薇甘菊替代控制技術(shù)研究

張知曉，澤桑梓，季梅，劉凌，戶連榮

(1.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省林業(yè)有害生物防治檢疫局，云南 昆明 650051)

薇甘菊(Mikaniamicrantha)是菊科(Asteraceae)假澤蘭屬(Mikania)的一種入侵雜草[1]。因其嚴(yán)重影響農(nóng)林畜牧業(yè)的生產(chǎn)，被國家林業(yè)局列入21種林業(yè)檢疫性有害生物之一[2]。近年來，人們對其物理、化學(xué)和生物防治技術(shù)進(jìn)行大量研究[3]。但由于各項技術(shù)均有其弊端，在薇甘菊防治方面目前尚未看到較理想的防治方法[4-6]。

替代控制技術(shù)，是選擇一種或多種適應(yīng)性強(qiáng)、生長快、具經(jīng)濟(jì)價值、在短時間內(nèi)可以達(dá)到較高郁閉度的植物，種植在外來入侵植物大面積危害的地方，以取代外來物種種群優(yōu)勢的方法[7]。選擇鄉(xiāng)土植物與雜草混種，對雜草的防控可起到長久持續(xù)的效果[8]，且能創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。目前，已有幌傘楓(Heteropanaxfragrans)[9]、血桐(Macarangatanarius)[10]、紅薯(Lpomoeabatatas)[11]成功控制薇甘菊的案例，這為進(jìn)一步開發(fā)薇甘菊的替代控制技術(shù)提供重要參考。中國滇西地區(qū)薇甘菊發(fā)生面積廣，但至今還沒有成套的替代控制技術(shù)規(guī)范[12]。為此，在當(dāng)?shù)睾Y選和研究可替代控制薇甘菊的鄉(xiāng)土植物及替代模式，探究薇甘菊替代控制技術(shù)，對實現(xiàn)薇甘菊在當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)控制具有極為重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

7種牧草分別為柱花草(Stylosantheshumilis)、東非狼尾草(Pennisetumclandestinum)、多年生黑麥草(Loliumperenne)、鴨茅(Dactylisglomerata)、雜三葉(Trifoliumhybridum)、紫花苜蓿(Madicagosativa)、葦狀羊茅(Festucaarundinacea)。

5種林木分別為麻竹(Dendrocalamuslatiflorus)、勃氏甜龍竹(Dendrocalamusbrandisii)、杉木(Cunninghamialanceolata)、西南樺(Betulaalnoides)、旱冬瓜(Alnusnepalensis)。

1.2 草本植物替代控制薇甘菊試驗

2011年6月-2014年10月，在德宏州瑞麗市姐勒水庫(23°3′6.5″N，97°53′52.8″E，海拔800m)，進(jìn)行草本植物替代控制薇甘菊試驗。試驗前，采取人工清除薇甘菊的方法，將試驗地塊內(nèi)的薇甘菊及其它雜草清除干凈，翻地、整平。將試驗地塊分成1m×1m的若干小樣方，樣方間隔0.5m。為提高發(fā)芽率，采用變溫浸種方法打破種子休眠。牧草種子播種密度梯度為3 000粒/m2、6 000粒/m2、9 000粒/m2，選擇長度為0.15m、木質(zhì)化程度基本一致的薇甘菊莖節(jié)，扦插密度為25枝/m2，牧草與薇甘菊莖節(jié)混播，每梯度設(shè)置3次重復(fù)，并設(shè)1組牧草空白對照及1組薇甘菊空白對照，自然條件下生長。60d后，測量薇甘菊的主莖長度、分枝數(shù)量、生物量以及牧草的株高，分別與對照組進(jìn)行比較，篩選出對薇甘菊替代控制作用較強(qiáng)的優(yōu)勢植物種類及替代模式。

1.3 林木替代控制薇甘菊試驗

2011年6月，在德宏州瑞麗市帕色林地(24°2′13.8″N，97°21′20.6″E，海拔502m)，選取薇甘菊危害蓋度平均達(dá)85%的廢棄撂荒坡地5塊，各0.67hm2，進(jìn)行林木替代控制薇甘菊試驗。種植的林木苗為1年生，初始栽植密度分別為麻竹4m×5m、勃氏甜龍竹5m×6m、杉木1m×1m、西南樺2m×3m、旱冬瓜1.5m×2m；種植當(dāng)年施底肥，以后每年年底追肥1次；種植后3年內(nèi)對幼苗進(jìn)行人工撫育。2014年11月，調(diào)查麻竹、勃氏甜龍竹、杉木、西南樺和旱冬瓜5種薇甘菊-林木的替代控制試驗基地，記錄各種林木的郁閉度和林下的薇甘菊蓋度。

2 結(jié)果與分析

2.1 草本植物替代控制薇甘菊的效果

2.1.1 牧草生長狀況分析

7種牧草與薇甘菊混種時，各替代植物株高見圖1。在3 000粒/m2、6 000粒/m2和9 000粒/m2種植密度下，柱花草與薇甘菊混種時株高分別為0.49m、0.48m和0.46m，均顯著高于其它6種草本植物(P<0.05)；其次為東非狼尾草，株高分別為0.31m、0.31m和0.28m，顯著高于其它5種植物(P<0.05)。7種替代植物中，以雜三葉的株高最低，3種種植密度下，分別為0.07m、0.07m和0.05m(圖1)。比較不同種植密度對同種植物株高影響發(fā)現(xiàn)，隨替代植物種植密度增大，各植物株高降低，差異不顯著(P>0.05)。

圖1 不同密度7種替代植物株高分析

當(dāng)替代植物與薇甘菊混種時，調(diào)查生境中其它植物種類的情況，結(jié)果見表1。柱花草和東非狼尾草樣地中其它植物種類最少，其中柱花草生境中無其它植物，東非狼尾草生境中僅有闊葉豐花草(Borrerialatifolia)1種植物；在多年生黑麥草和鴨茅樣地中，其它植物種類最多，多達(dá)8種。

表1 牧草中其它物種種類

注：柱花草(Stylosantheshumilis)、東非狼尾草(Pennisetumclandestinum)、多年生黑麥草(Loliumperenne)、鴨茅(Dactylisglomerata)、雜三葉(Trifoliumhybridum)、紫花苜蓿(Madicagosativa)、葦狀羊茅(Festucaarundinacea)、闊葉豐花草(Borrerialatifolia)、含羞草(Mimosapudica)、野茼蒿(Crassocephalumcrepidioides)、勝紅薊(Ageratumconyzoides)、牛筋草(Eleusineindica)、毛豨薟(Siegesbeckiapubescens)、金腰箭(Synedrellanodiflora)、刺莧(Amaranthusspinosus)。

2.1.2 牧草在不同密度下對薇甘菊的影響

比較薇甘菊與幾種不同種植密度牧草混種時的主莖長度，結(jié)果見圖2。

圖2 不同密度7種替代植物對薇甘菊主莖長度的影響

由圖2可知，牧草空白對照組的平均主莖長度為0.02m，薇甘菊與牧草混種時的主莖長度均小于薇甘菊單種時的主莖長度。在3 000粒/m2、6 000粒/m2、9 000粒/m2種植密度下，薇甘菊與東非狼尾草混種時主莖長度最低，分別為0.79m、0.44m和0.37m；其次是與柱花草混種，主莖長分別為0.88m、0.80m和0.75m。與兩種植物混種時薇甘菊主莖長差異不顯著(P>0.05)，而均顯著低于其它幾種植物。在替代植物密度為3 000粒/m2和6 000粒/m2條件下，與鴨茅混種的薇甘菊主莖最長，分別為1.50m和1.41m。而在9 000粒/m2條件下，薇甘菊與紫花苜蓿混種時主莖最長(1.22m)。就同種替代植物不同種植密度而言，隨著替代植物種植密度逐漸增大，薇甘菊主莖長度逐漸減小，但并無顯著差異。

牧草種類對薇甘菊分枝數(shù)量影響見圖3。

圖3 不同密度7種替代植物對薇甘菊分枝數(shù)量的影響

由圖3可知，薇甘菊對照組中平均分枝數(shù)量為2.40枝，在3種替代植物密度條件下，與柱花草混種的薇甘菊分枝數(shù)均最少，分別為0.48枝、0.24枝和0.15枝；其次為與東非狼尾草混種的薇甘菊分枝數(shù)，分別為0.93枝、0.43枝和0.29枝。二者對薇甘菊分枝的控制作用無顯著差異。在替代植物密度為3 000粒/m2和6 000粒/m2條件下，與鴨茅混種的薇甘菊分枝最多，而在9 000粒/m2條件下，與紫花苜?；旆N的薇甘菊分枝數(shù)最多。就同種替代植物不同種植密度而言，隨著替代植物種植密度逐漸增大，薇甘菊分枝數(shù)逐漸減小，但并無顯著差異。

比較薇甘菊與7種牧草在不同牧草種植密度條件混種時的生物量，結(jié)果見圖4。牧草空白對照組的生物量為0.53g/m2，薇甘菊與牧草混種時的生物量均小于薇甘菊單種時的生物量。在3 000粒/m2、6 000粒/m2和9 000粒/m2種植密度下，薇甘菊與柱花草混種時生物量分別為0.06g/m2、0.06g/m2和0.04g/m2；與東非狼尾草混種時生物量分別為0.07g/m2、0.03g/m2和0.01g/m2。與2種植物混種時薇甘菊生物量差異不顯著(P>0.05)，而均顯著低于其它幾種植物。在替代植物密度為3 000粒/m2和6 000粒/m2條件下，與鴨茅混種的薇甘菊生物量最大。而在9 000粒/m2條件下，薇甘菊與葦狀羊茅混種時生物量最大。就同種替代植物不同種植密度而言，隨著替代植物種植密度逐漸增大，薇甘菊生物量逐漸減小，但并無顯著差異。

圖4 不同密度7種替代植物對薇甘菊生物量的影響

2.2 林木替代控制薇甘菊的效果

由圖5可知，對薇甘菊蓋度和替代植物郁閉度進(jìn)行方差分析比較，勃氏甜龍竹、麻竹、杉木、旱冬瓜及西南樺的郁閉度分別為98.00%、97.80%、97.2%、75.2%及30.60%，其中，勃氏甜龍竹、麻竹和杉木三者間的郁閉度差異不顯著(P>0.05)，旱冬瓜的郁閉度顯著低于勃氏甜龍竹、麻竹和杉木的郁閉度(P<0.05)，以西南樺的郁閉度最低，顯著低于其它4種(P<0.05)。

替代植物的郁閉度不同，對薇甘菊的控制作用就不同，勃氏甜龍竹、麻竹、杉木、旱冬瓜、西南樺5種植物林下及對照組中薇甘菊蓋度分別為0.00%、0.11%、0.12 %、10.17 %、87.80 %和90.20%，其中，旱冬瓜林下薇甘菊蓋度顯著小于對照組薇甘菊蓋度，而顯著大于勃氏甜龍竹、麻竹、杉木3種植物林下的薇甘菊蓋度，而以西南樺和對照組中薇甘菊蓋度最高，顯著高于以上其它4種植物林下的薇甘菊蓋度(P<0.05)。

圖5 不同替代植物郁閉度和林下薇甘菊蓋度

3 結(jié)論與討論

3.1 草本植物替代控制薇甘菊

植物的株高、生物量以及樣方內(nèi)其它植物的種類和數(shù)量是反映植物競爭力大小的重要指標(biāo)[13-14]。通過分析比較所選替代植物與薇甘菊混種時的株高，可以得知，柱花草和東非狼尾草相較其它草本植物具有更強(qiáng)的株高優(yōu)勢，且二者生境中其它植物種類最少，表現(xiàn)出很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和種間競爭性，這對能夠有效替代控制薇甘菊而言是相當(dāng)重要的。除柱花草之外，其它替代植物樣方中均有闊葉豐花草的生長，至于在特定條件下，闊葉豐花草能否用來控制薇甘菊有待進(jìn)一步研究。

在試驗材料及條件基本一致的情況下，分析各替代植物對薇甘菊生長情況的控制作用發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與牧草混種，薇甘菊的主莖長度、分枝數(shù)量和生物量均受到影響。在3個密度下，柱花草和東非狼尾草效果均為最佳，能夠有效地抑制薇甘菊主莖的生長；分析同種牧草不同種植密度的影響發(fā)現(xiàn)，供試替代植物種類對薇甘菊幾項指標(biāo)的影響隨著替代植物種植密度增大呈遞增趨勢，這與徐高峰等[13]報道隨著競爭物種種植密度的增大，薇甘菊株高和分枝數(shù)受到的抑制作用明顯增強(qiáng)相一致，研究結(jié)果證實替代植物密度對控制薇甘菊有重要影響。

總而言之，柱花草與東非狼尾草能以較低密度對薇甘菊主莖長度、分枝數(shù)量和生物量起到很強(qiáng)的控制作用，可以選為替代控制薇甘菊的草本植物，且在利用二者控制薇甘菊的同時，又能收獲具有較高經(jīng)濟(jì)效益的牧草。柱花草和東非狼尾草混合播種對薇甘菊的控制作用是否增加，以及兩者混種是否存在種間競爭從而影響對薇甘菊控制作用有待進(jìn)一步研究。

3.2 林木替代控制薇甘菊效果評價

趙燕波等[15]指出，林冠郁閉程度高，對林下的光照、水分?jǐn)r截較多，將影響林下耐陰性較弱以及需水較多的植物生長；此外郁閉度高，林下凋落物較多，對其他植物的化感作用較強(qiáng)，也會影響其生長。李雙喜等[16]研究馬褂木(Liriodendronchinense)林分郁閉度對林下草本植物的影響，結(jié)果表明，喜光性植物的平均蓋度隨林分郁閉度增大而減小。本研究通過調(diào)查勃氏甜龍竹、麻竹、杉木、旱冬瓜和西南樺替代控制薇甘菊試驗基地發(fā)現(xiàn)，前4種植物形成的郁閉度顯著大于薇甘菊蓋度，對薇甘菊有顯著的控制作用，西南樺形成的郁閉度(30%)很小，不能有效防控薇甘菊。旱冬瓜為落葉喬木，勃氏甜龍竹、麻竹和杉木的替代控制作用略強(qiáng)于旱冬瓜，其中，以勃氏甜龍竹效果最佳。利用勃氏甜龍竹、麻竹和杉木對薇甘菊進(jìn)行替代控制，持續(xù)性較強(qiáng)，在防控薇甘菊的同時，還可促進(jìn)樹種的資源化利用，獲得生態(tài)效益的同時，還能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益[17-19]。

已有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，臺灣相思(Acaciaconfusa)-鴨腳木(Scheffleraoctophylla)+潺槁(Litseaglutinosa)群落中薇甘菊的分枝格局及生物量明顯低于芒草(Miscanthussinensis)單優(yōu)群落[20]，采用喬木、草本等不同植物形態(tài)間作，最大限度地增加林間郁閉度，可以有效控制薇甘菊的生長。綜上所述，采用柱花草、東非狼尾草、勃氏甜龍竹、麻竹、杉木對薇甘菊進(jìn)行替代控制，從種植時間及植物形態(tài)方面考慮，采用喬木-草本相結(jié)合的方式，不同植物種類相互補充，最大限度地保證周年郁閉，使替代植物的種群優(yōu)勢顯著高于薇甘菊，具有生態(tài)環(huán)保、高效防控的優(yōu)點。

致謝：西南林業(yè)大學(xué)2015屆碩士研究生張新瑜、徐小偉參加了本研究的全程試驗，在此一并致謝。

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