密花香薷植物学特征及其生长习性的研究
2021-12-07陈海珠
陈海珠
(西宁市植物园,青海 西宁 810001)
密花香薷(ElsholtziadensaBenth.)为唇形科(Labiatae)香薷属的一年生草本植物。别称咳嗽草、野紫苏、臭香茹、蟋蟀巴。主要分布在河北、山西、陕西、甘肃、青海、四川等地。生于林缘、高山、草甸、林下、河边及山坡荒地,海拔2800-4100m的范围内[1-2]。香薷的药用价值一般作正品香薷的代用品[3]。其全草入药,具有治疗夏季感冒、发热无汗、中暑急性胃炎、胸闷、口臭、小便不利之功效,藏医用全草治胃病、疮疥、梅毒性喉炎,并能驱虫[4],同时密花香薷也是一种重要的蜜源植物[5]。
对密花香薷的研究目前主要针对其化学成分、挥发油成分与花蜜腺的解剖学研究[3-6]等方面;而对其植物学特征及其栽培研究较少,因此我们利用收集的种子进行了相关研究,旨在为这一药用植物资源的开发利用提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选择成熟、饱满且大小适中、均匀一致、无病虫害的密花香薷种子为试验材料。
1.2 试验方法
试验于2020年4-9月进行,小区面积15m2,定苗密度15cm×15cm;出苗后进行植物学形态观测,每小区按对角线法随机取9株作标记,每周定期观测植株生长状况。
2 结果与分析
2.1 密花香薷的形态特征
密花香薷根系类型属于直根系,主根长度较短,一般在6-12cm左右,而侧根数量多,根系入土较浅,但根系所覆盖的面积较大,根幅为5-19cm。
茎为草质茎,颜色大多为淡绿色,但也有少数为暗紫褐色,其上密被白色短柔毛,形状为四棱形,直立生长;上部的茎表现为实心,而中下部则中空;营养生长期间多从基部开始对生分枝,至主茎顶端伸出花蕾后,茎上就不再分枝,一级分枝数为4-7对,往往在一级分枝之后还会有2-3级分枝,每级分枝均对生,每枝上的分枝均在枝端长出花蕾后停止。
密花香薷的叶生长在茎枝的每一节上,为单叶对生,草质,叶片最长可达7.5-8cm,形状为长圆状披针形或椭圆形,先端渐尖或急尖,叶基部为宽楔形或近圆形,叶缘在基部以上呈锯齿状;叶背腹两面均被白色短柔毛;脉序为网状脉序;叶柄短,背腹扁平,长0.2-2.8cm,亦被短柔毛。
花期7-8月,果期8-9月;轮伞花序密集呈圆柱状的假穗状花序(图1左),长1-7cm,苞片倒卵形,先端钝;被串珠状长毛,花萼钟状,5裂,外被串珠状长毛,果时膨大;花冠淡紫色,外面及边缘被紫色串珠状长柔毛,内有毛环,上唇直立,下唇3裂,中裂较大,雄蕊4枚,两长两短,较长的雄蕊微露出,花药近圆形。花柱微伸出,先端近相等2裂;花萼绿色,类钟形,外面亦密被紫色柔毛;花冠枯萎后,黑褐色小种子生长于假穗状花序中每个小花中央(图1中),表皮粗糙具褶皱;小坚果椭圆形,暗褐色,被极细微柔毛,只有2个发育成熟,具疣状突起(图1右)。
2.2 密花香薷的生育期及生长习性
通过人工种植,密花香薷的生育期(从播种至种子成熟所需要的天数)为140d左右,根据不同生长期所展现出的形态特征,将密花香薷的生育期划分为出苗期、营养生长期、 生殖生长期(现蕾期、始花期、盛花期、结籽期、种子成熟期与植株衰败期)几个时期。
2.2.1出苗期(4月30日-5月3日)
从播种到子叶展平的这段时间。密花香薷是一年生草本植物,野生状态下,从4月份开始,随着温度的逐步回升,散落在地里的种子陆续萌发渐成新株;人工种植在大田中,从播种到萌发约34-38d(3月26日播种,4月底到5月初长出子叶,图2左图),其幼苗属于子叶出土幼苗,子叶的形状呈阔月牙形,子叶出土后,随着胚芽的生长,约需2-3d形成披针形的对生真叶(图2右图);种植于室内花盆中,由于室内温度相对于外界较高且稳定,因此,花盆中所种植的密花香薷出苗期明显要短于田间,萌发约需7-10d。
2.2.2营养生长期—苗期(5月4日-6月18日)
表1 密花香薷不同时期主要植物学特征的变化
从真叶到现花蕾之前这段时期划分为营养生长期,室外栽培条件下此阶段约44d左右。室内花盆中的密花香薷较外界持续时间短,约30d左右。从表1和图3可以看出,从5月上旬开始,随着气温的升高,密花香薷进入快速的营养生长期,株高由2.8cm增加到40.7cm,叶片的平均数量由4片增加到20.4片,叶片的长度从1.86cm增加到15.7cm,叶片的宽度由0.82cm增加到4.4cm,一级分枝的数量猛增达8对,而根冠比(干重)则由12%减少到7.0%(表1),说明在营养生长的早期,一级分枝数未形成前,主要以地下根系生长为主,以保证营养的及时供应;随着植株的地下部分生长到一定阶段,转为地上部分的快速生长。
野生状态下,密花香薷通过营养生长,通常形成的株高在20-60cm、一级分枝的数量、叶长1-4cm、叶宽0.5-1.5cm都比田间人工种植的矮小;而室内花盆中的植株则显得细弱些。
2.2.3 生殖生长期
2.2.3.1现蕾期 (6月19日-7月3日)
当茎上的一级分枝数达到7-8对时(6月19日左右),在茎及各分枝顶端开始陆续长出花蕾,此阶段可持续约12-13d左右。
进入生殖生长期后,花蕾逐渐伸长膨大,其颜色由初期的绿色向紫色转变(图5)。从表1可知,一级分枝的数量、叶片的长度、宽度均变化不大,但植株的高度依然在不断增加,由40.7cm增加到83.8cm,根冠比则由7.0降至6.3;此期间株高的增加主要由节间的伸长和花穗伸长共同生长的结果。
2.2.3.2始花期(7月4日-7月8日)
从7月初到7月上旬,约5d左右。而室内种植的此阶段持续较长,约8-10d;此期假穗状花序不再伸长生长;其株高、分枝数、叶片的数量、长度、宽度均变化不明显,但根冠比继续呈下降趋势。
2.2.3.3盛花期 (7月9日-7月28日)
始花期过后,茎顶部及各级分枝顶部的假穗状花序开始进入盛花期,形状为长圆柱形,穗长1.4-8.9cm,穗直径0.7-1.5cm(图6),密被紫色短柔毛,苞片为卵圆形至圆形,外面及其边缘均被长柔毛,花萼钟状,外面及其边缘均被长柔毛。花冠很小,多数,淡紫色,外面及边缘亦密被紫色长柔毛。雄蕊四枚,前对较长,微露出,花药近圆形,近黑色,花柱微突出,先端2裂,近乎相等[1]。从始花期过后到每个分枝上均长出紫色穗状花序,此阶段称为盛花期,此阶段蜜腺旺盛,大量分泌蜜汁,该阶段约18d左右。
2.2.3.4结籽期(7月29日-8月15日)
当紫色穗状花序持续一定时间之后,紫色花冠脱落,花萼膨大,近球形,密被长柔毛,且中央开始结籽,成熟的种子为黑褐色,椭圆形,小,长约2mm,种皮较粗糙。早期穗状花序上开始结籽的同时,第2-3级分枝上又会开始长出穗状花序。从开始结籽到大部分种子脱落这段时期称为结籽期(图7),该阶段从7月29日-8月15日,约需17d左右,此阶段时间与室内密花香薷相似。
2.2.3.5种子成熟与植株衰败期
随着结籽期的延长,种子逐渐成熟,由于其种子具有随成熟随落粒的现象,因此要陆续采收。待密花香薷的种子逐渐完全脱落,植株地上部停止生长,茎叶开始枯黄;从种子完全掉落到植物完全枯萎死亡这段时期称为衰败期。时间持续到9月初,持续25-30d左右。
3 结论
3.1通过人工种植,密花香薷的生育期(从播种至种子成熟所需要的天数)为140d左右,根据不同生长期所展现出的形态特征,将密花香薷的生育期划分为出苗期、营养生长期、 生殖生长期(现蕾期、始花期、盛花期、结籽期、种子成熟期与植株衰败期)几个时期。
3.2整个生育期株高的变化呈现典型的“S”型曲线。整株植物的生长速度表现出“慢—快—慢”的基本规律,即开始时(5月7日至5月28日)生长缓慢,从6月初生长逐渐加快,至7月中旬植株生长出现峰值,大量养分积累并促进生殖生长,形成了开花期与茎叶旺盛生长期相重叠的现象;随着植株每长一对叶片,在叶腋间要长出1个分枝, 7月中旬至下旬,即盛花期株高不再增加、趋于稳定。