全 文 ：文章编号:1003-935X(2004)03-0006-04
中国水葫芦危害 、防治及开发利用
王一专 , 吴竞仑
(江苏省农业科学院植物保护研究所 , 江苏南京 210014)
摘要:本文系统阐述了目前国内水葫芦的生态分布与危害程度 , 分析比较了各种治理手段的优缺点 , 并提出
了具有代表性的水葫芦利用与开发途径。
关键词:水葫芦;危害;治理;开发
中图分类号:S451 文献标识码:A
(上接第 5页)
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水葫芦(Eichhornia crassipes Solms)为雨久花科
凤眼莲属多年生水生草本植物 ,又名凤眼莲 、假水
仙 、洋水仙等 ,原产南美 ,20世纪 30年代传入我国 ,
60 ～ 70年代作为畜禽饲料推广[ 1 ,2] 。随着饲料工业
的发展 ,逐渐被废弃并逸为野生 。在全国性的保护
中国生物多样性网站(http;//www.chinabiodiversity.
com)及“中国环境与发展国际合作委员会生态安全
课题组”正式发表的《中国外来入侵种》的名录里 ,都
将水葫芦列入外来入侵种 。
1 水葫芦的生态学特性
水葫芦在气温 13 ℃开始繁殖 ,气温 39 ℃时仍
能繁殖 ,它兼有无性和有性繁殖功能 ,尤以无性繁殖
为主 ,种群恢复和扩散能力极强 。水葫芦喜生于温
暖 、向阳和富含有机质的静水中 ,在适宜的条件下每
收稿日期:2004-08-28
作者简介:王一专(1977-),男 ,安徽安庆人 , 硕士 ,主要从事杂草科
学研究工作。 Tel:(025)84390228;E-mai l:wyzzmail@sina.com。
5 d就能繁殖 1棵新植株 ,每天能增加20%～ 30%的
生物量 ,是世界上生长 、繁殖最快的水生植物之一。
云南省昆明的小区试验表明 ,水葫芦在河道或湖面
上周年发生 ,常年覆盖水面 ,是单一优势种 。5月份
随气温迅速升高 ,植株高度增加 ,但随着个体的增
大 ,群体密度减小。到 9月份 ,植株高度最大(最高
为 88 cm),密度则降至最低(34株/m2)。10月份气
温渐低 ,老植株死亡 ,新叶或新植株长势缓慢并逐渐
停止生长 。冬季水葫芦中央和基部仍保持绿色 ,并
未死亡 ,翌年春季气温回升 ,分枝大量出现 ,群体密
度增加 ,5月份达到顶峰 ,最高为 114株/m2 。
2 我国水葫芦的分布与危害情况
由于水葫芦强大的繁殖能力 ,且作为外来入侵
种在我国缺乏天敌制约 ,导致其在我国南方水域快
速蔓延 ,同时我国水体富营养化程度的加剧 ,也起了
推波助澜的作用。近年来 ,该草已在我国南方 17个
省(市 、自治区)蔓延成灾 ,带来极大的生态和社会危
害 。在上海 ,水葫芦甚至被称为“水上绿魔” 。
—6— 杂草科学 2004 年第 3期
2.1 生态危害
水葫芦的快速繁殖 ,会覆盖水面 ,造成激烈的种
内竞争 ,导致腐烂死亡 ,污染水体 ,加剧水体富营养
化程度。密集的水葫芦降低了光线对水体的穿透能
力 ,增加水中二氧化碳的浓度 ,降低水中溶氧量 ,妨
碍其他水生生物的生长而造成生态链失去平衡 ,对
生态系统造成不可逆转的破坏 ,导致生物多样性丧
失 、生态灾害频发 ,有些学者将之列为“世界十大害
草”之一[ 2 ,3] 。
2.2 社会危害
大量的水葫芦漂集于河道湖面 ,堵塞河道 ,影响
航运 ,阻碍排灌 ,在汛期阻碍水流 ,并降低水产品产
量 、质量 ,严重影响运输业 、旅游业和水产养殖业的
发展 。滇池 、太湖 、黄浦江及武昌东湖等南方著名水
体 ,水葫芦泛滥成灾 ,近年来的暖冬天气甚至造成水
葫芦反季节生长 。
治理水葫芦消耗了大量社会财富 ,造成了巨大
的经济损失 ,有关方面耗费巨资却无法根治 。1999
年浙江省温州市打捞水葫芦总投入 1 000万元人民
币 ,1999年福建莆田市打捞水葫芦总投资 500万元
人民币 。水葫芦在云南滇池的覆盖面积曾达 1 000
hm2 以上 ,为迎接世博会耗费了巨资治理滇池 ,但目
前滇池外海的防治效果并不理想 ,仍有逐年扩大的
趋势。在台湾省 ,水葫芦发生为害的河道或排水渠
达476条 ,面积约 6.1万 hm2 ,每年的防治费用达上
亿元台币。2001年上海为迎接 APEC会议投巨资打
捞水葫芦 ,但效果并不理想 , 2002 年仅用于打捞的
资金就达 8 000余万元[ 4] 。
3 水葫芦治理
3.1 水葫芦的化学防治措施
化学防治方法简便 ,效果迅速 ,但除草剂无法清
除水葫芦种子 ,效果不能持久 ,且对水体生态系统的
破坏性大 ,污染环境 。加之水葫芦彻底腐烂速度慢 ,
枯黄后浮在水面仍需一段时间 ,影响生态景观 ,且腐
烂后增加泥沙淤积。因此该方法仍要与河塘清淤等
措施相配套 ,才较为理想[ 5] 。
3.1.1 克无踪(Paraquat)防治水葫芦 克无踪为触
杀灭生型除草剂 ,速效性好 ,处理的水葫芦植株多在
短时间内死亡 ,防效在 95%以上 ,但对专食水葫芦
的天敌昆虫———水葫芦象甲成虫具有一定的致死作
用。
3.1.2 草甘膦(Glyphosate)防治水葫芦 草甘膦是
高效 、低毒 、广谱性的内吸除草剂 ,能够很好地抑制
幼芽 、幼叶等幼嫩组织的生长 ,处理后的植株在短时
间内不会死亡 ,目前在我国南方很多地区被用于防
治水葫芦。草甘膦稀释 100 倍用喷雾器对叶面喷
雾 ,用量为 7.5 kg/hm2 ,结果表明药后 30d对水葫芦
防效达 90%以上。水葫芦一般在施药后 30 d又长
出新叶鞘和新叶 ,故可在施药 30 d 后视新叶抽生情
况采取点喷法再补喷一次。
3.2 水葫芦的生物防治措施
目前国际上多采用生物防治手段控制水葫芦。
生物防治是从原产地引进天敌 ,建立种群 ,对其实施
长期控制 。水葫芦的生物防治具有防效持久 、成本
低廉 、对环境安全等优点 ,缺点是见效慢。但天敌昆
虫一旦在野外建立种群并获得良好的控制效果后 ,
它和杂草建立起互相抑制的动态平衡 ,因此防治效
果就有了较强的持久性[ 6 , 7] 。
为实施生物防治水葫芦 ,自 20世纪 60年代初
期开始在其原产地乌拉圭进行天敌调查[ 8] ,随后英
国 、美国 、澳大利亚等国也参与了调查 ,在水葫芦原
产地发现很多种取食该草的生物[ 9] ,同时在水葫芦
传入国也有取食该草的非专一性天敌的报道。在乌
拉圭[ 10] 、特立尼达[ 11 ,12 ,13] 、阿根廷[ 14] 、美国佛罗里
达[ 15 ,16 ,17 ,18] ,以及南美其他国家和印度等国家和地
区共发现70多种取食水葫芦的节肢动物 ,以及 3种
螨类[ 19] ,也有取食及危害水葫芦的两种无脊椎动物
和海牛 、草鱼及真菌的报道 。在天敌的选择过程中 ,
昆虫及螨类由于体型小 、易于培养和研究 、具有高繁
殖力和较高程度的专食性等特点而受到特别重视。
目前国际上研究和利用较多的天敌有:水葫芦象甲 、
水葫芦螟蛾 、叶螨等 。其中水葫芦象甲是国际上最
早也是最为成功地控制水葫芦的天敌昆虫 。研究表
明 ,象甲对水葫芦专一性寄生 ,不取食其他物种 ,故
不会产生新的环境问题 。到目前为止 ,已有美国 、澳
大利亚等28个国家和地区引进该虫 ,绝大多数获得
成功 。从释放水葫芦象甲到获得 80%的控制效果
一般需要3 ～ 6年 。1995年 ,中国农业科学院从美国
和阿根廷引进了两种专食性天敌昆虫水葫芦象甲 ,
有效地控制了已释放地区的水葫芦生长。
3.3 水葫芦的物理防治措施
物理防治是通过人工或机械对水葫芦进行打捞
处理 ,打捞处理见效快 ,但当发生面积大时 ,劳动强
度大 、打捞和运输成本高。同化学防治一样 ,人工及
机械防治也难以清除水中的种子 ,防治效果不能持
—7—王一专等:中国水葫芦危害 、防治及开发利用
久 ,且打捞上来的水葫芦容易腐烂造成二次污染 。
目前上海正在研究新型 、高效的水面漂浮物打捞处
理一体化专用船技术 ,以解决物理防治措施中遇到
的问题。
3.4 水葫芦的综合防治措施
综合治理方法是有针对性地采用上述各项防治
措施 ,取长补短 ,将水葫芦的种群数量长期控制在较
低的状态下[ 20] 。需要强调的是 ,综合防治中一定要
注意除草剂品种和浓度的选择 。综合利用天敌昆
虫 、化学除草剂及人工或机械打捞等手段治理水葫
芦的策略 ,融合了物理 、化学和生物防治的优势 ,同
时又弥补了各自的不足 ,因此具有以下特点:(1)速
效性 。在防治前期 ,使用一定品种和剂量的除草剂 ,
可在短期内迅速抑制水葫芦种群的扩散蔓延 ,加快
控制速度 。(2)持续性。由于除草剂只能取得短期
防效 ,因此 ,使用除草剂后 ,释放一定数量的水葫芦
象甲并使象甲建立种群定居 ,长期自我繁殖 ,并逐渐
达到及保持水葫芦和象甲之间的种群动态平衡 ,取
得持续控制水葫芦的效果。(3)安全性。与单一应
用化学除草剂相比 ,本措施对化学除草剂的品种 、使
用浓度 、剂量及应用次数都有严格的限制 ,所选择的
除草剂对水生生物及象甲安全 ,使用浓度 、剂量 、次
数都大大低于常规用量 ,因此具有较高的安全性 ,对
环境影响不大[ 21] 。(4)经济性 。本措施以生物防治
为主 ,在释放水葫芦象甲后 ,象甲可自我繁殖 ,建立
种群 ,在达到一定数量后基本上不再需要人工增殖 ,
因此具有一次投资 、长期见效的优势 ,防治成本相对
较低 。
目前比较成熟的方法是结合应用农达(0.45
kg/hm2)和水葫芦象甲 ,既可在短期内有效控制水葫
芦的生长和繁殖 ,又可留下足够的水葫芦枝叶供水
葫芦象甲取食 ,同时该浓度的农达对水葫芦象甲的
生长和繁殖都无明显影响 ,有助于水葫芦象甲建立
稳定的种群 ,以利于对水葫芦中后期的生长进行有
效的控制 ,在 90 d后 ,对水葫芦的防效在 80%以上。
上海交通大学近年来在研究水葫芦综合治理新
方法 ,如应用植物生长抑制剂 ,喷施后 ,可有效抑制
水葫芦营养生长 ,然后组织打捞 ,并将打捞出的水葫
芦生产肥料加以利用 。
4 水葫芦的开发利用途径及现状
目前我国部分地区水葫芦泛滥 ,防治的总体成
本巨大。应转换思路 ,将治理转变为开发 ,趋利避
害 ,变废为宝 。研究表明 ,水葫芦的吸污能力在所有
水草中是最强的。在适宜条件下 ,1 hm2 水葫芦能将
800人 1 d 排放的氮 、磷元素吸收掉。据测定 ,24 h
内 1 g 干重水葫芦能从污水中除去镉 0.67 mg 、铅0.
176 mg 、汞 0.150mg 、银0.65 mg 、钴 0.57 mg 、锶 0.54
mg 。水葫芦对农药和其他人工合成化合物等有极
强的富集能力 ,同时 ,其根系分泌出的物质 ,可有效
降解毒杀酚 、灭蚊灵 、氰等多种有机毒物。一般情况
下 ,3年时间内就可将污水净化到常用水质标准 ,而
投资不足现行治污工程的 20%。因此 ,栽培水葫芦
可作为城市湖泊水质修复与保持技术体系的重要措
施之一。另外 ,水葫芦含有丰富的粗蛋白 、粗脂肪 、
氨基酸 、胡萝卜素 、总黄酮等营养物质和多种微量元
素 ,繁殖快 ,产量高 ,水面年产量在 900 t/hm2以上 ,
是极具开发潜力的物种 。
4.1 水葫芦的简单利用和深度开发途径
目前很多地方正在尝试对水葫芦的利用与开
发 ,较为成功的有:(1)可将水葫芦的花 、嫩叶 、茎作
为蔬菜食用(尽管水葫芦是在富营养化水体中生长
的植株 ,但只要不是重工业区 、钢铁厂旁生长的水葫
芦 ,其有害部分仅限于其根须部 ,茎叶部分就跟普通
蔬菜一般 ,可放心食用),也可将水葫芦叶 、茎切碎用
作畜 、禽 、草鱼等的青饲料。而前两种利用方法剩余
的根和枯叶则可作为制作复合肥料的原料。(2)通
过榨取水葫芦鲜汁 ,从中提取营养素 , 加工提炼食
品 、保健品 、药品及营养添加剂 。按 1 hm2 水面年产
水葫芦 900 t ,则可提取鲜汁 600 t。鲜汁可进一步萃
取干粉 ,作为一种高级营养素用作食品或饮料的营
养添加剂 ,也可作为保健品和药品。湖北利达发展
股份有限公司成功开发并生产了 17万瓶水葫芦功
能饮料 ,很快销售一空 ,显示了这一开发途径良好的
市场潜力。而剩余的干渣 、根和枯叶 ,也可生产复合
肥料 。水葫芦榨汁后的干渣约占 10%,即 30 t/hm2 ,
以 40%的配比 ,可生产复合肥料 75 t。据测算 ,按此
模式开发水葫芦 , 水面最低收入可达382.5万元/
hm2 ,最高收入可达 1 185万元/hm2。(3)上海青浦县
将水葫芦加工成草粉饲料 ,饲养獭兔 ,并以兔粪和水
葫芦的压滤液作为沼气发生源。该工程一年收集水
葫芦 12万 t ,并从水体中带出各类污染物质和有机
物近2.2万 t ,年产獭兔 25万只。
4.2 水葫芦开发利用现状及面临的主要问题
目前 ,水葫芦的开发利用多局限于科研机构的
小范围实验 ,缺乏企业的参与和大笔资金的投入 ,因
—8— 杂草科学 2004 年第 3期
此其实际应用价值及市场前景并不明确 。
许多企业认为 ,水葫芦确有利用价值 ,产业化不
成问题 ,但仍有如下顾虑:首先 ,水葫芦打捞等清理
成本太高 。据测算 ,总投资 600万元 ,日加工新鲜水
葫芦 16 t的项目 ,约需政府无偿资助资金 150万元 ,
方可实现微利或持平 。其次 ,企业担心一旦集中整
治后 ,水葫芦泛滥势头得到有效遏制 ,这些企业将面
临“无米以炊”的尴尬局面 。这就涉及到水葫芦的分
步开发 ,有序利用问题。再次 ,企业普遍对这种高污
染植物开发出的产品市场信心不足 。
5 对未来水葫芦开发利用的思索
总体思路:在短期内水体富营养化趋势不可逆
转的大趋势下 ,要做好水葫芦的治理开发工作 ,应调
整思路 、因地制宜 、因势利导 、变废为宝 。解决水葫
芦问题的核心是开发利用 ,趋利避害 ,同时必须充分
重视并利用水葫芦的治污特性 。
基本原则:尽早治理 ,综合治理 ,分步治理 ,有序
利用 ,实现产业化。分别情况 ,有的治理 ,有的开发 。
河治理 ,湖开发 ,景观适度治理 ,保留一定数量起去
污作用。联系实际 ,多解决问题 ,同时要避免在解决
了水葫芦泛滥问题之后带来的新问题。
资金来源:以企业为主 ,市场为导向 ,联合科研
单位 ,争取政府支持 ,开发技术上可行 、经济上合理 、
工艺简单的水葫芦处理方法 ,以打开水葫芦资源化
利用的途径 ,形成良性循环。
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