生物替代技術(shù)防控外來入侵植物黃頂菊試驗(yàn)

韓建華，程子林，張思晨，皇甫超河，武克紀(jì)

（1.天津市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)管理監(jiān)測站，天津 300061；2.農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津 300191; 3.天津市靜海縣農(nóng)業(yè)局，天津 301600；）

試驗(yàn)研究

生物替代技術(shù)防控外來入侵植物黃頂菊試驗(yàn)

韓建華1，程子林1，張思晨1，皇甫超河2，武克紀(jì)3

（1.天津市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)管理監(jiān)測站，天津 300061；2.農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津 300191; 3.天津市靜海縣農(nóng)業(yè)局，天津 301600；）

在果園環(huán)境下,采用替代試驗(yàn)對(duì)比研究了4種1年生牧草-高丹草、紫花苜蓿、墨西哥玉米和籽粒莧與入侵我國華北地區(qū)的一種外來植物黃頂菊之間的相對(duì)競爭表現(xiàn);通過設(shè)置不同牧草與黃頂菊組合的替代比例,建立了4種牧草與黃頂菊的田間替代試驗(yàn)區(qū)。結(jié)果表明：高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧、向日葵有較好的生物替代作用，效果明顯，而紫花苜蓿在此生境下很少出苗。高丹草、籽粒莧和墨西哥玉米出苗快，生長速度快，能夠迅速實(shí)現(xiàn)地面覆蓋，單種和混種均表現(xiàn)很強(qiáng)的替代優(yōu)勢,是很好的替代植物。

黃頂菊；生物入侵；替代控制

黃頂菊(Flaveriabidentis)屬菊科，堆心菊族黃菊屬[1],一年生草本植物，是較為少見的雙子葉C4植物。原產(chǎn)于南美洲(劉全儒,2005)，后擴(kuò)散到西印度群島、北美洲的南部，由于引種等原因進(jìn)一步傳播到非洲的埃及和南非，歐洲的英國和法國，澳大利亞和亞洲的日本等地。2001年，黃頂菊在我國的天津市和河北省的衡水市首次被發(fā)現(xiàn)[2],。是我國華北地區(qū)主要的外來入侵植物，目前已經(jīng)蔓延到河北省84個(gè)縣和河南省、山東省的部分地市,對(duì)發(fā)生地的植物多樣性和糧食生產(chǎn)構(gòu)成了巨大的威脅[3]。2008年至2013年天津市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)管理監(jiān)測站對(duì)天津地區(qū)黃頂菊進(jìn)行了全面系統(tǒng)的監(jiān)測，有5個(gè)區(qū)縣發(fā)現(xiàn)黃頂菊，累計(jì)發(fā)生面積約2000hm2。加強(qiáng)對(duì)黃頂菊的監(jiān)測，做好防控工作刻不容緩。

目前，國內(nèi)防治黃頂菊，大多采取人工拔除和化學(xué)防治的措施，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。本試驗(yàn)采用的替代控制方法，是一種生態(tài)控制方法，其核心是根據(jù)植物群落演替的自身規(guī)律用具有經(jīng)濟(jì)或生態(tài)價(jià)值的本地植物取代外來入侵植物。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

黃頂菊種子（采自靜海縣靜海鎮(zhèn)尚莊子村），替代植物種子分別為紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、高丹草(Sorghum Sudanense)、墨西哥玉米（Euchlaena Mexicana Schrad）、籽粒莧（Amararanthus），均購自北京鑫農(nóng)豐種業(yè)公司。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

2013年5月8日，試驗(yàn)地點(diǎn)為靜海縣靜海鎮(zhèn)西邊村果園。

通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)地考察，選取靜海縣靜海鎮(zhèn)西邊村果園作為生物調(diào)控和修復(fù)試驗(yàn)地。試驗(yàn)地位于N116。56'39.3"，E 38。57'14.2"，面積10hm2，以種植棗樹為主。周圍是農(nóng)田，交通便利。生物多樣性資源豐富，2006年首次發(fā)現(xiàn)黃頂菊，后后連年泛濫，為防止大面積傳播和擴(kuò)散，果園周圍以圍欄加樹木、松柏等進(jìn)行阻隔，但效果不佳。故選擇此處作為生物調(diào)控試驗(yàn)基地。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)10個(gè)區(qū)組，分別為：1.高丹草單種；2.高丹草+黃頂菊混種。播種方式為撒播，密度分別為150粒/m2；3.墨西哥玉米單種；4墨西哥玉米+黃頂菊混種。播種方式為撒播，墨西哥玉米密度為15粒/m2，黃頂菊播種密度為150粒/m2；5.向日葵和紫花苜蓿分別單種；6.向日葵+紫花苜蓿+黃頂菊混種。向日葵穴播、黃頂菊和紫花苜蓿撒播，播種密度分別為15粒/m2，黃頂菊播種密度為150粒/m2；7.籽粒莧單播；8.籽粒莧+黃頂菊混種。籽粒莧條播，播種密度分別為75粒/m2，黃頂菊撒播，密度150粒/m2；9.黃頂菊人工拔除區(qū)；10.黃頂菊自然發(fā)生種群區(qū)。第1～8區(qū)組選擇果園內(nèi)黃頂菊歷年未入侵或侵入不嚴(yán)重的地段，每個(gè)區(qū)組按照黃頂菊播種密度分別設(shè)置對(duì)照區(qū)。第1～8區(qū)組于5月初進(jìn)行播種，第9～10區(qū)組選擇果園內(nèi)歷年黃頂菊發(fā)生區(qū)段作為黃頂菊人工拔除區(qū)和自然發(fā)生區(qū)，不進(jìn)行播種。

每個(gè)小區(qū)試驗(yàn)面積分別為667m2，根據(jù)果樹的行間距確定。向日葵和紫花苜蓿單種放在同一個(gè)小區(qū)，中間以1m裸地相隔。

1.4 田間管理

為了更能說明果園試驗(yàn)生物替代效果，第1～8區(qū)組和第10區(qū)組不進(jìn)行拔草，10個(gè)區(qū)組在播種前均進(jìn)行一次土壤翻耕，之后土壤免耕，第9區(qū)組每10～15d人工拔除一次滋生的黃頂菊幼苗，保留本地植物生長。10個(gè)區(qū)組不進(jìn)行人工澆水、施肥，均為自然生長狀態(tài)。墨西哥玉米和高丹草根據(jù)漲勢（離地面1m以上部位）進(jìn)行人工收割，飼喂牛羊。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

在7月25日（黃頂菊結(jié)籽前）進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，采用對(duì)角線樣點(diǎn)法4進(jìn)行。

黃頂菊發(fā)生株數(shù)%=黃頂菊發(fā)生株數(shù)/（黃頂菊株數(shù)+替代植物株數(shù)+其它植物株數(shù)）× 100%

替代效果%=（對(duì)照區(qū)黃頂菊株數(shù)-替代區(qū)黃頂菊株數(shù)）/自然發(fā)生區(qū)黃頂菊株數(shù)×100%

2 結(jié)果與分析

玉米、籽粒莧、向日葵有較好的生物替代作用，黃頂菊發(fā)生的株數(shù)較少，替代效果明顯，全部72%試驗(yàn)結(jié)果見表1，結(jié)果表明，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧、向日葵有較好的生物替代作用，黃頂菊發(fā)生較少，替代效果明顯，全部在72%以上，而紫花苜蓿很少出苗。高丹草、籽粒莧和墨西哥玉米出苗快，生長速度快，能夠迅速實(shí)現(xiàn)地面覆蓋，單種和混種均表現(xiàn)很強(qiáng)的替代優(yōu)勢，替代效果均達(dá)到86%以上。

表1 替代植物防治黃頂菊效果比較

圖1 替代植物對(duì)黃頂菊株數(shù)的影響

圖2 不同替代植物的替代效果

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)表明，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧、向日葵對(duì)黃頂菊生物替代效果明顯，在同樣的生態(tài)環(huán)境下，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧出苗成活率高、生長速度快，能夠迅速實(shí)現(xiàn)地面覆蓋，在單種或混種替代組合中抑制了黃頂菊的生長，抑制率達(dá)86%以上，這說明，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧對(duì)黃頂菊具有很強(qiáng)的資源競爭作用，強(qiáng)烈抑制了其增長。向日葵雖然地面覆蓋率差，但抑制率達(dá)72%，說明向日葵根部對(duì)黃頂菊種子萌發(fā)產(chǎn)生了影響。不同植物防控外來入侵植物黃頂菊防控效果不同，生物替代的方法是運(yùn)用生態(tài)位先占和生態(tài)位競爭的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)入侵植物的持續(xù)生態(tài)治理。在其他條件相同的條件下，具有更大生物量的物種能夠相應(yīng)獲得更大份額的資源(即“不對(duì)稱競爭”,Schwinning&Weiner,1998)。本研究中高丹草、籽粒莧和墨西哥玉米其生長速度快,能夠迅速實(shí)現(xiàn)地面覆蓋，優(yōu)先獲取有限的養(yǎng)分、水分和光照等資源，同時(shí)抑制了黃頂菊對(duì)這些資源的占有。

［1］劉全儒.中國菊科植物一新歸化屬—黃菊屬[J].植物分類學(xué)報(bào)，2005，43(2)：178-180．

［2］皇甫超河，王楠楠等．增施氮肥對(duì)黃頂菊與高丹草苗期競爭的影響.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2010,19(3)：672-678.

［3］張?zhí)烊穑矢Τ拥?黃頂菊入侵對(duì)土壤養(yǎng)分和酶活性的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2010,07：1353-1358.

［4］張國良，付衛(wèi)東等.NY/T 1866-2010外來入侵植物監(jiān)測技術(shù)規(guī)程.

設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)技術(shù)模式示范項(xiàng)目通過專家驗(yàn)收

天津市蔬菜技術(shù)推廣站李海燕推廣研究員主持的天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項(xiàng)目"設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)技術(shù)模式示范"項(xiàng)目圓滿完成了項(xiàng)目規(guī)定的內(nèi)容，近日通過了專家驗(yàn)收。

近年來，天津市大力推進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)，設(shè)施蔬菜面積超過40萬hm2，為探索和推廣適合天津地理氣候條件、市場供求規(guī)律和農(nóng)民種植習(xí)慣的高效種植模式，帶動(dòng)農(nóng)民增收，項(xiàng)目研究推廣了①早春厚皮甜瓜-秋冬番茄等設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)技術(shù)模式8個(gè)，確定了各生產(chǎn)模式的茬口安排時(shí)間、專用品種及關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)。②項(xiàng)目篩選出"金利"甜瓜等抗病、豐產(chǎn)、品質(zhì)佳的設(shè)施蔬菜新品種20個(gè)；示范推廣了早春番茄灰霉病綜合防治、硫磺熏蒸器防病、新建設(shè)施產(chǎn)區(qū)土壤培肥等技術(shù)12項(xiàng)，有效解決了天津市主要設(shè)施蔬菜生產(chǎn)模式中關(guān)鍵性生產(chǎn)難題。③項(xiàng)目制定了設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)模式技術(shù)規(guī)范9項(xiàng)，其中4項(xiàng)已被批準(zhǔn)編制天津市地方標(biāo)準(zhǔn)；研發(fā)出葉菜類播種器，獲實(shí)用新型專利1項(xiàng)。④項(xiàng)目建立科技示范戶100戶，平均畝增效2454.3元；建立示范基地15個(gè)，示范推廣面積570hm2畝，輻射帶動(dòng)面積3.155萬畝，累計(jì)新增效益916.5萬元，開展科技培訓(xùn)6320人次。⑤制作項(xiàng)目技術(shù)光盤和工作光盤各1套。

項(xiàng)目緊緊圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)需求，發(fā)揮農(nóng)業(yè)技術(shù)體系主渠道作用，通過創(chuàng)新集成和試驗(yàn)示范，帶動(dòng)了農(nóng)民增收，豐富了天津市民的菜藍(lán)子。

(300061 天津市農(nóng)業(yè)局科教處 劉然）

S642.2

B

1002-0659（2014）04-0001-03

2014-6-25

主要作者簡介：韓建華（1973-），女，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)工作。