李林杰,相湛昌,于 飛,宋 濤,王洛高,王 凱
(1.日照出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東日照 276800;2.山東出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心,山東青島 266002)
蒼耳屬(XanthiumL.)為雙子葉植物綱(Dicotyledonea)菊目(Asterales)菊科(Asteraceae,Compositae),為一年生草本,原產(chǎn)于美洲,目前幾乎在溫帶和熱帶地區(qū)均有分布,具有較強(qiáng)的入侵性?!吨袊?guó)植物志》記載世界范圍內(nèi)蒼耳屬共約25種[1],植株有毒性,牲畜不可食,成熟總苞具刺和喙,易刺傷牲畜及人類(lèi),一旦傳入、定殖,將嚴(yán)重影響我國(guó)人畜健康和環(huán)境安全。在我國(guó)口岸進(jìn)境貨物截獲檢疫性雜草中,蒼耳屬雜草籽的種類(lèi)最多,達(dá)20多種,且進(jìn)口國(guó)家不同[2]。
蒼耳屬是伴入植物,果實(shí)特征決定了其非常易于傳播,尤其是在現(xiàn)今國(guó)際貿(mào)易、人類(lèi)交流活動(dòng)頻繁的時(shí)代,在大豆和動(dòng)物皮毛等大宗國(guó)際動(dòng)植物產(chǎn)品中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)蒼耳屬雜草籽。蒼耳屬雜草籽已經(jīng)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等方面造成了嚴(yán)重危害,潛在的影響還可能繼續(xù)擴(kuò)大。因此我國(guó)在《中華人民共和國(guó)進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》中將非中國(guó)產(chǎn)的所有蒼耳屬雜草籽作為進(jìn)境檢疫性有害生物處理[3]。如意大利蒼耳是近年來(lái)入侵我國(guó)的一種檢疫性雜草,2007 年被列入《名錄》。我國(guó)意大利蒼耳于1991年9月在北京昌平區(qū)被首次發(fā)現(xiàn),其不僅與作物爭(zhēng)奪生存空間,使作物受損,牲畜中毒,而且可能隨農(nóng)事操作及糧食收割與運(yùn)輸侵入其他地區(qū),擴(kuò)大其分布范圍[4-7]。非中國(guó)種蒼耳屬雜草籽的一個(gè)重要來(lái)源是進(jìn)口大豆中的攜帶,以山東口岸為例,山東口岸開(kāi)展進(jìn)口大豆業(yè)務(wù)較早,大豆進(jìn)口量已達(dá)全國(guó)進(jìn)口量的20%以上,各類(lèi)雜草籽截獲眾多,居全國(guó)前列。筆者對(duì)2013—2017年山東口岸進(jìn)口大豆情況及蒼耳屬雜草籽截獲情況進(jìn)行分析,對(duì)常見(jiàn)的蒼耳屬提供分類(lèi)鑒定方法,旨在為蒼耳屬雜草籽的入侵提出防控建議,嚴(yán)防外來(lái)有害生物傳入。
1.1樣品采集綜合查詢(xún)2013—2017年山東口岸從美國(guó)、巴西、阿根廷、烏拉圭、加拿大5個(gè)國(guó)家進(jìn)口大豆批次及重量,根據(jù)動(dòng)植物檢疫信息資源共享服務(wù)平臺(tái)[8],結(jié)合日常截獲整理統(tǒng)計(jì)各國(guó)進(jìn)口大豆中截獲蒼耳屬雜草籽的數(shù)據(jù)。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)依托山東口岸有害生物截獲情況,利用2010版Excel表統(tǒng)計(jì)蒼耳屬雜草籽的截獲數(shù)據(jù),區(qū)分中國(guó)種與非中國(guó)種;綜合美國(guó)、巴西、阿根廷、烏拉圭、加拿大5個(gè)國(guó)家進(jìn)口大豆批次情況,統(tǒng)計(jì)各國(guó)進(jìn)口大豆中截獲蒼耳屬雜草籽數(shù)據(jù)[9]。根據(jù)各進(jìn)口國(guó)蒼耳屬雜草籽的截獲情況,尋找規(guī)律,并對(duì)4種經(jīng)常截獲的蒼耳屬雜草籽的形態(tài)特征進(jìn)行比較描述。
1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法①統(tǒng)計(jì)美國(guó)、巴西、阿根廷、烏拉圭、加拿大5個(gè)國(guó)家進(jìn)口大豆批次、質(zhì)量。②結(jié)合動(dòng)植物檢疫信息資源共享服務(wù)平臺(tái)查詢(xún)蒼耳屬雜草籽的截獲數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化修改,如不完整的、錯(cuò)報(bào)的、重復(fù)報(bào)的項(xiàng)目。根據(jù)整體數(shù)據(jù)整理蒼耳屬雜草籽各個(gè)類(lèi)別的截獲數(shù)據(jù),得出每個(gè)國(guó)家每種蒼耳屬的截獲種次數(shù)。結(jié)合各進(jìn)口國(guó)的批次數(shù),得出蒼耳屬雜草籽的截獲率,計(jì)算公式:
截獲率=截獲種次數(shù)/進(jìn)口批次數(shù)×100%
1.4數(shù)據(jù)處理利用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.12013—2017年山東口岸進(jìn)口大豆基本情況山東口岸作為我國(guó)進(jìn)境糧食指定口岸之一,近年來(lái)大豆進(jìn)口量不斷攀升,預(yù)計(jì)2018年會(huì)繼續(xù)增加,基本呈逐年上升趨勢(shì)。2013—2017年進(jìn)口量占全國(guó)進(jìn)口總量的20%左右(表1)。
表12013—2017年山東口岸進(jìn)口大豆批次數(shù)及質(zhì)量
Table1NumberandmassofsoybeansimportedbatchesinShandongportduring2013-2017
年份Year質(zhì)量Mass∥萬(wàn)t批次Batch20131 392.41 06420141 693.11 30820152 033.51 46120161 833.21 54720172 096.41 766
山東口岸進(jìn)口大豆主要進(jìn)口國(guó)家為巴西、美國(guó)、阿根廷、烏拉圭及加拿大 5個(gè)國(guó)家,共計(jì)2 570批次、3 967萬(wàn)t。其中以巴西、美國(guó)為主,占進(jìn)口總批次的 85%以上,巴西最多,而阿根廷、烏拉圭及加拿大相對(duì)較少,約占進(jìn)口總批次的15%(表2、圖1)。
表22013—2017年山東口岸各個(gè)國(guó)家進(jìn)口大豆批次數(shù)及質(zhì)量
Table2NumberandmassofsoybeanbatchesimportedfromvariouscountriesinShandongportduring2013-2017
進(jìn)口國(guó)Country批次Batch質(zhì)量Mass∥萬(wàn)t巴西Brazil3 7664 085.7美國(guó)The United States2 6263 814.4阿根廷Argentina486790.5烏拉圭Uruguay167255.1加拿大Canada101102.9總計(jì)Sum7 1469 048.6
圖1 各個(gè)國(guó)家進(jìn)口大豆批次數(shù)及百分比Fig.1 Number and percentage of imports of soybean in each country
2.22013—2017年山東口岸截獲蒼耳屬雜草籽情況2013—2017年山東口岸進(jìn)口大豆攜帶蒼耳屬雜草籽16種,總計(jì)10 026種次。在各國(guó)大豆雜草疫情截獲中,蒼耳屬雜草籽截獲的種類(lèi)和種次數(shù)位于前列,占截獲所有雜草籽的10%以上,北美蒼耳、賓州蒼耳、刺蒼耳、西方蒼耳、蒼耳屬(非中國(guó)種)、蒼耳、南美蒼耳7種蒼耳占截獲的蒼耳屬雜草籽總數(shù)的95%以上,北美蒼耳、賓州蒼耳、西方蒼耳、南美蒼耳截獲占總數(shù)的60%以上,蒼耳屬(非中國(guó)種)為無(wú)法鑒定到種的蒼耳占12.6%,截獲的中國(guó)種蒼耳屬雜草籽主要有刺蒼耳、蒼耳,占20%以上,雖然根據(jù)蒼耳(屬)(非中國(guó)種)檢疫鑒定方法(GB/T 28085—2011),將刺蒼耳定為中國(guó)種,但在進(jìn)境截獲中仍將其定位為檢疫性有害生物。其余蒼耳屬雜草籽的種類(lèi)截獲率較低(表3)。
表32013—2017年山東口岸截獲蒼耳屬雜草籽情況
Table3TheinterceptionofXanthiumL.inShandongportduring2013-2017
學(xué)名Chinese name種次Species截獲率Frequency∥%北美蒼耳Xanthium chinense2 59636.33賓州蒼耳Xanthium ensylvanicum1 72624.15刺蒼耳Xanthium spinosum1 47520.64西方蒼耳Xanthium occidentale1 45520.36蒼耳屬(非中國(guó)種)Xanthium L.(non-n-ative species)1 26317.67蒼耳Xanthium sibiricum7019.81南美蒼耳Xanthium cavanillesii3995.58柱果蒼耳Xanthium cylindricum1101.54蝟實(shí)蒼耳Xanthium echinatum891.25加拿大蒼耳Xanthium canadense600.84蒺藜蒼耳Xanthium cenchroides490.69球狀蒼耳Xanthium globosum310.43歐洲蒼耳Xanthium strumarium280.39狹果蒼耳Xanthium Leptocarpum250.35意大利蒼耳Xanthium italicum190.27總計(jì)Sum10 026
2.32013—2017年各個(gè)進(jìn)口國(guó)截獲蒼耳屬雜草籽種次情況2013—2017年從巴西大豆中截獲蒼耳屬雜草籽11種,共計(jì)4 102種次,從美國(guó)大豆中截獲15種,共計(jì)4 997種次,從阿根廷大豆中截獲8種,共計(jì)623種次,從烏拉圭大豆中截獲6種,共計(jì)147種次,從加拿大大豆中截獲7種,共計(jì)157種次(表4)。從表4可以看出,2013—2017年截獲蒼耳種類(lèi)和種次總數(shù)最多的國(guó)家均為美國(guó)。北美蒼耳、賓州蒼耳、刺蒼耳、西方蒼耳、蒼耳屬(非中國(guó)種)、蒼耳、南美蒼耳的截獲率均位于各個(gè)進(jìn)口國(guó)前列。巴西和美國(guó)截獲的蒼耳屬占總數(shù)的90%以上,與進(jìn)口批次數(shù)成正比;美國(guó)和加拿大截獲的北美蒼耳為50%左右,阿根廷和烏拉圭截獲的刺蒼耳為50%左右,巴西和美國(guó)大豆中截獲柱果蒼耳、蒺藜蒼耳、意大利蒼耳、蝟實(shí)蒼耳,美國(guó)、阿根廷、加拿大截獲歐洲蒼耳,僅美國(guó)截獲球果蒼耳、狹果蒼耳。
2.44種常見(jiàn)蒼耳屬(非中國(guó)種)的鑒定蒼耳屬于檢疫性雜草,其生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng),生長(zhǎng)量大,結(jié)實(shí)率高,刺果具鉤剌,易于人、畜傳播,種子或幼苗具微毒,對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)都有嚴(yán)重影響和危害。蒼耳屬的種類(lèi)主要有蒼耳(X.sibiricum)、刺蒼耳(X.spinosum)、偏基蒼耳(X.inaequilaterum)、蒙古蒼耳(X.mongolicum)、卵果蒼耳(X.oviforme)、平滑蒼耳(X.strumariumvar.glabratum)、意大利蒼耳(X.italicum)、密刺蒼耳(X.acerosum)、加拿大蒼耳(X.canadense)、賓州蒼耳(X.pensylvanicun)、南美蒼耳(X.cavanillesii)、蝟實(shí)蒼耳(X.echinatum)、蒺藜蒼耳(X.cenchroides)、柱果蒼耳(X.cylindricum)、西方蒼耳(X.occidentale)、北美蒼耳(X.chinense)、河岸蒼耳(X.riparium)、歐洲蒼耳(X.strumarium)、球果蒼耳(X.globosum)、沃氏蒼耳(X.wootonii)等二十幾種蒼耳。其中蒼耳(X.sibiricum)、刺蒼耳(X.spinosum)、偏基蒼耳(X.inaequilaterum)、蒙古蒼耳(X.mongolicum)為中國(guó)種,其他為非中國(guó)種。
蒼耳屬植株特征:1年生草本,粗壯。被糙伏毛,單葉互生,頭狀花序單性,雌雄同株;雄花序總苞片1~2層,披針形,包圍冠狀花,筒狀花淺裂,花藥離生,多數(shù)不結(jié)果實(shí)的兩性花;雌頭狀花序單生或密集于莖枝的下部,卵圓形,花序含2 花,外層總苞片披針形,分離,內(nèi)層總苞結(jié)合成囊狀,卵形,較大,果熟時(shí)變硬,頂端具喙,外面具鉤刺,2室,每室1 瘦果;瘦果無(wú)冠毛。蒼耳屬總苞的主要特征:總苞在果實(shí)成熟時(shí)變硬木質(zhì)化,無(wú)冠毛,先端具1~2個(gè)堅(jiān)硬的喙;總苞表面具堅(jiān)硬的刺或密生柔毛;總苞分為2室,每室1枚瘦果[10],不同種類(lèi)形態(tài)相差較大。
2.4.1北美蒼耳。刺果卵球形或紡錘形,漸變光滑,被等長(zhǎng)及相同的苞刺,深綠色或紅色。果體被稀疏短柔毛,具腺體,長(zhǎng)9~15 mm(稀見(jiàn)更長(zhǎng))(不含喙部),寬7~8 mm(均不含刺)。刺長(zhǎng)2~4 mm,從基部到刺端均勻變細(xì),除基部少量刺方向朝下生長(zhǎng)外,其余刺生長(zhǎng)方向均自然朝向喙部。喙挺直或呈弓形,下部被柔毛,頂端內(nèi)折具強(qiáng)壯的小鉤,長(zhǎng)3~6 mm,基部粗,頂端內(nèi)卷成鉤(圖2)。
圖2 北美蒼耳Fig.2 Xanthium chinense
2.4.2賓州蒼耳。刺果通常圓柱形,有時(shí)也狹圓柱形、長(zhǎng)圓形、卵狀紡錘形、卵球形,無(wú)毛或近無(wú)毛、或被短腺毛,長(zhǎng)10~20 mm(不含喙部),寬5~8 mm(不含苞刺)。苞刺強(qiáng)壯并疏松(偶見(jiàn)細(xì)弱并密集者),基部被腺體和稀疏柔毛,頂端具鉤,有時(shí)呈紫色,長(zhǎng)3~7 mm。喙纖細(xì)或增粗,下部被短腺毛,向頂端漸無(wú)毛并常內(nèi)彎,頂部具鉤,4~6 mm長(zhǎng)(圖3)。
圖3 賓州蒼耳Fig.3 Xanthium ensylvanicum
2.4.3西方蒼耳。刺果長(zhǎng)圓形,中部膨大并密被苞刺,近無(wú)毛(即被少量毛和稀疏腺體),兩端漸尖,長(zhǎng)16~20 mm(不含喙部),寬7~8 mm(不含苞刺),果體近黑色。苞刺強(qiáng)壯,挺直,頂端具鉤,無(wú)毛(極稀少或僅在基部被少量毛),長(zhǎng)短不一(2~5 mm)。喙極強(qiáng)壯,自基部至頂端漸變細(xì)且緩慢內(nèi)彎,頂部常具鉤,靠合生長(zhǎng),無(wú)毛或基部被硬糙毛,稍長(zhǎng)于苞刺或等長(zhǎng)(4~6 mm)(圖4)。
圖4 西方蒼耳Fig.4 Xanthium occidentale
2.4.4南美蒼耳。刺果卵球形,基部膨大,密生苞刺,被腺體和硬糙毛,長(zhǎng)18~24 mm(不含喙部),寬9~13 mm(不含苞刺),果體深褐色。苞刺強(qiáng)壯,鉆狀,挺直,頂端具鉤,自基部至中部(或超出中部)被腺體及長(zhǎng)毛,長(zhǎng)短不一(刺果基部苞刺較長(zhǎng),頂部較短),長(zhǎng)3.5~6.0 mm。喙強(qiáng)壯,粗鉆狀,中部略扁平,通常挺直,頂部具鉤(少見(jiàn)不具鉤),至中部被腺體及硬糙毛,常長(zhǎng)于苞刺(6~8 mm)(圖5)。
圖5 南美蒼耳Fig.5 Xanthium cavanillesii
2.4.5特征對(duì)比。在進(jìn)出口貨物中,蒼耳屬雜草一般以籽實(shí)的形態(tài)混雜于糧谷類(lèi)產(chǎn)品及其包裝物中,種類(lèi)繁多,近似種相似性較高,鑒定困難[11-12]。主要從形態(tài)學(xué),根據(jù)刺果、腺毛、表面刺的特征和喙的大小即形狀方面加以區(qū)別(表5)。
表5 4種蒼耳屬植物特征對(duì)比
(1)蒼耳屬植物的果實(shí)特征決定了其易于傳播,蒼耳屬植物已經(jīng)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等方面造成了危害,潛在的影響還可能擴(kuò)大,必須予以高度重視。
(2)把好國(guó)門(mén)第一關(guān),加強(qiáng)檢驗(yàn)檢疫一線人員培訓(xùn),結(jié)合各個(gè)國(guó)家蒼耳屬雜草籽的檢出情況,有的放矢,做好錨地檢驗(yàn)檢疫,對(duì)疫情做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理,把疫情拒于國(guó)門(mén)之外[13-14]。
(3)內(nèi)外結(jié)合,提高林業(yè)、農(nóng)業(yè)等單位人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì),向周邊群眾宣傳入侵植物防控要求;加強(qiáng)轄區(qū)內(nèi)的雜草監(jiān)測(cè)工作,特別是進(jìn)境糧食加工及儲(chǔ)存單位、港口、鐵路、公路沿途等重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)測(cè),完善反饋機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)蒼耳屬植物新分布居群,確??梢约皶r(shí)消滅疫情。對(duì)于近期入侵的蒼耳屬植物及早發(fā)現(xiàn),及時(shí)使用包括人工拔除等方式進(jìn)行處理,防止外來(lái)有害生物的傳播定殖。
(4)提高鑒定水平和能力,在進(jìn)出口貨物中,蒼耳屬雜草種類(lèi)繁多,近似種相似性較高,鑒定困難;且種子在運(yùn)輸過(guò)程中總苞表面堅(jiān)硬的刺以及密布的柔毛等重要鑒定特征會(huì)發(fā)生較大磨損,給形態(tài)學(xué)鑒定帶來(lái)很大的難度。因此,可以采用DNA條形碼技術(shù)建立穩(wěn)定且準(zhǔn)確的分子生物學(xué)分類(lèi)方法對(duì)近緣蒼耳屬雜草籽進(jìn)行鑒定分類(lèi)[15]。