摘要 水花生在天门市已成为一种危害性极大的恶性杂草。论述了水花生的起源、生物学特性及其在天门市的分布与危害，提出了当前水花生防控所采取的3种对策，重点介绍了天门市水花生生物防控特点及取得的成效。
关键词 天门市；水花生；危害；防控对策
中图分类号 S451.1；S476.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）32-271-03
Abstract Alternanthera philoxeroides has become a dangerous malignant weeds in Tianmen City. The origin and biological characteristics of Alternanthera philoxeroides and its distribution and harm in Tianmen City were elaborated， and three kinds of countermeasure in prevention and control of Alternanthera philoxeroides were put forward， characteristics and results of biological control were introduced.
Key words Tianmen City； Alternanthera philoxeroides； Harm； Prevention and control countermeasure
江汉平原因其地跨长江和汉江而得名，是中国三大平原之一的长江中下游平原的重要组成部分，境内气候适宜，土壤肥沃，淡水资源丰富，为各类植物繁衍生息提供了优越的自然生长环境。天门市地处江汉平原北部、汉江下游左岸，位于112°35′～113°28′E，30°23′～30°54′N，属北亚热带季风气候区，具有雨量充沛和光照充足等特点，多年平均气温为16.4 ℃，年均降雨量为1 113.3 mm，日照时数为1 872.4 h，无霜期为249.6 d，且多个湖泊密布，适宜的气候特点和优越的地理环境为外来生物的入侵和繁衍生息创造了良好的条件。水花生是1964年从江苏无意引种至天门市的外来入侵物种[1]，因环境适应，肆意蔓延，现已成为天门市危害性极大的主要恶性杂草，严重影响种群物种组成和生物多样性，威胁农业生产和生态安全，对水花生的防治成为天门市农业生产中首要和亟待解决的草害问题之一。鉴于此，笔者介绍了天门市水花生的危害及防控对策，以期为水花生的防控提供参考。
1 水花生的起源及生物学特性
1.1 水花生的起源
水花生学名空心莲子草[Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.]，植物分类属苋科莲子草属，为多年生草本植物，是一种危害性极大的恶性杂草[2]。水花生起源于南美洲巴拉圭南部和阿根廷东北部[3]，在全球广泛分布，20世纪30年代水花生作为马饲料引种至上海，20世纪50年代作为猪饲料引种扩散到南方许多地区，20世纪80年代以后水花生自然蔓延，面积迅速扩大，遍及南方各省，尤以长江中下游区域发生广、危害重[4]。
1.2 生物学特性
1.2.1 形态特征。水花生为水陆两栖的多年生草本植物，因叶片与花生叶片相似而得名。水花生喜光喜肥，抗逆性强，适应性广，生长速度快，对水深要求不严格，从旱地、水田到沟渠、湖泊均能生长。水花生根系属不定根，可进一步发育成肉质贮藏根，直径约1 cm。茎秆光滑，中空，椭圆形，长可超过1 m，多分支，呈蜘蛛网纵横交错。叶片对生，有短柄，长椭圆至倒卵披针形，有尖头。花粉红色或白色，头状花序[5]。水花生花被和苞片各5片，雄蕊5个，在基部成杯状，退化雄蕊顶端分裂成3～4窄条，雄蕊雌化现象极为普遍，一般不能结实，而以营养器官进行无性繁殖[6]。
1.2.2 不同生态类型特点。水花生可在水中和地面2种环境中生长，不同的生态环境对水花生形态结构有直接影响，水生型起始发芽慢，侧枝分化少，后期生长速度较快；陆生型起始发芽快，侧枝分化多，后期生长速度慢。水生型植株茎腔大、叶面光滑、无绒毛、叶片边缘无缺刻；陆生型植株茎秆坚实、茎腔小、叶面色滞、略有绒毛、叶片边缘有缺刻[6]。旱生型较水生型叶片宽度略小，厚度略厚，叶色较深。旱生型叶片角质层增厚，气孔下陷，栅栏组织分层且细胞排列紧密，水生型叶片角质层薄，栅栏组织有一层细胞且细胞较大、排列疏松，水花生在不同生境条件下叶片结构上的差异反映出水花生具有适应不同生境的能力[7]。2种生境条件会造成水花生形态结构上的差异，但水花生均可随着环境的变化形成与之相适应的形态结构。
2 水花生在天门市的分布特点及成灾原因
2.1 分布特点
天门市河流流域面积达50 km2的河流有38条，河道总长达1 014.15 km，境内湖泊众多，面积6.66 hm2以上的有45个，湖泊总面积达37.38 km2，丰富的水资源环境得天独厚，加上境内水路、公路和铁路等基础设施便捷，以及较为单一的人工生态系统，均为水花生的入侵与扩张提供了便利条件。目前，水花生遍布天门市所有乡镇的农田、沟渠、水塘和湖泊，已成为危害性极大的恶性杂草，严重影响农业生产和生态安全。
水花生在天门市广泛分布，其分布特点是：滨湖重于丘陵，沟渠重于农田，水田重于旱地，平原重于坡地。水花生适应性广，在空地、农田、沟渠、河道、果园、林地均有分布，条件适宜，即可泛滥成灾，造成严重危害。
2.2 成灾原因
2.2.1 抗逆性强。水花生对低温和高温的适应性强，当冬季温度降至0 ℃以下时，水上或地面植株冻死，但水下或地下部分仍有活力，越冬后气温升至10 ℃以上即可萌芽生长，在贫瘠的土壤环境下，经30 d的35 ℃以上的高温，仍可以正常生长[4]。水花生耐盐力强，可在高达10%的盐溶液、10%的静止海水和30%的流动海水中生存；耐酸碱能力强，可在pH等于5～10的环境中生存；抗污能力强，可在重度污染的工业废水中茂盛生长[8]。田间机械化操作后，将水花生根茎切断，仍能继续生长，繁殖成新个体。未被家禽消化或堆肥未腐熟的茎段也会造成二次侵染[9]。
2.2.2 繁殖力强。水花生的繁殖力强，以地下或水下根茎越冬，利用营养器官进行无性繁殖，且随环境条件的不同形成与之相对应的生长发育特点和形态结构。水花生的根系发达，茎叶繁茂，再生力极强，离体的根茎在环境适宜时均能发育成新植株。水花生的生长期长，宿根自然越冬，次年复苏，温度升至10 ℃以上时即可萌芽生长，开始生命活动，最适宜的生长温度为22～32 ℃，在生长高峰期每天可生长2～4 cm[10]，温度降至0 ℃以下时，生命周期结束，在天门市的危害时间是3～11月。
2.2.3 防治难度大。水花生的防治难度也很大，人工机械打捞后晒干焚烧，处理不彻底反而有利于其蔓延和扩散。化学农药防治斩草不能除根，虽然能杀死茎叶，但根仍有活力，一段时间后又能发芽生长，很难彻底根除。
2.2.4 群众认识不足。水花生是我国公布的首批16种外来入侵物种之一，被农业部列为重点防治对象，但群众对水花生的危害了解较少，防治积极性不高，给水花生防治工作的开展带来了一定难度，也间接为水花生的生存蔓延提供了空间。
3 水花生的危害
水花生生长繁殖，扩散蔓延，对天门市的农业生产和生态安全构成严重威胁。
3.1 影响农作物产量和品质 水花生根系发达，地上部分生长旺盛，地下部分纵横交错，在农田与农作物争水、争肥、争光、争空间，导致土壤肥力下降，农作物生长受阻，造成农产品品质下降，减产减收。
3.2 影响渔业 水花生生长茂盛，封闭水面，导致水中含氧量降低，造成鱼类呼吸困难，严重时缺氧死亡，水花生死亡腐败后，水体恶化变臭，水质下降，影响鱼类的生长和捕捞。
3.3 影响排灌和水上交通 水花生在河道和沟渠生长蔓延，堵塞通道，阻滞水流，影响农田排灌和水上交通。
3.4 传播疾病 水花生常附有多种寄生虫，含有皂苷，易引起牲畜腹泻，滋生蚊蝇，传播疾病，危害人畜健康。
3.5 影响生态多样性 水花生繁殖力强、竞争力强，抑制其他植物生长，使种群物种单一化，影响生态多样性。
3.6 影响环境 水花生蔓延入侵公园、草坪、居民区等，严重影响环境的美观和卫生[4]。
4 水花生的防控对策
水花生作为一种外来入侵恶性杂草，严重影响和制约着天门市的农业生产、农田排灌、水上交通和水产养殖等，严重限制了天门农业的可持续发展，对生态和农业经济环境产生了较恶劣的影响[11]。前些年，天门市对水花生防控主要采取的是物理和化学防控，而近两年采取的是“以生物防控为主，物理和化学防控为辅”的综合防控策略。
4.1 物理防控 水域通过人工机械打捞和地面通过人工铲除方式，将水花生根茎叶收集后晒干或焚烧。由于水花生再生能力极强，如果残留的根茎叶处理不彻底，反而有利于水花生的扩散和蔓延。人工机械打捞和铲除等措施虽有一定效果，但费时费力，成本高，也无法彻底消除其危害。
4.2 化学防控 化学防控的最佳时期是在水花生开花之前，开花前水花生生长量较大，生命活动旺盛，叶片吸收传导快，且未建立强大种群，有利于药剂发挥作用。开花后，水花生群体过大，茎叶老化，地下茎充实，其抗性增强，药剂难以取得预期效果，根除就较困难。冬季水花生在水下或地下主要以根茎形态越冬，无直接受药区域，药剂防控基本无效。因此，选择合适的打药时间是水花生化学防治的一个关键环节[12]。
化学药剂的选择也至关重要，使它隆、草甘膦和农达等除草剂都能有效防治水花生，但除草剂种类的选择和浓度的确定要根据水花生发生的生境和程度不同而定[13-14]。农田及周边的水花生一般用20%使它隆乳油750～1 050 ml/hm2、50%草甘膦粉剂或747农民乐2 100～3 000 g/hm2对水450～900 kg/hm2细水喷雾。水田及田埂上的水花生可用20%使它隆乳油1 000倍稀释液或用20%使它隆乳油300 ml/hm2加41%农达3 000 ml/hm2混合细水喷雾。对于湖泊、河塘、沟渠的水花生可用41%农达水剂100倍稀释液细水喷雾。果园或非耕地的水花生用20%使它隆乳油750～1 050 ml/hm2或者20%使它隆乳油300 ml/hm2+747农民乐1 500 g/hm2或50%草甘膦2 100 g/hm2。为了提高药剂防治效果，可在药液中加入适量洗衣粉作助剂，喷雾时尽量对准茎叶喷施，施药后水花生如果再次萌发，可重复施药，各种药物应交替或混合使用，避免长期单一使用某类化学药物，以防产生抗药性[12]。化学农药防控虽有一定效果，但需多次用药，易污染环境，且有残留，对农业和渔业会产生后续影响。
4.3 生物防控
水花生叶甲学名莲草直胸跳甲（Agasicles hygrophila Selman & Vogt），属鞘翅目叶甲科跳甲亚科，起源于南美洲，曾先后被美国、澳大利亚、新西兰等国家引进，开展了水花生生物防控工作，并取得了显著成效[15]。我国于1986年通过中美两国科技项目交流合作，从美国佛罗里达洲引进了水花生叶甲，并进行食性检验和安全性评估，通过对具有重要经济价值的21个科39种植物进行试验，认为水花生叶甲食性专一，不会对其他植物造成危害，可在我国安全利用。随后进行大量饲养与释放、控制效果评价等工作，通过越冬保育和大量繁殖，在湖南、四川、广西等南方省市释放水花生叶甲，建立种群，对湖泊、河塘和沟渠等水体中的水花生取得了很好的防控效果[16]。
水花生叶甲繁殖速度快，食性单一，控制效果明显，是防控水花生的有效措施之一，可大面积推广[17]，水花生叶甲被认为是防控水花生最有效、成功、值得推广的天敌昆虫[18]，利用水花生叶甲对其进行生物防控，也是目前最有效、经济、环保的防控方法。
5 天门市开展水花生生物防控情况
水花生叶甲不耐寒，在长江流域冬季气温较寒冷的区域，水花生能越冬生存，水花生叶甲却不能，所以在长江流域冬季寒冷区域如何使水花生顺利越冬是个难题。
天门市地处长江流域中下游，冬季气温寒冷，低温限制了水花生叶甲的生长繁殖，影响其生物防控效果。为了确保天门市大面积开展水花生生物防治所需虫源，建立了水花生叶甲温室繁育基地，开展了水花生叶甲越冬繁育和生物防控示范工作。经过温室越冬繁育，在第2年的4月底5月初，当气温稳定回升至10 ℃以上时，将温室基地的水花生叶甲进行人工释放和辅助迁飞。释放密度为陆生型水花生叶甲3 750～4 500 头/hm2，水生型水花生叶甲750～3 000头/hm2，由于温度适宜，水花生叶甲繁殖速度非常快，在水花生生长茂盛、面积较大的区域，种群数量迅速扩大，防控效果明显。据调查，目前水花生叶甲生物防治区域覆盖了天门市的大部分乡镇，水花生叶甲所到之处，水花生叶片布满虫眼，基本被吃光，茎秆枯黄、脱落，同时，水花生叶甲幼虫在茎秆化蛹成虫，形成空洞，使茎秆自然折断，阻止其生长。水花生对天门市农业生产和生态安全造成的危害得到了有效控制，取得了较好的效果。
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