Xanthium strumarium

Authors: Don Pitcher, Global Invasive Species Team, The Nature Conservancy

Appearance Xanthium strumarium is an annual that produces a conspicuous prickly ‚cocklebur‘ and ranges from 0.5-6.5 ft. (0.2-2 m) in height. Relativně velké, lineární až podlouhlé voskovité kotyledony pomáhají rozlišit tento plevel v raných fázích vývoje. Listy první pravé listy jsou opačné, všechny následující listy jsou střídavé. Listy jsou trojúhelníkové až vejčité, mají tuhé chlupy a jsou přibližně 2-6 palců. (5,1-15,2 cm) dlouhé. Listy jsou nepravidelně laločnaté s okraji listů, které mají relativně nenápadné zuby. Květy Nenápadné, nazelenalé barvy, vyplývající z oblasti mezi listovými řapíky a stonky a na koncích vzpřímených stonků. Plodem je eliptický až vejčitý dvoukomorový bur, 0,5-1.V 5. (1,3-3,8 cm) dlouhé a pokryté zahnutými trny. Každá bur obsahuje dvě semena, jedno, které roste během prvního roku a jedno, které roste o rok později. Dva trny, které jsou delší a širší než zbývající trny, vyčnívají ze špičky bur. Ekologická hrozba Xanthium strumarium se vyskytuje po celých Spojených státech a je primárně plevelem agronomických a zahradnických plodin, školky, a příležitostně pastviny.

obecný popis

Xanthium strumarium je hrubá jednoletá bylina. Název Xanthia je odvozen z řeckého XANTHOS, což znamená, žlutý, od starobylého jména některých rostlin, ovoce, které bylo používáno k barvení vlasy této barvy.

Mnoho konkrétních nadávky byly použity Xanthia strumarium, včetně: orientale, canadense, chinense, occidentale, macrocarpum, longirostre, pennsylvanicum, a oviforme. Konsenzus taxonomického názoru následuje po Love and Dansereau (1959), že tyto „druhy“ jsou ve skutečnosti poddruhy nebo odrůdy této vysoce variabilní plevele. Naznačují, že X. strumarium se skládá ze sedmi komplexů: strumarium, cavanillesii, oviforme, echinatum, chinense, hybrid a orientale. Neexistuje žádný důkaz o jakékoliv sterility bariéry oddělující subjekty X. strumarium, ale intenzivní inbreeding s občasnými outbreeding je zodpovědný za obrovské variability, která má často za následek malé, místní, ale nestabilní taxonů. Nejméně sedm odrůd nebo poddruhů bylo popsáno z Kalifornie, ale dnes jsou obecně považovány za součást morfologického komplexu cavanillesii (pennsylvanicum). McMillan (1975) to však považuje za samostatný druh, X. californicum Greene.

Diagnostické Vlastnosti

Xanthia strumarium je odlišit od spiny clotbur (X. spinosum) jeho širší cockleburs, více oválné listy na dlouhých řapících, a nedostatek trny.

souhrn správcovství

Xanthium strumarium je běžný roční plevel šířený vodou, lidmi nebo jinými zvířaty. O jeho původu se stále diskutuje, ale cocklebur může být původním druhem Kalifornie. Je nejhojnější na vlhkých otevřených místech, ale je přítomen na různých místech odpadu. Cocklebur je toxický pro některá zvířata. Reprodukuje se ze semen, která jsou životaschopná až několik let. Biologická kontrolní opatření jsou v současné době zkoumána a mohou se v budoucnu ukázat jako účinná. Pro kontrolu se doporučuje jednoduché mechanické odstranění před květem. Pokud se po rozkvětu vytáhnou, rostliny by měly být spáleny. Monitorování by mělo na lokalitách pokračovat několik let.

PŘÍRODNÍ HISTORIE

Sortiment

Xanthia strumarium je distribuován po celém světě (53 stupňů severní až 33 stupňů jižní šířky), ale je nejvíce obyčejný v mírném pásmu. Je to vážná plevel v Austrálii, Indii, Jižní Africe a Americe.

došlo k značné kontroverzi ohledně původu cocklebur. Ačkoli je poprvé popsán z Evropy, je pravděpodobně amerického původu. Láska a Dansereau (1959) naznačují, že řepeň poddruh nejhojnější v Severní Americe (cavanillesii) vznikl ve Střední Americe. Data jeho zavedení do Kalifornie nejsou známa, ale může být předkolumbovská.

Prostředí

Řepeň je často spojován s otevřenou, narušených oblastech, zejména v záplavových oblastech s dobrou půdní vlhkosti, ale to je nalezené v široké škále stanovišť. Navštěvuje silnice, železniční břehy, malé potoky, a břehy řek, stejně jako okraje rybníků a sladkovodních bažin a přemnožené pastviny. Netoleruje stínování.

Cocklebur roste na široké škále půd (písky až těžké jíly) a dostupné vlhkosti. Na bohatých půdách s bohatou vlhkostí a malou konkurencí jiných rostlin roste vysoký a bujný a vytváří čisté porosty. V suchých, chudých půdách mohou rostliny dorůst jen do výšky několika centimetrů, přetrvávat suchem a osivo. Schopnost růst za různých podmínek vede k nepřetržitému přísunu osiva, pokud rostliny nejsou kontrolovány.

Cocklebur odolává částečnému ponoření po dobu šesti až osmi týdnů vytvořením náhodných kořenů z ponořené části stonku. Tyto kořeny se vznášejí ve vodě a často se zamořují zelenými řasami produkujícími kyslík (Dedogonium), které řeší problém provzdušňování.

populační dynamika

Weaver a Lechowicz (1983) popisují dva typy populací cocklebur. Populace umístěné podél břehů nebo vodních toků bývají malé, pomíjivé a homogenní s rozptýlením semen větrem a vodou. Populace v ruderálních (plevelných) stanovištích, zemědělských polích nebo odpadních oblastech bývají velké, husté a heterogenní s vysokými, energickými rostlinami produkujícími hojnost semen. Rozptýlení semen je zde především výsledkem lidské činnosti. Oba typy populací však zaujímají nestabilní stanoviště a neustále se přesouvají do nově narušených oblastí.

Cocklebur je extrémně konkurenční plevel v kukuřičných, bavlněných a sójových polích, zejména v jihovýchodní a středozápadní USA.. Ačkoli to není tak hojné v Kalifornii, je to stále vážný problém v zemědělských oblastech, stejně jako v rekreačních oblastech a podél nádrží. Zdá se, že některé rostliny mají alelopatické vlastnosti.

burs způsobují u některých lidí alergickou reakci a jsou toxické pro domácí zvířata(a možná i pro některé volně žijící zvířata). Nebezpečí otravy je největší v oblastech, kde již byly spotřebovány jiné, chutnější rostliny. Požití množství semen, které se rovná pouze 0, 3 procenta tělesné hmotnosti zvířete, způsobí toxicitu. Přesto se to zřídka vyskytuje, protože ostnaté Bury nejsou pro zvířata chutné.

kotyledony jsou však chutné a mají také nejvyšší toxicitu. Otrava obvykle vede, když jsou konzumovány. K této situaci dochází nejvíce na okrajích rybníků, jezer, záplavových plání nebo jiných vodních ploch, kde dochází k mělkým záplavám následovaným recesí vodorysky. Za takových podmínek semena snadno klíčí a neustále dodávají nové generace potenciálně jedovatých sazenic, když zdroj vody vyschne. Zvířata jsou do těchto oblastí přitahována kvůli potřebě pitné vody. Problém je zdůrazněn, protože semena Xanthia mají přirozenou dormanci a klíčí po dlouhou dobu. Požití množství děložními lístky rovná 0,75 až 1,5% tělesné hmotnosti zvířete způsobí otravu.

toxicita rychle klesá s tvorbou pravých listů. Důkazy otravy se objeví v asi 12 až 48 hodin, příznaky jsou nevolnost, zvracení, malátnost, deprese, oslabené svaly a vyčerpanost. Těžká otrava může vést ke křečím a křečovitým pohybům. Přežvýkavci nemusí zvracet. Smrt může nastat během několika hodin nebo dnů. Jako antidota byly doporučeny mastné látky, jako je mléko, sádlo nebo lněný olej.

reprodukce

Kaul (1971) zahrnuje následující důvody pro schopnost cocklebur obývat takový rozsah stanovišť: efektivní rozptýlení mechanismus, široká ekologická amplituda, těžký výstup semen a vysoké životaschopnosti a klíčení za různých prostředí, vysoká reprodukční kapacita, velké semeno velikosti a hmotnosti, rychlém růstu sazenice, a dobře vyvinutý kořenový systém.

KVĚTINOVÉ BIOLOGIE

Xanthia strumarium je vítr-opylovány, self-kompatibilní, a to převážně samosprašných. Tyčinkové hlavy X. strumarium jsou umístěny nad pistillate hlavy na hlavní osy a boční výhonky, uspořádání upřednostňující příbuzenské plemenitby. Moran a Marshal (1978) zjistili, že míra outcrossingu v přirozených populacích je 0 až 12%.

V Quebec experimentální zahrady, jednotlivé rostliny vyrobené z 611 na 1,488 samčí květenství. 100-150 samčích kvítků v každé tyčinkové hlavě začíná vylučovat svůj pyl několik dní před tím, než jsou stigmata vnímavá, dokud nejsou všechny samičí květy zralé. Sebemenší pohyb rostlin nebo poryv větru způsobí, že pyl pršet dolů přes vystaven stigmata samičí květy bezprostředně pod. Pyl samotné rostliny proto s největší pravděpodobností zajistí oplodnění jejích samičích květů a pouze nehoda, silný vítr nebo přeplněný růst, dosáhne křížového oplodnění. U Xanthia je tedy inbreeding pravidlem a outbreeding pouze příležitostným výskytem.

Cocklebur byl široce používán jako experimentální rostlina ve studiích fotoperiody. Láska a Dansereau (1959) seznam 34 článků o Xanthium photoperiod a mnoho dalších bylo napsáno od té doby. Podle Salisburyho (1969), X. strumarium je rostlina krátkého dne a obvykle nekvete, když Délka dne přesahuje 14 hodin. Existují však důkazy o rozdílech v odezvě světla mezi komplexy, protože některé rostliny kvetou s délkou dne až 16 hodin.

Ve vysokých zeměpisných šířkách, den, délka je větší než 14 hodin v létě, a proto X. strumarium není květu až do pozdního léta, jakmile den, délka je dost krátká, aby stimulovat kvetení. Semena dozrávají pozdě za těchto podmínek, obvykle na začátku podzimu. Tyto rozdíly jsou považovány za genetické adaptace reprodukčního systému na proměnné prostředí v důsledku přirozeného výběru. Kotyledony nehrají roli při indukci květin.

produkce a rozptyl osiva

otevřené pěstované rostliny x. strumarium produkují 500 až 5 400 burs na rostlinu. Počet vyprodukovaných plodů závisí na množství vegetativního růstu v době květinového zasvěcení. Na přeplněných rostlinách je produkce snížena na 71 až 586 burs na rostlinu. Burs jsou vznášející se a budou plavat až 30 dní, čímž se snadno rozptýlí na pláže a pastviny, které jsou zaplaveny. Burs se také zapletou do zvířecích chlupů nebo lidského oděvu. Burs jsou vážným problémem v oblastech produkce ovcí, kde se zaplétají do vlny, což snižuje její hodnotu. X. strumarium burs obsahují vysoce toxickou látku, karboxyatractylosid, schopnou zabíjet prasata, dobytek, kozy, koně, ovce a drůbež.

životaschopnost a klíčivost semen

klíčení semen řepnice bylo rozsáhle zkoumáno. Více než 80% semen řepy je životaschopných ve většině populací. Světlo není nutné pro klíčení, ale sazenice zřídka vynoří z semena leží na povrchu nebo pohřbeno více než 15 cm v půdě (Kaul 1965a).

Semena Xanthia strumarium mají vysokou vlhkost požadavek pro klíčení a ukázat trochu klíčení v půdě, na méně než 75% polní kapacity, ale jsou schopny absorbovat vlhkost při vysoké osmotické koncentrace. Životaschopnost semen řepky se v průběhu času snižuje a semena nepřežijí déle než několik let. Sazenice jsou neobvykle velké s listovými kotyledony, které díky časné fotosyntetické funkci umožňují rychlé založení mladé sazenice. Sazenice mohou být identifikovány ve fázi kotyledonu přítomností (pod zemí) perzistentní bur, která obvykle zůstává připojena k sazenici. Druh se nereprodukuje vegetativně.

rostliny Xanthium strumarium produkují semena dvou typů (nazývaný somatický polymorfismus). Každé bur obsahuje dvě semena, přičemž menší z nich často tlačí nahoru směrem ke zobákovému konci ovoce. Spodní semeno má kratší dobu spánku a nejprve klíčí. Dormance v Xanthiu zahrnuje přítomnost jiného ve vodě rozpustného inhibitoru klíčení v každém typu semen, pro který jsou testa nepropustná. Přítomnost kyslíku způsobuje degradaci těchto dvou inhibitorů a následné prasknutí srsti semen, ale zjevně ve velmi odlišných rychlostech u obou typů. V každé generaci jsou tedy přítomny nejméně dvě šarže semen, aby se zajistilo klíčení v případě, že se bezprostřední prostředí stane nevhodným.

stav

hrozby

Xanthium strumarium je považován za jeden z nejhorších plevelů na světě. Semena řepnice se snadno šíří díky své schopnosti plavat a „stopovat“ na lidech a zvířatech. Rostliny se mohou rychle stát dominantní v oblasti kvůli jejich plodné produkci semen a vysoké míře klíčení a přežití.

ŘÍZENÍ/MONITOROVÁNÍ

Požadavky na Řízení

Ovládání řepeň vyžaduje aktivní řízení, jakmile se stane sídlem v oblasti.

MECHANICKÉ OVLÁDÁNÍ

Podle Weaver a Lechowicz (1983), mladé rostliny Xanthia strumarium regenerovat snadno z dolních uzlin, pokud pošlapané, připnout, nebo jinak zraněno. Ovoce na starších rostlinách nebo výhoncích, které byly řezány nebo poškozeny, bude i nadále dozrávat za předpokladu, že došlo k oplodnění před zraněním. Burs může přetrvávat na mrtvých rostlinách až 12 měsíců. Vzhledem k tomu, že rostliny mohou znovu růst, není sečení účinným kontrolním opatřením pro řepeň.

fyzické odstranění rostlin ručním tahem nebo okopáním je účinné, pokud se provádí před květem. Pokud je ponecháno až po vývoji semen, rostliny by měly být pečlivě odstraněny, aby nedošlo k uvolnění burs, nahromadění a spálení.

předepsané pálení

pálení je účinným prostředkem k ničení semen řepky, ale předepsaný oheň se k tomuto účelu používá jen zřídka.

biologická kontrola

mnoho práce bylo provedeno na hmyzích škůdcích Xanthium strumarium . Hilgendorf a Goeden (1982, 1983) poskytují dobré recenze na krmení mízy a listů (fytofágní) hmyz spojený s X.strumarium. Uvádějí 60 různých druhů, které ji napadají v různých částech světa. Ačkoli mnoho z nich také napadá pěstované rostliny, osm se živí pouze rostlinami v kmeni Heliantheae (ambrózie a řepeň).

hmyzí fauna druhů Xanthium ve středních USA je bohatší na druhy a troficky specializovanější než v Kalifornii. V Kalifornii tento hmyz pravděpodobně přešel z ambrózie, když cocklebur dosáhl státu. Devět druhů hmyzu se živí cocklebur jako nezralé.

několik druhů hmyzu bylo zavedeno do Austrálie za účelem kontroly Xanthium strumarium, ale výsledky byly obecně zklamáním. Zdá se, že nejslibnějším kontrolním druhem je Nupserha antennata Brun., brouk pocházející z Indie a Pákistánu. Druhy hmyzu spojené s X. strumarium byly také studovány v Pákistánu (Baloch et al . 1968) a Indie.

Hilgendorf a Goeden (1983) naznačují, že Oedopa sp. nr. capito (Diptera) je pravděpodobně jediný druhů hmyzu hodný studia jako potenciální biocontrol agent pro Xanthia strumarium. Oedopa je omezena na rod Xanthium, který se živí jeho kořeny. Baloch a Ghani (1969) naznačují, že kombinace druhů hmyzu s různými stravovacími návyky by zlepšila šanci na potlačení populací Xanthia.

Weaver a Lechowicz (1983) seznam 14 druhů hub, které infikují Xanthia v USA a Kanadě. Rez Puccinia xanthii Schw., který se vyskytuje v USA, jižní Kanadě, částech Evropy a Indie, je povinným parazitem na druzích Xanthium a Ambrosia. Napadá všechny nadzemní části rostliny kromě květů. Infikované rostliny zrají rychleji než zdravé rostliny a vykazují sníženou transpiraci, suchou hmotnost, produkci Buru a procentuální klíčivost. Spory přezimují na mrtvých částech rostlin. Plísňové a bakteriální patogeny měly určitý úspěch při kontrole X. strumarium v Indii. Kálídás (1981) indukované rychlé vadnutí X. strumarium pomocí fytopatogenních toxiny ze sedmi různých houbových a bakteriálních agens. Smrt rostlin byla patrná během 6 až 8 hodin s každým toxinem. Sharma (1981) také popisuje padlí, která infikuje řepeň v Indii.

hlístice hlášené z X. strumarium jsou Aphelenchoides ritzema-bosi Schmidt a meloidogyne hapla. Cuscuta pentagona (dodder) je vyšší rostlinný parazit, který byl nalezen na cockleburu. Orobanche ramosa L. (řepka) je další parazitická rostlina nalezená na různých pěstovaných a plevelných rostlinách, včetně Xanthia.

kontrola pastvou

vzhledem ke své toxicitě a nepalovatelnosti není pastva životaschopnou kontrolní metodou pro Xanthium strumarium.

CHEMICKÉ KONTROLU

Řepeň je citlivý na širokou škálu půdních a listových – aplikuje herbicidy běžně používané pro kontrolu listnatých plevelů , ale některé Xanthia komplexy jsou náchylnější než ostatní. Dr. Jim McHenry , University of California, Davis, doporučuje následující herbicidy pro řepeň kontrolu v Kalifornii zachovává:

(1) 2,4-D amine, fenoxy-typ herbicid používá pro listnáče plevele kontrolu, by měl být aplikován na rostliny v 3 – až 5 listů fázi růstu. Aplikace by měla být ve výši 1 až 1.5 lbs / 100 galonů vody, s jedním litr povrchově aktivní látky / 100 galonů. (Povrchově aktivní látky snižují povrchové napětí spreje a zvyšují účinnost herbicidu.) 2,4-D neovlivňuje trávy.

(2) dicamba (Banvel) je širokospektrální herbicid používaný proti trvalým listnatým plevelům. Může přetrvávat v půdě až osm týdnů. Navrhovaná směs je 0,5-0,75 lb / 100 galonů vody, s jedním litrem povrchově aktivní látky / 100 galonů a aplikační rychlostí 0,5-1,5 Pinty / akr (nesmí překročit 2 gal/akr ve vegetačním období). Dicamba je selektivnější než 2,4-D.

(3) Bromoxynil (Buctril, Brominal) je kontaktní herbicid, který ovlivňuje pouze rostliny, nebo části rostlin vlastně kontaktováni chemické látky. Proto je nezbytné přiměřené rozložení chemické látky na listech. Bromoxynil by neměl být používán na pastvinách, ale je účinný při kontrole široké škály listnatých plevelů, včetně Xanthium strumarium. Doporučená rychlost aplikace je 0,56-1,12 kg / ha.

(4) selektivní oleje z plevelů. Existuje několik ropných olejů používaných pro kontrolu plevele. Herbicidní použití olejů závisí na jejich chemických a fyzikálních vlastnostech. Většina kontaktních olejů se pomalu odpařuje a vděčí za svou rostlinnou toxicitu vysokému obsahu aromatických sloučenin. Postřik oleje na řepeň bude účinný pouze v případě, že jsou potaženy celé rostliny.

použití herbicidů

herbicidy lze aplikovat rovnoměrně na plochu (pro velké zamoření) nebo bodovým postřikem jednotlivých rostlin. Dr. McHenry doporučuje používat trysku s plochým ventilátorem (Spraying Systems Co. #8003 nebo # 8004 špička trysky) spíše než kuželové trysky dostupné na většině zahradních postřikovačů, protože kuželové postřikovače produkují větší atomizaci chemikálií a zvyšují pravděpodobnost driftu do nežádoucích oblastí. Stříkání by mělo být prováděno v klidných dnech, kdy jsou povrchy rostlin suché.

rezistence na herbicidy: populace této rostliny existují ve Spojených státech, které jsou rezistentní na inhibitory ALS (B / 2) a Organoarsenikály (Z/17).

výzkum

manažerské výzkumné potřeby

je třeba určit původ Xanthium strumarium. Je zapotřebí dalšího výzkumu možných toxických účinků x. strumarium na Volně žijící zvířata, na biologická kontrolní opatření a na účinky předepsaných požárů.

zdroje

• Uchytil, Ronald J.1992. Xanthia strumarium, ohňové Efekty Informačního Systému, US Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Výzkumné Stanice, Požární Věd Laboratorní
• University of California, Jepson Flora Projektu
• Flora Severní Ameriky, www.eFloras.org
• USDA NRCS PLANTS
• USDA ARS ÚSMĚV
• Heap, I., Mezinárodní průzkum plevelů odolných vůči herbicidům. Internetový. Internet. Pátek 15. Listopadu 2013. Mezinárodní průzkum plevelů odolných vůči herbicidům. Internetový. Internet.

INFORMAČNÍ ZDROJE

Bibliografie

Další Odkazy

Původní Dokument

Prvek Správcovství Abstraktní; Džbán.