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. De relativt store, lineære til avlange voksagtige cotyledonene bidrar til å skille denne ugresset i de tidlige utviklingsstadiene. Løvverk de første sanne bladene er motsatte, alle etterfølgende blader er alternative. Bladene er trekantet å ovale i omriss, har stive hår, og er ca 2-6 i. (5,1-15,2 cm) lang. Bladene er uregelmessig lobed med bladmarginer som har relativt uklare tenner. Blomster Uanselig, grønnaktig i fargen, som oppstår fra området mellom blad petioles og stilkene og i endene av oppreist stengler. Frukt en elliptisk til eggformet tokammerat bur, 0,5-1.5 i. (1,3-3,8 cm) lang og dekket med hekta prikker. Hver bur inneholder to frø, en som vokser i løpet av det første året og en som vokser et år senere. To prickles som er lengre og bredere enn de resterende prickles prosjektet fra spissen av bur. Økologisk Trussel Xanthium strumarium er funnet over Hele Usa og er først og fremst et ugress av agronomiske og hagebruk avlinger, barnehager, og noen ganger beite.

Generell Beskrivelse

Xanthium strumarium er en grov årlig urt. Navnet Xanthium er avledet fra det greske XANTHOS, som betyr gul, fra det gamle navnet på noen plante, frukten som ble brukt til å farge håret som farge.Mange spesifikke epiteter har blitt brukt På Xanthium strumarium, inkludert: orientale, canadense, chinense, occidentale, macrocarpum, longirostre, pennsylvanicum og oviforme. Konsensus av taksonomisk mening følger Love and Dansereaus (1959) forslag om at disse «artene» faktisk er underarter eller varianter av denne svært variable ugresset. De foreslår At x. strumarium består av syv komplekser: han er ein av dei største og viktigaste i verda. Det er ingen tegn på noen sterilitet barrierer som skiller enhetene I X. strumarium, men intens innavl med sporadisk utavl er ansvarlig for den enorme variasjonen som ofte resulterer i små, lokale, men ustabile taxa. Minst syv varianter eller underarter har blitt beskrevet fra California, men i dag er disse generelt ansett som en del av cavanillesii (pennsylvanicum) morfologisk kompleks. Imidlertid Anser McMillan (1975) dette som en egen art, X. californicum Greene.

Diagnostiske Egenskaper

Xanthium strumarium skiller Seg fra spiny clotbur (X. spinosum) ved sine bredere cockleburs, flere ovoide blader på lange petioles og mangel på spines.

FORVALTNING SAMMENDRAG

Xanthium strumarium er en vanlig årlig luke spres av vann, mennesker, eller andre dyr. Opprinnelsen diskuteres fortsatt, men cocklebur kan være en innfødt California-art. Det er mest rikelig på fuktige åpne områder, men er til stede på en rekke avfall steder. Cocklebur er giftig for visse dyr. Den reproduserer fra frø som er levedyktige i opptil flere år. Biologiske kontrolltiltak blir for tiden undersøkt og kan vise seg å være effektive i fremtiden. Enkel mekanisk fjerning før blomstring anbefales for kontroll. Hvis trukket etter blomstring, bør plantene brennes. Overvåking bør fortsette på nettstedene i flere år.

NATURAL HISTORY

Range

Xanthium strumarium distribueres over hele verden (53 grader nord til 33 grader sør breddegrad), men er mest vanlig i den tempererte sonen. Det er en alvorlig luke I Australia, India, Sør-Afrika og Amerika.

det har vært betydelig uenighet om opprinnelsen til cocklebur. Selv om det først er beskrevet Fra Europa, er det sannsynligvis Av Amerikansk opprinnelse. Kjærlighet Og Dansereau (1959) antyder at cocklebur underarter mest tallrike I Nord-Amerika (cavanillesii) oppsto i Mellom-Amerika. Datoene for introduksjonen Til California er ikke kjent, men det kan være pre-Columbian.Cocklebur er ofte forbundet med åpne, forstyrrede områder, spesielt flomutsatte områder med god jordfuktighet, men det finnes i et bredt spekter av habitater. Det vanker veikanter, jernbanebanker, små bekker, og elvebredder, samt kantene av dammer og ferskvann myrer og beitemarker. Det tolererer ikke skygge. Cocklebur vokser på et bredt spekter av jord (sand til tunge leire) og tilgjengelig fuktighet. På rike jordarter med rikelig fuktighet og liten konkurranse fra andre planter vokser den høy og frodig og danner rene stativ. I tørre, fattige jordarter kan planter vokse til bare noen få centimeter høye, fortsette gjennom tørke og sette frø. Evnen til å vokse under en rekke forhold resulterer i en kontinuerlig frøforsyning, hvis planter ikke kontrolleres. Cocklebur tåler delvis nedsenkning i seks til åtte uker ved å danne utilsiktede røtter fra den neddykkede delen av stammen. Disse røttene flyter i vann og blir ofte infisert med oksygenproducerende grønne alger (Dedogonium) som løser problemet med lufting.

POPULASJONSDYNAMIKK

Weaver og Lechowicz (1983) beskriver to typer cockleburpopulasjoner. Populasjoner som ligger langs kysten eller vassdrag tendens til å være liten, flyktig, og homogen med frø spredning av vind og vann. Populasjoner i ruderale (weedy) habitater, landbruksfelt eller avfallsområder har en tendens til å være store, tette og heterogene med høye, kraftige planter som produserer en overflod av frø. Frøspredning her er først og fremst et resultat av menneskelige aktiviteter. Begge typer populasjoner okkuperer imidlertid ustabile habitater og skifter kontinuerlig til nylig forstyrrede områder. Cocklebur Er en ekstremt konkurransedyktig luke i mais, bomull og soyabønner felt, spesielt i det sørøstlige OG midtvesten USA. Selv om Det ikke er så rikelig I California, er Det fortsatt et alvorlig problem i landbruksområder, så vel som i rekreasjonsområder og langs reservoarer. Noen planter ser ut til å ha allelopatiske egenskaper. burs forårsaker en allergisk reaksjon hos noen mennesker og er giftige for husdyr (og kanskje til noen dyreliv). Forgiftningstrusler er størst i områder der andre, mer smakfulle planter allerede er konsumert. Inntak av en mengde frø som tilsvarer bare 0,3 prosent av dyrets kroppsvekt, vil forårsake toksisitet. Likevel, dette skjer sjelden som spiny burs er ikke spiselig for dyr.

cotyledonene er imidlertid velsmakende og har også den høyeste toksisiteten. Forgiftning vanligvis resultater når disse er spist. Denne situasjonen oppstår mest ved kantene av dammer, innsjøer, flomsletter eller andre vannkilder der grunne oversvømmelser etterfulgt av lavkonjunktur av vannlinjen oppstår. Under slike forhold frøene spirer lett, stadig leverer nye generasjoner av potensielt giftige frøplanter som vannkilden tørker ut. Dyr er tiltrukket av slike områder på grunn av deres behov for drikkevann. Problemet er fremhevet fordi Xanthium frø har naturlig dvalen og spire over lange perioder av gangen. Inntak av en mengde cotyledoner lik 0,75 til 1,5 prosent av dyrets kroppsvekt vil forårsake toksisitet.

Toksisitet avtar raskt ettersom ekte blader dannes. Tegn på forgiftning vises i ca 12 til 48 timer, symptomene er kvalme, oppkast, lassitude, depresjon, svekkede muskler og utmattelse. Alvorlig forgiftning kan føre til kramper og spasmodiske løpende bevegelser. Drøvtyggere kan ikke kaste opp. Døden kan oppstå innen få timer eller dager. Fettstoffer som melk, lard eller linolje har blitt anbefalt som motgift.

Reproduksjon

Kaul (1971) inkluderer følgende grunner for cockleburs evne til å bebo et slikt utvalg av habitater: en effektiv spredningsmekanisme, bred økologisk amplitude, tung produksjon av frø og høy levedyktighet og spiring under varierte miljøer, høy reproduksjonskapasitet, stor frøstørrelse og vekt, rask frøplantevekst og et velutviklet rotsystem.

BLOMSTERBIOLOGI

Xanthium strumarium er vindbestøvet, selvkompatibel og hovedsakelig selvbestøvet. Staminathodene Til X. strumarium ligger over pistillathodene på hovedaksen og sideskuddene, et arrangement som favoriserer innavl. Moran og Marshal (1978) fant outcrossing rate i naturlige populasjoner å være 0 til 12%.

i En Quebec eksperimentell hage produserte enkelte planter fra 611 til 1.488 mannlige blomstrer. De 100-150 hannblomstene i hvert staminathodet begynner å kaste pollen fra noen dager før stigmata er mottakelige til alle kvinnelige blomster er modne. Den minste bevegelsen av planten eller vindstød fører til at pollen regner ned over de eksponerte stigmata av kvinnelige blomster umiddelbart under. Pollen av selve planten er derfor mest sannsynlig å sikre fertiliza-sjonen av sine kvinnelige blomster, og bare en ulykke, en sterk vind eller overfylt vekst, oppnår kryssbefruktning. I Xanthium er innavl således regelen og utavl bare en sporadisk forekomst. Cocklebur Har blitt mye brukt som en eksperimentell plante i studier av fotoperiode. Love And Dansereau (1959) liste 34 artikler Om Xanthium fotoperiode, og mange flere har blitt skrevet siden den tiden. Ifølge Salisbury (1969), X. strumarium er en kortdags plante og blomstrer vanligvis ikke når daglengden overstiger 14 timer. Imidlertid er det tegn på forskjeller i lysrespons blant kompleksene, da noen planter blomstrer med daglengder så lenge som 16 timer. på høye breddegrader er daglengden større enn 14 timer om sommeren, Og Derfor Blomstrer ikke x. strumarium før sensommeren, en gang daglengden er kort nok til å stimulere blomstringen. Frøene modnes sent under disse forholdene, vanligvis tidlig på høsten. Disse forskjellene anses å representere genetiske tilpasninger av reproduksjonssystemet til miljøvariabler som følge av naturlig utvalg. Cotyledonene spiller ikke en rolle i blomstinduksjon.

FRØPRODUKSJON og SPREDNING

Åpne vokst X. strumarium planter produserer 500 til 5400 burs per plante. Antall frukt produsert er avhengig av mengden vegetativ vekst på tidspunktet for floral initiering. På overfylte planter reduseres produksjonen til 71 til 586 burs per plante. Burs er spenstig og vil flyte i opptil 30 dager, dermed blir lett spredt til strender og beite utsatt for flom. Burs også bli viklet inn i dyrehår eller menneskelig klær. Bursene er et alvorlig problem i saueproduksjonsområder hvor de blir viklet inn i ullen, og reduserer verdien. X. strumarium burs inneholder et svært giftig stoff, karboksyatractylosid, som er i stand til å drepe hogs, storfe, geiter, hester, sauer og fjærfe.

FRØ LEVEDYKTIGHET og SPIRING

Spiring av cocklebur frø har blitt grundig undersøkt. Mer enn 80% av cocklebur frø er levedyktige i de fleste populasjoner. Lys er ikke nødvendig for spiring, men frøplanter kommer sjelden ut av frø som ligger på overflaten eller begravet mer enn 15 cm i jorda (Kaul 1965a). Frø Av Xanthium strumarium har et høyt fuktighetskrav for spiring og viser lite spiring i jord på mindre enn 75% av feltkapasiteten, men de er i stand til å absorbere fuktighet ved høye osmotiske konsentrasjoner. Cocklebur frø levedyktighet avtar over tid, og frø overlever ikke mer enn noen få år. Frøplanter er uvanlig store med blad-type cotyledons som, gjennom tidlig fotosyntetisk funksjon, gjør det mulig for den unge frøplanten å bli raskt etablert. Frøplanter kan identifiseres i cotyledonstadiet ved tilstedeværelsen (under bakken) av den vedvarende bur, som vanligvis forblir festet til plantingen. Arten reproduserer ikke vegetativt. Xanthium strumarium planter produserer frø av to typer (betegnet somatisk polymorfisme). Hver bur inneholder to frø, med den minste som ofte skyves oppover mot den nebbede enden av frukten. Det nedre frøet har en kortere sovende periode og spirer først. Dvalen i Xanthium innebærer tilstedeværelse av en annen vannløselig spiring inhibitor i hver frøtype, som testa er ugjennomtrengelig. Tilstedeværelsen av oksygen forårsaker nedbrytning av disse to inhibitorene og påfølgende brudd på frøbelegget, men tilsynelatende med svært forskjellige priser i de to typene. Dermed er minst to grupper frø til stede i hver generasjon for å sikre spiring i tilfelle det umiddelbare miljøet skjer for å være uegnet.

TILSTAND

Trusler

Xanthium strumarium regnes som en av verdens verste ugress. Cocklebur frø er lett spres, på grunn av deres evne til å flyte og å haike på mennesker og dyr. Plantene kan raskt bli dominerende i et område på grunn av deres produktive frøproduksjon og høy spiring og overlevelse.

LEDELSE / OVERVÅKING

Ledelseskrav

Kontroll av cocklebur krever aktiv forvaltning når den blir etablert i et område.

MEKANISK KONTROLL

Ifølge Weaver og Lechowicz (1983) regenererer unge planter Av Xanthium strumarium lett fra de nedre noder hvis trampet, klippet eller på annen måte skadet. Frukt på eldre planter eller skudd som har blitt kuttet eller skadet vil fortsette å modnes forutsatt befruktning har skjedd før skaden. Burs kan vedvare på døde planter i opptil 12 måneder. Siden planter kan vokse, er klipping ikke et effektivt kontrollmål for cocklebur.

Fysisk fjerning av plantene for hånd å trekke eller hakke dem er effektiv hvis det gjøres før blomstringen. Hvis venstre før etter frø utvikling, bør planter fjernes forsiktig for ikke å løsne burs, stablet, og brent.

FORESKREVET BRENNING

Brenning er et effektivt middel for å ødelegge cockleburfrø, men foreskrevet brann har sjelden blitt brukt til dette formålet.

BIOLOGISK KONTROLL

Mye arbeid har blitt gjort på insekt skadedyr Av Xanthium strumarium . Hilgendorf Og Goeden (1982, 1983) gir gode anmeldelser av sap og løvverk feeding (phytophagous) insekter assosiert Med X. strumarium. De lister 60 forskjellige arter som angriper den i forskjellige deler av verden. Selv om mange av disse også angriper kultiverte planter, spiser åtte bare på planter i Heliantheae-Stammen (ragweeds og cocklebur). Insekt fauna Av Xanthium arter i det sentrale USA er rikere i arter og trofisk mer spesialisert enn I California. I California, disse insektene trolig byttet fra ragweed når cocklebur nådd staten. Ni insektarter spiser på cocklebur som immatures. Flere arter av insekter har blitt introdusert Til Australia for å kontrollere Xanthium strumarium, men resultatene har generelt vært skuffende. Den mest lovende kontrollarten der ser Ut Til Å være nupserha antennata Brun. en bille innfødt Til India og Pakistan. Insektarter assosiert Med x. strumarium har også blitt studert I Pakistan (Baloch et al. 1968 Og India. Hilgendorf Og Goeden (1983) foreslår At Oedopa sp. capito (Diptera) er trolig den eneste insektarten som er verdt å studere som et potensielt biokontrolmiddel for Xanthium strumarium. Oedopa er begrenset Til slekten Xanthium, som spiser på sine røtter. Baloch Og Ghani (1969) antyder at en kombinasjon av insektarter, med forskjellige matvaner, ville forbedre sjansen for å undertrykke Xanthiumpopulasjoner. Weaver og Lechowicz (1983) liste 14 arter av sopp som infiserer Xanthium i USA og Canada. Rust Puccinia xanthii Schw., som forekommer i HELE USA, sør-Canada, deler Av Europa Og India, er en obligatorisk parasitt på arter Av Xanthium og Ambrosia. Den angriper alle antenne deler av anlegget unntatt blomstene. Infiserte planter modnes raskere enn friske planter og viser redusert transpirasjon, tørr vekt, bur produksjon, og prosent spiring. Sporene overvintrer på døde plantedeler. Sopp – og bakteriepatogener har hatt en viss suksess i å kontrollere x. strumarium I India. Kalidas (1981) induserte rask vilje I X. strumarium ved å bruke fytopatogene toksiner fra syv forskjellige sopp-og bakteriemidler. Plantedød var tydelig innen 6 til 8 timer med hvert toksin. Sharma (1981) beskriver også en pulveraktig mugg som smitter cocklebur i India.

Nematoder rapportert Fra X. strumarium er Aphelenchoides ritzema-bosi Schmidt og meloidogyne hapla. Cuscuta pentagona (dodder) er en høyere plante parasitt som har blitt funnet på cocklebur. Orobanche ramosa L. (broom raps) er en annen parasittisk plante funnet på en rekke dyrkede og weedy planter, inkludert Xanthium.

KONTROLL ved BEITE

på grunn av sin toksisitet og unpalatability, beite er ikke en levedyktig kontrollmetode For Xanthium strumarium.

KJEMISK KONTROLL

Cocklebur er utsatt for et bredt utvalg av jord – og bladpåførte herbicider som vanligvis brukes til kontroll av bredbladede ugress , men visse Xanthiumkomplekser er mer utsatt enn andre. Dr. Jim Mchenry, Fra University Of California, Davis, anbefaler følgende herbicider for cockleburkontroll i Californias bevarer: (1) 2,4 – d amin, et fenoksytype herbicid som brukes til bredbladet ugresskontroll, bør brukes på planter på 3-til 5-bladstadiet av vekst. Søknad bør være i en hastighet på 1 til 1.5 lbs / 100 liter vann, med en liter overflateaktivt middel / 100 liter. (Tensider lavere overflatespenning av spray og øke ugressmiddel effektivitet .) 2,4-D påvirker ikke gress. (2) Dicamba (Banvel) er et bredspektret herbicid som brukes mot flerårige bredbladet ugress. Det kan vedvare i jorden i opptil åtte uker. Den foreslåtte blandingen er 0,5-0,75 lb / 100 liter vann, med en liter overflateaktivt middel / 100 liter, og en påføringshastighet på 0,5 – 1,5 pints/acre (ikke å overstige 2 gal/acre i vekstsesongen). Dicamba er mer selektiv enn 2,4-D. (3) Bromoxynil (Butril, Brominal) er et kontakt herbicid som bare påvirker plantene eller delene av en plante som faktisk er kontaktet av kjemikaliet. Derfor er tilstrekkelig fordeling av kjemikaliet over løvet avgjørende. Bromoxynil bør ikke brukes på beiteområder, men er effektivt for å kontrollere et bredt utvalg av bredbladet ugress, inkludert Xanthium strumarium. Den foreslåtte brukshastigheten er 0,56-1,12 kg / ha.

(4) Selektive ugressoljer. Det er flere petroleum oljer som brukes for ugrasbekjempelse. Den herbicide bruken av oljer avhenger av deres kjemiske og fysiske egenskaper. De fleste kontaktoljer fordamper sakte og skylder deres plantetoksisitet for deres høye innhold av aromatiske forbindelser. Spraying av olje på cocklebur vil kun være effektiv hvis hele plantene er belagt.

PÅFØRING AV HERBICIDER

Herbicider kan påføres jevnt over et område (for store angrep) eller ved flekksprøyting av enkelte planter. Dr. McHenry anbefaler å bruke en flat-fan dyse (Sprøyting Systems Co. #8003 eller # 8004 dysespiss) i stedet for kjegledysene som er tilgjengelige på de fleste hagesprøyter, da keglesprøyter gir større forstøvning av kjemikaliene og øker sjansen for drift i uønskede områder. Sprøyting bør gjøres på rolige dager når planteflatene er tørre.Herbicidresistens: Populasjoner av denne planten finnes i Usa som er resistente MOT ALS-hemmere (B/2) og Organoarsenicals (Z/17).

FORSKNING

Ledelsesforskningsbehov

opprinnelsen Til Xanthium strumarium må bestemmes. Ytterligere forskning er nødvendig på mulige toksiske effekter Av x. strumarium på dyreliv, på biologiske kontrolltiltak, og på effekten av foreskrevne branner.

Ressurser

• Uchytil, Ronald J. 1992. Xanthium strumarium, Brann Effekter Informasjonssystem, U. S. Department Of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Forskningsstasjon, Brann Sciences Laboratory
• University Of California, Jepson Flora Project
• Flora I Nord-Amerika, www.eFloras.org
• USDA NRCS PLANTER
• USDA ARS GRIN
• Heap, I. Den Internasjonale Undersøkelsen Av Herbicidresistente Ugress. Online. Internett. Fredag 15. November 2013. Den Internasjonale Undersøkelsen Av Herbicidresistente Ugress. Online. Internett.

INFORMASJONSKILDER

Bibliografi

Flere Referanser

Originalt Dokument

Element Stewardship Abstract; Don Pitcher.