沈偉 岑湘濤 吳曉倩 賈桂康

關(guān)鍵詞：白花鬼針草;黑麥草;白三葉;替代控制;競(jìng)爭(zhēng)

中圖分類(lèi)號(hào)：Q948.12+2.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4440（2020）03-0795-03

Competition effect of invasive plant Bidens pilosa var. radiata and two forages under different mixed sowing patterns

SHEN Wei，CEN Xiang-tao，WU Xiao-qian，JIA Gui-kang

（College of Agriculture and Food Engineering， Baise University， Baise 533000， China）

Key words：Bidens pilosa var. radiata;Lolium perenne;Trifolium repens;replacement control; competition

白花鬼針草（Bidens pilosa var. radiata）作為中國(guó)常見(jiàn)的入侵物種之一，目前在中國(guó)主要分布在廣東、廣西等高度適生區(qū)，屬于危害較大的外來(lái)入侵雜草之一。白花鬼針草對(duì)周?chē)L(zhǎng)環(huán)境要求低，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，只需經(jīng)過(guò)一兩代就產(chǎn)生較大的種群，完成入侵，嚴(yán)重威脅本地物種生存[1-2]。

替代控制是人們經(jīng)常利用的控制外來(lái)入侵植物侵害的途徑之一[3]，相比生物防治、化學(xué)防治等方法，其經(jīng)濟(jì)環(huán)保，對(duì)生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成威脅，同時(shí)還能創(chuàng)造生態(tài)效益，是目前普遍認(rèn)可的控制方法[4]。近年來(lái)，中國(guó)學(xué)者對(duì)替代控制方法的應(yīng)用做了諸多研究，研究對(duì)象以豚草、黃頂菊、紫莖澤蘭及飛機(jī)草為主，研究?jī)?nèi)容主要集中在替代植物對(duì)入侵植物化感作用的耐受性，較少涉及替代植物對(duì)入侵植物種子萌發(fā)的影響[5-9]。

黑麥草（Lolium perenne）和白三葉（Trifolium repens）是喂養(yǎng)畜禽的優(yōu)良牧草，同時(shí)能改善水土流失、防止林地沙化，再生性好，屬于耐踐踏的放牧型牧草[10]。本試驗(yàn)選取黑麥草、白三葉2種牧草與白花鬼針草在相同比例不同密度梯度條件下進(jìn)行混播，研究黑麥草和白三葉對(duì)白花鬼針草的競(jìng)爭(zhēng)作用，以期為白花鬼針草的入侵地修復(fù)和生態(tài)控制提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

白花鬼針草種子采摘于百色學(xué)院體育館內(nèi)的白花鬼針草入侵地，所摘取的種子大小基本一致，種子正常無(wú)病蟲(chóng)害。黑麥草和白三葉種子均購(gòu)于新之地種業(yè)有限公司。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)每組試驗(yàn)設(shè)3個(gè)密度，即低密度（每穴20粒種子）、中密度（每穴40粒種子）和高密度（每穴60粒種子）。每個(gè)密度水平混種比例為1∶1，即白花鬼針草∶麥草=1∶1（每穴20粒種子時(shí)，種子則各播10粒，以此類(lèi)推），處理設(shè)3次重復(fù)。

1.2.2指標(biāo)測(cè)定從2個(gè)組合的各個(gè)密度的3個(gè)重復(fù)中一共隨機(jī)取3種植株（15株），以及分別隨機(jī)取白花鬼針草、黑麥草、白三葉單種的苗各15株，測(cè)量株高、根長(zhǎng)，并烘干稱取每單株總生物量。

1.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

利用相對(duì)產(chǎn)量及競(jìng)爭(zhēng)平衡指數(shù)來(lái)比較白花鬼針草與黑麥草以及白花鬼針草與白三葉的競(jìng)爭(zhēng)能力[7，11]。利用spss分析系統(tǒng)以及Excel表格，對(duì)3種草的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析。白花鬼針草種子發(fā)芽指標(biāo)參考齊淑艷等[12]計(jì)算方法。

2結(jié)果與分析

2.1不同牧草及播種密度對(duì)白花鬼針草種子萌發(fā)進(jìn)程的影響

白花鬼針草與黑麥草混播（每穴20粒），初次萌發(fā)時(shí)間為第2 d，第3 d達(dá)到23.33%的最高日相對(duì)萌發(fā)率;每穴40粒，第1 d就開(kāi)始萌發(fā)，第4 d達(dá)到18.3%的最高日相對(duì)萌發(fā)率;每穴60粒，第1 d就開(kāi)始萌發(fā)，且在第1 d就達(dá)到25.56%的最高日相對(duì)萌發(fā)率。與白三葉混播，每穴20粒，初次萌發(fā)時(shí)間在第8 d，在第11 d達(dá)到26.67%的最高日相對(duì)萌發(fā)率;每穴40粒和每穴60粒初次萌發(fā)時(shí)間為第6? d，每穴40粒在第6 d達(dá)到26.70%的最高日相對(duì)萌發(fā)率;每穴60粒在第10 d達(dá)到27.77%的最高日相對(duì)萌發(fā)率，為萌發(fā)高峰期。

2.2不同牧草及播種密度對(duì)白花鬼針草種子發(fā)芽指標(biāo)的影響

白花鬼針草與黑麥草混播，3個(gè)播種密度處理的平均發(fā)芽率分別為55.56%、52.22%、52.87%，黑麥草可抑制其發(fā)芽，但各密度處理間差異不顯著（P>0.05）;發(fā)芽勢(shì)分別為43%、93%、74%;發(fā)芽指數(shù)分別為0.62、1.04、2.65，3個(gè)播種密度之間差異不顯著（P>0.05）;活力指數(shù)分別為1.09、1.71、3.32，低播種密度條件下發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)最低。

白花鬼針草與白三葉混播，3個(gè)播種密度處理的平均發(fā)芽率為32.27%、69.93%、58.21%，白三葉可抑制其發(fā)芽，低密度處理效果較好，差異顯著（P<0.05）;發(fā)芽勢(shì)分別為77%、63%、61%，高播種密度條件下發(fā)芽勢(shì)最低，各處理間差異不顯著（P>0.05）;發(fā)芽指數(shù)分別為0.06、0.31、0.35，3個(gè)播種密度之間差異不顯著（P>0.05）;活力指數(shù)分別為0.08、0.61、0.48，3個(gè)播種密度之間差異顯著（P<0.05）;低播種密度條件下發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)最低。

2.3不同牧草及播種密度對(duì)白花鬼針草的株高及根長(zhǎng)的影響

白花鬼針草和黑麥草混種，3個(gè)播種密度處理的平均株高分別為：5.51 cm、4.73 cm、4.41 cm，較單種時(shí)矮了1.52～2.62 cm;根長(zhǎng)分別為：5.07 cm、4.77 cm、3.71 cm，較白花鬼針草單種時(shí)短，降低1.12～2.48 cm。白花鬼針草和白三葉混種，平均株高分別為5.28 cm、4.96 cm、4.74 cm，相比白花鬼針草單種時(shí)矮1.75～2.29 cm;根長(zhǎng)分別為3.93 cm、5.97 cm、4.18 cm，相比白花鬼針草單種時(shí)短0.22～2.26 cm。

2.4不同牧草及播種密度對(duì)白花鬼針草生物量的影響

3種播種密度下，白花鬼針草分別與黑麥草和白三葉混種時(shí)，白花鬼針草的生物量均小于單種時(shí)的生物量，與黑麥草混種時(shí)，隨著播種密度增大，白花鬼針草生物量分別下降25.9%、55.7%和64.1%，而黑麥草的生物量分別為單種時(shí)的2.6倍、1.6倍和1.1倍;與白三葉混種時(shí)，隨著播種密度增大，白花鬼針草生物量分別下降45.4%、1.4%和39.3%，而白三葉的生物量與單種相比，低密度和高密度混播分別下降18.6%和17.8%，中密度混播則升高13.9%。上述結(jié)果表明牧草與白花鬼針草混種，白花鬼針草受到黑麥草的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用，密度越大受到的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用越強(qiáng);白花鬼針草與白三葉相互抑制，在中密度混種時(shí)白花鬼針草的生物量降幅小，白三葉的抑制作用強(qiáng)弱與密度大小不相關(guān)。

2.5不同牧草及播種密度對(duì)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)指數(shù)的影響

白花鬼針草與黑麥草混播時(shí)，3個(gè)播種密度的相對(duì)產(chǎn)量分別為0.80、0.49、0.41，均小于1，說(shuō)明無(wú)論哪個(gè)播種密度，白花鬼針草的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)小于種間競(jìng)爭(zhēng);白花鬼針草與白三葉混播時(shí)，3個(gè)播種密度的相對(duì)產(chǎn)量分別為0.58、1.07、0.65，低密度和高密度也均小于1，說(shuō)明白花鬼針草的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)小于種間競(jìng)爭(zhēng);和白三葉混種，每穴20粒和每穴60粒的播種密度，相對(duì)產(chǎn)量小于1，說(shuō)明2個(gè)物種間具有競(jìng)爭(zhēng)作用;2種種植組合所有播種密度2種牧草競(jìng)爭(zhēng)平衡指數(shù)均大于0，表示黑麥草和白三葉比白花鬼針草的競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)。其中白花鬼針草與黑麥草高密度混種時(shí)黑麥草的抑制效果好，而與白三葉低密度混種時(shí)白三葉的抑制效果好。相比之下，黑麥草對(duì)白花鬼針草更具有抑制效果，明顯影響白花鬼針草的生長(zhǎng)。

3結(jié)論與討論

種子萌發(fā)和幼苗建立均為種群更新過(guò)程的重要環(huán)節(jié)[13]，研究混播條件下入侵植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)情況，有助于了解不同替代物種對(duì)白花鬼針草競(jìng)爭(zhēng)替代的可能性。本研究以黑麥草和白三葉作為替代競(jìng)爭(zhēng)物種開(kāi)展對(duì)白花鬼針草的控制試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定種子萌發(fā)相關(guān)指標(biāo)及對(duì)比競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)參數(shù)，評(píng)價(jià)2種競(jìng)爭(zhēng)植物對(duì)白花鬼針草的競(jìng)爭(zhēng)能力大小。結(jié)果表明，不同混種牧草及播種密度影響白花鬼針草種子萌發(fā)進(jìn)程，具體體現(xiàn)在延遲萌發(fā)高峰的出現(xiàn)時(shí)間及初次萌發(fā)時(shí)間，其中白三葉低播種密度效果最明顯;各播種密度的黑麥草和白三葉顯著抑制白花鬼針草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及活力指數(shù)，但對(duì)其發(fā)芽指數(shù)抑制不明顯。Turk等[14]和朱旺生等[15]的研究結(jié)果都表明白三葉草通過(guò)化感作用影響其他植物種子的萌發(fā)，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。生物量是反映植物相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的重要的指標(biāo)[16]，皇甫超河等[7]在田間條件下，研究3種牧草品種不同替代比例對(duì)黃頂菊相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的影響，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在3種牧草與黃頂菊混種種群中，黃頂菊的生物量、株高顯著低于單種對(duì)照，本試驗(yàn)結(jié)果與其一致，白花鬼針草與黑麥草和白三葉混種時(shí)，生物量、株高及根長(zhǎng)均小于單種時(shí)的值。此外，本研究中競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)參數(shù)表明，不同混種牧草及播種密度均使白花鬼針草的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)小于種間競(jìng)爭(zhēng)，2種種植組合所有播種密度2種牧草競(jìng)爭(zhēng)平衡指數(shù)均大于0，表示黑麥草和白三葉比白花鬼針草的競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，白花鬼針草的生長(zhǎng)受到有效抑制。

明確替代與被替代植物在同一環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)能力大小是決定替代控制效果的關(guān)鍵[17]，影響競(jìng)爭(zhēng)能力的因素有多種，土壤營(yíng)養(yǎng)、競(jìng)爭(zhēng)期長(zhǎng)短、空間分布、幼苗出土?xí)r間及化感作用[18-21]等都會(huì)影響到競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。本研究是在不考慮環(huán)境、化感作用等因素的基礎(chǔ)上對(duì)黑麥草和白三葉2種牧草與白花鬼針草的早期競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)所進(jìn)行的初步研究，要確定能否通過(guò)2種牧草替代控制的方法來(lái)治理白花鬼針草，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步明確2種牧草與白花鬼針草在生長(zhǎng)中期及后期的競(jìng)爭(zhēng)情況，并考慮其他因素對(duì)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果的影響。

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