群心菜(学名:Lepidium draba L.)是十字花科独行菜属多年生草本植物。
形态特征
十字花科独行菜属多年生草本植物,高20-50厘米,有弯曲短单毛;以基部最多,向上渐减少;茎直立,多分枝,有短单毛。基生叶有柄,倒卵状匙形,长3-10厘米,宽1-4厘米,边缘有波状齿,开花时枯萎;茎生叶倒卵形,长圆形至披针形,长4-10厘米,宽2-5厘米,顶端钝,有小锐尖头,基部心形,抱茎,边缘疏生尖锐波状齿或近全缘,两面有柔毛。总状花序圆锥状,成圆锥花序,多分枝,在果期不伸长;萼片长圆形,长约2毫米;花瓣白色,倒卵状匙形,长约4毫米,顶端微缺,有爪;盛开花的花柱比子房长。短角果卵形或近球形,长3-4.5毫米,宽3.5-5毫米,果瓣有脊及网纹,无毛,有明显网脉;花柱长约1.5毫米;果梗长5-10毫米。种子1个,宽卵形或椭圆形,长约2毫米,褐色,无翅。花期5-6月,果期7-8月。
生长环境
生在山坡路边、田间、河滩及水沟边。广泛存在于耕地、荒地和路边,生长于从轻到重的各种肥沃土壤中,并且更喜欢中性土壤而不是碱性土壤。它有利于在湿度适中的受干扰土壤(翻耕或耕作)中生长,尤其是路边、沟渠、低灌溉牧场和牧场,或过度放牧和其他本地植物面临生长问题的地区。生长在开阔的条件下,没有遮荫,在不同的经济作物中生长,并在路边发现。据报道,它还出现在6-9.6岁的多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)群落中,覆盖率为25%,并出现在羚梅(Purshia tridentata (Pursh) DC.)、阿尔泰羊茅(羊茅属 altaica Trin.)和兰丛假鹅观草(Pseudoroegneria spicata (Pursh) Á.Löve)栖息地。在美国的其他地区,出现在三齿蒿原亚种(蒿属 tridentata subsp. tridentata Nutt.)和三齿蒿怀俄明州亚种(Artemisia tridentata subsp. wyomingensis Beetle \u0026 A. M.Young)群落中。在约旦,从该国北部(海拔1600米;年降雨量500-600毫升)到中部和东北部较干燥的地区(年降雨量不足150-200毫升)广泛分布。在沙漠附近发现了大量低而旺盛的植物,年降雨量最低,并且在约旦河谷的卢塞恩海拔355米处记录了零星植物或小区域。群心菜在阿尔卑斯山的海拔高达2100米,在伊朗的海拔高达1600米;在沙特阿拉伯巴哈高原1700-2400米;在阿根廷海拔200米处。
分布范围
原产于欧洲中部及西部、亚洲中部及西部,并传播至北美洲。在中国分布于辽宁省(旅顺,为外来种)、新疆。
原产地
阿尔巴尼亚、阿尔及利亚、奥地利、巴利阿里群岛、保加利亚、俄罗斯(中欧部分、东欧部分、南欧部分)、中国、法国(大陆、科西嘉岛)、塞浦路斯、东爱琴群岛、埃及、希腊(大陆、克里特岛)、海湾国家、匈牙利、伊朗、伊拉克、意大利、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、克里米亚半岛、黎巴嫩、叙利亚、利比亚、摩洛哥、北高加索、西北欧、阿曼、巴基斯坦、巴勒斯坦、罗马尼亚、意大利(撒丁岛、西西里岛)、沙特阿拉伯、西奈半岛、西班牙、外高加索、突尼斯、土耳其、土库曼斯坦、乌克兰、乌兹别克斯坦、也门、南斯拉夫社会主义联邦共和国。
引入地
加拿大(阿尔伯塔省、不列颠哥伦比亚省、曼尼托巴省、新斯科舍省、安大略省、萨斯喀彻温省)、阿根廷(东北部、西北部、南部)、美国(亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉多州、康涅狄格州、华盛顿哥伦比亚特区、爱达荷州、伊利诺伊州、印第安纳州、艾奥瓦州、堪萨斯州、肯塔基州、马里兰州、马萨诸塞州、密歇根州、明尼苏达州、密苏里州、蒙大拿州、内布拉斯加州、内华达州、新泽西州、新墨西哥州、纽约、北达科他州、俄亥俄州、俄克拉何马州、俄勒冈州、宾夕法尼亚州、南达科他州、犹他州、佛蒙特州、华盛顿、威斯康星州、怀俄明州)、波罗的海国家、白俄罗斯、比利时、玻利维亚、南非(开普省、自由州省)、智利(中部、北部、南部)、捷克、斯洛伐克、丹麦、芬兰、德国、英国、爱尔兰、俄罗斯(伊尔库茨克、滨海边疆区、库页岛、西西伯利亚)、墨西哥中部、荷兰、澳大利亚(新南威尔士州、昆士兰州、南澳大利亚州、塔斯马尼亚州、维多利亚港、西澳大利亚)、挪威、波兰、葡萄牙、罗得岛、瑞典、瑞士、乌拉圭、阿拉伯撒哈拉民主共和国。
生长习性
生理和物候
群心菜是自交不亲和的,由昆虫授粉。群心菜产生大量种子,据记录每茎约2300粒种子或每株植物有1200-4800粒种子。在加拿大等温带地区,花期为5-7月,1个月后产生成熟种子。褐色和Porter(1942)报告的最低发芽温度为0.5℃,最高为40℃,最佳温度为20-30℃。发芽不需要光照,但可以提高发芽率,而氧气水平低于10%和高于55%则不利于发芽。埋在10-15厘米深度3年的种子活力迅速下降;然而,据报道它们在土壤中保持活力约2年(Elpel,2000年)。Kiemnec和Larson(1991)观察到群心菜的发芽率随着渗透势的降低而降低。盐度增加到12ds/m的电导率(EC)对发芽没有影响,但根系生长因渗透势的降低而降低。
群心菜以资源丰富的砧木多生,春季可越冬,产生旺盛的新芽。米勒等人(1994年)报告了不同地点杂草的相似物候,尽管研究地点之间的干旱发生率不同。他们报道了在标记后1小时内发生13C向地下组织的易位,并在24小时内达到峰值。然而,根的最大富集发生在开花期。地下碳分配的峰值出现在叶片电导率迅速下降的阶段。同一作者得出的结论是,地下最大碳分配的时间短,地下组织的比例大,以及给定时间植物之间物候的广泛变化,可能是化学防治群心菜困难的原因。
纽尔(1986)得出的结论是,不多样化的轮作、最少的耕作、化学选择和轮作中不适当的控制时间是导致甜菜多年生杂草增加增殖的因素,包括群心菜。在干旱地区,杂草对土壤水分的竞争非常激烈,其生长随着耗水量的增加而增加。
生殖生物学
群心菜通过种子、砧木和匍匐根或根茎进行繁殖。它可以以每年2米的速度无性传播;一株植物在一年内可以蔓延到直径3.6米的区域(Miller,1986),而碎片可以在整个季节产生新芽(米勒等人,1994)。杂草生物量的大部分(约76%)位于地下,并且深入渗透、匍匐的根部使其难以根除。如果杂草不加以控制,它很快就会在大片地区繁殖,使其他植物窒息。
分枝模式通常在生长的最初2-3周从胚根开始第一根发育开始;一级侧根向外生长,然后向下生长成为垂直根。次生侧根和枝芽通常在侧根向下的位置下方发育。土壤表面或土壤表面以下的芽可能成为地下根,以后可以产生芽,而植物较高的芽会变成莲座丛。如果株冠受损,冠会从上根上的不定芽迅速形成。这样,密集的杂草群落可以很容易地排除其他植被。
传播方式
自然散播
群心菜是一种非常难以控制的杂草,因为它的根深入土壤,储存食物储备,并且在耕作过程中破碎后可以迅速再生。灌溉通过从被忽视的沟岸运输根部物质,促进群心菜的扩散和入侵(Mulligan和Findlay,1974 年)。风流可能在其种子或根系传播中发挥作用。
病媒传播
群心菜产生大量种子,这些种子可以通过牲畜的消化道而不受伤害,而且也难以与类似大小的作物种子(如苜)分离。
繁殖方法
群心菜以种子及根上产生不定芽的方式进行繁殖。
主要价值
食用价值
据报道,群心菜在西班牙是一种可食用的野生物种,其粗蛋白含量高于菠菜和卷心菜的叶子。据报道,粗蛋白水平在7.7%和28.8%之间,茎比叶含有更多的蛋白质。据报道,群心菜含有1.23%的芥酸。以前群心菜的种子被磨碎并用作胡椒的替代品,整个植物在世界某些地方被收集起来并烹制以供人类食用。群心菜的花作为许多昆虫的花粉和花蜜来源。群心菜种子具胡椒味,可做胡椒的代用品;在地中海及中亚地区用其茎、叶做“色拉”食用。
经济价值
群心菜是较好饲草,可养牛。群心菜也是一种重要的辅助蜜源植物,泌蜜量和花粉都较丰富,花粉对蜂群的繁殖有重要意义。
物种危害
群心菜通常作为果树和牧场的杂草被发现。然而,它也有很强的入侵大田作物的能力,通过竞争或化感作用或两者兼而有之,造成巨大的产量损失。
群心菜是欧洲玉米、谷物、阳芋、甜菜、向日葵、烟草、蔬菜和葡萄园的严重杂草。它是苏联的大麦、澳大利亚和约旦的谷物、约旦、西班牙和瑞士的果园、伊朗的甜菜以及南非和美国的牧场和牧场的主要杂草。它也是加拿大和希腊常见的大麦杂草;伊朗、突尼斯和土耳其的谷物;澳大利亚的柑橘;捷克的卢塞恩;加拿大和希腊的燕麦;黑麦在希腊;和伊朗、希腊和土耳其的葡萄园。它有可能降低美国高价值小麦地的价值,是各种农业害虫的宿主,并作为宿主不同的病毒,包括甜菜和前捷克斯洛伐克的甜菜西黄病毒感染的油菜。
虽然群心菜可以在大田作物和果园的不同种植制度下生长,但它的毒性和对牛的难食性使其难以通过放牧来控制。有效攻击该物种的可能生物防治剂数量有限,其表型可塑性和地理耐受性也有助于其作为农业害虫的重大成功。
群心菜已被报道为对不同作物种类具有高度化感活性的杂草,包括许多小麦和大麦品种,几种蔬菜作物和小麦、苜蓿、凤头小麦草、蓝束小麦草和白水芹。添加到土壤中的枝条和根提取物、水浸出液和干燥残留物都抑制了不同作物品种的发芽、生长和发育。众所周知,如果不加控制,群心菜会取代卢塞恩的田地。幼苗能够从土壤中提取大量水分,Brattain和Fay(1980)观察到,在控制群心菜时每延迟2周,土壤水分的损失就会大大增加。它增加了土壤侵蚀并减少了理想的植物并推出了本地植物。
群心菜入侵世界不同地区的牧场和干旱地区。它是一种非常具有攻击性的杂草物种,与本地植物竞争激烈,最终可以完全消灭理想的植物。因群心菜生长迅速,会对农作物生长造成一定影响,故应加强对其管理。
植物学史
群心菜以前被认为属于群心菜属(Cardaria),但基于最近的分子证据表明所有群心菜属物种都嵌套在独行菜属(Lepidium)中,因此被归入独行菜属(Al-Shehbaz等人,2002)。群心菜属物种在历史上一直被放置在独行菜属中和之外,但似乎它们现在已经找到了稳定的系统发育和分类位置。群心菜的两个亚种得到认可:L. draba subsp. draba(以前称为Cardaria draba)和L. draba subsp. chalepense(以前称为Cardaria chalepensis和C. draba var. repens)。毛果群心菜(Cardaria pubescens (C. A. Meyer) Jarmoenko)后被命名为独行菜属 appelianum Al-Shehbaz,因为在南美洲,Lepidium pubescens的名称已经用于不同的物种。英国人将群心菜取名为“汤普森草”。