生物替代技術防控外來入侵植物黃頂菊試驗

韓建華，程子林，張思晨，皇甫超河，武克紀

（1.天津市農業環境保護管理監測站，天津 300061；2.農業部環境保護科研監測所，天津 300191; 3.天津市靜海縣農業局，天津 301600；）

試驗研究

生物替代技術防控外來入侵植物黃頂菊試驗

韓建華1，程子林1，張思晨1，皇甫超河2，武克紀3

（1.天津市農業環境保護管理監測站，天津 300061；2.農業部環境保護科研監測所，天津 300191; 3.天津市靜海縣農業局，天津 301600；）

在果園環境下,采用替代試驗對比研究了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的一種外來植物黃頂菊之間的相對競爭表現;通過設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區。結果表明：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，能夠迅速實現地面覆蓋，單種和混種均表現很強的替代優勢,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。原產于南美洲(劉全儒,2005)，后擴散到西印度群島、北美洲的南部，由于引種等原因進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現[2],。是我國華北地區主要的外來入侵植物，目前已經蔓延到河北省84個縣和河南省、山東省的部分地市,對發生地的植物多樣性和糧食生產構成了巨大的威脅[3]。2008年至2013年天津市農業環境保護管理監測站對天津地區黃頂菊進行了全面系統的監測，有5個區縣發現黃頂菊，累計發生面積約2000hm2。加強對黃頂菊的監測，做好防控工作刻不容緩。

目前，國內防治黃頂菊，大多采取人工拔除和化學防治的措施，對農業生態環境造成了嚴重的影響。本試驗采用的替代控制方法，是一種生態控制方法，其核心是根據植物群落演替的自身規律用具有經濟或生態價值的本地植物取代外來入侵植物。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黃頂菊種子（采自靜海縣靜海鎮尚莊子村），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），均購自北京鑫農豐種業公司。

1.2 試驗時間和地點

2013年5月8日，試驗地點為靜海縣靜海鎮西邊村果園。

通過查閱文獻和實地考察，選取靜海縣靜海鎮西邊村果園作為生物調控和修復試驗地。試驗地位于N116。56'39.3"，E 38。57'14.2"，面積10hm2，以種植棗樹為主。周圍是農田，交通便利。生物多樣性資源豐富，2006年首次發現黃頂菊，后后連年泛濫，為防止大面積傳播和擴散，果園周圍以圍欄加樹木、松柏等進行阻隔，但效果不佳。故選擇此處作為生物調控試驗基地。

1.3 試驗設計

試驗設10個區組，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；10.黃頂菊自然發生種群區。第1～8區組選擇果園內黃頂菊歷年未入侵或侵入不嚴重的地段，每個區組按照黃頂菊播種密度分別設置對照區。第1～8區組于5月初進行播種，第9～10區組選擇果園內歷年黃頂菊發生區段作為黃頂菊人工拔除區和自然發生區，不進行播種。

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

1.4 田間管理

為了更能說明果園試驗生物替代效果，第1～8區組和第10區組不進行拔草，10個區組在播種前均進行一次土壤翻耕，之后土壤免耕，第9區組每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個區組不進行人工澆水、施肥，均為自然生長狀態。墨西哥玉米和高丹草根據漲勢（離地面1m以上部位）進行人工收割，飼喂牛羊。

1.5 統計方法

在7月25日（黃頂菊結籽前）進行試驗結果統計，采用對角線樣點法4進行。

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

替代效果%=（對照區黃頂菊株數-替代區黃頂菊株數）/自然發生區黃頂菊株數×100%

2 結果與分析

玉米、籽粒莧、向日葵有較好的生物替代作用，黃頂菊發生的株數較少，替代效果明顯，全部72%試驗結果見表1，結果表明，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，能夠迅速實現地面覆蓋，單種和混種均表現很強的替代優勢，替代效果均達到86%以上。

表1 替代植物防治黃頂菊效果比較

圖1 替代植物對黃頂菊株數的影響

圖2 不同替代植物的替代效果

3 結論與討論

本試驗表明，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧、向日葵對黃頂菊生物替代效果明顯，在同樣的生態環境下，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧出苗成活率高、生長速度快，能夠迅速實現地面覆蓋，在單種或混種替代組合中抑制了黃頂菊的生長，抑制率達86%以上，這說明，高丹草、墨西哥玉米、籽粒莧對黃頂菊具有很強的資源競爭作用，強烈抑制了其增長。向日葵雖然地面覆蓋率差，但抑制率達72%，說明向日葵根部對黃頂菊種子萌發產生了影響。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用生態位先占和生態位競爭的原理，實現對入侵植物的持續生態治理。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獲得更大份額的資源(即“不對稱競爭”,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,能夠迅速實現地面覆蓋，優先獲取有限的養分、水分和光照等資源，同時抑制了黃頂菊對這些資源的占有。

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

［2］皇甫超河，王楠楠等．增施氮肥對黃頂菊與高丹草苗期競爭的影響.生態環境學報，2010,19(3)：672-678.

［3］張天瑞，皇甫超河等.黃頂菊入侵對土壤養分和酶活性的影響[J].生態學雜志,2010,07：1353-1358.

［4］張國良，付衛東等.NY/T 1866-2010外來入侵植物監測技術規程.

設施蔬菜高效生產技術模式示范項目通過專家驗收

天津市蔬菜技術推廣站李海燕推廣研究員主持的天津市農業科技成果轉化與推廣項目"設施蔬菜高效生產技術模式示范"項目圓滿完成了項目規定的內容，近日通過了專家驗收。

近年來，天津市大力推進設施農業建設，設施蔬菜面積超過40萬hm2，為探索和推廣適合天津地理氣候條件、市場供求規律和農民種植習慣的高效種植模式，帶動農民增收，項目研究推廣了①早春厚皮甜瓜-秋冬番茄等設施蔬菜高效生產技術模式8個，確定了各生產模式的茬口安排時間、專用品種及關鍵生產技術。②項目篩選出"金利"甜瓜等抗病、豐產、品質佳的設施蔬菜新品種20個；示范推廣了早春番茄灰霉病綜合防治、硫磺熏蒸器防病、新建設施產區土壤培肥等技術12項，有效解決了天津市主要設施蔬菜生產模式中關鍵性生產難題。③項目制定了設施蔬菜高效生產模式技術規范9項，其中4項已被批準編制天津市地方標準；研發出葉菜類播種器，獲實用新型專利1項。④項目建立科技示范戶100戶，平均畝增效2454.3元；建立示范基地15個，示范推廣面積570hm2畝，輻射帶動面積3.155萬畝，累計新增效益916.5萬元，開展科技培訓6320人次。⑤制作項目技術光盤和工作光盤各1套。

項目緊緊圍繞設施農業需求，發揮農業技術體系主渠道作用，通過創新集成和試驗示范，帶動了農民增收，豐富了天津市民的菜藍子。

(300061 天津市農業局科教處 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，高級農藝師，主要從事農業生態與資源保護工作。