形態特徵
一年生粗壯草本 ,高50—120厘米,有時可達170厘米,有分枝,被短糙毛,有時近無毛。葉對生,有時互生,具葉柄,下部葉3—5裂,上部葉3裂或有時不裂,裂片卵狀披針形或披針形,頂端急尖或漸尖,邊緣有銳鋸齒,有三基出脈,粗糙,上面深綠色,背面灰綠色,兩面被短糙伏毛。葉柄長2—3.5厘米,被短糙毛,基部膨大,邊緣有窄翅,被長緣毛。
雄頭狀花序多數,圓形,徑約5毫米,有長2—3毫米的細花序梗,下垂,在枝端密集成總狀花序。
總苞淺碟形,綠色,總苞片結合,外面有3肋,邊緣有圓齒,被疏短糙毛。
花托無托片,具白色長柔毛,每個頭狀花序有20一25不育的小花;小花黃色,長1—2毫米,花冠鐘形,上端5裂,外面有5紫色條紋。
花葯離生,卵圓形;花柱不分裂,頂端膨大成畫筆狀。雌頭狀花序在雄頭狀花序下面上部的葉狀苞葉的腋部聚作團傘狀,具—個無被能育的雌花。
總苞倒卵形,長6—8毫米,寬4—5毫米,頂端具圓錐狀短嘴,嘴部以下有5—7肋,每肋頂端有瘤或尖刺,無毛,花柱2深裂,絲狀,上伸出總苞的嘴部之外。
瘦果倒卵形,無毛,藏於堅硬的總苞中。
花期8月,果期9—10月。
分布區域
廣布世界大部分地區,已知分布的國家及地區:
非洲:埃及、模里西斯。
歐洲:法國、德國、義大利、瑞士、奧地利、瑞典、匈牙利、原蘇聯。
美洲:加拿大、美國、墨西哥、古巴、牙買加、瓜地馬拉、阿根廷、玻利維亞、巴拉圭、秘魯、智利、巴西。
大洋洲:澳大利亞。
生物特性
苗期
豚草種子(果實)的發芽率為91.49%,以入土0.3—1cm的種子出苗率最高、最好、最快,5cm以上的不能出苗。四對真葉以下的苗易受凍害,四對真葉以上的苗抗寒性較強。苗期有明顯的向陽性。
分枝期
此期實際上是枝、葉形成時期,以株高(縱向)生長為主,當株高生長趨於停滯時,枝葉的形成也就結束了。從4月下旬至7月下旬末,共100多天。其生長規律是“兩頭慢,中間快”,株高的日增長量:前期為0.08—0.44cm, 中期在0.9—1.35cm,後期是0.24—0.18cm,株高的增長量是株冠增長量的4.5一5.1倍。花期
雄花為65—70天,雌花為50—55天。這個時期是以株冠(橫向)生長為主,從7月31日至9月30日,株冠的增長速度是株高的5.5—5.8倍。同時,莖、枝也隨著迅速增粗、枝條伸長,花器成熟加快。
花形成的規律是:由上而下, 由外向內,逐級逐層地形成,晴天每隔二、三天形成一個層次,陰雨天間隔期延長,轉晴後間隔期縮短一、二天,層次增多2層,以加速花的形成。
開花習性
雄花有隔日開花的習性,開花的時間在每日的6—10時,7—11時散發花粉和授粉,11時後閉花。若遇陰雨天氣不開花,轉晴後可接連開花2—3天后,又恢復隔日開花習性。每個雄花序每次只開2—5朵小花,共開2—4次。雄花陰雨天不開花的主要原因是由於空氣中的濕度大的緣故,所以,在晴天的清晨對雄花噴水或在水中浸泡一下,可完全抑制雄花在當天開花散發花粉。
果實成熱期
果實大量成熟的時間是在10月上、中旬,成熟期為20天左右。其果實成熟規律與花的形成規律一樣,由上而下,由外而內的順序。豚草的結籽量與環境條件密切相關,但一般單株結籽量為800—1200粒,多達1.5—3萬粒,少的在500粒以下。每簇雌花中,一級分枝上每簇一般結籽4—6粒,二級分枝上和葉腋中每簇結籽2—4粒,少的只有1粒。
在試驗中發現,北向、東向、東北方向每個枝條上的結籽量分別比南向、西向、西南方向上枝條的結籽量多13.4、13、13.2粒,增加25一30%的結籽量。
據調查,豚草種子的80%以上散落在植株周圍的8m2 的地表上,不足20%的種子散落在植株四周7m2 的地面上,只有極個別的種子超出上述這個範圍。
適應性
能適應各種不同肥力、酸鹼度土壤,以及不同的溫度、光照等自然條件。不論生長在肥土瘦地和酸度重的死黃土、垃圾坑、污泥中,或鹼性大的石灰土、石灰渣、石礫、牆縫裡及無光照的樹陰下,均能正常生長,繁衍後代。
再生力極強
莖、節、枝、根都可長出不定根,扦插壓條後能形成新的植株,經剷除、切割後剩下的地上殘條部分,仍可迅速地重發新技。
生育期
參差不齊,交錯重疊。出苗期從3月中下旬開始一直可延續到10月下旬,歷時7個月之久;早、晚熟型豚草生育期相差1個多月。這都是造成生育期不整齊,交錯重疊的直接原因。
喜濕怕旱
豚草是淺根系植物,不能吸取土壤深層的水分,深秋旱季普遍出現萎蔫枯凋現象,而長在潮濕處的豚草生長繁茂。
抗寒性較強
成株豚草能度過零下3—5℃的寒冬,成為越年生豚草。
生長密集成片
由於豚草果實一般散落在植株四周1-1.5m半徑的地上,連年如此,便形成密集成片生長的群體。
主要變型
形態多變,除正常的3~5掌狀深裂葉類型外,還有葉不裂型、深齒型和全裂葉型三種變型。
危害
三裂葉豚草已變成為一種世界性的公害。
侵害植物
可向農田、果園、城鎮、綠化帶、公路和鐵路沿線入侵,混生於大麻、洋麻、玉米、大豆、向日葵等穀類作物田間。侵入農田後,畝產量降低20一30kg,甚至使玉米形不成雌穗,造成無收。
對人體危害
三裂葉豚草的花粉中含有水溶性蛋白,與人接觸可迅速釋放,引起過敏性變態反應,是秋季花粉過敏症的主要致病原。
症狀:咳嗽,流涕,哮喘,眼鼻奇癢或出現皮炎。每年同期復發,病情逐年加重,嚴重的會並發肺氣腫,肺心病乃至死亡。
流行病學調研情況:在美國、加拿大及歐洲使上千萬人受害,有的地方人群發病率高達30%。美國花粉年產量大約有100萬t,花粉過敏症患者1460萬,年治療費高達6億美元。瀋陽地區是中國三裂葉豚草發生嚴重地區之一,瀋陽市空氣中花粉的含量1987年是1983年的3.8倍,人群發病率為1.52%。
檢疫防治
檢疫
中國口岸常從美國、加拿大、阿根廷等國進口的小麥、大豆中檢出豚草種子。因此,凡由國外進口糧食、引種,必須嚴格檢疫,杜絕傳入。
方法:
(1)目檢:對調運的旱作種子進行抽樣檢查,每個樣品不少於1公斤,按照豚草籽粒特徵鑑別,計算混雜率。混有豚草的種子不能播種,應集中處理並銷毀,杜絕傳播。
(2)產地調查:在豚草出苗和開花,根據豚草的形態和花序特徵進行鑑別。
(3)在豚草發生地區,應調換沒有豚草混雜的種子播種。
防治措施
(1)人工、機械防除
農田中的豚草可通過秋耕和春耙進行。秋耕把種子埋入土中10厘米以下,豚草種子就不能萌發。春季當大量出苗時進行春耙,可消滅大部分豚草幼苗。
(2)化學防除
採用常規的化學方法防除。雖短時間內見效快,但不僅耗資巨大,而且無選擇的大面積濫用除草劑造成環境污染、殘毒和植被退化等一系列不可預測的生態後果。
(3)生物防治
可從北美引進豚草條紋葉甲(Zygogramma suturalis F.),大量繁殖使其蠶食田間的豚草。
這種昆蟲的特點是:專食性特彆強,只吃普通豚草和多年生豚草,且生活史與豚草同步,引進後經馴化和安全測試,在釋放點防除效果很好,但仍需在廣泛的豚草分布區進行安全性及種群穩定性的深入研究。
(4)利用真菌防治豚草
在豚草的天敵中,有一些使原草生病的真菌生物,如白鏽菌(Albugo tragopogortis)可以控制豚草的種群規模,田間條件下染病的豚草生物量減少l/10左右,每株種子產量降低95%一l00%,種子乾粒重從3.16g降為2.28g。
中國蔓延情況
三裂葉豚草大約在20世紀30年代傳入中國,經過一個較長時期的適應期,自2000年正以異常態勢迅速蔓延,向農田、果園、城鎮、綠化帶、公路和鐵路沿線入侵,表現出頑強的生命力和競爭力。有些地段布滿了該草群落,成為優勢種群取代了當地雜草。隨著三裂葉豚草在一些地區的蔓延,三裂葉豚草花粉對空氣的污染越來越嚴重。三裂葉豚草不但影響農業生產,還威脅人類健康,影響旅遊業的發展。
2012年8月,三裂葉豚草成方連片在懷柔水庫等飲用水源保護地周邊現身。2012年8月28日,植保工作人員奔赴懷柔北部山區,對這種惡草進行清除,預計一個月內可將其全部連根兒拔掉。但即便把已長出的惡草全部連根拔掉,也不能一勞永逸。因為地下很可能還有未萌發的草籽在蠢蠢欲動。
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