薇甘菊人工速效郁闭及其遮荫控制技术研究

户连荣,泽桑梓，张知晓，季梅，刘凌

(1. 云南省林业科学院，云南 昆明 650201；2. 云南省林业有害生物防治检疫局， 云南 昆明 650051)

薇甘菊(Mikaniamicrantha)是一种从中、南美洲传播至热带及亚热带地区的入侵杂草，属于菊科(Asteraceae)假泽兰属(Mikania)草质藤本植物[1]。2001年世界自然保护联盟(IUCN)公布其为世界上危害最严重的100种外来入侵物种之一[2-4]，因其对林业生产产生了严重的影响，2013年1月9日，薇甘菊再次被中国国家林业局(2013年第4号)公告确定为唯一的全国林业检疫性有害植物[5]。薇甘菊主要通过攀援争夺阳光，绞杀其他植物；或分泌化感物质，抑制所攀附植物生长[6]。云南省薇甘菊发生区域的新造林地长期受到薇甘菊的侵袭，且已泛滥成灾，寻找成本低廉、防效显著的薇甘菊防治方法，已是迫在眉睫。为此，人们开展大量的防治实践试验，尤其化学农药草甘膦、甲嘧磺隆、百草枯、克无踪、紫薇清、灭薇净等被大量使用，结果导致新造林地的西南桦(Betulaalnoides)、杉木(Cunninghamialanceolata)、橡胶(Heveabrasiliensis)、柠檬(Citruslimon)等幼苗不同程度受到药害，苗木生长衰弱，甚至出现药害致死现象。

已有研究表明，光照是植物生长必须的因素之一，其强度、时间等变化会对植物的生长发育、生理生化和形态结构等方面造成很大影响[7]。通过人工模拟光照环境，速效郁闭、遮荫可以影响植物生长[8]。基于人工模拟遮荫理论开发的除草膜已被广泛应用于烟草(Nicotianatabacum)[9～12]、甘蔗(Saccharumofficinarum)[13]、果树[14]、花生(Arachishypogaea)[15]等农田杂草防治，谷新华等[16]，赵相健等[17]还发现通过遮阳网模拟植被遮荫可以抑制入侵杂草互花米草(Spartinaalterniflora)的生长，且可用于除治早期入侵、小面积分布的单一互花米草种群。同为入侵杂草的薇甘菊，杜凡等研究发现当森林的郁闭度大于70%时，薇甘菊难以生存，对周围其他植物不造成危害[18]。为此，选择不同透光率的黑色塑料膜、三层遮阳网、二层遮阳网、一层遮阳网、黄色塑料膜、蓝色塑料膜，在薇甘菊发生较为严重的瑞丽市进行试验，探索人工模拟郁闭、遮荫控制薇甘菊，探索新造林地苗木免受薇甘菊危害的环保、速效、便捷控制技术。

1 研究地基本概况

位于云南省德宏州瑞丽市上海砖厂取土场，24°2′36″N，97°51′56″E，海拔820m，薇甘菊盖度≥90%、覆盖厚度40cm。

2 材料与方法

2.1 试验材料

黑色塑料膜、黄色塑料膜、蓝色塑料膜(云南省玉溪市旭日塑料有限责任公司生产)。

黑色遮阳网(浙江台州立新遮阳网厂生产)。

2.2 试验方法

2014年10月1日，选用黑色塑料膜、黄色塑料膜、蓝色塑料膜、一层遮阳网、二层遮阳网、三层遮阳网为遮荫材料，在测定其透光率差异性基础上，选择薇甘菊盖度、厚度、长势基本一致的地块，分别用3m×3m的各种遮荫材料覆盖薇甘菊，各置3次重复及1组全光照对照。记录薇甘菊初始盖度后，间隔3d、5d、7d、15d、30d检测薇甘菊盖度变化情况。

30d后，观察各处理薇甘菊的开花情况并进行统计；样地内随机抽取100根薇甘菊茎节，从顶端开始向下测量3cm处薇甘菊茎尖直径，以及40cm处薇甘菊茎直径，和第一对完整叶片以上的茎尖长度，比较全光照对照组与各种遮荫材料间茎尖直径、茎直径、茎尖长度间差异性；将各处理的薇甘菊全株(包括已干枯和新鲜的薇甘菊)带回实验室，在70℃下烘到恒重，用电子天平测定生物量。

2.3 数据分析

应用Excel和SPSS 17.0等对数据进行one-way ANOVA分析，并用最小显著差数法(LSD)进行多重比较，统计显著水平为P<0.05。

3 结果与分析

3.1 不同透光率遮荫材料对地表温度影响

由表1可知，6种供试遮荫材料的透光率两两之间差异显著，各种材料的透光率大小依次排序：黑色塑料膜(0%)<三层遮阳网(4.01%)<二层遮阳网(11.08%)<一层遮阳网(37.75%)<黄色塑料膜(41.59%)<蓝色塑料膜(56.86%)<全光照对照组(100.00%)。

在环境温度一致的情况下，利用不同遮荫材料覆盖样地，地表温度明显不同。全光照条件下环境地表温度为(33.20±0.78)℃时，地表出现升温的有黑色塑料膜，其地表温度最高为(41.70±0.95)℃；其次为黄色塑料膜，地表温度(35.80±0.18)℃；其余遮荫材料与全光照条件下环境地表温度相比，表现地表降温现象，地表降温量最大的是三层遮阳网(27.95±0.17)℃，其次是二层遮阳网地表温度(31.75±0.18)℃、一层遮阳网地表温度(30.85±0.15)℃和蓝色塑料膜地表温度(31.55±0.18)℃。

表1 不同遮荫材料的透光率Tab.1 The light transmittance of different materials %

3.2 不同透光率遮荫材料对薇甘菊盖度的影响

由表2可知，历时30d，在初始盖度差异性不显著的情况下，全光照对照组薇甘菊盖度未发生显著变化；仅有黑色膜能够显著降低薇甘菊盖度，且作用效果明显，15d后样方内薇甘菊盖度即降为0%。历时30d，一层遮阳网薇甘菊盖度为(91.33±0.33)%，二层遮阳网薇甘菊盖度为(91.33±0.67)%，三层遮阳网薇甘菊盖度为(91.33±0.88)%，全光照对照组薇甘菊盖度为(90.83±0.14)%，遮阳网与全光照对照组薇甘菊盖度差异性不显著，不能降低薇甘菊盖度。黄色塑料膜和蓝色塑料膜覆盖薇甘菊，能够显著降低薇甘菊盖度，但远不及黑色塑料膜作用效果显著，其薇甘菊盖度在3-7d时逐渐减小，而7d之后甚至呈现增大的趋势。

由此可见，黑色塑料膜、黄色塑料膜和蓝色塑料膜对薇甘菊的盖度均有控制作用，由强到弱依次为黑色塑料膜、蓝色塑料膜、黄色塑料膜，且黑色塑料膜对薇甘菊的控制作用明显优于其他两种颜色的塑料膜；一层、二层、三层遮阳网均对薇甘菊的盖度变化没有显著作用效果。

表2 遮荫材料对薇甘菊盖度的影响Tab.2 The change trend of Mikania micrantha coverage %

3.3 不同透光率遮荫材料对薇甘菊花序数量、生物量的影响

由表3可知，30d后，全光照对照组薇甘菊花序数量(19 646.00±1 387.28)个，与之相比，各种遮荫材料的薇甘菊花序数量均显著小于全光照对照组薇甘菊花序数量；其中，黑色塑料膜和三层遮阳网覆盖下的薇甘菊花序数量最少，均为0个。

30d后，检测试验样地上薇甘菊的生物量，全光照对照组薇甘菊生物量为(15 870.00±422.40)g，与之相比，各种遮荫材料的薇甘菊生物量均显著小于全光照对照组薇甘菊生物量；其中，黑色塑料膜覆盖下的薇甘菊生物量最少，为(591.67±240.15)g。

表3 遮荫材料对薇甘菊花序数量及生物量影响Tab.3 The change of Mikania micrantha in florescence number and biomass

3.4 不同透光率遮荫材料对薇甘菊茎生长的影响

由表4可知，30d后，全光照对照组薇甘菊茎直径(2.00±0.05)mm，各种遮荫材料覆盖薇甘菊与全光照对照组薇甘菊的茎直径相比较，促进薇甘菊茎直径生长的有：一层遮阳网薇甘菊茎直径(2.21±0.07)mm，二层遮阳网薇甘菊茎直径(2.23±0.07)mm。抑制薇甘菊茎直径生长的有：黄色塑料膜薇甘菊茎直径(1.77±0.04)mm，黑色塑料膜薇甘菊茎直径(0.00±0.00)mm。对薇甘菊茎直径生长作用效果不显著的有：蓝色塑料膜薇甘菊茎直径(1.94±0.06)mm，三层遮阳网薇甘菊茎直径(2.00±0.07)mm。

表4 遮荫材料对薇甘菊茎生长的影响Tab.4 The influence of Mikania micrantha stem in different artificial shade available closure

30d后，全光照对照组薇甘菊茎尖直径(0.83±0.03)mm，各种遮荫材料覆盖薇甘菊与全光照对照组薇甘菊的茎尖直径相比较，除黑色塑料膜薇甘菊茎尖直径为(0.00±0.00)mm，显著小于全光照对照组薇甘菊尖茎直径外；其他遮荫材料覆盖薇甘菊，其茎尖直径均显著大于全光照对照组薇甘菊茎尖直径，表现促进薇甘菊茎尖直径生长的情况。

30d后，各种遮荫材料覆盖薇甘菊其茎尖长均显著小于全光照对照组薇甘菊茎尖长，各材料覆盖后薇甘菊茎尖长大小依次排序：黑色塑料膜(0.00cm)<黄色塑料膜(2.94cm)<蓝色塑料膜(3.50cm)<三层遮阳网(4.23cm)<二层遮阳网(4.39cm)<一层遮阳网(4.42cm)<全光照对照组(6.55cm)。

4 结论与讨论

检测供试材料透光率，黑色塑料膜(0.00%)<三层遮阳网(4.01%)<二层遮阳网(11.08%)<一层遮阳网(37.75%)<黄色塑料膜(41.59%)<蓝色塑料膜(56.86%)<全光照对照组(100.00%)。在环境温度一致的情况下，全光照条件下环境地表温度为(33.20±0.78)℃时，地表出现升温最高的是黑色塑料膜(41.70±0.95)℃，其次为黄色塑料膜(35.80±0.18)℃。其余遮荫材料与全光照条件下环境地表温度相比，呈现地表降温现象，地表降温量最大的是三层遮阳网处理(27.95±0.17)℃，其次是二层遮阳网(31.75±0.18)℃、一层遮阳网(30.85±0.15)℃、蓝色塑料膜(31.55±0.18)℃。表明黑色塑料膜、黄色塑料膜能吸收太阳光热量，提高地表温度；其余材料则起到遮荫作用，降低了地表温度。

依据森林郁闭度大于70%时薇甘菊难以生存，对周围其他植物不造成危害[11]的现象，选择不同透光率的黑色塑料膜、三层遮阳网、二层遮阳网、一层遮阳网、黄色塑料膜、蓝色塑料膜，在薇甘菊发生较为严重的瑞丽市进行人工模拟郁闭、遮荫控制薇甘菊试验。发现黑色膜覆盖下薇甘菊7d就开始大量干枯死亡，15d后样方内薇甘菊盖度即降为0%；30d后，黑色塑料膜覆盖下的薇甘菊花序数量最少,为0个，生物量相对最少为(591.67±240.15)g，薇甘菊的茎直径、茎尖直径、茎尖长均为0mm，表明薇甘菊的生长及开花结实受到抑制，也证明了所测得的生物量仍处于初始状态，无新的增长。据此，可以得出，黑色塑料膜吸收了太阳光，不能透过光线，用其覆盖薇甘菊，薇甘菊不能完成光合作用，导致其不能正常生长发育，盖度降为0%，花序不分化、薇甘菊茎生长受到抑制，最终全部干枯死亡，这与杨期和等[19]及程汉亭等[20]提出光照强度较低情况下，能有效抑制薇甘菊的盖度及生物量的积累研究结果吻合。

可见，黑色塑料膜不仅能迅速降低薇甘菊盖度，抑制薇甘菊的花序分化和影响其植株生长发育，导致薇甘菊迅速干枯死亡，可用于新造林地抑制薇甘菊入侵的危害。

致谢：西南林业大学2015届硕士研究生张新瑜、徐小伟参加了本研究的全程试验，在此一并致谢。

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