一种利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法

专利名称：一种利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法
技术领域：
本发明属外来入侵有害生物综合防控的技术领域，具体涉及对重大外来入侵有害生物薇甘菊的替代控制方法和化学防治方法，并进行替代控制结合除草剂应用而建立的高效、安全和持久控制薇甘菊的综合控制技术体系。
背景技术：
薇甘菊(Mikania micrantha H. B. K)是菊科假泽兰属的一种多年生草质或稍木质攀援植物，原产于南美洲和中美洲，现已广泛传播到南亚、东南亚、太平洋等地区，是世界上最具危害的热带、亚热带杂草之一 [1，2]。目前薇甘菊在我国广东、云南、海南、广西和香港等地大肆扩散与暴发，它的入侵给我国农业、林业、生态环境等造成了严重危害[3_5]。薇甘菊是 世界上被公认的最具入侵性和危害性的恶性杂草之一，受到国际社会的广泛关注。2001年薇甘菊被国际自然保护与自然资源保护联合会(IUCN)列为世界上100种最具入侵力的外来物种之一 [2]薇甘菊具有生长速度快、无性和有性繁殖力强[6]、形态可塑性与补偿能力极强[7’8]等特点，是世界上最难以控制的外来入侵有害生物之一。自上世纪70年代以来，国内外针对薇甘菊开展了大量化学除草剂筛选和应用技术研究，在高效防治薇甘菊上发挥了最为重要的作用，然而普遍存在对作物的安全性差和持效期短等缺点。长期大量应用除草剂后，靶标对象容易产生抗药性，而且对生态环境的负面影响较大。国内外的诸多实践表明，化学除草剂应用4 6个月内，薇甘菊能迅速复发和二次入侵，导致生产上连续不断地投入巨大人力和物力进行控制。一般的除草剂难以杀灭薇甘菊根部，应用后薇甘菊根部仍能迅速恢复，难以实现安全和持久控制的效果。因此，结合除草剂应用和利用本地替代物种的生态修复控制方法在农林生产中具有重要的应用价值和较好的应用前景。替代控制是一种主要针对外来入侵植物的生态防治方法，其原理是利用植物的种间竞争规律，用一种或多种植物的生长优势抑制外来植物的生长，达到防治或减轻其危害的目的，并促进自然生态系统的逐渐恢复[9]。与其他的控制方法相比，替代控制具有生态、安全、经济和可持续等特征M，但缺点是效果缓慢、成本高等，单一应用替代控制技术需要较长时期才能显著发挥控制对入侵植物的效果。近年来，利用本地物种或伴生物种对入侵杂草薇甘菊的替代控制技术受到了广泛的关注[11_12]。因此研发一种替代控制结合除草剂应用控制薇甘菊的方法，对实现高效、安全和持久控制薇甘菊具有重要意义。红薯(Ipanoea batatas)是一种有很强无性繁殖能力的本地攀援藤本植物，与薇甘菊苗期的生态位重叠性强，是云南省热带、亚热带地区的主要粮食和经济作物之一。申时才等M对红薯对薇甘菊的竞争效应进行研究(申时才等，红薯对薇甘菊的竞争效应.生态学杂志，2012，31 (4) :850-855)发现红薯对薇甘菊具有比较强的竞争能力，但存在防效较低、防治时间太长的缺陷和不足，本发明是在本专利申请的发明人前期用红薯作为替代控制治理有害生物薇甘菊的研究基础之上的进一步发明。I. HOLM LG, PLUCKNETT DL, PANCHO JK, et al.The World’s WorstWeeds!Distribution and Biology.Honolulu:University Press ofHawaii, 1977，320-327.2. LOWE Sj BROWNE Mj BOUDJELAS S，et al. IOOof the World’s WorstInvasiveAlien Species,A selection from Global Invasive Species Database.Auckland:IUCN/SSC Invasive Species Specialist Group (ISSG)，2000，1-12.3. ZHANG LYj YE WHj CAO HLj et al. Mikania micrantha H. B. K in China -anoverview. Weed Research,2004，44:42-49.4. LI WHj ZHANG CB，GAO GJj etal. Relationship between Mikaniamicranthainvasion and soil microbial biomass, respiration and functionaldiversity. Plant Soil，2007，296:197-207.5. CHEN BM，PENG SLj NI GY. Effects of the invasive plant Mikania micranthaH. B. K. on soil nitrogen availability through allelopthy in South China.Biological Invasions，2009， 11:1291-1299.6.张付斗，李天林，徐高峰，等.薇甘菊不同生长方式下的繁殖特征比较.植物学报，2011，46(1) :59-66.7.李天林，申时才，徐高峰，等.薇甘菊不同时期的营养繁殖及其生物量分配特征·西北植物学报，2012，32 (7) : 1377-1383.8.申时才，徐高峰，李天林，等.5种入侵植物补偿反应及其形态可塑性比较.西北植物学报，2012，32 (I) : 173-179.9.LUGO AE. The apparent paradox of reestablishing species richnessondegraded lands with treemonocultures.Forest Ecology and Management,1997，99:9-19.10.蒋智林.入侵杂草紫荆泽兰与非入侵草本植物竞争的生理生态机制研究.北京中国农业科学院博士论文，2007, 22-26.11.徐高峰，张付斗，李天林，等.不同密度五种植物对薇甘菊幼苗的竞争效应·生态环境学报，2011，20(5) :798-804.12.申时才，徐高峰，张付斗，等.红薯对薇甘菊的竞争效应.生态学杂志，2012，31(4) :850-855.

发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有红薯替代控制薇甘菊存在的防效较低、防治时间太长的缺陷和不足，其目的是提供一种利用替代控制结合除草剂应用可持续高效防治薇甘菊的方法。本发明方法所述的一种利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法是在薇甘菊出苗后生长30天时，在薇甘菊苗之间种植扦插10天的长度为5 7cm的单节红薯苗，同时喷施灭草松，灭草松的用量为48 72g/亩，所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度的比例为2 2. 6: I。所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度可以是薇甘菊的发生密度为6500株/亩时，红薯苗的种植密度为13000株/亩 17000株/亩；薇甘菊的发生密度为7500株/亩时，红薯苗的种植密度为15000株/亩 17000株/亩；薇甘菊的发生密度为8500株/亩时，红薯苗的种植密度为15000株/亩 17000株/亩。优选的方案之一是所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度的比例为2. 6:1，且灭草松的用量为72克/亩，其药后30 90天防治薇甘菊的效果均大于90%。优选的方案之一是所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度的比例为2. 6:1，且灭草松的用量为48克/亩，与单一的灭草松用药量为72g/亩相比，施药后60天和90天，防治效果提高了 O. 2% I. 51%，产生了除草剂减少33%而防效未降的预料不到的技术效果。与现有技术相比，本发明的有益效果是I、本发明方法首次筛选到对薇甘菊具有的高度选择性且对红薯表现出较高的安全性的除草剂灭草松，利用红薯替代控制结合灭草松应用、特别持续高效地防治了世界上 最难以控制的外来入侵有害生物之一薇甘菊(2001年薇甘菊被国际自然保护与自然资源保护联合会(IUCN)列为世界上100种最具入侵力的外来物种之一)，在外来生物入侵研究领域还未见本发明及其结果的报道。2、本发明方法采用的适宜的红薯替代控制种植时差、混种比例和选择性强除草剂灭草松应用及其用量，①与单一的灭草松化学防治技术相比，施药后60天，防治效果提高了 5. 9% 14. 97%，药后90天，防治效果提高了 2. 52% 20. 44%，产生协同增效的极显著的防治效果与单一的红薯替代控制相比，施药后60天，防治效果提高了 21. 1% 38. 39%，药后90天，防治效果提高了 14. 12% 26. 55%，产生了预料不到的技术效果；③与单一的灭草松用药量为72g/亩相比，红薯与薇甘菊种植密度比例为2. 6:1时用药量为48g/亩，施药后60天和90天，防治效果提高了 O. 2% I. 51%，产生了除草剂减少33%而防效未降的预料不到的技术效果；④本发明比单一用化学防治技术更安全和持续有效，本发明凸显了集高效、安全和持久控制的突出特点。本项发明是在云南省政府专项“薇甘菊防治与预警监测”，国家科技部国际合作“中国-东盟重大农业外来有害生物与防控平台”(2011DFB30040)和公益性行业(农业)科研专项“入侵植物综合防控技术研究与示范推广”(20110307)等项目资助下获得的技术成
果O本发明中筛选出选择性强的除草剂灭草松(中文通用名)，化学名称3_异丙基-I氢-2，1，3-苯骈噻嗪-4(3H)-酮-2，2-二氧化物,英文通用名bentazone,其他名称为排草丹。对人畜低毒，对大鼠急性口服LD5tl为1100mg/kg，经皮毒性LD5tl为2500mg/kg，对皮肤无刺激性，48%溶剂。由德国巴斯夫股份有限公司开发生产的有机杂环类除草剂。目前，还未见灭草松应用于薇甘菊防控的报道。
具体实施例方式实施例I不同种植时期替代物种对薇甘菊的竞争作用试验材料出苗后生长10天、30天和50天的薇甘菊苗，扦插10天的长度为5
7cm的单节红薯苗，出苗后生长20天的高羊茅苗、黑麦草苗、黄花蒿苗、皱叶狗尾苗，杂三叶苗，紫花苜蓿苗，出苗后生长7天的扁豆属植物苗试验方法采用薇甘菊密度固定而各竞争物种密度增加的添加系列设计，在日光温室设置8处理小区，每处理重复4次，小区采取完全随机排列，各处理中薇甘菊的密度均按照6500株/亩种植，各竞争物种的密度均按13000株/亩种植，各处理分别于薇甘菊种子播种出苗后生长第10天、第30天和第50天移栽相应的竞争替代物种扦插10天的长度为5 7cm的单节红薯苗；出苗后生长20天的高羊茅苗；出苗后生长20天的黑麦草苗；出苗后生长20天的黄花蒿苗；出苗后生长20天的皱叶狗尾苗；出苗后生长7天的扁豆属植物苗；每个小区在薇甘菊之间移栽相应的竞争物种材料。各处理如下处理I为高羊茅(Festuca elata)与薇甘菊混种试验种群；处理2为黑麦草(Lolium perenne)与薇甘菊混种试验种群；处理3为黄花蒿(Artemisia annua)与薇甘菊混种试验种群；处理4为杂三叶(Alsike clover)与薇甘菊混种试验种群；处理5为紫花苜猜(Medicago sativa)与薇甘菊混种试验种群；处理6为红薯(Ipanoea batatas)与薇甘菊混种试验种群；处理7为扁豆属植物(Lablab)与薇甘菊混种试验种群；处理8为皱叶狗尾草(Setaria plicata)与薇甘菊混种试验种群；目标种和各竞争物种的对照为相应密度水平下的单种处理。竞争试验各物种生长60天后，对薇甘菊和8种竞争物种的地上和地下生物量等进行测量，生物量为干重，采用相对产量(relative yield, RY)、相对产量总和(relativeyield total, RYT)和竞争平衡指数(competitive balance index, CB)来测度物种间资源
竞争利用效能和竞争影响，计算公式如下，计算中生物量产量为整株植株干物质质量。
权利要求
1.一种利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法，其特征是在薇甘菊出苗后生长30天时,在薇甘菊苗之间种植扦插10天的长度为5 7cm的单节红薯苗，同时喷施灭草松，灭草松的用量为48 72g/亩，所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度的比例为 22. 6:1。
2.根据权利要求I所述的利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法，其特征是所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度是薇甘菊的发生密度为6500株/亩时，红薯苗的种植密度为13000株/亩 17000株/亩；薇甘菊的发生密度为7500株/亩时，红薯苗的种植密度为15000株/亩 17000株/亩；薇甘菊的发生密度为8500株/亩时，红薯苗的种植密度为15000株/亩 17000株/亩。
3.根据权利要求I所述的利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法，其特征是所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度的比例为2. 6:1，且灭草松的用量为72克/亩。
4.根据权利要求I所述的利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法，其特征是所述的红薯苗的种植密度与薇甘菊的发生密度的比例为2. 6:1，且灭草松的用量为48克/亩。
全文摘要
本发明公开一种利用替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊的方法，属外来入侵有害生物综合防控的技术领域。该方法是在薇甘菊出苗后生长30天时，在薇甘菊苗之间种植扦插10天的长度为5～7cm的单节红薯苗，同时喷施用量为48～72g/亩的灭草松。本发明方法与单一的灭草松比，施药后60-90天，防治效果提高2.52～20.44%；与单一的红薯替代控制比，施药后60-90天，防治效果提高14.12～38.39%；与单一的灭草松用药量为72g/亩比，红薯与薇甘菊种植密度比例为2.6:1时用药量减少33%，施药后60-90天防治效果提高0.2～1.51%，本发明具有集高效、安全和持久控制的特点。
文档编号A01G1/00GK102960175SQ20121053308
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者申时才, 张付斗, 徐高峰, 李天林, 金桂梅 申请人:云南省农业科学院农业环境资源研究所