徐小燕 張卓亞 李冬梅 吳靖濤 張鐘炎 郭世儉

摘要：香附子是世界性的惡性雜草，嚴(yán)重影響全球多個地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，也是我國十大難防惡性雜草之一，嚴(yán)重影響棉花、玉米、甘蔗和許多蔬菜作物生產(chǎn)。作為棉田難防雜草之一，它具有生長旺盛、繁殖力強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特性，與多種作物競爭，可造成作物產(chǎn)量的巨大損失。本文從香附子的起源與分布、生境和氣候要求、生活史等方面概述其生態(tài)學(xué)特性，從形態(tài)特征、繁殖特征、生長特性、休眠特性、傳播方式等方面概述其生物學(xué)特性。簡要闡述了香附子的危害，并結(jié)合現(xiàn)有的防除技術(shù)，提出香附子在棉田的防除對策及今后的研究展望，即堅持預(yù)防為主、綜合防治的方針，建立以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)，以化學(xué)除草為核心，以物理、生物等多項措施相互配合、補(bǔ)充的綜合防除體系。

關(guān)鍵詞：棉花;雜草;香附子;特性;危害;防除策略

中圖分類號：S451  文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A  文章編號：1003-935X（2021）01-0001-11

香附子（Cyperus rotundus L.）為莎草科莎草屬多年生草本植物，國內(nèi)不同地區(qū)又俗稱三棱草、回頭青、雷公頭、草頭香、梭草、胡子草、胡子青、香胡子、地貢子、野韭菜[1];原產(chǎn)于印度次生大陸，現(xiàn)除北緯35 ℃以北的低寒區(qū)不適于生存外，已廣泛分布于92個熱帶及亞熱帶國家，造成50多種作物減產(chǎn)23%～89%[2]。香附子位居世界十大惡性雜草之首，嚴(yán)重影響全球多個地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，也是我國十大難防惡性雜草之一，在我國大部分地區(qū)有分布，主要危害棉花、花生、蔬菜、甘薯、玉米、大豆、果樹、小麥、水稻等作物[1]。香附子是C4植物，可以在高溫和強(qiáng)光條件下吸收更多的二氧化碳，比C3作物棉花和其他雜草更具有競爭力[3]。它在棉田中的發(fā)生數(shù)量和危害程度較重，已經(jīng)成為棉田中最難防雜草之一。本文通過對近年來有關(guān)香附子的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性、競爭危害、化感作用及防除技術(shù)等方面的研究進(jìn)行綜述，旨在進(jìn)一步研究香附子在棉田的發(fā)生危害特點(diǎn)及其對棉花的競爭危害，為制定科學(xué)合理的防控指標(biāo)和綜合防除策略奠定基礎(chǔ)。

1 生態(tài)學(xué)特性

1.1 起源和分布

香附子原產(chǎn)于印度，廣泛分布在非洲、美洲、南亞、南歐和中歐國家，對全球熱帶和亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響[4]。早期香附子的塊莖被用來泡茶、食用、當(dāng)作藥材和觀賞。香附子可以忍耐惡劣的氣候條件并快速建立種群[5]。香附子主要分布區(qū)域見圖1（略）。

1.2 生境和氣候要求

香附子常發(fā)于耕地、路旁、草坪、公園和荒地，喜歡潮濕肥沃的土壤和溫暖的氣候。據(jù)報道濕度和溫度是影響其生長繁殖的最重要因素[2]。在較寒冷地區(qū)，進(jìn)入霜凍前香附子可以不斷產(chǎn)生新的塊莖和植株，進(jìn)入霜凍后植株葉子會脫落，其塊莖進(jìn)入休眠狀態(tài)，塊莖對鹽堿、低溫和陰暗較敏感。在較溫暖地區(qū)，因其生長快速，可以產(chǎn)生大量塊莖，多年生等特性導(dǎo)致其難以防控。此外，大量的地下塊莖和根狀莖系統(tǒng)增加了植物對極端條件的耐受性，如干旱、高溫和洪水[6-7]。

1.3 生活史

香附子地上植株基本由土壤中的塊莖或基部鱗莖發(fā)芽而來，其蔓延是從植株基部膨大形成新的鱗莖，新鱗莖又長出根莖，縱向發(fā)展。新根莖長到一定結(jié)數(shù)（5～8節(jié)，多為6節(jié)）便停止生長[8]，在根莖尖端2～3 cm處膨大，形成新的塊莖。根莖頂端成為塊莖頂芽，部分塊莖發(fā)芽長成植株，不發(fā)芽的塊莖轉(zhuǎn)入休眠。新生的塊莖，已長植株的塊莖和鱗莖均可發(fā)生新的根莖，從而又產(chǎn)生新的塊莖和植株，如此循環(huán)地生長和蔓延，構(gòu)成了由根莖連接起來的塊莖、基部鱗莖和地上植株的復(fù)雜體系[9]。地下塊莖通常會表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢，在一個塊莖生長時會抑制其他塊莖的生長。平均日長和溫度被認(rèn)為是影響香附子生長發(fā)育的關(guān)鍵因素，決定了塊莖的大小和干物質(zhì)的產(chǎn)生[10]。春季香附子越冬的塊莖發(fā)芽長成植株，開花的莖在晚春形成，植株在夏末完成其生命周期。植株在3～6周內(nèi)就能成熟，地上部分在秋季全部死亡，種子基本不能存活[11-12]。我國棉田中香附子通常于4月中旬開始發(fā)生，5月上旬出現(xiàn)第1個發(fā)生高峰，6月上旬出現(xiàn)第2個高峰，以后迅速下降，8月中旬以后基本不再發(fā)生，危害主要集中在5—6月[8]。

2 生物學(xué)特性

2.1 形態(tài)特征

香附子是一種直立、無毛、須根的多年生莎草，可長至7～40 cm，由地下莖、根莖、基部鱗莖、地上植株4個部分組成[13-14]。它具有豐富的根狀莖和塊莖，從一個塊莖的1～3 cm處可以長出許多塊莖，形成一個分布廣泛的地下塊莖網(wǎng)絡(luò)[15]。塊莖呈橢圓形或紡錘形，三角狀、長圓形、卵形，寬12 mm、長10～35 mm，黃色，褐色，成熟時呈黑色，塊莖堅硬，有香味。香附子葉較多，短于桿，寬2～5 mm，深綠色，光亮，線形，上表面有凹槽，沒有葉舌或葉耳，葉背中脈突出，基部有短鞘，紫紅色;側(cè)聚傘形花序，花序通常有2～4個苞片，苞片由小的暗紅色或紫褐色有殼的花組成，有3個雄蕊和3個柱頭;具3～10條長短不等的輻射枝，每枝具 2～12條小穗，小穗條形，長1～3 mm，寬約 2 mm，含6～26花;心皮附著在不分枝直立的三角形橫截面的深綠色、無毛的稈上。香附子通常在夏天開花，秋天結(jié)實。種子長圓形，具三棱，長1.5～2 mm，寬約1 mm，暗褐色，有細(xì)點(diǎn)。實生苗當(dāng)年只長葉不抽莖[14，16-17]。

2.2 繁殖特性

香附子塊莖和種子均能繁殖，主要通過根狀莖、塊莖和基部鱗莖繁殖，種子繁殖較少[12]。香附子具有驚人的繁殖能力，在生長季節(jié)種植單個塊莖，1周左右即可長出香附子苗，約20 d即產(chǎn)生新的塊莖，不僅塊莖是這樣，鱗莖也可以[18]，90 d以后能產(chǎn)生100個以上植株、150個塊莖，其質(zhì)量要比原質(zhì)量增加250倍。單個塊莖，埋入6 cm深土層，6個月后能長出1165個植株，2324個塊莖。如用1.1 g塊莖埋入土層，每隔30 d調(diào)查1次，60、120、210 d能分別長出6、144、274.6個塊莖，120 d后香附子擴(kuò)展面積達(dá)1 m2，180 d后可擴(kuò)大到 4 m2，總株數(shù)1 168株[9]。在一個生殖季節(jié)內(nèi)，1 hm2 香附子可以產(chǎn)生1 000萬～3 000萬個塊莖，每個塊莖又可以產(chǎn)生600個植株。塊莖萌發(fā) 4～6周后內(nèi)開始形成新的塊莖，1個塊莖可以產(chǎn)生100個新的塊莖，這些塊莖呈鏈條裝連接[13，15，19]。土壤翻動會導(dǎo)致塊莖鏈斷裂，打破其頂端優(yōu)勢，使塊莖快速生長繁殖[20]。在實驗室和田間條件下，單個塊莖在3～4個月內(nèi)可以產(chǎn)生550～1 200個塊莖芽，存活時間為17個月[21]。有研究記錄，0.66 m2的塊莖經(jīng)過2個生長季節(jié)增加到880 m2[22]。

香附子種子繁殖較少，因種子形成的幼苗缺乏生存環(huán)境所需的活力，因此種子在香附子繁殖中不具有重要性。通常香附子種群不會開花和形成種子，即使開花，有時也不會產(chǎn)生種子，一般在幼嫩的、蓬勃生長的種群中比較容易產(chǎn)生種子。如果植株從種子長成的幼苗中發(fā)育成熟，且種子產(chǎn)量也較高，但其活力一般低于5%。老化、熱處理和化學(xué)處理可以提高種子發(fā)芽率，光照不能促進(jìn)種子萌發(fā)[19]。

2.3 生長特性及其影響因素

塊莖和基部鱗莖在香附子的繁殖和傳播中起著重要作用[23]。香附子的塊莖發(fā)芽率高達(dá)98%，每個塊莖有多個芽眼，受頂端優(yōu)勢控制，當(dāng)側(cè)芽萌發(fā)受到傷害時，其他芽眼迅速長出新株。影響塊莖萌發(fā)的主要因素為光照、溫度、水分、含氧量和土層位置[5]。

光照不能促進(jìn)香附子塊莖萌發(fā)，但影響地下部分（塊莖）和地上部分（芽）生物量的分配[5，8]，但也有研究認(rèn)為光照可以影響塊莖萌發(fā)[24]。

香附子塊莖對溫度適應(yīng)范圍較廣，王鴻等研究認(rèn)為，0～43 ℃之間的溫度對其塊莖活性沒有影響，高溫更有利于發(fā)芽，可發(fā)芽溫度為19～39 ℃，最適溫度為30～35 ℃;當(dāng)溫度在15～35 ℃范圍內(nèi)，塊莖出芽速度、出芽率與溫度呈正相關(guān);溫度在20 ℃以下時，香附子地上部分開始生長緩慢，也不能產(chǎn)生新的塊莖[9]。 Wallace等認(rèn)為香附子置于28℃的恒溫下出芽率增加[25]。Iqbal等認(rèn)為在 （42±3） ℃ 的高溫下暴露13 d，塊莖的發(fā)芽延遲，塊莖的生長能力也下降[26]。錢益新等研究發(fā)現(xiàn)，在 5 ℃ 冰箱中存放5個月的塊莖，取出后仍有76.6%的塊莖能出芽，僅3.6%的不出芽;1～3 ℃與5 ℃時的影響差異不大，0 ℃下6 h出芽率明顯降低，-10 ℃下6 h塊莖不發(fā)芽[8]。王鴻等認(rèn)為，冬季氣溫低于2 ℃且持續(xù)3個月，僅有20%的塊莖可存活;-2 ℃處理4 h，有50%塊莖死亡;-5、-10 ℃能使塊莖全部死亡[9]。Iqbal等也發(fā)現(xiàn)，塊莖在冷凍溫度下暴露3 h會降低塊莖的活力，導(dǎo)致其不能發(fā)芽[26]。然而，也有人研究認(rèn)為，塊莖暴露在4 ℃環(huán)境中4 d可以刺激其塊莖發(fā)芽。變溫處理有利于塊莖發(fā)芽，Webster認(rèn)為土壤溫度的每日波動導(dǎo)致塊莖發(fā)芽，而短期暴露于高溫（45 ℃）可使塊莖發(fā)芽增加100%[27]。Travlos等認(rèn)為，溫度日波動從0 ℃到12 ℃的變化顯著增加了不同深度下塊莖的發(fā)芽率[28]?？梢?，香附子塊莖喜溫、怕凍，不耐低溫，0 ℃以下低溫會影響其發(fā)芽，而變溫處理有利于塊莖發(fā)芽。香附子可隨溫度的升高和晝夜溫度變化來打破塊莖的休眠，實際生產(chǎn)中我們可根據(jù)每天土壤溫度的變化來預(yù)估香附子萌發(fā)時間，掌握最佳防除窗口期。

香附子怕旱喜濕，潮濕的土壤環(huán)境有利于香附子的生長和繁殖。塊莖含水量與其發(fā)芽率密切相關(guān)，塊莖存活的臨界水份含量為11%～16%，當(dāng)水份低于上述指標(biāo)塊莖便喪失發(fā)芽率。把塊莖暴曬3 d，有50%以上喪失發(fā)芽率，14 d全部不能發(fā)芽。塊莖在濕潤條件下35 ℃溫箱培養(yǎng)，10 d后塊莖出芽率達(dá)90%，但如將塊莖淹人水中1 cm，同上述條件培養(yǎng)則不出芽，且已出的芽也不再伸長;但浸泡于水中100 d的塊莖，將水放干并保持濕潤，多數(shù)塊莖仍能發(fā)芽[9]。

香附子塊莖的發(fā)芽與所處土層位置有關(guān)，塊莖出芽隨土層深度的增加而減少。通常塊莖在土壤中的分布深度因土壤條件而異，一般在沙土中比黏土中分布深，據(jù)錢益新等調(diào)查發(fā)現(xiàn)，塊莖最深可達(dá)50 cm，而50%～70%的塊莖集中在0～10 cm 土層中，在土壤上層5 cm處生長的塊莖的出芽率始終高于在5～15 cm處生長的塊莖，可見，分布于這一土層中的塊莖是香附子防除的關(guān)鍵。

香附子塊莖發(fā)芽率與環(huán)境中氧氣含量成正比，含氧量高則生長植株多[9]。土壤質(zhì)地不同會影響含氧量高低，據(jù)調(diào)查，黏質(zhì)土壤質(zhì)地黏重，通氣條件差，氧氣含量少，塊莖發(fā)芽率低，而沙土和沙壤土質(zhì)地比較疏松，通氣條件好，氧氣濃度含量高于黏質(zhì)土壤，塊莖發(fā)芽率更高。

在自然條件下，塊莖發(fā)芽有季節(jié)性變化，春夏兩季發(fā)芽多，秋季發(fā)芽較少[9]。發(fā)芽主要受根莖頂端優(yōu)勢控制，從發(fā)芽率看老塊莖>新塊莖>鱗莖，而新、老塊莖差異不大，塊莖發(fā)芽與大小、成熟度無明顯關(guān)系，但鱗莖明顯低于前二者。塊莖發(fā)芽與組織切割也有一定關(guān)系，切割過的塊莖出苗數(shù)會增多。選較粗壯的根莖切段培養(yǎng)，平均出芽率達(dá)45%～55%。

香附子種子發(fā)芽較少，種皮切破與否對種子的發(fā)芽率影響不大，乙酸乙醋處理不利于發(fā)芽，但經(jīng)丙酮處理10 min的種子發(fā)芽率比未經(jīng)處理的高1.6倍左右[8]。變溫處理對香附子種子發(fā)芽率有一定影響，能促進(jìn)種子發(fā)芽。

2.4 休眠和壽命

地下繁殖器官通過頂端優(yōu)勢控制塊莖發(fā)芽來保存生命，正常情況下，香附子塊莖有50%以上處于休眠狀態(tài)，有的是形成塊莖后不長出新株，有的是新株死亡后休眠。休眠塊莖不會產(chǎn)生新的根莖，由老根莖連接的多個塊莖，一般位于中間的休眠，兩端的塊莖能發(fā)芽。如把根莖連接的多個塊莖切斷成單個塊莖，不論是否休眠，只要環(huán)境條件適宜，均能長出新株[9]。

Neeser等指出，塊莖年齡和埋藏深度是塊莖休眠的重要決定因素。塊莖休眠隨塊莖年齡的增加而增加，觀察發(fā)現(xiàn)18個月后塊莖死亡速度加快，在33～36個月內(nèi)全部死亡，推測除草劑對年齡較大的塊莖種群可能效果較差[29]。香附子塊莖的80%以上存在于距表層15 cm內(nèi)土壤中，Neeser等研究表明，深度在8～23 cm的塊莖壽命并沒有明顯差異。另外，研究表明，破壞香附子的地上部分不會減少地下塊莖的密度，且不影響塊莖的休眠和發(fā)芽能力[29]。

香附子種子活力5年達(dá)到峰值，發(fā)芽率在5年內(nèi)隨著存放年數(shù)的增加而上升，5年后隨著時間的延長發(fā)芽率逐年下降[8]。

2.5 傳播

在農(nóng)田中香附子主要通過塊莖繁殖，塊莖可以向上、向下或水平延伸[13，15]。地下大量的塊莖系統(tǒng)是香附子生存發(fā)展的關(guān)鍵，也是防治的難點(diǎn)[4-5]。這些塊莖可通過農(nóng)業(yè)機(jī)械傳播，自然界中風(fēng)暴、動物、流水可幫助其傳播，人為的苗木運(yùn)輸、灌水、土壤搬運(yùn)、草皮、地膜、干草和飼料也可導(dǎo)致塊莖的長距離傳播[30]。香附子塊莖的快速繁殖能力是其快速侵染擴(kuò)張的主要因素，為了限制這種雜草的蔓延，摧毀地下休眠的塊莖是必要而有效的[31]。

3 香附子的危害

3.1 農(nóng)作物產(chǎn)量損失

香附子的快速繁殖能力和龐大的地下塊莖系統(tǒng)對作物有著非常強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢，在香附子生長季節(jié)可以有效地與作物爭奪水分、光照和營養(yǎng)[32]。據(jù)報道，香附子在半年中能從每667 m2的土壤中吸取6.37 kg氮、0.78 kg鉀、3.39 kg磷，其中50%以上貯存在塊莖中，其危害以3—11月花果期最重。香附子嚴(yán)重危害農(nóng)作物生產(chǎn)，在全世界每年可造成數(shù)百萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。

據(jù)報道，香附子可造成南亞夏季作物減產(chǎn)23%～89% [33];在喬治亞州香附子是玉米、棉花、花生、大豆、煙草和蔬菜中五大惡性雜草之一[34];香附子是直播稻中第二大惡性雜草，在21個水稻種植國家均有分布，可造成水稻產(chǎn)量損失42%～50% [35-37];香附子占甘蔗田總雜草數(shù)量的80%，特別是在熱帶和亞熱帶的土壤濕潤地區(qū)，可造成甘蔗產(chǎn)量損失20%～30% [38-40];在美國密西西比州可造成棉花減產(chǎn)70%～85%，損失約4 050萬美元[41-43];在大豆田中可造成23%～89%的產(chǎn)量損失[44];與大豆相比玉米對香附子更敏感，即使雜草在低密度情況下也會造成較大的產(chǎn)量損失[41]。除了主要農(nóng)作物外，香附子對蔬菜、水果也會造成不同程度的產(chǎn)量損失。香附子可導(dǎo)致甜椒減產(chǎn)31%～73%，蘿卜減產(chǎn)39%，番茄減產(chǎn) 28%～40%，茄子減產(chǎn)10%，可降低香菜莖干重、葉面積、葉柄液中氮鉀濃度和產(chǎn)量[45-47]。香附子是斯里蘭卡洋蔥田中最主要雜草，可造成減產(chǎn)高達(dá)61%[48]。

香附子是棉花田的惡性雜草，在棉花田的危害較重，因香附子是C4植物，可以在高溫和強(qiáng)光條件下吸收更多的二氧化碳，比C3作物棉花和其他雜草更具有競爭力。Charles等將莎草列為澳大利亞棉花生產(chǎn)的第二大雜草，對新南威爾士州79%的棉花產(chǎn)業(yè)和15%的棉花面積（21 000 hm2）造成了不利影響[49]。而香附子是莎草科雜草中危害最為嚴(yán)重的雜草，影響90個國家的52種作物。

近年來，我國棉田耕作制度的改變和新疆主產(chǎn)棉區(qū)膜下滴灌植棉技術(shù)的推廣應(yīng)用，為香附子的繁衍創(chuàng)造了適宜的生態(tài)環(huán)境，香附子等棉田惡性雜草危害逐年上升，尤其在濕潤疏松土壤或沙土棉田易暴發(fā)危害，對棉花前期生長發(fā)育造成嚴(yán)重威脅。但據(jù)黃紅娟等對第五師、第六師和第八師的棉田雜草抽樣調(diào)查結(jié)果，目前在新疆棉田為害的三棱草，其實是與香附子比較接近的莎草科雜草扁稈荊三棱，該草在新疆局部棉區(qū)的發(fā)生非常嚴(yán)重，雖然只是局部發(fā)生，但在所發(fā)生地塊的雜草密度很高，給當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)帶來極大損失[50]。

3.2 化感作用

據(jù)報道香附子塊莖中存在多種化感物質(zhì)，它們以有機(jī)酸和無機(jī)酸的形式存在，具有明顯的化感作用，對作物、水果和蔬菜的生長、繁殖產(chǎn)生影響[51-52]。香附子的提取物對作物的萌發(fā)、根莖的伸長、幼苗生長、葉綠素含量以及干物質(zhì)的生產(chǎn)均有一定抑制作用[53]。據(jù)報道，香附子的一種提取物可縮短小麥和豆類根莖長度，導(dǎo)致葉尖卷曲，從而抑制其光合作用[51，54-55];香附子高濃度的葉片滲濾液和根分泌物對蔬菜作物和水果的萌發(fā)有抑制作用[54，56];香附子塊莖的甲醇提取物可以抑制乙酰膽堿酯酶活性，其含量在3.30 mg/mL時可以降低種子萌發(fā)率，含量在350 g/mL時可抑制幼苗生長[57]。

3.3 病蟲害寄主

香附子可作為許多病蟲害的寄主，包括無脊椎動物、病害、線蟲[58]。Schroeder等認(rèn)為它是根結(jié)線蟲的替代寄主[58]。劉洋報道，香附子是白背飛虱、黑蝽象、鐵甲蟲、東亞飛蝗等昆蟲的寄主[59];陳秀雙認(rèn)為，棉花田雜草香附子、龍葵、反枝莧等能轉(zhuǎn)主寄生的病蟲害有26種之多[60]。有效控制香附子可以破壞以香附子為食的病蟲害的生命周期。

4 防治對策

香附子被認(rèn)為是世界上最難防治的雜草，對于多年生雜草來說，目前國際上最常用的防除方法是反復(fù)地進(jìn)行機(jī)械翻耕處理和化學(xué)除草劑處理。筆者認(rèn)為控制棉田香附子的危害必須堅持預(yù)防為主、綜合防治的方針，建立以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)，以化學(xué)除草為核心，包括物理、生物等多項措施相互配合、補(bǔ)充的綜合防除體系，充分發(fā)揮各種防除措施的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長避短，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全、高效地控制香附子危害的目的。

4.1 預(yù)防措施

預(yù)防措施主要用于防止香附子的擴(kuò)散，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的危害點(diǎn)時，應(yīng)在幼苗期及時小范圍清除，避免形成發(fā)達(dá)的地下塊根而造成長期危害，田間發(fā)現(xiàn)地下塊根要及時深翻冬耕，并做冷凍或暴曬處理令其失活，避免進(jìn)一步繁殖[61]。另外，播種前精選作物種子，避免通過作物種子運(yùn)輸?shù)热藶閭鞑ザ鴶U(kuò)大危害面。

4.2 農(nóng)業(yè)防治

香附子喜潮濕、不耐旱，怕凍、怕蔭、怕水淹，塊莖多分布于淺土層[8]，因此在防除香附子時，可根據(jù)香附子喜潮濕、怕水淹的特點(diǎn)進(jìn)行水旱輪作;根據(jù)其怕蔭可采用作物合理密植法，加速作物的封行進(jìn)程，從而抑制雜草生長[61]。據(jù)報道，甘蔗密植可顯著減少香附子在田里的生物量，使甘蔗植株充分利用資源、增加產(chǎn)量[62]。香附子塊莖發(fā)芽最適溫度為30～35℃;20 ℃以下，地上部生長緩慢，地下塊莖不能形成。研究發(fā)現(xiàn)，密植作物在嚴(yán)密陰蔽條件下，土表溫度要比暴露土表溫度低 4 ℃ 左右，這對香附子生長蔓延不利，據(jù)1989年8月對夏山芋地調(diào)查，完全覆蓋地平均每平方米有香附子植株10株，而1/3露地為21.51株，前者比后者減少53.51%[9]。另外，利用競爭作物套作也可以抑制其生長并減少大田中塊莖的數(shù)量，如種植藜豆（velvet bean）、油麻藤（Florida velvet bean）和木豆（pigeonpea）均能降低香附子的生物量[63-64]，用芝麻、高粱、大豆與棉花套作，也能使棉花田香附子密度降低了70%～96%。

4.3 物理防治

淺耕、深耕、土壤日曬、傷凍、遮蓋和塑料覆蓋都可導(dǎo)致塊莖干燥和碳水化合物饑餓，從而降低塊莖的活力和再生能力，抑制香附子生長[65-66]。根據(jù)怕旱、不耐凍的特點(diǎn)，可在冬天低溫時深耕耙曬，把塊莖翻上來能凍死一部分，春旱時再耙曬，由于沒有水分又能曬死一部分香附子，也可進(jìn)行夏季伏耕，塊莖暴露在高溫和脫水的環(huán)境中，發(fā)芽率可降低70%～100%[61，66]。定期淺耕也是防除多年生雜草的有效措施之一，據(jù)報道，反復(fù)人工除草、機(jī)械除草對香附子的防效可達(dá) 74%～93%[67-68]。地表覆蓋或土壤覆蓋可以顯著降低香附子的干物質(zhì)量，降低幅度達(dá)45%～53%和40%～50%[69]。在溫暖的天氣里，聚乙烯薄膜覆蓋增加了土壤溫度，可以有效地控制香附子，使?fàn)I養(yǎng)生長和塊莖減少95%[27-28]，但一些可降解聚乙烯覆膜材料由于對緩慢穿孔的抵抗力較低，未能有效防治蔬菜作物中的香附子[70-71]。

4.4 化學(xué)防治

4.4.1 除草劑應(yīng)用 除草劑應(yīng)用是治理香附子的一個重要手段，化學(xué)除草劑的使用效果取決于除草劑的特性、施用量、施藥時間和施藥次數(shù)，及土壤塊莖庫和作物耕作情況?；瘜W(xué)除草劑除了考慮香附子的防除效果，還需要考慮目標(biāo)作物棉花及其后茬作物的安全性?；瘜W(xué)除草劑按施用時間不同分為封閉除草劑和莖葉除草劑兩大類。封閉除草劑的目的是降低塊莖密度，防止其出芽和繁殖，并最終減少入侵。莖葉除草劑是施用于地上植株，殺死地上部分，并吸收傳導(dǎo)到地下塊根控制地下部分生長和繁殖。

目前，對香附子控制效果較好的除草劑主要為內(nèi)吸傳導(dǎo)性較好的除草劑，據(jù)報道對香附子活性較高的除草劑種類包括：ALS抑制類除草劑啶嘧磺隆、氯吡嘧磺隆、甲基碘磺隆、磺?；锹?、噻酮磺隆、甲酰胺基嘧磺隆、三氟啶磺隆、吡嘧磺隆、醚磺隆、環(huán)丙嘧磺隆、乙氧磺隆、唑吡嘧磺隆、四唑嘧磺隆、芐嘧磺隆等;激素類除草劑2甲4氯、氯氟吡氧乙酸等;PDS抑制類除草劑氟啶草酮等;PPO抑制類除草劑甲磺草胺、乙氧氟草醚;光合作用抑制劑苯達(dá)松和特草定，以及其他除草劑草甘膦、甲基磺草酮等[72-73]。上述除草劑被用于防治香附子均有一定防效，但最有效的還是草甘膦和氯吡嘧磺隆，這2種除草劑不但能殺死地上組織，還可以向下傳導(dǎo)至塊莖中，降低其地上植物和地下塊莖活性[59]。為了有效且持久防治香附子，化學(xué)除草可以封殺結(jié)合，早期使用封閉除草劑封閉處理，出苗后結(jié)合草甘膦莖葉噴霧處理。

Charles研究表明，棉花田香附子的防治策略是在休耕期反復(fù)施用草甘膦，配合在棉季早期施用MSMA等封閉劑，在棉季后期施用草甘膦，能有效防除棉田香附子[74]。在抗草甘膦大豆和棉花體系中連續(xù)施用草甘膦可有效防治香附子，防效高達(dá)90%，可以降低塊莖活力達(dá)45%～80%[75]。在我國棉區(qū)生產(chǎn)上經(jīng)常采用人工涂抹高濃度草甘膦、氯吡嘧磺隆藥液到香附子成株莖葉上或定向噴霧，藥液能吸收傳導(dǎo)至地下塊莖而腐爛死亡。據(jù)報道，新疆棉田采用三氟啶磺隆定向莖葉噴霧處理，也能有效防除香附子，但遇不良?xì)夂驐l件容易產(chǎn)生藥害[76];用氟啶草酮+二甲戊靈于棉花播前土壤封閉處理也能防除棉田三棱草和闊葉草，其中對三棱草防效達(dá)54%[77]。目前國內(nèi)登記用于棉田闊葉草或莎草防除的藥劑只有草甘膦和氟啶草酮。使用化學(xué)防除需要結(jié)合除草劑的特性掌握好使用時期，如香附子地下繁殖器官存在休眠現(xiàn)象，若在休眠期進(jìn)行化學(xué)防除，化學(xué)除草劑的有效成分不能轉(zhuǎn)移至地下營養(yǎng)繁殖器官，就沒有好的防除效果，導(dǎo)致人力和物力的極大浪費(fèi)。如草甘膦防治香附子，需要在香附子地上部分生長旺盛期進(jìn)行，即能滅生又能除根，如未出苗則無效[61]。

4.4.2 熏蒸和化感 早年在蔬菜生產(chǎn)中廣泛使用溴化甲烷來防治香附子，但由于環(huán)境問題已被禁用[78]，現(xiàn)在人們正在尋找對環(huán)境友好的可替代溴化甲烷的產(chǎn)品。另外，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，許多植物和微生物的殘留物和提取物對香附子具有化感作用，這些提取物和殘留物向土壤中釋放了大量的毒素，最終減少了香附子的生長和發(fā)育[63，79]。利用化感物質(zhì)來防控雜草，可以減少除草劑的使用，減緩雜草抗性，對環(huán)境友好，在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有一定使用潛力。

4.5 生物防治

使用真菌、細(xì)菌、鳥類和昆蟲等生物防治方法。研究發(fā)現(xiàn)，病原真菌Cercospora caricis很可能對香附子有效[80];真菌Dactylaria higginsii對香附子也有效果，其懸浮液在田間施用3次后，可使香附子干重降低90%[23，81];Puccinia romagnoliana可導(dǎo)致桑園中香附子幼芽迅速死亡，塊莖活力和數(shù)量顯著下降[82]。此外，2種放線菌KA1-4和 KA1-7（鑒定為鏈霉菌）可以抑制香附子生長[83]。除了真菌還發(fā)現(xiàn)Bactra venosana的幼蟲對香附子有很好的抑制作用[84]，可破壞主根導(dǎo)致植株干燥。生物農(nóng)藥的研發(fā)使用受到很多因素限制，如開發(fā)成本高、貨架期短、運(yùn)輸要求高、病原菌和昆蟲使用受限，因此在香附子防治領(lǐng)域，生物防治方面的工作十分有限，還不能依賴生物防治來控制香附子[23]。

4.6 綜合防治

香附子是世界上最難防治的雜草之一，在目前還沒有特別有效控制手段狀態(tài)下，需要采用多種防治方法結(jié)合的綜合治理措施[85]。正確的防治方法是防止新的感染，消耗現(xiàn)有的塊莖，減少新塊莖的產(chǎn)生。輪作、套作、混作、作物覆蓋、耕作、種植競爭作物等方法是香附子治理的常用農(nóng)業(yè)防治和物理防治方法。除草劑與輪作相結(jié)合的方式可以減少香附子對作物的侵?jǐn)_[86]。人工除草和化學(xué)除草相結(jié)合的方式可以有效減少香附子種群密度[87]。例如在花生田中，播后3 d施用乙氧氟草醚，然后在分別播后15、30 d進(jìn)行人工除草，可有效降低香附子的密度[88]。此外種植抗除草劑作物和改進(jìn)除草劑應(yīng)用技術(shù)可以有效控制香附子[86]。人工合成的化學(xué)除草劑與具有化感作用的植物提取物結(jié)合使用可以提高化感物質(zhì)的防效，且可以減少人工合成化學(xué)除草劑的用量[4]。

為了有效且持久防治香附子，化學(xué)除草可以封殺結(jié)合，早期使用封閉除草劑封閉處理，出苗后結(jié)合草甘膦莖葉處理?；瘜W(xué)防除在實際應(yīng)用中可以采取和農(nóng)業(yè)防治相結(jié)合的方式，以達(dá)到根除效果，節(jié)省人力物力。如對香附子發(fā)生集中而又以塊莖繁殖為主的地塊，其一，可結(jié)合耕地或中耕松土?xí)r，人工撿拾土中香附子塊莖，田間曬干焚燒或作藥用，能有效降低塊莖基數(shù);其二，棉花播種后采用封閉除草劑土壤處理減少植株出苗，雜草出苗后采用定向莖葉噴霧處理，破壞香附子出苗、生長、繁殖，降低危害;其三，到七八月香附子成株開花結(jié)籽期（種子未成熟前），拔除整株或割去地上部分的莖和花序，減少其種子落地，減少其靠種子繁殖而減輕危害;最后在棉花成熟期反復(fù)使用草甘膦滅殺香附子地上植株和地下塊根。

5 展望

香附子是目前世界上研究最多的雜草，但仍有許多方面的問題需要解決。它的生命周期很復(fù)雜，雜草的競爭力、遺傳多樣性、對極端環(huán)境條件的適應(yīng)機(jī)制、除草劑及其施用時機(jī)和未來可能的管理方法還需要進(jìn)一步研究。由于香附子環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)，具有強(qiáng)大的地下繁殖系統(tǒng)，截至目前仍缺乏有效的防除方法。未來如能采用有效的技術(shù)使其地下塊莖均勻出芽，將有助于對其進(jìn)行全面防控[89]。

針對棉田莎草科雜草防除藥劑種類單一的局面，應(yīng)加強(qiáng)高效低毒環(huán)境友好的新型除草劑創(chuàng)制，開發(fā)不同類型的除草劑品種，篩選內(nèi)吸傳導(dǎo)性好、可有效殺死根系或?qū)Ω德泳哂幸种谱饔?、對作物安全的化學(xué)除草劑，還需將不同作用靶標(biāo)和作用機(jī)制的除草劑混用，避免抗藥性，改進(jìn)除草劑的使用技術(shù)，更有效地防止香附子的發(fā)生，避免香附子的過度危害。同時，結(jié)合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，在化學(xué)防治的基礎(chǔ)上，可通過了解耕作方式與香附子發(fā)生危害的相關(guān)性，尋找合適的農(nóng)業(yè)或生態(tài)防控措施。

目前針對香附子在不同氣候條件下、不同生態(tài)區(qū)域的生活史和種群變化研究較少，需要加強(qiáng)這種雜草在世界各農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域的生物學(xué)特性、繁殖能力、生命周期的研究，找到一個通用的方法來鑒別不同種植地區(qū)香附子種類和生命周期的變化，并根據(jù)不同生態(tài)型之間存在的形態(tài)差異和遺傳差異，來制定不同的防治策略。

參考文獻(xiàn)：

[1]張傳偉. 大豆、花生田香附子的發(fā)生危害與防治[J]. 農(nóng)藥市場信息，2004（11）：37.