草坪雜草的危害及生物防除研究進展

王建國　田富裕

摘要:論述了草坪雜草對草坪質量和草坪健康發展的危害,如與草坪草爭奪水分、光照、空間和養分,引發病蟲為害,從而導致草坪草生活力下降,列舉了草坪雜草的主要種類,介紹了生物除草劑的主要類型及發展現狀。

關鍵詞:草坪;雜草;生物防除

中圖分類號:S451文獻標識碼:B DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.03.026

Harm of Lawn Weeds and Research on Biological Control

WANG Jian-guo,TIAN Fu-yu

(Tianjin Honggang Horticulture Company Limited,Tianjin 300402,China)

Abstract:Harm of weeds were introduced, such as competing for moisture, light, space and nutrients, and reducing turf grass living and so on. Enumerates main species of turf grass,and introduces main species and research development of bioherbicide.

Key words: lawn;weed;biological control

近年來,隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,人們對生活環境的要求越來越高,草坪因具有獨特的生態效益、景觀效益和經濟效益而日益受到人們的重視。特別是隨著生態城市建設的發展,草坪已成為改善城市生態環境、園林綠化、美化市容的主要景觀植被,國際上將草坪覆蓋面積作為現代城市化建設的重要標志之一。隨著草坪建植面積的不斷增加,影響草坪質量的雜草問題也日趨嚴重,許多地方由于雜草危害給草坪建設帶來嚴重損失,甚至使草坪毀滅。在防除雜草的同時如何降低對環境的影響是大家都關注的問題。雜草的生物防除憑借其較好的防除效果,及不會給生態帶來負面影響而受到各方面的重視,正顯示著廣闊的發展前景。

1雜草的危害

1.1影響草坪草的生長發育

一些早春雜草如苦荬菜、薺菜、葶藶、還陽參等出苗早于草坪草,當草坪草返青時,這些雜草在高度上已經領先,占據了生長空間的優勢。雜草還通過多種方式來抑制草坪草的生長,如牛筋草、狗尾草的地下根系截留水分和養分;獨荇菜、小薊的深根系不斷擴展,占據地下生長的空間;紫花地丁、蒲公英地上部分平鋪生長,排擠和遮蔽草坪;稗草、牛筋草分蘗能力強和平鋪生長習性侵占草坪面積。最近人們發現有些雜草通過化感作用影響草坪草,如萹蓄的根系能分泌一些生理代謝物質,抑制草坪草的生長,總之,雜草侵害之處,造成草坪生長緩慢,甚至退化。

1.2加大病蟲害發生頻率

草坪雜草的地上部是一些病蟲的寄宿地,例如:夏至草在花季時,植物體發出一些氣味,吸引飛蟲。許多病原菌和害蟲利用雜草越冬、繁殖,草坪在生長季節被病菌侵染,害蟲咬食草坪草的根、莖或葉,造成草坪草生長緩慢或死亡。

1.3影響草坪美觀,降低觀賞效果

草坪雜草破壞環境美觀,引起草坪的退化。如:蒲公英、車前等雜草,在草坪中形成小區域,遠看草坪呈現凸凹不平,破壞草坪整齊度;夏至草、蓼等一類雜草侵染力極強,一旦侵入草坪,很快形成群落,自身完成生育期后,地上部枯死造成草坪斑禿[1]。

1.4影響人類安全

草坪是人類休閑的地方,一旦毒害雜草侵入,將威脅到人身安全,造成外傷和誘發疾病。如:白茅和針茅的莖對人有物理傷害作用,極易挫傷人的肌膚;豚草能引起呼吸器官過敏,導致哮喘病發作。

2生物防治雜草

生物防治雜草就是利用不利于雜草生長的生物天敵如昆蟲、植物病原微生物等控制雜草的發生,幫助草坪草占據最佳生態位,使草坪發揮最大的環境效益。雜草生物防治的主要手段有:(1)釋放專化性昆蟲,以蟲治草;(2)利用專化性致病微生物(細菌、真菌、線蟲等),以菌治草;(3)利用植物間的他感作用,以草治草[2]。

最早開展雜草生物防治的國家有澳大利亞、美國、加拿大等。近20多年來,國外成功地開發了一些微生物除草劑,對解決一些難防雜草、保護農業生產起到了一定作用,但是應用于草坪上的還較少。1981年Devine真菌制劑在美國登記注冊[3-5],該制劑是棕櫚疫霉Phytophthora palmivora Butl.,用來防治柑桔園莫論藤 Morrenia odorata,其防效達96%。1982年Collego真菌制劑由美國Upjohn公司開發成功[6,7],它是膠孢炭疽菌田皂角亞種的無性孢子制劑,用于防除水稻和大豆田中的佛吉尼亞田皂角。繼之開發出的羅得曼尼尾孢 Cercospora rodmanii 防除水葫蘆 Eichhornia crassipes 也獲得了專利保護[8],在澳大利亞用于防除蒼耳和刺蒼耳的微生物除草劑,已進入大田試驗階段。另外,菲律賓1989年開始進行稻田主要雜草真菌除草劑的開發研究,到目前為止,已將50多種雜草中近100種雜草病原微生物作為潛在微生物除草劑進行了大量研究[9]。除以上報道較多的真菌除草劑外,根基微生物也作為微生物除草劑資源受到廣泛重視[10]。日本研究者從黃單孢菌屬 Xanthomonas 篩選出P-482菌株,用于防除草坪中剪股穎類雜草,防效可達90%以上,該菌寄主專一性強,對同屬的草坪草不致病;從美國的7個主要雜草的根基微生物分離出的非熒光假單孢菌及草生歐文氏菌 Erwiniaherbicola 對寄主雜草均表現較強的抑制作用;在加拿大,從草原土壤中分離出上千株的細菌作為防除1年生雜草的目標菌株。

我國應用植物病原菌防除雜草的研究起步較早,是首先將該技術大面積應用于生產的國家之一[11-13]。1963年,山東省農科院植保所從感病的大豆菟絲子(Cuscuta australis)上分離得到膠孢炭疽菌菟絲子專化型 (Colletotrichum gloeosporioides Penz. Sacc. f. sp. Cuscutae),該菌對我國大豆田菟絲子有特殊效果。在20余省開展了“魯保一號”菌劑的生產和應用,推廣面積達60萬hm2,防效在85%以上,取得了巨大的經濟效益[12,14 ],這是我國首次成功的以菌治草項目。1979年新疆哈密植檢站從自然感病埃及列當植株中分離得到鐮刀菌(Fusarium orobanches),并制成生防制劑F798,防治瓜列當達到95%以上的效果[1]。云南省微生物所對紫莖澤蘭斑病的尾孢菌 Cercospora cupatorii 進行了微生物學基礎研究[15]。湖南農學院在稗葉枯菌Helminthosporium monoceras 及其毒素的研究中進行了稗葉枯病原菌鑒定,研究了稗葉枯菌的產孢、產毒條件及其寄主范圍和致病性[16]。中國農大1996年開始從稗草病葉上分離得到8種病原真菌,并篩選出對稗草致病性強、對水稻安全的尖角突臍孢 Exserohilum monoceras,且對該菌的流行學進行了研究,并向商品化發展[17]。河南省北部雜草病原微生物資源調查已取得初步成果,整理鑒定出19種雜草上病原菌30余種,其中蟋蟀草葉枯病菌多節長蠕孢(Helminthosp riumnodulosum)致病力較強,田間自然抑草率86.4%,這一成果有望得到開發利用。以上這些基礎性研究的廣泛開展,為進一步開發微生物除草劑提供了可能,也為我國的以菌除草的生防工作奠定了堅實的基礎。同時,利用微生物代謝產物防除雜草的研究工作近年來也在逐步開展,中科院生理所開展了放線菌代謝產物的雜草防除探索;中科院土肥所開展了膠孢炭疽菌S22毒素物質防除雜草的可行性研究,并取得了一定結果[14]。上述工作的開展,擴大了我國微生物防除雜草的研究范圍,為微生物除草劑的研制開辟了新的領域。此外,利用昆蟲天敵防除雜草也有一些應用前景較好或有待深入研究的項目,如利用澤蘭實蠅防治紫莖澤蘭,引進豚草條紋葉甲防治豚草,釋放空心蓮子草葉甲防治空心蓮子草等等。

有些草坪草的根系能分泌某種物質抑制其它草的發生,即他感作用,選擇并搭配利用種植草坪植物非常有意義,但目前這方面的研究還比較少。

雖然在草坪雜草的生物防除方面,至今尚未推出成熟的市場產品,但隨著科學技術的發展和人們環保意識的增強,生物治草顯示著廣闊的前景,將成為雜草治理的一個發展趨勢。

參考文獻:

[1] 王之樾,朱廣冀,馬德成.應用鐮刀菌防治瓜列當[J]. 中國生物防治,1985(1):25-27.

[2] 黃春華,徐永山,吉咸美,等. 草坪雜草及其非藥劑管理初探[J]. 雜草科學,2003(1):5-8.

[3] Kenney D S. Devine-The way it was developed-An industrialist's view[J]. Weed Sci,1986,34(S1):15-16.

[4] 李揚漢,張宗儉,王建書. 有關真菌除草劑研究的進展[J]. 生物防治通報,1994,10(1):35-39.

[5] Stephen O D,Lydon J. Herbicides from natural compounds[J]. Weed Technology,1987,1(2):122-128.

[6] Bowers R C. Commercialization of Collego-An industrialist's view[J]. Weed Sci,1986(34):24-25.

[7] Te Beest D O,Yang X B, Cisar C R. The status of biological control of weeds with fungal pathogens[J]. Ann Rev Phytopathol,1992(30):637-658.

[8] McRac C F. Role of codinal matrix of Colletotrichum orbiculare in pathogenesis of Xanthium spinosurm[J]. Mycol Res,1990(94):890-896.

[9] Boyetchko S M. Principles of biological weed control with microorganism[J]. HortScience,1997,32(2):201-205.

[10] 陳勇強,但漢斌,郭富常. 國外微生物除草劑的研究及應用現狀[J]. 天津農業科學,1998,4(2):5-9.

[11] 萬方浩. 世界雜草生防的歷史成就及我國雜草生防的現狀與建議[J]. 生物防治通報,1991,7(2):81-87.

[12] 劉志海,朱全讓. 魯保一號菌[M]. 濟南:濟南科技出版社,1980:1-179.

[13] 王韌. 我國雜草生防現狀及若干問題的討論[J]. 生物防治通報,1986,2(4):173-177.

[14] 高昭遠,干靜娥.菟絲子的生物防除—魯保一號的研究進展[J]. 生物防治通報,1992,8(4):173-175.

[15] 林冠倫. 80年代我國雜草生防的主要成就[J]. 植物保護,1991,17(1):27-29.

[16] 王明旭,羅寬,陳實. 稗葉枯菌及其毒素的研究[J]. 湖南農學院學報,1991,17(1):34-41.

[17] 陳勇,倪漢文.中國稗草病原真菌對稗草及水稻的致病性[J]. 中國生物防治,1999,15(2):73-76.