紫莖澤蘭的防除及利用研究

摘要：紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）原產于南美洲，大約于20世紀40年代傳入中國，目前在中國許多地區已有分布且危害嚴重。紫莖澤蘭是一種入侵性極強的外來雜草，該草成功入侵的原因可能在于它極強的適應能力和競爭能力。綜述了以往國內外有關紫莖澤蘭的預防、根除與控制措施的研究與應用概況。

關鍵詞：紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）；防除；利用

中圖分類號：S45 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）04-0754-04

The Eradication and Utilization of Eupatorium adenophorum

WANG Wen-qi

（College of Life Science， Jiujiang University， Jiujiang 332005， Jiangxi， China）

Abstract： The Crofton weed （Eupatorium adenophorum） is native to southern America， and introduced to China in the 40’s of 20th century. Currently this weed has distributed and seriously infested in many areas of China. The Crofton weed is an alien species with strong invasibility. The successful invasion of this weed might be due to its strong ability of adaptation and competitive power. The formerly studies both domestic and overseas about the prevention， eradication and control measures of the Crofton weed were summarized.

Key words： Eupatorium adenophorum； eradication； utilization

紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）是菊科（Compositae）澤蘭屬（Eupatorium L.）的多年生草本植物，英文名為Crofton weed或Pamakani，俗稱破壞草。原產于南美洲的墨西哥至哥斯達黎加一帶，作為觀賞植物曾被引種到歐洲，其后又被引種到大洋洲和亞洲[1]。約于20世紀40年代由緬甸傳入中國與其接壤的云南省臨倉地區，后迅速蔓延，約經半個多世紀的傳播擴散，現已在西南地區的云南、貴州、四川、廣西、西藏等省、區廣泛分布和危害。并仍以每年大約60 km的速度，隨西南風向東和向北傳播蔓延[2]。根據目前的擴散速度推測，再經半個世紀，紫莖澤蘭可能入侵整個長江以南各省區[3]。紫莖澤蘭具有極強的適應能力和競爭能力，可以侵占大片的農田、果園、稀疏林地、草地、路邊和間隙空地。一旦定植，由于其發達的地下根莖和大量的子實形成，很難將其清除。其嚴重后果可歸納為以下方面：一是導致更新造林保存率明顯下降；二是侵入幼林地導致幼樹衰弱，甚至死亡；三是嚴重抑制樹種的天然更新和森林恢復；四是影響苗木生長，使經濟林推遲投產；五是嚴重降低草地和草場的牧草生產量，造成牲畜中毒，影響畜牧業的發展。因此對紫莖澤蘭的防除及利用顯得極為迫切。

1 紫莖澤蘭的防除

1.1 紫莖澤蘭的人工和機械防除

人工防除是目前最有效的防除方法之一。充分發動群眾，在秋冬季人工挖除紫莖澤蘭全株，曬干燒毀，而后立即種上適應性強、繁殖快的牧草和樹種，如象草（Pennisetum purpureum）、狗芽根（Cynodon dactylon）、剛莠竹（Microstegium ciliatum）、白三葉以及云南松（Pinus yunnanensis）、蘭桉（Eucalyptus globulus）、華山松（Pinus armandi）等，以減少和避免紫莖澤蘭的侵占，最終實現植物替代[4]。這種方法對于經濟價值高的農田、果園和草地具有很好效果，但該方法勞動強度大，勞動效率低，難以在大范圍內應用。

在有條件的地區，采用輪式或履帶式拖拉機驅動的旋轉式刀具進行機械防除，可以降低勞動強度，提高勞動效率。但采用機械防除法，土地上遺留的殘根斷莖仍可萌生新的幼苗，使得防除的成功率不高，而且由于紫莖澤蘭發生生境復雜，對在陡坡、零星邊坡地、耕地中和疏林下生長的紫莖澤蘭，很難進行機械防除[5]。

1.2 紫莖澤蘭的化學防除

化學防治是控制紫莖澤蘭的主要方法之一。雖然化學防治不能根除紫莖澤蘭，但對危害嚴重、面積大，在人工清除有困難的地方適當采用化學藥劑進行防治，結合人工清除，在一定范圍內是可行的。在使用時要遠離水源和人群，以保護環境與生物安全。澳大利亞的Auld[6]篩選出3種化學除草劑：0.6%～0.8%的2，4-D溶液；0.3%～0.6%的2，4-D丁酯和2，4，5-T；5.0%氯酸鈉溶液。前2種除草劑或配方，在夏秋季植株旺盛生長時應用非常有效。而最后1種除草劑在春夏之交使用效果較好。如要殺死成株，可在花期使用氯酸鈉粉。1991年，向業勛[2]提出每667 m2用10%草甘膦水劑1 000～1 500 mL、2，4-D 250 g加敵草隆500 g，于紫莖澤蘭營養器官生長旺盛時期噴霧，亦有良好防效。在四川省利用2，4-D丁酯、草甘膦、蓋灌能等對紫莖澤蘭進行防治試驗，也取得了較好的效果。以上藥劑要達到最佳防效，均需噴灑全株，特別是植株下部。噴藥量較大，且防效受季節變化的影響，這限制了紫莖澤蘭化學防治措施的發展[7]。

1.3 紫莖澤蘭的生物防除

1.3.1 植被替代法 零星分布的紫莖澤蘭草地一經人工或機械防除后，立即種上人工牧草，在紫莖澤蘭已占優勢的地方密植速生樹種，這些都是以新的生活力強的植被抑制紫莖澤蘭生長，最終排除紫莖澤蘭的可行方法。例如三葉豆（Cajanus cajan）生長較快，易形成密叢，可通過種植該植物阻止陽生性的紫莖澤蘭發生和生長。種植三葉豆既可放養紫膠蟲（Laccifer lacca），還可收獲三葉豆種子。采用此法，不僅可最終達到控制紫莖澤蘭危害的目的，而且能取得較大的經濟效益和生態效益[8]。

1.3.2 利用澤蘭實蠅防除 澤蘭實蠅（Procecidochres utilis Stone）是紫莖澤蘭的專一性寄生天敵[9]。在許多國家和地區都作為一項關鍵措施用來控制紫莖澤蘭的危害，并先后獲得成功。美國于1945年從墨西哥引進澤蘭實蠅到夏威夷后，對其生物學特性進行了研究，并對應用于控制紫莖澤蘭的可行性進行了分析[10]。澳大利亞于1952年引進該蟲控制紫莖澤蘭[11]。新西蘭于1960年引進釋放澤蘭實蠅種群[12]。印度、南非亦引進澤蘭實蠅，研究其生物學特性，并進行了安全性測試及繁殖釋放，建立了自然種群[13，14]。中國于1983年開始在云南省5 000 km2范圍內移引、釋放澤蘭實蠅，經逐步定殖、擴散，收到了較好的控制效果[15]。

澤蘭實蠅幼蟲蛀入紫莖澤蘭幼嫩莖枝端部，蛀食并刺激被害部位形成膨大蟲癭，阻礙紫莖澤蘭的生長繁殖[16]。研究表明，澤蘭實蠅寄生可以抑制紫莖澤蘭植株高度20%左右，減少葉面積15%～20%，影響植株生物量的生產與積累，干擾植株生物量的正常分配。據調查，紫莖澤蘭被澤蘭實蠅寄生后，單株生物量下降約30%，根系密度減少40%左右，冠根比增大約17%，植株易于倒伏；同時寄生會影響植株正常的有性繁殖，降低開花、結種量及種子發芽能力，如單株頭狀花數下降30.6%，單株少產子33.8%，種子發芽率下降18.5%，并且多數苗長勢衰弱易于枯死，有時產生不孕的頭狀花序。此外，澤蘭實蠅抑制紫莖澤蘭生長的主要生理機制是影響其光合速率[17，18]。因此，利用澤蘭實蠅能夠減弱紫莖澤蘭的大面積傳播和危害。

1.3.3 用真菌防除 1954年澤蘭尾孢菌（Cercospora eupatorii Peck）在澳大利亞昆士蘭第一個被報道為控制紫莖澤蘭非常有潛力的生防真菌，具有極高的寄主專一性。該菌使紫莖澤蘭致病的主要原因是其產生的鏈格孢菌毒素使紫莖澤蘭葉組織細胞膜透性上升，離子滲透量增加，膜脂過氧化加強，丙二醛含量上升，從而引起細胞膜傷害，造成膜功能紊亂。

Qiang等[19]用從紫莖澤蘭植株上分離、篩選出的鏈格孢菌[Alternaria alternata （Fr.） Keissler]的菌絲體開發為真菌除草劑防治紫莖澤蘭。該菌使紫莖澤蘭致病的主要原因是其產生的鏈格孢菌毒素使紫莖澤蘭葉組織細胞膜透性上升，離子滲透量增加，膜脂過氧化加強，丙二醛含量上升，從而引起細胞膜傷害，造成膜功能紊亂。萬佐璽等[20]就鏈格孢菌毒素對紫莖澤蘭的致病機理進行了深入研究，結果發現，鏈格孢菌毒素使紫莖澤蘭葉組織細胞膜透性上升，Na+和K+滲漏量增加，膜脂過氧化加強，丙二醛含量上升，說明致病毒素能夠引起細胞膜傷害，造成膜功能的紊亂。但是致病毒素在細胞膜上的受體以及信導的傳遞等有待進一步研究。另外，鏈格孢菌是微生物除草劑開發中極其重要的一類真菌，有可能成為生物源的化學除草劑。

2 紫莖澤蘭的合理利用

2.1 利用其有用成分研制殺蟲劑

紫莖澤蘭含有10多種生物活性物質，對農業害蟲尤其是蚜蟲具有很好的防治效果。何大愚等[4]用紫莖澤蘭的提取物作為生物農藥防治茶葉害蟲，研究結果表明，紫莖澤蘭提取物對茶葉害蟲的防治有一定作用。李云壽等[21，22]研究發現紫莖澤蘭精油中含有單萜烯粒及含氧單萜類化合物，對米象、玉米象、綠豆象、蠶豆象等4種倉庫害蟲具有很強的熏殺活性，對柑橘全爪螨有一定的防治效果。

張其紅等[23]用正己烷、氯仿、乙酸乙酯對紫莖澤蘭進行固液萃取，發現氯仿萃取物對蚜蟲及菜青蟲的殺滅性很強，可作為殺滅蚜蟲的植物源農藥資源加以開發利用。所以作為一種植物源農藥資源，紫莖澤蘭有著較大的開發利用潛力。

2.2 微生物發酵生產動物飼料

紫莖澤蘭體內含有豐富的營養成分，但由于紫莖澤蘭鮮品及制干品均含有毒素，只有通過脫毒處理才可作為飼料利用。楊發根等[24]研究認為，紫莖澤蘭脫毒的主要方法為好氧微生物發酵處理，使用的微生物主要有青霉屬、短梗霉屬、頭孢霉屬、曲霉屬、棒狀桿菌屬、八疊球菌屬等，經復合菌種好氧發酵脫毒處理后，能明顯降低有毒物質含量，可作為原料配成混合飼料喂豬，豬生長良好，無不良反應，且日增重均達到國內日增重500 g的一般水平，試驗組和對照組間日增重差異不顯著。目前云南省微生物研究所已研制出了使紫莖澤蘭脫毒作飼料的工藝流程。

2.3 利用紫莖澤蘭作染料

云南大理巍山的民間手工藝者找到一條利用紫莖澤蘭的途徑。大理自古有制作扎染的傳統技藝，10多年前，民間工匠們發現那些生長在田間地頭的紫莖澤蘭可用來染黃色布料，用紫莖澤蘭作染料，染出來的布料不但色彩鮮明，不易褪色，且降低了成本，不會危害人體健康，有驅除蚊蟲的功效，于是扎染廠開始大量收購紫莖澤蘭。當地巍山的12家扎染廠，如今每年要消耗數萬噸紫莖澤蘭，也給農民帶來一筆不小的收益[25]。

2.4 紫莖澤蘭建材利用的研究

生長3年以上的紫莖澤蘭木質化程度高，含粗纖維豐富。莖稈根完全可用來制造非木質人造板和高壓微粒板，不過在生產過程中要解決兩個問題：中草藥異味的消除及人造板各項性能指標的提高。目前云南省林業設計院與云南華坪電力股份有限公司進行合作已克服了以上難題，利用充足的紫莖澤蘭資源2001年投資建成規模為年產5 000 m3高壓微粒板（即紫莖澤蘭刨花板）生產線，產品性能穩定，達到了國家GB/T4897—92標準一等品[26]。

云南農業大學丁宣學等[27]利用紫莖澤蘭制得“雜草刨花板”，在云南雙柏縣刨花板廠壓制了刨花板，申請并獲得專利。楊正東[28]對紫莖澤蘭刨花板的生產技術及其物理力學性能進行了研究，得出利用紫莖澤蘭可制出符合國家標準的制品，同時對紫莖澤蘭刨花板的經濟效益、社會效益及生態效益進行了分析。

2.5 其他利用方面的研究

云南昆明植物研究所科研人員對紫莖澤蘭精油進行了化學成分分析、香氣質量評定及應用試驗。精油經色譜-質譜分析，定性定量地鑒定了45種化合物，主要成分為對聚傘花素、乙酸龍腦酯等。紫莖澤蘭精油的香氣由辛甜香、涼氣和藥草香、花香、甜香及萜氣組成，香氣透發性好，新穎獨特。科研人員以紫莖澤蘭精油為主香調制出了一系列日用香精。并經試驗證明，以紫莖澤蘭精油為主調制的香精香氣純正穩定，持久安全。經云南一些工廠生產試用后，普遍反映香氣清新純正，具有獨特的香氣特征，能較好地遮蓋表面活性劑基質原料的不良氣味及調和添加的中草藥提取物氣味。楊永紅等[29]用紫莖澤蘭葉及莖葉混合物提取木糖的結果表明，紫莖澤蘭葉及莖葉混合物中的木糖醇含量較低，但其莖稈仍是一種很好的、潛在的生產木糖醇的生物資源。

紫莖澤蘭生產量大，在缺少燃料的農村可充分利用其能量。目前利用的方式主要有兩種：一是曬干直接作燃料；二是沼氣利用，鮮品紫莖澤蘭對沼氣微生物群有抑制作用，通過好氧微生物預處理能保證甲烷含量的相對穩定，在標準狀態下產生的CH4比水牛糞產氣潛力約高3倍[30]。此外，由于紫莖澤蘭繁殖快，生物量大，除可能將其作為建材工業原料或作為培養基，嘗試用于食用菌栽培外，還可研究在控制其蔓延的條件下作為防止水土流失覆蓋的植被。總之，對紫莖澤蘭的成功利用，可望化害為寶，從而產生顯著的經濟效益和社會生態效益。

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