纽约州抗草甘膦水麻在抗麦草畏大豆田中的综合治理策略研究

《Weed Technology》：Control of Glyphosate-Resistant Waterhemp (Amaranthus tuberculatus ) in Dicamba -Resistant Soybean in New York

本研究针对纽约州大豆田中日益严重的抗草甘膦(GR)水麻问题，系统评估了芽前(PRE)、芽后(POST)、PRE fb POST及PRE fb行间中耕(RC)等不同除草策略的防控效果。结果表明，双次施药策略(PRE fb POST)及PRE fb RC能显著降低GR水麻密度和生物量，提高大豆产量，为NY地区GR水麻的可持续治理提供了有效方案。

　　

在广袤的农田生态系统中，一种名为水麻(Amaranthus tuberculatus)的恶性杂草正悄然成为威胁大豆生产的主要"杀手"。这种原产于美国大平原地区的夏季一年生阔叶杂草，凭借其独特的生物学特性——雌雄异株、超强繁殖力（单株可产25万至100万粒种子）以及超长的出苗期（5月至9月），迅速成为美国中西部大豆产区最令人头疼的杂草之一。更令人担忧的是，水麻展现出惊人的适应能力，已对包括草甘膦在内的七大类除草剂产生抗性，这使得传统除草策略面临严峻挑战。

近年来，抗草甘膦水麻的"势力范围"不断向东扩张，纽约州和康涅狄格州相继报道了其入侵踪迹。截至研究开展时，纽约州已有25个县发现了水麻种群的身影。这种迅速蔓延的趋势可能与受污染的动物饲料、鸟食、农机具跨区域流动等因素密切相关。对于纽约州的大豆生产者而言，这无疑是一个新的挑战：一方面，水麻的强竞争力可导致大豆减产高达43%；另一方面，该州注册使用的除草剂种类相对有限，且许多农户仍依赖单次草甘膦施药的除草方式，这进一步加速了抗性杂草的演化。

面对这一严峻形势，康奈尔大学的研究团队开展了一项针对性的田间试验研究，旨在为纽约州大豆生产者提供科学有效的抗草甘膦水麻防控方案。该研究发表于《Weed Technology》期刊，系统比较了不同除草策略在抗麦草畏大豆田中对GR水麻的防控效果。

研究人员于2019和2020年在纽约州滑铁卢附近的两个田间试验点开展了随机区组设计试验，评估了13种除草方案（包括PRE、POST、PRE fb POST及PRE fb RC）对GR水麻的防控效果及大豆产量的影响。主要技术方法包括：田间试验设计（随机区组设计，4次重复）、杂草密度监测（使用0.25 m²样方计数）、生物量测定（65°C烘干5天）、产量评估（手工收获3.3米行长大豆）以及统计分析（SAS 9.3的PROC MIXED程序，Fisher's保护性LSD检验）。

2019生长季结果

在6周芽后(WAPRE)时，乙草胺、丙炔氟草胺、乙草胺+氟磺胺草醚+噻吩磺隆、唑草酮+磺胺草唑+噻吩磺隆、氯嘧磺隆+丙炔氟草胺+噻吩磺隆以及S-异丙甲草胺+磺胺草唑+噻吩磺隆等PRE处理显著降低了GR水麻密度（1-40株 m^-2），而对照区密度高达231株 m^-2。至8 WAPRE/2周芽后(WAPOST)时，所有双次施药策略（PRE fb POST）均将水麻密度控制在2-13株 m^-2，显著低于对照（160株 m^-2）。在生物量抑制方面，乙草胺+氟磺胺草醚+噻吩磺隆PRE处理及所有双次施药策略表现出色，生物量抑制率达97%以上。大豆产量方面，双次施药策略及乙草胺+氟磺胺草醚+噻吩磺隆PRE处理获得了最高产量（2,634-2,936 kg ha^-1）。

2020生长季结果

与2019年类似，多数PRE除草剂在6 WAPRE时显著降低了GR水麻密度。值得注意的是，双次施药策略和PRE fb RC在8 WAPRE/2 WAPOST时将水麻密度控制在1-46株 m^-2，远低于对照（104株 m^-2）。生物量抑制方面，乙草胺+氟磺胺草醚+噻吩磺隆PRE处理、所有双次施药策略及POST单独处理均实现了79-99%的抑制效果。大豆产量结果显示，双次施药策略、噻吩磺隆、乙草胺+氟磺胺草醚+噻吩磺隆以及唑草酮+磺胺草唑PRE处理获得了最高产量（3,343-4,244 kg ha^-1）。

研究结果表明，双次施药策略（PRE fb POST）和PRE结合行间中耕(RC)能够为纽约州抗麦草畏大豆田中的抗草甘膦水麻提供持续有效的防控。这一发现具有重要的实践意义：首先，它为大西洋中部和东北部地区面临类似挑战的生产者提供了可操作的防控方案；其次，研究证实了非化学防控措施（如行间中耕）在抗性杂草治理中的潜在价值，为构建更加可持续的杂草综合治理策略提供了科学依据。

值得注意的是，该研究也揭示了纽约州与中西部州在除草剂登记政策上的差异对防控策略选择的影响。由于磺胺草唑等有效成分在纽约州尚未获准登记，当地生产者可选择的除草剂组合相对有限，这凸显了区域特异性研究的重要性。此外，尽管含有麦草畏的低挥发性制剂目前已不再被批准在抗麦草畏大豆上使用，但本研究提供的学术见解仍对未来抗性治理策略的制定具有参考价值。

这项研究不仅为纽约州大豆生产者提供了具体的技术指导，更重要的是强调了基于多重作用机理的除草策略在延缓抗性演化中的关键作用。随着抗性杂草问题的日益复杂化，这种结合化学与非化学措施的综合治理思路，将为农业生产的可持续发展提供重要支撑。