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. Cotiledoanele ceroase relativ mari, liniare până la alungite, ajută la distingerea acestei buruieni în stadiile incipiente de dezvoltare. Frunze primele frunze adevărate sunt opuse, toate frunzele ulterioare sunt alternative. Frunzele sunt triunghiulare la ovate în contur, au firele de păr rigid, și sunt de aproximativ 2-6 în. (5,1-15,2 cm) lungime. Frunzele sunt lobate neregulat, cu margini de frunze care au dinți relativ inconspicuoși. Flori inconspicuoase, de culoare verzuie, care decurg din zona dintre pețiolele frunzelor și tulpini și la capetele tulpinilor erecte. Fructează un bur eliptic în formă de ou cu două camere, 0,5-1.5 în. (1,3-3,8 cm) lungime și acoperită cu înțepături agățate. Fiecare bur conține două semințe, una care crește în primul an și una care crește un an mai târziu. Două prickles care sunt mai lungi și mai largi decât proiectul prickles rămase de la vârful bur. Amenințare ecologică xanthium strumarium se găsește în toate Statele Unite și este în primul rând o buruiană de culturi Agronomice și horticole, pepiniere și ocazional pășuni.

descriere generală

xanthium strumarium este o plantă anuală grosieră. Numele Xanthium este derivat din grecescul Xanthos, adică galben, din numele antic al unei plante, al cărui fruct a fost folosit pentru vopsirea părului acea culoare.

multe epitete specifice au fost aplicate la xanthium strumarium, inclusiv: orientale, canadense, chinense, occidentale, macrocarpum, longirostre, Pennsylvania și oviforme. Consensul opiniei taxonomice urmează sugestia lui Love și Dansereau (1959) că aceste „specii” sunt de fapt subspecii sau soiuri ale acestei buruieni foarte variabile. Ei sugerează că X. strumarium este format din șapte complexe: strumarium, cavanillesii, oviforme, echinatum, chinense, hibrid și orientale. Nu există dovezi ale unor bariere de sterilitate care să separe entitățile lui X. strumarium, dar consangvinizarea intensă cu outbreeding ocazional este responsabilă pentru variația enormă care duce adesea la taxoni mici, locali, dar instabili. Cel puțin șapte soiuri sau subspecii au fost descrise din California, dar astăzi acestea sunt în general considerate parte a complexului morfologic cavanillesii (Pennsylvania). Cu toate acestea, McMillan (1975) consideră că aceasta este o specie separată, X. californicum Greene.

caracteristici diagnostice

xanthium strumarium se distinge de clotburul spinos (X. spinosum) prin cocklebursurile sale mai largi, frunzele mai ovoide pe pețiolele lungi și lipsa de spini.

rezumatul administrării

xanthium strumarium este o buruiană anuală comună răspândită de apă, oameni sau alte animale. Originea sa este încă dezbătută, dar cocklebur poate fi o specie nativă din California. Este cel mai abundent pe site-uri umede deschise, dar este prezent pe o varietate de locuri de deșeuri. Cocklebur este toxic pentru anumite animale. Se reproduce din semințe viabile de până la câțiva ani. Măsurile de control biologic sunt în prezent investigate și se pot dovedi eficiente în viitor. Îndepărtarea mecanică simplă înainte de înflorire este recomandată pentru control. Dacă sunt trase după înflorire, plantele ar trebui să fie arse. Monitorizarea ar trebui continuată pe site-uri timp de mai mulți ani.

Istorie Naturală

gama

xanthium strumarium este distribuit în întreaga lume (53 de grade nord până la 33 de grade latitudine sudică), dar este cel mai frecvent în zona temperată. Este o buruiană gravă în Australia, India, Africa de Sud și America.

au existat controverse considerabile cu privire la originea cockleburului. Deși descris pentru prima dată din Europa, este probabil de origine americană. Dragostea și Dansereau (1959) sugerează că subspecia cocklebur cea mai abundentă din America de Nord (cavanillesii) își are originea în America Centrală. Datele introducerii sale în California nu sunt cunoscute, dar pot fi precolumbiene.

Habitat

Cocklebur este adesea asociat cu zone deschise, perturbate, în special zone predispuse la inundații, cu umiditate bună a solului, dar se găsește într-o mare varietate de habitate. Frecventează marginea drumurilor, malurile feroviare, pâraiele mici și malurile râurilor, precum și marginile iazurilor și mlaștinilor de apă dulce și pășunile supra-pășunate. Nu tolerează umbrirea.

Cocklebur crește pe o gamă largă de soluri (nisipuri până la argile grele) și umiditate disponibilă. Pe soluri bogate, cu umiditate abundentă și puțină concurență din partea altor plante, crește înalt și luxuriant, formând standuri pure. În solurile uscate și sărace, plantele pot crește până la doar câțiva centimetri înălțime, pot persista prin secetă și pot pune semințe. Capacitatea de a crește într-o varietate de condiții are ca rezultat o aprovizionare continuă cu semințe, dacă plantele nu sunt controlate.

Cocklebur rezistă scufundării parțiale timp de șase până la opt săptămâni prin formarea rădăcinilor accidentale din porțiunea scufundată a tulpinii. Aceste rădăcini plutesc în apă și adesea se infestează cu alge verzi producătoare de oxigen (Dedogoniu) care rezolvă problema aerării.

dinamica populației

Weaver și Lechowicz (1983) descriu două tipuri de populații de cocklebur. Populațiile situate de-a lungul țărmurilor sau cursurilor de apă tind să fie mici, efemere și omogene cu dispersarea semințelor de vânt și apă. Populațiile din habitatele ruderale (buruieni), câmpurile agricole sau zonele de deșeuri tind să fie mari, dense și eterogene, cu plante înalte și viguroase care produc o abundență de semințe. Dispersarea semințelor aici este în primul rând rezultatul activităților umane. Cu toate acestea, ambele tipuri de populații ocupă habitate instabile și se deplasează continuu către zone nou perturbate. Cocklebur este o buruiană extrem de competitivă în câmpurile de porumb, bumbac și soia, în special în sud-estul și midwesternul SUA.. Deși nu este la fel de abundent în California, este încă o problemă serioasă în zonele agricole, precum și în zonele de recreere și de-a lungul rezervoarelor. Unele plante par să aibă proprietăți alelopatice.

bursele provoacă o reacție alergică la unii oameni și sunt toxice pentru animalele domestice (și poate pentru unele animale sălbatice). Amenințările de otrăvire sunt cele mai mari în zonele în care au fost deja consumate alte plante mai gustoase. Ingerarea unei cantități de semințe egală cu doar 0,3% din greutatea corporală a unui animal va provoca toxicitate. Totuși, acest lucru se întâmplă rar, deoarece bursele spinoase nu sunt plăcute animalelor. cu toate acestea, cotiledoanele sunt gustoase și au, de asemenea, cea mai mare toxicitate. Otrăvirea rezultă în general atunci când acestea sunt consumate. Această situație apare cel mai mult la marginile iazurilor, lacurilor, câmpiilor inundabile sau a altor corpuri de apă unde se produc inundații superficiale urmate de recesiunea liniei de plutire. În astfel de condiții, semințele germinează ușor, furnizând în mod constant noi generații de răsaduri potențial otrăvitoare pe măsură ce sursa de apă se usucă. Animalele sunt atrase de astfel de zone din cauza nevoii lor de apă potabilă. Problema este accentuată, deoarece semințele de Xanthium au o repaus natural și germinează pe perioade lungi de timp. Ingestia unei cantități de cotiledonate egală cu 0,75 până la 1,5% din greutatea corporală a animalului va provoca toxicitate.

toxicitatea scade rapid pe măsură ce se formează frunze adevărate. Dovezile otrăvirii apar în aproximativ 12 până la 48 de ore, simptomele fiind greață, vărsături, slăbiciune, depresie, mușchi slăbiți și prostrație. Otrăvirea severă poate duce la convulsii și mișcări spasmodice de alergare. Rumegătoarele nu pot vomita. Moartea poate apărea în câteva ore sau zile. Substanțele grase, cum ar fi laptele, untura sau uleiul de in, au fost recomandate ca antidoturi.

reproducerea

Kaul (1971) include următoarele motive pentru capacitatea cocklebur de a locui o astfel de gamă de habitate: un mecanism eficient de dispersie, amplitudine ecologică largă, producție grea de semințe și viabilitate ridicată și germinare în medii variate, capacitate mare de reproducere, dimensiune și greutate mare a semințelor, creștere rapidă a răsadurilor și un sistem radicular bine dezvoltat.

biologie florală

xanthium strumarium este polenizat de vânt, auto-compatibil și predominant auto-polenizat. Capetele staminate ale X. strumarium sunt situate deasupra capetelor pistilate de pe axa principală și lăstarii laterali, un aranjament care favorizează consangvinizarea. Moran și Marshal (1978) au constatat că rata de depășire a populațiilor naturale este de 0 până la 12%. într-o grădină experimentală din Quebec, plantele individuale au produs între 611 și 1.488 de inflorescențe masculine. Cele 100-150 de flori masculine din fiecare cap de staminat încep să-și verse polenul cu câteva zile înainte ca stigmatele să fie receptive până când toate florile feminine sunt coapte. Cea mai mică mișcare a plantei sau o rafală de vânt face ca polenul să plouă peste stigmatele expuse ale florilor feminine imediat dedesubt. Prin urmare, polenul plantei în sine este cel mai probabil să asigure fertilizarea florilor sale feminine și numai un accident, un vânt puternic sau o creștere aglomerată realizează fertilizarea încrucișată. În Xanthium, consangvinizarea este astfel regula și outbreeding doar un eveniment ocazional.

Cocklebur a fost utilizat pe scară largă ca plantă experimentală în studiile de fotoperioadă. Dragoste și Dansereau (1959) enumeră 34 de articole despre xanthium photoperiod și multe altele au fost scrise de atunci. Potrivit lui Salisbury (1969), X. strumarium este o plantă de scurtă durată și, de obicei, nu înflorește atunci când lungimea zilei depășește 14 ore. Cu toate acestea, există dovezi ale diferențelor de răspuns la lumină între complexe, deoarece unele plante înfloresc cu lungimi de zi până la 16 ore.

la latitudini mari, lungimea zilei este mai mare de 14 ore în timpul verii și, prin urmare, X. strumarium nu înflorește până la sfârșitul verii, o dată lungimea zilei este suficient de scurtă pentru a stimula înflorirea. Semințele se maturizează târziu în aceste condiții, de obicei la începutul toamnei. Aceste diferențe sunt considerate a reprezenta adaptări genetice ale sistemului reproductiv la variabilele de mediu ca urmare a selecției naturale. Cotiledoanele nu joacă un rol în inducerea florilor.

producția și dispersia semințelor

plantele X. strumarium cultivate în aer liber produc 500 până la 5.400 de bursuri pe plantă. Numărul de fructe produse depinde de cantitatea de creștere vegetativă la momentul inițierii florale. La plantele aglomerate, producția este redusă la 71 până la 586 de burse pe plantă. Bursele sunt plutitoare și vor pluti până la 30 de zile, fiind astfel ușor dispersate pe plaje și pășuni supuse inundațiilor. Bursele se încurcă și în părul animalelor sau în îmbrăcămintea umană. Bursele reprezintă o problemă serioasă în zonele de producție a ovinelor, unde se încurcă în lână, reducându-i valoarea. Bursele X. strumarium conțin o substanță foarte toxică, carboxyatractilozidă, capabilă să ucidă porci, bovine, caprine, cai, oi și păsări de curte.

viabilitatea și germinarea semințelor

germinarea semințelor de cocklebur a fost cercetată pe larg. Mai mult de 80% din semințele de cocklebur sunt viabile în majoritatea populațiilor. Lumina nu este necesară pentru germinare, dar răsadurile rareori ies din semințe situate la suprafață sau îngropate mai mult de 15 cm în sol (Kaul 1965a).

semințele de xanthium strumarium au o cerință ridicată de umiditate pentru germinare și prezintă o germinare redusă în soluri la mai puțin de 75% din capacitatea câmpului, dar sunt capabile să absoarbă umezeala la concentrații osmotice ridicate. Viabilitatea semințelor de Cocklebur scade în timp, iar semințele nu supraviețuiesc mai mult de câțiva ani. Răsadurile sunt neobișnuit de mari, cu cotiledoane de tip foliar care, prin funcția fotosintetică timpurie, permit răsadului tânăr să se stabilească rapid. Răsadurile pot fi identificate în stadiul de cotiledon prin prezența (sub pământ) a bur-ului persistent, care rămâne de obicei atașat de răsad. Specia nu se reproduce vegetativ.

plantele xanthium strumarium produc semințe de două tipuri (denumite polimorfism somatic). Fiecare bur conține două semințe, cea mai mică fiind adesea împinsă în sus spre capătul ciocului fructului. Sămânța inferioară are o perioadă latentă mai scurtă și germinează mai întâi. Dormanța în Xantiu implică prezența unui inhibitor de germinare diferit solubil în apă în fiecare tip de semințe, la care testele sunt impermeabile. Prezența oxigenului determină degradarea acestor doi inhibitori și ruperea ulterioară a stratului de semințe, dar aparent la rate foarte diferite în cele două tipuri. Astfel, cel puțin două loturi de semințe sunt prezente în fiecare generație pentru a asigura germinarea în cazul în care mediul imediat se întâmplă să fie inadecvat.

condiție

amenințări

xanthium strumarium este considerat unul dintre cele mai grave buruieni din lume. Semințele de Cocklebur sunt ușor de răspândit, datorită capacității lor de a pluti și de a face autostopul pe oameni și animale. Plantele pot deveni rapid dominante într-o zonă datorită producției lor prolifice de semințe și a ratelor ridicate de germinare și supraviețuire.

MANAGEMENT/monitorizare

cerințe de Management

controlul cocklebur necesită un management activ odată ce se stabilește într-o zonă.

CONTROL mecanic

potrivit lui Weaver și Lechowicz (1983), plantele tinere de xanthium strumarium se regenerează ușor din nodurile inferioare dacă sunt călcate, tăiate sau rănite în alt mod. Fructele de pe plantele mai vechi sau lăstarii care au fost tăiați sau deteriorați vor continua să se coacă, cu condiția ca fertilizarea să fi avut loc înainte de rănire. Bursele pot persista pe plantele moarte timp de până la 12 luni. Deoarece plantele se pot regenera, cositul nu este o măsură eficientă de control pentru cocklebur.

îndepărtarea fizică a plantelor prin tragerea manuală sau prășirea lor este eficientă dacă se face înainte de înflorire. Dacă sunt lăsate până după dezvoltarea semințelor, plantele trebuie îndepărtate cu grijă pentru a nu disloca bursele, îngrămădite și arse.

arderea prescrisă

arderea este un mijloc eficient de distrugere a semințelor de cocklebur, dar focul prescris a fost rar folosit în acest scop.

controlul biologic

s-a lucrat mult la dăunătorii insectelor din xanthium strumarium . Hilgendorf și Goeden (1982, 1983) oferă recenzii bune despre insectele care hrănesc seva și frunzele (fitofage) asociate cu X. strumarium. Acestea enumeră 60 de specii diferite care o atacă în diferite părți ale lumii. Deși multe dintre acestea atacă și plantele cultivate, opt se hrănesc doar cu plante din tribul Heliantheae (ragweeds și cocklebur).

fauna insectelor din speciile Xanthium din Centrul SUA este mai bogată în specii și trofic mai specializată decât în California. În California, aceste insecte au trecut probabil de la ragweed când cocklebur a ajuns în stat. Nouă specii de insecte se hrănesc cu cocklebur ca imaturi. mai multe specii de insecte au fost introduse în Australia pentru a controla xanthium strumarium, dar rezultatele au fost, în general, dezamăgitoare. Cea mai promițătoare specie de control pare să fie Nupserha antennata Brun., un gândac originar din India și Pakistan. Speciile de insecte asociate cu X. strumarium au fost, de asemenea, studiate în Pakistan (Baloch și colab. 1968) și India.

Hilgendorf și Goeden (1983) sugerează că Oedopa sp. nr. capito (Diptera) este probabil singura specie de insecte demnă de studiat ca potențial agent de biocontrol pentru xanthium strumarium. Oedopa este limitată la genul Xanthium, hrănindu-se cu rădăcinile sale. Baloch și Ghani (1969) sugerează că o combinație de specii de insecte, cu obiceiuri de hrănire diferite, ar îmbunătăți șansa de a suprima populațiile de Xantiu. Weaver și Lechowicz (1983) enumeră 14 specii de ciuperci care infectează Xanthium în SUA și Canada. Rugina Puccinia Xanthii Schw., care apare în întreaga SUA, sudul Canadei, părți din Europa și India, este un parazit obligatoriu pe specii de Xanthium și Ambrosia. Atacă toate părțile aeriene ale plantei, cu excepția florilor. Plantele infectate se maturizează mai rapid decât plantele sănătoase și prezintă o scădere a transpirației, a greutății uscate, a producției de bur și a germinării procentuale. Sporii iernează pe părțile moarte ale plantei. Agenții patogeni fungici și bacterieni au avut un anumit succes în controlul X. strumarium în India. Kalidas (1981) a indus ofilirea rapidă în X. strumarium prin utilizarea toxinelor fitopatogene din șapte agenți fungici și bacterieni diferiți. Moartea plantelor a fost evidentă în decurs de 6 până la 8 ore cu fiecare toxină. Sharma (1981) descrie, de asemenea, o mucegai pudră care infectează cocklebur în India.

nematode raportate de la X. strumarium sunt Aphelenchoides ritzema-bosi Schmidt și meloidogyne hapla. Cuscuta pentagona (dodder) este un parazit de plante superior care a fost găsit pe cocklebur. Orobanche ramosa L. (rapiță de mătură) este o altă plantă parazită găsită pe o varietate de plante cultivate și buruieni, inclusiv Xanthium.

controlul prin pășunat

datorită toxicității și nepalatabilității sale, pășunatul nu este o metodă viabilă de control pentru xanthium strumarium.

controlul chimic

Cocklebur este susceptibil la o mare varietate de erbicide aplicate pe sol și foliar utilizate în mod obișnuit pentru controlul buruienilor cu frunze largi , dar anumite complexe de Xantiu sunt mai sensibile decât altele. Dr. Jim McHenry, de la Universitatea din California, Davis, recomandă următoarele erbicide pentru controlul cocklebur în conservele din California:

(1) 2,4-D Amine, un erbicid de tip fenoxi utilizat pentru combaterea buruienilor cu frunze late, ar trebui aplicat plantelor în stadiul de creștere cu 3 până la 5 frunze. Aplicarea trebuie să fie la o rată de 1 la 1.5 lbs / 100 galoane de apă, cu un litru de surfactant/100 galoane. (Surfactanții scad tensiunea superficială a spray-ului și cresc eficacitatea erbicidului.) 2,4-D nu afectează ierburile. (2) Dicamba (Banvel) este un erbicid cu spectru larg utilizat împotriva buruienilor perene cu frunze late. Poate persista în sol timp de până la opt săptămâni. Amestecul sugerat este de 0,5-0,75 lb/100 galoane de apă, cu un litru de agent tensioactiv/100 galoane și o rată de aplicare de 0,5-1,5 halbe/acru (să nu depășească 2 gal/acru în sezonul de creștere). Dicamba este mai selectiv decât 2,4-D. (3) Bromoxinilul (Buctril, Brominal) este un erbicid de contact care afectează numai plantele sau porțiunile unei plante contactate efectiv de substanța chimică. Prin urmare, distribuția adecvată a substanței chimice pe frunziș este esențială. Bromoxinilul nu trebuie utilizat pe terenuri pășunate, dar este eficient în controlul unei mari varietăți de buruieni cu frunze late, inclusiv xanthium strumarium. Rata de aplicare sugerată este de 0,56-1,12 kg/ha. (4) uleiuri de buruieni Selective. Există mai multe uleiuri petroliere utilizate pentru combaterea buruienilor. Utilizarea erbicidă a uleiurilor depinde de proprietățile lor chimice și fizice. Majoritatea uleiurilor de contact se evaporă încet și își datorează toxicitatea plantelor conținutului ridicat de compuși aromatici. Pulverizarea uleiului pe cocklebur va fi eficientă numai dacă plantele întregi sunt acoperite.

aplicarea erbicidelor

erbicidele pot fi aplicate uniform pe o suprafață (pentru infestări mari) sau prin pulverizarea la fața locului a plantelor individuale. Dr. McHenry recomandă utilizarea unei duze cu ventilator plat (Spraying Systems Co. #8003 sau # 8004 vârful duzei) mai degrabă decât duzele conice disponibile pe majoritatea pulverizatoarelor de grădină, deoarece pulverizatoarele conice produc o atomizare mai mare a substanțelor chimice și cresc șansa de a se deplasa în zone nedorite. Pulverizarea trebuie făcută în zilele calme când suprafețele plantelor sunt uscate.

rezistența la erbicide: populațiile acestei plante există în Statele Unite care sunt rezistente la inhibitorii ALS (B/2) și Organoarsenicals (Z / 17).

cercetare

nevoile de cercetare în Management

originea xanthium strumarium trebuie determinată. Sunt necesare cercetări suplimentare cu privire la posibilele efecte toxice ale X. strumarium asupra faunei sălbatice, asupra măsurilor de control biologic și asupra efectelor incendiilor prescrise.

resurse

• Uchytil, Ronald J. 1992. Xanthium strumarium, sistemul de informații privind efectele focului, Departamentul Agriculturii din SUA, Serviciul Forestier, stația de cercetare Rocky Mountain, Laboratorul de științe ale incendiilor
• Universitatea din California, proiectul Jepson Flora
• Flora din America de Nord, www.eFloras.org
• USDA NRCS plante
• USDA ars rânjet
• Heap, I., Studiul internațional al buruienilor rezistente la erbicide. Online. Internet. Vineri, 15 Noiembrie 2013. Studiul internațional al buruienilor rezistente la erbicide. Online. Internet.

surse de informare

Bibliografie

Referințe suplimentare

Document Original

Element administrare rezumat; don ulcior.