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检疫性杂草薇甘菊的研究进展



全 文 :59
农业灾害研究 2011,1(02):59-62
检疫性杂草薇甘菊的研究进展
太红坤 , 顾中量 , 徐云川 , 陈润芝
云南省德宏州植保植检站 , 云南德宏,678400
摘要 针对云南省德宏州薇甘菊不断蔓延,危害逐年加重及防效差的情况,从薇甘菊的
分类地位、生物学特性、危害情况及防治措施、利用前景和风险管理等 5 个方面进行全
面分析概述,并提出防控策略。
关键词 薇甘菊 ;检疫 ;外来入侵生物 ;杂草
中图分类号 S451 文献标识码 A 文章编号 2095-3305(2011)02-059-04
R e c e n t A d v a n c e i n
Quarant inab le Weed
Mikania micrantha H.B.K.
TAI Hong-kun et al(Dehong Plant
Protection and Plant Quarantine
Station,Dehong,Yunnan 678400)
Abstract On this occasion of Mikania
micran tha H.B.K.was spread ing
ceaselessly, its damage was increasing
year by year and control efficiency was
bad in Dehong City, the paper made
a comprehensive analysis of Mikania
micrantha H.B.K from taxonomy,
biological characteristics, harm and
control measures, using prospects and
risk management,which provided the
strategies for prevention and control.
Key words Mikania micrantha
H.B.K; Quarantine; Alien invasive
species; Weed
薇甘菊 (Mikania micrantha H.B.K.)
属于菊科假泽兰属多年生草质藤本植
物,2003年被国家环保总局列入首批
外来入侵物种名单之一 ( 图 1~2)。20
世纪 90年代后期,薇甘菊由境外传入
德宏傣族景颇族自治州,至 2000 年该
州 78% 的乡镇已发现薇甘菊,并且对
林业和农作物的危害逐年加重 [1]。薇
甘菊入侵农田危害甘蔗、柠檬、橘子、
香 蕉、 咖 啡、 菠 萝、 麻 竹、 水 稻
等。2005 年农作物受害面积 751.33
hm2,2006 年达 1 778.47 hm2,2007
年上升到 3 688.80 hm2,给农民造成
严重的经济损失。
1 薇甘菊简介
1.1 分布
薇甘菊原产于中美洲以及南美洲[2]。
根据香港植物标本记载,1884 年在
香港动植园采集到薇甘菊的标本,随
后在香港迅速蔓延开来 [3]。1987 年
已蔓延并遍及整个印度尼西亚 [4]。目
前在我国深圳、东莞、内伶仃岛、广
州白云山、花都新华镇、番禺南沙、
南海和德宏州等许多地区已发生,并
且向周边地区不断扩散蔓延 [5-6]。
1.2 生物学特征
1.2.1 形态特征 薇甘菊为多年生草
质藤本植物,茎细长为圆柱形,表面
作者简介 太红坤 (1979- ), 男,云南德宏人,助理农艺师,硕士,从事农业植物检疫工作,E-mail:thk18l8@163.com。
收稿日期 2010-12-18
图 1 薇甘菊在中国的适生区分布情况
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Journal of Agricultural Catastrophology 2011, vol 1, No2:59-62
具有多条肋纹,易分枝。叶长 4~13
㎝,宽 2~9 ㎝,对生,成卵或戟形,
先端渐尖,边缘具数个粗齿或浅波状
圆锯齿,两面无毛。叶柄短,长 2~8
㎝。芽腋生,两侧都长芽。花长3~4㎝,
成白色,辐射对称,喇叭状。花为头
状序,内含 4 朵小花,全为结实的两
性花。果长1~2㎝,为黑色长椭圆形。
种子细小为白色,具有 5 条纵棱 [7-8]。
1.2.2 生长特性 在自然条件下,薇
甘菊幼苗初期生长缓慢,30 d 苗高仅
1.1 ㎝,单株叶面积也只有0.33㎝ 2,
随着苗龄的增长,其生长加快 [9]。当
能够攀附其他乔木和农作物等时,薇
甘菊生长速度迅速加快,并且在每个
节的叶腋都生长出新枝,其生长速度
比营养繁殖快得多。枝叶迅速扩张蔓
延,使其成为优势种群 [10]。
1.2.3 光合特性 薇甘菊是一种阳性
喜光植物,生长快、繁殖快和扩散快
是其入侵的生理学内在原因 [11-12]。
但学者对薇甘菊的入侵机制却有不同
的看法:一部分学者认为,薇甘菊入
侵的主要原因是其光合速率较高 [13];
另一部分学者认为,薇甘菊在不同生
境、不同年龄和不同生长状态下的光
合能力变化较大,与同一群落内的其
他树种相比,并没有明显的优势,其
光合能力只跟木本植物相当,还稍低
于其他藤本植物,远低于草本植物。
因此植物光合能力对水分胁迫 [14]、
营养胁迫 [15] 和气体交换 [16] 的适应
性与其非同化器官的光合能力 [17] 是
薇甘菊入侵的重要基础。薇甘菊的入
侵机制研究并不全面、透彻,给薇甘
菊的防治工作带来很大的影响。
1.2.4 化感作用 薇甘菊能在生态系
统中成为优势种并迅速蔓延杀死其他
植物,不仅靠屏盖作用使植物失去光
合作用而死亡,更重要的是,通过释
放化感次生物质,抑制和危害其他植
物生长 [18]。张茂新等人研究表明,薇
甘菊挥发油对植物(水稻、稗草、黄瓜、
萝卜、白菜和芥蓝)、真菌(香蕉枯萎病
菌、水稻稻瘟病菌和长春花疫病菌)和
细菌(茄科青枯病菌)均有抑制活性[19]。
邵华等人研究表明,薇甘菊对萝卜、黑
麦草、白三叶和薇甘菊常见伴生树种
( 马古相思、马尾松和大叶桉 ) 都具有
明显的化感抑制作用 [20]。总之,薇甘
菊产生和释放的大量次生物质都具有
重要的生态功能,在防控薇甘菊时,
绝不能忽略它的化感作用。
1.3 生境与群落特征
群落中的种群个体在水平空间上
分布格局不仅与种群自身的特性有
关,同时也受生境条件和种群间效应
的直接影响 [21]。薇甘菊是好湿喜光
的植物 [22],对土壤肥力要求不高,
但对土壤水分和光照条件的要求较
高。只要土壤湿润,阳光充足,不管
是林地边缘、低洼山谷、沼泽、弃荒
地、苗圃和水沟边等地方,薇甘菊长
势都较好。据黄忠良等人研究表明,
薇甘菊主要伴生种为藤本植物,其中
多度和频度最大的种类为野葛、五爪
金龙和鸡矢藤等,其次是草本植物,
以海芋和蔓生莠竹最为普遍 [10]。
2 危害
薇甘菊主要通过屏盖作用和化感
作用抑制植物(作物和树木)和自然
植被的生长。危害对象较多,在马来
西亚主要危害橡胶种子的萌发,使橡
胶产量大减;在东南亚地区,主要危
害油棕、椰子、可可、茶叶、橡胶和
柚木 [23];在云南德宏州,主要对柠檬、
橘、乔木、甘蔗、香蕉和麻等植物资
源的危害较重,并且危害呈上升趋势。
3 防除方法
3.1 农业植物检疫
国内农业植物检疫的目的是防止
国内局部发生的或新传入的危险性
病、虫和杂草传播蔓延,保护农业生
产安全。农业植物检疫是对病、虫、
杂草防控的最基本最普通的方法之
一,也是防控的第一关卡,特别是
对未发生区进行农业植物检疫特别重
要。目前对薇甘菊的防控,要针对薇
甘菊生物学特性、分布、传播特性等,
研究制定检疫操作方法,规范实验室
的检测程序,充分发挥农业植物检疫
措施,结合农业部[2010]6 号文件,
对薇甘菊进行一次普查,划分出疫区
和非疫区,加强对非疫区的检疫措施,
对港口、运输道旁、加工厂周围、田
间进行调查,一经发现,应及时采取
有效措施,进行铲除,防止其进一步
传播蔓延。
3.2 化学防治
对薇甘菊的化学防治研究较
多。胡玉佳等人认为,除莠剂兰达
(Roundup)、草坝王 (Bentazon)、毒莠
定 (Tordon) 和恶草灵 (Ronstar) 对薇
甘菊的种子和幼苗都有杀灭作用,其
图 2 薇甘菊
61
农业灾害研究 2011,1(02):59-62
中 0.4% 的草坝王和 0.2% 毒莠定的效
果较佳 [24]。此外,NaCl 和 CH3COOH 对
薇甘菊种子萌发、植株生存和生长有
明显的抑制作用 [25]。Mangoensoekarjo
用 1 kg/hm2 草甘膦 (Glyphosate) 防治
薇甘菊,效果较好 [26]。黄华枝等人用
苯氧羧酸类除草剂防除薇甘菊的试验
表明,稀释至 0.67 g/L 和 1.00g/L 的
2,4-D 丁酯,药后 14 d 防除效果在
90.68% 以上,21 d 时防除效果超过
96.99%。稀释至 0.50 g/L 的 2,4-D 钠
盐,药后 21 d 防治效果为 100%,且
药液喷到植株中上部效果比基部效果
好 [27]。总之,目前对薇甘菊的很多化
学防治研究都是停留在药剂筛选或浓
度筛选上,此法有一定的防治效果,
但并未从根本上解决薇甘菊的蔓延。
况且,化学药剂易杀死有益天敌,并
对环境造成严重污染。
3.3 生物防治
在薇甘菊的防控上,生物防治法
主要是利用昆虫、病原菌和植物来控
制其生长,降低其危害。
3.3.1 昆虫 李志刚等人对安婀珍蝶
的生物学特性进行研究发现,安婀珍
蝶在薇甘菊上的羽化率(69.4%)是
在菜心(21.8%)和白菜(25%)上的
2~3 倍。安婀珍蝶虽然对白菜和菜心
有不同程度的取食现象,但在这些植
物上无法完成正常的生活世代。因此,
用安婀珍蝶作薇甘菊的防治因子仍需
慎重 [28]。陈瑞屏等人的试验表明,
在室内每盆薇甘菊上接种 50~200 头
紫红短须螨,45~89 d 后,薇甘菊的
茎叶全部黄化死亡;在田间接种 159
d 后,薇甘菊中心部分明显枯死 [29]。
3.3.2 病原菌 台湾学者发现齐整
小核菌 (Sclerotium rolfsii ) 可侵染
薇甘菊并造成其大面积死亡 [30]。
通过行刺和无刺伤方法将豆荚点
菌 (Macrophoma mame ) 接种薇甘菊
上,其叶枯病的发病率分别为 85%
和 15%,从而使薇甘菊死亡 [31]。
Barreto 等对巴西南部地区分布的薇
甘菊进行调查,发现有 9 种真菌同薇
甘菊生长在一起,其中Basidiophora
Montana 真菌对薇甘菊的危害较重,
可能是一种防控薇甘菊的有效菌[32]。
3.3.3 植物 在寄生植物方面,邓雄
等人的研究认为,田野菟丝子寄生于
薇甘菊后,可对薇甘菊的生长环境构
成一种胁迫并抑制其地上部分的生
长,从而降低薇甘菊的危害 [33]。但
菟丝子本身也是检疫性杂草,在防治
薇甘菊中应慎重。总之,在薇甘菊的
防控上,生物防治法应用潜力和发展
空间极大,但使用要谨慎,避免造成
更大的损失。
3.4 人工防除
人工防除主要是割除地上营养体
部分,再挖除地下部分,放在烈日下
曝晒,使其死亡。但是地下部分的根
难以清除干净,地上部分的腋芽着地
又容易生根发芽。因此,人工防除,
既费时费工,还有可能促进薇甘菊的
生长。据咎启杰等人的研究表明,人
工防除 3 个月后,薇甘菊的恢复率为
80%,6 个月后其恢复率为 100%[34],
故一般不提倡人工防除。
4 综合利用及研究展望
薇甘菊是一种检疫性恶性杂草,
其适应性强、生长快,防除十分困难,
给树木、经济林木和农作物等的生长
造成严重的威协。如何变废为宝,为
人类所利用,值得深思。以下是薇甘
菊综合开发的几个方面。
4.1 农药
通过 GC/MS 对薇甘菊挥发油成分
鉴定分析,结果以单萜、倍半萜及醇
和酮的衍生物为主要成分 [35],其中
萜类物质对植物、微生物和昆虫具有
不同程度的抑制活性 [36]。此外,薇
甘菊对某些植物病原菌也有抑制作
用,如薇甘菊的 1 g/ml 乙酸乙酯提
取物显著抑制危害严重的荔枝霜疫霉
的生长,这些活性物质的分离与鉴定
为生物农药的开发提供了依据,从而
降低了害虫抗药性的产生和避免了环
境污染。
4.2 医药
薇甘菊通常被作为传统药物广泛
应用。在美洲,薇甘菊的叶片可治疗
皮疹、毒虫咬伤,并有促进溃疡愈合
的功效。在巴西、墨西哥等地,人们
利用其根、茎的水煎液来治疗哮喘、
癌症、风湿、疟疾、霍乱和感冒发热
等多种疾病 [37]。免疫学活性试验表
明,薇甘菊水溶性和脂溶性提取液均
能刺激小鼠 CD4+ 细胞和 CD4+/CD8+
的产生。由此可知,薇甘菊的次生
代谢产物中可能含有刺激动物产生
免疫活性和提高机体抗癌能力的物
质 [38]。为此,薇甘菊在医药开发上
具有巨大的潜力,特别是在抗癌功
效方面尤为突出。
4.3 牲畜饲料
薇甘菊适应性强,生长速度快,
生物量积累迅速,是非常理想的牧草
资源,跟其他牧草相比具有明显的优
势。在国外薇甘菊已成为饲养牛、
羊和猪等畜牧的优良饲草 [39]。薇甘
菊在德宏州分布广,生长旺盛,经常
能看到牛、马和羊等家畜取食路边的
薇甘菊。薇甘菊鲜美可口,天然资源
丰富,是一种理想的牧草资源。然而,
有关薇甘菊对其他禽畜的适口性,
薇甘菊的营养价值等尚未得到研究
和重视,所以相关单位应对它的营
养价值做全面的分析。
5 风险评估管理
有害生物风险评估是评价有害生
物危险程度和确定检疫对策的科学过
程。涉及变量较多,既包括有害生物
的分布、传播、定植、危害,又包括
经济性、社会性和政治性等诸多方面
的因素。但有害生物的早期预防或后
期防控是最有效的控制方法。在国内
薇甘菊分布广,危害重,防治费用高,
风险评估急需进一步细化和完善。蒲
民等人对进境植物检疫风险分析体系
的构建研究中,所提的确定风险可接
受水平,加强风险分析技术方法和应
用研究,整合完善风险分析的信息支
持系统等建议对风险评估有着非常重
要的作用 [40]。同时应参照 IPPC 及南
美国家植物检疫风险分级管理为薇甘
菊的风险分级和风险管理做出具体的
规划实施 [41],规划设计出一套有效
防控薇甘菊的风险评估体系,这才是
真正防控薇甘菊的有效方法。
62
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责任编辑:高菲
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