杂草葛藤防治研究进展

时间:2022-06-11 05:09:22

杂草葛藤防治研究进展

摘要:本文简要论述了杂草定义及其生物防治、葛藤作为杂草的科学界定以及相关防治措施研究进展。

关键词:葛藤;防治;杂草

葛藤又名葛条、粉葛、葛麻藤、野扁豆(有些古书上称之为鸡齐、鹿藿、黄斤)等。原产中国及日本琉球一带,现分布于俄罗斯、中国、日本、东南亚及美洲大陆等地区。我国是分布较多的国家之一,除和新疆外,其它各省均有分布,南起广东、北到东北三省均有,尤以东南和西南分布最多(张琦等,1984;张川黔等,1990;张存莉等,1999)。

1 杂草定义及其生物防治

杂草就是生长在人们不需要的地方,对人类是有害的植物,对这个概念带有明显的主观性,杂草在一个地方被认为是有害的,在另一个地方被认为是有益的,即使在同一个地方,有些人认为它有害,而另一些人认为它是有益的(丁建清等,1992)。随着经济的发展,人类迁移越来越频繁,外来的动植物被带入新的地方也变得越来越普遍,通常这些新的植物蔓延是非常迅速的,因为在新的迁入地没有有效的天敌。在美国,据估计有50%-70%的杂草是来自其他地区。

传统的杂草防治主要是除草剂,但这对分布范围广的杂草来说是不切合实际的或者说效果不理想的,因而杂草的生物防治策略变得越来越有吸引力,杂草的生物防治就是利用寄主范围较专一的植食性动物(如昆虫、螨类、线虫、鱼类等)或植物病原物,将杂草种群控制在危害阈限以下,杂草的生物防治具有投资少、收效大、持久性强、不污染环境等特点(Deloach,1978;万方浩,1989;丁建清,1992;王建锋,1994)。

2 葛藤被界定为杂草的依据

为科学清楚地界定植物是否为杂草需对植物带来的利益冲突有一个认识。由于对杂草界定有主观性,对于是否控制一种杂草便产生了来自社会各方面的不同观念和利益冲突。Andres(1981)首次将杂草生防引起的冲突分为经济、生态和美学三个方面。

经济冲突产生于杂草干扰人类对土地或资源的利用带来的经济损失和其本身所具有的经济价值,或者说,由于人们对同一种植物(杂草)的经济损失及经济利益具有不同的认识及利用,容易导致经济冲突。经济冲突与这种植物是外来种还是本地种无关。同一种植物,牧场主可能会把它作为畜牧饲料而希望大量栽培种植,养蜂者也许会把它作为良好的蜜源,但野生动物管理者可能会认为这种植物的大量种植会减少其它更适合野生动物生长的植物种类。总之,从事不同职业的人会对同一植物产生不同的益害观。

生态冲突的产生是因为生态系统内部的各因素相互关联,一个地区的植物尤其是在本地植物的消除可能会引起生态环境的一系列变化,甚至会对其它一些生物产生灾难性影响,特别是可能会影响到稀有植物或濒危植物。当已驯化的杂草或本地杂草数量增加到干扰本地植物和与之协同进化生物的程度时或威胁到某种濒危植物时,导致生态损失;生态收益象经济收益一样,取决于杂草自身的特性。因此一般来说,杂草引起的生态收益往往小于本地植物的利益,引入天敌控制已驯化的杂草并不会引起生态冲突。但当天敌对非目标本地植物产生威胁时会产生一系列的问题,因而对控制本地杂草所带来的生态冲突应给于重视。

美学利益产生于植物的外观表现,美学损失依赖于人们由于杂草对环境质量的影响而产生的精神感觉。

无论是那一种类型的利益冲突,引起冲突的因素一般有两个,一是杂草本身,即杂草可带来损失也可带来收益;二是用于控制这种杂草的天敌,即这种天敌既可控制目标杂草也可能对非目标植物和杂草产生影响。总之,解决有关利益冲突需要社会各方的配合,不论是经济冲突还是生态冲突,都需要有准确的损失—收益数据和预测资料作为依据。

葛藤于1896年传入美国,葛藤最初被作为一种改良土壤肥力和防止水土流失的植物,后来又被利用来作牲畜食料及制作食品的原料等。葛藤的繁殖能力很强,对环境的适应性很好,葛藤能在土壤贫瘠的地方生长良好,它具有固氮作用,能迅速地发展其根系,从而生存并发展。同时由于缺乏有效的天敌控制,因此在美国的东南部扩散很快,目前已达700万英亩,其主要分布在德克萨斯州、佛罗里达州,可北达马里兰州和西佛吉尼亚州,并于每年大约12万英亩的速度扩散。在美国,20世纪七十年代已将葛藤界定为杂草。

葛藤作为一种恶性杂草表现在以下几个方面:(1)葛藤对植物的缠绕影响了本地植物的养分传输,导致植物生长发育受到影响甚至死亡;(2)葛藤生长旺盛,枝叶繁茂,当其覆盖在其它植物表面时会遮蔽植物叶片从而影响其光合作用;(3)当其大量繁殖蔓延,侵占了良田、路边以及森林空间。

葛藤正极大地改变了当地的生态、环境、景观以及生物多样性,并威胁到本地部分生物生存与发展。目前葛藤作为一种杂草,往往并不是因为其带来了巨大的经济损失(即超过了经济损害水平),而是由于其威胁到了当地的环境生态及景观生态的安全,因而对它的防治越来越受到关注。因此对于葛藤天敌特别是昆虫天敌人们开始给予关注,但目前国内外关于这方面的文献报道还是很少的。

目前在国际上,生态或环保效益已经成为了人们认识评价事物的重要依据,葛藤作为杂草的界定主要考虑生态冲突,即葛藤威胁到本地植物的正常生长发育甚至生存,它还侵占了大量的植物生长发育的空间,影响到了人类的生存环境,影响了当地生态环境的多样性,造成了生态损失,当然,这种损失的量化评价是非常困难的。但也有另一种观念认为,葛藤是一种对人类有用的经济作物,应充分加以利用。因此对事物的认识同人们的出发点、理论水平、价值取向等有关,同时也与人们的生活水平、对生存环境的要求等直接联系。

3葛藤防控研究进展

3.1非生物防治措施

目前对葛藤的防治措施有利用割草机、控制性火烧、除草剂等。(1)重复割除葛藤能在一定程度上削弱或控制葛藤,割刈通常是有效控制葛藤的第一步,减少藤茎和处理新生长的藤茎利用割草机是容易完成的,但通常利用大型割草机更有效,在早春时葛藤再生长快,应进行多次割刈。(2)在进行割刈时,同时应结合除草剂的应用特别是具有土壤活性的除草剂,用于葛藤控制的除草剂主要有metsulfuron methyl,clopyralid,triclopyr,dicamba,picloram等,应注意对不同的部位合理使用不同的除草剂,并尽可能使除草剂渗入根系。(3)火烧可用来除去茎和叶,从而限制葛藤匍匐根的密度和生长地点,火烧一般在冬天或早春进行。但是由于葛藤有巨大而发达的根系,即使葛藤茎枯死后其根依然能够存活,同时一般除草剂的防治效果往往并不理想且花费昂贵,割刈等措施也费时费力,这些措施对葛藤不能起到根本而持续的控制效果,因此人们将目光投向了葛藤的生物防治。

3.2葛藤生物防治的有关研究

Pemberton(1990)认为,北美至少有25种重要杂草来自东南亚,从东南亚寻找能有效控制北美重要杂草的天敌的前景是被看好的。在日本和韩国对葛藤天敌所进行的田间初步调查的结论证明,葛藤的天敌是丰富多样的,而且这些地方的环境条件和北美杂草问题较严重的地方的环境条件也是很相似的,这些基础性的工作对于天敌的寻找和输入(出)无疑是十分有益的。

目前对葛藤的昆虫天敌的研究还处在起步阶段。Tayutivutikul等(1992)报道了61种昆虫和1种螨取食葛藤,并建立了节肢动物种类、寄主植物和被取食部位以及寄主分布的名录。在对葛藤有一定控制作用的病原微生物的研究方面取得了一些进展,Zidack(1996)对一种假单孢杆菌Pseudomonas syringae pv. phaseolicola制成的生物除草剂对葛藤的控制效果进行了试验,室内试验结果表明,八周大的葛藤比四周大的葛藤在喷雾后受侵染更严重。同时幼叶比老叶更快形成受害的水渍斑,且细菌的种群水平更高。田间试验结果表明,多次使用可以增强效果,但在生物除草剂使用三个月后,葛藤大范围的恢复生长开始出现,此时处理和对照之间的差异已不显著。在国内也报道了紫茎甲取食葛藤茎形成虫缨,严重时可导致藤茎枯死,但只对其形态特征进行了简单的描述(吕佩珂等。1998),对于它的生物学生态学特别是其对葛藤的生长发育的影响没进行系统的研究。

目前,很多研究还是立足于将葛藤作为一种有利用价值的经济植物,将葛藤作为杂草并对其进行防控的工作还处于起步阶段,将昆虫作为葛藤的天敌进行相应研究和对天敌控制作用进行科学评价的工作尚未系统展开,在国内尚未见对葛藤上的节肢动物进行系统调查的报道。

参考文献:

[1] 万方浩,王韧.1991.世界杂草生防的历史成就及我国杂草生防的现状与建议.生物防治通报,7(2):81-87.

[2] 王建锋.1994.恶性杂草的危害现状及生物防治应用前景.中国草地,(5):62-65.

[3] 吕佩珂,李明远,吴钜文等.1998.中国蔬菜病虫原色图谱(修订本).北京:农业出版社.

[4] 张川黔,叶玛丽.1990.贵州优良牧草——葛藤的栽培与利用.贵州农业科学,(3):63-65..

[5] 张存莉,王晓红. 1999.葛藤资源的开发利用.陕西林业科技 ,(1):24-26.

[6] 张琦,郑文波,张杰英,杜志军.1984.葛藤观察研究初报.河北农学报,9(2):69-72.

[7] MPemberton, R. W. 1990. Northeast Asia as a source of biological control agents for North American weeds.Proceedings of the VIII International Symposium on Biological Control of Weeds, 651~637.

[8] Tayutivutikul, L. and K. Kusigemati. 1992. Biological studies of insects feeding on the kudzu plant, Pueraria lobata (Leguminosae) I. List of feeding species. Memoirs of the faculty of agriculture kagoshima university, 28: 89~124.

[9] Zidack, N. K. and P. A. Backman. 1996. Biological control of kudzu (Pueraria lobata) with the plant pathogen Pseudomonas syringae pv. phaseolicola. Weed Science, 44(3): 645~649.

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