徐小燕 張卓亞 李冬梅 吳靖濤 張鐘炎 郭世儉

摘要：香附子是世界性的惡性雜草，嚴重影響全球多個地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，也是我國十大難防惡性雜草之一，嚴重影響棉花、玉米、甘蔗和許多蔬菜作物生產(chǎn)。作為棉田難防雜草之一，它具有生長旺盛、繁殖力強、適應性廣等特性，與多種作物競爭，可造成作物產(chǎn)量的巨大損失。本文從香附子的起源與分布、生境和氣候要求、生活史等方面概述其生態(tài)學特性，從形態(tài)特征、繁殖特征、生長特性、休眠特性、傳播方式等方面概述其生物學特性。簡要闡述了香附子的危害，并結合現(xiàn)有的防除技術，提出香附子在棉田的防除對策及今后的研究展望，即堅持預防為主、綜合防治的方針，建立以農(nóng)業(yè)防治為基礎，以化學除草為核心，以物理、生物等多項措施相互配合、補充的綜合防除體系。

關鍵詞：棉花;雜草;香附子;特性;危害;防除策略

中圖分類號：S451 ?文獻標志碼：A ?文章編號：1003-935X（2021）01-0001-11

Abstract：Cyperus rotundus is a worldwide noxious weed that seriously affects the agricultural ecosystems in many regions. It is also one of the ten most difficult-to-prevent malignant weeds in our country and seriously affects the production of cotton，corn，sugarcane and many vegetable crops. As one of the hard-to-control weeds in cotton fields，the interference of C. rotunduscan cause significant economic losses due to its vigorous aggressive growth，prolific seed production，and strong adaptability. This article summarizes the ecological characteristics of C. rotundus from its origin and distribution，habitat and climate requirements，and life history. It also outlines C. rotundus biological traits including morphological，reproductive，growth and dormancy characteristics，propagation methods，and briefly explains its agricultural hazards. In addition，combined with existing technologies，some control strategies in cotton fields and future research prospects of C. rotundus are discussed. We must adhere to the principle of prevention first and establish a comprehensive prevention and control system with chemical weeding as the core but aiming to an integrated management system in which multiple tactics such as physical and biological are combined and complement each other.

Key words：cotton;weed;Cyperus rotundus;properties;interference;control strategy

香附子（Cyperus rotundus L.）為莎草科莎草屬多年生草本植物，國內(nèi)不同地區(qū)又俗稱三棱草、回頭青、雷公頭、草頭香、梭草、胡子草、胡子青、香胡子、地貢子、野韭菜[1];原產(chǎn)于印度次生大陸，現(xiàn)除北緯35 ℃以北的低寒區(qū)不適于生存外，已廣泛分布于92個熱帶及亞熱帶國家，造成50多種作物減產(chǎn)23%～89%[2]。香附子位居世界十大惡性雜草之首，嚴重影響全球多個地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，也是我國十大難防惡性雜草之一，在我國大部分地區(qū)有分布，主要危害棉花、花生、蔬菜、甘薯、玉米、大豆、果樹、小麥、水稻等作物[1]。香附子是C4植物，可以在高溫和強光條件下吸收更多的二氧化碳，比C3作物棉花和其他雜草更具有競爭力[3]。它在棉田中的發(fā)生數(shù)量和危害程度較重，已經(jīng)成為棉田中最難防雜草之一。本文通過對近年來有關香附子的生物學和生態(tài)學特性、競爭危害、化感作用及防除技術等方面的研究進行綜述，旨在進一步研究香附子在棉田的發(fā)生危害特點及其對棉花的競爭危害，為制定科學合理的防控指標和綜合防除策略奠定基礎。

1 生態(tài)學特性

1.1 起源和分布

香附子原產(chǎn)于印度，廣泛分布在非洲、美洲、南亞、南歐和中歐國家，對全球熱帶和亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴重影響[4]。早期香附子的塊莖被用來泡茶、食用、當作藥材和觀賞。香附子可以忍耐惡劣的氣候條件并快速建立種群[5]。香附子主要分布區(qū)域見圖1。

1.2 生境和氣候要求

香附子常發(fā)于耕地、路旁、草坪、公園和荒地，喜歡潮濕肥沃的土壤和溫暖的氣候。據(jù)報道濕度和溫度是影響其生長繁殖的最重要因素[2]。在較寒冷地區(qū)，進入霜凍前香附子可以不斷產(chǎn)生新的塊莖和植株，進入霜凍后植株葉子會脫落，其塊莖進入休眠狀態(tài)，塊莖對鹽堿、低溫和陰暗較敏感。在較溫暖地區(qū)，因其生長快速，可以產(chǎn)生大量塊莖，多年生等特性導致其難以防控。此外，大量的地下塊莖和根狀莖系統(tǒng)增加了植物對極端條件的耐受性，如干旱、高溫和洪水[6-7]。

1.3 生活史

香附子地上植株基本由土壤中的塊莖或基部鱗莖發(fā)芽而來，其蔓延是從植株基部膨大形成新的鱗莖，新鱗莖又長出根莖，縱向發(fā)展。新根莖長到一定結數(shù)（5～8節(jié)，多為6節(jié)）便停止生長[8]，在根莖尖端2～3 cm處膨大，形成新的塊莖。根莖頂端成為塊莖頂芽，部分塊莖發(fā)芽長成植株，不發(fā)芽的塊莖轉(zhuǎn)入休眠。新生的塊莖，已長植株的塊莖和鱗莖均可發(fā)生新的根莖，從而又產(chǎn)生新的塊莖和植株，如此循環(huán)地生長和蔓延，構成了由根莖連接起來的塊莖、基部鱗莖和地上植株的復雜體系[9]。地下塊莖通常會表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢，在一個塊莖生長時會抑制其他塊莖的生長。平均日長和溫度被認為是影響香附子生長發(fā)育的關鍵因素，決定了塊莖的大小和干物質(zhì)的產(chǎn)生[10]。春季香附子越冬的塊莖發(fā)芽長成植株，開花的莖在晚春形成，植株在夏末完成其生命周期。植株在3～6周內(nèi)就能成熟，地上部分在秋季全部死亡，種子基本不能存活[11-12]。我國棉田中香附子通常于4月中旬開始發(fā)生，5月上旬出現(xiàn)第1個發(fā)生高峰，6月上旬出現(xiàn)第2個高峰，以后迅速下降，8月中旬以后基本不再發(fā)生，危害主要集中在5—6月[8]。

2 生物學特性

2.1 形態(tài)特征

香附子是一種直立、無毛、須根的多年生莎草，可長至7～40 cm，由地下莖、根莖、基部鱗莖、地上植株4個部分組成[13-14]。它具有豐富的根狀莖和塊莖，從一個塊莖的1～3 cm處可以長出許多塊莖，形成一個分布廣泛的地下塊莖網(wǎng)絡[15]。塊莖呈橢圓形或紡錘形，三角狀、長圓形、卵形，寬12 mm、長10～35 mm，黃色，褐色，成熟時呈黑色，塊莖堅硬，有香味。香附子葉較多，短于桿，寬2～5 mm，深綠色，光亮，線形，上表面有凹槽，沒有葉舌或葉耳，葉背中脈突出，基部有短鞘，紫紅色;側(cè)聚傘形花序，花序通常有2～4個苞片，苞片由小的暗紅色或紫褐色有殼的花組成，有3個雄蕊和3個柱頭;具3～10條長短不等的輻射枝，每枝具 2～12條小穗，小穗條形，長1～3 mm，寬約 2 mm，含6～26花;心皮附著在不分枝直立的三角形橫截面的深綠色、無毛的稈上。香附子通常在夏天開花，秋天結實。種子長圓形，具三棱，長1.5～2 mm，寬約1 mm，暗褐色，有細點。實生苗當年只長葉不抽莖[14，16-17]。

2.2 繁殖特性

香附子塊莖和種子均能繁殖，主要通過根狀莖、塊莖和基部鱗莖繁殖，種子繁殖較少[12]。香附子具有驚人的繁殖能力，在生長季節(jié)種植單個塊莖，1周左右即可長出香附子苗，約20 d即產(chǎn)生新的塊莖，不僅塊莖是這樣，鱗莖也可以[18]，90 d以后能產(chǎn)生100個以上植株、150個塊莖，其質(zhì)量要比原質(zhì)量增加250倍。單個塊莖，埋入6 cm深土層，6個月后能長出1 165個植株，2 324個塊莖。如用1.1 g塊莖埋入土層，每隔30 d調(diào)查1次，60、120、210 d能分別長出6、144、274.6個塊莖，120 d后香附子擴展面積達1 m2，180 d后可擴大到 4 m2，總株數(shù)1 168株[9]。在一個生殖季節(jié)內(nèi)，1 hm2 香附子可以產(chǎn)生1 000萬～3 000萬個塊莖，每個塊莖又可以產(chǎn)生600個植株。塊莖萌發(fā) 4～6周后內(nèi)開始形成新的塊莖，1個塊莖可以產(chǎn)生100個新的塊莖，這些塊莖呈鏈條裝連接[13，15，19]。土壤翻動會導致塊莖鏈斷裂，打破其頂端優(yōu)勢，使塊莖快速生長繁殖[20]。在實驗室和田間條件下，單個塊莖在3～4個月內(nèi)可以產(chǎn)生550～1 200個塊莖芽，存活時間為17個月[21]。有研究記錄，0.66 m2的塊莖經(jīng)過2個生長季節(jié)增加到880 m2[22]。

香附子種子繁殖較少，因種子形成的幼苗缺乏生存環(huán)境所需的活力，因此種子在香附子繁殖中不具有重要性。通常香附子種群不會開花和形成種子，即使開花，有時也不會產(chǎn)生種子，一般在幼嫩的、蓬勃生長的種群中比較容易產(chǎn)生種子。如果植株從種子長成的幼苗中發(fā)育成熟，且種子產(chǎn)量也較高，但其活力一般低于5%。老化、熱處理和化學處理可以提高種子發(fā)芽率，光照不能促進種子萌發(fā)[19]。

2.3 生長特性及其影響因素

塊莖和基部鱗莖在香附子的繁殖和傳播中起著重要作用[23]。香附子的塊莖發(fā)芽率高達98%，每個塊莖有多個芽眼，受頂端優(yōu)勢控制，當側(cè)芽萌發(fā)受到傷害時，其他芽眼迅速長出新株。影響塊莖萌發(fā)的主要因素為光照、溫度、水分、含氧量和土層位置[5]。

光照不能促進香附子塊莖萌發(fā)，但影響地下部分（塊莖）和地上部分（芽）生物量的分配[5，8]，但也有研究認為光照可以影響塊莖萌發(fā)[24]。

香附子塊莖對溫度適應范圍較廣，王鴻等研究認為，0～43 ℃之間的溫度對其塊莖活性沒有影響，高溫更有利于發(fā)芽，可發(fā)芽溫度為19～39 ℃，最適溫度為30～35 ℃;當溫度在15～35 ℃范圍內(nèi)，塊莖出芽速度、出芽率與溫度呈正相關;溫度在20 ℃以下時，香附子地上部分開始生長緩慢，也不能產(chǎn)生新的塊莖[9]。 Wallace等認為香附子置于28 ℃的恒溫下出芽率增加[25]。Iqbal等認為在 （42±3） ℃ 的高溫下暴露13 d，塊莖的發(fā)芽延遲，塊莖的生長能力也下降[26]。錢益新等研究發(fā)現(xiàn)，在 5 ℃ 冰箱中存放5個月的塊莖，取出后仍有76.6%的塊莖能出芽，僅3.6%的不出芽;1～3 ℃與5 ℃時的影響差異不大，0 ℃下6 h出芽率明顯降低，-10 ℃下6 h塊莖不發(fā)芽[8]。王鴻等認為，冬季氣溫低于2 ℃且持續(xù)3個月，僅有20%的塊莖可存活;-2 ℃處理4 h，有50%塊莖死亡;-5、-10 ℃能使塊莖全部死亡[9]。Iqbal等也發(fā)現(xiàn)，塊莖在冷凍溫度下暴露3 h會降低塊莖的活力，導致其不能發(fā)芽[26]。然而，也有人研究認為，塊莖暴露在4 ℃環(huán)境中4 d可以刺激其塊莖發(fā)芽。變溫處理有利于塊莖發(fā)芽，Webster認為土壤溫度的每日波動導致塊莖發(fā)芽，而短期暴露于高溫（45 ℃）可使塊莖發(fā)芽增加100%[27]。Travlos等認為，溫度日波動從0 ℃到12 ℃的變化顯著增加了不同深度下塊莖的發(fā)芽率[28]?？梢姡愀阶訅K莖喜溫、怕凍，不耐低溫，0 ℃以下低溫會影響其發(fā)芽，而變溫處理有利于塊莖發(fā)芽。香附子可隨溫度的升高和晝夜溫度變化來打破塊莖的休眠，實際生產(chǎn)中我們可根據(jù)每天土壤溫度的變化來預估香附子萌發(fā)時間，掌握最佳防除窗口期。

香附子怕旱喜濕，潮濕的土壤環(huán)境有利于香附子的生長和繁殖。塊莖含水量與其發(fā)芽率密切相關，塊莖存活的臨界水份含量為11%～16%，當水份低于上述指標塊莖便喪失發(fā)芽率。把塊莖暴曬3 d，有50%以上喪失發(fā)芽率，14 d全部不能發(fā)芽。塊莖在濕潤條件下35 ℃溫箱培養(yǎng)，10 d后塊莖出芽率達90%，但如將塊莖淹人水中1 cm，同上述條件培養(yǎng)則不出芽，且已出的芽也不再伸長;但浸泡于水中100 d的塊莖，將水放干并保持濕潤，多數(shù)塊莖仍能發(fā)芽[9]。

香附子塊莖的發(fā)芽與所處土層位置有關，塊莖出芽隨土層深度的增加而減少。通常塊莖在土壤中的分布深度因土壤條件而異，一般在沙土中比黏土中分布深，據(jù)錢益新等調(diào)查發(fā)現(xiàn)，塊莖最深可達50 cm，而50%～70%的塊莖集中在0～10 cm 土層中，在土壤上層5 cm處生長的塊莖的出芽率始終高于在5～15 cm處生長的塊莖，可見，分布于這一土層中的塊莖是香附子防除的關鍵。

香附子塊莖發(fā)芽率與環(huán)境中氧氣含量成正比，含氧量高則生長植株多[9]。土壤質(zhì)地不同會影響含氧量高低，據(jù)調(diào)查，黏質(zhì)土壤質(zhì)地黏重，通氣條件差，氧氣含量少，塊莖發(fā)芽率低，而沙土和沙壤土質(zhì)地比較疏松，通氣條件好，氧氣濃度含量高于黏質(zhì)土壤，塊莖發(fā)芽率更高。

在自然條件下，塊莖發(fā)芽有季節(jié)性變化，春夏兩季發(fā)芽多，秋季發(fā)芽較少[9]。發(fā)芽主要受根莖頂端優(yōu)勢控制，從發(fā)芽率看老塊莖>新塊莖>鱗莖，而新、老塊莖差異不大，塊莖發(fā)芽與大小、成熟度無明顯關系，但鱗莖明顯低于前二者。塊莖發(fā)芽與組織切割也有一定關系，切割過的塊莖出苗數(shù)會增多。選較粗壯的根莖切段培養(yǎng)，平均出芽率達45%～55%。

香附子種子發(fā)芽較少，種皮切破與否對種子的發(fā)芽率影響不大，乙酸乙醋處理不利于發(fā)芽，但經(jīng)丙酮處理10 min的種子發(fā)芽率比未經(jīng)處理的高1.6倍左右[8]。變溫處理對香附子種子發(fā)芽率有一定影響，能促進種子發(fā)芽。

2.4 休眠和壽命

地下繁殖器官通過頂端優(yōu)勢控制塊莖發(fā)芽來保存生命，正常情況下，香附子塊莖有50%以上處于休眠狀態(tài)，有的是形成塊莖后不長出新株，有的是新株死亡后休眠。休眠塊莖不會產(chǎn)生新的根莖，由老根莖連接的多個塊莖，一般位于中間的休眠，兩端的塊莖能發(fā)芽。如把根莖連接的多個塊莖切斷成單個塊莖，不論是否休眠，只要環(huán)境條件適宜，均能長出新株[9]。

Neeser等指出，塊莖年齡和埋藏深度是塊莖休眠的重要決定因素。塊莖休眠隨塊莖年齡的增加而增加，觀察發(fā)現(xiàn)18個月后塊莖死亡速度加快，在33～36個月內(nèi)全部死亡，推測除草劑對年齡較大的塊莖種群可能效果較差[29]。香附子塊莖的80%以上存在于距表層15 cm內(nèi)土壤中，Neeser等研究表明，深度在8～23 cm的塊莖壽命并沒有明顯差異。另外，研究表明，破壞香附子的地上部分不會減少地下塊莖的密度，且不影響塊莖的休眠和發(fā)芽能力[29]。

香附子種子活力5年達到峰值，發(fā)芽率在5年內(nèi)隨著存放年數(shù)的增加而上升，5年后隨著時間的延長發(fā)芽率逐年下降[8]。

2.5 傳播

在農(nóng)田中香附子主要通過塊莖繁殖，塊莖可以向上、向下或水平延伸[13，15]。地下大量的塊莖系統(tǒng)是香附子生存發(fā)展的關鍵，也是防治的難點[4-5]。這些塊莖可通過農(nóng)業(yè)機械傳播，自然界中風暴、動物、流水可幫助其傳播，人為的苗木運輸、灌水、土壤搬運、草皮、地膜、干草和飼料也可導致塊莖的長距離傳播[30]。香附子塊莖的快速繁殖能力是其快速侵染擴張的主要因素，為了限制這種雜草的蔓延，摧毀地下休眠的塊莖是必要而有效的[31]。

3 香附子的危害

3.1 農(nóng)作物產(chǎn)量損失

香附子的快速繁殖能力和龐大的地下塊莖系統(tǒng)對作物有著非常強大的競爭優(yōu)勢，在香附子生長季節(jié)可以有效地與作物爭奪水分、光照和營養(yǎng)[32]。據(jù)報道，香附子在半年中能從每667 m2的土壤中吸取6.37 kg氮、0.78 kg鉀、3.39 kg磷，其中50%以上貯存在塊莖中，其危害以3—11月花果期最重。香附子嚴重危害農(nóng)作物生產(chǎn)，在全世界每年可造成數(shù)百萬美元的經(jīng)濟損失。

據(jù)報道，香附子可造成南亞夏季作物減產(chǎn)23%～89% [33];在喬治亞州香附子是玉米、棉花、花生、大豆、煙草和蔬菜中五大惡性雜草之一[34];香附子是直播稻中第二大惡性雜草，在21個水稻種植國家均有分布，可造成水稻產(chǎn)量損失42%～50% [35-37];香附子占甘蔗田總雜草數(shù)量的80%，特別是在熱帶和亞熱帶的土壤濕潤地區(qū)，可造成甘蔗產(chǎn)量損失20%～30% [38-40];在美國密西西比州可造成棉花減產(chǎn)70%～85%，損失約4 050萬美元[41-43];在大豆田中可造成23%～89%的產(chǎn)量損失[44];與大豆相比玉米對香附子更敏感，即使雜草在低密度情況下也會造成較大的產(chǎn)量損失[41]。除了主要農(nóng)作物外，香附子對蔬菜、水果也會造成不同程度的產(chǎn)量損失。香附子可導致甜椒減產(chǎn)31%～73%，蘿卜減產(chǎn)39%，番茄減產(chǎn) 28%～40%，茄子減產(chǎn)10%，可降低香菜莖干重、葉面積、葉柄液中氮鉀濃度和產(chǎn)量[45-47]。香附子是斯里蘭卡洋蔥田中最主要雜草，可造成減產(chǎn)高達61%[48]。

香附子是棉花田的惡性雜草，在棉花田的危害較重，因香附子是C4植物，可以在高溫和強光條件下吸收更多的二氧化碳，比C3作物棉花和其他雜草更具有競爭力。Charles等將莎草列為澳大利亞棉花生產(chǎn)的第二大雜草，對新南威爾士州79%的棉花產(chǎn)業(yè)和15%的棉花面積（21 000 hm2）造成了不利影響[49]。而香附子是莎草科雜草中危害最為嚴重的雜草，影響90個國家的52種作物。

近年來，我國棉田耕作制度的改變和新疆主產(chǎn)棉區(qū)膜下滴灌植棉技術的推廣應用，為香附子的繁衍創(chuàng)造了適宜的生態(tài)環(huán)境，香附子等棉田惡性雜草危害逐年上升，尤其在濕潤疏松土壤或沙土棉田易暴發(fā)危害，對棉花前期生長發(fā)育造成嚴重威脅。但據(jù)黃紅娟等對新疆生產(chǎn)建設兵團第五師、第六師和第八師的棉田雜草抽樣調(diào)查結果，目前在新疆棉田為害的三棱草，其實是與香附子比較接近的莎草科雜草扁稈荊三棱，該草在新疆局部棉區(qū)的發(fā)生非常嚴重，雖然只是局部發(fā)生，但在所發(fā)生地塊的雜草密度很高，給當?shù)孛藁ㄉa(chǎn)帶來極大損失[50]。

3.2 化感作用

據(jù)報道香附子塊莖中存在多種化感物質(zhì)，它們以有機酸和無機酸的形式存在，具有明顯的化感作用，對作物、水果和蔬菜的生長、繁殖產(chǎn)生影響[51-52]。香附子的提取物對作物的萌發(fā)、根莖的伸長、幼苗生長、葉綠素含量以及干物質(zhì)的生產(chǎn)均有一定抑制作用[53]。據(jù)報道，香附子的一種提取物可縮短小麥和豆類根莖長度，導致葉尖卷曲，從而抑制其光合作用[51，54-55];香附子高濃度的葉片滲濾液和根分泌物對蔬菜作物和水果的萌發(fā)有抑制作用[54，56];香附子塊莖的甲醇提取物可以抑制乙酰膽堿酯酶活性，其含量在3.30 mg/mL時可以降低種子萌發(fā)率，含量在350 g/mL時可抑制幼苗生長[57]。

3.3 病蟲害寄主

香附子可作為許多病蟲害的寄主，包括無脊椎動物、病害、線蟲[58]。Schroeder等認為它是根結線蟲的替代寄主[58]。劉洋報道，香附子是白背飛虱、黑蝽象、鐵甲蟲、東亞飛蝗等昆蟲的寄主[59];陳秀雙認為，棉花田雜草香附子、龍葵、反枝莧等能轉(zhuǎn)主寄生的病蟲害有26種之多[60]。有效控制香附子可以破壞以香附子為食的病蟲害的生命周期。

4 防治對策

香附子被認為是世界上最難防治的雜草，對于多年生雜草來說，目前國際上最常用的防除方法是反復地進行機械翻耕處理和化學除草劑處理。筆者認為控制棉田香附子的危害必須堅持預防為主、綜合防治的方針，建立以農(nóng)業(yè)防治為基礎，以化學除草為核心，包括物理、生物等多項措施相互配合、補充的綜合防除體系，充分發(fā)揮各種防除措施的優(yōu)點，揚長避短，以達到經(jīng)濟、安全、高效地控制香附子危害的目的。

4.1 預防措施

預防措施主要用于防止香附子的擴散，當發(fā)現(xiàn)新的危害點時，應在幼苗期及時小范圍清除，避免形成發(fā)達的地下塊根而造成長期危害，田間發(fā)現(xiàn)地下塊根要及時深翻冬耕，并做冷凍或暴曬處理令其失活，避免進一步繁殖[61]。另外，播種前精選作物種子，避免通過作物種子運輸?shù)热藶閭鞑ザ鴶U大危害面。

4.2 農(nóng)業(yè)防治

香附子喜潮濕、不耐旱，怕凍、怕蔭、怕水淹，塊莖多分布于淺土層[8]，因此在防除香附子時，可根據(jù)香附子喜潮濕、怕水淹的特點進行水旱輪作;根據(jù)其怕蔭可采用作物合理密植法，加速作物的封行進程，從而抑制雜草生長[61]。據(jù)報道，甘蔗密植可顯著減少香附子在田里的生物量，使甘蔗植株充分利用資源、增加產(chǎn)量[62]。香附子塊莖發(fā)芽最適溫度為30～35 ℃;20 ℃以下，地上部生長緩慢，地下塊莖不能形成。研究發(fā)現(xiàn)，密植作物在嚴密陰蔽條件下，土表溫度要比暴露土表溫度低 4 ℃ 左右，這對香附子生長蔓延不利，據(jù)1989年8月對夏山芋地調(diào)查，完全覆蓋地平均每平方米有香附子植株10株，而1/3露地為21.51株，前者比后者減少53.51%[9]。另外，利用競爭作物套作也可以抑制其生長并減少大田中塊莖的數(shù)量，如種植藜豆（velvet bean）、油麻藤（Florida velvet bean）和木豆（pigeonpea）均能降低香附子的生物量[63-64]，用芝麻、高粱、大豆與棉花套作，也能使棉花田香附子密度降低了70%～96%。

4.3 物理防治

淺耕、深耕、土壤日曬、傷凍、遮蓋和塑料覆蓋都可導致塊莖干燥和碳水化合物饑餓，從而降低塊莖的活力和再生能力，抑制香附子生長[65-66]。根據(jù)怕旱、不耐凍的特點，可在冬天低溫時深耕耙曬，把塊莖翻上來能凍死一部分，春旱時再耙曬，由于沒有水分又能曬死一部分香附子，也可進行夏季伏耕，塊莖暴露在高溫和脫水的環(huán)境中，發(fā)芽率可降低70%～100%[61，66]。定期淺耕也是防除多年生雜草的有效措施之一，據(jù)報道，反復人工除草、機械除草對香附子的防效可達 74%～93%[67-68]。地表覆蓋或土壤覆蓋可以顯著降低香附子的干物質(zhì)量，降低幅度達45%～53%和40%～50%[69]。在溫暖的天氣里，聚乙烯薄膜覆蓋增加了土壤溫度，可以有效地控制香附子，使營養(yǎng)生長和塊莖減少95%[27-28]，但一些可降解聚乙烯覆膜材料由于對緩慢穿孔的抵抗力較低，未能有效防治蔬菜作物中的香附子[70-71]。

4.4 化學防治

4.4.1 除草劑應用 除草劑應用是治理香附子的一個重要手段，化學除草劑的使用效果取決于除草劑的特性、施用量、施藥時間和施藥次數(shù)，及土壤塊莖庫和作物耕作情況?；瘜W除草劑除了考慮香附子的防除效果，還需要考慮目標作物棉花及其后茬作物的安全性。化學除草劑按施用時間不同分為封閉除草劑和莖葉除草劑兩大類。封閉除草劑的目的是降低塊莖密度，防止其出芽和繁殖，并最終減少入侵。莖葉除草劑是施用于地上植株，殺死地上部分，并吸收傳導到地下塊根控制地下部分生長和繁殖。

目前，對香附子控制效果較好的除草劑主要為內(nèi)吸傳導性較好的除草劑，據(jù)報道對香附子活性較高的除草劑種類包括：ALS抑制類除草劑啶嘧磺隆、氯吡嘧磺隆、甲基碘磺隆、磺?；锹?、噻酮磺隆、甲酰胺基嘧磺隆、三氟啶磺隆、吡嘧磺隆、醚磺隆、環(huán)丙嘧磺隆、乙氧磺隆、唑吡嘧磺隆、四唑嘧磺隆、芐嘧磺隆等;激素類除草劑2甲4氯、氯氟吡氧乙酸等;PDS抑制類除草劑氟啶草酮等;PPO抑制類除草劑甲磺草胺、乙氧氟草醚;光合作用抑制劑苯達松和特草定，以及其他除草劑草甘膦、甲基磺草酮等[72-73]。上述除草劑被用于防治香附子均有一定防效，但最有效的還是草甘膦和氯吡嘧磺隆，這2種除草劑不但能殺死地上組織，還可以向下傳導至塊莖中，降低其地上植物和地下塊莖活性[59]。為了有效且持久防治香附子，化學除草可以封殺結合，早期使用封閉除草劑封閉處理，出苗后結合草甘膦莖葉噴霧處理。

Charles研究表明，棉花田香附子的防治策略是在休耕期反復施用草甘膦，配合在棉季早期施用MSMA等封閉劑，在棉季后期施用草甘膦，能有效防除棉田香附子[74]。在抗草甘膦大豆和棉花體系中連續(xù)施用草甘膦可有效防治香附子，防效高達90%，可以降低塊莖活力達45%～80%[75]。在我國棉區(qū)生產(chǎn)上經(jīng)常采用人工涂抹高濃度草甘膦、氯吡嘧磺隆藥液到香附子成株莖葉上或定向噴霧，藥液能吸收傳導至地下塊莖而腐爛死亡。據(jù)報道，新疆棉田采用三氟啶磺隆定向莖葉噴霧處理，也能有效防除香附子，但遇不良氣候條件容易產(chǎn)生藥害[76];用氟啶草酮+二甲戊靈于棉花播前土壤封閉處理也能防除棉田三棱草和闊葉草，其中對三棱草防效達54%[77]。目前國內(nèi)登記用于棉田闊葉草或莎草防除的藥劑只有草甘膦和氟啶草酮。使用化學防除需要結合除草劑的特性掌握好使用時期，如香附子地下繁殖器官存在休眠現(xiàn)象，若在休眠期進行化學防除，化學除草劑的有效成分不能轉(zhuǎn)移至地下營養(yǎng)繁殖器官，就沒有好的防除效果，導致人力和物力的極大浪費。如草甘膦防治香附子，需要在香附子地上部分生長旺盛期進行，即能滅生又能除根，如未出苗則無效[61]。

4.4.2 熏蒸和化感 早年在蔬菜生產(chǎn)中廣泛使用溴化甲烷來防治香附子，但由于環(huán)境問題已被禁用[78]，現(xiàn)在人們正在尋找對環(huán)境友好的可替代溴化甲烷的產(chǎn)品。另外，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，許多植物和微生物的殘留物和提取物對香附子具有化感作用，這些提取物和殘留物向土壤中釋放了大量的毒素，最終減少了香附子的生長和發(fā)育[63，79]。利用化感物質(zhì)來防控雜草，可以減少除草劑的使用，減緩雜草抗性，對環(huán)境友好，在有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有一定使用潛力。

4.5 生物防治

使用真菌、細菌、鳥類和昆蟲等生物防治方法。研究發(fā)現(xiàn)，病原真菌Cercospora caricis很可能對香附子有效[80];真菌Dactylaria higginsii對香附子也有效果，其懸浮液在田間施用3次后，可使香附子干重降低90%[23，81];Puccinia romagnoliana可導致桑園中香附子幼芽迅速死亡，塊莖活力和數(shù)量顯著下降[82]。此外，2種放線菌KA1-4和 KA1-7（鑒定為鏈霉菌）可以抑制香附子生長[83]。除了真菌還發(fā)現(xiàn)Bactra venosana的幼蟲對香附子有很好的抑制作用[84]，可破壞主根導致植株干燥。生物農(nóng)藥的研發(fā)使用受到很多因素限制，如開發(fā)成本高、貨架期短、運輸要求高、病原菌和昆蟲使用受限，因此在香附子防治領域，生物防治方面的工作十分有限，還不能依賴生物防治來控制香附子[23]。

4.6 綜合防治

香附子是世界上最難防治的雜草之一，在目前還沒有特別有效控制手段狀態(tài)下，需要采用多種防治方法結合的綜合治理措施[85]。正確的防治方法是防止新的感染，消耗現(xiàn)有的塊莖，減少新塊莖的產(chǎn)生。輪作、套作、混作、作物覆蓋、耕作、種植競爭作物等方法是香附子治理的常用農(nóng)業(yè)防治和物理防治方法。除草劑與輪作相結合的方式可以減少香附子對作物的侵擾[86]。人工除草和化學除草相結合的方式可以有效減少香附子種群密度[87]。例如在花生田中，播后3 d施用乙氧氟草醚，然后在分別播后15、30 d進行人工除草，可有效降低香附子的密度[88]。此外種植抗除草劑作物和改進除草劑應用技術可以有效控制香附子[86]。人工合成的化學除草劑與具有化感作用的植物提取物結合使用可以提高化感物質(zhì)的防效，且可以減少人工合成化學除草劑的用量[4]。

為了有效且持久防治香附子，化學除草可以封殺結合，早期使用封閉除草劑封閉處理，出苗后結合草甘膦莖葉處理。化學防除在實際應用中可以采取和農(nóng)業(yè)防治相結合的方式，以達到根除效果，節(jié)省人力物力。如對香附子發(fā)生集中而又以塊莖繁殖為主的地塊，其一，可結合耕地或中耕松土時，人工撿拾土中香附子塊莖，田間曬干焚燒或作藥用，能有效降低塊莖基數(shù);其二，棉花播種后采用封閉除草劑土壤處理減少植株出苗，雜草出苗后采用定向莖葉噴霧處理，破壞香附子出苗、生長、繁殖，降低危害;其三，到七八月香附子成株開花結籽期（種子未成熟前），拔除整株或割去地上部分的莖和花序，減少其種子落地，減少其靠種子繁殖而減輕危害;最后在棉花成熟期反復使用草甘膦滅殺香附子地上植株和地下塊根。

5 展望

香附子是目前世界上研究最多的雜草，但仍有許多方面的問題需要解決。它的生命周期很復雜，雜草的競爭力、遺傳多樣性、對極端環(huán)境條件的適應機制、除草劑及其施用時機和未來可能的管理方法還需要進一步研究。由于香附子環(huán)境適應性極強，具有強大的地下繁殖系統(tǒng)，截至目前仍缺乏有效的防除方法。未來如能采用有效的技術使其地下塊莖均勻出芽，將有助于對其進行全面防控[89]。

針對棉田莎草科雜草防除藥劑種類單一的局面，應加強高效低毒環(huán)境友好的新型除草劑創(chuàng)制，開發(fā)不同類型的除草劑品種，篩選內(nèi)吸傳導性好、可有效殺死根系或?qū)Ω德泳哂幸种谱饔?、對作物安全的化學除草劑，還需將不同作用靶標和作用機制的除草劑混用，避免抗藥性，改進除草劑的使用技術，更有效地防止香附子的發(fā)生，避免香附子的過度危害。同時，結合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，在化學防治的基礎上，可通過了解耕作方式與香附子發(fā)生危害的相關性，尋找合適的農(nóng)業(yè)或生態(tài)防控措施。

目前針對香附子在不同氣候條件下、不同生態(tài)區(qū)域的生活史和種群變化研究較少，需要加強這種雜草在世界各農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域的生物學特性、繁殖能力、生命周期的研究，找到一個通用的方法來鑒別不同種植地區(qū)香附子種類和生命周期的變化，并根據(jù)不同生態(tài)型之間存在的形態(tài)差異和遺傳差異，來制定不同的防治策略。

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