王坤芳,纪明山
沈阳农业大学植物保护学院,辽宁沈阳110161
少花蒺藜草Cenchrus pauciflorusBenth.为禾本科蒺藜草属一年生草本植物,是我国重要的入侵植物,原产于北美洲及热带沿海地区的砂质土壤上(杜广明等,1995)。我国第一次发现少花蒺藜草是在20世纪30年代(李振宇和解焱,2002)。2008年中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所列出的22种农业外来入侵生物中包括了少花蒺藜草(张国良等,2008)。少花蒺藜草在我国主要分布在辽宁省西北部、内蒙古东部、吉林省南部三省交会地区,分布面积约51800 hm2,严重危害达1520 hm2,其他地区虽未构成一定程度的危害,但也有蔓延之势(高晓萍和杨旋,2008)。北京和重庆市也有发现少花蒺藜草,另外在内蒙古鄂托克前旗和河北省张家口东南部洋河南岸黄羊滩,有疑似少花蒺藜草的分布(杨晓晖等,2007)。
少花蒺藜草传入我国可能有3种途径:(1)引入牛羊时传入,繁殖后随着人们打草、放牧及风刮雨冲等迅速蔓延;(2)动植物引种尤其是种羊引入时带入;(3)旅游随车船带入(王巍和韩志松,2005)。少花蒺藜草的刺苞可附着在羊的腿毛及腹毛上,其种子亦可随羊的粪便传播,所以在牧羊区少花蒺藜草侵染日趋严重(邱月等,2009)。研究证实,少花蒺藜草传入辽宁省彰武县的途径主要是1982年陶瓷厂从苏联进口大缸,草籽混在楦缸的干草中带入境内(齐凤林和孟英环,2011);王维升等(2006)指出,辽宁省朝阳市北票农场2000年从俄罗斯引进良种羊时,在种羊体毛上粘挂少花蒺藜草刺苞,随后繁衍扩散。
少花蒺藜草以种子繁殖,在整个生育期内其种子随时可以萌发,并能开花结实,且分蘖能力强,繁殖系数高,平均每株结实70~80粒,最多可达500粒以上(郝阳春和张莹,2012)。一旦入侵,则迅速繁殖,并与其他牧草争光、争水、争肥,抑制其他牧草生长,并形成少花蒺藜草的单优势种群,从而使草场品质下降(李育材,2009)。少花蒺藜草种子萌发最适温度为25℃,最适土壤湿度为20%,对于土壤基质要求不高。少花蒺藜草种子萌发的高度适应性是其成功入侵的重要保证,其种子在我国北方大部分地区均可正常萌发,因此,对我国北方地区的危害很大(曲波等,2011)。由于当前国内外对少花蒺藜草尚无有效的防控办法,导致其危害面积逐年扩大,危害程度逐年加重,给人类的放牧出行带来严重影响。本研究主要应用几种除草剂对少花蒺藜草进行灭杀试验,以期筛选出防效较好的除草剂,为其综合治理提供依据。
试验地点设在辽宁省彰武县阿尔乡镇、章古台乡和四合城乡。试验地均为天然草原补播改良地块,地势平坦,补播品种为二年草木樨Melilotus suaveolensLedeb.和小叶锦鸡儿Caragana microphyllaLam.。草原生产力水平极低,少花蒺藜草危害达90%以上,且地表遍布常年积累的少花蒺藜草籽实,土壤以砂壤土为主。
5%精喹禾灵乳油,合肥久易农业开发有限公司生产;12.5%烯禾啶机油乳剂,中农住商农用化学品有限公司;5%咪唑乙烟酸水剂,山东先达化工有限公司;4%烟嘧磺隆悬浮剂,中美·吉林美联化学品有限公司;90%乙草胺乳油,大连瑞泽农药股份有限公司;23.5%乙氧氟草醚乳油,上海惠光化学有限公司;10.8%高效氟吡甲禾灵(高效盖草能)乳油,美国陶氏益农(中国)公司生产。
2.2.1 试验设计 共设7个处理(表1),分为6个药剂处理和1个空白对照,4次重复,小区面积10 m×10 m,随机区组排列。去除地表干草,各小区用木桩、塑料绳包围,做好标记。于施药后19、30 d调查少花蒺藜草株数,样框面积为0.5 m×0.5 m,每个小区随机调查3次,取平均值,并计算其防治效果。
防治效果(%)=(PT前-PT后)/PT前×100
式中:PT前—施药前处理区活草株数;PT后—施药后处理区活草株数。
表1 筛选试验中用于防治少花蒺藜草的药剂及其用量Table 1 Herbicide names and volumes applied in each treatment using in this pot experiment aimed at controlling C.pauciflorus
2.2.2 施药方法 在少花蒺藜草幼苗期,选择晴朗无风天气喷药。采用背负式手动喷雾器喷雾,每个小区施药4.5 kg。空白对照区喷施相应量清水。
根据实地情况,选取彰武县北部的阿尔乡等3个乡(镇)的6块样地(共1361 hm2,表2)进行少花蒺藜草防治示范试验。选用2种芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂精喹禾灵和高效氟吡甲禾灵对示范区地块按照剂量要求进行喷药处理,药后15 d选择代表性地块对其防治效果进行调查,并进行第2次喷药。
表2 彰武县少花蒺藜草防治示范区统计表Table 2 Demonstration areas of controlling C.pauciflorus in Zhangwu County
施药19 d后的调查结果(表3)显示,6种化学药剂中,防治效果最好的为精喹禾灵,平均防效达到89.13%;烟嘧磺隆、乙草胺+烟嘧磺隆、咪唑乙烟酸和烯禾啶次之;乙氧氟草醚最差,防治效果仅为66.40%。
施药30 d后的调查结果(表3)表明,各药剂对少花蒺藜草的防治效果略微下降,这主要是因为少花蒺藜果实中的第2粒籽实出土所致;乙草胺+烟嘧磺隆的防效低于烟嘧磺隆单独处理,说明乙草胺对少花蒺藜草出苗效果的抑制作用不明显。
表3 不同药剂对少花蒺藜草的防治效果Table 3 Control performance of different herbicides on growth of C.pauciflorus
示范区防治效果监测结果表明,药剂喷施15 d后,少花蒺藜草大面积萎蔫枯死,精喹禾灵和高效氟吡甲禾灵均有良好的防治效果,平均防效分别达89%和79%(图1)。此外,由于少花蒺藜草第2株幼苗出土不整齐、雨水等原因,第2次施药对少花蒺藜草的防治效果无明显提高。但从实际意义上讲,第2次施药对于少花蒺藜草的彻底防除仍具有重要作用。
图1 示范区2种药剂对少花蒺藜草的防治效果Fig.1 The effect of two herbicides on controlling C.pauciflorus in demonstration areas
少花蒺藜草是具有一定饲用价值的入侵性较强的草本植物。在固定和半固定沙地植物群落中,会形成以少花蒺藜草为优势种的较为稳定的植物群落(徐军,2011)。其成熟刺苞的机械伤害会给农牧业生产和人们日常生活带来严重影响。目前,对于少花蒺藜草的防除研究较少,特别是对于天然草原中少花蒺藜草的防除研究更为少见。MacGregor(1990)研究了葡萄园中蒺藜Tribulus dactylonL.和长刺蒺藜草Cenchrus longispinus(Hack.)Fern.的人工和化学防除方法。Matochaet al.(2010)研究了狗牙根Cynodon dactylon(L.)Pers.草坪中少花蒺藜草的化学防除方法,认为烟嘧磺隆+甲磺隆是最佳化学药剂组合。1989年,Johnston利用人工建植弯叶画眉草Eragrostis curyula(Schrad.)Nees控制蒺藜草属杂草,取得初步成果。在我国,对少花蒺藜草的防控也有一些报道,赵艳等(2010)采用不同行距的紫花苜蓿Medicago sativaL.防控少花蒺藜草,发现采取30 cm行距种植紫花苜蓿能够有效控制其肆意扩散;还有研究认为,农田、果园或林地中的少花蒺藜草可在其幼苗4~6叶时进行人工清除,或采用15%精吡氟禾草灵、10.5%高效氟吡甲禾灵、5%精喹禾灵、4%烟嘧磺隆等除草剂喷雾防除(李仁贵等,2009;王秀英,2008;王秀英等,2005)。
本研究选择已报道的效果较好的精喹禾灵和高效氟吡甲禾灵作为示范除草剂,并增加了烯禾啶、咪唑乙烟酸、烟嘧磺隆、乙草胺、乙氧氟草醚等多类除草剂作为筛选对象。试验结果表明,芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂对少花蒺藜草的防治效果比其他供试除草剂要好,而其中的精喹禾灵比高效氟吡甲禾灵效果更好。另外,磺酰脲类的烟嘧磺隆对少花蒺藜草的防效也较好,药后19 d防效达80%以上。施药30 d后的调查结果显示,乙草胺+烟嘧磺隆的防效低于烟嘧磺隆单独处理,其主要原因可能是施药后一段时间内出现不同程度的降水,且试验地土壤皆以砂壤为主,渗透能力较强,乙草胺可能随降水渗透到地表以下。因此,关于乙草胺等土壤处理剂对少花蒺藜草出苗是否有抑制作用需进一步研究。
由于少花蒺藜草特殊的生物学特性,即当地上植株受到抑制后,刺苞中的另一粒籽实便开始萌发,在研究除草剂防效时,调查时间不宜超过施药后15 d,否则第2株幼苗出土后会影响调查结果。此外,生产中用化学药剂防除少花蒺藜草必须进行2次施药,才能达到彻底防除的目的。少花蒺藜草分布广泛,适应能力强,在耕地、草原、林地、滩涂等地均可生长。对于草原、滩涂等一些特殊的生产地域,限制化学除草剂的使用,所以要彻底防除少花蒺藜草,需进一步进行综合治理的研究。
杜广明,曹凤琴,刘文斌.1995.辽宁省草场的少花蒺藜草及其危害.中国草地,(3):71-73.
高晓萍,杨旋.2008.疏花蒺藜在阜新的分布/危害及防控措施.植物检疫,22(1):64-65.
郝阳春,张莹.2012.少花蒺藜草在阜新的分布、危害及防控措施.内蒙古林业调查设计,35(1):79-80.
可欣,张秀玲,刘柏,刘海荣.2006.彰武县少花蒺藜草发生情况及防除技术.杂粮作物,26(1):39-40.
李仁贵,于明,张泽新.2009.林业外来有害生物光梗蒺藜草防治试验初探.内蒙古林业调查设计,32(1):90-91.
李育材.2009.我国林业有害植物危害现状及防控对策.中国森林病虫,28(5):1-5.
李振宇,解焱.2002.中国外来入侵生物.北京:中国林业出版社.
齐凤林,孟英环.2011.外来毒害物种少花蒺藜草的介绍.内蒙古草业,23(1):63.
邱月,庄武,曲波,董淑萍,高明和,兰希平.2009.少花蒺藜草辽宁省分布现状、存在问题及防控建议.农业环境与发展,(3):56-57.
曲波,朱明星,王巍,韩志松,吕林有,李天来.2011.4种环境因子对少花蒺藜草种子萌发的影响.种子,30(3):28-35.
王巍,韩志松.2005.外来入侵生物——少花蒺藜草在辽宁地区的危害与分布.草业科学,22(7):63-64.
王维升,侯国友,王宇飞,李翠芹.2006.外来有害杂草——疏花蒺藜草.植物检疫,20(3):157-158.
王秀英.2008.茎叶处理除草剂防除籽用南瓜田少花蒺藜草药剂筛选试验报告.吉林蔬菜,(1):77-81.
王秀英,张秀玲,刘柏.2005.防除恶性杂草——少花蒺藜草.新农业,(2):39-40.
徐军.2011.外来入侵植物——少花蒺藜草的分布与生物学特性研究.呼和浩特:内蒙古农业大学.
杨晓晖,于春堂,秦永胜.2007.流动沙丘上生态垫防风固沙效果初步评价.中国草地学报,29(6):22-27.
张国良,付卫东,刘坤.2008.农业重大外来入侵生物.北京:科学出版社.
赵艳,吕林有,王巍,韩志松,路岩,罗祥志.2010.苜蓿不同播种行距对防控少花蒺藜草的效果.草业科学,27(4):78-81.
Johnston W H.1989.Cinsol lovegrass(Eragrostis curvulacomplex)controls spiny burrgrass(Cenchrusspp.)in southwestern New South Wales.Australian Journal of Experimental Agriculture,29(1):37 -42.
MacGregor A.1990.The potential for cultural control ofTribulus,CenchrusandEmexin Sunraysia vincyards.Plant Protection Quarterly,5:116-119.
Matocha M A,Grichar W J and Grymes C.2010.Field Sandbur(Cenchrus spinifex)control and bermudagrass response to nicosulfuron tank mix combinations.Weed Technology,24:510-514.