陸阿飛
(青海省草原總站,青海 西寧 810016)
草 業(yè)科 學(xué)
棘豆屬有毒植物對(duì)三江源區(qū)玉樹(shù)州草地的危害及防治措施
陸阿飛
(青海省草原總站,青海 西寧 810016)
通過(guò)介紹棘豆屬植物在三江源區(qū)玉樹(shù)州的分布及危害,提出相應(yīng)的治理對(duì)策和對(duì)有毒棘豆屬植物的充分利用,為防止草地退化提供了一定的理論依據(jù)。
玉樹(shù)州;棘豆屬植物;危害;防治
玉樹(shù)藏族自治州地處青藏高原腹地,并位于青海省西南部,是長(zhǎng)江、黃河和瀾滄江的發(fā)源地,素有“中華水塔、江河之源”的美譽(yù),是江河源的核心區(qū),這里江河縱橫,湖泊眾多,因而形成了高寒草甸、高寒草原、濕地以及森林等生態(tài)系統(tǒng)[1,2]。然而,由于長(zhǎng)期不合理的土地利用,以高寒草甸和高寒草原為主的自然植被出現(xiàn)了大面積的退化、沙化及鼠蟲(chóng)害現(xiàn)象,嚴(yán)重地危害了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),甚至威脅到江河流域的生態(tài)安全[3,4]。全州土地面積26.7萬(wàn)km2,占青海省土地總面積的37.2%。境內(nèi)有可利用草地1133萬(wàn)hm2,分別占全州土地和草地總面積的43.63%和74.94%。平均海拔達(dá)4000m以上,年平均氣溫為-8℃,“只有冷暖之別、無(wú)四季之分”,無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期,是典型的高原大陸性氣候。因此,研究棘豆屬有毒植物對(duì)玉樹(shù)州草地退化的危害及防治有著重要意義。
棘豆屬植物是屬三大被子植物科之一的豆科(legumi-nosae)。多年生草本,半灌木或灌木。全世界有300余種,主要分布在北半球[5]。我國(guó)主要分布于西北、華北、東北、西南等地,約有80余種,沙區(qū)有11種,藏區(qū)40余種[6]。棘豆屬植物中許多種有毒性,牲畜采食后往往引起中毒乃至死亡,給畜牧業(yè)造成極大損失,關(guān)于其毒性成分及中毒機(jī)理,至今尚未明確[7]。青海省有毒棘豆主要分布于海南州、海北州、黃南州、玉樹(shù)州、海西州、海東地區(qū)的30個(gè)縣和西寧市,有毒棘豆分布面積達(dá)221.586萬(wàn)hm2,占全省草場(chǎng)可利用面積的6.62%,明顯高于全國(guó)的分布強(qiáng)度,玉樹(shù)州有毒棘豆面積分布達(dá)97.160萬(wàn)hm2[8-11]。
2.1 有毒棘豆屬植物的毒性成分
國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)棘豆屬植物毒性成分進(jìn)行了深入研究, 發(fā)現(xiàn)棘豆的種和變種不同, 其毒性不一樣, 但基本的有毒成分為瘋草毒素。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為瘋草毒素屬生物堿, 按照其結(jié)構(gòu)特征可分為兩類(lèi):吲哚里西啶生物堿類(lèi),代表性生物堿為苦馬豆素和氧化氮苦馬豆素;喹諾里西陡生物堿類(lèi),代表性生物堿為臭豆堿、黃華堿、N-甲基野靛堿和鷹爪豆堿等[12-15]。孟協(xié)中通過(guò)鑒定甘肅棘豆的有毒生物堿成分, 證實(shí)了甘肅棘豆中含有類(lèi)同于黃花棘豆、小花棘豆的毒性生物堿成分[16]。趙寶玉等研究了青海、甘肅棘豆的有毒生物堿成分,從中提取到有毒的C、D組分,C組分對(duì)α-甘露糖苷酶有強(qiáng)烈的抑制作用,對(duì)小鼠有很強(qiáng)的毒性。而D組分雖對(duì)山羊血清α-甘露糖苷酶有明顯抑制作用,但對(duì)小鼠僅有輕微毒性, 而無(wú)致死性。經(jīng)過(guò)分析后認(rèn)為, 苦馬豆素仍是甘肅棘豆的主要有毒成分, 是引起家畜中毒的主要因素[17]。
2.2 有毒棘豆屬植物對(duì)草地的危害
棘豆的大量發(fā)生不僅侵占了大量?jī)?yōu)質(zhì)牧草地,還使得家畜誤食后中毒甚至死亡,給草地生態(tài)和畜牧業(yè)帶來(lái)巨大危害。
2.2.1 減少草地植物多樣性
棘豆屬植物根系發(fā)達(dá),繁殖能力強(qiáng),而且具有很強(qiáng)的抗寒、抗旱、抗病害能力,生長(zhǎng)旺盛并能強(qiáng)烈抑制其他植物的生長(zhǎng),容易形成優(yōu)勢(shì)群落。尤其是在棘豆發(fā)生嚴(yán)重地區(qū),棘豆常呈片狀集中分布,使草地植物成分簡(jiǎn)化,草地生物多樣性減少,造成植物群落抗逆性下降,從而使抵御外界驟變能力變差。
2.2.2 加速草地退化
棘豆屬植物大多葉叢茂密,葉層覆蓋度大,不但與優(yōu)良牧草爭(zhēng)地,降低草地質(zhì)量,而且與優(yōu)良牧草爭(zhēng)奪土壤中的養(yǎng)分、水分和陽(yáng)光等,使得優(yōu)良牧草逐年退化,而棘豆屬植物生長(zhǎng)則愈加旺盛。嚴(yán)重破壞了草地生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)了水土流失和蟲(chóng)鼠害的發(fā)生,使草場(chǎng)嚴(yán)重退化,從而形成了惡性循環(huán)。
2.2.3 降低草場(chǎng)利用率
由于棘豆對(duì)家畜的毒害作用,使棘豆生長(zhǎng)的草地不能得以利用,從而降低了草地生產(chǎn)率和利用率。在一些棘豆重度危害區(qū),由于連年造成牲畜中毒,牧民不敢將牲畜在此草場(chǎng)上放牧,因而使這些草場(chǎng)得不到利用,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。僅青海省海北州避牧草場(chǎng)面積達(dá)3×104hm2,按0.68hm2草場(chǎng)養(yǎng)1只羊計(jì)算,1年少養(yǎng)羊4.39×104只。
3.1 人工挖除
采取人工挖除有毒棘豆,建立牧場(chǎng),雖然是比較有效的辦法,但將其根莖處切斷后,由于補(bǔ)償作用,在根莖下5cm處仍可萌芽。因此,人工挖除小花棘豆需要達(dá)到地表下10cm左右才可根除,操作過(guò)程中難度大,費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力。為防止有毒棘豆的蔓延,在小花棘豆分布稀疏的草地中,使用人工挖除的方法,可達(dá)到理想的防除效果。
3.2 化學(xué)防除
在目前棘豆大量繁殖、危害很大的情況下,化學(xué)防除是一種見(jiàn)效快的滅除方法,一般在棘豆面積大、危害大時(shí)采用。大力推廣使用青海省海北州畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究所已試驗(yàn)成功的對(duì)青海省草場(chǎng)普遍有效的2,4-D丁脂、草甘膦(Glyphosate)和施它隆(Seatne)除草劑。從研究和使用情況看,防除棘豆的除草劑多為2,4-D丁酯乳油、2甲4氯、施它隆、T-101、G-520、草甘膦、毒莠定、百草敵、3,6-二氯-2-呲啶羧酸、3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸等[18]。最佳濃度因時(shí)、因地而異,最佳防除時(shí)期多在開(kāi)花前期,防治方法以人工或飛機(jī)噴霧為主,也有灌根的。化學(xué)防除具有高效、速效和使用方便等特點(diǎn),但在防除棘豆的同時(shí)不可避免地將部分優(yōu)質(zhì)牧草殺死或抑制。
3.3 生物防治
生物防治是利用生物之間相互制約關(guān)系來(lái)抑制其生長(zhǎng),郭映義等[19]利用非感性家畜牦牛在棘豆含毒量低的生長(zhǎng)階段適時(shí)適度放牧和踐踏,以防止棘豆的再生,同時(shí)可以充分利用草場(chǎng)。阿翰林等[20]在對(duì)青海海北州天然草地棘豆天敵病害的初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),青海海北州草地分布的8種棘豆中有4種發(fā)生了黃銹斑病害,其中急彎棘豆、甘肅棘豆、黃花棘豆及黑萼棘豆的發(fā)病率分別為74%、33%、28%、11%。并且一旦侵染,全株叢發(fā)病,整株叢極易枯萎死亡,根部也隨之腐爛,不過(guò)其危害性不明。因此,需慎重研究該病菌對(duì)其他牧草或作物有無(wú)傳播性及危害。
3.4 合理放牧
維持草原生態(tài)平衡是草地資源持續(xù)利用和畜牧業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。青海省草地畜牧業(yè)仍然處于靠天養(yǎng)畜的局面,因長(zhǎng)期超載放牧, 植被遭到嚴(yán)重踐踏。同時(shí)牲畜擇食優(yōu)質(zhì)牧草, 從而使草地退化和土地沙漠化日益嚴(yán)重,也助長(zhǎng)了毒草和雜草的生長(zhǎng)和繁衍。據(jù)調(diào)查, 凡過(guò)度放牧的草場(chǎng), 有毒棘豆的分布強(qiáng)度較大, 優(yōu)良牧草的種類(lèi)和數(shù)量越少。因此,維持草原生態(tài)平衡, 合理放牧和利用草場(chǎng)資源,對(duì)遏制草場(chǎng)有毒棘豆的蔓延十分重要。
3.5 對(duì)有毒棘豆屬植物進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用
絕大多數(shù)棘豆屬植物分布廣,且耐干旱、貧瘠、根系發(fā)達(dá),適合荒漠化草原、沙漠地區(qū)生長(zhǎng),并有防風(fēng)固沙的功效,棘豆雖然有毒,但它營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。據(jù)王凱[21]對(duì)青海省甘肅棘豆、黃花棘豆、寬苞棘豆、急彎棘豆等4種常見(jiàn)棘豆?fàn)I養(yǎng)成分分析, 發(fā)現(xiàn)粗蛋白含量達(dá)12.6%~15.7%。因此,若能對(duì)棘豆進(jìn)行脫毒處理,其將可成為優(yōu)質(zhì)牧草。Romero等[22]的研究表明棘豆的內(nèi)生真菌只存在于種子的種皮中,并利用已去種皮的種子培育無(wú)菌無(wú)毒苗,為把棘豆作為動(dòng)物飼料提供了基礎(chǔ)。
總之,有毒棘豆屬植物不但危害牲畜健康,還危害草地優(yōu)良牧草生長(zhǎng),加速草地退化,但如果能變廢為寶,對(duì)棘豆屬植物進(jìn)行充分利用,這對(duì)保護(hù)草地生態(tài)平衡也有重大作用和意義。
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