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自从1983年成功地获得转基因植物以来,转基因抗除草剂作物种植面积一直占居主要地位,其中油菜仅次于大豆、玉米、棉花而居世界第四位。加拿大油菜种植面积仅次于中国与印度而居第三位。
一、抗除草剂油菜的发展
加拿大是种植抗除草剂油菜最早的国家,早在20世纪80年代便推广种植抗三氮苯类除草剂油菜,因产量问题,推广速度缓慢。从转基因抗除草剂油菜创制成功后,其种植面积迅速扩大。目前大面积种植的是抗草甘膦、抗草铵膦及抗咪唑啉酮油菜。农民已经完全接受此项新技术,因为它促使种植业能够成功地防治杂草,降低除草剂用量及其在土壤中的残留,减少除草剂混用及多次处理。
1996年抗除草剂油菜种植面积仅占油菜种植总面积的10%,其中6%抗咪唑啉酮、3%抗草铵膦、1%抗草甘膦;而2000年,抗草甘膦油菜种植面积则增至油菜总面积的40%,抗草铵膦与抗咪唑啉酮油菜分别占15%与25%;2001年油菜种植面积400万hm2,其中80%是抗除草剂品种,在此抗性品种中,抗草甘膦47%、抗咪唑啉酮2%、抗草铵瞵13%、抗溴苯腈<1%。
二、油菜田除草剂的变化
1995—2000年加拿大油菜田每公顷除草剂用量下降42.8%,而传统油菜田从1996—2000年除草剂活性成分用量则增加29.5%,而同一时期,抗除草剂油菜田除草剂每公顷用量从1996年的0.36kg活性成分下降至2000的0.29kg;1996—2000年传统油菜田除草剂平均用量为每公顷0.69kg活性成分,显著高抗除草剂油菜田为0.34kg。
种植抗除草剂油菜后,油菜田所用除草剂类型也显著变化。1995年在加拿大大约60%油菜面积使用氟乐灵或乙丁烯氟灵。而草甘膦、草铵膦、咪唑乙烟酸与西玛津合计使用不到油菜总面积的5%;然而,2000年,70%的油菜种植面积使用草甘膦,12.5%用草铵膦,16.6%用咪唑乙烟酸,12.3%用甲氧咪草烟,而乙丁烯氟灵和氟乐灵使用面积仅6.6%和5.2%。
三、油菜田除草剂的环境效应
从推广种植抗除草剂油菜后,除草剂用量显著下降,1955年油菜田所用除草剂均为芽前土壤处理剂,如氟乐灵与乙丁烯氟灵,用量约0.8kg/hm2,然后在苗后还需要使用胺苯磺隆或稀禾定、精恶唑禾草灵、精吡氟禾草灵及二氯吡啶酸。而种植抗除草剂油菜后,所用除草剂品种显著减少,主要是草甘膦(推荐剂量0.3kg/hm2)、咪唑乙烟酸(0.015)、甲氧咪草烟(0.015)及草铵膦(0.3),它们的用量均低于氟乐灵与乙丁烯氟灵,因为这些除草剂能有效防治大多数杂草,故不需与其他除草剂品种混用来扩大杀草谱。1996年与1997年,70%抗除草剂油菜仅使用1次除草剂,因此,从1996年起,油菜田除草剂使用次数减少,而且用低用量除草剂品种取代了氟乐灵与乙丁烯氟灵。由此可知,抗除草剂油菜的推广种植促使单位面积除草剂用量显著下降,投入环境中的除草剂数量大大减少。
四、抗性基因的释放与自生油菜的防治
在加拿大,与油菜相关的野生植物有芜菁、芥菜、野萝卜等。野萝卜是加拿大东部最常见的杂草,它是自交不完全显性,与油菜种间杂交率12%~55%,平均3%;其他与油菜亲缘相近的野生植物与油菜也能杂交,从而将油菜对除草剂的抗性基因转移于野生植物中,产生新的抗性杂草。
多抗性是另一个值得重视的问题。1997年在阿尔伯特(Alberta),一位农民在田间种植了抗草铵膦油菜与抗咪唑啉酮油菜,在相邻田块种植了抗草甘膦油菜,结果造成自生油菜既抗草甘膦、又同时抗草铵膦与咪唑啉酮。这说明,花粉的基因流是自生油菜抗性的来源,因此,在油菜播种前自生油菜必须清除,否则在油菜之间的基因流会导致油菜多抗性的发生。百草枯+敌草隆是防治自生抗除草剂油菜的方法。(东北农业大学)
作者:苏少泉
来源:《世界农业》 |