仙人掌(学名:Opuntia stricta (Haw.) Haw. var. dillenii (Ker-Gawl.) Benson ),是仙人掌属的一种植物。别名仙巴掌、观音掌、霸王、火掌等,为仙人掌科植物。仙人掌为丛生肉质灌木,上部分枝宽倒卵形、倒卵状椭圆形或近圆形;花辐状,花托倒卵形;种子多数扁圆形,边缘稍不规则,无毛,淡黄褐色。仙人掌喜强烈光照,耐炎热,干旱、瘠薄,生命力顽强,生长适温为20-30℃。主要分布在美国南部及东南部沿海地区、西印度群岛、百慕大群岛和南美洲北部、中国南方及东南亚等热带、亚热带地区的干旱地区。
仙人掌的种类繁多,世界上共有70-110个属,2000余种,具体可以分为:团扇仙人掌类、段型仙人掌类、蟹爪仙人掌(螃蟹兰)、叶型森林性仙人掌类、球形仙人掌。常生长于沙漠等干燥环境中,被称为“沙漠英雄花”,为多肉植物的一类。
形态特征
丛生肉质灌木,高(1-)1.5-3米。上部分枝宽倒卵形、倒卵状椭圆形或近圆形,长10-35(-40)厘米,宽7.5-20(-25)厘米,厚达1.2-2厘米,先端圆形,边缘通常不规则波状,基部楔形或渐狭,绿色至蓝绿色,无毛;小窠疏生,直径0.2-0.9厘米,明显突出,成长后刺常增粗并增多,每小窠具(1-)3-10(-20)根刺,密生短绵毛和倒刺刚毛;刺黄色,有淡褐色横纹,粗钻形,多少开展并内弯,基部扁,坚硬,长1.2-4(-6)厘米,宽1-1.5毫米;倒刺刚毛暗褐色,长2-5毫米,直立,多少宿存;短绵毛灰色,短于倒刺刚毛,宿存。叶钻形,长4-6毫米,绿色,早落。
花辐状,直径5-6.5厘米;花托倒卵形,长3.3-3.5厘米,直径1.7-2.2厘米,顶端截形并凹陷,基部渐狭,绿色,疏生突出的小窠,小窠具短绵毛、倒刺刚毛和钻形刺;萼状花被片宽倒卵形至狭倒卵形,长10-25毫米,宽6-12毫米,先端急尖或圆形,具小尖头,黄色,具绿色中肋;瓣状花被片倒卵形或匙状倒卵形,长25-30毫米,宽12-23毫米,先端圆形、截形或微凹,边缘全缘或浅啮蚀状;花丝淡黄色,长9-11毫米;花药长约1.5毫米,黄色;花柱长11-18毫米,直径1.5-2毫米,淡黄色;柱头5,长4.5-5毫米,黄白色。
浆果倒卵球形,顶端凹陷,基部多少狭缩成柄状,长4-6厘米,直径2.5-4厘米,表面平滑无毛,紫红色,每侧具5-10个突起的小窠,小窠具短绵毛、倒刺刚毛和钻形刺。
种子多数扁圆形,长4-6毫米,宽4-4.5毫米,厚约2毫米,边缘稍不规则,无毛,淡黄褐色。花期6-10(-12)月。
外部结构
独特构造
棱与疣状突起
除原始类型的种类外,仙人掌类的茎都具棱。仙人掌属和县花属、令箭荷花属及部分苇枝属的种类只有2棱,量天尺属和瘤果仙人鞭属通常为3棱,而其他属种都在4棱以上。其中球形种类的棱较多些,个别的种类多达120棱,一般也有10余棱。这对于适应干旱环境有很大的意义。
仙人掌类的茎除有棱以外,还有疣状突起。这是一种独特的构造,事实上在很多球形种类中,即使不具明显的疣状突起,但纵向的棱上也有横向的瘤块状分割,如南国玉属、裸萼球属、强刺球属、长钩球属等。疣状突起则是这些植物为适应干旱环境进一步发展的结果。有了疣状突起更便于植物胀缩和散热。乳突球属的种类仔球着生在疣突中间的疣腋部,幼嫩的仔球可得到疣突和疣突先端刺的保护,避免阳光灼伤和动物侵害。因此所有的分类学家都认为疣状突起明显的属种是仙人掌科中最高度进化的物种。
独特器官
刺座、刺和毛
刺座是仙人掌类植物特有的一种器官。从本质上来讲刺座是高度变态的短缩枝,表面上看为一垫状结构。刺座上着生多种芽,有叶芽、花芽和不定芽,因而刺座上不但着生刺和毛,而且花、仔球和分枝也从刺座上长出。刺座的大小和排列方式各不相同。一种柱状种土星冠的刺座大至20厘米,而小形球类月世界和松露玉的刺座只有0.2厘米大。大多数种类的刺座呈圆形或椭圆形并间隔一定的距离,而白云阁和梢刺尤伯球的刺座呈长条形,在棱上首尾相连。刺座一般都分布在茎上。但也有一些种类在根、花托筒、子房、果实等处也有刺座。
刺对于仙人掌类植物的生存有重要意义,它是一种保护机制的产物。刺的数量多少以及排列、色彩、形状等各种各样,变化无穷,给人以美的享受。同时它又是鉴别种类进行分类的重要依据。刺的形状主要有锥状、巴首状、钩状、锚状、栉齿状和羽毛状等。按刺在刺座上的位置有中刺和侧刺(周刺)的区别,一般中刺比较强大。刺的长短相差悬殊,强刺球属的很多种类刺长在12厘米左右,其中烈刺五在科罗拉多的一个类型刺长22厘米。但也有很多种类刺完全退化或仅留痕迹,如星球、乌羽玉、松露玉等。有些种类本具强豪的刺,但在栽培中人们选育出无刺的变种,如无刺大统领、无刺王冠龙和裸琥。将它们和原种放在一起形成鲜明的对照。另有两种刺常被误认为毛,一种是刚毛,它是一种比针状刺还要细的刺,虽然易弯曲但有弹性。另一种是钩毛或称芒刺,很短很密集,基部有鞘,顶端有不易发现的倒钩,人们不注意时易被扎伤而很难清除,幸好这种钩毛仅存在于一部分种类中。
毛也从刺座上长出,长短粗细不一,色彩多样,前段不带倒钩。生长在高海拔地区的种类通常被很长的毛,有白毛的翁柱、翁锦、鹰翁和猩猩翁等,也有黄毛的金煌柱、彩煌柱和黄鹰等,更有一头红发的红头摩天柱。这些长毛有效地保护植物不被高山上强烈的紫外线所灼伤。还有一种很短很密集象天鹅绒一般的毛,通常称之为毡毛,它也能保护表皮,同时在一些少雨多雾地区具有汇集露水供根部吸收的功能。
花
嫁接还可以大大提前开花。
花通常着生在刺座上。但乳突球屑种类的花和刺座不在同一位置。仙人掌属的种类一般开在充分经受阳光的成熟片状茎上,高大的仙人柱从茎的中部到近顶端处都能开花,而且很奇怪,花常在一条或几条棱上一字徘开,而邻近的棱上则无花。
很多种类都能一次开大量的花。县花、蛇鞭柱、量天尺和仙人球(俗称草球)开花时还有这样的特点,即不开花时一朵不开,开花时则同时能开几十朵甚至更多,而奇怪的是花蕾出现的时间和花蕾的大小明显地参差不齐却能同时开花。
但是也有很多仙人掌种类在栽培中开花不多,虽然每年都开但只开一朵两朵。如晃山、光琳球等。还有一些种类栽培几十年从未见花,这是因为一些种类成熟年龄晚,还有栽培上条件不够或方法上有问题。如鹿角柱属的翁锦,文献上说开花既美花期又长,但就是种了几十年也看不到花。原来它开花必须符合两个条件:一是老株才能开花;二是要求冬季温度高且紫外线充足。
锦化的仙人掌科植物
花通常是辐射对称。形状有漏斗状、喇叭状、高脚碟状、杯状等。少数属种的花是两侧对称,如蟹爪兰、花冠柱和吹雪柱等。花瓣通常只有一层或两层,在毛花柱属中通过杂交产生了开重瓣花的品种,但国内尚术引进。花瓣通常为全缘,只有棱波等极少数种类花瓣边缘呈睫毛状。
除了真正的蓝色和黑色外,各种花色都有,而且千变万化。同样是红色花,种类不同其色彩就有区别。很多种类的花瓣具金属般光泽,非常夺目。很多种类的雌蕊柱头和雄蕊花丝都有鲜艳的色彩,特别是鹿角柱属和南国玉属的部分种类,柱头绿色和紫色,具天鹅绒般光泽,与花瓣相映成辉,甚是美丽。
花期以3-5月最为集中,秋天开花的种类不是很多,但有不少种类可以在春季嫁接仔球令其在秋天开花。而蟹爪兰、仙人指、凤翼孔雀、玉翁、白星、白琥、雪月花和日之出球在隆冬开花,给寒冷枯燥的冬天带来不少生机。
果实浆果,少数为干果。形状有梨形、圆形、棍棒形等。果皮上有刺座或鳞片等。很多种类的果实很漂亮,如棱波和新桥;量天尺的果实又大又红,美形卧龙柱和单刺量天尺的果柠檬黄色。银妆龙的果实暗蓝色,形似坛子,宿存的于花像带柄盖子。
一些大形果实可食用,量天尺、令箭荷花、卧龙柱和多种仙人掌属种类的果实不但可食用,而且还有利尿作用。
种子
每一果实的种子数量相差很多,多的上千粒,少的如乌羽玉只有十多粒。种子的大小非常悬殊,仙人掌属的种子大5-6毫米,每千粒重为20g;而菊水的种子干粒重仅为0.1g。
根
除了少数乔木状的叶仙人掌属种类和仙人掌属种类外,仙人掌类的根无明显的主根,侧根伸展很远,分布在土壤的浅层,有的种类的根可伸展出去30米,这也是一种对干旱生境的适应。因为原产地雨季来临时偶尔会下很大的雨,而土壤持水力差,仙人掌类有如此分布广泛的根系就可在短期内迅速地吸收足够的水分以备后用。
有些种类具膨大的肉质根或块根,在这些种类中,根代替茎成为贮水的主要器官。这些种类主要集中在岩牡丹属、长疣球属、翅子掌属、块根柱属和部分仙人掌属中,其中葛氏块根柱的块根重达75千克。
附生类型的种类如量天尺、玉柳等,变态茎上有大量气根。气根有攀援和吸收两种功能,在原产地主要是使茎能沿着树枝岩壁伸向阳光较好的地方,而一旦接触到腐殖质和水分较好的地方,原无根毛的气根会迅速长出根毛进行吸收。栽培中发现:量天尺根系被破坏或盆土中严重缺水时茎节就出现大量气根。当量天尺放在过度荫蔽的场所时也会出现气根沿着温室的木柱、墙壁甚至玻璃向上攀援。
由于原产地每年有个旱季,而强烈的阳光又使土壤表层温度很高。因此很多种类的根表皮木栓化。厚厚的木根层保护根内部组织不受高温的损害并防止水分散失。而一旦下雨,毛细根会迅速穿过木栓层进行吸收。块根柱属、翅子掌属的种类和仙人掌属中的大根团扇,根上有刺座。将根截段扦插可长成新株。
内部构造
仙人掌茎的内部构造与其他双子叶植物一致,在内方的木质部与外方的韧皮部之间有形成层。但茎的大部分由薄壁的贮藏细胞组成,细胞内含黏液性物质,可保护植株避免水分的流失。仙人掌的茎是主要的制造养分和贮藏养分的器官。
生长习性
仙人掌养殖喜强烈光照,耐炎热,干旱、瘠薄,生命力顽强,管理粗放,很适于在家庭阳台上栽培。
仙人掌生长适温为20-30℃,生长期要有昼夜温差,最好白天30-40℃,夜间15-25℃。春、秋季节,浇水要掌握“不干不浇,不可过湿”的原则。
地理分布
原产墨西哥东海岸、美国南部及东南部沿海地区、西印度群岛、百慕大群岛和南美洲北部;在加那利群岛、印度和澳大利亚东部逸生;中国于明末引种,南方沿海地区常见栽培,在广东、广西南部和海南沿海地区逸为野生。
仙人掌类植物原产南北美洲热带、亚洲热带大陆及附近一些岛屿,部分生长在森林中。多浆植物的多数种类原产南非,仅少数分布于其它各洲的热带、亚热带地区,因此南非有“多浆植物宝库”之称。