甘德煜,周云川,彭新成,覃 斌,楊 鵬,王運鴻,劉洪滔,朱柳霏,2,莫金富,鄧小軍,2,3
(1.廣西國有博白林場,廣西玉林 537600;2.廣西壯族自治區林業科學研究院 國家林業與草原局中南速生材繁育重點實驗室 廣西優良用材林資源培育重點實驗室,廣西南寧 530002;3.廣西林用新型肥料研發中心,廣西南寧 530002)
薇甘菊(Mikania micrantha)又名小花假澤蘭,為菊科(Compositae)假澤蘭屬多年生藤本植物,生長期一般為3—10月,7—8月生長最快;花果期為8月— 翌年2月,一般持續50 ~80 天;盛花期為9— 11月,結果期為1— 2月。薇甘菊初期生長緩慢,隨苗齡增加,生長速度加快;其莖節出根多且迅速,伸入到土壤中吸取營養,快速繁殖,莖節繁殖比種子繁殖速度快[1];其種子質輕且微小,極易借助風力、水流、動物及人為活動傳播。薇甘菊最初產自熱帶美洲地區,現廣泛分布于東南亞、太平洋諸島、澳大利亞及我國南方地區。王伯蓀等[2]研究表明,20 世紀80年代,中國香港就有薇甘菊分布跡象,后傳入廣東沿海。當時的關注力度不夠,未及時采取適當措施,以至于薇甘菊以多種多樣的方式入侵廣東、廣西、海南和云南等地。近年來,薇甘菊在廣西博白[3]、陸川[4]、興業[5]和北流等地開始區域性大規模入侵,嚴重影響農林生產。薇甘菊對生長環境要求低,在溫暖潮濕的環境下均能快速生長且蔓延速度快、覆蓋面廣。其擁有旺盛的匍匐生長能力和超快的繁殖速度,呈現出“碰草覆蓋、遇樹攀援”的危害特點[6],極易在天然次生林、人工林和疏林地等地形成危害,尤其易生長在溪流和河流岸邊及林緣路旁等低洼、潮濕且空曠的地帶[7]。對灌木或一定樹高的喬木,薇甘菊以纏繞、攀援和覆蓋等方式阻止植物接受光照,導致植物無法正常地進行光合作用,被絞殺致死,號稱“植物殺手”;還可與其他植物爭奪養分和水分,影響植物生長繁殖,破壞原生態系統。薇甘菊因其強大的入侵性和危害性成為世界公認的有害生物和最難根除的惡性雜草之一[8]。
目前,薇甘菊的防治以化學防治為主,藥劑種類和使用方法多種多樣。許少嫦等[9]研究表明,針對薇甘菊,最有效的化學防控藥劑為森草凈和草甘膦;昝啟杰等[10]研究發現,較高濃度的2,4-D(50 ~100 倍液)和草甘膦(50 倍液)可分別在14 和21 天內殺滅薇甘菊地上部分,但不能殺滅其根;林緒平等[11]研究表明,采用400 ~600 倍滅薇凈(18%2,4-D微乳劑)藥液防治薇甘菊,21 天時,防治效果可達100%,210 天后的控制效果達90%以上;梁晨等[12]設計不同濃度的紫薇清進行薇甘菊殺滅試驗,結果表明,在薇甘菊營養期使用1 500 倍紫薇清的防治效果最好;張暉等[13]施用紫薇清1 500 和2 000 倍液,施藥后30 天的防治效果均達80%以上,對防治區內的禾本科(Poaceae)雜草幾乎無影響,反而有利于提高其覆蓋度;王勇軍等[14]研究發現,施用森草凈對生物多樣性有一定影響,對有乳汁的雅榕(Ficus concinna)、構樹(Broussonetia papyrifera)和竺麻(Boehmeria nivea)有明顯影響。廣西國有博白林場的氣候條件適宜薇甘菊生長和繁殖,近年來薇甘菊危害林地林木的情況愈發嚴重,嚴重影響林場的生態環境及林業“雙增”目標。本研究借鑒前人研究成果,調查廣西國有博白林場薇甘菊危害狀況,并在薇甘菊不同物候期進行不同藥劑防治試驗,探討高效節約的防治策略,為今后的薇甘菊防控及研究提供參考。
研究區位于廣西玉林市博白縣廣西國有博白林場(109°38′~110°17′E,21°39′~22°30′N)。該地屬北熱帶向南亞熱帶過渡的季風氣候,雨熱同季,雨量充沛,光熱豐富;年均氣溫21.9 ℃,年均降水量1 756.2 mm,年均日照時長1 778.3 h;土壤以赤紅壤為主,在垂直分布上有山地紅壤,質地為中壤至輕粘;成土母巖以砂巖為主,硅質巖次之,局部有巖漿巖和第四紀紅土;土層中、厚,肥力中等[15]。林場地貌及植被情況見表1。

表1 博白林場地貌及植被情況Tab.1 Landform and vegetation in Bobai forest farm

續表1 Continued
根據博白林場薇甘菊的發生規律和生長時間,規劃調查的時間和內容,并記錄相關數據。5月,進行初期踏查,調查各分場薇甘菊情況;6月,根據生長特點選擇固定標準樣地;7 — 10月,進行防治試驗并調查防治效果。
為了解博白林場薇甘菊分布情況、傳播范圍及危害程度,進行沿分場內的路線調查、沿小路調查局部林區及在林區外附近的農田、池塘和水溝邊調查等。2020年5—6月,對各林區進行巡視和調查,借助GPS 定位儀和無人機等工具,全面調查薇甘菊分布情況;發現發生區,記錄分布地點、危害面積、生長狀況和生長地環境等,進行固定標準樣地選取。
根據薇甘菊生長狀況和危害度,選擇9 個典型林分區域為固定標準樣地,每個分場3 個樣地。記錄樣地內薇甘菊的覆蓋度和寄主受害情況。

采取人工清除、化學防治和綜合防治3 種防治措施。防治示范點設置在薇甘菊危害最嚴重的東方分場。
2020年7月,開展人工清除;在薇甘菊較多的地方設置20 m×10 m 的樣方,人工采用工具去除薇甘菊,去除的薇甘菊集中堆放在太陽下暴曬。
化學防治是指在薇甘菊危害區域使用化學藥劑對其進行殺滅,此方法操作簡單、方便、省時且見效快,是我國目前廣泛應用的防治方法。根據立地條件和薇甘菊水平投影面積,在有代表性的區域設置9個化學防治樣方,共9個處理,每處理3個重復,總面積為1.49 hm2(表2)。處理Ⅰ的具體措施為7月1日(營養期)將500 倍草甘膦均勻噴灑在覆蓋林下植被的薇甘菊上,葉片上藥液欲滴為止;對于攀援在樹干上的薇甘菊,盡可能高地均勻噴灑沒有樹葉的薇甘菊莖、葉,葉片上藥液欲滴為止;8月1日,采用1 000 倍紫薇清補噴。處理Ⅱ-1 ~4 的具體措施分別為7月1日噴灑1 000倍紫薇清、1 500倍紫薇清、1 500 倍森草凈和2 000 倍森草凈藥液,8月1日補噴相同藥劑,方法同上。處理Ⅲ-1 ~4 的具體措施為8月20日(盛花期)分別噴灑1 000 倍紫薇清、1 500倍紫薇清、1 500倍森草凈和2 000倍森草凈藥液,9月10月補噴相同藥劑,方法同上。施藥前調查薇甘菊覆蓋度,施藥后每10 天調查1 次覆蓋度,發現漏噴或噴施不到位的情況及時補噴。試驗結束后(10月),計算薇甘菊殘存率和防治效果。防治效果包括復合藥劑和單一藥劑及營養期和盛花期的對比,均使用不同處理的均值進行計算。


表2 化學防治方法Tab.2 Chemical control methods

續表2 Continued
綜合防治是指人工清除結合化學防治方法。在薇甘菊較多的地方設置20 m×10 m 的樣方,先進行人工全面清理薇甘菊和灌木雜草,再用1 500 倍紫薇清藥液均勻噴灑在新長出的薇甘菊莖、葉上,葉片上藥液欲滴為止。
采用Excel 2003 軟件對數據進行統計與整理;采用SPSS 19.0 軟件進行單因素方差分析(One-way ANOVA)和多重比較(Duncan)。
薇甘菊在9 個分場均有分布,在東方分場分布范圍最廣,覆蓋面積最大(88.8 hm2),危害度最高(6.9%);射廣、馬子、云飛和林果分場薇甘菊危害較輕,覆蓋面積分別為10.9、18.2、16.4 和17.1 hm2,危害度分別為0.3%、0.9%、0.4%和0.6%,均在1%以下(表3)。

表3 博白林場薇甘菊分布及危害Tab.3 Distribution and damage of M.micranthain in Bobai forest farm
2.2.1 人工清除
3 個月后的復查發現,林地中仍有薇甘菊生長;6 個月后,恢復生長和新長出來的薇甘菊覆蓋度達80%以上。
2.2.2 化學防治
在不同生長時期,使用不同化學藥劑,薇甘菊殘存率不同,防治效果有差異。殘存率表現為Ⅰ<Ⅱ-2 <Ⅱ-1 <Ⅲ-2 <Ⅱ-3 <Ⅲ-1 <Ⅱ-4 <Ⅲ-3 <Ⅲ-4(表4 ~5)。處理Ⅲ-3和Ⅲ-4的殘存率較高,說明盛花期噴施森草凈的防治效果較差;處理Ⅰ和Ⅱ-2的殘存率較低,說明營養期噴施500 草甘膦+1 000倍紫薇清和1 500 倍紫薇清效果較好;結合施藥后最后一次的薇甘菊覆蓋度檢查情況,500 草甘膦+1 000 倍紫薇清處理的覆蓋度最低(1.01%),說明復配藥劑使用效果最佳。防治效果的計算結果也顯示,復配藥劑的防治效果好于單一藥劑(圖1a)。營養期比盛花期的防治效果好,盛花期的殘存率整體較高,說明薇甘菊在花期不完全吸收藥劑,藥劑沒有完全發揮作用(圖1b)。

圖1 不同藥劑和生長期防治效果Fig.1 Control effects of different agents and growth periods

表4 營養期不同化學防治方法的防治效果Tab.4 Effects of different chemical control methods in vegetative period (%)

表5 盛花期不同化學防治方法的防治效果Tab.5 Effects of different chemical control methods in flowering period (%)
2.2.3 綜合防治
綜合防治措施實施后,薇甘菊幾乎被全部殺滅,物理清除結合化學藥劑效果明顯。
2.2.4 不同防治方法對比
人工防治清除較全面,但勞動力成本高,有效期短;化學防治見效快,操作便捷,受環境制約較小,可大面積使用,但藥劑對其他植物可能有負面影響,同時影響森林生態和土壤肥力;綜合防治效果與化學防治一樣,均較好,但勞動力成本高,藥劑也會產生一定的負面影響(表6)。

表6 不同防治方法對比Tab.6 Comparison on different control methods
有研究指出水分和光照條件是薇甘菊生長的主要影響因子[16],薇甘菊蔓延迅速的地方,通常環境潮濕,光照充足。本研究結果顯示,博白林場各分場林區均有薇甘菊入侵,與溫度潮濕的環境有關。但各分場林區危害程度有差異,東方分場危害最嚴重。可能是因為東方分場林地土壤酸性強、有機質含量低、孔隙度低、保水保肥能力相對不足及臺風危害嚴重,其林木長勢偏弱,林分整齊性較差,林木未及時郁閉,形成天窗;東方分場靠近廣東,更符合薇甘菊的傳播路徑。其他分場的薇甘菊分布均較少,危害度均低于2.0%;這些地方的薇甘菊葉面積小,結節分支少,根系稀疏,可能與土壤條件有關。有研究表明,薇甘菊主要出現在公路旁、水溝、農田和苗圃園等人為活動頻繁場所[17],東方分場薇甘菊危害嚴重的林地附近有較多水溝或農田。
許少嫦等[18]研究表明,近些年,廣東薇甘菊呈蔓延式迅速擴散,從集中在交通要道(高速路、鐵路)沿線的周邊荒地、農田和果園地等,向人工林、天然次生林等郁閉度較低的林地擴散蔓延,呈從沿海地向內陸地、從一般風景區到自然保護區、從經濟發達區域向欠發達區域擴散的規律。薇甘菊有頑強的生命力、超強的適應力和繁殖力及廣泛的傳播途徑,若是大面積擴散,短時間內無法根除,因此預防其泛濫生長,將其扼殺在剛入侵的小面積狀態,減少其對生態系統的危害,是一項重要又迫切的工作[19-20]。本研究中,人工防治見效快,但勞動力大,工作量多,效果不持久。可能是人工大面積鏟除無法全面清除,有遺漏,種子借助風力傳播,在適宜的環境下生長;夏季雨期多,莖節暴曬不能完全致死,部分根、莖在雨后水分充足的情況下生根發芽,再次生長。在薇甘菊營養期施用500 倍草甘膦、補施1 000倍紫薇清效果最好,可能是不同除草劑對薇甘菊的作用機制不同,形成協同增效效果。營養期比盛花期防治效果好,但仍有1%以上的覆蓋度,還有新的薇甘菊莖節萌發,可能是因為部分藥劑在噴灑時被“節點”隔閡,薇甘菊節點生命力極強,部分節點存在局部死亡假象,很快又生根成長。如何使藥劑突破節點,輸送到根部和藤條是薇甘菊防治和研究的重點和難點。黃茂俊等[21]研究也認為有效的除草劑主要為紫薇清,與本研究結果大致相同。陳素芳等[22]研究發現,噴施森草凈2 個月后,其仍對土壤肥力和植物生長有較大影響?;瘜W防治薇甘菊對土壤或植被有何影響,是下一步研究的方向。
薇甘菊防治在不同環境下需采取不同的防治措施。化學防治在薇甘菊防治中占據主要地位,但薇甘菊危害是自然因素和人為活動共同作用的結果,在各地有差異,針對不同薇甘菊危害,防治需分類施策、統籌安排。在新入侵區域,薇甘菊分布零散,發生面積較小,危害程度不高,屬于零星分布區,可采用人工清除結合化學防治的方法,將薇甘菊消滅在萌芽階段,同時做好林緣邊的監測工作,如有發現,立即清除[18]。在入侵區域,薇甘菊持續蔓延、擴散,危害程度較高;這類地區發生面積大、危害重且經費有限,不能全面開展滅殺,應劃分重點防治區域(例如博白林場的東方分場),可采取人工清除、化學防治或森林群落改造等方法持續控制,同時在區域內建立防治示范樣地,進行防治示范,為廣大群眾提供有效防治薇甘菊的方法,形成薇甘菊群防、群治防控體系。