草甘膦耐药性 - 2008 年最新资料
2008 年，杂草草甘膦耐药性定义
某种植物/杂草遗传到的，能够耐受一种除草剂标准剂量的遗传能力。
权威性在线参考资料与资源
http://www.weedscience.org/in.asp “除草剂耐药性杂草国际调查”（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）旨在对耐药性杂草种类的进化进行检测，并对其影响做出评估。所有已确认新案例均做出列述。问题持续加剧。
澳大利亚、巴西、巴拉圭和美国都报告了新的杂草耐药性问题，包括此前无耐药性记录的一种杂草1。在澳大利亚新南威尔士，发现类黍尾稃草（黍尾稃草）在高粱和小麦等作物中大量生长2。
此外，美国大豆地里的藜属草类（灰菜、白花藜种群）对草甘膦的敏感性低于常规水平也已引起了注意3。
由于具有高效率和低影响的独特双重功效，草甘膦被称为“百年一遇”的除草剂4。如今，颇为讽刺的是，由于杂草耐药性，它的普及性正威胁着其在农业中的重要作用，主要杂草科学家正倡导使用更多样的方法控制杂草生长。这将包括使用文化技术和确保采用结合了不同除草剂模式效用的方法进行杂草控制。
2008 年，问题仍旧持续
近年来的趋势预示，今年还将出现更多耐药性杂草问题1。2006 年记录了 15 次耐药性的爆发，2007 年记录了 9 次。过去几个种植季度已报告了多起案例，很好地说明了这一问题的总体范围和规模。
大多数耐药性的爆发都出现在转基因农作物中，这些作物的除草非常依赖草甘膦。其它爆发都发生在常年密集使用草甘膦的地区。
2008 年，转基因农作物中的耐药性案例，尤其是大豆，已扩展到美国密西西比州多种农作物中的长芒苋（Amaranthus palmeri）以及巴西和巴拉圭的两耳草（Digitara insularis）。2007 年，使用草甘膦作为标准除草方式的非农作物地区也有案例报告，加利福尼亚州的道路旁和捷克共和国铁路沿线的白酒草属（加拿大乍蓬、杉叶藻和紫莞科植物）也产生了耐药性。
产生草甘膦耐药性的杂草通常拥有复杂和多样的基因，这为其产生耐药性基因创造了极大的机会。目前观察到的第一种草甘膦耐药性种类瑞士黑麦草是一种很好的示例，其它还有小蓬草（加拿大乍蓬和杉叶藻）和苋科植物（水麻）（表 1）。而大面积萌芽是另一种特性。水麻已成为美国密苏里州的一个严重问题，部分种群已对多种除草剂效用模式产生耐药性。由于水麻花粉很小，比玉米花粉小 10 倍，可以传播至 1 公里外，正如密苏里州农学家 Julie Abendroth 所说“花粉传播是产生耐药性的重要因素——如果你进行了良好的控制，但你的邻居没有，依旧不能解决问题”5。
表 1. 经官方确认存在草甘膦耐药性的杂草种群1
| 杂草种类 | 常用名 | 出现的国家/地区 | 首次记录 |
|---|---|---|---|
| 禾草类 | |||
| 瑞士黑麦草（Lolium rigidum） | 瑞士黑麦草（Rigid ryegrass） | 澳大利亚、欧洲、美国、南非 | 1996 |
| 蟋蟀草（Eleusine indica） | 牛筋草（Goosegrass） | 马来西亚 | 1997 |
| 多花黑麦草（Lolium multiflorum） | 意大利黑麦草（Italian ryegrass） | 南美洲、美国、西班牙 | 2001 |
| 假高粱（Sorghum halepense） | 强生草（Johnsongrass） | 阿根廷、美国 | 2005 |
| 马唐属草（Digitaria insularis） | 两耳草（Sourgrass） | 南美洲 | 2006 |
| 芒稷（Echinochloa colona） | 光头稗（Jungle rice） | 澳大利亚 | 2007 |
| 类黍尾稃草（Urochloa panicoides） | 黍尾稃草（Liverseedgrass） | 澳大利亚 | 2008 |
| 阔叶杂草定义 该类杂草为“阔叶”，与禾本类杂草的“窄叶”相对。也被称为拥有两个子叶的双子叶植物，而作为“单子叶植物”的杂草则只有一个子叶。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。 | |||
| 加拿大蓬（Conyza canadensis） | 加拿大乍蓬（Horseweed） | 南非、西班牙、南美洲、美国 | 2000 |
| 香丝草（Conyza bonariensis） | 野塘蒿（Hairy fleabane） | 南非、西班牙、南美洲、美国 | 2003 |
| 车前草（Plantago lanceolata） | 长叶车前（Buckhorn plantain） | 南非 | 2003 |
| 豚草（Ambrosia artemisiifolia） | 普通豚草（Common ragweed） | 美国 | 2004 |
| 三裂叶豚草（Ambrosia trifida） | 大猪草（Giant ragweed） | 美国 | 2004 |
| 野苋（Amaranthus rudis） | 长芒苋（Palmer amaranth） | 美国 | 2005 |
| 野苋（Amaranthus rudis） | 普通水麻（Common waterhemp） | 美国 | 2005 |
| 白苞猩猩草（Euphorbia heterophylla） | 柳叶大戟（Wild poinsettia） | 巴西 | 2006 |
最近的研究已证实杂草以两种方式获得耐药性。在部分情况下，草甘膦在被喷洒叶片外至生长点的效用极低6。这种情况常常出现在瑞士黑麦草和加拿大蓬中。在其它耐药性种群中，通常被草甘膦抑制的 EPSP 合酶通过一种单一氨基酸突变而获得细微的改变，从而降低了敏感度，如多花黑麦草和瑞士黑麦草7，8。
为何草甘膦效用降低，农民和杂草科学家从中获得了哪些如何避免杂草耐药性的经验教训？
经验教训
一流杂草耐药性专家 Steve Powles 教授 - 西澳大利亚除草剂耐药性计划主任最近对已知草甘膦耐性杂草的资料，以及如何克服这一问题进行了研究9。
Powles 认为，在广泛使用了 20 多年草甘膦后才注意到耐药性杂草，主要有两个原因。首先，因为草甘膦的应用在适宜杂草生长的土壤中没有残留影响。其次，它是多样杂草控制系统中唯一被使用的部分，而该系统还涉及其它控制方法：机械、种植和各种可选择的除草剂。使用不同方法旨在通过其它方式确保清除任何使用草甘膦后残留的杂草。
密集使用单一除草剂效用模式，最终一定会产生耐药性杂草。然而，耐药性杂草幸存和繁茂生长的机会通过耐草甘膦转基因作物的成功得以成倍增加，而这些作物仅依赖草甘膦除草。这种单一的除草系统对农民来说成本很低，但时间已清楚证明它已遭到滥用。同样，拥有包括防止土壤侵蚀定义
固体物质（土壤、泥浆、岩石及其他颗粒）的移位，其原因通常是向下或顺坡运动造成的流动介质（像风、水或冰）。
权威性在线参考资料与资源
http://soilerosion.net/ 该土壤侵蚀网站（Soil Erosion Site）汇集了有关土壤侵蚀的可靠信息，其来源包括多种学科和资源。它旨在为那些希望更多了解土壤流失和土壤保护的人们提供可靠网络资源。、封存有机物质和节约燃料等多种益处的免耕定义
它也称作“保护性耕作”或“免耕作”，它是每年种植作物的一种方式，它通过免除拖拉机拉动工具进行的土壤耕耘进而避免对土壤的破坏。
权威性在线参考资料与资源
http://www.no-till.com/ 免耕耕作方式的在线信息门户网站。系统变得更受欢迎，但也意味着杂草没有使用耕作方式进行填埋10。
另一位澳大利亚杂草耐药性“权威” - Chris Preston 教授（阿德莱德大学）今年夏天前往美国阿肯色州，对所见的草甘膦耐药性长芒苋（Palmer amaranth）进行了评论：“这里的农民种植转基因农作物，将草甘膦用作唯一的除草剂，同时不再采用耕作填埋方式。在这一系统中，唯一真正控制杂草的就是草甘膦。这样的情况持续十年就会出现问题。”11
解决方案
I在澳大利亚新南威尔士，今年的耐药性黍尾稃草发现与去年对芒稷（谷场草和光头稗）耐药性的证实一致。当地杂草科学家强调了综合杂草治理（IWM）的必要性，包括不同的除草剂效用模式，以满足所需的多样化。“综合杂草治理就如一张保险单。”第一产业部杂草专家 Andrew Storrie 说：“要么现在支付小额保费采用 IWM，要么承担日后除草剂耐药性出现时支付更多保费的风险。”2
Preston 今年夏天旅美期间对名为结实控制的新技术进行了评论。这涉及到转换为种植蜡状叶片作物，如豌豆或扁豆，并且在季度晚期喷洒百草枯类产品。农作物中的耐药性杂草将在结实和补充土壤种子库之前被杀死。喷雾将会减少农作物产量，但农民也因此减少了因草甘膦耐药性杂草问题带来的损失11。
其它澳大利亚研究者已开发了 IWM 电脑效用模式。持续 30 年的模拟显示，使用 IWM 可以防止草甘膦耐药性杂草在转基因棉花中生长12。有关了解如何使用模拟模式减少美国转基因棉花中长芒苋（Palmer amaranth）耐药性增长的著作即将发表。这表示引进多种应用模式是关键。仅单一地使用草甘膦，最坏的情况是仅在 4 年内就导致耐药性长芒苋（Palmer amaranth）。
在美国，俄亥俄州大学杂草专家 Mark Loux 教授称，2008 年夏季在俄亥俄州的转基因大豆地中见到的多数杉叶藻（加拿大蓬）都具有草甘膦耐药性13。Loux 强调了在种植农作物之前计划清除抗草甘膦杉叶藻以及必须在农作物新芽遮盖杂草前防止杂草生长的重要性。他已经发现，最好的选择是在百草枯中添加残余除草剂和 2,4-D 酯，并使用这种混合药剂清除还处在团棵期的杉叶藻。
堪萨斯州大学分部代理商 David Hallauer 也主张尽早解决杉叶藻等问题杂草，尤其是如果怀疑其有耐药性，在秋季使用阿特拉津（atrazine）而不是等到春天进行清除14 添加辅助剂和百草枯或结合液体氮肥使用将增加灼烧性灭草功效。当然，要注意残余除草剂的使用，以确保没有浸析定义 水溶性物质向下经过土壤进入地下水的自然过程。 权威性在线参考资料与资源 http://www.agr.gc.ca/nlwis-snite/index_e.cfm?s1=pub&s2=hs_ss&page=16 加拿大农业部（Agriculture and Agri-Food Canada）网站一篇名为《我们的土壤健康》（The health of our soils）帖子中的章节。问题或在种植作物时造成损害。利用百草枯进行萌芽后计划能避免有关浸析的担忧，还具有可立即种植任何新作物的优点。
先前作物中的免耕作物也是杂草问题，如果它们来自耐草甘膦作物，就需要替代控制方法。俄亥俄州的 Loux 及其在伊利诺斯大学、宾夕法尼亚大学和普渡大学的同事已经发现，百草枯作为 Gramoxone Inteon（添加或不添加嗪草酮）是控制苗高达 25 厘米的免耕玉米的最佳选择，虽然最佳结果是苗高不超过 15 厘米15。可替代的非选择性除草剂定义 一种用于清除所有杂草的化学产品（一年生或多年生草和阔叶杂草）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/ 有关除草剂及杂草的宝贵现代信息资源，由爱荷华州立大学（Iowa State University）提供。草铵膦（glufosinate）（Liberty）仅对极小的种苗有效。
参考资料
- “国际抗性杂草调查”网站 http://www.weedscience.org/in.asp
- http://bombala.yourguide.com.au
- Westhoven AM、Davis VM、Gibson KD、Weller SC 和 Johnson WG（2008）。田间出现对草甘膦耐药性增强的草甘膦耐药性加拿大乍蓬（加拿大蓬）、普通灰菜（藜属草类）和大猪草（三裂叶豚草）系群。《杂草技术》，22，（3），544-548
- Duke SO & Powles SB（2008）。《草甘膦：百年一遇的除草剂》《害虫防治科学》，64，319-325
- http://agebb.missouri.edu/news/ext/showall.asp?story_num=4597&iln=52
- Preston C & Wakelin AM（2008）。《变异除草剂易位模式的草甘膦耐药性》《害虫防治科学》，64，372-376
- Jasieniuk M、Ahmad R、Sherwood AM、Firestone JL、Perez-Jones A、Lanini WT、Mallory-Smith C 和 Stednick Z（2008）。《加利福尼亚具草甘膦耐药性的意大利黑麦草（多花黑麦草）：分布、对草甘膦的反应以及变异目标酶的分子证据》《杂草技术》，56，（4），496-502
- Simarmata M & Penner D（2008）。加利福尼亚瑞士黑麦草（Lolium rigidum）的草甘膦耐药性基础《杂草技术》，56，（2），181 - 188
- Powles SB（2008）。《世界各地变异草甘膦耐药性杂草：经验教训》《害虫防治科学》，64，360-365
- Vila-Aiub MM、Vidal RA、Balbi MC、Gundel PE、Trucco, F 和 Ghersa, CM（2008）。《南美农作物种植系统中的草甘膦耐药性杂草：概述》《害虫防治科学》，64，366-371
- http://deltafarmpress.com/cotton/resistant-pigweed-0925/
- Werth JA、Preston C、Taylor IN、Charles GW、Roberts GN 和 Baker J（2008）。《控制澳大利亚草甘膦耐药性棉花产品系统的风险》《害虫防治科学》，64，417-421
- http://www.wnewsj.com/
- http://www.hpj.com/archives/2008/oct08/oct13/
- http://corn.osu.edu/story.php?setissueID=230&storyID=1435
定义 用于生产生质燃料的作物。目前，像玉米、甜菜籽、油菜和大豆等粮食作物被用来生产生质燃料。在巴西，从甘蔗中直接提取乙醇。印度为了生产生质柴油，大力推广麻风树的种植。油棕是另外一种生质柴油来源。在与碳动力工厂相邻的含盐水池里面可种植能生产生质燃料的藻类植物，以吸收工厂的二氧化碳排放。生质柴油作物更应种植于不利于粮食作物生长的地带（如：边际用地、盐碱地、荒地等），以避免和粮食生产形成不必要竞争。 权威性在线参考资料与资源 http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO 是欧洲及美国学术和产业合作伙伴联合进行的一个项目，旨在确认植物科学研究的继续投资领域，以期推动作物作为原料在生质燃料及其他生质产品方面的应用。