冰草(学名:Agropyron cristatum (L.) Gaertn.),别名扁穗冰草、滨草、野麦子、大麦草等,为
禾本科冰草属的多年生草本植物。其秆成疏丛,上部紧接花序部分被短柔毛或无毛;叶片质较硬而粗糙,常内卷;穗状花序较粗壮,矩圆形或两端微窄;小穗紧密平行排列成两行,整齐呈蓖齿状;颖舟形,脊上连同背部脉间被长柔毛;外稃被有稠密的长柔毛或显著地被稀疏柔毛;内稃脊上具短小刺毛;颖果矩圆形,灰褐色,顶部密生白色绒毛;种子较小。花果期7-9月。
植物学史
命名由来
冰草属的拉丁文“Agropyron”源于希腊语“agros”(译为田野、乡村)和“ pyron”(译为小麦粒),指的是该属植物与栽培的一年生小麦具有一定相似之处。冰草的种名拉丁文为“cristatum”译为“冠状”,指的是其冠状花序。
栽培历史
1898年,冰草由美国农业部特意从俄罗斯和西伯利亚地区引入,为政府计划的一部分。其于1907年至1913年间首次在美国成功引入,并在1930年开始流行,被广泛播种于废弃农田中。直到现代,北美已有500万至2600万英亩(2000万至1000万公顷)的牧场被这种杂草占据,这些冰草群落中的一部分在50多年里一直保持着虚拟的单一栽培状态,没有明显的演替趋势。因此其被美国农业部林务局列为入侵植物。除美国外,冰草在世界其他部分地区也被认为是一种杂草。
形态特征
冰草为多年生草本植物。
茎
秆成疏丛,上部紧接花序部分被短柔毛或无毛,高20-60(75)厘米,有时分蘖横走或下伸成长达10厘米的根茎。
叶
叶片长5-15(20)厘米,宽2-5毫米,质较硬而粗糙,常内卷,上面叶脉强烈隆起成纵沟,脉上密被微小短硬毛。
花
穗状花序较粗壮,矩圆形或两端微窄,长2-6厘米,宽8-15毫米;小穗紧密平行排列成两行,整齐呈蓖齿状,含(3-)5-7小花,长6-9(12)毫米;颖舟形,脊上连同背部脉间被长柔毛,第一颖长2-3毫米,第二颖长3-4毫米,具略短于颖体的芒;外稃被有稠密的长柔毛或显著地被稀疏柔毛,顶端具短芒长2-4毫米;内稃脊上具短小刺毛。
果实和种子
颖果矩圆形,灰褐色,顶部密生白色绒毛。种子较小,千粒重2克左右。
分布范围
世界分布
冰草原产于非洲南部纳米比亚等地,广泛分布于欧亚大陆及中亚的高原沙地,其已被引入并归化到世界各地新北区的草原栖息地中,包括大洋洲、北美洲等地。在北美,冰草从阿拉斯加向南种植到加利福尼亚,整个加拿大西部及美国东部到俄亥俄州地区皆有分布,向南到德克萨斯州。其最常见于大平原北部,尤其是北达科他州和南达科他州、蒙大拿州东部和怀俄明州,以及萨斯喀彻温省南部和阿尔伯塔省东南部。
中国分布
冰草在中国主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、甘肃、青海、新疆和内蒙古等省(自治区)干旱草原地带。
生长环境
冰草常生于干燥草地、山坡、丘陵以及沙地。天然生冰草很少形成单纯的植被,常与其他禾本科草、苔草、非禾本科植物以及灌木混生。
生长习性
环境要求
冰草具有高度的抗旱和抗寒能力,冬季在零下35℃以下均能安全越冬,在全年降水量为250-350毫米的干旱地区都能生长良好。适于在干燥寒冷地区栽培,对土壤要求不严,无论在砂质或粘质土壤上均能生长。耐碱能力较强,不宜在酸性强的土壤和沼泽土壤上栽种。其为长寿禾本科牧草,分蘖能力很强,寿命长达10年以上。种子在2℃-3℃低温下就可发芽,最适温度为18℃-25℃。
发育过程
冰草的花果期为7-9月。此外,其完成一定的营养生长,在感受了环境因素的成花刺激之后,茎尖伸长便转入幼穗分化阶段,具体分为三个阶段:
幼穗分化
分化开始时,茎尖顶端从半球形显著伸长,扩大成圆锥体,渐渐在下部两侧相继出现环状苞叶原基(苞叶原基着生的地方是穗轴的节),接着从幼穗下部开始,由下部向顶部,在苞叶原基的叶腋处分化出小穗原基。
小穗分化
首先在基部分化出颖片原基,随之在小穗轴的两侧自下而上地进行小花的分化。常常小穗中下部的小花已形成,但上部小花原基仍在继续分化。
小花分化
小花的分化中,首先在基部形成外稃原基,之后在外稃的内侧出现3个雄蕊原基突起,在雄蕊原基发育的过程中出现了内稃的分化,接着在小花原基的顶端出现了雌蕊原基的分化,浆片原基最后出现。
繁殖方式
自然繁殖
冰草的繁殖体可通过风进行传播。在北美,啮齿动物拉布拉多白足鼠(Peromyscus maniculatus)会散布冰草种子;在蒙古国,冰草种子也可附着在绵羊毛上随羊群长距离传播(每天最多15公里),种子可保持附着数小时甚至数天。
人工繁殖
冰草可进行播种繁殖,播种期可选择春播和秋播。一般采用春播,在地温稳定在10℃以上时进行播种;秋播时间一般最迟不能超过初霜前40天,保证牧草在初霜前生长到5片叶子。此时温度适宜,土壤墒情好,杂草长势弱,易于出苗和保全苗。采用机械条播的播种方式,根据发芽率和土壤墒情确定播种量。
栽培技术
整地
冰草种子较大,纯净度高,发芽较好,但整地要精细,土地耕好后要反复耕耱,充分粉碎土块。若开沟入土深浅不一致,会造成缺苗断垄,影响播种质量。对新垦荒地播前要耙碎草皮,地面整平,且新垦荒地最好种1-2年作物后,再播种冰草易成功。
水肥管理
施种肥
种肥为磷酸二铵,带肥下种。肥料不得与种子混合,分箱放置。肥料施在种子侧下方,种、肥之间有隔离土,防止种肥直接接触种子。施肥深度8-10cm。
浇水
冰草种子生产可采用滴灌或喷灌。第二年注重浇返青水,返青后的第一次灌水对冰草生长发育非常关键,特别对种子产量的影响较大。另外,要根据牧草的需水情况在拔节期、抽穗期、开花期适时浇水。冬灌对植株安全越冬和第二年返青非常有利,尤其对春季倒春寒危害有很好的预防作用,但是灌水量也不可过多。
追施肥料
滴灌追施尿素,均分于苗期、拔节期和抽穗期。
病害防治
冰草常见病害为白粉病与麦角病。白粉病侵染后病株出现白粉状病斑,后汇合成片,可覆盖病株大部分表面,可通过消灭病残株体,使用硫磺粉或石灰硫磺合剂、托布津等杀菌剂进行防治。麦角病侵染病穗受害后,子房分泌出粘而甜的黄色液体,内含大量病菌孢子,借风、雨、昆虫传播,后期生出紫黑色角状菌核(麦角),突出于颖片之外。麦角能使人、畜中毒,可通过清除种子内菌核(麦角),选育花期短而一致的品种来减少发病。
下级分类
多花冰草
多花冰草(学名:Agropyron cristatum (Linn.) Gaertn. var. pluriflorum H. L. Yang),本变种的花序显然粗壮、长而宽大,呈卵状披针形,最宽处为2-2.5厘米;小穗含9-11小花,长8-18毫米而与原变种有明显区别。在中国产内蒙古(锡林郭勒盟),生于草原、撩荒地。模式标本采自内蒙古锡林郭勒盟。
光穗冰草
光穗冰草(学名:Agropyron cristatum var. pectinatum (M. Bieb.) Roshev. ex B. Fedtsch.),本变种的主要特征在于颖与外稃全部平滑无毛或疏被0.1-0.2毫米的短刺毛。在中国产东北西部、内蒙古、河北、青海、新疆等省区,生于干旱地区的山坡上。
近种区别
冰草与西伯利亚冰草、沙生冰草间容易混淆,具体区分可见下表:
主要价值
经济价值
冰草为优良牧草,青鲜时马和羊最喜食,牛与骆驼亦喜食,营养价值很高,是中等催肥饲料。由于品质好,营养丰富,适口性好,各种家畜均喜食。又因返青早,能较早地为放牧家畜提供青饲料。冰草草质柔软,用冰草饲喂反刍家畜,消化率和可消化养分也较高。在干旱草原区,冰草是一种优良天然牧草。其种子产量高,易于收集,发芽力颇强。因此,不少地方已引种栽培,并成为重要的栽培牧草,既可放牧又可割草。
生态价值
冰草具备抗旱、耐寒、耐牧以及产种子较多等特性,在放牧地补播和建立旱地人工草地中具有重要的作用,其还是一种良好的水土保持植物和固沙植物。
植物文化
冰草在中国有着极其有趣的象征意义。在军队中,其为启程的信号,也是通告送葬队伍来临的信号。此外,冰草还可用于祭祀前的铺垫。假如某个统治者自杀,那么在他的丧礼行进时,要用冰草作前导。冰草是一种生存能力特别强的植物,有在死者坟墓附近种植的传统,具有一定的象征意义。