全 文 ：中国农学通报 第22卷 第 6期 2006年 6月
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1引言
紫茎泽兰是多年生直立草本植物。它的垂直分布
域极广,从海拔 165~2915m,纬度分布从北纬 37°至
南纬35°。据报道,它是世界上12种拓居能力最强的
植物物种之一(Alard1965)[1];作为一种世界上“ 最恶
性”的杂草,它出现在世界热带、亚热带30多个国家和
地区,除中美洲原产地外,还广泛分布于美国、新西兰、
西班牙、中国、越南等国家和地区(SharmaOP,Dawra
RK,KuradeNP,SharmaPD,1998;强胜,1998)[2,3]。在
中国,紫茎泽兰主要分布在云南、广西、台湾、贵州、四
川、湖北等省。以云南省分布最广,10个地、州的98个
县、市都有发生,面积高达 24.8万 km2(赵国晶,马云
萍,1989)[4]。是中国最恶性的杂草之一。在发生地区,
它抢占农作物、牧草及其其他草本植物的生存空间,疯
狂消耗土壤水分和养分,抑制其它植物的生长,给农、
林、牧业生产带来极大的危害(马联祥,2002;四川省西
昌市志编纂委员会)[5,6]。紫茎泽兰对其所处环境,包括
对邻株竞争的反应显示出极强的形态和生理上的可塑
性,郁闭度的增大可导致植物矮化,甚至死亡(郭慧霞,
1996)[7]。邻株密度越大,控制紫茎泽兰效果越明显(孙
基金项目:国家“ 973”项目“ 重要农林危险入侵生物可持续控制的策略与途径”(2002CB111407)。
第一作者简介:周泽建,男,1978年出生,瑶族,湖南江永人,湖南农业大学硕士研究生。E-mail:zhouzejianks@163.com。通信地址:北京市中关村南大街12号
中国农业科学院环发所501室。
收稿日期:2005-01-20,修回日期:2006-02-15。
三种植物在不同肥力下对紫茎泽兰的生态控制效果
周泽建 1,周美兰 1,刘万学 2
(1湖南农业大学农学院,湖南长沙410128;2中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081)
摘 要:以狗尾草、黑麦草、白三叶为材料研究了混栽其中的紫茎泽兰在不同肥力条件下的生长状况。
结果表明,黑麦草和白三叶在高肥力的条件下对紫茎泽兰的控制效果最好,中肥力次之,低肥力最差;
而狗尾草在三种肥力条件下最终控制效果基本相同,基本上消灭了紫茎泽兰。因此可以建议,在土壤
肥力较差时,可以通过施肥等措施来加强黑麦草和白三叶的竞争力,从而达到控制紫茎泽兰的作用。
关键词:狗尾草;黑麦草;白三叶;紫茎泽兰;不同肥力;控制效果;竞争力
中图分类号:S45 文献标识码:A
AStudyonEcologicalControlofCroftonWeedbyThreeDiferentPlantsunder
DiferentFertilityConditions
ZhouZejian1,ZhouMeilan1,LiuWanxue2
(1AgriculturalcolegeofHunanagriculturaluniversity,HUNANChangsha410128;
2Environmentandsustainabledevelopmentinagriculture,ChineseAcademyofAgriculturalscience,Beijian100081)
Abstract:Thegrowthcharacterofcroftonweedinmixturetransplantingwithdiferentgreenbristlegrass
perennialryegrassandTrifoliumrepensunderdiferentmanagementconditionswasstudied.Itwasshown
thatefectofmanagementforcroftonweedbyperennialryegrassandTrifoliumrepenswasmorepowerful
underhighfertilitycomparewithmiddleandlowfertility,butfinalefectofmanagementforcroftonweedby
greenbristlegrasswasuniformunderthreeconditionsofhighmiddleandlowfertility,basicaly,croften
weedwaseliminatedbygreenbristlegrass.Itwasconcludedthereforethatfertilizationcanbeusedto
strengthenthecompetitiveabilityofperennialryegrassandTrifoliumrepenswithcroftonweed,socrofton
weedwasrestrainedefectively.
Keywords:Greenbristlegrass,perennialryegrass,Trifoliumrepens,Croftonweed,Diferentfertility,Efect
ofmanagement,Competitiveability
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锡治,全骏纯,饶维维,1992)[8]。国内外有关与紫茎泽
兰竞争方面已有报道,王永达(2003)[9]研究报道:禾本
科的臂形草是紫茎泽兰的竞争对手,生长特别快。禾本
科的高、中杆型如芒类、棕叶芦、类芦、山白草等,也是
生长旺盛、竞争力强和覆盖度大的牧草,可以阻止紫茎
泽兰滋生,繁殖和种子萌发生根。葛盛军(2003)[10]研究
认为:王草对抑制紫茎泽兰有比较好的效果,王草密植
对紫茎泽兰的抑制最有效。姚朝辉,张无敌,刘祖明
(2003)[11]研究认为:贵州省曾用皇竹草来防治紫茎泽
兰效果比较显著。SuwanketnikomR(1992)[12]认为:种植
三叶豆即可以放养紫胶虫,还可以收获三叶豆种子,且
生长快,易形成密丛,可以抑制紫茎泽兰的光合作用。
然而目前还没有筛选出理想的替代性植物,对替代植
物控制紫茎泽兰蔓延和传播的机理及影响抑制效果的
因素的研究很少。笔者的目的是应用植物竞争理论和
方法,较系统地研究三种植物与紫茎泽兰在不同的压
力下的竞争关系,确定不同的植物对紫茎泽兰的竞争
水平,为紫茎泽兰的生态调控提供理论依据。
2材料和方法
2.1试验材料
目标种,邻居种为黑麦草、白三叶、狗尾草。紫茎泽
兰和狗尾草都采自云南省;黑麦草购自北京鑫农丰农
业技术研究所美国产的多福(英文名Rove);白三叶是
购自北京金土地农业技术研究所美国产的拉努克。
2.2方法
2.2.1试验设计方法 试验采用 deWit的取代系列实
验方法,即两物种的总密度不变设为 8株,邻居种(黑
麦草、白三叶、狗尾草)与目标种(紫茎泽兰)的相对密
度是6:2、0:8(CK)。
2.2.2肥力梯度设置 高肥力 (A1):过筛的菜园土 +
0.5kg有机肥(含N、P、K≥36%)/盆,中肥力(A2):过筛
的菜园土+0.25kg有机肥(含N、P、K≥36%)/盆,低肥
力(A3):过筛的菜园土/盆。
2.2.3处理设置 采用裂区设计,肥力为主区分为高、
中、低;不同邻居种为副处理,CK为单种紫茎泽兰8株
/盆;处理1为混种黑麦草6株+紫茎泽兰2株/盆、
处理2为混种狗尾草6株+紫茎泽兰2株/盆、处理
3为混种白三叶6株+紫茎泽兰2株/盆;共有 12个
处理组合,重复3次,共36盆。其他条件(温度、水、光
照等)一致。
2.2.4试验时间和地点 试验于 2005年 5月上旬—9
月上旬在中国农业科学院内的温室里进行。
2.2.5试验条件和培养方法 温室内温度保持在
20~30℃之间,光照为 24.7~6.0kLx之间,平均湿度
(RH)为63.6%。
把上述四种植物材料的种子经过H2O2消毒,浸种
催芽后于 2005年 5月上旬按试验要求播种于室内
25×20cm塑料花盆里,4个月后进行收获,收获后测
供试材料的生物量。
2.2.6测定指标及具体测定方法 分别在间苗后 30、
45、60、75、90d测定供试材料的株高和分蘖数(或分枝
数)。间苗后90d进行生物量的测定。株高和分蘖数测
定:用最小刻度为1mm的卷尺测定。生物量的测定:
用烘箱在104℃杀青15min后,在80℃烘干至恒重。
3结果与分析
3.1紫茎泽兰在不同植物中的株高差异
由表1可以看出,在高肥力条件下,间苗后30、
45d,除黑麦草外,其它两种植物之间对紫茎泽兰株高
的影响差异不显著。然而,在无其它植物竞争条件下
(纯紫茎泽兰区),紫茎泽兰株高显著高于有其它植物
竞争条件下的处理。从间苗60d后,除个别数据外,三
种不同植物之间对紫茎泽兰株高的影响差异显著。但,
白三叶对紫茎泽兰株高的影响不大,与单种区(纯紫茎
泽兰区)比较,株高没有显著下降。这表明,黑麦草和狗
尾草对紫茎泽兰具有明显的控制作用,而白三叶由于
分蘖力、竞争力不强,对紫茎泽兰没有明显的控制效
果。在中低肥力条件下,间苗后30d,狗尾草对紫茎泽
兰株高的影响差异显著,而其它两种植物差异不显著。
表1紫茎泽兰在不同肥力和植物竞争下的株高差异 (cm)
注:同一栏中带有不同字母者,表示在0.05水平上差异显著
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随着狗尾草和黑麦草对紫茎泽兰的竞争能力的加强,
紫茎泽兰株高显著下降。其中,狗尾草的控制效果最明
显,基本上控制了紫茎泽兰。而白三叶对紫茎泽兰的影
响不大。单种区,紫茎泽兰株高受肥力的影响不大,除
个别数据外,各个时期都没有明显的差异。混种区,间
苗后30d,黑麦草在高肥力条件下对紫茎泽兰影响最
大,达到显著水平;而其它条件下都没有达到显著水
平。其它两种植物对紫茎泽兰影响不大,没有达到显著
水平。从间苗60d后,紫茎泽兰的株高,除个别数据外,
都有明显的下降趋势。并达到了显著水平。黑麦草和狗
尾草随着肥力的减少,对紫茎泽兰的控制效果减弱,但
都达到了显著水平。而白三叶随肥力的减少,对紫茎泽
兰的控制效果影响不大。
3.2紫茎泽兰在不同植物中的分枝特性
由表2可以得出,紫茎泽兰在狗尾草中,分枝数
少,已达到了基本上没有分枝;在黑麦草中,除个别外,
分枝数中等;在白三叶中,分枝数最多。但是,紫茎泽兰
在三种植物中的分枝数在间苗45d后,明显少于纯紫
茎泽兰区的分枝数,并已达到显著水平。在纯紫茎泽兰
区,分枝数随肥力的减少而出现递减;在狗尾草中,分
枝数随肥力的减少而减少;在黑麦草中,分枝数随肥力
的减少出现先减后增的现象;在白三叶中,分枝数随肥
力的减少出现先增后减的现象。
3.3紫茎泽兰在不同植物中的生物量差异
表3显示,在不同的肥力条件下三种植物之间对
紫茎泽兰的生物量的影响差异显著,并且在无其它植
物竞争条件下(纯紫茎泽兰区),紫茎泽兰的生物量显
著高于有其它植物竞争条件下的处理。这说明这三种
植物对紫茎泽兰都有一定的控制效果。但控制效果最
好的是狗尾草。随着肥力的减弱,黑麦草和白三叶对紫
茎泽兰的影响逐渐减弱,而狗尾草对紫茎泽兰的控制
效果基本上没有变。这说明黑麦草和白三叶在高肥力
的条件下,对紫茎泽兰的控制效果最好。而狗尾草在三
种条件下都能很好地控制紫茎泽兰,并基本上消灭了
紫茎泽兰。
4讨论
4.1由于竞争作用在植物群落形成和发展过程中的重
要地位,目前世界上普遍把竞争作为种群生态学的一
个重要研究内容。目前较常见的竞争研究方法和理论
模型主要有deWhit(1960)的竞争模型、McgLichrist等
(1971)的“ 侵占能力(aggressivity)”理论、Snagdon等
(1989,1991)的“ 绝对竞争强度 (absoluteseverity
competition)”理论和“ 相对竞争强度(relativeseverityof
competition)理论”、高斯原理(引自林鹏 1986)Whitaker
(1970)的“ 领域性理论”(引自林鹏 1986)、Lotke—
Voltera的竞争方程 (引自 Mayl976)Grime(1974)的
“ 植被理论模型”等。估计和测定植物竞争的方法也很
多,如 deWit提出的“ 相对拥挤系数(RCC—relative
crowdingcoeficient)”、相对产量(RY—relativeyield)、
Grime的“ 竞争系数”等。此外,还有运用偏回归系数估
计竞争力,有人根据r一或k选择理论确定“ 竞争关
系”,根据 Logistic方程求取竞争系数 (引自 May
1976),还有人对较经典的deWit模型做了补充修订,
提出新的相对掩护系数,但总的来说,在草本植物竞争
系列研究中以 deWit和 Grime的方法和理论较为成
熟,被大多数学者所接受,笔者的试验在实际运用中效
果也较好。
4.2紫茎泽兰在不同的植物中生长受到不同程度的控
制
表2紫茎泽兰的分枝数差异 (个/株)
注:同一栏中带有不同字母者,表示在0.05水平上差异显著
表3紫茎泽兰生物量差异
注:同一栏中带有不同字母者,表示在0.05水平上差异显著
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试验结果表明,紫茎泽兰在狗尾草中受到的控制
程度大于黑麦草和白三叶。但前期黑麦草对紫茎泽兰
的控制效果最好,这可能是黑麦草发芽早,早期生长
快,分蘖多的缘故。由于试验具有局限性,还不能肯定
这一结论,因此有待进一步证明。
4.3替代植物的生长季节影响控制紫茎泽兰的效果
试验结果表明,黑麦草在4—6月很好地控制了紫
茎泽兰,但到了7月以后,控制效果没有以前好。这是
由于黑麦草在4—6月处于生长季节,而过了7月后,
黑麦草进入停滞生长期。
4.4幼苗出土时间对紫茎泽兰控制效果的影响
试验表明,白三叶对紫茎泽兰的控制效果最差。这
可能由于白三叶幼苗出土时间比其它两种迟,没有很
早就确立种群优势。
另外,因试验所采取的密度只有一种即目标种为
2,邻居种为6的栽种方式,尚不能较好地说明替代植
物控制紫茎泽兰生长的密度差异。从试验结果来看,狗
尾草和黑麦草可以增加一定的播种密度来增加群体对
紫茎泽兰的控制力。但其量化指标有待进一步探明。替
代植物的播种密度对紫茎泽兰的空中作用也有待进一
步研究。
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(责任编辑:回文广)
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