全 文 :外来植物落葵薯生物特征及其控制
王玉林1 ,韦美玉2* ,赵洪2 (1.黔南民族师范学院化学系 ,贵州都匀 558000;2.黔南民族师范学院生命科学系 ,贵州都匀 558000)
摘要 [目的]研究落葵薯的生物学特性 ,为清除落葵薯提供科学依据。[方法] 在 3个观测点对落葵薯进行物候观测、珠芽繁殖和块根
繁殖培养和生物量测定 ,并对限制落葵薯生长的控制方法进行了研究。[结果]落葵薯大于 1 g珠芽的成活率达 100%,块根 1 g以上的成
活率达 100%。用落葵署地上部水提液及根系分泌物对萝卜 、白菜、番茄作物进行化感作用生物测定 ,其高浓度(50%)对受体植物发芽
率及幼苗生长具有显著抑制作用。落葵薯因具有无性繁殖能力强、生长迅速和化感作用的特点而成为单一优势种。采取清除落葵薯地
上部分 ,挖除地下部分 40 cm深根系的防效率达 74.7%,在此基础上种植南瓜的防效率达 92.7%。[结论]人工清除后应用生态替代法种
植南瓜形成密集植被从而限制落葵薯萌发和生长。
关键词 落葵薯;繁殖生物特性;化感作用;生态替代
中图分类号 S 459 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)13-05524-03
The Biological Characteristics of Alien Plant Anredera cordifolia and Its Control
WANG Yu-lin et al (Chemistry Department , Qiannan Normal College for Nationalities , Duyun City , Guizhou 558000)
Abstract [Objective] The purpose was to study the biological characteristics and provide the scientific base for eliminating the alien plant Anredera
cordifolia.[Method] The phenological observation, the culture of the bead bud reproduction and the root tuber reproduction and the biomass determination
were conducted on A.cordifolia in 3 observation sites and the control methods which limited growth of A.cordifolia were researched.[ Result] The sur-
vival rate of the bud(more than 1 g)and the root(more than 1 g)of A.cordifolia all reached to 100%.When the water extract from A.cordifolia
above ground and its root system secretion were used to make the allelopathy biology determination on the radish and cabbage , their high concen.(50%)
had the remarkable inhibitory action on the germination percentage and the seedling growth of acceptor plant.The A.cordifolia become the single domi-
nant species because it had characteristics of strong agamogenesis ability , rapid growth and the allelopathy.The control rate of Anredera cordifolia could
reach to 74.7% through eliminating A.cordifolia above ground parts and digging the root system of underground part in deep of 40 cm , on which , plant-
ing pumpkin could get control rate of 92.7%.[ Conclusion] After artificial elimination, applying ecological substitution of planting pumpkin could form
denseness vegetation which limited A.cordifolia bourgeon and growth.
Key words Anredera cordifolia;Biological characteristics;Allelopathy;Ecological substitution
作者简介 王玉林(1966-),男 ,贵州贵定人 ,讲师 ,从事分析化学与
环保方面的研究。 *通讯作者。
收稿日期 2008-02-29
落葵薯(Anredera cordifolia Steenis)别名藤三七 、藤子三
七 、川七 、洋落葵 ,是落葵科落葵属多年生蔓生肉质藤本植
物;原产巴西 ,世界各地引种栽培 ,在温暖地区归化。台湾地
区 1976年从巴西引进 ,广西 、广东 、贵州 、重庆 、四川 、云南 、湖
北 、湖南 、福建 、香港等地作为保健蔬菜 、药用植物 、庭院绿化
和绿篱观赏植物栽培后逸生为害[ 1-5] 。落葵薯植物在贵州
地区各民族聚居村寨周围表现出扩大蔓延的趋势 ,入侵旱
地 、荒地 、自然草地 、草坪 、果园 、森林及公路两旁 ,单一优势
群落面积从几平方米到几十平方米 ,局部覆盖度达 100%,严
重危害本土植物 ,破坏生态环境。然而对落葵薯生态入侵及
防治问题还没有引起人们的关注 ,目前尚未见有关报道。为
此 ,笔者对落葵薯的生物学特性及其控制进行初步研究 ,以
期为落葵薯的清除提供科学依据 。
1 材料与方法
1.1 材料 落葵薯植株及其珠芽块根等均选自贵州都匀
市。供试作物种子有萝卜(Raphanus sativus)、白菜(Brassica
chinensis)、番茄(Lycoperiscum escufeturn),来自蔬菜种子市场 。
1.2 生物学特性研究
1.2.1 物候观测 。2005年 8月至 2007年 10月选择贵州都
匀市沙石厂(阴坡 ,铺满地爬柑桔树)、302医院外墙(阴坡 ,铺
满地爬树)、黔南师范学院(阳坡 ,铺满地爬或攀缘小灌木)3
个观测点对落葵薯进行物候观测 ,每观测点选取 3株 ,每株
选取 2~ 3个藤条标记作为主要观测点 ,每 7 d观察 1次 ,掌
握落葵薯生长周期的生物学特征 。
1.2.2 珠芽繁殖。取落葵薯不同重量的珠芽 ,分为 4组:①
珠芽重量为 0.08~ 0.10 g;②珠芽重量为 0.4~ 0.5 g;③珠芽
重量为 0.9~ 1.0 g;④珠芽重量为 1.4 ~ 1.5 g。每组珠芽 30
个 ,播种在珍珠岩作基质的花盆中 ,在实验室恒温培养箱(24
℃)培养 1个月后观察珠芽萌芽情况 。
1.2.3 块根繁殖。挖取不同重量的块根 ,分 4组:①块根重
量为 0.8 ~ 1.0 g;②块根重量为 4~ 5 g;③块根重量为 9~ 10
g;④块根重量为 50~ 60 g。每组块根 30个 ,方法同“1.2.2” ,
培养 1个月后观察块根萌芽情况。
1.2.4 生物量测定 。2007年 7月 ,在以上 3个观测点选择具
有代表性的落葵薯 ,采集 1 m×1 m面积内所有地上部的茎 、
珠芽 、叶 ,称取其鲜重。采用分层分别挖取方式采集地表以
下部分生物量 ,以 20 cm为 1层 ,共分 3层 ,总深度 60 cm 。并
通过剖面观察根茎的形态 、走向及根系的分布情况。将根系
和土壤混合过 20目筛 ,分离出根茎 ,用水洗干后称鲜重 。
1.3 化感作用研究
1.3.1 提取液的制备。2007年 7月下旬采集落葵薯植株 ,洗
净自然晾干水后 ,将地上茎叶部分剪成 1 cm小段 ,按 1∶2加
蒸馏水浸泡 48 h ,3层纱布过滤即得 50%地上茎叶水提液(记
为A组);剪出较完整植株根系按 1∶2加蒸馏水浸泡 48 h ,即
得 50%根系水提液(记为U组)。
1.3.2 化感活性测定 。采用培养皿滤纸法。在直径 12 cm
的培养皿中放入滤纸。试验设 6个处理:蒸馏水(CK)、50%
地上茎叶水提液(A1)、20%地上茎叶水取液(A2)、10%地上
茎叶水提液(A3)、50%根系水提液(U1)和 20%根系水提液
(U2)。在每培养皿放入 50粒供试作物种子(萝卜 、白菜 、番
茄)。种子先用 0.5%KMnO4 溶液浸泡 30min ,蒸馏水冲洗干
净后置于培养皿中 ,并加入 10 ml各处理液。在恒温培养箱
中(24 ℃)进行遮光培养 ,每处理重复 1次 ,萝卜 、白菜 5 d后 ,
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(13):5524-5526 责任编辑 郑丹丹 责任校对 况玲玲
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.13.053
番茄 10 d后测定其发芽率 、苗高和根长。发芽率用 u测验 ,
苗高 、根长用 t测验进行差异显著性分析[ 6] 。
1.4 控制方法研究 将人工清除与生态替代结合起来进行
控制。2007年 2月在以上 3个观测点进行人工清除试验 ,采
用 3种处理:(B1)选择铺满地 1 m×1 m样方 ,只清除落葵薯
地上部;(B2)选择山地铺满地落葵薯 1 m×1 m 样方 ,清除落
葵薯地上部 ,并挖根至地下 40 cm;(B3)同 B2 并选择南瓜
(Cucurbita moschata)替代。以上处理设 2个重复 ,10 个月后
检查落葵薯萌生情况 ,以不处理植物样方作为对照(CK),观
察不同处理样地落葵薯再生情况 ,测定其再生植株的株高 、
生物量及鲜重防效。鲜重防效=(对照区鲜重-清除区再生
鲜重)/对照区鲜重×100%[ 7] 。
2 结果与分析
2.1 落葵薯生物学特性
2.1.1 物候特性。落葵薯 3月上旬顶芽和珠芽开始萌动进
入生长期 , 4~ 10月是主要生长期 ,枝条长(4.75±1.43)m ,形
成大量珠芽 ,6~ 10月珠芽物质积累最快。分枝主要是腋芽
的部分珠芽萌发而成 。花期 6 ~ 10月 ,通常不孕 ,没有种子。
2.1.2 珠芽繁殖情况 。0.08 ~ 0.10 g珠芽成活率为 95%;
0.9~ 1.0 g以上珠芽成活率为 100%;以珠芽重量为 1.4 ~ 1.5
g苗最壮根最多(表 1)。珠芽营养物质积累越多对其萌发生
长越有利。可见落葵薯珠芽繁殖能力很强 ,当珠芽滚落地
面 ,只要条件适宜 ,就可以长成新植株。因此 ,不能随意拖动
它 ,避免珠芽滚落地面;人工清除落葵薯要用单子铺地尽量
减少珠芽落地 ,否则易促进落葵薯的繁殖和扩散。
2.1.3 块根繁殖情况。对 4组重量块根的研究结果表明 , 0.8
~1.0 g块根等各处理成活率均高达 100%;平均生根(17.2±
5.7)条以上;平均苗高(23.3±3.2)cm。其中以块根重量为 4 ~
5 g生根萌发繁殖能力最强。块茎主要集中在根基部 ,当块茎
从母体分离时 ,只要条件适宜 ,就可以长成新植株。
表1 不同重量珠芽对落葵薯生根发芽情况的影响
Table 1 The influence of different bulblet weight on growth of A.cordifo-
lia
组别
Groups
生根成活率
Rooting
percentage%
最多生根数
Max.buds(bar)条
平均生根数
Average
roots(bar)条
平均根长
Average
length of
roots∥cm
平均苗高
Average
height of
seedings∥cm
① 80 5 3.3±1.2 2.9±0.7 3.7±1.1
② 90 8 5.0±2.2 3.4±1.0 7.7±1.6
③ 100 17 11.0±1.4 4.1±1.5 12.4±2.0
④ 100 22 15.2±5.2 7.7±1.0 20.3±3.5
2.1.4 生物量测定情况。据落葵薯一年生植株 1 m2 样方调
查结果得出 ,地下部总重量 2.35 kg , 块根重 1.25 kg ,共有块
根 210个 ,单个块根鲜重 1~ 10 g ,根系重1.1 kg。地上部生物
量鲜重总重量 5.65 kg ,茎 2.25 kg ,叶 3 kg ,珠芽 0.4 kg ,共有
珠芽 580个 ,单个珠芽鲜重 0.045~ 1.500g。地上部和地下部
生物量鲜重占总生物量鲜重的比例分别为 70.7%和 29.3%;
地下块根鲜重占地下部生物量鲜重的 53.3%。
落葵薯地下部生物量主要集中在地表下 0~ 40 cm的土
层中 。其中 0 ~ 20cm土层生物量占地下部生物量的 85.1%;
20~ 40 cm 土层生物量占 10.6%;40 ~ 60 cm 土层生物量占
4.3%;约有 95.7%地下部生物量集中分布在 0~ 40 cm土层
中。落葵薯地下部块根集中分布在根基部 ,有垂直向下垂直
根 ,有许多横走的水平根可延伸 2~ 3 m。随着植株年龄的增
加 ,水平根加粗加长 ,块根也加粗加长 ,人工清除落葵薯根至
少要挖到地下 40cm。
2.2 落葵薯化感物质对萝卜等植物幼苗生长的影响 落葵
薯不同部位水提液对不同植物受体的作用各不相同(表 2)。
落葵薯50%地上茎叶水提液对3种作物种子的萌发 、苗高 、
表 2 落葵薯不同部位的水提液对萝卜、白菜、番茄发芽率及其幼苗生长的影响
Table 2 Effects of different water extracts of A.cordifolia on the percentage germination of seeds and seedling growth of R.sativus , B.chinensis and L.es-
cufetur
处理
Treatment
萝卜 R.sativus
萌发率∥%
Germination rate
苗高∥cm
Seeding height
根长∥cm
Bud length
白菜 B.chinensis
萌发率∥%
Germination rate
苗高∥cm
Seeding height
根长∥cm
Bud length
番茄 L.escufeturn
萌发率∥%
Germination rate
苗高∥cm
Seeding height
根长∥cm
Bud length
CK 72 5.88 10.73 83 3.50 8.50 63 5.22 4.83
A1 49** 0.50** 0.30** 60** 0.20** 0.20** 34** 0.20** 0.10**
A2 75 6.10 3.80** 81 2.65 1.62** 60 5.46 2.48**
A3 82 6.20 10.30 80 4.90 3.65* 65 5.74 3.29
U1 70 6.45 9.47 79 5.06 6.28 69 7.09 5.09
U2 81 6.57 9.61 92 5.01 8.00 70 7.13* 6.28
注:表中数据为平均值 , *和**分别表示与对照在 0.05和 0.01水平上差异显著。
Note:Data in table are average , which followed with “ *” and “ **” are signif icant ly different at 0.05 and 0.01 probability level , respectively.
根长均具有极显著(P <0.01)抑制作用。萝卜 、白菜 、番茄的
萌发率分别降低到 49%、60%和 34%。低浓度根系分泌物对
供试植物根长 、苗高有促进作用 ,是化感作用物质的特征。
落葵薯化感物质可通过茎叶淋溶抑制细胞分裂和阻止胚根
的生长 ,进而抑制种子萌发和幼苗生长[ 8] 。落葵薯茎叶水浸
提液对作物种子萌发率的影响随浓度增加抑制作用明显
加强。
落葵薯地上部分高浓度对几种供试植物都具有明显的
化感抑制作用 ,说明有一定药用作用的落葵薯含有特定生理
活性物质 ,而这些化学物质又往往是植物的次生代谢物质 ,
分布于各个器官(主要是茎 、珠芽 、叶 、花)中。落葵薯地上部
分水溶液含有化感物质 ,可以随雨水淋溶作用于其他植物 ,
发生化感作用抑制邻近植物的生长 ,从而为自身获得更多的
阳光 、营养和空间 ,为生长创造更好的条件[ 9] 。外来种入侵
生态系统 ,不断向环境中释放化感物质 ,以致在一个生态系
统中占据优势 ,最终取代当地种 。能够形成单一优势种 ,化
552536卷 13期 王玉林等 外来植物落葵薯生物特征及其控制
感作用是一个重要的因素[ 10] 。
2.3 人工清除结合生态替代控制 由于落葵薯地下根系发
达 ,块根繁殖能力很强 ,地下部块根很容易再萌发成新的植
株 ,所以只清除落葵薯地上部难以根除落葵薯(表 3)。B2清
除落葵薯地上部 ,并挖根至地下 40cm ,清除效果较明显 ,但人
工清除后土壤疏松 ,残留的珠芽 、藤茎 、块根 、断根很快可以
萌发成新的植株并长势迅速。生态替代采用一些生长迅速 、
适应性强 、易形成密集草丛占据光合作用有利位置的植物 ,
通过空间占据的方式限制外来入侵植物落葵薯复发 。利用
当地植物南瓜替代对落葵薯清除后再生具一定的抑制作用 ,
试验证明植物替代的方法是最有效的(B3)。
表 3 各处理落葵薯再生情况及清除效果
Table 3 The scavenging effect and regeneration of A.cordifolia in various
treatments
处理
Treatment
再生植株
Regenerated plantlets
株/m2
地上生物量鲜重
Freshweight of
shoot biomass∥kg
鲜重防效
Results of
scavenging∥%
CK 7±3 6.65±2.12
B1 17±4 3.64±1.23 45.2
B2 15±2 1.68±0.53 74.7
B3 10±3 0.48±0.27 92.7
3 讨论
落葵薯曾作新型蔬菜引种 ,但落葵薯繁殖方式特殊 ,适
应性强 ,长势迅猛 ,繁殖能力强 ,逸生后能够迅速扩展蔓延 ,
并彼此交织铺展地面或覆盖其他植物 ,形成密不透风的整
体 ,影响其他植物的光合作用 ,形成单一优势种 ,使外来有用
植物演变为杂草。另外 ,落葵薯含有化感物质作用于其他植
物抑制其生长 ,从而为自身生长创造更好的条件 ,与土著种
竞争资源危及本地植物生存 ,造成生物多样性的丧失。人工
防除方法 ,主要将其地上部分割掉并曝晒 ,但其地上部分藤
茎叶腋部的大量珠芽落地后可保持长久活性形成新植株 ,特
别是菜园边其根系与绿篱灌木根系交混 ,入侵林地与树木根
系交混 ,清除时很容易损伤其他植物 ,很难把块根及根系挖
干净 ,因此人工清除要综合考虑相关因素 ,确定最佳清除时
期 ,每年 5~ 9月清除最佳。并注意仔细清理落下的小珠芽 、
断枝并挖根至地下 40 cm 清除块根及根系 ,发生严重地段需
要连续清除 3~ 5年时间。生态替代植物应该选择生长迅速
占据光合作用有利空间的植物 ,并在替代植物生长迅速的时
间开展人工清除 ,避免落葵薯再传播及蔓延。
参考文献
[ 1] 于淑玲.特种叶菜藤三七栽培技术[ J] .北方园艺, 2004(1):28.
[ 2] 李纯丽 ,李延梦.保健蔬菜—藤三七[ J] .特种经济动植物 ,2006(6):28.
[ 3] 林蒲田.保健蔬菜———藤三七[ J] .湖南农业 ,2005(9):9.
[ 4] 饶璐璐.新种类蔬菜藤三七[ J] .北京农业 , 1997(1):10.
[ 5] 李振宇 ,解焱.中国外来入侵种[M] .北京:中国林业出版社 ,2002:111.
[ 6] 李春喜 ,王文林 ,邵云.等.生物统计学[M] .北京:科学出版社, 1998:
30-35.
[ 7] 卢昌义,胡宏友 ,张明强.人工清除结合生态替代根除外来入侵植物猫
爪藤[ J] .植物保护 , 2005, 31(3):53-56.[ 8] 杨期和 ,叶万辉 ,廖富林.等.植物化感物质对种子萌发的影响[ J] .生态
学杂志 ,2005, 24(12):1459-1465.
[ 9] 孔垂华.植物化感作用研究中应注意的问题[ J] .应用生态学报, 1998
(9):332-336.
[ 10] 徐汝梅 ,叶万辉.生物入侵理论与实践[M] .北京:科学出版社, 2003:
90.
(上接第 5502页)
由表 2可知 ,各种药剂的虫口减退率在 0.05 水平均显著高
于清水对照 B5 ,说明包括除虫菊提取物在内的各种药剂在
0.05水平均有明显的杀蚜虫效果。施药后随时间的延长 ,
各种药剂的虫口减退率逐渐提高 ,但升高速度存在差异 。
在施药后 3 、6和 9 h ,B1(除虫菊提取物)的虫口减退率高于
清水 ,但显著低于其他 3种化学合成杀虫剂(P<0.05)。这
说明与化学合成杀虫剂相比 ,除虫菊提取物药效发挥缓慢 。
到试验后期 ,各种药剂的虫口减退率无显著差异(P >
0.05),到施药后 24 h ,B1 、B2、B3、B4的虫口减退率分别为
85.71%、78.07%、84.91%和 82.91%,差异不显著(P >
0.05)。这说明 ,除虫菊提取物药效持续期较长 ,最终杀蚜
虫效果完全能够达到啶虫眯 、高效大功臣 、克蚜宝等化学合
成杀虫剂的水平。
表 2 不同药剂施药后不同时间的蚜虫虫口减退率 %
Table 2 Effect of different pesticide in different time after spraying on di-
minishing rate of pest population of aphid
副处理
Sub
treatment
虫口减退率Diminishing
rate of pest population
3 h 6 h 9 h 12 h 24 h
B1 16.88 cC 39.49 dC 50.23 bB 63.78 aA 85.71 aA
B2 33.75 aA 71.47 aA 72.56 aA 75.26 aA 78.07 aA
B3 22.40 bB 56.25 bB 69.58 aA 72.22 aA 84.91 aA
B4 36.02 aA 51.64 cB 52.36 bB 60.21 aA 82.91 aA
B5 12.32 dD 22.37 eD 23.31 cC 25.69 bB 33.24 bB
3 小结与讨论
试验结果表明 ,叶面和叶背施药无明显差异。除虫菊
提取物在施药后短时间内 ,药效发挥缓慢 。但随时间延长 ,
药效提高 ,到施药后 24 h ,除虫菊提取物这种生物杀虫剂和
其他化学合成杀虫剂的最终药效并没有明显差别 ,除虫菊
提取物 、高效大功臣 、克蚜宝 、啶虫眯的虫口减退率分别为
85.71%、78.07%、84.91%和 82.91%。整体看来 ,高效大功
臣 、啶虫眯 、克蚜宝等化学杀虫剂属于“高效速效” ,除虫菊
提取物则是“高效迟效” 。
由此可见 ,天然除虫菊提取物是一种高效低毒的生物
农药 ,完全可以替代高毒 、高残留化学合成农药在蔬菜生产
中的应用 。在追求无公害产品 、绿色食品和有机食品 、提倡
保护生态环境的今天 ,除虫菊提取物不失为农药的一个很
好选择。积极发展植物源杀虫剂是我国和世界工业的一个
发展方向 ,也是保护环境 、维护生态健康及人类安全的需
要 。我国植物资源丰富 ,发展植物源杀虫剂的条件得天独
厚 。随着生物 、信息 、筛选 、统计分析技术的发展 ,我国植物
源农药的研究将会取得新的突破[ 4] 。
参考文献
[ 1] 鲍方印 ,王松 ,陆晓明,等.几种植物提取液对甘蓝蚜虫的防治效果
[ J] .安徽技术师范学院学报, 2003,17(3):243-245.
[ 2] 宋秀杰.北京市农药化肥非点源污染的防治技术措施[ J] .环境保护 ,
2000(9):30-32.
[ 3] 武锦,陈静 ,周艺峰,等.天然除虫菊素和阿维菌素纳米胶囊结构表征及杀虫活性测定[ J] .农药 ,2007(10):54-56.
[ 4] 张夏亭.天然除虫菊的开发及应用[ J] .农药科学与管理 ,2002(2):23-
25.
5526 安徽农业科学 2008年