豚草(Ambrosiaspp)菊科,豚草屬植物的通稱。壹年生草本。葉對生或互生,全緣或有裂。頭狀花序小,單性,雌雄異株;雄頭狀花序在枝端密集成無葉的穗狀或總狀花序;雌頭狀花序在上部葉腋單生或密集成團傘狀;雄頭狀花序有多數不育的兩性花,總苞片5~12,基部結合;雌頭狀花序僅1個無被的雌花,總苞背面有瘤或刺。瘦果倒卵形,藏於堅硬的總苞中。本屬約數10種,主產於美洲。豚草(A.artemisifolia)葉互生,羽裂。三裂葉豚草(A.trifida)葉對生,掌狀3~5裂。二種均原產北美,近年在我國東北、華北、華中均見逸生成雜草,二者均列入我國檢疫雜草,其花粉是導致花粉致敏癥的主要致敏源。
1、三裂葉豚草的發生及其分布
三裂葉豚草(Ambrosia trifida L.)是菊科雜草,原產北美洲,現已傳播到世界大部分地區,在國內主要分布東北地區。80年代中後期,北京市海澱區、通縣、昌平縣、朝陽區、豐臺區曾有零星發生,其中通縣發生面積8hm2,昌平縣發生面積13.3hm2。1990年7月在北京市郊區順義縣馬坡鄉發現了面積更大的三裂葉豚草,縣政府撥專款連治3年,但因經費不足,疫情尚未得到控制,並有所蔓延擴散,據1993年5月份調查,在馬坡鄉10個自然村的、路、渠、村旁荒地、個別農戶及單位院內發現了三裂葉豚草,其範圍20km2,從小孫各莊到西豐樂,馬坡到向陽的公路兩旁,京承鐵路部分地段,均有發生,發生面積320hm2,其中糧田發生面積133.3hm2。
2、三裂葉豚草的為害
三裂葉豚草是危害人類健康和作物生產的危險性雜草,被許多國家列為檢疫對象,由於該草的花粉中含有水溶性蛋白,與人接觸可迅速釋放,引起過敏性變態反應,它是秋季花粉過敏癥(枯草熱癥)的主要致病原,每年8~9月,大量三裂葉豚草花粉在空氣中飛揚,當花粉密度達到40~50/m3時,人們吸入後就會感染,導致咳嗽、流涕、哮喘、眼鼻奇癢或出現皮炎,每年同期復發,病情逐年加重,嚴重的會並發肺氣腫、肺心病乃至死亡。在美國、加拿大及歐洲使上千萬人致病受害,有的地方人群發病率高達30%,美國豚草的花粉年產量大約有100萬t,花粉過敏癥患者1460萬,年治療費高達6億美元;在日本大阪地區,每到秋天豚草花粉癥流行時,大批居民離家外出逃避;沈陽地區是我國三裂葉豚草發生嚴重地區之壹,1987年沈陽市空氣中三裂葉豚草花粉的含量是1983年的38倍,人群發病率為1.52%。
三裂葉豚草大約在本世紀30年代傳入我國,經過壹個較長時期的適應期,近10年正以異常態勢迅速蔓延,向農田、果園、城鎮、綠化帶、公路和鐵路沿線及山坡荒野入侵,表現出頑強的生命力和競爭力,在有些地段三裂葉豚草成為優勢雜草種群,隨著三裂葉豚草在壹些地區的蔓延,其花粉對空氣的汙染越來越嚴重,因此,三裂葉豚草不但影響農業生產,還威脅人類健康。順義縣馬坡鄉是旅遊開發區,80年代後,這裏相繼建成了高爾夫球場、鄉村賽馬場和鄉村樂園等旅遊景點,旅遊收入也是馬坡鄉主要經濟收入來源,如果放任三裂葉豚草蔓延,將影響馬坡鄉旅遊的發展,三裂葉豚草為害的潛在嚴重性已引起了政府、農、醫和環境保護部門的關註。
三裂葉豚草混生於大麻、洋麻、玉米、大豆、向日葵等作物田間。侵入農田後,每公頃產量降低300~495kg,甚至使玉米形不成雌穗,造成無收,前蘇聯傳入三裂葉豚草後,造成大面積農田草荒,為了防治該草,前蘇聯投入了巨大的人力和物力,組織調查和消滅三裂葉豚草,雖經多年努力,但至今三裂葉豚草仍是他們的重點防治對象之壹。
3、防治三裂葉豚草工作的情況
(1) 三裂葉豚草為我市植物檢疫對象。1993年經過調查,摸清了馬坡鄉三裂葉豚草發生範圍,將馬坡鄉劃為三裂葉豚草的疫區,采取封鎖、消滅措施,防止三裂葉豚草繼續擴散、傳出。為了掌握三裂葉豚草生物學特性和最佳防治方法,市、縣植保站和馬坡鄉農業公司成立了三裂葉豚草攻關協作組,對三裂葉豚草生物學特性進行研究並進行藥劑防除試驗。通過4年的研究,基本摸清了三裂葉豚草在北京地區的生長發育規律,掌握了生態學特性,篩選出了安全有效的除草劑,確定了最佳施藥時期。經過4年連續除治,三裂葉豚草已由1993年306株/m2降為1996年的0株/m2,原來發生嚴重的地塊現在基本上見不到三裂葉豚草,達到了封鎖除治的目的。
(2) 三裂葉豚草生育期觀察。1993年,對田間和不同播期生長的三裂葉豚草進行了觀察,結果表明壹般最早出苗是在4月1日~10日。由於北京地區春季幹旱,土壤幹燥,上半年降水量少,夏季6~8月降水集中,據我們觀察,三裂葉豚草在北京地區出苗與降雨量呈正相關,壹般每次降雨後,都有三裂葉豚草出苗,可壹直持續到8月上旬,並可結實。8月上旬出苗的三裂葉豚草可結實8~30粒,北京地區三裂葉豚草最早現蕾於7月15日,花期40天左右,每株最多可結實種子6652粒,壹般每株結種子2300~3200粒,種子於9月20日~10月5日成熟。且種子生活力可保持至少5年。
當年收獲的三裂葉豚草當年播種,第二年出苗率能達到25%,6月1日前播種的出苗率占整個三裂葉豚草出苗率85%。因此,封鎖防治三裂葉豚草的重點也應放在6月1日前出土的三裂葉豚草。
(3) 防治三裂葉豚草藥劑篩選試驗。為了找到防除三裂葉豚草的最佳藥劑和最佳用量,我們連續二年進行了三裂葉豚草藥劑篩選試驗,第壹年首先進行了不同藥劑防除三裂葉豚草試驗,試驗地點在馬坡鄉農業公司院內,播期是4月9日,播種深度2~3cm,行距20cm,試驗***設5個處理,即20%2,4-D丁酯1050ml/hm2,2,4-D丁酯2100ml/hm2,10%草甘膦15000ml/hm2,20%百草枯4500ml/hm2,ck小區面積15 m2,重復三次,每公頃用水量450kg。用工農-16型手壓噴霧器均勻噴霧,施藥日期是7月11日。從試驗結果看,2,4-D每公頃用1050ml和2100ml,藥後5天就可表現癥狀,頂端彎曲,畸形,施藥第10天調查,生長點葉片變黃,藥後15天葉片上出現黑色幹枯,藥後25天調查,每公頃用1050ml防效62.9%,每公頃用2100ml防效73%。草甘膦每公頃用15000ml,藥後5天植株頂端生長點開始發黃,底部葉片翠綠,藥後10天生長點變黃,莖上出現褐色斑點,藥後15天生長點黑色幹枯,葉片黃色,莖上褐色斑點擴大,藥後25天生長點死亡,上部葉片出現黃色絲狀畸形,莖大部是黑褐色。百草枯每公頃用4500ml,藥後5天葉片及上部莖發黑幹枯,藥後10天,防效95.6%。藥後35天調查,2,4-D 1050ml防效95%,2100ml防效96.4%,草甘膦防效100%,百草枯防效98%。從本試驗看出,2,4-D丁酯兩個處理防治三裂葉豚草效果都很好,由於施藥時植株較高(平均株高80cm),所以植株全部死亡所需時間較長(35天),實際應用時的植株還可降低,每公頃用1050~1500ml即可達到理想防治效果,草甘膦和百草枯兩個處理防治三裂葉豚草效果也很好,在株高不超過80cm,10%草甘膦每公頃用量11250ml,20%百草枯每公頃用量3750ml。
(4) 防治三裂葉豚草的最佳時期。在同壹地點進行了不同藥劑在不同生育期防治三裂葉豚草試驗,試驗分三個時期施藥,苗期(6葉1心),現蕾前和現蕾後,試驗地采用人工播種,播期為3月18日,播深2~3cm,播前用水泡地,保證土壤墑情,4月7日,開始出苗,齊苗期為4月15日,4月24日小苗拉十字,5月2日4片真葉,5月9日大部為6片真葉,株高4~6.5cm,第壹次施藥為5月9日,每公頃用水量450kg,第二次施藥為7月16日現蕾前,株高為70~150cm,每公頃用水量600kg,第三次施藥為8月4日現蕾後,株高150~250cm,每公頃用水量750kg,試驗***10個處理,小區面積15m2,未設重復,試驗結果表明,幼苗期施藥,2,4-D 1050ml,現蕾前每公頃用2100ml,防效可達99%~100%,藥後20~30天,植株全部死亡,現蕾後用2,4-D 3000ml,藥後30天,防效97%,但由於植株高大,死亡時間太長,生產上難以推廣,20%百草枯幼苗期每公頃用3000ml,現蕾前每公頃用4500ml,現蕾後每公頃用6000ml,藥後4天防效88%~100%,但未死亡的植株長出新芽,並開花結實,所以應補治壹次,10%草甘膦苗期每公頃15000ml,現蕾前每公頃用22500ml,現蕾後每公頃用30000ml,苗期施藥30天防效達到97%,後兩個時期效果均不理想,每公頃用41%農達6000ml效果更不理想,防效僅為70%。
通過二年試驗證明,防治三裂葉豚草最佳時期是株高50~70cm(7月8日~16日),使用藥劑是2,4-D丁酯1500~2250ml/hm2,或20%百草枯3000~3750ml,這時期既便於防治,三裂葉豚草苗也基本出齊,又省農藥又省力。
(5) 1993~1996年防治三裂葉豚草效益。在掌握三裂葉豚草生物學特性基礎上,1991~1996年連續三年在三裂葉豚草最佳防治時期(株高50~70cm)用2,4-D丁酯1500ml/hm2進行防治,防效為100%,對施藥困難的地塊采用人工割除,2,4-D丁酯成本僅為3元,而用草甘膦每公頃成本35元,所以使用2,4-D丁酯能大大降低用藥成本。馬坡鄉三裂葉豚草的封鎖除治工作有力地促進了馬坡鄉乃至順義縣旅遊事業的發展,據統計,馬坡鄉高爾夫球場、鄉村賽馬場和鄉村樂園收入逐年提高,1993年、1994年、1995年和1996年上半年總計收入4980.9萬元。4年***防除糧田三裂葉豚草533.3hm2,每公頃按挽回產量450kg計算,***挽回產量損失24萬kg,折合人民幣24萬元,投資與受益比為1:178。
入侵植物達到380多種
8月8日,記者在深圳蛇口赤灣港見到了壹批攙雜著假高粱種子的大豆。這些大豆來自阿根廷,是汕頭中興油脂廠向德國壹家期貨公司購買的。記者看到,大豆中攙雜著壹些類似黑芝麻的東西。蛇口出入境檢驗檢疫局的蔣雲炳先生告訴記者,這種類似“黑芝麻”的東西就是生命力極強的入侵害草“假高粱”的種子。
所謂入侵植物就是指因人為或自然原因,從原來的生長地進入另壹個環境,並對該環境的生物、農林牧漁業生產造成損失,給人類健康造成損害,破壞生態平衡的植物。
例如假高粱,它樣子長得像高粱,但莖桿、籽粒中含有少量氰化物。這種植物的生命力極強,如果莊稼地裏有假高粱,農作物將減產20%左右。不僅如此,假高粱的根有很強的穿透力,壹株假高粱的根系加起來能有1公裏多長,如果長在堤壩上,對堤壩的安全也會產生不小的威脅。因此,壹旦假高粱落地生長,消滅起來難度很大。
有關文獻查證,像假高粱這樣的入侵植物還有很多。目前已知我國有入侵植物達380多種,其中對我國農業帶來嚴重危害的植物有水葫蘆、水花生、豚草、紫莖澤蘭、飛機草、大米草、薇甘菊、銀膠菊等。這些外來植物威脅著我國的農業生態系統、畜牧和魚類的棲息環境,影響著我們的健康。
搶奪本地植物空間,帶來意想不到的疾病
入侵植物的壹個最大特點就是,進入新環境後,生存能力非常強,搶奪了周圍其他生物的生存空間和養分。農業部科技發展中心能源生態建設處處長李景明告訴記者,水花生可使水稻減產45%。
在廣東,薇甘菊往往大片覆蓋香蕉、荔枝、龍眼、野生桔及壹些灌木和喬木,致使這些植物難以進行正常的光合作用而死亡。在雲南省昆明市的滇池草海,過去曾有16種本地高等植物,但隨著水葫蘆的大肆瘋長,大多數本地水生植物如海菜花等失去生存空間而死亡,目前草海只剩下3種本地高等植物。
另外,入侵植物自身可能帶有毒素,能給當地動植物帶來意想不到的疾病。例如,紫莖澤蘭含有的毒素能使馬匹和羊患上氣喘病,四川省涼山彜族自治州曾因紫莖澤蘭入侵而在壹年內減少了6萬多頭羊,畜牧業損失達2100多萬元。由於紫莖澤蘭對土壤肥力的吸收力強,能極大地耗盡土壤養分,對土壤可耕性的破壞也極為嚴重。
鏟除成本很高,威脅人類傳統生活方式
入侵植物不易鏟除,鏟除成本也很大。如廣東、雲南、江蘇、浙江、福建、上海等省市每年都要人工打撈水葫蘆,上海市用於打撈水葫蘆的費用壹年就超過6000萬元,而水葫蘆帶來的農業灌溉、糧食運輸、水產養殖、旅遊等方面的經濟損失更大。
入侵植物的危害還不止於此。我國傣族、苗族、布依族等少數民族聚居地區周圍都有其特殊的動植物資源和各具特色的生態系統。這些自然資源對當地民族文化和生活方式的形成具有重要作用。但由於飛機草等外來入侵植物不斷擴張、逐漸取代了本地植物資源,許多傳統的農作物已逐漸消失,古老的生活方式正在被迫改變。
此外,外來入侵生物對人類健康也可構成直接威脅。每到豚草開花散粉季節,
體質過敏者便發生哮喘、打噴嚏、流清鼻涕等癥狀,體質弱者可發生其它並發癥並導致死亡。豚草所引起的“枯草熱”更是給全世界很多國家的人民帶來麻煩。
盲目引進物種最易“引狼入室”
中國農業科學院生物入侵與生物安全研究室主任萬方浩博士告訴記者,外來有害植物的入侵主要有3種方式。壹是靠植物自身的擴散傳播力或借助自然力量傳入。二是通過貿易、運輸等方式將壹些有害植物帶入中國。記者在深圳蛇口赤灣港見到的假高粱種子就是通過這種方式進入的。除此之外,國內有些機構和個人在對危害了解不清的情況下,為發展農業生產和美化景觀而有意識地引進了壹些植物。在這些植物中也有類似的有害植物。在這方面我國有過慘痛的教訓。
20世紀60—80年代,中國從英美等國引進了旨在保護灘塗的大米草。近年來,這種植物在沿海地區瘋狂擴散,其覆蓋面積越來越大,肆意蔓延的大米草不僅破壞了近海生物的棲息環境,還使沿海養殖的多種生物窒息死亡。另外,這種植物還堵塞航道,影響船舶出港;阻礙海水流動,導致水質下降引發赤潮;與沿海灘塗植物競爭生長空間,導致本地植物死亡等等。因此,我們應該從源頭上堵塞有害植物入侵渠道。
把有害植物擋在國門外
入侵植物危害不斷顯現,使人們意識到,“生態安全”和環境保護壹樣值得重視。為了維護生態安全,壹方面要把有害植物擋在國門之外,另壹方面要治理國內的有害植物。
首先是從源頭上杜絕有害植物入侵,加大檢驗檢疫部門對有害植物的檢查力度。目前,有關的檢驗檢疫部門的工作人員都受到了比較嚴格的專業培訓,接受了相關專業的高等教育,再加上工作中積累的檢驗檢疫經驗,通常情況下,已知的有害植物很難逃過他們的眼睛。
另外,為了從檢驗檢疫上更好地堵住有害植物的入侵,我國還經常派有關的檢疫檢驗人員前往進口植物的原產地進行考察,了解當地的土壤裏有什麽汙染、植物生長過程中有什麽病蟲害、田間有哪些害草容易混入產品等等。根據他們的了解,南美國家的田中就長有假高粱,估計大豆中混雜的假高粱種子是機器收割時壹起打進來的。
生物防治是治理國內有害植物的最佳方法
對於已經侵入國內的有害植物,最常用的方法是人工拔除和使用化學藥品。北京密雲縣在這方面積累了壹定的經驗。在北京市密雲縣,三裂葉豚草這種入侵植物正威脅著當地的生態環境。
這種植物“身材魁梧”,最高的達到4米多。這裏的三裂葉豚草長得密密匝匝,北京市農業局的同誌介紹說,這種草的生命力很強,在惡劣的環境下可以存活5年,它的種子隨風而走,壹旦落地生根就不易鏟除,其周圍很難再生長其他植物。記者用手拔了壹株,發現這種草長得很紮實,用手拔除很費勁。
據說,有的三裂葉豚草草莖有手腕那麽粗,靠人力往外拔非常費勁,對付它們就得用刀來割,還要戴上保護手套,工作量很大。除此之外就是用化學藥品,但局限性很大,因為有的豚草散布在其他作物中間,大規模用藥不僅成本高,還有可能對其他植物造成危害。
萬方浩博士正在研究用生物方法來對付入侵植物。為此,他走訪了很多有害植物的原產地。因為原產地往往都有這些有害植物的天敵。如果把有害植物的天敵引到中國來,就有可能制約有害植物在中國的蔓延。
萬方浩博士說,目前已經發現三裂葉豚草的天敵是壹種美洲蛾子。經過試驗,這些蛾子只咬三裂葉豚草,不會咬別的植物。因此,北京密雲所面臨的三裂葉豚草災害有望解決了。