地控制抗除草剂杂草，即便用与抗草甘膦的转基因生物相关的苗前/苗后除草剂也是有效的。当除草剂应用于杂草发生前的杂草时，除草剂可以控制种子，促进作物的竞争优势，在杂草之前出现，避免早期竞争（甚至于杂草会出现在作物生长之前）。除使选择性除草剂在苗后的应用更加灵活外，苗前除草剂还提供了多样化的作用机制。

       

然而，在这种实践中，农民必须了解在免耕制度下除草剂在土壤和秸秆上的某些行为，否则可能会面临除草剂选择性和效率问题。这就是为什么目前这种做法的普及率仍然很低的原因。我们需要在现有技术中提出新技术或创新，主要是关于除草剂联用和配方的新技术或创新，以便使用残留除草剂逐渐成为管理抗药性杂草的有效工具。

       

巴西也引进了新的转基因生物，比如抗生长素除草剂。从农业的角度来看，这无疑将有助于管理系统中的双子叶植物抗性杂草，然而，我们需要克服这些技术带来的挑战，包括应用技术的最佳实践以及漂移和挥发问题。

       

防止产生抗除草剂的杂草种子当然是农民考虑的一项措施，尽管这很难执行。农田边缘或道路可作为抗杂草扩散的来源。此外，考虑到巴西是一个具有大陆规模的国家，在全国范围内运输机械和设备需要更好的规划，以避免抗药性杂草的扩散。同样，与巴拉圭和阿根廷等其他粮食生产国的边境一直是该国抗药性杂草进入的重点。例如，引进的两耳草（马唐属草）和绿苋（绿穗苋）。对于抗除草剂杂草的预防和管理的生产系统的建议很简单：系统多样性。多样性意味着除草剂的使用不仅具有不同的作用机理，而且作物也不同，单一栽培并不能很好地实现这一目标。遵循最佳耕作实践有助于产量的可持续性。

       

“农民朋友们，实行轮作，使用不同作用机制的除草剂，遵循推荐剂量，并在收获后进行控制，以避免丰富杂草种子的抗性库。采取预防措施。”

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