王慧敏,孙海莲,邱 晓,郭艳玲,刘亚红,石 磊,维 拉,谢 宇
(1.内蒙古自治区农牧业科学院,呼和浩特 010031;2.乌兰察布市林业和草原局,集宁 012000)
内蒙古草原是欧亚大陆草原的重要组成部分,天然草原面积8.8×107hm2亿亩,自东向西依次分布着温性草甸草原类、温性草原类、温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类5大地带性草原类型,植物种类丰富。据上世纪80年代草地调查数据显示,全区有维管束植物2 167种,它们分属于禾本科、菊科、豆科、藜科、蔷薇科、莎草科、蓼科、十字花科、百合科、杨柳科等科属[1]。植物资源是草原自然资源和草原生态环境的核心要素,它不仅是维护陆地生态系统物质循环和能量流动的重要枢纽之一,同时蕴藏着能满足人类生活和生产需要的能量和物质。这些植物资源不仅为内蒙古自治区的畜牧业经济发展提供了可靠的植物资源保障,同时作为蔬菜、药材、蜜源、花卉、地被、油料等为自治区经济建设提供了宝贵的第一生产资料,是自治区乃至国家经济高质量发展的重要战略资源,具有重要的生态、经济、科研和文化价值[2-3]。
编者立足于内蒙古草原长期从事草原植物资源引种选育及开发利用方面的研究,随着社会需求的增加,研究范围由牧草扩大到生态用草、景观用草、药用植物、野生蔬菜、蜜源植物等,开发利用的广度不断增加。多年来,在引种选育开发过程中,团队成员井井有条的记录了常见的50余种草原植物的生长情况,总结了各自的栽培方式。每一种植物具有其植物学特性、生物学特性、生态学特性、生理学特性和遗传学特性等,因此都具有自己独特的特点。多年的观测记录发掘了它们的独特属性,本文通过对植物的分类描述,旨在让读者了解草原植物,同时提供栽培经验,为相关从业者及植物爱好者提供参考。
这类植物的特点是种子小而轻,千粒重一般在0.8~1.2 g,种子具冠毛,成熟时冠毛展开,通过风力将种子散播到较远的地方。这类种子的典型代表就是蒲公英,常常被人们用于文学创作。像蒲公英一样具有冠毛会飞的种子菊科有很多,如苦荬菜属、鸦葱属、莴苣属、苍术属等都具有冠毛。除了菊科植物,其它一些科的部分植物种子也被毛,如毛茛科的白头翁、藜科的驼绒藜,它们也同蒲公英一样会飞……
这类植物的特点是植株或果实具有蜇人的毛或扎人的刺。如豆科的锦鸡儿属植物,其托叶或叶轴会硬化成针刺;蔷薇科的蒙古扁桃其小枝顶端呈长枝刺。一些植物则苞片或果实具刺,如菊科的苍耳,其总苞具钩状的硬刺,可贴附于家畜或人体上,进而达到传播的目的;蒺藜科的蒺藜果实每果瓣具2对棘刺。荨麻科荨麻属的植物全株具蛰毛,蛰毛接触皮肤后尖端便断裂,释放出蚁酸,导致皮肤红肿并产生痛痒的感觉。
这类植物的特点是全株、花或果实含有芳香油,因而具有芳香浓郁的气味。唇形科和菊科蒿属植物通常具有浓烈的香气,如百里香茎叶含芳香油0.5% ,可分离芳柠醇、龙脑香,供香料食品工业用[4];大花荆芥茎叶含有芳香油,可做化妆品香料;艾常于端午前后采摘,挂于门上驱逐蚊蝇。一些植物的花朵具有浓烈的香气,如山刺玫、芍药等。紫穗槐则是其果实含有芳香油[5-6]。
这类植物的特点是株型整齐,花朵艳丽有特色,是草原上较为引人注目的植物。如罂粟科的野罂粟,纤细的花茎上黄色的花瓣展开、低垂,像害羞的小姑娘随风轻轻摆动;毛茛科的金莲花,花色金黄,形态似莲花,于元朝时期就作为皇家的观赏植物被引入宫廷;毛茛科的翠雀花多为蓝紫色,因花型似飞燕起舞,故别名大花飞燕草。如果翠雀给人冷艳的感觉,同为紫色系的华北蓝盆花则给人大家闺秀的感觉,地黄低调朴素,千屈菜清新时尚……作为野生花卉,这类植物通常用于园林绿化,丰富植物种类,为园林绿化搭配提供更多可能。
这类植物的特点是在感官上辨识度不高,但是在生态保护、畜牧业发展及城市绿化等方面发挥着重要的作用。它们通常是草原群落中建群种、优势种中的饲用植物,决定着该群落的饲用价值和经济价值。内蒙古天然草地饲用植物的组合以禾本科居首位,菊科、豆科和藜科依次为第二、三、四位,在不同地带性植被组成中,饲用植物种类的组合差异较大。在荒漠草原和荒漠区,其种类组合菊科、藜科植物明显地增加,而禾本科植物显著减少,由原来的首位退居于第三或第四位[7]。
野菜是指未经引种驯化和人工管理的,可作蔬菜供人类食用的野生植物。随着人民生活水平的提高,野生蔬菜以丰富的营养、独特的口味、一定的医疗保健作用、绿色无污染等特性,越来越受到消费者的喜爱。据文献记载,内蒙古野生蔬菜300余种,其中,各地广泛分布的野生蔬菜约有47种。最常见的有葱属的沙葱、细叶韭、野韭等,蒲公英属的蒲公英、苦荬菜、苣荬菜等,蒿属的茵陈蒿、荨麻科的麻叶荨麻、马齿苋科的马齿苋等。内蒙古民族在野生蔬菜的食用方面积累了丰富的传统知识和经验[8]。
药用植物资源是指含有药用成分、具有医疗用途,可以作为植物性药物开发利用的一类植物。内蒙古地区药用植物资源十分丰富,其种类占全国药用植物总数的10.21%,说明内蒙古地区是药用植物资源集中的地区之一。其主产的重要药用植物有甘草、黄芪、黄芩、防风、芍药等[9]。
通过充分发掘和利用本地区的野生饲用植物资源,经过驯化栽培,优中选优,内蒙古的牧草栽培学家、育种学家和草原科学工作者,从当地野生优良饲用植物中选择了一批草种,经过驯化栽培,由野生种变为优良的栽培草种。如豆科中黄花苜蓿、扁蓿豆、羊柴、肋脉野豌豆、小叶锦鸡儿、柠条锦鸡儿、三叶草等的驯化栽培;禾本科中羊草、披碱草、老芒麦、无芒雀麦、碱茅等的驯化栽培;其它科如驼绒藜、木地肤、沙拐枣、梭梭等的驯化栽培,均获得成功,在内蒙古畜牧业生产及草原建设中发挥着积极的作用。
内蒙古民间有丰富的野生植物食用传统,常食用的野生植物有沙葱(蒙古韭)、山韭、蒲公英、苦菜(乳苣)、马齿苋、哈拉海(麻叶荨麻)、冬葵(野葵)、马兰(全叶马兰)、沙漠野生蔬菜(沙芥)、凤翅(荚果蕨)、柳蒿芽(柳叶蒿)、桔梗、猪毛菜、金针(小黄花菜)、味灵仙(棉团铁线莲)、变豆菜(山芹)、山莴苣、香蒿(藜)、玉竹菜(展枝唐松草)、山白菜(东风菜)、山地瓜(地梢瓜)、山豆根(蝙蝠葛)、西天谷(反枝苋)、薄荷等[10]。
内蒙古药用植物种类丰富,东部的大兴安岭分布的主要药材种类有芍药、地榆、手掌参、草乌等;燕山山地的喀喇沁旗有短梗五加、照山白、朱苓等;大青沟有天麻、黄柏、水曲柳等;阴山山脉有五味子、柴胡、黄芩、党参等;中西部荒漠地区有甘草、防风、麻黄、黄芪、苁蓉、枸杞等。内蒙古道地药材品种多,目前,已形成规模化种植的主要有甘草、草麻黄、蒙古黄芪、肉苁蓉、锁阳等[11]。
内蒙古草原有丰富的草坪、地被及花卉等园林绿化植物资源。草坪植物资源有早熟禾、紫羊茅、苇状羊茅、苔草等;地被植物资源有星毛委陵菜、鹅绒委陵菜、冷蒿等;花卉植物有蓝紫色的翠雀、蓝盆花、白头翁、马蔺、乳苣等,黄色的蒲公英、苦荬菜、百脉根等,红色的有地榆、红三叶、红豆草等,这些植物形态各异,且抗旱耐寒抗逆性强,耐粗放管理。
内蒙古草原孕育着丰富的具有保持水土、防风固沙、涵养水源的优良植物,它们通常根系及地下根茎发达,或水平根茎分蘖能力强,枝叶繁茂,对恶劣环境条件具有广泛适应性,在降水很少的半干旱草原以至半荒漠草原上可形成块状群落,与其他植物一起构成天然的防风固沙屏障。如柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿、紫穗槐、冷蒿、甘草、驼绒藜、木地肤、蒙古扁桃等。
除此之外,丰富的草原植物还能提供很多其它利用价值。如冷蒿除了可以做饲料、食用、药用之外,在草原地区,蒙古族在传统祭祀活动中将冷蒿作为焚香使用;蒲公英除可食用、药用、观赏用之外,其体内含有大量的橡胶成分,可作为橡胶树橡胶的替代品;荨麻也是较好的纤维植物,其茎皮纤维韧性好,拉力强,光泽好,易染色,可作纺织原料、麻绳、编织地毯、造纸等;柠条不仅可以造纸,还可以作为食用菌的基质使用[12]。
3.1.1选地
植物在原生境长期自然选择下,形成了不同生长习性,不同植物对土壤质地、排水、是否有盐碱、土层厚度等要求各不相同。通常,疏松肥沃、排水良好的壤土能满足大部分植物的生长,不同植物对土壤有一定的偏好,如华北驼绒藜、冷蒿喜沙质土或沙壤土;白头翁、苦荬菜、柠条锦鸡儿等喜沙壤土;荆芥喜肥沃的壤土;无芒雀麦喜壤土或黏壤土;北苍术、鸦葱、麻叶荨麻、新麦草则对土壤无特别要求,适应性更宽泛;串铃草、甘草能在轻度盐碱地正常生长。
内蒙古草原为干旱半干旱草原,由东向西降水量逐渐降低,草原植物大多能适应旱作,如柠条锦鸡儿、矮锦鸡儿、华北驼绒藜、甘草、冷蒿等;金莲花、蒲公英、无芒雀麦、荆芥、苦参等则需要有灌溉条件进行种植。且金莲花喜湿耐阴适合林下或与果树间作。
3.1.2整地
良好的耕作层是提高播种质量的有效保障。耕翻整地可为植物创造良好的土壤耕层结构、表面状态及提高土壤肥力。一般情况下,秋季深耕的同时施入厩肥,深耕后不需要整地。内蒙古春季多风,土壤蒸发量大,保墒是关键。在春季地表开始解冻时顶凌耙地,解冻后再及时耙耱是保墒的有效措施。不同植物对整地要求各异,耕翻深度如黄芪、防风、甘草、北沙参等深根植物,耕层应大于20 cm;禾本科植物根系较浅,耕层15~25 cm即可。整地精细程度对一些植物的生长影响较大,在耕作时通常破碎根茬、清除杂草及石块,然而有些植物要求更高。如北沙参耕作层如有杂物会导致参根分叉;早熟禾在草皮生产时,播种前要平整土地,然后镇压、浇水。
草原植物种类多繁殖方式各异。播种繁殖是草原植物的主要繁殖方式。同时,有些植物更适合育苗移栽、分栽或扦插等无性繁殖的方式进行生产。
3.2.1播种
3.2.1.1打破种子休眠
种子休眠是植物长期自然选择中形成的抵抗不良环境条件的适应性[13]。打破休眠是播种栽培的第一步。甘草、苦参、蒙古黄芪等硬实种子可通过碾米机搓破种皮或温水浸泡打破休眠;芍药、蒙古扁桃、北沙参等种胚后熟种子可用沙藏的方法打破休眠;金莲花、千屈菜等生理休眠种子可用赤霉素溶液浸种打破休眠;温水浸泡是草原植物打破种子休眠或促进萌发的惯用方法。
3.2.1.2播种时间的选择
播种时间的选择通常依据土地的准备情况及植物的生长进程决定,大多植物从春季到秋季均可播种,如蒲公英、麻叶荨麻、多数豆科牧草及禾本科牧草,注意秋季播种时要留足够的生长时间以便幼苗能够安全越冬。一些植物不做催芽处理,当年播种不出苗,如马蔺、芍药、防风、泡囊草等,这类种子建议入冬上冻前播种。救荒野豌豆春季播种种苗生长细弱易倒伏,初夏播种种苗则健壮整齐不宜倒伏。
3.2.1.3播种量
播种量的确定除取决于种子发芽率、千粒重及种子纯净度等种子质量因素外,还取决于生产目的、播种方式、生产条件等因素。通常,种子田的播种量要少于产草田的播种量,用机械播种大于人工播种的播种量,小面积育苗时要加大播量,整地精细水肥充足等生产条件较好时可减少播量。
3.2.1.4播种深度
播种深度一般依据种子大小来决定,如西伯利亚冰草、新麦草、老芒麦等种子较大,顶土能力较强的植物,播种深度一般在1~2 cm;蒲公英、早熟禾、华北驼绒藜等种子较小的植物,顶土能力弱,一般浅开沟、浅覆土,覆土厚度0.3~0.5 cm。与播种深度2 cm相比,肋脉野豌豆播种深度4 cm时,植株长势更强。
3.2.2育苗移栽
育苗移栽可有效节约用种量,提高苗期管理效率,节约用地成本,适合于药用植物、花卉及灌木的种植。以华北驼绒藜为例,其植株高大,适宜株行距为0.5 m ×(1~1.5) m,其种子小而轻,对苗床准备及苗期管理要求高,小面积育苗不仅可以提高出苗率,而且可以有效节约成本。华北驼绒藜采用“小面积育苗大面积移栽”的方式,育苗6月龄以上,株高60~70 cm时,植株即可移栽。木地肤、柴胡、金莲花、甘草、北沙参等植物多采用育苗移栽的方法。
3.2.3分栽或扦插繁殖
分栽或扦插繁殖是有效解决种子发芽困难或栽培时间长等问题的一种无性繁殖方式。如毛百合种子发芽难,且出苗不整齐,栽培中科采用鳞茎无性繁殖。芍药种子育苗通常3年才能开花,4~5年方能收药,时间较长,用芽头繁殖,2~3年即可收药,苦参、北沙参等均可用此法进行无性繁殖。紫穗槐、蒙古扁桃等灌木可用手指粗的枝条截段进行扦插繁殖,艾则可将根状茎截段进行无性繁殖。
3.2.4栽植密度
合理的栽植密度对提高植物产品产量及品质都具有重要的作用。通常种子生产田要比产草田栽植密度低。实践中发现,有些植物过度密植会增加其纤维含量,如麻叶荨麻。麻叶荨麻春季返青后其嫩茎叶可食,如栽植密度过高则茎叶纤维含量高,不适合食用。
3.3.1水肥管理
水肥管理是植物丰产的重要措施。对于一些抗旱性强的植物,如白头翁、驼绒藜、甘草等,无大旱的情况下自然降水即可满足其生长。北沙参虽喜水,但早春轻度干旱更有利于其根向下生长,雨季应注意排涝,以防烂根。以种子生产为栽培目的牧草,第2年应及时浇返青水,返青后的第一次灌水对种子产量的影响较大。如有灌溉条件,禾本科牧草可根据需水情况在拔节期、抽穗期、开花期适时浇水。入冬前浇冬灌水,利于越冬;对于移栽的种苗,移栽后要浇透水;金莲花、早熟禾、柴胡等植物在出苗前至苗期要保持土壤湿润,应见干见湿浇水。麻叶荨麻、蒲公英、鸦葱等嫩茎叶食用植物,勤浇水不仅促进叶片的生长,且叶质柔嫩。在旱作条件下尽量施足以农家肥为主的基肥以保证土壤养分,施肥量1 000~4 000 kg/(667 m2)不等,有灌溉条件的依生长需要追肥,牧草通常在刈割后配合灌溉进行追肥。
3.3.2除草、间苗与定苗
苗期生长缓慢是一些草原植物的特点,如苜蓿、驼绒藜、甘草等,及时除草是防止杂草侵害的有效措施,结合中耕除草去弱苗、留壮苗、补缺苗,进行间苗与定苗。
3.3.3摘蕾
植物开花会消耗母体大量养分。因此,采根的药用植物在抽薹时应及时摘除花蕾,以保证根部的充分生长;种子生产时,要及时摘除下部分枝或侧枝花蕾,如北沙参抽薹时只留主茎上的果盘,以使养分集中籽粒饱满。一年生桔梗及时摘除花蕾,终止桔梗生殖生长,促进根的生长;二年生桔梗结实采收第一茬种子后,再萌发的花蕾全部摘除。
3.3.4病虫害防治
内蒙古自治区气候冷凉,风大干燥,病虫害发生相对较少。如桔梗的根腐病可在发病初期用石灰、草木灰撒于地面,或用波尔多液浇株以防蔓延。蒲公英等菊科叶菜类植物病害叶斑病、斑枯病、锈病、枯萎病等,可施用酵素菌沤制的堆肥或腐熟有机肥防病,发病初期可选用50%多菌灵可湿性粉剂500倍液灌根,每株用药液0.4~0.5 L,视病情连续灌2~3次。柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿等种实害虫如小蜂、荚螟、象鼻虫等,播种前可用60℃~70℃水浸泡种子可杀死幼虫,打捞漂浮种子焚毁。
3.4.1种子采收
种子采收一般在植株、果实或种子变色后进行。如苍耳、蒺藜等叶片变黄或枯萎,种子变色后,直接刈割全株,晾晒打种。许多草原植物在种子成熟上保留着许多野生特性,如落粒性强、成熟不一致等。老芒麦、新麦草等牧草有极强的落粒性,因此花序下部种子成熟时即可开始采收;肋脉野豌豆不仅落粒性强,而且种子成熟期长,如果一次性刈割,种子产量损失大,人工采种成本高。蒲公英、乳苣等会飞的种子可利用吸尘器原理改装的收种器进行收种。
3.4.2根部采收
药用植物多用根,根部采收一般在10月中旬或入冬前,或者在翌年春季未返青前。不同植物根部采收年限不同,如蒲公英、鸦葱、柴胡移栽2年便可采收;甘草、芍药等则3-5年采收为宜。
3.4.3茎叶采收
草原植物的茎叶可作为蔬菜、牧草或药材使用。麻叶荨麻、蒲公英、乳苣等作为蔬菜时可在春季返青后采收,通常30 d左右采收一次。蒲公英、乳苣等割取后,植株会受损流出白色汁液,10 d内不宜浇水,防止烂根。新麦草、西伯利亚冰草、无芒雀麦等作为牧草使用,一般在初花期进行刈割,一年可刈割2~3茬。荆芥等作为药材使用,在盛花期刈割晾晒。