專利名稱：利用向日葵和紫花苜蓿組合替代黃頂菊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生態(tài)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是黃頂菊的生物替代方法。
背景技術(shù)：
生物由原生存地經(jīng)自然的或人為的途徑侵入到另一個(gè)新環(huán)境，對(duì)入侵地的生物 多樣性、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)以及人類健康造成經(jīng)濟(jì)損失或生態(tài)災(zāi)難(萬方浩，郭建英，王德 輝.中國外來入侵生物的危害與管理對(duì)策[J].生物多樣性，2002，10(1) :119-125.)，即為 生物入侵。在自然界中，生物入侵是一種普遍存在的現(xiàn)象，生物入侵的種類也包括了幾乎 所有的生物類群，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化，國際、國內(nèi)貿(mào)易往來越來越頻繁，生物成功入侵的 機(jī)率也大大增加。外來生物入侵能夠?qū)μ囟ǖ纳鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重 的干擾與危害；外來生物入侵通過壓制或排擠本地物種的方式改變食物鏈或食物網(wǎng)絡(luò)組成 及結(jié)構(gòu)，特別是外來雜草，在入侵地往往導(dǎo)致植物區(qū)系的多樣性變得非常單一，并破壞可耕 地；外來生物入侵影響到每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和生物區(qū)系，使成百上千的本地物種陷入滅絕境 地，加速了生物多樣性的喪失和物種的滅絕；外來生物入侵可以威脅一個(gè)國家的生物安全， 危及一個(gè)國家的生態(tài)安全，危害一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)安全，損害一個(gè)國家的人民利益，甚至動(dòng)搖 一個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定根基。中國是一個(gè)地產(chǎn)豐富、物種繁多的農(nóng)業(yè)大國，生物入侵對(duì)我國的影響尤為嚴(yán)重。外 來入侵生物與本地物種競(jìng)爭(zhēng)生存空間、養(yǎng)分，危及本地物種特別是珍稀瀕危物種的生存，造 成生物多樣性的喪失，對(duì)我國生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生不良影響；外來生物入侵對(duì)農(nóng)田 園藝、草坪、森林、畜牧、水產(chǎn)等可帶來直接經(jīng)濟(jì)危害；外來生物入侵通過改變?nèi)肭值氐淖匀?生態(tài)系統(tǒng)、降低物種多樣性從而對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、文化甚至人們健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。生物入侵正 成為威脅我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性與生態(tài)環(huán)境的重要因素之一。目前，我國已查明的記錄在案的外來入侵生物有427種，其中植物病原微生物 55種(真菌30種、細(xì)菌6種、病毒10種、線蟲9種)；植物244種(水生植物18種、陸生 226種)；動(dòng)物128種(包括無脊椎動(dòng)物、兩棲爬行類、魚類、哺乳類等)。黃頂菊(Flaveria bidentis(L.)Kuntze)是近年來入侵我國，對(duì)農(nóng)業(yè)危害非常大的外來植物。黃頂菊，屬菊科堆心菊族黃頂菊屬，為1年生草本，起源于南美洲，是一種喜光、喜 濕、耐鹽堿、耐貧瘠、生長迅速、繁殖能力強(qiáng)、結(jié)實(shí)量極大的雜草，具有很強(qiáng)的抗逆性和環(huán)境 適應(yīng)性。黃頂菊由于引種等原因傳播到南非、埃及、英國、法國、澳大利亞、日本等國，成為世 界性的惡性入侵雜草。黃頂菊可以入侵多種生態(tài)環(huán)境，包括田邊地頭、溝渠邊、河流湖泊邊、 鐵路公路邊、房前屋后等地，一旦入侵，便可形成單一的優(yōu)勢(shì)群落，排斥本地物種，徹底改變 生態(tài)系統(tǒng)的物種組成、數(shù)量和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。黃頂菊入侵農(nóng)田后，與農(nóng)作物爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水、爭(zhēng)光，抑 制農(nóng)作物生長。在麥田生長黃頂菊后，可造成畝穗數(shù)降低、千粒重下降。在生長過黃頂菊的 土壤里種植大豆，其發(fā)芽能力降低(周顯忠，劉麗云.淺談新外來物種黃頂菊的危害與防治 [J].農(nóng)技服務(wù)，2008，25(1) :52-89.)。黃頂菊侵占性與抗逆性極強(qiáng)，生命力非常旺盛，通過 不斷竟?fàn)?，替代本地植物資源，對(duì)入侵地的生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，引起嚴(yán)重的生物污染。黃頂菊的花期長，花粉量大，花期與大多數(shù)土著菊科交叉重疊。如果黃頂菊與發(fā)生區(qū)域內(nèi)的其他土著菊科植物屬間雜交，就有可能導(dǎo)致形成新的危害性更大的物種。自2001年在我國河北省衡水湖畔首次發(fā)現(xiàn)以來，由于缺乏有效的防控技術(shù)措施， 黃頂菊在河北省、天津市、山東省及河南省擴(kuò)散蔓延，造成大面積危害，對(duì)我國糧食生產(chǎn)及 生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。僅2007年，河北省黃頂菊疫情已擴(kuò)大到11地市89縣(區(qū)、市)， 嚴(yán)重危害面積達(dá)56萬多畝。黃頂菊能夠隨著擴(kuò)散范圍的擴(kuò)大逐漸成為入侵種，其原因之一就是黃頂菊的根系 能分泌化感物質(zhì)(植物或微生物分泌的一種對(duì)環(huán)境中其他植物或微生物有利或不利的代 謝分泌物)抑制其他植物生長(李香菊，張米茹，李詠軍等.黃頂菊水提取液對(duì)植物種子發(fā) 芽及胚根伸長的化感作用研究[J].雜草科學(xué)，2007，(4) :15-19.)。目前，對(duì)黃頂菊中的化 感物質(zhì)研究和報(bào)道較多的主要為類黃酮(槲皮素硫酸酯)(Guglielmone H A,Agnese A M， Nunez Montoya S C，et al. Anticoagulant effect and action mechanism of sulphated flavonoids from Flaveria bidents[J] · Thrombosis Research，2002，105(2) : 183-188.) 禾口噻吩類化合物(Agnese A M，Nunez Montoya S C，Espinar L A，et al. Chemotaxonomic features in Argentinian species[J]. Biochemical Systematics and Ecology,1999， 27 :739-742.)。國內(nèi)有研究表明，黃頂菊的花、根、莖、葉提取液對(duì)莧菜、狗尾草、藜種子萌發(fā) 均有化感作用，且與提取液濃度有關(guān)，表現(xiàn)在黃頂菊的提取液能降低種子的發(fā)芽率、胚根的 長度(李素靜.黃頂菊化感作用的研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，(6) :80-81.)。黃頂菊 不同提取物對(duì)小麥幼苗生長表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，這種抑制活性隨著各部分提取物 的濃度增加而增強(qiáng)，相同濃度下新鮮黃頂菊植株水提物對(duì)小麥幼苗生長的抑制作用強(qiáng)于其 根系水提液對(duì)小麥幼苗生長的抑制作用(陳艷.外來入侵雜草黃頂菊對(duì)小麥的化感作用分 析.2008，碩士論文.)。黃頂菊莖葉水提物對(duì)玉米、小麥、棉花、大豆、花生、馬唐和反枝莧都 表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，其中以對(duì)棉花的化感效應(yīng)最強(qiáng)，在其濃度為0. 2g/mL時(shí)，對(duì)根 長和莖長的化感指數(shù)分別為-0. 85和-0. 88 (許文超，徐嬌，陶哺，等.外來人侵植物黃頂菊 的化感作用初步研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，30 (6) :63-67.)。另外，黃頂菊根系非常發(fā)達(dá)，吸水能力極強(qiáng)，生長勢(shì)強(qiáng)。它植株高大，枝葉非常稠 密，嚴(yán)重遮擋了其它生物生長所必需的陽光，擠占其它植物的生存空間，具有生態(tài)占位性， 久而久之就會(huì)形成植被單一，植物資源匱乏的惡劣生態(tài)環(huán)境。目前治理黃頂菊的主要方法有物理防治目前最有效的防除方法之一，4 8月份是黃頂菊營養(yǎng)生長期，也是鏟 除黃頂菊的最佳時(shí)機(jī)，充分發(fā)動(dòng)群眾，對(duì)成片發(fā)生地區(qū)，先人力割除植株，再耕翻曬根，再揀 盡根茬，然后焚燒，做到斬草除根，隨發(fā)現(xiàn)，隨拔除。但物理防治消耗大量的人力物力，效率 低，對(duì)于危害嚴(yán)重、面積大的地方不適用?；瘜W(xué)防治利用化學(xué)防治是控制黃頂菊的主要方法之一，滅生性除草劑草甘膦、百 草枯對(duì)防治黃頂菊有較好的效果，激素類除草劑對(duì)防治黃頂菊有特效(王秋霞，張宏軍，郭 美霞，等.外來入侵雜草黃頂菊的化學(xué)防除[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17 (3) =1184-1189.)。但 化學(xué)防治對(duì)土壤中的種子效果差，不能根除黃頂菊，并且對(duì)人類健康和非靶標(biāo)物種來說都 有太多的威脅。另外，隨著化學(xué)藥劑的大量使用，黃頂菊的抗性將會(huì)不斷增加，藥劑昂貴的 價(jià)格以及重復(fù)施用的必要性經(jīng)常使連續(xù)施藥防治變得不太可能。
生物防治利用天敵動(dòng)物或者致病微生物來防治黃頂菊尚處于試驗(yàn)階段，還不能 徹底有效地鏟除黃頂菊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種生物替代方法來控制黃頂菊的外來入侵， 本發(fā)明的技術(shù)方案如下1、一種控制黃頂菊外來入侵的生物替代方法，其特征在于，所述方法采用紫花苜 蓿(Medicago sativa L.)和/或向日葵(Helianthus annuus)來對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。2、如技術(shù)方案1所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿和向日葵采用播種方 式種植。3、如技術(shù)方案2所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿采用條播的方式種植。4、如技術(shù)方案3所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿的種植行距為30cm 35cm05、如技術(shù)方案2 4任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿的播種深度 為 lcm 3cm06、如技術(shù)方案2所述的生物替代方法，其中，所述向日葵采用點(diǎn)播的方式種植。7、如技術(shù)方案2 6任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，采用紫花苜蓿和向日葵組 合替代黃頂菊，所述向日葵種植于紫花苜蓿種植的行間。8、如技術(shù)方案7所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的種植株距為30cm 50cmo9、如技術(shù)方案2 8任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播種深度為 5cm 10cmo10、如技術(shù)方案2 9任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿的種植密 度為 lg/m2 3. 5g/m2。11、如技術(shù)方案6或9所述的生物替代方法，其中，單獨(dú)采用向日葵替代黃頂菊，所 述向日葵的種植行距為30cm 50cm，株距為30cm 50cm。12、如技術(shù)方案2 11任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的種植密度 為2棵/m2 4棵/m2。本發(fā)明提供的控制黃頂菊外來入侵的生物替代方法具有以下優(yōu)點(diǎn)采用紫花苜蓿 替代黃頂菊，可使黃頂菊的出苗率降低76. 63 %，平均株高降低62. 70 %，平均單株分支數(shù) 減少92%、平均單株葉片數(shù)減少94. 76%、平均單株生物量減少14. 63%、平均可溶性蛋白 含量減少24. 79% ；采用向日葵替代黃頂菊，可使黃頂菊的出苗率減少46. 52%，株高降低 60. 1%，平均單株分支數(shù)減少95. 3%，平均單株葉片數(shù)減少95. 24%，平均單株生物量減少 89. 28%，平均可溶性蛋白含量減少36. 75% ；采用紫花苜蓿和向日葵的組合替代黃頂菊，可 使黃頂菊的出苗率減少52. 72 %，株高降低70. 65 %，平均單株分支數(shù)減少98. 61 %，平均單 株葉片數(shù)減少97. 51%，平均單株生物量減少98. 75%，平均可溶性蛋白含量減少47. 86%, 本發(fā)明方法對(duì)黃頂菊的外來入侵均可起到顯著的控制作用。紫花苜蓿和向日葵的種子容 易獲得，種植方法簡(jiǎn)單，易操作，可免除物理防治消耗的大量人力物力；紫花苜蓿和向日葵 為常見植物，可免除化學(xué)防治對(duì)人類健康和非靶標(biāo)物種的威脅；紫花苜蓿是一種優(yōu)質(zhì)的牧草，向日葵是一種重要的油料作物，在控制黃頂菊種群數(shù)量的同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì) 價(jià)值。
具體實(shí)施例方式如前文所述，本發(fā)明提供了一種控制黃頂菊外來入侵的生物替代方法，所述方法 采用紫花苜蓿和/或向日葵來對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。在本發(fā)明中，術(shù)語“生物替代法”是指通過種植一種或多種植物，使同一生長環(huán)境 中的另外一種或多種植物的生長發(fā)育受到抑制，從而使所述“一種或多種植物”在所述同一 生長環(huán)境中替代了所述“另外一種或多種植物”的方法，這種生物替代法屬于針對(duì)被替代植 物的一種生物防治方法。在本發(fā)明中，被替代的植物為黃頂菊，用以替代黃頂菊的植物為紫
花苜蓿和/或向日葵。就紫花苜蓿而言，盡管目前關(guān)于其對(duì)黃頂菊具有顯著的生物替代作用在微觀層面 上的具體原因還不是非常清楚，但是本發(fā)明人認(rèn)為可能是因?yàn)樽匣ㄜ俎５母蛋l(fā)達(dá)，具有 較強(qiáng)的耐貧瘠、耐鹽堿和耐旱能力，并且在自然條件下，紫花苜蓿的出苗時(shí)間比黃頂菊早， 并且紫花苜?？稍邳S頂菊出苗前形成優(yōu)勢(shì)種群，從而抑制黃頂菊幼苗的生長。就向日葵而言，盡管目前關(guān)于其對(duì)黃頂菊具有顯著的生物替代作用在微觀層面上 的具體原因還不是非常清楚，但是本發(fā)明人認(rèn)為可能是因?yàn)橄蛉湛购悼鼓嫘詮?qiáng)，環(huán)境適 應(yīng)性強(qiáng)，向日葵后期生長迅速，可在一定區(qū)域內(nèi)形成較大郁閉度，與黃頂菊爭(zhēng)光，從而抑制 黃頂菊的生長。第一方面，本發(fā)明采用紫花苜蓿對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。紫花苜蓿的種植方法一般利用播種方法進(jìn)行，本發(fā)明方法對(duì)紫花苜蓿的播種方式 沒有特別的限制，可以采用例如條播、點(diǎn)播或撒播等，但是從更充分抑制黃頂菊生長和便于 收獲紫花苜蓿等方面綜合考慮，優(yōu)選采用條播方式種植紫花苜蓿。本發(fā)明方法對(duì)紫花苜蓿播種的具體時(shí)間沒有特別限制，只要?dú)夂驐l件適宜紫花苜 蓿出苗生長即可。例如，在河北地區(qū)，紫花苜蓿的適宜播種時(shí)間為4月中下旬，黃頂菊的出 苗時(shí)間一般為4月下旬，黃頂菊苗期生長緩慢，紫花苜蓿一般可在黃頂菊出苗前形成優(yōu)勢(shì) 種群，從而形成對(duì)黃頂菊生長的抑制。在條播紫花苜蓿的情況下，本發(fā)明方法對(duì)種植行距沒有特別的限制。但是，從更充 分抑制黃頂菊生長、便于收獲紫花苜蓿并且收獲更多的紫花苜蓿等方面考慮，條播行距優(yōu) 選為30cm 35cm，如可以為30cm、31cm、32cm、33cm、34cm或35cm。如果行距過大，則可能 不利于對(duì)黃頂菊的抑制作用；如果行距過小，則可能不利于紫花苜蓿自身的生長。另外，紫花苜蓿的播種深度一般為1cm 3cm，如可以為1cm、1. 5cm、2cm、2. 5cm或 3cm。如果播種深度過深，則可能不利于紫花苜蓿的出土；如果播種深度過淺，則可能不利于 紫花苜蓿根系的固定，從而影響紫花苜蓿的后期生長。另外，紫花苜蓿的種植密度一般為lg/m2 3. 5g/m2，例如可以為lg/m2、l. 5g/m2、 2g/m\2. 5g/m2、3g/m2或3. 5g/m2。如果種植密度過小，則可能不利于對(duì)黃頂菊加以抑制；如 果種植密度過大，則可能不利于紫花苜蓿自身的生長。對(duì)于后期的養(yǎng)護(hù)，本發(fā)明沒有特別限定，采用常規(guī)的田間方法對(duì)紫花苜蓿進(jìn)行養(yǎng) 護(hù)管理即可。
第二方面，本發(fā)明采用向日葵對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。向日葵的種植方法一般利用播種方法進(jìn)行，本發(fā)明方法對(duì)向日葵的播種方式?jīng)]有 特別的限制，可以采用例如條播、點(diǎn)播或撒播等，但是從更充分抑制黃頂菊生長和便于收獲 向日葵等方面綜合考慮，優(yōu)選采用點(diǎn)播方式種植向日葵。本發(fā)明方法對(duì)向日葵播種的具體時(shí)間沒有特別限制，只要?dú)夂驐l件適宜向日葵出 苗生長即可。例如，在河北地區(qū)，向日葵的適宜播種時(shí)間為5月中上旬，向日葵后期生長迅 速，可在一定區(qū)域內(nèi)形成較大郁閉度，與黃頂菊爭(zhēng)光，從而形成對(duì)黃頂菊生長的抑制。在本 發(fā)明的實(shí)施例中，為了便于操作，向日葵也是在4月中下旬種植的，由于種植時(shí)間過早，造 成向日葵后期生長狀況不是很好，但即便如此，對(duì)黃頂菊的抑制作用還是很明顯，可見，向 日葵對(duì)黃頂菊具有很強(qiáng)的生物替代作用。在點(diǎn)播向日葵的情況下，本發(fā)明方法對(duì)種植株行距沒有特別的限制。但是，從更充 分抑制黃頂菊生長、便于收獲向日葵并且收獲更多的向日葵等方面考慮，點(diǎn)播行距優(yōu)選為 30cm 35cm，如可以為 30cm、31cm、32cm、33cm、34cm 或 35cm，株距優(yōu)選為 30cm 50cm，如 可以為30Cm、35Cm、40Cm、45Cm或50cm。如果株行距過大，則可能不利于對(duì)黃頂菊的抑制作 用；如果株行距過小，則可能不利于向日葵自身的生長。另外，向日葵的播種深度一般為5cm 10cm，如可以為5cm、6cm、7cm、8cm、9cm或 10cm。如果播種深度過深，則可能不利于向日葵的出土 ；如果播種深度過淺，則可能不利于 向日葵根系的固定，從而影響向日葵的后期生長。另外，向日葵的種植密度一般為2棵/m2 4棵/m2，如可以為2棵/m2、3棵/m2或 4棵/m2。如果種植密度過小，則可能不利于對(duì)黃頂菊加以抑制；如果種植密度過大，則可能 不利于向日葵自身的生長。對(duì)于后期的養(yǎng)護(hù)，本發(fā)明沒有特別限定，采用常規(guī)的田間方法對(duì)向日葵進(jìn)行養(yǎng)護(hù) 管理即可。第三方面，本發(fā)明采用紫花苜蓿和向日葵的組合對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。紫花苜蓿和向日葵的種植方法一般利用播種方法進(jìn)行，本發(fā)明方法對(duì)紫花苜蓿和 向日葵的播種方式?jīng)]有特別的限制，可以采用例如條播、點(diǎn)播或撒播等，但是從更充分抑制 黃頂菊生長和便于收獲紫花苜蓿和向日葵等方面綜合考慮，優(yōu)選采用條播方式種植紫花苜 蓿，采用點(diǎn)播方式種植向日葵。本發(fā)明方法對(duì)紫花苜蓿和向日葵的播種的具體時(shí)間沒有特別限制，只要?dú)夂驐l件 適宜紫花苜蓿和向日葵出苗生長即可。例如，在河北地區(qū)，紫花苜蓿的適宜播種時(shí)間為4月 中下旬，黃頂菊的出苗時(shí)間一般為4月下旬，黃頂菊苗期生長緩慢，紫花苜蓿一般可在黃頂 菊出苗前形成優(yōu)勢(shì)種群，從而形成對(duì)黃頂菊生長的抑制；向日葵的適宜播種時(shí)間為5月中 上旬，向日葵后期生長迅速，可在一定區(qū)域內(nèi)形成較大郁閉度，與黃頂菊爭(zhēng)光，從而形成對(duì) 黃頂菊生長的抑制。在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了便于操作，向日葵也是在4月中下旬種植 的，由于種植時(shí)間過早，造成向日葵后期生長狀況不是很好，但即便如此，紫花苜蓿和向日 葵組合對(duì)黃頂菊的抑制作用還是很明顯，可見，紫花苜蓿和向日葵組合對(duì)黃頂菊具有很強(qiáng) 的生物替代作用。在條播紫花苜蓿的情況下，本發(fā)明方法對(duì)種植行距沒有特別的限制。但是，從更充 分抑制黃頂菊生長、便于收獲紫花苜蓿并且收獲更多的紫花苜蓿等方面考慮，條播行距優(yōu)選為30cm 35cm，如可以為30cm、31cm、32cm、33cm、34cm或35cm。如果行距過大，則可能 不利于對(duì)黃頂菊的抑制作用；如果行距過小，則可能不利于紫花苜蓿自身的生長。在點(diǎn)播向日葵的情況下，將向日葵點(diǎn)播于紫花苜蓿的種植的行間，本發(fā)明方法對(duì) 向日葵種植株距沒有特別的限制。但是，從更充分抑制黃頂菊生長、便于收獲向日葵并且 收獲更多的向日葵等方面考慮，點(diǎn)播株距優(yōu)選為30cm 50cm，如可以為30cm、35cm、40cm、 45cm或50cm。如果株距過大，則可能不利于對(duì)黃頂菊的抑制作用；如果株距過小，則可能不 利于向日葵自身的生長。另外，紫花苜蓿的播種深度一般為1cm 3cm，如可以為1cm、1. 5cm、2cm、2. 5cm或 3cm ；向日葵的播種深度一般為5cm 10cm，如可以為5cm、6cm、7cm、8cm、9cm或10cm。如果 播種深度過深，則可能不利于紫花苜蓿和向日葵的出土 ；如果播種深度過淺，則可能不利于 紫花苜蓿和向日葵根系的固定，從而影響紫花苜蓿和向日葵的后期生長。另外，紫花苜蓿的種植密度一般為lg/m2 3. 5g/m2，例如可以為lg/m2、l. 5g/m2、 2g/m\2. 5g/m2、3g/m2或3. 5g/m2 ；向日葵的種植密度一般為2棵/m2 4棵/m2，如可以為2 棵/m2、3棵/m2或4棵/m2。如果種植密度過小，則可能不利于對(duì)黃頂菊加以抑制；如果種植 密度過大，則可能不利于紫花苜蓿和向日葵自身的生長。對(duì)于后期的養(yǎng)護(hù)，本發(fā)明沒有特別限定，采用常規(guī)的田間方法對(duì)紫花苜蓿和向日 葵進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理即可。順便提及的是，除非另有說明，否則本文所述及的數(shù)值范圍包括端值以及兩端值 (即上限和下限)之間的任意值。下文將通過實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，不過這些實(shí)施例僅為說明目 的，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。實(shí)施例實(shí)施例1在4月18日，在黃頂菊發(fā)生地，采用條播的方式種植紫花苜蓿，種植行距為30cm， 播種深度為1cm，種植密度為lg/m2，采用常規(guī)的田間方法對(duì)紫花苜蓿進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。到黃 頂菊開花時(shí)對(duì)如下數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定，得出黃頂菊的出苗率為25%，平均株高為98cm，平均單 株分支數(shù)為63個(gè)、平均單株葉片數(shù)為200片、平均單株生物量為330g、平均可溶性蛋白含量 為 0. 8mg g_VW，平均保護(hù)酶含量為 8. 9 AA470 mirT1 g—FW。實(shí)施例2 12除表1中所列內(nèi)容之外，實(shí)施例2 12采用與實(shí)施例1相同的方式實(shí)施。實(shí)施例13在4月18日，在黃頂菊發(fā)生地，采用點(diǎn)播的方式種植向日葵，種植行距為30cm， 株距為30cm，播種深度為5cm，種植密度為2棵/m2，采用常規(guī)的田間方法對(duì)向日葵進(jìn)行養(yǎng) 護(hù)管理。到黃頂菊開花時(shí)對(duì)如下數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定，得出黃頂菊的出苗率為55%，平均株高為 105. 5cm，平均單株分支數(shù)為35個(gè)、平均單株葉片數(shù)為150片、平均單株生物量為44. 6g、平 均可溶性蛋白含量為0. 89mg g<FW，平均保護(hù)酶含量為13. 2 AA470 mirT1 g<FW。實(shí)施例14 18除表1中所列內(nèi)容之外，實(shí)施例14 18采用與實(shí)施例13相同的方式實(shí)施。實(shí)施例19
在4月18日，在黃頂菊發(fā)生地，采用條播的方式種植紫花苜蓿，種植行距為30cm， 并同時(shí)采用點(diǎn)播的方式在紫花苜蓿行間種植向日葵，株距為30cm。紫花苜蓿的播種深度為 lcm,向日葵的播種深度為5cm ；紫花苜蓿的種植密度為lg/m2，向日葵的種植密度為2棵/ m2。采用常規(guī)的田間方法對(duì)向日葵進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。到黃頂菊開花時(shí)對(duì)如下數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定， 得出黃頂菊的出苗率為50%，平均株高為78. 52cm，平均單株分支數(shù)為10個(gè)、平均單株葉片 數(shù)為100片、平均單株生物量為8. 5g、平均可溶性蛋白含量為0. 8mg g_VW，平均保護(hù)酶含 量為 17. 5 AA470 mirT1 g-1FW。實(shí)施例20 30除表1中所列內(nèi)容之外，實(shí)施例20 30采用與實(shí)施例19相同的方式實(shí)施。比較例在黃頂菊發(fā)生地不播種紫花苜蓿和向日葵，到黃頂菊開花時(shí)對(duì)如下數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè) 定，得出黃頂菊的出苗率為92%、平均株高為185cm，平均單株分支數(shù)為575個(gè)、平均單株葉 片數(shù)為1850片、平均單株生物量為335g、平均可溶性蛋白含量為1. 17mg g^FW，平均保護(hù) 酶含量為 11. 5 AA470 mirT1 g-1FW。各實(shí)施例和比較例所測(cè)得的黃頂菊的各項(xiàng)生理指標(biāo)如表2所示。
9 注平均單株生物量是指黃頂菊地上部分的平均單株生物量。黃頂菊各指標(biāo)的測(cè)定方法如下(每個(gè)小區(qū)為3X3m2，隨機(jī)選取)出苗率根據(jù)種子的千粒重，計(jì)算小區(qū)的播種粒數(shù)，出苗后對(duì)相應(yīng)小區(qū)的出苗數(shù)進(jìn) 行計(jì)數(shù)，求算出苗率的平均值。株高每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取4株，用最小刻度為1mm的卷尺測(cè)定株高，計(jì)算株高 的平均值。分支數(shù)和葉片數(shù)每個(gè)小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取4株進(jìn)行計(jì)數(shù)并求算平均值。生物量每個(gè)小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取4株的地上部分，用烘箱在104°C殺青15鐘后， 在80°C烘干至恒重。在電子天平上稱其干重?？扇苄缘鞍缀棵總€(gè)小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取4株，每株取植株倒三葉一片，混 合后稱取0. 3g 0. 5g，剪碎于冷凍過的研缽中加提取液3ml，加少量石英砂，在冰浴中快速研磨成勻漿，勻漿倒入離心管中，再用5ml提取液(分兩次)將研缽中勻漿洗入離 心管，然后在lOOOOr/min (轉(zhuǎn)/分鐘)，4 °C條件下離心20min (分鐘)，上清液即為可溶 性蛋白質(zhì)提取液。采用Gisnnopolitis的考馬斯亮藍(lán)法(Gisnnopolitis C, Nries S K.Superoxidedismutases occurrence in higher plants. Plant Physiology,1977,59 309-314.)進(jìn)行測(cè)定。取0. 1ml酶液分別放入試管中，試管中再加Tris緩沖液0.9ml，空白 對(duì)照管加Tris緩沖液1ml，然后各管分別再加入考馬斯亮藍(lán)染色液5ml，搖勻，在595nm波 長處測(cè)定吸光度(A)值。每個(gè)樣品重復(fù)3次。
保護(hù)酶含量(pod)每個(gè)小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取4株，稱取0. 5g左右樣品，加入5mL 提取緩沖液(內(nèi)含聚乙烯聚吡咯烷酮)為提取液，冰浴研磨，然后轉(zhuǎn)入離心管，在4°C 下，lOOOOr/min，離心lOmin。上清液為粗酶液。采用李合生的愈刨木酚法(李合生主編，植 物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)，高教出版社，北京2000)測(cè)定，在470nm波長下測(cè)定樣品反應(yīng) 3min的吸光度，每30s(秒)讀取一次數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品重復(fù)3次。 從上表2中的結(jié)果可以看出，紫花苜蓿和/或向日葵對(duì)黃頂菊的生物替代作用顯 著。本發(fā)明人在進(jìn)一步的試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)通過優(yōu)化紫花苜?；蛳蛉湛姆N植密度，可以進(jìn)一 步加強(qiáng)對(duì)黃頂菊的抑制作用。從上表2可以看出，采用紫花苜蓿替代黃頂菊，可使黃頂菊 的出苗率降低76. 63%，平均株高降低62. 70%，平均單株分支數(shù)減少92%、平均單株葉片 數(shù)減少94. 76%、平均單株生物量減少14. 63%、平均可溶性蛋白含量減少24. 79% (根據(jù) 實(shí)施例3和比較例的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得)；采用向日葵替代黃頂菊，可使黃頂菊的出苗率減 少46. 52 %，株高降低60. 1 %，平均單株分支數(shù)減少95.3%，平均單株葉片數(shù)減少95. 24%， 平均單株生物量減少89. 28%，平均可溶性蛋白含量減少36. 75% (根據(jù)實(shí)施例14和比較 例的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得)；采用紫花苜蓿和向日葵的組合替代黃頂菊，可使黃頂菊的出苗 率減少52. 72 %，株高降低70. 65 %，平均單株分支數(shù)減少98. 61 %，平均單株葉片數(shù)減少 97.51%,平均單株生物量減少98. 75%，平均可溶性蛋白含量減少47. 86% (根據(jù)實(shí)施例21 和比較例的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得)。而且，隨著紫花苜?；蛳蛉湛姆N植密度的增大，黃頂菊 的出苗率、平均株高、平均單株分支數(shù)、平均單株葉片數(shù)、平均單株生物量、平均可溶性蛋白 含量等指標(biāo)均有減小的趨勢(shì)。不過，采用紫花苜蓿替代黃頂菊時(shí)，隨著種植密度的增大，平 均保護(hù)酶含量的變化不大，這可能是因?yàn)辄S頂菊受到一定脅迫，因而刺激保護(hù)酶增加，，但 是另一方面，由于黃頂菊受到紫花苜蓿的抑制，黃頂菊長勢(shì)較弱，保護(hù)酶生成能力較弱，所 以平均保護(hù)酶含量變化不大。采用向日葵或紫花苜蓿和向日葵的組合替代黃頂菊時(shí)，隨著 種植密度的增大，平均保護(hù)酶的含量有增大的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)橄蛉湛蜃匣ㄜ俎：拖蛉湛M合對(duì)黃頂菊具有較大的脅迫性，因而刺激生成較多的保護(hù)酶，所以平均保護(hù)酶的含 量有增大的趨勢(shì)。 本文中所描述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所作的舉例說明。本發(fā)明所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明所公開的內(nèi)容對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行各種修改，但 是由此修改而得到的沒有偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的技術(shù)方案仍然落在所附權(quán)利要求書所限定 的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種控制黃頂菊外來入侵的生物替代方法，其特征在于，所述方法采用紫花苜蓿和/或向日葵來對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。
2.如權(quán)利要求1所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿和向日葵采用播種方式種植。
3.如權(quán)利要求2所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿采用條播的方式種植。
4.如權(quán)利要求3所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿的種植行距為30cm 35cm ；優(yōu)選的是，所述紫花苜蓿的播種深度為Icm 3cm。
5.如權(quán)利要求2所述的生物替代方法，其中，所述向日葵采用點(diǎn)播的方式種植。
6.如權(quán)利要求2 5任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，采用紫花苜蓿和向日葵組合 替代黃頂菊，所述向日葵種植于紫花苜蓿種植的行間；優(yōu)選的是，所述向日葵的種植株距為 30cm 50cmo
7.如權(quán)利要求2 6任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的播種深度為 5cm IOcm0
8.如權(quán)利要求2 7任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述紫花苜蓿的種植密度為 lg/m2 3. 5g/m20
9.如權(quán)利要求5或7所述的生物替代方法，其中，單獨(dú)采用向日葵替代黃頂菊，所述向 日葵的種植行距為30cm 50cm，株距為30cm 50cm。
10.如權(quán)利要求2 9任一項(xiàng)所述的生物替代方法，其中，所述向日葵的種植密度為2棵/m2 4棵/m2。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用向日葵和紫花苜蓿組合替代黃頂菊的方法，所述方法采用紫花苜蓿和/或向日葵來對(duì)黃頂菊進(jìn)行生物替代。本發(fā)明方法使黃頂菊的出苗率和株高降低，分支數(shù)、葉片數(shù)、生物量和可溶性蛋白含量減少，對(duì)黃頂菊的外來入侵可起到顯著的控制作用。而且，紫花苜蓿和向日葵的種子容易獲得，種植方法簡(jiǎn)單，易操作。另外，紫花苜蓿是一種優(yōu)質(zhì)的牧草，向日葵是一種重要的油料作物，采用本發(fā)明方法可以在控制黃頂菊種群數(shù)量的同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)A01G7/00GK101874448SQ200910249678
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者付衛(wèi)東, 張國良, 張瑞海, 張衍雷, 韓穎 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所