水葫芦的危害、利用与防除
摘 要： 水葫芦传入我国约有50年的时间，但是它疯狂的生长却导致了严重的后果。一旦有适合水葫芦生长的条件，它便迅速的繁殖而成为该地区优势物种而抑制其他物种的生长，造成该地区物种的单一性，引起严重的生态入侵；水葫芦在河道的生长还给交通航运带来不便。但是，水葫芦也可作为畜禽及鱼类的饲料、作为栽培草菇和沼气的原料，同时在环境方面也发挥积极的作用。为了对水葫芦有一全面的了解，文章对水葫芦的形态特征、生理特征、传播情况、利用、危害以及防治对策做了叙述。
关键词： 水葫芦；危害；利用；防除
水葫芦又名凤眼莲，英文俗名为Water hyacindk，学名 [Eichhornia crassioes (Mart.) Solms.]，属单子叶植物纲(Monocotyledoneae)百合目(Liliflorae)雨久花科(Pontederiaceae)凤眼兰属[1]。脱离原产地物种制约的水葫芦不仅在中国，而且在世界许多国家呈蔓延趋势。在非洲、东南亚、北美洲以及大洋洲危害都十分严重，全球大约有60个国家遭此危害。目前水葫芦已成为世界上十大害草之一，引起各国的重视。自从20世纪50年代～60年代水葫芦传入我国以后，在我国的云南、四川、湖南、湖北等省造成严重的生态入侵。
1 水葫芦的形态特征
水葫芦根状茎，粗短，密生多数细长须根；叶基生，莲座式排列，叶片卵形、倒卵形至肾圆形，大小不一，宽约4 cm～12 cm，光滑，叶柄基部带紫红色、膨大呈葫芦状的气囊；有紫色亮丽的花朵，最上面的花瓣上有一块兰色的扇型斑块，中央点缀着一个桃形鲜艳黄斑；绿叶杯状，叶茎基部膨大，使植株能够漂浮在水面；花茎单生，中部有鞘状苞片，穗状花序有花6朵～12朵；花被6裂，紫蓝色，上部的裂片较大，在蓝色的中央有鲜黄色的斑点，外面的基部有腺毛；雄蕊3长3短，长的伸出花外，花丝不规则地结合于花被内；子房长圆形；茹果卵圆形[2]。
2 水葫芦的生理特性
水葫芦十分喜肥，尤其是氮肥，水层养分含量高时，则植株高大，根系较短，开花少，繁殖快而产量高；养分低时则植株小，根系长，叶色黄，葫芦带紫，容易开花，产量较低。水葫芦喜温，在0 ℃～40 ℃的范围内均能生长，13 ℃以上开始繁殖，20 ℃以上生长加快，25 ℃～32 ℃生长最快，35 ℃以上生长减慢，43 ℃以上则逐渐死亡。
3 水葫芦的传播情况
水葫芦原产于南美洲。1884年，美国新奥尔良市举行国际棉花博览会，客商云集，人们看到水域内漂浮着葫芦状的绿色植物，其上面绽开的蓝紫色花，非常美丽，于是带回本国养殖。100多年后，这种植物遍布于全球热带、亚热带、暖温带地区，成为暖地水域中最常见的植物。1901年作为花卉引入我国，20世纪50年代～60年代作为猪饲料在长江流域及其以南普遍推广，目前广泛分布在华南、华中和华东等地区，尤以云南、四川、湖南、湖北、江西、江苏、浙江、福建和台湾等省区最广[1]。
4 水葫芦的危害
4.1 生物入侵，造成生态破坏
水葫芦的繁殖能力极其旺盛，一旦有适合它生长的环境，它便快速生长，并成为当地的优势物种，抑制或影响其他物种的生长，破坏生态多样性，极易造成该地区生态恶化，物种单一[3]。生物圈也存在着平衡，由于各物种之间的相互作用、相互抑制，致使生物圈总是保持着动态平衡；生物圈的这种平衡对抵御外界条件的不良影响发挥着积极的作用。当有不良的外界因素来临时，这个生物圈就可能在扼制不良因素的基础之上达到一个新的平衡。水葫芦的入侵打破以至摧毁该地区原来的平衡，而建立了一个水葫芦占绝大多数的侵略性的平衡；这个平衡的建立不仅使现在的平衡更加的脆弱而且更为严重的是它破坏了生态的多样性，使一些物种在该地发生灭绝。近年来云南滇池被水葫芦所困扰, 1 000 hm2的水面上全部生长着水葫芦，其覆盖率近100%[4]。20世纪60年代以前，滇池主要水生植物有16种，水生动物68种，但到了80年代，16种水生植物已经难觅踪影，68种原生鱼种已有38种濒临灭绝[4]。当水葫芦繁殖很旺盛时，常能将水面染成绿色，当大量繁殖可以掩盖整个水面，影响大气与水中气体交换、降低光线对水体穿透力，影响水底生物增长，增加水体CO2浓度，不仅造成生态危害还降低水产品产量和品质[5]。
4.2 堵塞河道，影响水运，引发水灾
从上游漂流下来的水葫芦在上海和宁波发生过严重堵塞河道的情况，有的地方水葫芦的密集度甚至达到了可以承受人在上面行走的地步，致使航运一度瘫痪。此外，水葫芦还危及到水厂的安全生产、水泵吸入水葫芦将造成滤池堵塞、自来水厂停产，对城乡饮用水供水造成危害。
5 水葫芦的利用
5.1 水葫芦的饲用
(1)作为畜禽饲料。有人认为水葫芦含有十分丰富的蛋白质、氨基酸、胡萝卜素和微量元素，繁殖生长速度快，因此有“经典饲料”之称，也正是由于这个原因它被引进到了我国。在猪的基础日粮中添加一定量的水葫芦可降低饲养成本，精料和水葫芦的适宜比例为前期1∶0.5，后期1∶1[6]．水葫芦以7％以下的比例添加于肉仔鸡饲料中对肉仔鸡的增重、成活率、血象、采食量以及各项屠宰性能指标没有不良影响[7]。徐庆水（1993）提出生态养殖循环模式并进行了实验，表明合理的生态养殖循环模式对净化环境、清除污染、提高畜牧生产的经济效益具有重要作用。但是，从水葫芦的生理特征来看，它的植株虽然长得很大，但它的干物质含量非常低。生长旺季的水葫芦干物质含量仅为5%，所以作为饲料的效率低下，慢慢地被淘汰了。
（2）作为鱼类饲料。将水葫芦打成浆或经过糖化后投喂草食性鱼类，不但草食性鱼类增产，而且可带动肥水鱼鲶、鳙的增产；用其浆汁培育鱼苗比用大草沤肥法减少鱼体的疾病。其原因可能是由于水葫芦根须发达，有较强的吸肥能力，能吸收大量有害的氨态氮、二氧化碳及某些有机分解物，可稳定和净化水质，减少鱼类病害及预防泛池[8]。此外，在养蟹的池塘中移入适量水葫芦等水草可减少惊吓，平衡池塘生态环境，达到增产的效果。
5.2 栽培草菇
张祖堂等（1997）用含20％水葫芦的培养料栽培草菇，每10 m2可比对照组增产鲜菇1.2 kg，经济效益比增22.2元；用量40％处理的，分别比增0.7 kg和27.0元；用量60％处理的，虽减产0.3 kg，但经济效益仍比增24.2元，同时缓解了公害问题。
5.3 作为沼气发酵原料
将水葫芦切碎后，与人粪尿、猪粪、稻草、污泥等混合堆几天，然后入池发酵产生沼气。无疑，这在那些水葫芦已经发生严重的生态灾难而燃料又相对不足的地方不失为一种好方法。
5.4 环境方面的作用
（1）净化水质。水葫芦是水体污染重要的指标净化生物，具抗毒性，对环境反应变化十分敏感，尤其是净化除掉水中无机盐、重金属能力极强，其富集倍数可达几十至上千倍。试验表明，水葫芦在8 h内除氮64.25％、铅54.2％、酚33.68％、COD 15.15％，一般生活污水可在两周内除氮磷70％～80％[9-10]。静态试验表明，667m2 水葫芦1 d内从污水中可除145 g金、银、钻、镍等多种重金属，水葫芦亦作为水体富营养化程度的检测“尺度”，弥补因污染物非连续排放而致水质检测数据只代表采样水体瞬时水质状况的之不足[11-12]。利用水葫芦吸收累积放射性核素的研究，发现水葫芦能有效地处理低水平放射性废水[12]。水葫芦的根系能够向水体分泌有机物质，这些物质能伤害或杀死某些藻类，对治理富营养化水体起到重要作用。水葫芦对含CN—废水、造纸厂废水和三肼污水都有良好的净化作用[13]。有人对水葫芦处理废水在理论上也进行了研究，发现当水葫芦培养在不同进水浓度、不同pH条件下，其微生物群落活性不同，从而影响湿地去除氮磷等营养物质[14]。
（2）对一些有毒有害物的作用。水葫芦还对一些有毒有害物如苯、酚以及多环芳烃都有着强烈的吸附作用和降解效果[15-16]。苯、酚和多环芳烃是一类极有毒的物质，它们常残留于环境之中，易诱发癌症。利用水葫芦的吸附和降解作用可大大减少他们在环境中的残留，也就减少了对人们的危害。
6 水葫芦的防除对策
6.1 化学防除
科学工作者们经过一段时间的努力已经在化学防除的方面取得了一定成绩。比较四种除草剂（克芜踪、草甘磷，苄嘧磺隆和恶草灵）对水葫芦的控制效果研究，表明克芜踪效果最显著，其次为草甘磷，苄嘧磺隆和恶草灵均有一定的抑制效果，但并不能起到致死作用[17]。另外，克芜踪对专食水葫芦的天敌——水葫芦象甲成虫具有一定的致死作用，草甘磷对其成虫、卵和幼虫均无直接影响[17]。41% BIOPORCE水剂防除水葫芦药效迅速，效果较好，持效期也较长，未见对水生动物有不良影响[18]。
6.2 生物防除
生物防除水葫芦从60年代初期，在水葫芦原产地南美乌拉圭进行天敌调查开始(Silveira－Guido，1971)。1967年英联邦生防所在南美北部和西印度地区开始调查研究，1968年美国农业部在阿根廷实验室也开始了水葫芦的生防研究工作。1978年澳大利亚在巴西及其邻近国家进行该项研究。在乌拉圭、特立尼达、阿根廷、美国佛罗里达以及南美其它国家和印度共发现70多种取食水葫芦的节肢动物，在巴西还发现3种取食水葫芦的节肢动物，以及3种螨类Amblyseius glorius,A.pederosus(EL- Banhawy,1979)和Flechtmanniaei chhorniae(Keif- er,1979)[19]。另外，也有取食、危害水葫芦的两种无脊椎动物和海牛、草鱼及真菌的报道[19]。在天敌的选择过程中，昆虫及螨类由于体型小、易于培养和研究而被特别重视。目前，生物防治中用得最多的生物是水葫芦象甲。在自然界长期进化过程中，生物与生物之间相互制约、相互协调，将各自的种群限制在一定的捣割地，维持一定的数量，形成稳定的生态平衡系统。在“大养特养”的口号下，水葫芦曾一度被作为一种高产的水生饲料在我国南方的许多地方推广。从20世纪80年代开始，水葫芦开始在我国南方许多河道泛滥成灾。在脱离原产地天敌控制的状况下，水萌芦疯狂繁殖，破坏了当地物种之间的平衡关系，造成大量水生动、植物的死亡。但是水葫芦的引进给我们的教训让我们不得不谨慎的对待外来物种的引进。因此，迄今为止，象甲还仍然在我国科学家的实验室里。水葫芦象甲安全性实验和对水葫芦控制实验表明对水葫芦有很强的专一性，对水葫芦的生长也有明显的控制效果[20]。
6.3 利用象甲和农达综合治理
在综合治理的策略上，Haag报道可在河道的一侧留存水葫芦，以使象甲种群保存，而另一侧喷施除草剂可达到综合治理的效果。直接在有象甲的水葫芦上喷施除草剂农达既可有效控制水葫芦的生长，又可保留一定种群数量的象甲，但农达用量要适宜[21]。选择既可有效抑制水葫芦植株生长和种群繁殖，又在短期内难以杀灭植株的药量，是维系象甲种群存在的关键。利用这种方法只要使用正常用量的l/10农达制剂，就可获得十分显著的控制效果。这将在很大程度上避免因过量应用农达而带来的环境及成本问题。
6.4 利用河蟹控制水葫芦
当4月～5月份水温达到15 ℃时，水葫芦将开始繁殖。这时利用河蟹对水葫芦新根、新茎的喜食性，在水葫芦较多的池塘投放一定量的扣蟹或大眼幼体，能有效控制水葫芦的生长，又可提高蟹的产量和成活率[22-23]。
6.5 人工打捞
人工打捞是一种原始的方法，但很奏效。关键是打捞时间的确定，在水葫芦开始繁殖前，或在施用农药见效后打捞，都能起到事半功倍的效果。特别是人工打捞与化学防除结合起来，当用除草剂使水葫芦枯萎时，再对其进行打捞，效果十分明显。
6.6 综合利用
目前采用的一些防除水葫芦的方法或多或少的都存在一定的弊端。如化学防除虽然效果比较确实，但大范围的使用费用也比较昂贵，而且最重要是在产生一系列的环境和安全方面的问题。在环境和安全问题越来越被人们重视的当今，实行这一方案更应谨慎。生物防除已经在一些地区（尤其在国外）取得一定的效果，但是那只是国外的情况。正如紫茎泽兰在中美州的墨西哥能跟其他物种和谐的生存，不会疯狂的生长，但是它一到了别的生态环境（如我国的云南）中便表现出强烈的生态入侵，很快成为当地的优势种群给当地的其他物种造成毁灭性的破坏作用。前车之鉴，正如水葫芦被引进到我国一样，我们必须谨慎的对待水葫芦象甲。因此，这一方案在我国实施还需要一定的时间，还要做大量的实验证明其安全性，只有保证其安全性，最好在投放水葫芦象甲的同时我们也同时掌握了一种能控制其生长的方法。无可否认，水葫芦在净化水质方面发挥着积极的作用，由此可划分一定的区段，把水葫芦赶入这区段（水葫芦在河道的两旁）既发挥了净化水质的功用，对维持河道生态、消除或减少水的污染都有积极的意义，又可为河道增添一条亮丽的风景线。当然，如果是这样，必须配备专门维护河道的工作人员，专职的维护河道水葫芦的生长态势，经常对超出界限生长的水葫芦给予打捞。虽然由于水葫芦的干物质较少而近年来被淘汰继续用作畜禽饲料，但是在那些水葫芦已成为灾难的地区，把水葫芦用做饲料不失为一种明智的方法。此外，由于水葫芦发酵后可产生沼气，还可利用水葫芦来产沼气以缓解我国目前能源的短缺。
7 小结
7.1 水葫芦的疯长与人类活动对环境的影响有着密切的关系
水葫芦十分喜肥，水层养分含量高时，则植株高大，根系较短，开花少，繁殖快而产量高，水葫芦在河道的中下游快速生长就是最好的证明。固然，我们不能否认水葫芦的繁殖能力不一般。但是，我们认为即使水葫芦的繁殖能力再强，如果没有很适合它生长的环境，它也不可能在我国如此猖獗；而最适它的生存环境就是人类在工业化的过程中创造的。 随着我国的工业化进程不断取得胜利的时候，我们的环境也正在受到巨大的威胁，导致生态环境严重恶化，大江小河被严重污染，大量有机物、富营养物沉积在河底湖畔，这些都为水葫芦的快速生长造就了得天独厚的条件。我们不能在水葫芦极强的繁殖能力面前无所适从，而我们现在做的更有意义的事情就是如何把环境污染的问题给解决了。我们不敢说水葫芦是自然向我们人类发出的警告，但是它一天天的生长也确实扰乱了我们正常的生活。
7.2 政府和人民的共同努力防除水葫芦
从某种意义上说，水葫芦已不仅仅是畜牧工作者和环境工作者的问题了，它联系着我们整个生物圈，人类、植物、动物都被捆在了一起。政府应该加大对这方面的投入并积极的培养一批专业人员投入到这项艰苦而又有重大意义的工作中去，加大监管力度，在最大程度上减少对环境的污染，积极鼓励对水葫芦的开发利用。
7.3 盲目引进的教训
从20世纪的50年代～60年代到现在也不过短短半个世纪的时间，想当初人们满怀希望的把水葫芦引进到我国以促进畜牧业发展的时候，没有想到时隔几十年后的今天，我们却要花大量的财力和物力来防止水葫芦疯狂的生长。一个小小的水葫芦却给我们留下了不小的教训。
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