水葫蘆的危害、利用與防除
摘 要： 水葫蘆傳入我國約有50年的時(shí)間，但是它瘋狂的生長卻導(dǎo)致了嚴(yán)重的后果。一旦有適合水葫蘆生長的條件，它便迅速的繁殖而成為該地區(qū)優(yōu)勢物種而抑制其他物種的生長，造成該地區(qū)物種的單一性，引起嚴(yán)重的生態(tài)入侵；水葫蘆在河道的生長還給交通航運(yùn)帶來不便。但是，水葫蘆也可作為畜禽及魚類的飼料、作為栽培草菇和沼氣的原料，同時(shí)在環(huán)境方面也發(fā)揮積極的作用。為了對(duì)水葫蘆有一全面的了解，文章對(duì)水葫蘆的形態(tài)特征、生理特征、傳播情況、利用、危害以及防治對(duì)策做了敘述。
關(guān)鍵詞： 水葫蘆；危害；利用；防除
水葫蘆又名鳳眼蓮，英文俗名為Water hyacindk，學(xué)名 [Eichhornia crassioes (Mart.) Solms.]，屬單子葉植物綱(Monocotyledoneae)百合目(Liliflorae)雨久花科(Pontederiaceae)鳳眼蘭屬[1]。脫離原產(chǎn)地物種制約的水葫蘆不僅在中國，而且在世界許多國家呈蔓延趨勢。在非洲、東南亞、北美洲以及大洋洲危害都十分嚴(yán)重，全球大約有60個(gè)國家遭此危害。目前水葫蘆已成為世界上十大害草之一，引起各國的重視。自從20世紀(jì)50年代～60年代水葫蘆傳入我國以后，在我國的云南、四川、湖南、湖北等省造成嚴(yán)重的生態(tài)入侵。
1 水葫蘆的形態(tài)特征
水葫蘆根狀莖，粗短，密生多數(shù)細(xì)長須根；葉基生，蓮座式排列，葉片卵形、倒卵形至腎圓形，大小不一，寬約4 cm～12 cm，光滑，葉柄基部帶紫紅色、膨大呈葫蘆狀的氣囊；有紫色亮麗的花朵，最上面的花瓣上有一塊蘭色的扇型斑塊，中央點(diǎn)綴著一個(gè)桃形鮮艷黃斑；綠葉杯狀，葉莖基部膨大，使植株能夠漂浮在水面；花莖單生，中部有鞘狀苞片，穗狀花序有花6朵～12朵；花被6裂，紫藍(lán)色，上部的裂片較大，在藍(lán)色的中央有鮮黃色的斑點(diǎn)，外面的基部有腺毛；雄蕊3長3短，長的伸出花外，花絲不規(guī)則地結(jié)合于花被內(nèi)；子房長圓形；茹果卵圓形[2]。
2 水葫蘆的生理特性
水葫蘆十分喜肥，尤其是氮肥，水層養(yǎng)分含量高時(shí)，則植株高大，根系較短，開花少，繁殖快而產(chǎn)量高；養(yǎng)分低時(shí)則植株小，根系長，葉色黃，葫蘆帶紫，容易開花，產(chǎn)量較低。水葫蘆喜溫，在0 ℃～40 ℃的范圍內(nèi)均能生長，13 ℃以上開始繁殖，20 ℃以上生長加快，25 ℃～32 ℃生長最快，35 ℃以上生長減慢，43 ℃以上則逐漸死亡。
3 水葫蘆的傳播情況
水葫蘆原產(chǎn)于南美洲。1884年，美國新奧爾良市舉行國際棉花博覽會(huì)，客商云集，人們看到水域內(nèi)漂浮著葫蘆狀的綠色植物，其上面綻開的藍(lán)紫色花，非常美麗，于是帶回本國養(yǎng)殖。100多年后，這種植物遍布于全球熱帶、亞熱帶、暖溫帶地區(qū)，成為暖地水域中最常見的植物。1901年作為花卉引入我國，20世紀(jì)50年代～60年代作為豬飼料在長江流域及其以南普遍推廣，目前廣泛分布在華南、華中和華東等地區(qū)，尤以云南、四川、湖南、湖北、江西、江蘇、浙江、福建和臺(tái)灣等省區(qū)最廣[1]。
4 水葫蘆的危害
4.1 生物入侵，造成生態(tài)破壞
水葫蘆的繁殖能力極其旺盛，一旦有適合它生長的環(huán)境，它便快速生長，并成為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢物種，抑制或影響其他物種的生長，破壞生態(tài)多樣性，極易造成該地區(qū)生態(tài)惡化，物種單一[3]。生物圈也存在著平衡，由于各物種之間的相互作用、相互抑制，致使生物圈總是保持著動(dòng)態(tài)平衡；生物圈的這種平衡對(duì)抵御外界條件的不良影響發(fā)揮著積極的作用。當(dāng)有不良的外界因素來臨時(shí)，這個(gè)生物圈就可能在扼制不良因素的基礎(chǔ)之上達(dá)到一個(gè)新的平衡。水葫蘆的入侵打破以至摧毀該地區(qū)原來的平衡，而建立了一個(gè)水葫蘆占絕大多數(shù)的侵略性的平衡；這個(gè)平衡的建立不僅使現(xiàn)在的平衡更加的脆弱而且更為嚴(yán)重的是它破壞了生態(tài)的多樣性，使一些物種在該地發(fā)生滅絕。近年來云南滇池被水葫蘆所困擾, 1 000 hm2的水面上全部生長著水葫蘆，其覆蓋率近100%[4]。20世紀(jì)60年代以前，滇池主要水生植物有16種，水生動(dòng)物68種，但到了80年代，16種水生植物已經(jīng)難覓蹤影，68種原生魚種已有38種瀕臨滅絕[4]。當(dāng)水葫蘆繁殖很旺盛時(shí)，常能將水面染成綠色，當(dāng)大量繁殖可以掩蓋整個(gè)水面，影響大氣與水中氣體交換、降低光線對(duì)水體穿透力，影響水底生物增長，增加水體CO2濃度，不僅造成生態(tài)危害還降低水產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。
4.2 堵塞河道，影響水運(yùn)，引發(fā)水災(zāi)
從上游漂流下來的水葫蘆在上海和寧波發(fā)生過嚴(yán)重堵塞河道的情況，有的地方水葫蘆的密集度甚至達(dá)到了可以承受人在上面行走的地步，致使航運(yùn)一度癱瘓。此外，水葫蘆還危及到水廠的安全生產(chǎn)、水泵吸入水葫蘆將造成濾池堵塞、自來水廠停產(chǎn)，對(duì)城鄉(xiāng)飲用水供水造成危害。
5 水葫蘆的利用
5.1 水葫蘆的飼用
(1)作為畜禽飼料。有人認(rèn)為水葫蘆含有十分豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、胡蘿卜素和微量元素，繁殖生長速度快，因此有“經(jīng)典飼料”之稱，也正是由于這個(gè)原因它被引進(jìn)到了我國。在豬的基礎(chǔ)日糧中添加一定量的水葫蘆可降低飼養(yǎng)成本，精料和水葫蘆的適宜比例為前期1∶0.5，后期1∶1[6]．水葫蘆以7％以下的比例添加于肉仔雞飼料中對(duì)肉仔雞的增重、成活率、血象、采食量以及各項(xiàng)屠宰性能指標(biāo)沒有不良影響[7]。徐慶水（1993）提出生態(tài)養(yǎng)殖循環(huán)模式并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，表明合理的生態(tài)養(yǎng)殖循環(huán)模式對(duì)凈化環(huán)境、清除污染、提高畜牧生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。但是，從水葫蘆的生理特征來看，它的植株雖然長得很大，但它的干物質(zhì)含量非常低。生長旺季的水葫蘆干物質(zhì)含量僅為5%，所以作為飼料的效率低下，慢慢地被淘汰了。
（2）作為魚類飼料。將水葫蘆打成漿或經(jīng)過糖化后投喂草食性魚類，不但草食性魚類增產(chǎn)，而且可帶動(dòng)肥水魚鯰、鳙的增產(chǎn)；用其漿汁培育魚苗比用大草漚肥法減少魚體的疾病。其原因可能是由于水葫蘆根須發(fā)達(dá)，有較強(qiáng)的吸肥能力，能吸收大量有害的氨態(tài)氮、二氧化碳及某些有機(jī)分解物，可穩(wěn)定和凈化水質(zhì)，減少魚類病害及預(yù)防泛池[8]。此外，在養(yǎng)蟹的池塘中移入適量水葫蘆等水草可減少驚嚇，平衡池塘生態(tài)環(huán)境，達(dá)到增產(chǎn)的效果。
5.2 栽培草菇
張祖堂等（1997）用含20％水葫蘆的培養(yǎng)料栽培草菇，每10 m2可比對(duì)照組增產(chǎn)鮮菇1.2 kg，經(jīng)濟(jì)效益比增22.2元；用量40％處理的，分別比增0.7 kg和27.0元；用量60％處理的，雖減產(chǎn)0.3 kg，但經(jīng)濟(jì)效益仍比增24.2元，同時(shí)緩解了公害問題。
5.3 作為沼氣發(fā)酵原料
將水葫蘆切碎后，與人糞尿、豬糞、稻草、污泥等混合堆幾天，然后入池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。無疑，這在那些水葫蘆已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難而燃料又相對(duì)不足的地方不失為一種好方法。
5.4 環(huán)境方面的作用
（1）凈化水質(zhì)。水葫蘆是水體污染重要的指標(biāo)凈化生物，具抗毒性，對(duì)環(huán)境反應(yīng)變化十分敏感，尤其是凈化除掉水中無機(jī)鹽、重金屬能力極強(qiáng)，其富集倍數(shù)可達(dá)幾十至上千倍。試驗(yàn)表明，水葫蘆在8 h內(nèi)除氮64.25％、鉛54.2％、酚33.68％、COD 15.15％，一般生活污水可在兩周內(nèi)除氮磷70％～80％[9-10]。靜態(tài)試驗(yàn)表明，667m2 水葫蘆1 d內(nèi)從污水中可除145 g金、銀、鉆、鎳等多種重金屬，水葫蘆亦作為水體富營養(yǎng)化程度的檢測“尺度”，彌補(bǔ)因污染物非連續(xù)排放而致水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)只代表采樣水體瞬時(shí)水質(zhì)狀況的之不足[11-12]。利用水葫蘆吸收累積放射性核素的研究，發(fā)現(xiàn)水葫蘆能有效地處理低水平放射性廢水[12]。水葫蘆的根系能夠向水體分泌有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)能傷害或殺死某些藻類，對(duì)治理富營養(yǎng)化水體起到重要作用。水葫蘆對(duì)含CN—廢水、造紙廠廢水和三肼污水都有良好的凈化作用[13]。有人對(duì)水葫蘆處理廢水在理論上也進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水葫蘆培養(yǎng)在不同進(jìn)水濃度、不同pH條件下，其微生物群落活性不同，從而影響濕地去除氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)[14]。
（2）對(duì)一些有毒有害物的作用。水葫蘆還對(duì)一些有毒有害物如苯、酚以及多環(huán)芳烴都有著強(qiáng)烈的吸附作用和降解效果[15-16]。苯、酚和多環(huán)芳烴是一類極有毒的物質(zhì)，它們常殘留于環(huán)境之中，易誘發(fā)癌癥。利用水葫蘆的吸附和降解作用可大大減少他們在環(huán)境中的殘留，也就減少了對(duì)人們的危害。
6 水葫蘆的防除對(duì)策
6.1 化學(xué)防除
科學(xué)工作者們經(jīng)過一段時(shí)間的努力已經(jīng)在化學(xué)防除的方面取得了一定成績。比較四種除草劑（克蕪蹤、草甘磷，芐嘧磺隆和惡草靈）對(duì)水葫蘆的控制效果研究，表明克蕪蹤效果最顯著，其次為草甘磷，芐嘧磺隆和惡草靈均有一定的抑制效果，但并不能起到致死作用[17]。另外，克蕪蹤對(duì)專食水葫蘆的天敵——水葫蘆象甲成蟲具有一定的致死作用，草甘磷對(duì)其成蟲、卵和幼蟲均無直接影響[17]。41% BIOPORCE水劑防除水葫蘆藥效迅速，效果較好，持效期也較長，未見對(duì)水生動(dòng)物有不良影響[18]。
6.2 生物防除
生物防除水葫蘆從60年代初期，在水葫蘆原產(chǎn)地南美烏拉圭進(jìn)行天敵調(diào)查開始(Silveira－Guido，1971)。1967年英聯(lián)邦生防所在南美北部和西印度地區(qū)開始調(diào)查研究，1968年美國農(nóng)業(yè)部在阿根廷實(shí)驗(yàn)室也開始了水葫蘆的生防研究工作。1978年澳大利亞在巴西及其鄰近國家進(jìn)行該項(xiàng)研究。在烏拉圭、特立尼達(dá)、阿根廷、美國佛羅里達(dá)以及南美其它國家和印度共發(fā)現(xiàn)70多種取食水葫蘆的節(jié)肢動(dòng)物，在巴西還發(fā)現(xiàn)3種取食水葫蘆的節(jié)肢動(dòng)物，以及3種螨類Amblyseius glorius,A.pederosus(EL- Banhawy,1979)和Flechtmanniaei chhorniae(Keif- er,1979)[19]。另外，也有取食、危害水葫蘆的兩種無脊椎動(dòng)物和海牛、草魚及真菌的報(bào)道[19]。在天敵的選擇過程中，昆蟲及螨類由于體型小、易于培養(yǎng)和研究而被特別重視。目前，生物防治中用得最多的生物是水葫蘆象甲。在自然界長期進(jìn)化過程中，生物與生物之間相互制約、相互協(xié)調(diào)，將各自的種群限制在一定的搗割地，維持一定的數(shù)量，形成穩(wěn)定的生態(tài)平衡系統(tǒng)。在“大養(yǎng)特養(yǎng)”的口號(hào)下，水葫蘆曾一度被作為一種高產(chǎn)的水生飼料在我國南方的許多地方推廣。從20世紀(jì)80年代開始，水葫蘆開始在我國南方許多河道泛濫成災(zāi)。在脫離原產(chǎn)地天敵控制的狀況下，水萌蘆瘋狂繁殖，破壞了當(dāng)?shù)匚锓N之間的平衡關(guān)系，造成大量水生動(dòng)、植物的死亡。但是水葫蘆的引進(jìn)給我們的教訓(xùn)讓我們不得不謹(jǐn)慎的對(duì)待外來物種的引進(jìn)。因此，迄今為止，象甲還仍然在我國科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室里。水葫蘆象甲安全性實(shí)驗(yàn)和對(duì)水葫蘆控制實(shí)驗(yàn)表明對(duì)水葫蘆有很強(qiáng)的專一性，對(duì)水葫蘆的生長也有明顯的控制效果[20]。
6.3 利用象甲和農(nóng)達(dá)綜合治理
在綜合治理的策略上，Haag報(bào)道可在河道的一側(cè)留存水葫蘆，以使象甲種群保存，而另一側(cè)噴施除草劑可達(dá)到綜合治理的效果。直接在有象甲的水葫蘆上噴施除草劑農(nóng)達(dá)既可有效控制水葫蘆的生長，又可保留一定種群數(shù)量的象甲，但農(nóng)達(dá)用量要適宜[21]。選擇既可有效抑制水葫蘆植株生長和種群繁殖，又在短期內(nèi)難以殺滅植株的藥量，是維系象甲種群存在的關(guān)鍵。利用這種方法只要使用正常用量的l/10農(nóng)達(dá)制劑，就可獲得十分顯著的控制效果。這將在很大程度上避免因過量應(yīng)用農(nóng)達(dá)而帶來的環(huán)境及成本問題。
6.4 利用河蟹控制水葫蘆
當(dāng)4月～5月份水溫達(dá)到15 ℃時(shí)，水葫蘆將開始繁殖。這時(shí)利用河蟹對(duì)水葫蘆新根、新莖的喜食性，在水葫蘆較多的池塘投放一定量的扣蟹或大眼幼體，能有效控制水葫蘆的生長，又可提高蟹的產(chǎn)量和成活率[22-23]。
6.5 人工打撈
人工打撈是一種原始的方法，但很奏效。關(guān)鍵是打撈時(shí)間的確定，在水葫蘆開始繁殖前，或在施用農(nóng)藥見效后打撈，都能起到事半功倍的效果。特別是人工打撈與化學(xué)防除結(jié)合起來，當(dāng)用除草劑使水葫蘆枯萎時(shí)，再對(duì)其進(jìn)行打撈，效果十分明顯。
6.6 綜合利用
目前采用的一些防除水葫蘆的方法或多或少的都存在一定的弊端。如化學(xué)防除雖然效果比較確實(shí)，但大范圍的使用費(fèi)用也比較昂貴，而且最重要是在產(chǎn)生一系列的環(huán)境和安全方面的問題。在環(huán)境和安全問題越來越被人們重視的當(dāng)今，實(shí)行這一方案更應(yīng)謹(jǐn)慎。生物防除已經(jīng)在一些地區(qū)（尤其在國外）取得一定的效果，但是那只是國外的情況。正如紫莖澤蘭在中美州的墨西哥能跟其他物種和諧的生存，不會(huì)瘋狂的生長，但是它一到了別的生態(tài)環(huán)境（如我國的云南）中便表現(xiàn)出強(qiáng)烈的生態(tài)入侵，很快成為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢種群給當(dāng)?shù)氐钠渌锓N造成毀滅性的破壞作用。前車之鑒，正如水葫蘆被引進(jìn)到我國一樣，我們必須謹(jǐn)慎的對(duì)待水葫蘆象甲。因此，這一方案在我國實(shí)施還需要一定的時(shí)間，還要做大量的實(shí)驗(yàn)證明其安全性，只有保證其安全性，最好在投放水葫蘆象甲的同時(shí)我們也同時(shí)掌握了一種能控制其生長的方法。無可否認(rèn)，水葫蘆在凈化水質(zhì)方面發(fā)揮著積極的作用，由此可劃分一定的區(qū)段，把水葫蘆趕入這區(qū)段（水葫蘆在河道的兩旁）既發(fā)揮了凈化水質(zhì)的功用，對(duì)維持河道生態(tài)、消除或減少水的污染都有積極的意義，又可為河道增添一條亮麗的風(fēng)景線。當(dāng)然，如果是這樣，必須配備專門維護(hù)河道的工作人員，專職的維護(hù)河道水葫蘆的生長態(tài)勢，經(jīng)常對(duì)超出界限生長的水葫蘆給予打撈。雖然由于水葫蘆的干物質(zhì)較少而近年來被淘汰繼續(xù)用作畜禽飼料，但是在那些水葫蘆已成為災(zāi)難的地區(qū)，把水葫蘆用做飼料不失為一種明智的方法。此外，由于水葫蘆發(fā)酵后可產(chǎn)生沼氣，還可利用水葫蘆來產(chǎn)沼氣以緩解我國目前能源的短缺。
7 小結(jié)
7.1 水葫蘆的瘋長與人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響有著密切的關(guān)系
水葫蘆十分喜肥，水層養(yǎng)分含量高時(shí)，則植株高大，根系較短，開花少，繁殖快而產(chǎn)量高，水葫蘆在河道的中下游快速生長就是最好的證明。固然，我們不能否認(rèn)水葫蘆的繁殖能力不一般。但是，我們認(rèn)為即使水葫蘆的繁殖能力再強(qiáng)，如果沒有很適合它生長的環(huán)境，它也不可能在我國如此猖獗；而最適它的生存環(huán)境就是人類在工業(yè)化的過程中創(chuàng)造的！‰S著我國的工業(yè)化進(jìn)程不斷取得勝利的時(shí)候，我們的環(huán)境也正在受到巨大的威脅，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，大江小河被嚴(yán)重污染，大量有機(jī)物、富營養(yǎng)物沉積在河底湖畔，這些都為水葫蘆的快速生長造就了得天獨(dú)厚的條件。我們不能在水葫蘆極強(qiáng)的繁殖能力面前無所適從，而我們現(xiàn)在做的更有意義的事情就是如何把環(huán)境污染的問題給解決了。我們不敢說水葫蘆是自然向我們?nèi)祟惏l(fā)出的警告，但是它一天天的生長也確實(shí)擾亂了我們正常的生活。
7.2 政府和人民的共同努力防除水葫蘆
從某種意義上說，水葫蘆已不僅僅是畜牧工作者和環(huán)境工作者的問題了，它聯(lián)系著我們整個(gè)生物圈，人類、植物、動(dòng)物都被捆在了一起。政府應(yīng)該加大對(duì)這方面的投入并積極的培養(yǎng)一批專業(yè)人員投入到這項(xiàng)艱苦而又有重大意義的工作中去，加大監(jiān)管力度，在最大程度上減少對(duì)環(huán)境的污染，積極鼓勵(lì)對(duì)水葫蘆的開發(fā)利用。
7.3 盲目引進(jìn)的教訓(xùn)
從20世紀(jì)的50年代～60年代到現(xiàn)在也不過短短半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，想當(dāng)初人們滿懷希望的把水葫蘆引進(jìn)到我國以促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展的時(shí)候，沒有想到時(shí)隔幾十年后的今天，我們卻要花大量的財(cái)力和物力來防止水葫蘆瘋狂的生長。一個(gè)小小的水葫蘆卻給我們留下了不小的教訓(xùn)。
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