CN102823466A - 一种向日葵替代控制少花蒺藜草的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种替代控制少花蒺藜草的方法，所述方法采用向日葵对少花蒺藜草进行生物替代。该方法对少花蒺藜草具有显著的控制效果，可使其发生密度降低40％～80％、株高降低57.2％～71.7％、分蘖数减少70.9％～100％、颖果数减少87.4％～100％、生物量降低89.2％～98.9％；向日葵种植成本极低，且种植方法简单，易操作，相比物理防治和化学防治，可大量降低人力物力财力的投入；向日葵对环境、人类以及其他有益物种不会造成任何危害，可避免化学防治对人类健康和非靶标物种产生的威胁；向日葵是一种重要的油料作物和经济作物，在控制少花蒺藜草的同时又能够实现较高的经济价值。

Description

一种向日葵替代控制少花蒺藜草的方法

技术领域

本发明涉及生物替代技术领域，尤其是一种少花蒺藜草的生物替代控制方法。

背景技术

当前，生物入侵已成为全球性的环境问题。外来生物入侵不仅仅是造成农林牧副渔业、旅游业等的经济损失，还能造成以下危害：对特定的生态系统的结构、功能及生态环境产生严重的干扰与危害；影响生物区系，使多种本地物种面临生存威胁，陷入灭绝境地，加速了生物多样性的丧失和物种的灭绝；外来入侵生物通过压制或排挤本地物种的方式能够改变食物链或食物网络组成及结构，特别是外来杂草，往往会在入侵地导致植物区系的多样性变得非常单一，并破坏可耕地；外来入侵生物还可能以多种方式威胁人类的身体健康。

目前，我国已明的记录在案的外来入侵生物有427种，其中：植物病原微生物55种(真菌30种、细菌6种、痫毒10种、线虫9种)；植物244种(水生植物18种、陆生226种)；动物128种(包括无脊椎动物、两栖爬行类、鱼类、哺乳类等)。其中，外来入侵植物的种类占全部外来入侵生物的半数以上，是外来生物入侵的“主力军”。对我国的种植业、畜牧业、水产养殖、旅游业、生态环境(包括水环境)、生物多样性等多个方面造成了严重的影响。

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)为禾本科蒺藜草属一年生或多年生草本植物，原产热带美洲。20世纪40年代在我国被发现，目前在我国主要分布于辽宁(朝阳、锦州、铁岭、沈阳)、内蒙古(赤峰、通辽)、吉林(双辽)等地。主要入侵危害牧场、农田、林地和果园。少花蒺藜草在我国一般5月上中旬出苗，6月20日左右抽茎分蘖，7月20日左右抽穗，8月5日左右开花结实。少花蒺藜草入侵农田，造成作物减产，引起草场品质下降，优良牧草产量降低。由于其生长快、繁殖迅速，在生态脆弱的草场上非常容易形成单一的群落，因此可导致入侵地生物多样性的丧失。少花蒺藜草成熟时形成的带硬刺的刺苞，能直接伤害牲畜，从羊身上刮掉腹毛和腿毛，降低产毛量，并导致羊群不同程度地发生乳腺炎、阴囊炎、蹄夹炎等痫症；羊取食其刺苞容易刺伤口腔，引发溃疡，或刺破肠胃黏膜形成草结，影响正常的消化吸收功能，严重时可造成肠胃穿孔引起死亡。此外，少花蒺藜草成熟的刺苞也给农牧民的生产、生活和出行带来了不便，刺苞经常在农牧民进行农事操作时刺伤人的皮肤，引起红肿、瘙痒；成熟刺苞甚至能扎破自行车、摩托车的轮胎，造成交通事故。

目前治理少花蒺藜草的主要方法包括：1.人工拔除或铲除。此方法耗费人力物力巨大，效率低，对于大面积发生、危害严重的区域适用性较差；在草场中分散发生时，人工拔除或铲除更为费时费力。此外，少花蒺藜草的坚硬刺苞也很容易对农牧民造成伤害。2化学防治。化学防治对成熟刺苞效果差，不能根除少花蒺藜草，并且对人类健康和非靶标物种来说都有太多的威胁，需格外小心对牧草或作物的药害。此外，化学防治的成本也比较高。因此，不论是人工除草还是药剂防治，都需要耗费大量的人力物力财力，且难以达到理想的防治效果。

“生物替代法”是指通过种植一种或多种植物，使同一生长环境中的另外一种或多种植物的生长发育受到抑制，从而使所述“一种或多种植物”在所述同一生长环境中替代了所述“另外一种或多种植物”的方法，这种生物替代法属于针对被替代植物的一种生物防治方法。生物替代控制通常选用竞争力强且具有一定经济价值、生态价值或景观价值的本土植物，在替代控制被替代植物的同时，能够获得一定的经济效益、生态效益或景观效益。

我国研究人员针对紫茎泽兰、互花米草、黄顶菊、空心莲子草、飞机草、薇甘菊等在国内危害严重的外来入侵植物，开发了一批利用具有较强竞争性的本土植物进行替代控制的方法，在一定条件下能够控制这些外来入侵植物的发生和危害(南京大学.一种生物替代控制外来种互花米草的方法：中国，200510094602.9[P].2006-03-08；中国林业科学研究院热带林业研究所.运用无瓣海桑控制互花米草入侵及恢复红树林生态的方法：中国，ZL200810026871.5[P].2011-11-09；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所.利用向日葵和多年生黑麦草组合替代黄顶菊的方法：中国，200910265408.0[P].2010-06-23；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所.利用籽粒苋替代黄顶菊的方法：中国，ZL200910265407.6[P].2011-08-10；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所.利用向日葵和紫花苜蓿组合替代黄顶菊的方法：中国，200910249678.2[P].2010-11-03；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所.利用紫花苜蓿替代黄顶菊的方法：中国，ZL200910249679.7[P].2011-06-08；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所.利用紫穗槐替代控制黄顶菊的方法：中国，201010558867.0[P].2011-06-15；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所.利用沙打旺替代控制黄顶菊的方法中国，ZL201010558869.X[P].2012-04-25；农业部环境保护科研监测所.一种采用生态替代控制黄顶菊入侵的方法：中国，ZL201010031325.8[P].2012-02-08；农业部环境保护科研监测所.一种采用本地种控制黄顶菊入侵的方法：中国，ZL201010031324.3[P].2012-02-08；中国科学院植物研究所.一种治理紫茎泽兰入侵及控制其蔓延的方法：中国，ZL200410048094.6[P].2009-07-15；中国科学院植物研究所.一种防止和/或遏制紫茎泽兰入侵生态系统的方法：中国，ZL200610067124.7[P].2008-06-25；广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所.一种控制和预防飞机草入侵的方法：中国，201110202909.1[P].2012-04-11；华东师范大学.一种控制空心莲子草生长的方法：中国，ZL201010547002.4[P].2011-05-25；中山大学，广东内伶仃福田国家级自然保护区管理局.一种完全遏制恶性杂草薇甘菊新个体生长的方法：中国，ZL200510033305.3[P].2012-07-04.)。

研究开发替代控制少花蒺藜草的技术方法，对于遏制少花蒺藜草在我国的发生和蔓延，降低发生区农业、畜牧业经济损失，减轻对生态环境和农牧民生产生活的影响，都具有重要的意义。

经过检索，目前还没有替代控制少花蒺藜草的相关专利和报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种生物替代方法来控制少花蒺藜草的发生和危害，本发明的技术方案如下：

1、一种替代控制少花蒺藜草的方法，其特征在于，所述方法采用向日葵来对少花蒺藜草进行生物替代。

2、如技术方案1所述的生物替代方法，其中，所述向日葵采用播种方式种植。

3、如技术方案1～2所述的生物替代方法，其中，所述向日葵采用穴播的方式种植。

4、如技术方案1～3所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在每穴中的播种量为2～3粒。

5、如技术方案1～4所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播种穴距为30cm～40cm。

6、如技术方案1～5所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播种行距为40cm～60cm。

7、如技术方案1～6所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播种深度为1cm～3cm。

8、如技术方案1～7所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在4月中下旬至5月底的自然播种期内播种。

9、如技术方案1～8所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在幼苗长出1对真叶时间苗，长出2对真叶时定苗，每穴保留一株壮苗。

10、如技术方案1～9所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在田间管理过程中不采取任何除草措施。

本发明提供的控制少花蒺藜草的生物替代方法具有以下优点：1.该方法可使少花蒺藜草的发生密度降低40％～80％、株高降低57.2％～71.7％、分蘖数减少70.9％～100％、颖果(刺果)数减少87.4％～100％、生物量减少89.2％～98.9％，对外来入侵植物少花蒺藜草的控制作用显著。2.向日葵在我国具有悠久的栽培历史和广泛的种植区域，华北、东北、西北地区是我国向日葵的主要种植区，全面覆盖了少花蒺藜草在我国的分布区，可以说在我国，少花蒺藜草能生长的地方，均能种植向日葵，因此，采用向日葵对少花蒺藜草进行生物替代控制，生长环境适宜，种植成本极低。3.向日葵的种植方法简单，易操作，可免除物理防治消耗的大量人力物力。4.向日葵是一种常见栽培作物，对环境、人类以及其他有益物种不会造成任何危害，用以替代控制少花蒺藜草，可避免化学防治对人类健康和非靶标物种产生的威胁。5.向日葵是一种重要的油料作物和经济作物，在控制少花蒺藜草发生和危害的同时又能够实现较高的经济价值。

具体实施方式

如前文所述，本发明提供了一种控制少花蒺藜草的生物替代方法，所述方法采用向日葵来对少花蒺藜草进行生物替代。

向日葵植株高大，株高一般为1m～3m，根系发达，相对于少花蒺藜草30cm～100cm的植株高度具有明显的竞争优势，并且在自然条件下，向日葵苗期的生长速度比少花蒺藜草苗期的生长速度快，可以在少花蒺藜草苗期就形成强大的郁闭度，挤占少花蒺藜草的生长空间，与少花蒺藜草争夺光照、水分和养分，从而抑制少花蒺藜草的生长。

向日葵的种植方法一般利用播种方法进行，本发明提供的方法对向日葵的播种方式没有特别的限制，可以采用穴播或机播的方式，但是从避免后期对向日葵进行人工管理、尽可能在自然条件下增强控制少花蒺藜草生长的效果、提高向日葵的经济效益等方面综合考虑，采用穴播方式种植向日葵。

本发明提供的方法对向日葵播种的具体时间没有特别限制，即在自然播种期播种。根据当地生产实际以及当年的气候条件，只要气候条件适宜向日葵出苗生长即可。例如，西北地区向日葵的适宜播种时间在4月中下旬至5月中旬，华北地区和东北地区在5月。少花蒺藜草的出苗时间一般为5月上中旬，与向日葵的苗期重叠或相近，由于少花蒺藜草苗期生长缓慢，向日葵一般可在少花蒺藜草苗期即形成一定的郁闭度，挤占少花蒺藜草的生长空间，充分与少花蒺藜草争夺光照、水分和养分，从而形成对少花蒺藜草生长的抑制。

在穴播向日葵的情况下，本发明提供的方法对播种的穴距(后期的株距)没有特别的限制。但是，从更充分抑制少花蒺藜草生长、提高向日葵的经济效益、便于向日葵的收获等方面考虑，播种穴距30cm～40cm较为适宜，如可以为30cm、32cm、34cm、36cm、38cm或40cm。如果穴距过大，则可能不利于对少花蒺藜草的抑制作用，且种植向日葵的经济效益会降低；如果穴距过小，则可能不利于向日葵自身的生长。同理，播种行距40cm～60cm较为适宜，如可以为40cm、45cm、50cm、55cm或60cm。

向日葵的播种深度一般为1cm～3cm，如可以为1cm、1.5cm、2cm、2.5cm或3cm。如果播种深度过深，则可能不利于向日葵的出苗；如果播种深度过浅，则可能不利于向日葵根系的固定，从而影响向日葵的后期生长。

出苗后及时进行查苗补苗，在幼苗长出1对真叶时间苗，长出2对真叶时定苗，定苗的株距即播种时的穴距，定苗时每穴留1株壮苗。苗期虫害重的情况下可适当推迟1对真叶的时间进行。

对于后期的田间管理，本发明没有特别限定，采用常规的病虫害防治、追肥、灌溉、收获等田间管理方法即可。

除非另有说明，否则本文所述及的数值范围包括端值以及两端值(即上限和下限)之间的任意值。

下文将通过实施例对本发明作进一步的说明。这些实施例仅作说明之用，不应解释为对本发明范围的限制；本发明所属技术领域的技术人员可以根据本发明所公开的内容，对所述实施例进行各种修改或调整，但由此得到的没有偏离本发明的实质的技术方案，仍然落在所附权利要求书要求保护的范围之内。

实施例

实施例1

选取有少花蒺藜草生长的区域，随机划定5m×5m的试验小区，设5个重复。采用穴播的方式在试验小区内种植向日葵，播种日期5月8日，播种量为每穴2粒，播种穴距为30cm，行距为40cm，播种深度为1cm。出苗后向日葵长出1对真叶时进行间苗，长出2对真叶时进行定苗，每穴保留一株壮苗。采用常规的田间管理措施，不进行除草。少花蒺藜草刺苞成熟时，测量并计算株数、株高、分蘖数、颖果(刺果)数、生物量等生长指标。

实施例

采用与实施例1相同的方式实施，与实施例1的不同之处见表1。

对比例1

不播种向日葵。采用与实施例1相同的方式，对自然生长的少花蒺藜草划定小区、设置重复和测量指标。

测量和计算各实施例和对比例中少花蒺藜草的各项生长指标，结果如表2所示。

表1各实施例中向日葵的播种指标

实施例	播种日期	穴距(cm)	行距(cm)	播种量(粒/穴)	播深(cm)
						实施例1	5月8日	30	40	2	1
实施例2	5月9日	32	45	3	1.5
						实施例3	5月10日	34	50	2	2
实施例4	5月8日	36	55	3	2.5
						实施例5	5月9日	38	60	2	3
实施例6	5月10日	40	40	3	1
						实施例7	5月8日	30	45	2	1.5
实施例8	5月9日	32	50	3	2
						实施例9	5月10日	34	55	2	2.5
实施例10	5月8日	36	60	3	3

(续表1)

实施例	播种日期	穴距(cm)	行距(cm)	播种量(粒/穴)	播深(cm)
						实施例11	5月9日	38	40	2	1
实施例12	5月10日	30	45	3	1.5
						实施例13	5月8日	32	50	2	2
实施例14	5月9日	34	55	3	2.5
						实施例15	5月10日	40	60	2	3

表2各实施例中少花蒺藜草的各项生长指标

注：平均单株生物量指各实施例中少花蒺藜草地上部分草株生物量的平均值。

少花蒺藜草各指标的测量和计算方法如下：

株数：测量每个小区内的少花蒺藜草株数。

单株株高(绝对)：每个小区5点取样，每点取4株；用最小刻度为1mm的卷尺，自地面量至最长枝条穗顶端的拉直距离，即为株高。

单株分蘖数：每个小区5点取样，每点取4株；每株少花蒺藜草从地下根部直接形成的枝条数目以及侧枝数目总和，即为其总分蘖数。

单株颖果(刺果)数：每个小区5点取样，每点取4株；测定每株少花蒺藜草所形成的颖果的数量。

单株生物量：每个小区5点取样，每点取4株；取少花蒺藜草的地上部分，用烘箱在104℃杀青15分钟后，在80℃烘干至恒重；在电子天平上称量其干重，即为单株生物量。

从表2可以看出，本发明提供的通过种植向日葵控制少花蒺藜草的方法，具有显著的控制效果，可降低少花蒺藜草的发生密度40％～80％，降低平均株高57.2％～71.7％，减少平均单株分蘖数70.9％～100％、减少平均单株颖果数87.4％～100％、降低平均单株生物量89.2％～98.9％。而且，随着向日葵种植密度的增大，少花蒺藜草的发生密度、平均株高、平均分蘖数、平均颖果数、平均单株生物量等指标均有减小的趋势。

Claims (10)

1.一种替代控制少花蒺藜草的方法，其特征在于，所述方法采用向日葵(Helianthus annuus)来对少花蒺藜草进行生物替代。

2.如权利要求1所述的生物替代方法，其中，所述向日葵采用播种方式种植。

3.如权利要求1～2所述的生物替代方法，其中，所述向日葵采用穴播的方式种植。

4.如权利要求1～3所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在每穴中的播种量为2～3粒。

5.如权利要求1～4所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播种穴距为30cm～40cm。

6.如权利要求1～5所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播种行距为40cm～60cm。

7.如权利要求1～6所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播种深度为1cm～3cm。

8.如权利要求1～7所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在4月中下旬至5月底的自然播种期内播种。

9.如权利要求1～8所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在幼苗长出1对真叶时间苗，长出2对真叶时定苗，每穴保留一株壮苗。

10.如权利要求1～9所述的生物替代方法，其中，所述向日葵在田间管理过程中不采取任何除草措施。