菊芋,学名:Helianthus tuberosus (L. 1753),又名洋姜、鬼子姜,是一种多年宿根性草本植物。高1-3米,有块状的地下茎及纤维状根。茎直立,有分枝,被白色短糙毛或刚毛。叶通常对生,有叶柄,但上部叶互生;下部叶卵圆形或卵状椭圆形。头状花序较大,少数或多数,单生于枝端,有1-2个线状披针形的苞叶,直立,舌状花通常12-20个,舌片黄色,开展,长椭圆形,管状花花冠黄色,长6毫米。瘦果小,楔形,上端有2-4个有毛的锥状扁芒。花期8-9月。
原产北美洲,十七世纪传入欧洲,后传入中国。其地下块茎富含淀粉、菊糖等果糖多聚物,可以食用,煮食或熬粥,腌制咸菜,晒制菊芋干,或作制取淀粉和酒精原料。宅舍附近种植兼有美化作用。菊芋被联合国粮农组织官员称为“21世纪人畜共用作物”。
菊芋是多年生草本植物,高1-3米,有块状的地下茎及纤维状根。茎直立,有分枝,被白色短糙毛或刚毛。叶通常对生,有叶柄,但上部叶互生;下部叶卵圆形或卵状椭圆形,有长柄,长10-16厘米,宽3-6厘米,基部宽楔形或圆形,有时微心形,顶端渐细尖,边缘有粗锯齿,有离基三出脉,上面被白色短粗毛、下面被柔毛,叶脉上有短硬毛,上部叶长椭圆形至阔披针形,基部渐狭,下延成短翅状,顶端渐尖,短尾状。
头状花序较大,少数或多数,单生于枝端,有1-2个线状披针形的苞叶,直立,径2-5厘米,总苞片多层,披针形,长14-17毫米、宽2-3毫米,顶端长渐尖,背面被短伏毛,边缘被开展的缘毛;托片长圆形,长8毫米,背面有肋、上端不等三浅裂。舌状花通常12-20个,舌片黄色,开展,长椭圆形,长1.7-3厘米;管状花花冠黄色,长6毫米。
瘦果小,楔形,上端有2-4个有毛的锥状扁芒。花期8-9月。
菊芋原产北美洲,经欧洲传入中国,现中国大多数地区有栽培。耐寒抗旱,块茎在-30℃的冻土层中可安全越冬。早春幼苗能忍受轻霜,秋季成叶能忍受短期-4--5℃。温带18-22℃,光照12小时,有利于块茎形成。耐瘠薄,对土壤要求不严,除酸性土壤,沼泽和盐碱地带不宜种植外,一些不宜种植其他作物的土地,如废墟、宅边、路旁都可生长。
抗逆性强:在年积温2000℃以上,年降水150毫米以上,-40℃至-50℃的高寒沙荒地只要块茎不裸露均能生长。
抗旱抗风沙:菊芋块茎在沙下30厘米内均可利用本身的养分、水分及强大的根须正常萌发;块茎、根系储存水分能力强,待干旱期维持生长所需;随着根茎发达,起到固沙作用。
再生性极强:一次种植可永续繁衍。大旱时,地上茎叶全部枯死,但一旦有水,地下茎又重新萌发;每一复生块茎,都分蘖发芽,年增殖速度可达20倍。菊芋籽落地扎根,四处繁衍;
无病虫害:在生长期内,无须施肥、打药、除草、管理。一旦形成连片,人、畜都很难破坏其繁衍发展。
品种分类
中国北方地区3月份地温开始回升,冬眠的块茎逐渐由冰冻状态复苏过来。当地温达到10℃时开始发芽,4月初叶片露出地面并开始生长,期间晚霜对其毫无影响和损害。正常情况下,8月末至9月初菊芋茎高2米左右开始开花。花为纯黄色,无香味也无异味,花瓣13枚。由于品种不同,叶片的颜色、宽窄也有不同,虽花色相同,但花瓣的宽窄各异。由媒介传粉可结出种子,与此同时地下茎开始结果。早熟品种10月中旬地上茎自然死亡即告成熟,晚熟品种要到冰冻期地上茎死亡后成熟。菊芋的产量(地下块茎)与地上茎的粗细、高矮以及土壤的养分、水分密切相关。如果太过干旱,地上茎很细矮,不开花,或即使开花也不很规则,花片少,地下茎小、产量低,但绝不会旱死。冰冻期地下茎结冰进入冬眠。
耐寒耐旱
能力特强:中国荒漠地区大都处于高寒地带,气候寒冷,冰冻期长,气候干燥,多风沙。但菊芋有着极强的耐寒能力,可耐-40℃甚至更低的温度。但有一点不容忽视,那就是菊芋的块茎必须在沙土下面,至少要有1厘m厚的沙土覆盖,切不可露出地面。
荒漠中干旱、缺水乃正常现象,即使旱情很重,菊芋也能以其所具有的惊人的抗干旱能力安然渡过难关,并于早春块茎开始正常萌发,利用自身的养分和水分供萌芽生长,同时生出大量根系,伸向地下各处寻找养分和水分,供给小苗生长。在新生根系可供给小苗生长的情况下,块茎中的养分、水分还可继续储备,尤其是在雨季,块茎、根系会贮存大量水分,以备干旱时逐渐供给叶茎生长。菊芋的地上茎和叶片上长有类似茸毛的组织,可大大减少水分蒸发。当干旱严重到一定程度时,地下茎会拿出尽可能多的养分、水分供给地上部分茎叶生长,待块茎营养消耗殆尽时,地上茎死亡,然地下茎翌年仍可生长出新苗。
抗风沙力
荒漠地区风大、干燥、沙土流动性强,但菊芋能在较深的沙土中顶出地面,只要覆盖的沙土厚度不超过50厘米,菊芋皆可正常萌发。为了避开春季覆沙,春播可稍晚一些进行。秋季菊芋即将成熟或已成熟时,凭藉它们密麻的地上茎形成一片低矮的防护带,加之其根系的牢固抓沙能力,以及随着地下块茎增多、重量加大对沙土产生的强大压力,共同起到固沙作用。有关科研单位在科尔沁沙地的流动沙丘上种植了400余亩菊芋用作治沙试验,结果让专家们欣喜不已:尽管试验期间该地区特殊干旱,降雨量极少,加之高温,整个农作物都深受其害,但在沙漠上,种下的菊芋长势良好;扒开沙面,菊芋的根系密布沙下,挖至1米深时尚能用肉眼看见菊芋的根系,并已开始结实,达到了固沙、治沙、改变沙漠的生态效果。这种利用菊芋治理沙漠的方法,被治沙权威称为治沙成本低、见效快的最佳方法。再有就是菊芋茎叶枯落后经分解成为肥料,对改良土壤、增强有机质含量、改善沙地结构有重要作用,进而为退沙还田、还林创造有利条件。
生命力强
菊芋治沙一劳永逸,一次播种后,荒漠上的菊芋将永久生存,并以每年20倍以上的增长速度扩张,因此荒漠上的菊芋面积会逐年增加,同时又可从中采收部分块茎,作为种子使用,进一步扩大种植面积。另外,在生长期较长的地区还可收获部分菊芋籽,其发芽率可达100%。即使不收获菊芋籽,它也会随风飘荡到可安家落户的荒漠适宜角落。
保持水土
菊芋的根系特别发达,每株菊芋都有上百根长达0.5-2米的根系深深地扎在土中。因菊芋可以每年20倍的速度繁殖扩张,故只需2-3天时间就会在地表形成一层由菊芋的茎和根系编织而成的防护网络,从而有效牢固住了地表层的水土。
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