邁士通除草劑對天然草地毒草黃花棘豆的防除效果及其植被的影響

打開文本圖片集

摘要：研究了邁士通除草劑對天然草地黃花棘豆的防除效果及對植被的影響。結果表明，邁士通250 mL/hm2的噴灑劑量即可達到對于黃花棘豆98.0%的防除效果。除黃花棘豆以外，邁士通的噴施也對草地其他植物產生影響;對單子葉植物的影響相對較小，施藥當年并不明顯影響禾本科和莎草科牧草的生長，甚至對株高和鮮重等有一定的增加作用;施藥第2年，禾本科和莎草科牧草的鮮重和株高呈下降趨勢。另外，對于釘柱委陵菜、蒲公英等一些雙子葉植物的生長有明顯的抑制作用;而對于其他植物，如二裂委陵菜、重齒葉風毛菊等的生長，則呈現低濃度促進而高濃度抑制的現象。試驗表明，隨邁士通噴施濃度的增加，草地植物多樣性和植被蓋度呈顯著降低趨勢。

關鍵詞：邁士通;防除效果;植物多樣性

中圖分類號：S 451.23;X17文獻標識碼：A文章編號：1009-5500（2015）03-0072-06

黃花棘豆（Oxytropis ochrocephala）為豆科棘豆屬多年生植物，分布在寧夏南部、甘肅南部和西部、青海東部和南部、四川西部及西藏東南部，生于山坡草地、陰坡草甸、高山草甸、林下、荒山、林間空地、沼澤地、河漫灘、干河谷階地以及山坡礫石草地等[1]。棘豆屬植物大多數種的飼用價值不大，且不少種類有毒[2，3]，其中，黃花棘豆即為草地的毒草之一，尤其在放牧過多地帶出現頻繁，其植株含有生物堿，在返青期、盛花期至青果期毒性最大，各類家畜采食后都可引起慢性積累中毒，以馬中毒最為嚴重[4，5]，牛、綿羊、山羊等亦能引起中毒[6，7]。在其分布區內，嚴重時可導致牲畜中毒死亡，影響家畜的繁殖和品種改良，同時也造成草地日趨退化，成為妨礙當地畜牧業發展的主要問題之一[8，9]。在青海的互助縣、湟中、門源等地，黃花棘豆的發生較為嚴重，影響草地的放牧和利用[8，10，11]。對于黃花棘豆的防除，也有采用草甘膦[12]、2，4-二氯苯乙酸、2甲-4氯及其鈉鹽等化學除草劑滅除的相關研究[1，4，8]。但是，這一類除草劑針對性相對較差、對于環境的影響也較大，大面積推廣應用可能造成環境問題。因此，探索有效且環境安全的毒害草防控藥劑成為當前的需要。

使用除草劑殺滅有害雜草對農業生產具有重要作用，并且除草劑使用對農區生物多樣性的研究開展較早[13-15]。但是在天然草地使用除草劑，不論其防除效果[16]，還是對于草地植被影響的相關研究都較少。邁士通為美國陶氏益農開發的環境污染小、家畜危害低，且對雙子葉雜草的防除有良好的效果[17]的除草劑。因此，進行邁士通防除黃花棘豆效果的試驗，探討邁士通的噴施對于天然草地植被的影響，以明確邁士通對黃花棘豆的防除效果和防除的針對性。

1材料和方法

1.1試驗區概況

試驗在青海省東部的門源縣皇城鄉天然放牧草地進行，地理位置N 36°37′46″，E 100°51′12″，該試驗區東部和北部與甘肅省相鄰，地處祁連山系東端，屬高原大陸性氣候，年均溫-5 ℃，年降水量518 mm，主要集中在6～8月，平均海拔3 400 m，土壤類型為高山草甸土。黃花棘豆在試驗區分布密度較大且分布均勻，15株（叢）/m2，株叢高度約20 cm，蓋度在15%～25%。草地植被總蓋度在90%以上，草層高度在15～20 cm。主要植物種類有：禾本科垂穗披堿草（Elymus nutans）、早熟禾屬（Poa spp.），豆科的黃花棘豆（Oxytropis ochrocephala）、黃芪屬（Astragalus spp.），莎草科的嵩草（Kobre siavidua）、青藏苔草（Carex moorcroftii），試驗地主要雜草有：蒲公英（Taraxacum mongolicum）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）、釘柱委陵菜（Potentilla saundersiana ）、重齒葉風毛菊（Saussurea katochaetoides）、白苞筋骨草（Ajuga lupulina）、乳白香青（Anaphalis lactea）、矮火絨草（Leontopodium nanum）、肉果草（Lancea tibetica）等植物。

1.2試驗設計

目標雜草為黃花棘豆，試驗地為青海省門源縣密度高且分布較均勻的高寒草地。試驗設3個處理，分別為清水對照、250.0 mL/hm2（有效成分60 g/hm2）處理組、375.0 mL/hm2（有效成分90 g/hm2）處理組。噴藥處理組面積各為0.67 hm2，分為3個處理小區，每個小區0.2 hm2，中間留有隔離區，清水對照組0.33 hm2，共計1.67 hm2。在黃花棘豆生長進入旺盛期（始花期）施藥。使用背負式、扇型噴頭噴霧器，藥液量為225 L/hm2。

1.3供試藥劑和施藥時間

供試試劑為21%邁士通SL試劑（有效成分為21%氯氨吡啶酸），由美國陶氏益農公司提供，農藥登記證號：PD20142270。施藥時間為2013年7月17日，施藥當天天氣晴朗、無明顯影響噴霧的刮風（施藥后24 h內沒有降水），采用背負式扇形噴頭噴霧器進行人工噴施。施藥處理小區按照濃度由低到高噴施，為確定小區位置和邊界，進行GPS定位并同時作好標記，以便于后期調查和取樣。

1.4調查內容和分析方法

試驗采用樣方調查法進行測定。每個施藥處理進行5點式取樣，每個樣點面積1 m×1 m，取樣數量為5個。每個樣方調查植物的種類及數量，測定其株高、密度、生殖枝數、蓋度以及鮮重。

1.4.1調查時間和次數

2013～2014年共進行4次的調查和測定，第1次調查：施藥24 h，目測黃花棘豆以及其他植物對藥劑的反應;第2次調查：噴藥后30 d進行黃花棘豆株防效調查，測定黃花棘豆的殘株數;

第3次調查：藥后45 d調查黃花棘豆的株數、鮮重以及禾本科和莎草科牧草的株數、株高、鮮重和生殖枝數量以及草地植被蓋度;

第4次調查：噴藥后第2年，草地大多數植物進入生長旺季（8月）時進行樣地的黃花棘豆、禾本科和莎草科牧草株高、數量和鮮重以及其他雜類草種類和草地植被蓋度的測定。

1.4.2多樣性分析

對于草地植物多樣性，采用辛普森多樣性指數（Simpson"s diversity Index）和香農-威納指數（Shannon-Wiener Index）進行分析。

D=1-∑Si=1pi2;

H=-∑Si=1（pi）（lnpi）

式中：D/H為群落的多樣性指數，S=物種數，Pi=樣品中屬于第i種的個體的比例，如樣品總個體數為N，第i種個體數為ni，則pi=ni/N。

1.5數據分析

數據顯著性分析采用SAS軟件，圖表的繪制采用Microsoft Excel 2007。

2結果與分析

2.1邁士通噴施對黃花棘豆的防除效果

21%邁士通的噴施對天然草地黃花棘豆植株有很好的防除效果。黃花棘豆樣地噴灑藥劑24 h后，便產生明顯的藥效，黃花棘豆植株開始受藥害影響而萎蔫。尤其是植株幼嫩的部分和生殖枝，出現不同程度的卷曲、萎蔫、倒伏。噴施30 d后的樣地調查表明：高劑量處理組，黃花棘豆地上植株全部枯死;在低濃度的處理組，黃花棘豆也都基本枯死，平均密度僅0.2株/m2;對照組黃花棘豆的平均密度為14.4±5.8株/m2。藥后45 d調查，高劑量處理組的黃花棘豆地上植株全部枯死;低濃度的處理組，黃花棘豆的平均鮮重僅0.7 g/m2;而對照組黃花棘豆的平均鮮重為146.3±25.1 g/m2。試驗第2年，不論是低劑量還是高劑量處理組，噴施過邁士通的天然草地都基本沒有黃花棘豆的發生（表1）。

兩年的試驗表明，邁士通作為一種新型除草劑對高寒天然草地黃花棘豆植株有很好的殺滅效果。相關的研究表明，采用草甘膦[12]、2，4-D丁酯及其銨鹽和鈉鹽[4，8]、2甲-4氯及其鈉鹽[1，18]等除草劑也都對黃花棘

豆有很好的防除效果。劉海原[8]采用2，4-D丁醋乳油進行黃花棘豆滅除試驗表明，防除當年有一定效果，但第2年復發較多，不繼續用藥會繼續繁衍。而對于邁士通，噴灑濃度為250 mL/hm2時即可以達到98%以上的防除效果，且不造成次年黃花棘豆的復發。邁士通作為一種家畜低危害、殘留低、對環境無明顯危害的農藥，對于控制黃花棘豆高發的草地有較好的防除效果，且在施藥的第2年黃花棘豆基本不會復發。但是，黃花棘豆依靠種子進行有性擴繁和傳播，且種子壽命較長[19]，對于是否影響其再次發生還需要進一步的研究和探討。

2.2邁士通對單子葉植物的影響

21%邁士通對于單子葉植物（禾本科和莎草科）的生長和生殖存在一定的影響。施藥30 d后樣地調查表明，禾本科和莎草科牧草都可以正常生長。邁士通噴施當年，禾本科和莎草科牧草的株高都有所增加，但是和對照組無明顯的差異。噴施第2年，禾草的株高隨噴施濃度增加而降低，但也無顯著差異;嵩草類的株高在低濃度處理組與對照區有明顯增加（P<0.05），而更高濃度降低其株高，但和對照組間無顯著差別（表2）。

施藥后45 d樣地調查表明，低濃度處理組和高濃度處理組單子葉植物的鮮重都高于對照組;而且，低濃度處理組其鮮重要略高于高濃度組，但是處理間無顯著的差異。試驗第2年，各處理組單子葉植物鮮重呈現極顯著的降低（P<0.01）（圖1）。此外，禾草的生殖枝數也是250 mL/hm2處理最高，和375 mL/hm2處理組沒有顯著差別而顯著高于對照組（P<0.05）;但是，單位重量下禾草的生殖枝數沒有顯著變化（平均0.318枝/g）。

黃花棘豆因其適口性差、有毒，且生長迅速、葉面積大而與優良牧草形成競爭，使得優良牧草的生長受到抑制，導致天然草地植物群落主要植物種的優勢地位發生變化[4，19]。黃花棘豆滅除后，減少了植物種間的競爭，給禾本科和莎草科等耐受除草劑的牧草提供了生長空間。因此，施藥當年，禾草和嵩草的株高、產

草地植物多樣性是群落穩定性的重要指標，多樣性豐富則群落相對更為穩定。邁士通SL的噴灑可以滅除黃花棘豆，但也造成了天然草地植物多樣性的下降，Litt 等[21]對美國東南部松林的研究表明，除草劑的使用使得松林低于1.4 m高度的木本和草本植被豐富度大大減少。對于青藏高原的高寒草地，主要是低矮的植物種類，生態系統也較為脆弱，一旦受到破壞將很難得以恢復。因此，在使用除草劑進行毒害草防除時需要謹慎，以免造成脆弱生態系統的破壞。

3小結

（1）邁士通對黃花棘豆有很好的防除效果，當噴灑劑量為250 mL/hm2時即可以有效防除，株防效和鮮重防效分別為98.6%和99.6%;高濃度（375 mL/hm2）時達到100%的防除效果。

（2）噴施邁士通對天然草地單子葉植物禾本科和莎草科生長生殖抑制效應相對較小，甚至在施藥當年有一定的促進作用;而對于一些雙子葉植物呈現或抑制或促進的效應，存在不同植物種類間的差異。

（3）邁士通的噴灑造成天然草地植被蓋度和植物多樣性的降低，不利于草地生態系統的穩定和維持。

相比較低濃度（250 mL/hm2），高濃度（375 mL/hm2）的藥劑噴灑不僅對天然草地優良牧草的生殖生長有抑制的狀況，也明顯影響草地一些闊葉類植物的生長，這可能不利于草地的穩定和可持續生產。因此，實際應用中不建議使用高濃度藥劑噴灑，低濃度劑量（250 mL/hm2）噴施即可以達到防除效果。但是，在推廣應用方面還需要加強農藥噴施后對草地生態系統的研究，以免造成對脆弱生態系統不可恢復的破壞。

參考文獻：

[1]郭思加，邵生榮.寧夏南部山區草場主要毒草黃花棘豆及其防除的調查研究[J].寧夏農林科技，1981（1）：19-27.

[2]席琳喬，馬麗萍.草地毒草棘豆的研究現狀及進展[J].草原與草坪，2003（3）：19-22.

[3]王保海，次仁多吉，王敬龍，等.西藏瘋草研究進展[J].草原與草坪，2009（4）：81-86.

[4]王生畔.青海省互助縣草地毒草黃花棘豆的危害及其防治[J].畜牧與飼料科學，2011，32（2）：22-24.

[5]鄧建梅.天祝天然草地主要有毒植物資源調查及黃花棘豆化感作用研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2009.

[6]王凱.黃花棘豆對山羊的毒性研究[J].畜牧獸醫學報，1990，21（1）：80-86.

[7]李俊年.黃花棘豆對藏系綿羊食物消化率的作用[J].中國畜牧雜志，2002，38（3）：33-34.

[8]劉海原.青海省黃花棘豆的分布、生物學特性及危害[J].青海畜牧獸醫雜志，1989（3）：31-34.

[9]李翔.天然草地有毒植物黃花棘豆化感作用機理研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2011.

[10]侯秀敏.青海天然草地主要毒草現狀及防除對策[J].青海畜牧獸醫雜志，2001，31（2）：30-31.

[11]莫重輝，沈明華，馬雙清，等.青貯黃花棘豆對羊的毒性試驗[J].畜牧與獸醫，2013，45（8）：92-94.

[12]吳成宏.應用草甘膦滅除結果期黃花棘豆試驗[J].青海畜牧獸醫雜志，1992，22（1）：47-49.

[13]Boutin C，Jobin B，Des G J L.Modifications of field margins and other habitats in agricultural areas of Quebec，Canada，and effects on plants and birds.In：Field Margins-Integrating Agriculture and Conservation[J].British Crop Protection Council Conf.Monog r，1994，58：139-144.

[14]郭水良，趙鐵橋.除草劑對雜草微觀進化及多樣性的影響[J].生物多樣性，1997，5（4）：301-306.

[15]吳春華，陳欣.農藥對農區生物多樣性的影響[J].應用生態學報，2004，15（2）：341-344.

[16]李林霞，馬志貴，于紅妍，等.邁士通防除黃花棘豆的藥效試驗[J].畜牧與飼料科學，2014，35（7-8）：58-59.

[17]于紅妍，唐俊偉，張明，等.邁士通防除草地黃帚橐吾的研究[J].青海草業，2014，23（3）：7-9.

[18]李建科，楊具田，唐正軒.黃花棘豆化學防除的研究[J].中國草原，1988（3）：8-11.

[19]王生耀，王堃，拉旦.土壤種子庫中棘豆屬種子的密度，壽命和活力測定[J].草原與草坪，2008（6）：50-53.

[20]陶燕鐸，景增春，樊乃昌.高寒草甸草場雜草防除及其對高原盼鼠種群密度的影響[J].中國草地，1991（5）：50-53.

[21]Litt A R，Herring B J，Provencher L.Herbicide effects on ground-layer vegetation in southern pinelands，USA：Review[J].Natural Areas Journal（Nat Areas J），2001，21（2）：177-188.

Control efficiency of Forefront on Oxytropis

ochrocephala and its influence on

rangeland vegetation

CHEN Chao1，2，WANG Qing-hai1，2，MO Chong-hui3，WU Ju-ying1，2

（1.Beijing Research and Development Center for Prataculture and Environment，Beijing 100097，China;

2.Key Laboratory of Urban Agriculture（North），Ministry of Agriculture，Beijing 100097，China;

3.College of Agriculture and Animal Husbandry，Qinghai University，Xining 810016，China）

Abstract：The control efficiency of Forefront on yellowhair crazyweed（Oxytropis ochrocephala） and the influence on rangeland was studied by spraying application.The results showed that Forefront had a good inhibition effect to yellowhair crazyweed with concentration of 250 mL/ha and the the control effect reached 98.0%.Forefront also showed impact on other plants and its impact on plants of gramineae and cyperaceae was less，even presented promotion on plant height and fresh weight in the first year.While in the second year，the fresh weight and plant height decreased with herbicide concentration.For dicotyledonous plants，such as Taraxacum mongolicum and Potentilla saundersiana，the inhibition was obvious.But for other plants，such as Potentilla bifurca and Saussurea katochaetoides，the growth was promoted under low concentration and inhibited under high concentration.Moreover，the coverage and biodiversity of rangeland significantly reduced with the increasing of spraying concentration.

Key words：Forefront;control effect;biodiversity