曲 波,王承旭,趙 丹,張國良,付衛(wèi)東,陳旭輝,李天來
(1.沈陽農業(yè)大學園藝學院,遼寧 沈陽 110161; 2.沈陽農業(yè)大學生物科學技術學院,遼寧 沈陽 110161; 3.中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所,北京 100081)
刺萼龍葵(Solanumrostratum)又名刺茄、尖嘴茄、黃花刺茄,為茄科茄屬一年生草本植物。刺萼龍葵在美國被列為有害雜草,在加拿大被列為入侵雜草,在俄羅斯被列為境內限制傳播的檢疫雜草[1]。我國遼寧省西部的朝陽、阜新、錦州和南部的大連等地已有刺萼龍葵種群存在[2-4],在吉林、河北、北京[5-7]、新疆[8]等省近年來已呈快速蔓延態(tài)勢。刺萼龍葵莖葉密被硬刺,不易人工清除,且種子量大,質地堅硬,休眠期長[9-10],不僅與其他植物競爭光照、水分與營養(yǎng)[11],破壞當地生物多樣性[12],而且刺萼龍葵植株內的茄堿(methyl protodioscin)是一種高毒性的神經毒素,對中樞神經系統尤其對呼吸中樞有較強的麻醉作用,牲畜誤食后會中毒甚至死亡[2];一旦刺萼龍葵傳入農田,也會對農業(yè)及農村環(huán)境造成重大危害[6]。目前,防治刺萼龍葵仍然采取人工拔除的措施,通常在刺萼龍葵種子成熟前期進行人工拔除[13]。由于刺萼龍葵生命力很強,對除草劑的敏感性尚不清楚。因此,選擇不同的除草劑進行比較試驗,對于有效防除刺萼龍葵具有重要意義。
1.1供試藥劑 2,4-D丁酯(72%乳油),美國盛邦國際化工集團有限公司生產;20%克草胺+20%莠去津懸浮劑(商品名:苞米興40%懸浮劑),大連潤澤農藥股份有限公司生產;百草枯(20%水劑),大連潤澤農藥股份有限公司生產。
1.2試驗材料 2008年11月采于遼寧省朝陽縣小波羅赤的刺萼龍葵成熟種子;內徑為15 cm的一次性塑料碗;腐殖土。
1.3試驗處理 處理Ⅰ:取2,4-D丁酯乳油1 mL+99 mL水,配成7.2 g/L 2,4-D丁酯溶液;處理Ⅱ:取2,4-D丁酯乳油0.4 mL+99.6 mL水,配成2.9 g/L 2,4-D丁酯溶液;處理Ⅲ:取2,4-D丁酯乳油0.2 mL+99.8 mL水,配成1.4 g/L 2,4-D丁酯溶液;處理Ⅳ:取20%克草胺+20%莠去津懸浮劑2 mL+98 mL水,配成4 g/L克草胺+4 g/L莠去津溶液;處理Ⅴ:取20%克草胺+20%莠去津懸浮劑1 mL+99 mL水,配成2 g/L克草胺+2 g/L莠去津溶液;處理Ⅵ:取20%克草胺+20%莠去津懸浮劑0.5 mL+99.5 mL水,配成1 g/L克草胺+1 g/L莠去津溶液;處理Ⅶ:取百草枯水劑2 mL+98 mL水,配成4 g/L百草枯溶液;處理Ⅷ:取百草枯水劑1 mL+99 mL水,配成2 g/L百草枯溶液;處理Ⅸ:取百草枯水劑0.5 mL+99.5 mL水,配成1 g/L百草枯溶液;對照組(CK):100 mL水。每處理3次重復。
在刺萼龍葵的苗前期、子葉期幼苗、一葉期幼苗、二葉期幼苗、三葉期幼苗、四葉期幼苗分別噴施不同劑量的2,4-D丁酯溶液和20%克草胺+20%莠去津溶液;在刺萼龍葵的子葉期幼苗、一葉期幼苗、二葉期幼苗、三葉期幼苗、四葉期幼苗分別噴施不同劑量的百草枯溶液。觀察刺萼龍葵的發(fā)芽情況,以及幼苗的生長狀況。
種子萌發(fā)抑制率越大,表明除草劑對種子萌發(fā)的抑制作用越強。危害級別統計標準根據地上部分生長狀況分為5級:生長正常(0級);生長受抑制或生長停止,葉色褪綠變淡(1級);葉片畸形或扭曲,葉片1/4~1/2青枯或枯黃(2級);葉片畸形或扭曲,葉片1/2~3/4青枯或枯黃(3級);整株死亡(4級)。
2.1土壤處理對刺萼龍葵種子萌發(fā)和幼苗生長的影響 施藥后觀察刺萼龍葵種子萌發(fā)情況,發(fā)現土壤表面噴施各劑量的20%克草胺+20%莠去津懸浮劑和2,4-D丁酯溶液對刺萼龍葵種子萌發(fā)及幼苗生長影響較大(表1),刺萼龍葵出苗3 d后幼苗開始枯萎,10 d后逐漸干枯死亡,20 d后全部死亡。由此可見,2,4-D丁酯和20%克草胺+20%莠去津對刺萼龍葵子葉期的生長表現出明顯的抑制作用,使其不能正常生長。
表1 播后苗前土壤施藥對刺萼龍葵種子萌發(fā)的影響
2.2苗后莖葉處理施藥后調查結果
2.2.13種除草劑對刺萼龍葵子葉期幼苗生長的影響 施藥后觀察刺萼龍葵幼苗生長情況,發(fā)現3種除草劑對刺萼龍葵子葉期幼苗生長均有抑制作用,處理10 d后各藥劑防效均達到100%,但不同質量濃度除草劑不同時間效果有所差異:處理Ⅰ和處理Ⅳ第1天防效分別達到92.5%和95.9%,第5天即達到100%;百草枯處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ的防效第5天均達到100%;處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ第10天防效達到100%,第5天防效分別為92.6%、90.5%、88.9%、83.3%。結果表明,2,4-D丁酯乳油、20%克草胺+20%莠去津懸浮劑和百草枯水劑對刺萼龍葵子葉期幼苗的生長均表現出明顯的抑制作用,質量濃度越高,作用時間越短,防治效果越好(表2)。
2.2.23種除草劑對刺萼龍葵一葉期幼苗生長的影響 施藥后觀察刺萼龍葵一葉期幼苗生長狀況,發(fā)現處理Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ對刺萼龍葵一葉期幼苗有非常明顯的抑制作用;處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的處理對刺萼龍葵一葉期幼苗的抑制作用與處理Ⅰ、百草枯的所有處理相比防效有所下降,但也表現出明顯的抑制作用;處理Ⅴ、處理Ⅵ對刺萼龍葵一葉期幼苗的抑制作用比處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ更加減弱,但對大部分的刺萼龍葵一葉期幼苗仍具有抑制作用。2,4-D丁酯乳油、20%克草胺+20%莠去津懸浮劑和百草枯水劑對刺萼龍葵一葉期幼苗的生長均表現出明顯的抑制作用,使其不能正常生長,尤其以百草枯的作用最為明顯。但隨著2,4-D丁酯、克草胺+莠去津懸浮劑質量濃度的減小抑制效果有所下降,特別是克草胺+莠去津懸浮劑,低質量濃度的克草胺+莠去津懸浮劑不能完全抑制刺萼龍葵一葉期幼苗的生長(表2)。
2.2.33種除草劑對刺萼龍葵二葉期幼苗生長的影響 施藥后觀察刺萼龍葵二葉期幼苗,發(fā)現處理Ⅰ、不同劑量的百草枯(處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ)對刺萼龍葵二葉期幼苗有非常明顯的抑制作用;處理Ⅱ、Ⅲ對刺萼龍葵二葉期幼苗的抑制作用與處理Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ相比有所下降,但也表現出明顯的抑制作用;處理Ⅴ對刺萼龍葵二葉期幼苗的抑制作用比處理Ⅱ、處理Ⅲ、處理Ⅳ低,但對大部分的刺萼龍葵二葉期幼苗仍具有抑制作用;處理Ⅴ、處理Ⅵ對刺萼龍葵二葉期幼苗的抑制作用比較不明顯,只對少部分的刺萼龍葵二葉期幼苗具有抑制作用。由此可見,2,4-D丁酯和百草枯對刺萼龍葵二葉期幼苗的生長均表現出明顯的抑制作用,使其不能正常生長,但隨著2,4-D丁酯質量濃度的減小抑制效果有所下降;20%克草胺+20%莠去津對刺萼龍葵二葉期的生長未表現出明顯的抑制作用,只有高質量濃度的克草胺+莠去津才能抑制刺萼龍葵二葉期幼苗的生長(表3)。
2.2.43種除草劑對刺萼龍葵三葉期幼苗生長的影響 施藥后觀察刺萼龍葵三葉幼苗生長,發(fā)現處理Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ對刺萼龍葵三葉期幼苗有非常明顯的抑制作用;處理Ⅱ對刺萼龍葵三葉期幼苗的抑制作用與處理Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ相比有所下降,但也表現出明顯的抑制作用;處理Ⅲ、Ⅴ對刺萼龍葵三葉期幼苗的抑制作用比處理Ⅱ、處理Ⅳ更加減弱,僅對部分的刺萼龍葵三葉期幼苗具有抑制作用。由此可見,2,4-D丁酯和百草枯對刺萼龍葵三葉期幼苗的生長均表現出明顯的抑制作用,使其不能正常生長,但隨著2,4-D丁酯質量濃度的減小抑制效果有所下降;20%克草胺+20%莠去津對刺萼龍葵三葉期的生長未表現出明顯的抑制作用,只有高質量濃度的20%克草胺+20%莠去津才能抑制刺萼龍葵三葉期幼苗的生長(表3)。
表2 苗后莖葉處理對刺萼龍葵子葉期和一葉期的防效 %
表3 苗后莖葉處理對刺萼龍葵二葉期、三葉期與四葉期的防效 %
2.2.53種除草劑對刺萼龍葵四葉期幼苗生長的影響 處理后對刺萼龍葵幼苗進行10 d的觀察,發(fā)現 處理Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ對刺萼龍葵四葉期幼苗有非常明顯的抑制作用;處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ對刺萼龍葵四葉期幼苗的抑制作用與處理Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ有所下降,但對大部分的刺萼龍葵四葉期幼苗仍具有抑制作用;處理Ⅴ、Ⅵ對刺萼龍葵四葉期幼苗的抑制作用比較不明顯,只對少部分的刺萼龍葵幼苗具有抑制作用。由此可見,百草枯對刺萼龍葵四葉期幼苗的生長均表現出明顯的抑制作用,使其不能正常生長;2,4-D丁酯對刺萼龍葵四葉期幼苗的生長也表現出比較明顯的抑制作用,使其不能正常生長,但隨著2,4-D丁酯質量濃度的減小抑制效果有所下降;20%克草胺+20%莠去津對刺萼龍葵四葉期的生長未表現出明顯的抑制作用,只有高質量濃度的20%克草胺+20%莠去津才能抑制刺萼龍葵四葉期幼苗的生長(表3)。
試驗結果表明,72% 2,4-D丁酯乳油、20%克草胺+20%莠去津和20%百草枯懸浮劑和20%百草枯水劑對刺萼龍葵幼苗和子葉期的防除效果均較好,尤其是20%百草枯水劑效果非常明顯,殺草速度快,但隨著幼苗的逐漸長大,72% 2,4-D丁酯乳油、20%克草胺+20%莠去津和20%百草枯懸浮劑的防治效果有所下降,尤其是20%克草胺+20%莠去津和20%百草枯懸浮劑。20%百草枯水劑只對莖葉起作用,因此不用于播后苗前土壤處理。
刺萼龍葵是一種生態(tài)適應性極強的一年生草本植物,種子產量高,植株具刺,利用化學除草劑是目前控制其進一步蔓延的有效方法。20%百草枯水劑對刺萼龍葵幼苗起直接殺傷作用,但百草枯是滅生性的除草劑,在實際生產中,在除去刺萼龍葵的同時,也會對其他植物造成嚴重的影響。而72% 2,4-D丁酯乳油、20%克草胺+20%莠去津和20%百草枯懸浮劑對刺萼龍葵的的防除效果也比較明顯,它們是選擇性的除草劑,在實際生產中也會對其他植物造成影響。
藥劑土壤處理防除時其防除效果還與土壤濕度、溫度等因素有關。濕度大、溫度高時幼苗吸收藥劑效率高,藥效反應快,防除效果好。因此,在刺萼龍葵出苗前處理土壤時要選擇合適的氣象條件,確保防除效果。
在實踐中,對不同生長期的刺萼龍葵植株應采取相應劑量的除草劑。刺萼龍葵種子有二次萌發(fā)的現象,出苗不整齊,有條件地區(qū)可以進行第2次施藥,并輔以人工鏟除。本試驗為室內試驗結果,若在田間推廣,化學除草劑必定會對其他植物產生影響,因此宜先小面積試用,進而再大面積推廣。
[1] 高芳,徐馳,周云龍.潛在危險性外來物種——刺萼龍葵[J].生物學通報,2005,40(9):11-12.
[2] 王維升,鄭紅旗,朱殿敏,等.有害雜草刺萼龍葵的調查[J].植物檢疫,2005,19(4):247-248.
[3] 曲波,呂國忠,楊紅,等.遼寧省外來入侵有害植物初報[J].遼寧農業(yè)科學,2006(4):22-25.
[4] 曲波,張微,翟強,等.遼寧省外來入侵有害生物特征初步分析[J].草業(yè)科學,2010,27(9):38-44.
[5] 車晉滇,劉全儒,胡彬.外來入侵雜草刺萼龍葵[J].雜草科學,2006(3):58-60.
[6] 魏守輝,張朝賢,劉延,等.外來雜草刺萼龍葵及其風險評估[J].中國農學通報,2007,23(3):347-351.
[7] 高芳,徐馳,周云龍.外來植物刺萼龍葵潛在風險性評估及其防治對策[J].北京師范大學學報:自然科學版,2005,41(4):240-244.
[8] 趙曉英,馬曉東,徐鄭偉.外來植物刺萼龍葵及其在烏魯木齊出現的生態(tài)學意義[J].地球科學進展,2007,22(2):167-170.
[9] 關廣清,張玉茹.雜草種子圖鑒[M].北京:科學出版社,2000:198.
[10] 曲波,張延菊.刺萼龍葵與龍葵種子的形態(tài)比較[J].種子,2009(9):71-73.
[11] 肖宋高,李娟,張卓文,等.草坪雜草入侵及其競爭效應[J].草業(yè)科學,2009,26(1):111-118.
[12] 江小雷,岳靜,張衛(wèi)國,等.生物多樣性,生態(tài)系統功能與時空尺度[J].草業(yè)學報,2010,19(1):219-225.
[13] 曲智,莊武,曲波,等.關于在朝陽鏟除刺萼龍葵的建議[J].農業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2009,26(4):53-54.