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广西国有博白林场薇甘菊危害现状及防控措施

2022-07-08甘德煜周云川彭新成王运鸿刘洪滔朱柳霏莫金富邓小军

广西林业科学 2022年3期
关键词:分场甘菊化学防治

甘德煜,周云川,彭新成,覃 斌,杨 鹏,王运鸿,刘洪滔,朱柳霏,2,莫金富,邓小军,2,3

(1.广西国有博白林场,广西玉林 537600;2.广西壮族自治区林业科学研究院 国家林业与草原局中南速生材繁育重点实验室 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西南宁 530002;3.广西林用新型肥料研发中心,广西南宁 530002)

薇甘菊(Mikania micrantha)又名小花假泽兰,为菊科(Compositae)假泽兰属多年生藤本植物,生长期一般为3—10月,7—8月生长最快;花果期为8月— 翌年2月,一般持续50 ~80 天;盛花期为9— 11月,结果期为1— 2月。薇甘菊初期生长缓慢,随苗龄增加,生长速度加快;其茎节出根多且迅速,伸入到土壤中吸取营养,快速繁殖,茎节繁殖比种子繁殖速度快[1];其种子质轻且微小,极易借助风力、水流、动物及人为活动传播。薇甘菊最初产自热带美洲地区,现广泛分布于东南亚、太平洋诸岛、澳大利亚及我国南方地区。王伯荪等[2]研究表明,20 世纪80年代,中国香港就有薇甘菊分布迹象,后传入广东沿海。当时的关注力度不够,未及时采取适当措施,以至于薇甘菊以多种多样的方式入侵广东、广西、海南和云南等地。近年来,薇甘菊在广西博白[3]、陆川[4]、兴业[5]和北流等地开始区域性大规模入侵,严重影响农林生产。薇甘菊对生长环境要求低,在温暖潮湿的环境下均能快速生长且蔓延速度快、覆盖面广。其拥有旺盛的匍匐生长能力和超快的繁殖速度,呈现出“碰草覆盖、遇树攀援”的危害特点[6],极易在天然次生林、人工林和疏林地等地形成危害,尤其易生长在溪流和河流岸边及林缘路旁等低洼、潮湿且空旷的地带[7]。对灌木或一定树高的乔木,薇甘菊以缠绕、攀援和覆盖等方式阻止植物接受光照,导致植物无法正常地进行光合作用,被绞杀致死,号称“植物杀手”;还可与其他植物争夺养分和水分,影响植物生长繁殖,破坏原生态系统。薇甘菊因其强大的入侵性和危害性成为世界公认的有害生物和最难根除的恶性杂草之一[8]。

目前,薇甘菊的防治以化学防治为主,药剂种类和使用方法多种多样。许少嫦等[9]研究表明,针对薇甘菊,最有效的化学防控药剂为森草净和草甘膦;昝启杰等[10]研究发现,较高浓度的2,4-D(50 ~100 倍液)和草甘膦(50 倍液)可分别在14 和21 天内杀灭薇甘菊地上部分,但不能杀灭其根;林绪平等[11]研究表明,采用400 ~600 倍灭薇净(18%2,4-D微乳剂)药液防治薇甘菊,21 天时,防治效果可达100%,210 天后的控制效果达90%以上;梁晨等[12]设计不同浓度的紫薇清进行薇甘菊杀灭试验,结果表明,在薇甘菊营养期使用1 500 倍紫薇清的防治效果最好;张晖等[13]施用紫薇清1 500 和2 000 倍液,施药后30 天的防治效果均达80%以上,对防治区内的禾本科(Poaceae)杂草几乎无影响,反而有利于提高其覆盖度;王勇军等[14]研究发现,施用森草净对生物多样性有一定影响,对有乳汁的雅榕(Ficus concinna)、构树(Broussonetia papyrifera)和竺麻(Boehmeria nivea)有明显影响。广西国有博白林场的气候条件适宜薇甘菊生长和繁殖,近年来薇甘菊危害林地林木的情况愈发严重,严重影响林场的生态环境及林业“双增”目标。本研究借鉴前人研究成果,调查广西国有博白林场薇甘菊危害状况,并在薇甘菊不同物候期进行不同药剂防治试验,探讨高效节约的防治策略,为今后的薇甘菊防控及研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于广西玉林市博白县广西国有博白林场(109°38′~110°17′E,21°39′~22°30′N)。该地属北热带向南亚热带过渡的季风气候,雨热同季,雨量充沛,光热丰富;年均气温21.9 ℃,年均降水量1 756.2 mm,年均日照时长1 778.3 h;土壤以赤红壤为主,在垂直分布上有山地红壤,质地为中壤至轻粘;成土母岩以砂岩为主,硅质岩次之,局部有岩浆岩和第四纪红土;土层中、厚,肥力中等[15]。林场地貌及植被情况见表1。

表1 博白林场地貌及植被情况Tab.1 Landform and vegetation in Bobai forest farm

续表1 Continued

1.2 调查时间规划

根据博白林场薇甘菊的发生规律和生长时间,规划调查的时间和内容,并记录相关数据。5月,进行初期踏查,调查各分场薇甘菊情况;6月,根据生长特点选择固定标准样地;7 — 10月,进行防治试验并调查防治效果。

1.3 实地踏查

为了解博白林场薇甘菊分布情况、传播范围及危害程度,进行沿分场内的路线调查、沿小路调查局部林区及在林区外附近的农田、池塘和水沟边调查等。2020年5—6月,对各林区进行巡视和调查,借助GPS 定位仪和无人机等工具,全面调查薇甘菊分布情况;发现发生区,记录分布地点、危害面积、生长状况和生长地环境等,进行固定标准样地选取。

1.4 固定标准样地设置

根据薇甘菊生长状况和危害度,选择9 个典型林分区域为固定标准样地,每个分场3 个样地。记录样地内薇甘菊的覆盖度和寄主受害情况。

1.5 防治试验

采取人工清除、化学防治和综合防治3 种防治措施。防治示范点设置在薇甘菊危害最严重的东方分场。

2020年7月,开展人工清除;在薇甘菊较多的地方设置20 m×10 m 的样方,人工采用工具去除薇甘菊,去除的薇甘菊集中堆放在太阳下暴晒。

化学防治是指在薇甘菊危害区域使用化学药剂对其进行杀灭,此方法操作简单、方便、省时且见效快,是我国目前广泛应用的防治方法。根据立地条件和薇甘菊水平投影面积,在有代表性的区域设置9个化学防治样方,共9个处理,每处理3个重复,总面积为1.49 hm2(表2)。处理Ⅰ的具体措施为7月1日(营养期)将500 倍草甘膦均匀喷洒在覆盖林下植被的薇甘菊上,叶片上药液欲滴为止;对于攀援在树干上的薇甘菊,尽可能高地均匀喷洒没有树叶的薇甘菊茎、叶,叶片上药液欲滴为止;8月1日,采用1 000 倍紫薇清补喷。处理Ⅱ-1 ~4 的具体措施分别为7月1日喷洒1 000倍紫薇清、1 500倍紫薇清、1 500 倍森草净和2 000 倍森草净药液,8月1日补喷相同药剂,方法同上。处理Ⅲ-1 ~4 的具体措施为8月20日(盛花期)分别喷洒1 000 倍紫薇清、1 500倍紫薇清、1 500倍森草净和2 000倍森草净药液,9月10月补喷相同药剂,方法同上。施药前调查薇甘菊覆盖度,施药后每10 天调查1 次覆盖度,发现漏喷或喷施不到位的情况及时补喷。试验结束后(10月),计算薇甘菊残存率和防治效果。防治效果包括复合药剂和单一药剂及营养期和盛花期的对比,均使用不同处理的均值进行计算。

表2 化学防治方法Tab.2 Chemical control methods

续表2 Continued

综合防治是指人工清除结合化学防治方法。在薇甘菊较多的地方设置20 m×10 m 的样方,先进行人工全面清理薇甘菊和灌木杂草,再用1 500 倍紫薇清药液均匀喷洒在新长出的薇甘菊茎、叶上,叶片上药液欲滴为止。

1.6 数据处理

采用Excel 2003 软件对数据进行统计与整理;采用SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析(One-way ANOVA)和多重比较(Duncan)。

2 结果与分析

2.1 博白林场薇甘菊分布情况

薇甘菊在9 个分场均有分布,在东方分场分布范围最广,覆盖面积最大(88.8 hm2),危害度最高(6.9%);射广、马子、云飞和林果分场薇甘菊危害较轻,覆盖面积分别为10.9、18.2、16.4 和17.1 hm2,危害度分别为0.3%、0.9%、0.4%和0.6%,均在1%以下(表3)。

表3 博白林场薇甘菊分布及危害Tab.3 Distribution and damage of M.micranthain in Bobai forest farm

2.2 博白林场薇甘菊防治措施

2.2.1 人工清除

3 个月后的复查发现,林地中仍有薇甘菊生长;6 个月后,恢复生长和新长出来的薇甘菊覆盖度达80%以上。

2.2.2 化学防治

在不同生长时期,使用不同化学药剂,薇甘菊残存率不同,防治效果有差异。残存率表现为Ⅰ<Ⅱ-2 <Ⅱ-1 <Ⅲ-2 <Ⅱ-3 <Ⅲ-1 <Ⅱ-4 <Ⅲ-3 <Ⅲ-4(表4 ~5)。处理Ⅲ-3和Ⅲ-4的残存率较高,说明盛花期喷施森草净的防治效果较差;处理Ⅰ和Ⅱ-2的残存率较低,说明营养期喷施500 草甘膦+1 000倍紫薇清和1 500 倍紫薇清效果较好;结合施药后最后一次的薇甘菊覆盖度检查情况,500 草甘膦+1 000 倍紫薇清处理的覆盖度最低(1.01%),说明复配药剂使用效果最佳。防治效果的计算结果也显示,复配药剂的防治效果好于单一药剂(图1a)。营养期比盛花期的防治效果好,盛花期的残存率整体较高,说明薇甘菊在花期不完全吸收药剂,药剂没有完全发挥作用(图1b)。

图1 不同药剂和生长期防治效果Fig.1 Control effects of different agents and growth periods

表4 营养期不同化学防治方法的防治效果Tab.4 Effects of different chemical control methods in vegetative period (%)

表5 盛花期不同化学防治方法的防治效果Tab.5 Effects of different chemical control methods in flowering period (%)

2.2.3 综合防治

综合防治措施实施后,薇甘菊几乎被全部杀灭,物理清除结合化学药剂效果明显。

2.2.4 不同防治方法对比

人工防治清除较全面,但劳动力成本高,有效期短;化学防治见效快,操作便捷,受环境制约较小,可大面积使用,但药剂对其他植物可能有负面影响,同时影响森林生态和土壤肥力;综合防治效果与化学防治一样,均较好,但劳动力成本高,药剂也会产生一定的负面影响(表6)。

表6 不同防治方法对比Tab.6 Comparison on different control methods

3 讨论与结论

有研究指出水分和光照条件是薇甘菊生长的主要影响因子[16],薇甘菊蔓延迅速的地方,通常环境潮湿,光照充足。本研究结果显示,博白林场各分场林区均有薇甘菊入侵,与温度潮湿的环境有关。但各分场林区危害程度有差异,东方分场危害最严重。可能是因为东方分场林地土壤酸性强、有机质含量低、孔隙度低、保水保肥能力相对不足及台风危害严重,其林木长势偏弱,林分整齐性较差,林木未及时郁闭,形成天窗;东方分场靠近广东,更符合薇甘菊的传播路径。其他分场的薇甘菊分布均较少,危害度均低于2.0%;这些地方的薇甘菊叶面积小,结节分支少,根系稀疏,可能与土壤条件有关。有研究表明,薇甘菊主要出现在公路旁、水沟、农田和苗圃园等人为活动频繁场所[17],东方分场薇甘菊危害严重的林地附近有较多水沟或农田。

许少嫦等[18]研究表明,近些年,广东薇甘菊呈蔓延式迅速扩散,从集中在交通要道(高速路、铁路)沿线的周边荒地、农田和果园地等,向人工林、天然次生林等郁闭度较低的林地扩散蔓延,呈从沿海地向内陆地、从一般风景区到自然保护区、从经济发达区域向欠发达区域扩散的规律。薇甘菊有顽强的生命力、超强的适应力和繁殖力及广泛的传播途径,若是大面积扩散,短时间内无法根除,因此预防其泛滥生长,将其扼杀在刚入侵的小面积状态,减少其对生态系统的危害,是一项重要又迫切的工作[19-20]。本研究中,人工防治见效快,但劳动力大,工作量多,效果不持久。可能是人工大面积铲除无法全面清除,有遗漏,种子借助风力传播,在适宜的环境下生长;夏季雨期多,茎节暴晒不能完全致死,部分根、茎在雨后水分充足的情况下生根发芽,再次生长。在薇甘菊营养期施用500 倍草甘膦、补施1 000倍紫薇清效果最好,可能是不同除草剂对薇甘菊的作用机制不同,形成协同增效效果。营养期比盛花期防治效果好,但仍有1%以上的覆盖度,还有新的薇甘菊茎节萌发,可能是因为部分药剂在喷洒时被“节点”隔阂,薇甘菊节点生命力极强,部分节点存在局部死亡假象,很快又生根成长。如何使药剂突破节点,输送到根部和藤条是薇甘菊防治和研究的重点和难点。黄茂俊等[21]研究也认为有效的除草剂主要为紫薇清,与本研究结果大致相同。陈素芳等[22]研究发现,喷施森草净2 个月后,其仍对土壤肥力和植物生长有较大影响。化学防治薇甘菊对土壤或植被有何影响,是下一步研究的方向。

薇甘菊防治在不同环境下需采取不同的防治措施。化学防治在薇甘菊防治中占据主要地位,但薇甘菊危害是自然因素和人为活动共同作用的结果,在各地有差异,针对不同薇甘菊危害,防治需分类施策、统筹安排。在新入侵区域,薇甘菊分布零散,发生面积较小,危害程度不高,属于零星分布区,可采用人工清除结合化学防治的方法,将薇甘菊消灭在萌芽阶段,同时做好林缘边的监测工作,如有发现,立即清除[18]。在入侵区域,薇甘菊持续蔓延、扩散,危害程度较高;这类地区发生面积大、危害重且经费有限,不能全面开展灭杀,应划分重点防治区域(例如博白林场的东方分场),可采取人工清除、化学防治或森林群落改造等方法持续控制,同时在区域内建立防治示范样地,进行防治示范,为广大群众提供有效防治薇甘菊的方法,形成薇甘菊群防、群治防控体系。

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