肖 杰，蔣雙林，王業(yè)鵬，黃翠娥

(湖北省天門市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護站，湖北天門431700)

江漢平原因其地跨長江和漢江而得名，是中國三大平原之一的長江中下游平原的重要組成部分，境內(nèi)氣候適宜，土壤肥沃，淡水資源豐富，為各類植物繁衍生息提供了優(yōu)越的自然生長環(huán)境。天門市地處江漢平原北部、漢江下游左岸，位于112°35′～113°28′E，30°23′～30°54′N，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有雨量充沛和光照充足等特點，多年平均氣溫為16．4 ℃，年均降雨量為 1 113．3 mm，日照時數(shù)為 1 872．4 h，無霜期為249．6 d，且多個湖泊密布，適宜的氣候特點和優(yōu)越的地理環(huán)境為外來生物的入侵和繁衍生息創(chuàng)造了良好的條件。水花生是1964年從江蘇無意引種至天門市的外來入侵物種［1］，因環(huán)境適應(yīng)，肆意蔓延，現(xiàn)已成為天門市危害性極大的主要惡性雜草，嚴重影響種群物種組成和生物多樣性，威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全，對水花生的防治成為天門市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中首要和亟待解決的草害問題之一。鑒于此，筆者介紹了天門市水花生的危害及防控對策，以期為水花生的防控提供參考。

1 水花生的起源及生物學(xué)特性

1．1 水花生的起源 水花生學(xué)名空心蓮子草［Alternanthera philoxeroides(Mart．)Griseb．］，植物分類屬莧科蓮子草屬，為多年生草本植物，是一種危害性極大的惡性雜草［2］。水花生起源于南美洲巴拉圭南部和阿根廷東北部［3］，在全球廣泛分布，20世紀30年代水花生作為馬飼料引種至上海，20世紀50年代作為豬飼料引種擴散到南方許多地區(qū)，20世紀80年代以后水花生自然蔓延，面積迅速擴大，遍及南方各省，尤以長江中下游區(qū)域發(fā)生廣、危害重［4］。

1．2 生物學(xué)特性

1．2．1 形態(tài)特征。水花生為水陸兩棲的多年生草本植物，因葉片與花生葉片相似而得名。水花生喜光喜肥，抗逆性強，適應(yīng)性廣，生長速度快，對水深要求不嚴格，從旱地、水田到溝渠、湖泊均能生長。水花生根系屬不定根，可進一步發(fā)育成肉質(zhì)貯藏根，直徑約1 cm。莖稈光滑，中空，橢圓形，長可超過1 m，多分支，呈蜘蛛網(wǎng)縱橫交錯。葉片對生，有短柄，長橢圓至倒卵披針形，有尖頭。花粉紅色或白色，頭狀花序［5］。水花生花被和苞片各5片，雄蕊5個，在基部成杯狀，退化雄蕊頂端分裂成3～4窄條，雄蕊雌化現(xiàn)象極為普遍，一般不能結(jié)實，而以營養(yǎng)器官進行無性繁殖［6］。

1．2．2 不同生態(tài)類型特點。水花生可在水中和地面2種環(huán)境中生長，不同的生態(tài)環(huán)境對水花生形態(tài)結(jié)構(gòu)有直接影響，水生型起始發(fā)芽慢，側(cè)枝分化少，后期生長速度較快;陸生型起始發(fā)芽快，側(cè)枝分化多，后期生長速度慢。水生型植株莖腔大、葉面光滑、無絨毛、葉片邊緣無缺刻;陸生型植株莖稈堅實、莖腔小、葉面色滯、略有絨毛、葉片邊緣有缺刻［6］。旱生型較水生型葉片寬度略小，厚度略厚，葉色較深。旱生型葉片角質(zhì)層增厚，氣孔下陷，柵欄組織分層且細胞排列緊密，水生型葉片角質(zhì)層薄，柵欄組織有一層細胞且細胞較大、排列疏松，水花生在不同生境條件下葉片結(jié)構(gòu)上的差異反映出水花生具有適應(yīng)不同生境的能力［7］。2種生境條件會造成水花生形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差異，但水花生均可隨著環(huán)境的變化形成與之相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

2 水花生在天門市的分布特點及成災(zāi)原因

2．1 分布特點 天門市河流流域面積達50 km2的河流有38條，河道總長達1 014．15 km，境內(nèi)湖泊眾多，面積6．66 hm2以上的有45個，湖泊總面積達37．38 km2，豐富的水資源環(huán)境得天獨厚，加上境內(nèi)水路、公路和鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施便捷，以及較為單一的人工生態(tài)系統(tǒng)，均為水花生的入侵與擴張?zhí)峁┝吮憷麠l件。目前，水花生遍布天門市所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田、溝渠、水塘和湖泊，已成為危害性極大的惡性雜草，嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全。

水花生在天門市廣泛分布，其分布特點是:濱湖重于丘陵，溝渠重于農(nóng)田，水田重于旱地，平原重于坡地。水花生適應(yīng)性廣，在空地、農(nóng)田、溝渠、河道、果園、林地均有分布，條件適宜，即可泛濫成災(zāi)，造成嚴重危害。

2．2 成災(zāi)原因

2．2．1 抗逆性強。水花生對低溫和高溫的適應(yīng)性強，當(dāng)冬季溫度降至0℃以下時，水上或地面植株凍死，但水下或地下部分仍有活力，越冬后氣溫升至10℃以上即可萌芽生長，在貧瘠的土壤環(huán)境下，經(jīng)30 d的35℃以上的高溫，仍可以正常生長［4］。水花生耐鹽力強，可在高達10%的鹽溶液、10%的靜止海水和30%的流動海水中生存;耐酸堿能力強，可在pH等于5～10的環(huán)境中生存;抗污能力強，可在重度污染的工業(yè)廢水中茂盛生長［8］。田間機械化操作后，將水花生根莖切斷，仍能繼續(xù)生長，繁殖成新個體。未被家禽消化或堆肥未腐熟的莖段也會造成二次侵染［9］。

2．2．2 繁殖力強。水花生的繁殖力強，以地下或水下根莖越冬，利用營養(yǎng)器官進行無性繁殖，且隨環(huán)境條件的不同形成與之相對應(yīng)的生長發(fā)育特點和形態(tài)結(jié)構(gòu)。水花生的根系發(fā)達，莖葉繁茂，再生力極強，離體的根莖在環(huán)境適宜時均能發(fā)育成新植株。水花生的生長期長，宿根自然越冬，次年復(fù)蘇，溫度升至10℃以上時即可萌芽生長，開始生命活動，最適宜的生長溫度為22～32℃，在生長高峰期每天可生長2～4 cm［10］，溫度降至0℃以下時，生命周期結(jié)束，在天門市的危害時間是3～11月。

2．2．3 防治難度大。水花生的防治難度也很大，人工機械打撈后曬干焚燒，處理不徹底反而有利于其蔓延和擴散。化學(xué)農(nóng)藥防治斬草不能除根，雖然能殺死莖葉，但根仍有活力，一段時間后又能發(fā)芽生長，很難徹底根除。

2．2．4 群眾認識不足。水花生是我國公布的首批16種外來入侵物種之一，被農(nóng)業(yè)部列為重點防治對象，但群眾對水花生的危害了解較少，防治積極性不高，給水花生防治工作的開展帶來了一定難度，也間接為水花生的生存蔓延提供了空間。

3 水花生的危害

水花生生長繁殖，擴散蔓延，對天門市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全構(gòu)成嚴重威脅。

3．1 影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì) 水花生根系發(fā)達，地上部分生長旺盛，地下部分縱橫交錯，在農(nóng)田與農(nóng)作物爭水、爭肥、爭光、爭空間，導(dǎo)致土壤肥力下降，農(nóng)作物生長受阻，造成農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，減產(chǎn)減收。

3．2 影響漁業(yè) 水花生生長茂盛，封閉水面，導(dǎo)致水中含氧量降低，造成魚類呼吸困難，嚴重時缺氧死亡，水花生死亡腐敗后，水體惡化變臭，水質(zhì)下降，影響魚類的生長和捕撈。

3．3 影響排灌和水上交通 水花生在河道和溝渠生長蔓延，堵塞通道，阻滯水流，影響農(nóng)田排灌和水上交通。

3．4 傳播疾病 水花生常附有多種寄生蟲，含有皂苷，易引起牲畜腹瀉，滋生蚊蠅，傳播疾病，危害人畜健康。

3．5 影響生態(tài)多樣性 水花生繁殖力強、競爭力強，抑制其他植物生長，使種群物種單一化，影響生態(tài)多樣性。

3．6 影響環(huán)境 水花生蔓延入侵公園、草坪、居民區(qū)等，嚴重影響環(huán)境的美觀和衛(wèi)生［4］。

4 水花生的防控對策

水花生作為一種外來入侵惡性雜草，嚴重影響和制約著天門市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田排灌、水上交通和水產(chǎn)養(yǎng)殖等，嚴重限制了天門農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對生態(tài)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟環(huán)境產(chǎn)生了較惡劣的影響［11］。前些年，天門市對水花生防控主要采取的是物理和化學(xué)防控，而近兩年采取的是“以生物防控為主，物理和化學(xué)防控為輔”的綜合防控策略。

4．1 物理防控 水域通過人工機械打撈和地面通過人工鏟除方式，將水花生根莖葉收集后曬干或焚燒。由于水花生再生能力極強，如果殘留的根莖葉處理不徹底，反而有利于水花生的擴散和蔓延。人工機械打撈和鏟除等措施雖有一定效果，但費時費力，成本高，也無法徹底消除其危害。

4．2 化學(xué)防控 化學(xué)防控的最佳時期是在水花生開花之前，開花前水花生生長量較大，生命活動旺盛，葉片吸收傳導(dǎo)快，且未建立強大種群，有利于藥劑發(fā)揮作用。開花后，水花生群體過大，莖葉老化，地下莖充實，其抗性增強，藥劑難以取得預(yù)期效果，根除就較困難。冬季水花生在水下或地下主要以根莖形態(tài)越冬，無直接受藥區(qū)域，藥劑防控基本無效。因此，選擇合適的打藥時間是水花生化學(xué)防治的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)［12］。

化學(xué)藥劑的選擇也至關(guān)重要，使它隆、草甘膦和農(nóng)達等除草劑都能有效防治水花生，但除草劑種類的選擇和濃度的確定要根據(jù)水花生發(fā)生的生境和程度不同而定［13-14］。農(nóng)田及周邊的水花生一般用20%使它隆乳油750～1 050 ml/hm2、50%草甘膦粉劑或747農(nóng)民樂2 100～3 000 g/hm2對水450～900 kg/hm2細水噴霧。水田及田埂上的水花生可用20%使它隆乳油1 000倍稀釋液或用20%使它隆乳油300 ml/hm2加41%農(nóng)達3 000 ml/hm2混合細水噴霧。對于湖泊、河塘、溝渠的水花生可用41%農(nóng)達水劑100倍稀釋液細水噴霧。果園或非耕地的水花生用20%使它隆乳油750～1 050 ml/hm2或者20%使它隆乳油300 ml/hm2+747農(nóng)民樂1 500 g/hm2或50%草甘膦2 100 g/hm2。為了提高藥劑防治效果，可在藥液中加入適量洗衣粉作助劑，噴霧時盡量對準莖葉噴施，施藥后水花生如果再次萌發(fā)，可重復(fù)施藥，各種藥物應(yīng)交替或混合使用，避免長期單一使用某類化學(xué)藥物，以防產(chǎn)生抗藥性［12］?；瘜W(xué)農(nóng)藥防控雖有一定效果，但需多次用藥，易污染環(huán)境，且有殘留，對農(nóng)業(yè)和漁業(yè)會產(chǎn)生后續(xù)影響。

4．3 生物防控 水花生葉甲學(xué)名蓮草直胸跳甲(Agasicles hygrophila Selman＆Vogt)，屬鞘翅目葉甲科跳甲亞科，起源于南美洲，曾先后被美國、澳大利亞、新西蘭等國家引進，開展了水花生生物防控工作，并取得了顯著成效［15］。我國于1986年通過中美兩國科技項目交流合作，從美國佛羅里達洲引進了水花生葉甲，并進行食性檢驗和安全性評估，通過對具有重要經(jīng)濟價值的21個科39種植物進行試驗，認為水花生葉甲食性專一，不會對其他植物造成危害，可在我國安全利用。隨后進行大量飼養(yǎng)與釋放、控制效果評價等工作，通過越冬保育和大量繁殖，在湖南、四川、廣西等南方省市釋放水花生葉甲，建立種群，對湖泊、河塘和溝渠等水體中的水花生取得了很好的防控效果［16］。

水花生葉甲繁殖速度快，食性單一，控制效果明顯，是防控水花生的有效措施之一，可大面積推廣［17］，水花生葉甲被認為是防控水花生最有效、成功、值得推廣的天敵昆蟲［18］，利用水花生葉甲對其進行生物防控，也是目前最有效、經(jīng)濟、環(huán)保的防控方法。

5 天門市開展水花生生物防控情況

水花生葉甲不耐寒，在長江流域冬季氣溫較寒冷的區(qū)域，水花生能越冬生存，水花生葉甲卻不能，所以在長江流域冬季寒冷區(qū)域如何使水花生順利越冬是個難題。

天門市地處長江流域中下游，冬季氣溫寒冷，低溫限制了水花生葉甲的生長繁殖，影響其生物防控效果。為了確保天門市大面積開展水花生生物防治所需蟲源，建立了水花生葉甲溫室繁育基地，開展了水花生葉甲越冬繁育和生物防控示范工作。經(jīng)過溫室越冬繁育，在第2年的4月底5月初，當(dāng)氣溫穩(wěn)定回升至10℃以上時，將溫室基地的水花生葉甲進行人工釋放和輔助遷飛。釋放密度為陸生型水花生葉甲3 750～4 500頭/hm2，水生型水花生葉甲 750～3 000頭/hm2，由于溫度適宜，水花生葉甲繁殖速度非常快，在水花生生長茂盛、面積較大的區(qū)域，種群數(shù)量迅速擴大，防控效果明顯。據(jù)調(diào)查，目前水花生葉甲生物防治區(qū)域覆蓋了天門市的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，水花生葉甲所到之處，水花生葉片布滿蟲眼，基本被吃光，莖稈枯黃、脫落，同時，水花生葉甲幼蟲在莖稈化蛹成蟲，形成空洞，使莖稈自然折斷，阻止其生長。水花生對天門市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全造成的危害得到了有效控制，取得了較好的效果。

［1］沈體忠，劉道紅，楊啟悅，等．天門市農(nóng)業(yè)外來入侵物種的初步研究［J］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007(17):79-81．

［2］萬方浩，鄭小波，郭建英，等．重要農(nóng)林外來入侵物種的生物學(xué)與控制［M］．北京:科學(xué)出版社，2005:715-739．

［3］JULIEN M H．The management of alligator weed，a challenge for the new millennium［C］//Ceedings of the 10th Biennial Noxious Weeds Conference．Ballina:New South wales Department of Agriculture，1999:2-13．

［4］馬瑞燕，王韌．喜旱蓮子草在中國的入侵機理及其生物防治［J］．應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2005，11(2):246-250．

［5］婁遠來，鄧淵鈺，沈紀冬，等．我國空心蓮子草的研究現(xiàn)狀［J］．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002(4):46-48．

［6］林冠倫，楊益眾，胡進生．空心蓮子草生物學(xué)及防治研究［J］．江蘇農(nóng)學(xué)院學(xué)報，1990，11(2):57-62．

［7］張彪，金銀根，淮虎銀，等．兩種生境條件下空心蓮子草葉片解剖結(jié)構(gòu)比較［J］．雜草科學(xué)，2001(4):6-7．

［8］SAINTY G，MCCORKELLE G，JULIEN M．Control and spread of alligator and weed，Alternanthera philoxeroides(Mart．)Grisebuch，in Australia:Lessons for other regions［J］．Wetlands ecology ＆ management，1998，5:195-201．

［9］潘先虎．水花生的危害及其防除技術(shù)［J］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008(6):102．

［10］JULIEN M H，BOURNE SA，LOWV H K．Growth of the weed Alternanthera philoxeroides(Martius)Grisebuch(alligator weed)in aquatic and terrestrial habitats in Australia［J］．Plant Prot Quarterly，1992，7:102-108．

［11］沈體忠，高漢紅，彭哲君，等．天門市外來雜草現(xiàn)狀和影響及其防控對策［J］．河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，12(2):120-122．

［12］謝世學(xué)．水花生在安康地區(qū)發(fā)生危害特點及防治［J］．陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(3):135-137．

［13］陸永進，鄭紅，周恒昌．農(nóng)達與使它隆復(fù)配防除水花生的效果［J］．雜草科學(xué)，1996(2):28-35．

［14］高必達，朱建裕．草甘膦可溶性粉劑防除柑桔園狗牙根和水花生的藥效試驗［J］．農(nóng)藥，2001(8):32-33．

［15］BOSSDORFO，AUGE H，LAFUMA L，et al．Phenotypic and genetic differentiation between native and and introduced plant populations［J］．Oecologic，2005，144:1-11．

［16］馬瑞燕，王韌，丁建清．利用傳統(tǒng)生物防治控制外來雜草的入侵［J］．生態(tài)學(xué)報，2003，23(12):2677-2688．

［17］管衛(wèi)東，徐宏軍，肖圣輝．水花生直胸跳甲對水花生控制效果初報［J］．安徽農(nóng)學(xué)通報，2006，12(7):154．

［18］韓政，趙龍龍，馬瑞燕，等．引進天敵蓮草直胸跳甲的遺傳多樣性［J］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2011，22(11):3047-3052．