Efficacy of chemical control on Euphorbia fischeriana and its effect on other plant communities

doi:10.11686/cyxb2025386

Abstract

Abstract:

The proliferation of Euphorbia fischeriana is a common indicator of grassland degradation， posing a serious threat to ecosystem functions and the sustainable development of animal husbandry. To screen for herbicides that can efficiently and safely control E. fischeriana， this study used pure water as a control （CK） and seven herbicides were applied as treatments during the full bloom growth stage of E. fischeriana. Control efficacy was evaluated 30 days after application， and the regeneration ability of E. fischeriana was measured during regreening after winter in the following year. Plant community characteristics were investigated during the peak growth periods of the application year and the subsequent year. The effects of the herbicides on community structure， diversity， and productivity were analyzed to evaluate their efficacy for controlling E. fischeriana and safety for other plants. The results showed that： 1） Regarding short-term efficacy， both triclopyr and glyphosate achieved 100% control efficacy in terms of plant count and fresh weight. In contrast， the other five herbicides showed poor results， with both plant and fresh weight control efficacies lower than 65%. 2） In terms of sustained suppression， triclopyr treatment completely inhibited the germination and growth of E. fischeriana in the following year. However， in the glyphosate treatment area， the population density of E. fischeriana recovered to 1.76 plants·m^-2， indicating strong regeneration from dormant buds. 3） Triclopyr treatment increased the importance values and biomass of Cyperaceae and Poaceae. In the application year， the Shannon-Wiener index and Pielou evenness index of the community increased significantly by 7.6% and 15.46%， respectively， compared with CK. By the following year， the combined biomass of Poaceae and Cyperaceae in the triclopyr treatment area accounted for 88.77%， promoting the stable succession of the community towards Poaceae-Cyperaceae dominance， while diversity indices showed no significant difference from the control. 4） Glyphosate treatment severely inhibited the growth of non-target plants， resulting in significant decreases in the biomass of forbs， Cyperaceae， and Poaceae by 86.05%， 63.58%， and 90.80%， respectively， compared to CK. Additionally， the species richness index declined by 54.44% and the Shannon-Wiener index declined by 20.58% （P<0.05）. 5） Analysis using the TOPSIS multi-criteria decision-making model indicated that triclopyr combines the advantages of high efficacy， sustained elimination of E. fischeriana， and safety for non-target plants. Triclopyr promoted plant community restoration while controlling E. fischeriana， making it the optimal solution among the tested herbicides for managing grasslands degraded by E. fischeriana.

Key words: Euphorbia fischeriana, chemical control, triclopyr, plant community structure, ecological restoration

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Figures/Tables 9

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处理 Treatment	除草剂 Herbicides	有效成分及剂型Active ingredient & formulation	用量 Dosage	适用场景 Recommended application	传导类型 Conduction type	作用机理 Mechanism of action	生产厂家 Manufacturer
H₁	三氯吡氧乙酸 Triclopyr	48%乳油48% emulsifiable concentrate （EC）	4.20 L·hm^-2	牧场；阔叶杂草Grazing land； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	合成激素类 Synthetic auxin	科迪华农业科技有限责任公司Corteva Agricultural Technology Co.， Ltd.
H₂	草甘膦 Glyphosate	41%水剂41% aqueous solution （AS）	4.60 L·hm^-2	非耕地；阔叶杂草Non-arable land； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶抑制剂5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase （EPSP） inhibitors	侨昌现代农业有限公司Qiaochang Modern Agriculture Co.， Ltd.
H₃	苯磺隆 Tribenuron-methyl	75%水分散粒剂75% water dispersible granule （WDG）	16.00 g·hm^-2	麦田；阔叶杂草Wheat field； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	乙酰乳酸合成酶抑制剂Acetolactate synthase （ALS） inhibitors	山东胜邦绿野化学有限公司Shandong Shengbang Green Chemical Co.， Ltd.
H₄	氯氨吡啶酸 Aminopyralid	21%水剂21% AS	0.45 L·hm^-2	草原；阔叶杂草Grassland； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	合成激素类 Synthetic auxin	科迪华农业科技有限责任公司Corteva Agricultural Technology Co.， Ltd.
H₅	氯氟吡氧乙酸Fluroxypyr	20%乳油20% EC	0.90 L·hm^-2	草原；阔叶杂草Grassland； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	合成激素类 Synthetic auxin	天津市华宇农药有限公司Tianjin Huayu Pesticide Co.， Ltd.
H₆	氟磺胺草醚Fomesafen	25%水剂25% AS	1.00 L·hm^-2	大豆田；阔叶杂草Soybean field； broadleaf weeds	触杀型Contact type	原卟啉原氧化酶抑制剂Protoporphyrinogen oxidase （PPO） inhibitors	山东滨农科技有限公司Shandong Binnnong Technology Co.， Ltd.
H₇	乙羧氟草醚Fluoroglycofen-ethyl	10%微乳剂10% micro-emulsion （ME）	75.00 g·hm^-2	大豆田；阔叶杂草Soybean field； broadleaf weeds	触杀型Contact type	原卟啉原氧化酶抑制剂 PPO inhibitors	河南瀚斯作物保护有限公司Henan Hansi Crop Protection Co.， Ltd.
CK	清水Clear water	无Nothing	450 L·hm^-2	无Nothing	无Nothing	无Nothing	无Nothing

处理 Treatment	除草剂 Herbicides	有效成分及剂型Active ingredient & formulation	用量 Dosage	适用场景 Recommended application	传导类型 Conduction type	作用机理 Mechanism of action	生产厂家 Manufacturer
H₁	三氯吡氧乙酸 Triclopyr	48%乳油48% emulsifiable concentrate （EC）	4.20 L·hm^-2	牧场；阔叶杂草Grazing land； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	合成激素类 Synthetic auxin	科迪华农业科技有限责任公司Corteva Agricultural Technology Co.， Ltd.
H₂	草甘膦 Glyphosate	41%水剂41% aqueous solution （AS）	4.60 L·hm^-2	非耕地；阔叶杂草Non-arable land； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶抑制剂5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase （EPSP） inhibitors	侨昌现代农业有限公司Qiaochang Modern Agriculture Co.， Ltd.
H₃	苯磺隆 Tribenuron-methyl	75%水分散粒剂75% water dispersible granule （WDG）	16.00 g·hm^-2	麦田；阔叶杂草Wheat field； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	乙酰乳酸合成酶抑制剂Acetolactate synthase （ALS） inhibitors	山东胜邦绿野化学有限公司Shandong Shengbang Green Chemical Co.， Ltd.
H₄	氯氨吡啶酸 Aminopyralid	21%水剂21% AS	0.45 L·hm^-2	草原；阔叶杂草Grassland； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	合成激素类 Synthetic auxin	科迪华农业科技有限责任公司Corteva Agricultural Technology Co.， Ltd.
H₅	氯氟吡氧乙酸Fluroxypyr	20%乳油20% EC	0.90 L·hm^-2	草原；阔叶杂草Grassland； broadleaf weeds	内吸传导型Systemic conduction type	合成激素类 Synthetic auxin	天津市华宇农药有限公司Tianjin Huayu Pesticide Co.， Ltd.
H₆	氟磺胺草醚Fomesafen	25%水剂25% AS	1.00 L·hm^-2	大豆田；阔叶杂草Soybean field； broadleaf weeds	触杀型Contact type	原卟啉原氧化酶抑制剂Protoporphyrinogen oxidase （PPO） inhibitors	山东滨农科技有限公司Shandong Binnnong Technology Co.， Ltd.
H₇	乙羧氟草醚Fluoroglycofen-ethyl	10%微乳剂10% micro-emulsion （ME）	75.00 g·hm^-2	大豆田；阔叶杂草Soybean field； broadleaf weeds	触杀型Contact type	原卟啉原氧化酶抑制剂 PPO inhibitors	河南瀚斯作物保护有限公司Henan Hansi Crop Protection Co.， Ltd.
CK	清水Clear water	无Nothing	450 L·hm^-2	无Nothing	无Nothing	无Nothing	无Nothing

处理 Treatment	药害级别 Injury level	株防效 Plant control efficiency	鲜重防效 Fresh weight control efficiency
H₁	5	100.00±0.00a	100.00±0.00a
H₂	5	100.00±0.00a	100.00±0.00a
H₃	3	63.00±4.32ab	58.58±5.22ab
H₄	2	15.28±1.54ab	12.06±1.10ab
H₅	2	18.36±3.44ab	15.93±1.26ab
H₆	1	7.70±1.43ab	6.63±3.06ab
H₇	1	5.23±2.57b	3.31±0.59b

处理 Treatment	药害级别 Injury level	株防效 Plant control efficiency	鲜重防效 Fresh weight control efficiency
H₁	5	100.00±0.00a	100.00±0.00a
H₂	5	100.00±0.00a	100.00±0.00a
H₃	3	63.00±4.32ab	58.58±5.22ab
H₄	2	15.28±1.54ab	12.06±1.10ab
H₅	2	18.36±3.44ab	15.93±1.26ab
H₆	1	7.70±1.43ab	6.63±3.06ab
H₇	1	5.23±2.57b	3.31±0.59b

处理 Treatment	密度 Density （plant·m^-2）	盖度 Coverage （%）	株高 Plant height （cm）	地上生物量 Aboveground biomass （g·m^-2）	地下休眠芽 Root suckering bud （buds·plant^-1）
CK	5.79±0.18a	67.75±1.31a	21.22±0.31a	146.06±3.68a	10.25±1.31a
H₁	0.00±0.00e	0.00±0.00f	0.00±0.00d	0.00±0.00d	0.00±0.00b
H₂	1.76±0.11d	12.50±1.44e	15.67±0.22c	49.62±4.78c	9.75±0.48a
H₃	1.99±0.06d	25.00±2.04d	15.14±0.11c	54.37±3.80c	9.00±0.41a
H₄	3.83±0.15b	45.50±2.10b	20.56±0.88ab	89.31±2.88b	9.75±0.85a
H₅	3.30±0.12c	36.25±3.15c	19.74±0.48b	75.59±2.92b	9.75±0.85a
H₆	5.48±0.25a	62.50±3.23a	20.38±0.48ab	138.73±9.55a	9.75±1.03a
H₇	5.41±0.25a	62.50±3.23a	20.18±0.39ab	140.82±5.90a	10.25±0.85a