马唐

禾本科马唐属的一种植物

马唐

马唐(学名:Digitaria sanguinalis)为禾本科(Poaceae)马唐属(Digitaria)的一种一年生草本植物[2][3],别名蹲倒驴、须草、抓地草[1][2]。马唐广泛分布于温带和亚热带地区[4][1],作为一种常见旱田杂草,多生于田边、路旁、沟边、河滩、山坡等各类草本群落中[5][6]。马唐是一种生态幅相当宽的广布中生植物,从温带到热带的气候条件均能适应,其植株喜湿、好肥、嗜光照,且非常耐旱[7][6][8]。在野生条件下,马唐一般于7-9月抽穗、开花,8-10月结实并成熟[6]。马唐秆直立或下部倾斜,膝曲上升,高10-80厘米,无毛或节生柔毛。叶片线状披针形,基部圆形,边缘较厚,微粗糙,具柔毛或无毛。总状花序长5-18厘米,4-12枚成指状着生于长1-2厘米的主轴上;小穗椭圆状披针形[1]。马唐富含粗蛋白质、无氮浸出物、粗纤维含量等多种营养元素,可作为一种优良牧草饲喂牲畜[9][6]。其在缓解和修复土壤重金属污染、改善和调控田间小气候、微生态环境等方面也具有重要价值[10][11][12]。此外,据中国地方药物志《云南民族药大辞典》记载,马唐全草均可入药,具有凉血止血、活血消肿、通气、安神明目等功效,可治疗心慌心悸、乏力、外伤出血等疾病[13]。

马唐(学名:Digitaria sanguinalis)为禾本科(Poaceae)马唐属(Digitaria)的一种一年生草本植物[3][4],别名蹲倒驴、须草、抓地草[2][3]。马唐广泛分布于温带和亚热带地区[5][2],作为一种常见旱田杂草,多生于田边、路旁、沟边、河滩、山坡等各类草本群落中[6][7]。马唐是一种生态幅相当宽的广布中生植物,从温带到热带的气候条件均能适应,其植株喜湿、好肥、嗜光照,且非常耐旱[8][7][9]。在野生条件下,马唐一般于7-9月抽穗、开花,8-10月结实并成熟[7]

马唐秆直立或下部倾斜,膝曲上升,高10-80厘米,无毛或节生柔毛。叶片线状披针形,基部圆形,边缘较厚,微粗糙,具柔毛或无毛。总状花序长5-18厘米,4-12枚成指状着生于长1-2厘米的主轴上;小穗椭圆状披针形[2]。马唐富含粗蛋白质无氮浸出物、粗纤维含量等多种营养元素,可作为一种优良牧草饲喂牲畜[10][7]。其在缓解和修复土壤重金属污染、改善和调控田间小气候、微生态环境等方面也具有重要价值[11][12][13]。此外,据中国地方药物志《云南民族药大辞典》记载,马唐全草均可入药,具有凉血止血、活血消肿、通气、安神明目等功效,可治疗心慌心悸、乏力、外伤出血等疾病[14]

马唐是世界公认的18种恶性杂草之一,是玉米、花生、棉花等秋熟旱作物田的恶性杂草,也是蔬菜、草坪、果园和园艺作物田的优势杂草[10]。防治马唐可通过田间防治[15]、喷施化学除草剂[16]和生防菌防治[17][18]等方法。此外,还可开发原生境中可能存在的化感植物作为植物源农药,防治马唐生长[19]

形态特征

马唐为一年生草本植物,高10-80厘米,直径2-3毫米,无毛或节生柔毛[2][3]

马唐株
马唐株

秆直立或下部倾斜,膝曲上升[2]

马唐茎
马唐茎

叶鞘短于节间,无毛或散生疣基柔毛;叶舌长1-3毫米;叶片线状披针形,长5-15厘米,宽4-12毫米,基部圆形,边缘较厚,微粗糙,具柔毛或无毛[2]

马唐叶
马唐叶

总状花序长5-18厘米,4-12枚成指状着生于长1-2厘米的主轴上;穗轴直伸或开展,两侧具宽翼,边缘粗糙;小穗椭圆状披针形,长3-3.5毫米;第一颖小,短三角形,无脉;第二颖具3脉,披针形,长为小穗的1/2左右,脉间及边缘大多具柔毛;第一外等长于小穗,具7脉,中脉平滑,两侧的脉间距离较宽,无毛,边脉上具小刺状粗糙,脉间及边缘生柔毛;第二外稃近革质,灰绿色,顶端渐尖,等长于第一外稃;花药长约1毫米[2]

马唐花
马唐花

分布栖息

马唐广布于温带和亚热带地区,其原产于阿富汗、孟加拉国保加利亚埃及法国希腊印度土耳其、中国等地,后被引入奥地利比利时、巴西、智利荷兰新西兰等地[5][2]。马唐在中国产于西藏四川、新疆、陕西甘肃山西河北河南和安徽等地[20],多生于田边、路旁、沟边、河滩、山坡等地[6]

草地上生长的马唐
草地上生长的马唐

习性

马唐是一种生态幅相当宽的广布中生植物,从温带到热带的气候条件均能适应。其植株喜湿、好肥、嗜光照,且非常耐旱,能在平均雨量低于100毫米的地区中正常生长。马唐能适应多种土壤类型,但适宜生长在排水良好的沙质壤土、沙质粘壤土或粘壤土中,其在弱酸、弱碱性的土壤上均能良好生长[8][7][9]。马唐的分蘖力较强,一株生长良好的植株可以分生出8-18个茎枝,个别植株甚至可以达到32枝[7]

马唐种子的最低萌发温度为10-15℃,最高萌发温度为40-45℃,最适萌发温度为25-35℃。其种子萌发所需的最低土壤含水量可能低于10%,最适土壤含水量为40%。当土壤含水量高于50%时,马唐的种子萌发率显著降低。马唐种子突破土壤水层限制的能力较差,1厘米深的水层即可抑制马唐的生长,且随着土层深度的增加,马唐的出苗率会逐渐降低,土层深度大于7厘米时,植株不能出苗[8][7]

马唐生长
马唐生长

物候

在野生条件下,马唐一般于5-6月出苗,7-9月抽穗、开花,8-10月结实并成熟[7]

马唐结实
马唐结实

种间关系

马唐为常见旱田杂草,其种子传播快、繁殖力强,植株生长迅速、竞争力强,广泛生长于各类草本群落中,甚至能侵入竞争力很强的狗牙根(Cynodon dactylon)、结缕草(Zoysia japonica)等群落中。尤其在疏松、湿润、肥沃的撂荒或弃垦的裸地上,马唐往往能成为植被演替的先锋种之一,甚至能形成优势先锋群落。在亚热带地区,马唐常与小蓬草(Erigeron canadensis)、狗尾草(Setaria viridis)、止血马唐(Digitaria ischaemum)等互为优势或亚优势种,形成撂荒地的先锋群落[6][7]

鳢肠(Eclipta prostrata)和马唐虽然属于两个不同的科,但习性相近。当两种植物进行混合接草培养时,如果处在低温条件下,肠的苗期发棵能力强于马唐,处于较有利的地位。但随着地表空间的不断减少,马唐的繁殖力和向空间发展的能力强于鳢肠,可弥补其早期生长的不足,从而占据较有利的地位[21]。此外,马唐还是棉实夜蛾和稻飞虱的寄主[1]

繁殖

马唐以种子繁殖为主,其种子边成熟边落粒,主要靠风力、雨水、灌溉水进行传播。牲畜取食带有马唐种子的草,经消化道排出粪便,其中包含的马唐种子依然具有生命力,因此农肥也是种子的传播途径之一[22]。在美国,哀鸽(Zenaida macroura)、北山鹑(Colinus virginianus)、野火鸡(Meleagris gallopavo)和黑眼鸦雀(Junco hyemalis)等动物会大量食用马唐种子,从而帮助其传播。同时,种子还可以附着在放牧动物的毛发中,通过这些动物携带进行传播。此外,部分地区在进口农作物时,马唐种子作为谷物夹带物也会被意外引入新的地区,如阿根廷美国进口到日本的高粱中就发现了该物种的种子[9]

马唐繁殖
马唐繁殖

栽培技术

亚热带地区,以3-5月份播种马唐为宜,可条播和撒播,条播行距为25-30厘米。出苗后,锄杂2-3次。在建立人工草地时,马唐可与苜xu(Medicago sativa)、白车轴草(Trifolium repens)、红车轴草(Trifolium pratense)、救荒野豌豆(Vicia sativa)等进行混播,有利于提高产草量和牧草质量。可在种子黄熟期采种,过早采种会降低发芽率,过迟则会因种子自然落粒而减产[7]

饲用价值

马唐对生存环境要求极低,植株生长过程中几乎不需要施肥或喷洒农药,且马唐富含粗蛋白质、无氮浸出物、粗纤维含量等多种营养元素,可作为一种优良牧草饲喂牲畜。马唐茎秆纤细,叶片柔软,无论是鲜草还是干草,各类食草动物均采食,其中马、牛、羊最喜食,兔、鹅喜食,鸡、鸭采食。此外,马唐与小蓬草狗尾草等植物形成的草地群落产草量较高,草质较好,可作为农区、半农半牧区及林区的主要放牧地和割草地[10][7]

马唐饲料
马唐饲料

生态价值

马唐在缓解和修复土壤重金属污染、改善和调控田间小气候和微生态环境等方面具有重要价值。如马唐与玉米间作后,可相互促进植株对镉元素的吸收,且马唐对镉的积累量随着镉浓度的增加而增加[11]。研究表明,在种植马唐后,铅污染土壤中的酶活性有所恢复,其中过氧化氢酶和脲酶活性恢复最为明显。并且马唐还能促进整个土壤酶系统的恢复,修复铅污染土壤[12]。此外,研究人员还发现蓄生马唐栽培可以有效改善柑橘园的生态环境,降低春夏高温季节土壤表面及土层温度,提高土壤的含水量和空气相对湿度,提高水土保持能力,促进柑橘的生长发育,提高其产量与品质[13]

马唐修复土壤
马唐修复土壤

药用价值

据中国地方药物志《云南民族药大辞典》记载,马唐全草均可入药,其植株全年可采,鲜品宜随用随采,也可切碎晒干备用。马唐具有凉血止血、活血消肿、通气、安神明目等功效,可治疗心慌心悸、乏力、外伤出血、跌打损伤、骨折疮疡等疾病[14]

危害历史

马唐曾作为饲料和谷物作物被引入许多国家。如1849年,由于牲畜数量迅速增加,优质饲料十分稀缺,美国专利局将马唐作为饲料引入美国。但到1988年时,马唐已经成为了美国最有害的杂草之一。1906年,马唐在新西兰北部和南部的废弃地和耕地上大量出现。至2018年,马唐已经广泛分布于新西兰北部和沿海地区,在路边或废弃地上形成密集斑块,危害当地植物生长[9]

植物危害

马唐是世界上公认的18种恶性杂草之一,是玉米、花生、棉花、大豆、高粱、烟草、甘蔗等秋熟旱作物田的恶性杂草,也是蔬菜、草坪、果园和园艺作物田的优势杂草[10]。其常形成优势种群与农作物争肥、争水,影响作物生长,且对成株产量和品质也有一定影响[22]。2007年,马唐的发生数量、分布范围在旱地杂草中均具首位,以作物生长的前中期危害为主,常与毛马唐(Digitaria chrysoblephara)混生危害作物。在中国,马唐草害在全国各地均有发生,其中以秦岭、淮河一线以北地区发生面积最大,长江流域和西南、华南地区也有大量发生。由于马唐还是棉实夜蛾和稻飞虱的寄主,因此其还会传播栗瘟病、麦雪腐病和菌核病等疾病[1]

马唐杂草
马唐杂草

田间防治

马唐的田间防治方法有1. 深翻土地,可将地表的杂草种子翻入土壤深层内,抑制其萌发,减少田间发生密度。2. 施用充分腐熟的农家肥料和厩肥,肥料在高温腐熟过程中可使杂草种子失去生命力。3. 加强田间管理,在杂草幼苗期及时进行人工除草。4. 沟渠地边的杂草应在结子前及早进行彻底清除,减少种子传入田间的几率[15]

化学防治

化学除草剂具有速度快、效果好、省工省力等优点,是田间防治马唐的主要手段。研究发现精噁唑禾草灵水乳剂和噁唑xiān草胺乳油除两种草剂对马唐有较好的防治效果[16]。在直播稻田中,喷施氰氟草酯乳油和噁唑酰草胺乳油株防治马唐,防控效率可达95%以上[23]。此外,适当喷施喷特乳油可有效防除大豆田发生马唐草害,防除效果达90%以上,同时还可兼防bài草、野黍狗尾草杂草[24]

生防菌防治

在马唐的田间防控中,化学除草剂占据着主导地位,但过度依赖化学农药,往往会导致马唐抗药性增强、防效降低、防治成本增加。而生防菌防治杂草具有靶标性强、安全、绿色无污染等优势,有学者就曾用马唐黑粉菌(Ustilago syntherismae)及弯孢霉(Cochliobolus intermedius)作为马唐的生防菌,防治效果良好[17][18]。实验人员通过盆栽试验研究了生防菌画眉草弯孢霉(Curvularia eragrostidis)侵染马唐的效果,发现其对4叶期以下的马唐植株有极强的侵染力,室内控制效果达100%,田间控制达75%以上,且对作物的安全性较高,具有作为真菌性除草剂的开发潜力[25][26]。此外,细菌除草剂色杆菌属(Chromobacterium)S-4对马唐也具有较强的抑制率,且安全性实验也证明该菌对玉米和黄豆具有明显的促生长作用,对小麦有轻微的抑制作用,可开发成生物除草剂使用[27]

化感作用防治

植物化感作用(allelopathy)是指植物产生并以挥发、淋溶、分泌和分解等方式向环境中释放次生代谢产物,从而影响邻近伴生植物生长发育的化学生态现象。在杂草的生物防控中,研究其原生境中可能存在的化感植物,对植物源农药的开发具有重要价值[19]。研究人员通过实验发现4种秸秆水浸提液(水稻、甜玉米、香蕉假茎和甘蔗秸秆)均对马唐种子发芽率有抑制作用,且水提液浓度越高,发芽率越低,抑制作用顺序依次为稻秆>甘蔗>香蕉假茎>甜玉米[28]。此外,紫花苜蓿茎叶甲醇提取液对马唐的种子萌发和幼苗生长也具有明显的化感作用,对马唐的萌发和地上部生长表现为低促高抑的化感效应,对马唐根部生长则表现为始终抑制,且抑制效果与提取液浓度正相关[19]

参考资料 28

  1. 参考 1
  2. 马唐Digitariasanguinalis — 植物智
  3. 参考 3
  4. Species 2000 China,Catalogue of Life China,CoL China 物种2000中国节点 中国生物物种名录 — 物种2000中国节点
  5. Digitaria sanguinalis (L.) Scop. — plant of the world
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. Digitaria sanguinalis (large crabgrass) — cabi digital library
  10. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwODMxEg9haG55a3gyMDIyMDgwMDYaCHBycXh1NGRh
  11. 参考 11
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. 参考 14
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19
  20. Digitaria sanguinalis — 植物智
  21. 参考 21
  22. 参考 22
  23. 参考 23
  24. 参考 24
  25. 参考 25
  26. 参考 26
  27. 参考 27
  28. 参考 28
广告位:底部(ad-bottom)—— 请到中台「公共区块」编辑此内容