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除草剂在为农业生产带来经济效益的同时,杂草抗药性问题日益严峻。稗草是稻田最重要的禾本科杂草物种,丁草胺是酰胺类稻田除草剂代表性品种之一。本文以采自我国优势水稻产区的稗草种群为研究对象,采用培养皿滤纸法和整株生物测定法测定了稗草种群对丁草胺的敏感性,研究了稗草对丁草胺抗药性发展动态,从主要代谢酶(GSTs)、保护性酶活性、赤霉素水平的变化等角度探讨了稗草对丁草胺的抗性机制,并研究了抗药性稗草生物型对丙草胺和异丙甲草胺的交互抗药性,筛选获得了防治药剂新配方。主要结果如下:监测明确了我国不同稻区稗草对丁草胺的相对抗性程度。以整株生物测定法测定以采自全国12个省24个市县的稗草对丁草胺的敏感性,结果表明稗草对丁草胺开始出现抗药性生物型,以采自海南乐东的稗草生物型(V24)作为相对敏感性种群(ED50=160.07 g a.i/ha),稗草对丁草胺的相对抗药性指数(RI)为1.01–10.61,以采自吉林长春(V7)稗草种群的抗药性程度最高,RI为10.61,其次分别是采自湖南娄底(V17)、山东东营(V8)、广东五华(V21)、广东梅县(V20)、重庆(V4)和广东龙川(V22)种群,RI分别为8.34、7.15、6.92、6.68、5.57和5.19;其余地区稗草种群所测的RI值均在5以下。部分稗草种群产生了高水平的抗药性,大部分稗草种群产生了低到中等偏上水平的抗药性,且丁草胺、丙草胺及异丙甲草胺之间存在交互抗药性。研究比较了稗草丁草胺相对敏感和抗性生物型的生理生化特征。以滤纸法和整株生物测定法检测同一地区的抗性指数略有不同,但整体趋势相同。不同地区稗草对丁草胺的敏感性存在差异。在非竞争条件下,稗草相对敏感种群的鲜重、株高都明显高于相对抗性生物型,但千粒重低于相对抗性种群。在稗草针期到3叶期左右,稗草相对抗性种群体内谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性明显升高,相对抗性生物型的GST活性最高是相对敏感生物型的1.63倍,GST活性增强可能是相对抗性稗草种群对丁草胺代谢解毒能力增强的重要机制。外源赤霉素(GA3)能显著诱导稗草丁草胺相对敏感种群幼芽的伸长,丁草胺与GA3混合处理后表现拮抗作用,多效唑与丁草胺混用后表现协同增效作用。稗草丁草胺相对抗性种群中可溶性糖含量和α-淀粉酶活性均显著高于相对敏感种群,推测在稗草种子萌发到1叶期,相对抗性稗草内源赤霉素含量的相对增加可能有助于抗药性的形成和发展。丁草胺处理后,稗草相对敏感种群受到氧化胁迫作用较小,而抗药性种群受到更严重的氧化胁迫。不同抗性与敏感性稗草生物型之间的CAT及T-SOD活性变化不规律,推测丁草胺未直接对CAT和SOD活性产生影响。稗草相对抗性种群的谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)在丁草胺处理后前期发挥了主要作用,而POD则在后期起到主要的保护作用。筛选获得了防除抗丁草胺稗草的药剂新配方。试验结果表明,莎稗磷、二氯喹啉酸、异丙甲草胺及吡嘧磺隆对稗草生物型(V17)的防除效果较差,可能出现了多抗性现象。丁草胺+噁草酮、五氟磺草胺+丁草胺、苯噻酰草胺+噁草酮或五氟磺草胺+乙氧磺隆两两适宜比例混配,可有效防除稗草丁草胺相对抗性种群,如五氟磺草胺与丁草胺混用防除稗草丁草胺相对抗性种群的推荐最佳配比为10 g a.i./hm2+450~600 g a.i./hm2,即有效成分比例为1:(45~60)。本研究明确了现阶段我国水稻田稗草种群对丁草胺的抗药性水平与分布状况,以及部分种群对同类除草剂的交互抗药性水平,提出了评估稗草对丁草胺抗药性程度的参考标准,筛选出了部分有效防控抗丁草胺稗草种群的单剂和混剂,研究探讨了稗草对丁草胺的抗药性机理,发现了赤霉素水平对丁草胺抗性形成的相关性。这些结果为预防治理稗草丁草胺抗性,指导稻田除草剂的科学使用提供了重要依据。