豚草和三裂叶豚草的防控研究进展及应对策略

加马力丁·吾拉扎汗，李 璇，文 俊，郭继敏，刘艳丽

（1.新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所，新疆 奎屯 833200；2.新疆阿克苏市英才草业科技开发服务中心，新疆 阿克苏 842008）

豚草（Ambrosia artemisiifolia L.）和三裂叶豚草（Ambrosia trifida L.）均隶属于菊科（Asteraceae）豚草属（Ambrosia）草本植物，对人类健康、农作物和草地植物具有较大的危害。该植物原产于北美洲，现已危害世界20多个国家农田和草地[1]。豚草主要以种子繁殖为主，同时豚草种子具有极强的抗逆性，生活力维持在8年以上，有的种子30年后仍具有生命力[2]。其传播途径多样，包括人畜活动、交通运输、流水、风力等。因豚草的强抗逆性、高度入侵性而被定为恶性杂草，虽然目前关于豚草的防控治理较多，但防控效果并不显著，甚至部分区域出现边治理边入侵的现象，且在防控上仍存在较大的问题。本文从豚草和三裂叶豚草的生态学特征出发，明确其对草地的危害现状及目前的防控现状，总结综合防控技术，并提出应对策略，以期为豚草和三裂叶豚草发生区的治理和防控提供理论依据。

1 研究现状

1.1 豚草和三裂叶豚草的生态学特征

1.1.1 较强的适应能力和生命力

豚草和三裂叶豚草具有较强的适应能力，生命力极强[3]，其在湿润、肥沃的沙壤土中生存较好，但在其他各种土壤中基本均能正常存活，在土壤pH为8.5时或在冬季温度较低时仍可正常生长，主要分布在农田、水沟及河畔湿地中[4]。另外，豚草和三裂叶豚草对其它植物的生长具有一定的抑制作用，如有研究表明三裂叶豚草水浸提液对多种农作物（如水稻、西瓜、黄瓜和油菜等）的种子萌发以及幼苗生长等多方面均有显著的抑制效果[5，6]。

1.1.2 种子量大，传播蔓延速度快

豚草和三裂叶豚草种子产量大，单株豚草可产种子300～62 000粒不等，同时其传播途径多样，传播速度快。豚草和三裂叶豚草在我国现已蔓延至黑龙江、安徽、广东、江苏、新疆等20余个省市和自治区，入侵草地或农田生态系统后，很快形成单优植物群落。从扩散速度上看，2010年在新疆首次记录有豚草分布，但至2014年其危害面积已经快速扩散到11 hm2，而到2017年豚草的发生面积已经扩散到1.3×105hm2。豚草危害面积呈逐年快速扩散趋势。

1.2 豚草和三裂叶豚草的危害现状

1.2.1 危害人体健康

豚草和三裂叶豚草属于高危有害植物[7]。在8～9月花期时空气中弥漫的花粉四处扩散，其极易被人们吸入体内，致使出现过敏症状，在过敏较为严重时伴随着胸闷、皮肤瘙痒等症状。豚草和三裂叶豚草在危害程度较为严重的区域，过敏率能增高到30%以上[8]。

1.2.2 危害农业生产

豚草和三裂叶豚草均具有较强的入侵能力，同时具有较强的环境适应能力，且其自身生长速度快，植株高大，能迅速扩繁并占据大量的空间资源和光照资源。入侵农田后，与作物争肥争水，能导致农田作物减产，豚草分泌的化感物质，有抑制作物生长发育的作用，危害严重时甚至导致作物绝收；豚草和三裂叶豚草入侵的同时还会传播病虫害，且为多种病虫害的寄主植物。另外，豚草和三裂叶豚草入侵农田后阻碍农事机械操作的进行，破坏土壤的有机层，造成农田严重草荒，从而不利于农业生产[4]。

1.2.3 降低草地物种多样性

豚草和三裂叶豚草入侵草地后使草地生态系统的稳定性和物种多样性降低。因其与本土植物相比，具有较高的生长速率和环境胁迫耐受能力，从而取得更大的竞争优势。入侵草地后，改变草地植物群落结构组成，使优良牧草减少，破坏原有景观和草地生产力，恶化草场质量[9]。另外，家畜误食后能引起放牧牲畜中毒现象，采食过量后导致家畜死亡。

1.3 豚草和三裂叶豚草的防控现状

1.3.1 物理防控技术

人工拔除或刈割为当前国际上主要的物理防治方法[10]。因豚草和三裂叶豚草具有较强的再生性能，且其花粉对人们有危害，因此在采取物理防除时应对入侵植物进行反复刈割，一定要避免其开花结实，或在结实期前采用挖除方法将豚草和三裂叶豚草全部挖除。但考虑到豚草和三裂叶豚草的应激性较强，且其花粉可引起人们过敏等原因，建议采取物理防控的最佳防控时间为苗期至现蕾期。另外，因土壤种子库中豚草和三裂叶豚草的种子量较多，且其种子寿命较长，因此在采取防除措施时最好持续4年以上。有研究表明，在农业生产过程中采取免耕种植作物，并结合物理防控措施，4年内可缩减三裂叶豚草种子库达90%以上[10]。

1.3.2 化学防控技术

应用化学防控技术进行防除毒草具有防治成本低、见效快、易操作的优点。与物理防控技术相比，其可以短时间内防治大面积发生的豚草和三裂叶豚草，也是目前较为通用的防控方法。研究表明化学防除最佳时期一般在豚草和三裂叶豚草3～5叶期，基本在5～6月中旬[2]。另外，采用化学防治方法还需考虑到防控地点的生境、人畜安全、生物多样性等多方面因素，且长期大量使用化学除草剂会使豚草和三裂叶豚草产生抗药性，因此为了取得较好的防治效果，不建议单纯采用化学防治方法，或在使用化学除诱剂时，必须常常更替所用药物，不能长期使用一种药物进行防治。

1.3.3 生物防控技术

植物替代技术：可以筛选并种植生长速度快的植物，且其最好为多年生植物，通过植物之间的竞争优势达到抑制豚草和三裂叶豚草的生长和扩繁的效果。值得注意的是，为使植物替代技术效果明显，所筛选的植物必须在豚草和三裂叶豚草发芽之前就能长到一定的高度，有效减少豚草和三裂叶豚草的空间、养分和光照资源，才能大幅度抑制豚草和三裂叶豚草的传播和蔓延[11]。可以用于替代的植物如紫花苜蓿、草地早熟禾等植物[12]。植物替代法虽然具有生态环保的优点，但因其见效相对缓慢，其在生产中推广缓慢。

生物防除技术：豚草和三裂叶豚草虽为有毒植物，但其对一些昆虫却没有危害。因此，可以通过引入这些昆虫来大量采食豚草和三裂叶豚草，从而对其危害和蔓延起到一定的控制作用。例如，可以引入豚草条纹叶甲、豚草卷蛾和豚草夜蛾等昆虫来采食豚草和三裂叶豚草[12]。然而，需要注意的是，在外来生物引入时，需要注意观察和监测外来物种的适应性，是否能有效生存；同时要注意新来物种的天敌是否存在，防止引进种可能成为又一个新的入侵者，从而打破了原有生态系统的平衡，破坏当地的生态环境和生物多样性。

2 存在的问题

2.1 地理分布不明

在前期研究中，关于豚草和三裂叶豚草的具体分布地点记载极少，且大多区域仅仅记载到省（自治区，直辖市），而没有记录到县，甚至缺少更为详细的侵入资料，为其及时、快速的防治增加了困难。

2.2 防控能力不足，科技投入不够

豚草和三裂叶豚草种子量大、繁殖能力极强，同时具有极强的环境适应能力，且具有持久土壤种子库，再生能力强，这些特点致使其防治难度较大。然而目前对入侵植物的防控治理的研究基础薄弱，在生产上防治技术相对单一，且主要以化学防除和物理防除为主，忽视运用生态学进行综合防控，科研研究投入不足。从而导致防控效果相对较差，部分区域甚至出现边治理边入侵的现象。

2.3 防控意识不强，生态破坏严重

由于人们盲目追求畜产品、农产品的数量而忽略了植物自身的生长发育规律，而对草地、农田等进行超载过牧、滥垦等，从而导致草地和农田生态系统破坏严重，生态系统平衡被打破，能量和物质的输入与输出不平衡。破坏的生态系统给外来入侵植物的生长和扩繁提供了空间优势，最终导致豚草和三裂叶豚草的成功入侵和不断蔓延。然而，面对外来有毒植物的入侵和蔓延趋势，农牧民的防控意识依然薄弱，给豚草和三裂叶豚草的防控增加了困难。

3 豚草和三裂叶豚草高效防除应对策略

3.1 明确入侵区域，加强动态监测

豚草和三裂叶豚草具有繁殖能力强、适应性强和有持久土壤种子库的特性，防治工作较为困难，因此对该入侵植物的防治应做好打持久战的准备。首先应以乡（镇）为基本监测单元，进行大范围内的有害生物普查，对入侵区域建立网格化监测制度，明确具体的分布区域，制作豚草和三裂叶豚草分布区域图，并对入侵区进行动态监测，包括该物种的数量和生物量，扎实摸清豚草和三裂叶豚草的分布和危害范围。

3.2 划分危害等级，分级防控

在对豚草和三裂叶豚草发生区域进行动态监测的基础上，根据其密度、盖度或生物量指标科学划分危害等级，如划分为轻度危害区、中度危害区和重度危害区。在危害等级划分的基础上，再结合各种防控措施，因地制宜地建立综合防控方案，对入侵区域采取有效的治理措施。如在轻度危害区，可以采取物理防控技术，对入侵区域的豚草和三裂叶豚草进行拔除或刈割，并加大其动态监测力度，防治豚草和三裂叶豚草再生。在中度退化区域，可以采取化学防控技术，对危害区进行点喷。若在草地上进行喷药时，应注意结合围栏封育技术，防止家畜进入入侵区并误食残留药液的牧草，致使死亡。在重度危害区，可以采取化学防控技术+围栏封育技术+补播技术的综合措施进行防控，补播的物种应选择适合当地生长，且以生长速度快的优良牧草为主。

3.3 加强科技投入，增加防控观念

针对豚草和三裂叶豚草的防控，应进一步加大科技投入，成立由高等院校科研部门、科研单位等有关单位组成的攻关组，进一步探索其入侵机制和扩散机理，并对豚草和三裂叶豚草生物学和生态学特性、科学治理、后期管理和动态监测等进行专项研究，提倡创新技术手段，根据当地实际制定切实可行的综合治理方案，并探索和归纳出长效治理和防控机制。另外，各级生产单位应着力对农牧民宣传豚草和三裂叶豚草入侵危害的认识，从而增强人们保护生态环境和提高防范外来植物入侵的意识。

4 结 论

豚草和三裂叶豚草危害人们身心健康，更危害农田、草地生态系统的可持续发展，降低物种多样性，打破自然生态系统动态平衡。我国生态环境复杂多样，易遭受具有高度入侵性和环境适应性的豚草和三裂叶豚草入侵。为有效保护草原、农田等生态系统的可持续发展，在全球气候变化的背景下，亟需明确入侵植物的入侵机制和扩散机理，因地制宜探索出防治豚草和三裂叶豚草的有效途径和防控模式，另外，还应该加大对豚草利用价值的研发，变废为宝。同时建立比较完善的法律法规，这对于我国的农业生产、生态环境保护及可持续发展具有重要意义。