外来入侵豚草综合治理研究进展

王 娟，邓 旭，谭济才

(湖南农业大学生物安全科技学院，湖南 长沙 410128)

豚草属（Ambrosia）植物隶属于菊科（Compositae）向日葵族（Helianthusae），起源并分化于美国西南部和墨西哥西北部的索诺兰地区，近200年来在世界范围内迅速蔓延。豚草是危害人体健康和农牧业生产的恶性危险性杂草，是公认的有毒有害植物之一，其花粉可引发人的过敏反应。国内豚草有两种，普通豚草（Ambrosia artemisittlia L.)和三裂叶豚草（A trifida L.）。虽然它们传入我国的历史较短，但扩散极为迅速[1]。本文通过对豚草的生物学特征、分布及危害现状的剖析，着重阐述了我国豚草控制技术及其存在的问题，并提出了综合的豚草控制措施，旨在为遭受危害地区豚草的科学防除治理提供借鉴。

1 豚草的分布及危害现状

1.1 豚草的分布

普通豚草大约于30年代传入我国东南沿海地带的早期开放城市，现已成为荒地、路边或农田的危害杂草。目前，豚草在我国主要发生和分布在黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、北京、天津、山东、江苏、浙江、上海、南京、江西、安徽、湖北、湖南以及东南沿海省（市）。专家们将我国豚草划分为5个发生传播中心，即辽宁中心区、秦皇岛中心区、青岛中心区、长江中下游中心区及新疆中心区。三裂叶豚草主要发生和分布在我国东北和北京地区[2-4]。

1.2 豚草危害的现状

豚草的广泛发生破坏了当地的生物多样性，导致原有生物群落的衰退，还可引起人类花粉病，若侵入农田，则会严重干扰农事操作。豚草的主要危害如下：

1.2.1 影响人类健康 豚草花粉是引发过敏性鼻炎和支气管哮喘等的主要病源。加拿大、美国每年有数以百万计的人受到豚草花粉之害。俄罗斯的一些豚草发生地“枯草热”（又称“花粉病”）发病人数占居民的1/7;在美国、加拿大及欧洲部分地区，“枯草热”发病率高达30%。在我国山东省的752例儿童哮喘患者中，由豚草花粉引起的占18.28%[5]，秦皇岛2001年就诊的520例支气管哮喘和变应性鼻炎患者中有63%为豚草花粉过敏[6]。为此，世界各国皆耗巨资进行豚草防治的研究，但由于该杂草适应能力强，传播途径多，繁殖系数大，防除十分困难，故被许多国家列为检疫对象。

1.2.2 破坏生态环境 在美国东南部，豚草是大豆田十大害草之一，在加拿大的安大略和魁北克南部，豚草是番茄、甜菜、玉米等作物的六大害草之一。在我国，由于劳动力较多，有条件进行精耕细作，豚草暂时还未进入农田，但是辽宁省一些果园和农田已有豚草侵入。豚草侵入的农田大都种植禾谷类作物。在非耕地，豚草大多生长在山沟、公路、铁路沿线、河岸渠道两侧、住宅区和其他非农业经济用地，特别是受近期干扰的地带，豚草最宜侵入，形成单一的优势种群[7]。另外，豚草还是很多病虫的寄主,如它是甘蓝菌病、向日葵叶斑病的寄主,也是危害大豆、蔬菜等害虫的寄主。豚草混杂在牧草里,畜禽吃后将降低肉蛋奶的质量。

2 豚草控制及其存在的问题

对豚草的防治相当困难，为消灭豚草，美国、俄罗斯、日本等国每年都投入大量资金，但至今尚未完全根除。豚草在很多地区扩展蔓延非常凶猛，如近年在江西等省蔓延的速度非常快。全国各地也采用了许多方法治理豚草，一般都认为生物控制是可行的、安全的、可持续的防治措施，但对其控制机理过程和技术集成仍需进一步研究。

2.1 人工防除控制豚草及存在的问题

人工防除豚草，可采取铲除、拔除、割除等方法。铲除一般在苗后期进行，即5月下旬至6月下旬生长迅速，根系庞大时进行割除。辽宁铁岭市自1985年起每年组织上万人次的“豚草防除月”活动，但收效甚微。丹东鸭绿江口滨海湿地自然保护区也曾多次组织人员拔除豚草。北京市多年来也投入大量的人力和物力对豚草进行了及时防除，农业生产才未受到大规模的危害[8]。

人工防除可在短时间内迅速清除当年生豚草。但人工铲除或刈割豚草存在以下问题：第一，全国20多个省的防除工作中，每年均需耗费大量的人力；第二，豚草的入侵蔓延有日益严重的趋势，仅采用人工方式，其速度远远赶不上豚草繁殖生长扩散的速度；第三，豚草入侵的地形复杂，面积大，人工铲除一般限于农田或主要道路两侧，荒地及山区很难采用这种方法。

2.2 化学控制豚草及存在的问题

在豚草防除领域，化学防除一直作为有效的方法在各地普遍采用，应依据豚草的具体生长环境选择不同的药物。以IC50为指标进行筛选，发现豚草对取代脲类和二苯醚类除草剂最为敏感，最有效的8种茎叶处理剂为阔叶净、阔叶散、绿麦隆、麦草畏、虎威、三氟羧草酸、利谷隆、乙氧氟草醚，还有2种土壤除草剂乙氧氟草醚和伏草隆[9－10]。20%克芜踪和10%草甘膦已被推荐作为上海防除豚草的主要药种，连续3 a大面积推广，实际防效超过98%[11]。化学防除1次的以6月上、中旬为宜，化学防除2次的应分别于5月中旬及6月下旬进行，剩下的以人工拔除，以彻底根除豚草。在豚草开花前用2%～4%的乙烯利（Ethrel）进行进行化学杀雄，其减少花粉的效果显著[12]。

化学防治豚草，使用方法简便，效果迅速。但是无论哪一种除草剂，都存在安全性问题。首先，除草剂也会杀死本地的土著种，且效果不能持久；其次，除草剂有残留，对生态系统破坏性大，会造成环境污染。

2.3 生物控制豚草及存在的问题

生物控制豚草是指利用豚草的天敌如昆虫、真菌，取食或寄生豚草，以达到抑制其生长的目的，具有效果持久、对环境安全、防治成本低廉等许多优点。豚草生物防治的主要途径可分为利用昆虫防治、利用病原菌防治、利用植物替代防治和利用化感作用防治等方面。

2.3.1 利用昆虫防治 美国、加拿大和前苏联在20世纪60年代开始研究豚草的生物防治，在原产地找到了400多种天敌。中国农业科学院生物防治研究所1987年自国外引进豚草条纹叶甲、豚草卷蛾、豚草夜蛾、豚草实蝇和豚草蓟马等天敌，其中对豚草条纹叶甲和豚草卷蛾的生物学、生态学、食性专一性及控制效果等进行了系统研究，并释放了这两种天敌[13－15]。结果表明，在北京进行的豚草条纹叶甲的笼罩控制实验，防治效果显著，但野外释放的叶甲成虫因种群数量相当小，没有达到控制的效果。豚草卷蛾幼虫钻蛀豚草茎杆造成危害，笼罩试验表明，每株普通豚草上释放4头豚草卷蛾幼虫，枝条被蛀率达80%以上。在湖南田间进行的豚草卷蛾释放试验取得了一定的控制效果[16－18]。2001年，我国江苏省首次发现广聚萤叶甲，现已在我国华东的江苏、江西、安徽、浙江等省以及华中的湖北、湖南等省扩散蔓延，有学者对该虫的生活史、繁殖及对非靶标植物的潜在威胁等方面进行了研究，发现广聚萤叶甲对少数本土植物以及经济作物向日葵可能构成潜在威胁[19－22]。匈牙利Zsuzsa Basky等研究了当地三种蚜虫取食对豚草生长发育的影响，发现在温室中光管舌尾蚜、黑豆蚜和桃蚜都能显著降低豚草的生长速度，减少花粉量[23]。

利用昆虫防治豚草在许多地方取得了一定效果，但也存在一些问题，如下：第一，利用昆虫就是在食物链上增加抑制豚草的环节，但引入的豚草天敌同样也是一种外来种。天敌的引入，事要做风险评价，防止其在豚草防治过后发展为新的入侵种，引起危害。第二，经过实验证明豚草条纹叶甲的防治效果不佳，而豚草卷蛾又不适于北方向日葵区，广聚萤叶甲也对经济作物存在风险。第三，利用昆虫防治豚草，在应用时也受到许多条件的限制，如放虫量、放虫虫态、放虫前豚草长势、其他捕食及寄生天敌种类和数量、以及气候、土质、营养和其他人为等诸多因素，均能造成控制效果降低。第四，昆虫控制豚草，有时很难见效，特别是在大发生时采用，其天敌种群数量在开始时是很有限的，因此控制效果不明显，会延误控制时间。

2.3.2 利用微生物防治 用侵蚀感染豚草的病原菌来防除豚草，这一研究起步较晚。湖南省农业科学院1993年调查了豚草上的几种病原菌，但致病性调验结果都不理想[24]。Hartma对豚草的病原菌的分离调查研究，发现白锈菌（Albugo tragopogonis）可以控制豚草的种群规模，田间条件下染病的豚草生物量减少1/10左右。万寿菊叶斑病菌（Psendomonas syringae pv.wgetis）可使豚草叶片褪绿及顶端黄化。苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型（Puccinia xanthii Schwein.f.sp.ambrosiae-trifidae Batra）是新发现的我国新记录真菌[25]，在自然条件下对三裂叶豚草表现出了较好的防治效果，使感染的植株叶片干枯甚至脱落，花粉和种子量大幅降低，种子生命力变弱。Plasmopara halstedii在匈牙利引发了普通豚草的绒毛酶病，但该病菌的专一性还有待于进一步测定[26]。

利用微生物防治豚草不足之处在于，第一，有效的病菌种类还比较少；第二，由于微生物增殖快、变异性强，病原菌的分离和安全性试验一定要做好，要防止由于菌种变异感染其他植物所带来的危害。

2.3.3 利用植物替代防治豚草 植物替代的实质是利用种间竞争来控制豚草的生长。利用经济作物替代豚草开始于前苏联，第聂彼特罗夫·诺沃在莫斯科斯克公路两侧带状地段上用播种禾本科牧草无芒雀麦、冰草的方法有效地抑制了豚草种群的增长。我国利用经济作物替代豚草的研究开始于1995 年，关广清[27－28]等用紫穗槐、菊芋、草地早熟禾等10余种植物进行了豚草替代试验，筛选了紫穗槐、沙棘、小冠花、草地早熟禾、菊芋等5种植物应用于实践。

替代控制虽是一种有效的防除方法，但由于受地域和环境的制约，加之豚草分布范围广阔，因而受到一定的限制。此外，用来替代豚草的植物经济价值不高，有的本来就是外来物种，如果处理不当，可能会造成新的生态问题。

2.3.4 利用化感作用防治豚草 利用化感作用防治豚草就是要利用植物间的异毒作用或植物的次生代谢物来抑制豚草的生长，利用化感作用控制豚草首先要寻找对豚草有化感作用的植物。加拿大蓬的淋溶物可抑制普通豚草的生长，小麦和紫菀的水浸液可抑制普通豚草种子的萌发，菊芋的残株对三裂叶豚草的生长发育有显著的抑制作用，黑麦残茬覆盖可使普通豚草种子萌发率降低43%，但菊芋和黑麦根系分泌物对豚草的化感作用不显著。陈贤兴[29]研究表明，白夹竹桃显著抑制普通豚草幼苗的生长发育，而鬼针草水浸液对其种子萌发的抑制作用显著。

目前，关于对豚草存在化感作用的植物的研究还比较少，而且化感作用的研究本身也仍处于前期发展阶段，化感作用的机理、化感物质的鉴定及化感作用在杂草防治中可行性和安全性的分析还有待于进一步研究。

3 综合控制措施

随着国际国内商业、农业的发展，豚草已经从原来的东北、华北扩散到全国20多个省市，主要分布在草原、林地、旱地，生长在农田、荒地或铁路、公路两侧，与本地植物竞争土壤、水分和生存空间，造成了本地生物种类的下降或灭绝。针对豚草所造成的生态问题，我们提出了以下综合管理措施。

3.1 正确认识和评价豚草的入侵

豚草入侵我国已经有80多年了，南方以普通豚草为主，东北地区则以三裂叶豚草为主，且多呈混生状态。在它入侵初期，其种群面积小，入侵的生态危害往往被人们忽视，只有在它的种群得到充分发展、扩散面积达到一定程度，造成了生态危害时才会引起人们对它的重视。因此，对豚草的控制，必须从长远的、全局的角度来看待，充分认识到它入侵造成的生态、经济、社会危害。

3.2 加强豚草有关的基础研究

目前豚草生物学、生态学的特征尚未完全弄清，特别是豚草植株的生长机理、存活和爆发的临界条件、入侵和扩散的通道等基本问题尚需进一步研究。只有把这些基本问题研究清楚了，才能对其进行有效控制。

3.3 加强豚草的检疫、监测、预报

为了避免豚草进一步向周围省市入侵，在农作物引种时应严格检疫。同时利用3S技术对豚草生长动态进行监控，建立与之生长相关的各种数据，对其蔓延及传播进行预测预报。

3.4 出台管理条例，依法控制

世界上的许多国家，如美国、澳大利亚、新西兰等，对入侵物种的管理已经进行了相应的立法。我国也应该尽快以立法的形式管理入侵物种。必须从法律上来保证对入侵种的管理，并且明文规定控制的内容、权利和责任，建立举报制度，对随意传播行为进行惩罚，对积极控制入侵种的个人或团体予以奖励，从而全面实现入侵物种的依法管理。

3.5 加强部门协调

豚草的控制任务十分艰巨，不是个人或某个单位能够独立完成的，同时，对豚草的控制已成为了一个社会性的问题，涉及到的部门有环保、农林、科研机构等多个部门。针对豚草入侵现状，应在科研人员指导下，协调各部门制定一个共同的目标和具体的解决方案，以控制豚草为中心开展相关的工作，各部门之间既要相互促进，又要相互协调。

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