中国剑麻园杂草种类分布危害调查与防控策略

2020-09-26 12:41范志伟李晓霞刘延习金根王亚沈奕德黄乔乔易克贤
热带作物学报 2020年8期

范志伟 李晓霞 刘延 习金根 王亚 沈奕德 黄乔乔 易克贤

摘  要:剑麻是我国重要的热带经济作物,杂草危害给剑麻生产带来严重障碍和损失。为了掌握我国广东、广西和海南剑麻园杂草情况,从而进行科学防控。本研究采取踏查和定块系统调查相结合,全面调查了我国剑麻园杂草种类、分布与危害。结果表明,剑麻园共有杂草49科144属200种,其中禾本科40种,菊科24种,豆科20种,茜草科和莎草科各10种;一年生杂草79种,二年生杂草1种,多年生杂草100种,其它生活周期20种;种子繁殖杂草143种,种子、茎和根茎等繁殖杂草57种;外来杂草68种,本地杂草132种;5级危害的杂草3种(大白茅、铺地黍和香附子),4级危害的杂草7种(牛筋草、短颖马唐、假臭草、阔叶丰花草、加拿大蓬、鬼针草、薇甘菊)。在剑麻园杂草防控方面,提出了“生态优先,以草治草”策略和“不生草的剑麻园不可能是生态剑麻园,只有生良草的剑麻园才可能是生态园”的新观点,并采取剑麻园种草控草、养地、养麻、养畜和驱虫防病的生态化管理技术措施,达到减肥减药、生态安全的可持续发展目标。

关键词:剑麻;杂草种类;种草控草;养地养麻;生态剑麻园

中图分类号:S563.8      文献标识码:A

Abstract: Weed species, distribution and damage on sisal (Agave sisalana) plantation in China were investigated. There were 200 weed species, belonging to 144 genus and 49 families, on sisal plantation, of which 40 species in Poaceae, 24 species in Asteraceae, 20 species in Fabaceae, 10 species in Rubiaceae and in Cyperaceae. There were 79 species in annual weed, 1 species in biennial weed, 100 species in perennial and 20 others. 143 species reproduced with seed reproduction, 57 species with seed, stem, stolon and rhizome reproduction. 68 species were alien invasive weed and 132 species were native weed. Three species (Imperata cylindrica var. major, Panicum repens, Cyperus rotundus) caused damage in 5 degree and 7 species (Eleusine indica, Digitaria setigera, Praxelis clematidea, Spermacoce alata, Erigeron canadensis, Bidens pilosa, Mikania microrantha) in 4 degree. A new viewpoint is proposed that sisal plantation with good cover plants is an ecological plantation and without cover plants cannot be an ecological plantation. Sod culture in sisal plantation can fertilize soil, raise sisal growth, feed animal and control pest.

Keywords: sisal; weed species; sod culture; fertilize soil and raise sisal; ecological sisal plantation

DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.08.021

劍麻(Agave sisalana)是龙舌兰科(Agavoideae)龙舌兰属(Agave)多年生硬质纤维植物,原产墨西哥,主要分布在南美洲、非洲和亚洲等国家和地区,其中巴西、坦桑尼亚、肯尼亚、海地、马达加斯加等是主产国[1-2]。据2017年FAO数据统计,世界剑麻收获面积217 894 hm2,产量20 222.4万kg,其中中国收获面积2422 hm2,位居第8,产量1265.5万kg,位居第6[2]。中国剑麻主产区在广西、广东和海南省(区),占全国面积和产量的99%以上[3]。

目前,国内外关于剑麻生产的研究主要集中在新品种培育、轻简栽培和病虫草害绿色防控技术上[4]。在杂草研究方面,杂草的过度生长对幼龄剑麻危害极大,特别是恶性杂草,严重影响剑麻生长、产量和品质,有些杂草还传播病虫害,需投入大量的人力物力加以防除。国外对剑麻园杂草种类、分布和危害调查研究尚未见报道,在用除草剂化学防治剑麻园和苗圃杂草方面的报道也较少[5]。1981年,我国开始在剑麻园试验草甘膦除草获得成功,随后大面积推广应用至今[6]。据报道,我国台湾恒春工作站一试验区剑麻园(共有杂草39种,其中禾本科14种,莎草科8种,菊科6种,豆科2种,其他科均为1种)试验用除草剂防除杂草取得良好效果,比人工锄草增产20%,比不除草对照增产68%[7]。广西2007年和2009年报道了剑麻园主要杂草10多种,危害严重的有芒(大芒,Miscanthus sinensis)、阔叶丰花草(日本草,Spermacoce alata)、鸡屎藤(Paederia foetida)、大白茅(Imperata cylindrica var. major)和光荚含羞草(簕仔树、马甲刺,Mimosa bimucronata),并开展山地剑麻幼苗化学除草试验,效果良好,每年每亩节省费用60%[8-9]。一直以来,国内剑麻园杂草仍以化学防治为主,以草甘膦和百草枯(2016年7月1日已禁销禁用)为主要除草剂。由于长期单一使用除草剂,杂草耐药抗药性增强,危害猖獗,也对土壤环境造成污染。所以,除草已经成为剑麻园生产上用工最多、投入最大的项目。笔者2011年对海南、广东和广西剑麻园杂草进行了多次调查研究,并发表了剑麻园杂草研究相关论文[10-11]。本研究将详细介绍我国剑麻园杂草种类、分布和危害,并提出防治策略和实践,这对全面了解草情,科学指导防控杂草有着重要意义。

1  材料与方法

1.1  试验区概况

调查时间从2011年开始,在剑麻园杂草生长旺盛期,定时和不定时进行调查,直至2018年止。调查地点有海南昌江、东方和澄迈等地,广东湛江湖光、雷州、徐闻和廉江等地,广西浦北、陆川、扶绥和大新等地。

1.2  方法

杂草种类分布调查采用踏查和定块系统调查(采用对角线五点取样法),随时记录,并采集标本进行鉴定,主要参考《中国植物志》英文修订版(Flora of China)[1]。杂草危害调查参考《热带农田杂草生态与管理》,目测分1~5级[12]。

2  结果与分析

调查结果表明,广东、广西和海南剑麻园一共有杂草49科144属200种,其中禾本科40种(占20%),菊科24种(占12%),豆科20种(占10%),茜草科和莎草科各10种(各占5%),旋花科和大戟科各9种(各占4.5%),苋科8种(占4%),锦葵科7种(占3.5%),唇形科5种(占2.5%);一年生杂草79种(占39.5%),二年生杂草1种(占0.5%),多年生杂草100种(占50%),其他生活周期20种(占10%);种子繁殖杂草143种(占71.5%),种子、茎和根茎等繁殖杂草57种(占28.5%);外来杂草68种(占34%),本地杂草132种(占66%);5级危害的杂草3种(大白茅Imperata cylindrica var. major、铺地黍Panicum repens、香附子Cyperus rotundus),4级危害的杂草7种(牛筋草Eleusine indica、短颖马唐Digitaria setigera、假臭草Praxelis clematidea、阔叶丰花草Spermacoce alata、加拿大蓬Erigeron canadensis、鬼针草Bidens pilosa、薇甘菊Mikania microrantha),其他均为1~3级危害杂草(表1)。

5级和4级危害杂草都可形成单一群落危害,也可和其他杂草一起形成群落危害,影响剑麻生长和产量,3级危害杂草只在局部区域形成群落危害。只在海南剑麻园发现的杂草有35种,其中仅牧地狼尾草(Pennisetum setosum)达到3级危害;只在广东剑麻园发现的杂草有37种,其中仅马缨丹(Lantana camara)达到3级危害;只在广西剑麻园发现的杂草有23种,其中芒和地菍(Melastoma dodecandrum)达到3级危害;在2个省区以上剑麻园都有的杂草有105种,其中狗牙根(Cynodon dactylon)、龙爪茅(Dactyloctenium aegyptium)、四生臂形草(Brachiaria subquadripara)、红毛草(Melinis repens)、大黍(Panicum maximum)、节节草(Commelina diffusa)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、刺苋(Amaranthus spinosus)、藿香蓟(Ageratum conyzoides)、飞机草(Chromolaena odorata)、银胶菊(Parthenium hysterophorus)、美洲蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)、巴西含羞草(Mimosa diplotricha var. diplotricha)、杠板归(Polygonum perfoliatum)和美洲茜草(Richardia scabra)达到3级危害。还有一些杂草属于区域性危害严重的杂草,例如,龙爪茅和马缨丹只在广东雷州剑麻园危害严重,地菍只在广西陆川剑麻园危害严重,杠板归在广东廉江和广西浦北危害严重,美洲茜草在海南和广东剑麻园危害严重。

在外来杂草68种中,来自美洲的49种(占72%),来自亚洲6种(占9%),来自非洲的5种(占7%),其它来源的8种(占12%)。2017年调查首次发现农林检疫性入侵植物薇甘菊在广西陆川和广东湛江入侵剑麻园,并在广西陆川造成严重危害,攀援覆盖剑麻植株,影响剑麻光合作用,导致生长缓慢,甚至死亡。2018年调查首次发现入侵植物小花十万错和美洲商陆危害广东雷州剑麻园,应值得重视。

3  讨论

通过对广东、广西和海南剑麻园杂草的调查,明确了剑麻园的杂草种类及危害情况。鉴于剑麻园杂草的种类繁多,剑麻园杂草防控方法采取人工鋤草、机械除草、化学除草和生物生态控草(即“以草治草,以虫治草、以菌治草、替代控制”)等。

3.1  剑麻园杂草化学防治

化学除草适合于剑麻苗圃和大田全程栽培管理,主要是:①在种植剑麻苗前,可以用灭生性除草剂草甘膦防除多年生恶性杂草。②在种植剑麻苗后,杂草萌发前或萌发后小于4~5叶期,可以用土壤封闭除草剂莠去津或阿灭净+乙草胺+氯吡嘧磺隆防除阔叶、禾本科和莎草科杂草。③在种植剑麻苗后,杂草4~5叶期,可以用茎叶除草剂氯氟吡氧乙酸防除阔叶杂草,用高效氟吡甲禾灵防除禾本科杂草,用氯吡嘧磺隆防除莎草科杂草;用草甘膦或草铵膦防护喷施,或草甘膦涂抹防除阔叶、禾本科和莎草科杂草。如防除入侵植物薇甘菊,在其开花前,可以茎叶喷施氯氟吡氧乙酸,对剑麻安全。化学除草一般要除早除小,杂草生长越后期,除草剂用量就越大,成本就越高,而且效果还不一定好,剑麻受害大。所以要做到早防早治,降低成本和提高效益。国内剑麻园杂草一直以来仍以化学防治为主,但长期单一使用除草剂,杂草耐药抗药性增强,危害猖獗,也污染了土壤环境。

3.2  剑麻园杂草生态防治

有鉴于化学防治带来的问题,剑麻园杂草防控要逐渐过渡到以绿色生态优先,化学防控为辅。以草治草(即生草控草,替代控制)是现代麻园生态化管理的重要技术措施。剑麻园生草有自然生草和种草,都有着重要的功能和作用:一是养地,可以保持水土,改良土壤理化性质,改善土壤生物群落,增加土壤生物多样性,增加土壤有机质,固氮,吸附农药与重金属,改善剑麻园微生态气候环境;二是养麻,健康的土壤促进剑麻生长,提高产量和品质;三是养畜,可以割草养畜禽,促进畜牧业发展;四是控草,占据生态位和化感作用,抑制杂草萌发,控制杂草生长和危害;五是驱虫防病,增加了生物多样性和化感作用,达到驱虫防病,一些植物,特别是芳香植物,本身就具有驱虫防病的效果;六是观光,种草形成观光剑麻园,促进生态旅游业发展。所以,剑麻园种草一举多得。不生草的剑麻园,不可能是生态剑麻园,生有益草的剑麻园才可能是生态园。剑麻园种草以优良豆科牧草为主,也可兼顾经济效益,种植多种功能性植物,如食用、药用植物等。

结合本研究的调查结果,对于多年生恶性杂草(如大白茅、铺地黍、香附子)、深根性杂灌木(如马樱丹、大青Clerodendrum cyrtophyllum、白背叶Mallotus apelta等)、藤本攀援植物(如薇甘菊)和传播病虫害的杂草必须防除外,其他杂草可以保留,适当控萌和机械割草即可。

3.3  剑麻园杂草生态防治的实践经验和建议

自2016年以来,笔者在广东湛江农垦东方红农场剑麻园种植平托花生(Arachia pintoi)覆盖植物获得成功。至2018年,已示范种植30 hm2,以后逐步大面积推广应用。因此,深入试验研究剑麻园种草控草、养地养麻养畜、驱虫防病和减肥减药的生态化管理技术,符合生态可持续的发展方向,有着重要的意义。

剑麻园生态控草效果好,但是目前推广难度较大,笔者认为有2个关键原因:(1)要区分一年生与多年生作物园杂草防治管理的策略不同。一年生作物园(如水稻、小麦、玉米、大豆等)杂草,就必须要“除小除了,斩草除根”;多年生作物园(如果树、剑麻、林木等)杂草,就必须要“种草控草、割草控草、盖草控草,把根留住”。(2)杂草与作物竞争水肥问题。一般杂草根系较浅,多年生作物根系较深,所以不存在竞争水肥问题。反过来,即使杂草是竞争了一些水肥,但还是在园里循环,会转化为有机质归还土壤,改良土壤,保持水土,整个养分循环并没有损失。所以,在多年生作物园,杂草的生态效益远远超过其危害。

参考文献

Flora of China编委会. 《中国植物志》英文修订版(Flora of China)(1989-2013)[M/OL]. 北京:科学出版社,密苏里:密苏里植物园出版社, [2019-06-12]. http://foc.iplant.cn/.

联合国粮食与农业组织. FAOSTAT(2019)[DB/OL]. [2019-06-12]. http://www.fao.org/faostat/zh/#home.

陈士伟, 李栋宇. 我国剑麻产业发展现状及展望[J]. 中国热带农业, 2016, 13(3): 10-12, 6.

黄  艳. 国内外剑麻产业研究现状与发展趋势[J]. 热带农业科学, 2013, 33(4): 87-90.

Sarkar S, Majumdar B, Saha A R, et al. Effect of weed management on sisal (Agave sisalana) nursery[J]. The Indian Journal of Agronomy, 2014, 59(3): 445-450.

黃华山. 草甘膦防除剑麻H·11648麻田杂草试验与推广应用效果[J]. 中国麻作, 1984, 6(3): 46-49.

胡敏夫. 琼麻园杂草种类及施用杀草剂效果之评价[J]. 中华农业研究, 1982, 31(3): 199-208.

黎健春. 剑麻除草方法[J]. 中国热带农业, 2007, 4(3): 36.

黎德成. 山地剑麻幼苗化学除草技术与效益[J]. 广西热带农业, 2009, 22(6): 55-56.

李晓霞, 沈奕德, 黄乔乔, 等. 海南剑麻园杂草种类调查及防除技术研究[J]. 中国麻业科学, 2014, 36(2): 89-97.

杨青青, 范志伟, 习金根, 等. 广东湛江剑麻园雨季杂草群落多样性分析[J]. 热带农业科学, 2017, 37(6): 55-58.

朱朝华, 范志伟, 杨  叶. 热带农田杂草生态与管理[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2006.