stringtranslate.com

Бодяк полевой

Cirsium arvense — многолетнее цветковое растение семейства астровых , произрастающее в Европе , Западной Азии , Северной Африке и широко распространенное в других местах. [2] [3] [4] [5] Стандартное английское название в его родном регионе — creeping thistle . [6] Он также широко известен как канадский чертополох и полевой чертополох . [7] [8]

Растение полезно для опылителей, которые полагаются на нектар. Оно также было ведущим производителем нектарного сахара в исследовании 2016 года в Великобритании, заняв второе место из-за производства на единицу цветка (2609 ± 239 мкг ). [9]

Альтернативные названия

Ряд других названий используются в других областях или использовались в прошлом, в том числе: канадский чертополох , салат из чертополоха , калифорнийский чертополох , [10] кукурузный чертополох , проклятый чертополох , полевой чертополох , зеленый чертополох , твердый чертополох , многолетний чертополох , колючий чертополох , щетинистый чертополох , мелкоцветковый чертополох , дорожный чертополох и жалящие иглы . Канада и канадский чертополох широко используются в Соединенных Штатах, несмотря на то, что это вводящее в заблуждение обозначение (он не канадского происхождения). [11]

Описание

Цветущий ползучий чертополох

Cirsium arvense — растение , фиксирующее углерод C3 . [12] Растения C3 появились в мезозойскую и палеозойскую эры и, как правило, процветают в районах с умеренной интенсивностью солнечного света, умеренными температурами и обильными грунтовыми водами. Растения C3 теряют 97% воды, поглощаемой через их корни, на транспирацию. [13]

Ползучий чертополох — многолетнее травянистое растение , достигающее высоты 150 см, образующее обширные клоновые колонии из утолщенных корней, которые выпускают многочисленные прямостоячие побеги в течение вегетационного периода. [14] Это рудеральный вид . [15]

Учитывая его адаптивную природу, Cirsium arvense является одним из самых инвазивных сорняков в мире. Сравнивая его генетические проявления, можно сказать, что растение развивается по-разному в зависимости от того, где оно обосновалось. Различия можно увидеть в их защите, опосредованной R-белком, чувствительности к абиотическим стрессам и сроках развития. [16]

Таксономия

Cirsium arvense относится к подтрибе Carduinae, трибе Cardueae семейства Asteraceae. В отличие от других видов того же рода, он двудомный , хотя мужские растения иногда производят обоеполые цветы. [17] Он также отличается от других местных североамериканских видов тем, что имеет большие корни и несколько маленьких цветочных головок на разветвленном стебле. [18]

Подземная сеть

Его подземная структура состоит из четырех типов: 1) длинные, толстые, горизонтальные корни, 2) длинные, толстые, вертикальные корни, 3) короткие, тонкие побеги и 4) вертикальные, подземные стебли. [19] Хотя в некоторой литературе утверждается, что ползучий чертополох не образует корневищ. [20] Корневые почки образуются случайно на утолщенных корнях ползучего чертополоха и дают начало новым побегам. Побеги также могут возникать из боковых почек на подземной части обычных побегов, особенно если побеги срезаются при скашивании или когда сегменты стебля закапываются. [20]

Побеги и листья

Стебли 30–150 см, тонкие, зеленые, свободно разветвленные, [20] гладкие и голые (без трихом или сизого цвета ), в основном без колючих крыльев. Листья на стебле чередуются , их основание сидячее и прижимающееся или коротко ниспадающее . Листья очень колючие, лопастные, длиной до 15–20 см и шириной 2–3 см (меньше в верхней части цветоноса).

Аромат цветочной головки

Луг коричневый на ползучем чертополохе

Каждый вид растений имеет уникальный цветочный аромат. [21] Аромат, который испускает C. arvense, привлекает как опылителей, так и флороядных, содержащих соединения, которые привлекают каждого из них соответственно. Показано, что медоносные пчелы имеют самую высокую скорость посещения, за ними следуют другие виды пчел родов Halictus и Lasioglossum . Мухи-журчалки также часто опыляют цветочные головки этого растения. [22] Флориоядные, такие как жуки и кузнечики, также часто встречаются. Соединения, обнаруженные в аромате, могут быть не в наибольшем количестве, но они очень привлекательны. P-анисовый альдегид содержится в количестве менее 1%, но он привлекает опылителей, таких как медоносные пчелы. [23] Считается, что это является результатом аддитивных и синергических эффектов смеси, увеличивающих привлекательность для растения. После опыления можно увидеть, что выделение аромата у C. arvense уменьшается . Это регулируется с помощью регуляторного механизма обратной связи в зависимости от статуса опыления растения. Этот механизм наблюдался только у пестичных растений двудомного C. arvense . Выделение аромата увеличивается с возрастом. [24]

Аромат содержит несколько соединений, которые привлекают различных насекомых. Рассматривая определенные виды бабочек, можно увидеть, что смесь ароматов очень привлекательна для них, будучи чувствительной к их антеннам. Высокая реакция антенн наблюдается вследствие фенилацетальдегида, а также терпенов (оксоизофороноксида, оксоизофорона и дигидрооксоизофорона), обнаруженных в смеси. Это было замечено как в натуральных растениях, испускающих аромат, так и в испускающих запах синтетически. [25] Считается, что общее возбуждение может быть стимулировано путем воздействия одного соединения, тогда как накопленное воздействие всех соединений влияет на кормовое поведение бабочек. [21]

Цветы и семена

Соцветие сложное, щитковидное , диаметром 10–22 мм (0,39–0,87 дюйма), розово-фиолетовое, со всеми цветками одинаковой формы (без разделения на дисковые и лучевые цветки). Цветки обычно двудомные, но не всегда, некоторые растения имеют гермафродитные цветки. [20] Семена длиной 4–5 мм , с перистым хохолком , который способствует распространению ветром. [26] [27] [28] На одной ветке появляется от одного до пяти цветочных головок, при этом растения в очень благоприятных условиях производят до 100 головок на побег. [14] Каждая головка содержит в среднем 100 цветков. Среднее производство семян на одно растение оценивается в 1530. Больше семян образуется, когда мужские и женские растения находятся ближе друг к другу, так как цветы в основном опыляются насекомыми. [14] Растение может цвести из семян в течение года, а затем полученные семена могут появиться в следующем году. [29]

Разновидности

Различия в характеристиках листьев (текстура, строение, сегментация, колючесть) являются основой для определения разновидностей чертополоха ползучего. [14] Согласно «Флоре Северо-Западной Европы» [26], существуют две разновидности :

Биология канадских сорняков: Cirsium arvense [14] перечисляет четыре разновидности :

Экология

Европейский щегол ( Carduelis carduelis ) питается семенами

Семена являются важной пищей для щегла и коноплянки , и в меньшей степени для других вьюрков . [30] Листва ползучего чертополоха используется в качестве пищи более чем 20 видами чешуекрылых , включая бабочку -расписную божью коровку и моль- наездницу , а также несколькими видами тлей . [31] [32] [33] Вид C. arvense также считается источником пищи для вида жука Altica cirsicola . [34]

Цветы посещают самые разные насекомые, такие как пчелы, моль, осы и жуки [35] (генерализованный синдром опыления ). [36]

Статус сорняка

Вид широко считается сорняком даже там, где он является местным, например, будучи обозначенным как «вредный сорняк» в Соединенном Королевстве в соответствии с Законом о сорняках 1959 года . [37] Он также является серьезным инвазивным видом во многих дополнительных регионах, куда он был завезен, обычно случайно как загрязнитель семян зерновых культур. Он упоминается как вредный сорняк в нескольких странах; например, в Австралии , Бразилии , Канаде , Ирландии , Новой Зеландии и Соединенных Штатах . Многие страны регулируют это растение или его части (т. е. семена) как загрязнитель других импортируемых продуктов, таких как зерно для потребления или семена для размножения. В Канаде C. arvense классифицируется как основное вредное сорное семя в Приказе о семенах сорняков 2005 года, который применяется к Положениям о семенах Канады. [38]

Проведенное исследование показало, что с будущими глобальными уровнями углерода в атмосфере C. arvense имеет риск ускоренного роста, что может расширить его ареал и вытеснить местные виды. [39]

Контроль

Органический

Методы контроля включают обрезку на стадии удлинения цветочного стебля до того, как раскроются бутоны, чтобы предотвратить распространение семян. Повторная обрезка на одной и той же стадии роста в течение нескольких лет может «измотать» растение.

Выращивание кормовых растений, таких как люцерна, может помочь контролировать этот вид как сорняк, путем частого скашивания люцерны для добавления питательных веществ в почву; сорняки также срезаются и им сложнее восстанавливаться, что снижает плотность побегов. [40]

Orellia ruficauda питается канадским чертополохом и, как сообщается, является наиболее эффективным средством биологической борьбы с этим растением. [41] Его личинки паразитируют на семенных головках, питаясь исключительно плодоносными семенными головками. [42]

Долгоносик Larinus planus также питается чертополохом и использовался в качестве средства контроля в Канаде. [43] Одна личинка этого вида может потреблять до 95% семян в определенном бутоне цветка. [44] Однако использование этого долгоносика оказало пагубное воздействие и на другие виды чертополоха, включая некоторые, находящиеся под угрозой исчезновения. [45] Поэтому он может быть нежелательным средством контроля. Неясно, продолжает ли правительство использовать этого долгоносика для контроля канадского чертополоха или нет.

Вид ржавчины Puccinia obtegens показал некоторые перспективы в борьбе с канадским чертополохом, но для эффективности его необходимо использовать в сочетании с другими мерами контроля. [46] Также Puccinia punctiformis используется в Северной Америке и Новой Зеландии для биологического контроля. [47] В 2013 году в четырех странах на трех континентах эпидемии системного заболевания, вызванного этим грибком ржавчины, могли быть регулярно и легко установлены. [48] Процедура установления этого агента контроля включает три простых шага и является долгосрочным устойчивым решением контроля, которое является бесплатным и не включает гербициды. Растения, системно пораженные ржавчиной, постепенно, но верно погибают. Сокращение плотности чертополоха было оценено на 10 участках в США, Греции и России в среднем на 43%, 64% и 81% через 18, 30 и 42 месяца соответственно после однократного применения спор гриба. [49]

Электронная сканирующая микрофотография Aceria anthocoptes

Aceria anthocoptes питается этим видом и считается хорошим потенциальным средством биологической борьбы.

Химический

Применение гербицида: Гербициды, в которых преобладают феноксисоединения (особенно MCPA ), вызвали резкое снижение заражения чертополохом в Швеции в 1950-х годах. [12] MCPA и клопиралид одобрены в некоторых регионах. Глифосат — неселективный гербицид, который можно использовать, когда растение вырастет на несколько дюймов в высоту, где гербицид может быть поглощен поверхностью листьев. [29]

Весной 2012 года были проведены оценки устойчивости культур и борьбы с сорняками, и гербицид Prepass от DOW AgroSciences оказался наиболее эффективным в борьбе с этим видом сорняков на полях люцерны. [50]

Использует

Как и у других видов Cirsium , корни съедобны, хотя используются редко, не в последнюю очередь из-за их склонности вызывать метеоризм у некоторых людей. Стержневой корень считается самой питательной частью. [ требуется ссылка ] Листья также съедобны, хотя колючки делают их приготовление в пищу слишком утомительным, чтобы быть стоящим. Стебли, однако, также съедобны и более легко очищаются от колючек. [51] Винокурня Bruichladdich на острове Айла называет ползучий чертополох одним из 22 ботанических кормов, используемых в их джине, The Botanist. [52]

Перистый хохолок также используется индейцами чероки для оперения дротиков для духовых ружей. [53]

Ссылки

  1. ^ "Cirsium arvense (L.) Scop". Plants of the World Online . Королевские ботанические сады Кью . Получено 5 июля 2024 г. .
  2. ^ Ходжсон, Джесси М. (1968). Природа, экология и борьба с канадским чертополохом. Служба сельскохозяйственных исследований, Министерство сельского хозяйства США. стр. 1.
  3. ^ Объединенный комитет по охране природы: Cirsium arvense Архивировано 11 августа 2009 г. на Wayback Machine
  4. ^ http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=2&taxon_id=200023656 Флора Китая,丝路蓟si lu ji, Cirsium arvense (Linnaeus) Scopoli]
  5. ^ Altervista Flora Italiana, Cardo dei Campi comune, Acker-Kratzdistel, åkertistel, Cirsium arvense (L.) Scop. включает фотографии и карты распространения
  6. ^ База данных Ботанического общества Британии и Ирландии. Архивировано 08.08.2007 на Wayback Machine.
  7. ^ Флора Северной Америки, Канады или чертополох полевой, Chardon du Canada ou des champs, cirse des champs, Cirsium arvense (Linnaeus) Scopoli
  8. ^ "Программа по борьбе с вредными сорняками Департамента сельского хозяйства штата Небраска" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2022-01-19 . Получено 2016-05-08 .
  9. ^ Хикс, Д.М.; Оуврар, П.; Балдок, К.К.Р. (2016). «Пища для опылителей: количественная оценка ресурсов нектара и пыльцы городских цветочных лугов». PLOS ONE . 11 (6): e0158117. Bibcode : 2016PLoSO..1158117H. doi : 10.1371 /journal.pone.0158117 . PMC 4920406. PMID  27341588. 
  10. ↑ Калифорнийский чертополох (Cirsium arvense), Landcare Research, Новая Зеландия. Архивировано 23 мая 2010 г., на Wayback Machine.
  11. ^ Инвазивные и проблемные растения Соединенных Штатов: Cirsium arvense Архивировано 05.07.2008 на Wayback Machine
  12. ^ ab Сорняки и борьба с сорняками на пахотных землях: экологический подход Сигурд Хоканссон Издательская серия CABI, 2003, ISBN 0-85199-651-5 
  13. ^ Raven, JA; Edwards, D. (2001). «Корни: эволюционное происхождение и биогеохимическое значение». Журнал экспериментальной ботаники . 52 (90001): 381–401. doi : 10.1093/jexbot/52.suppl_1.381 . PMID  11326045.
  14. ^ abcde MOORE, RJ (1975-10-01). "БИОЛОГИЯ КАНАДСКИХ СОРНЯКОВ.: 13. Cirsium arvense (L.) Scop". Канадский журнал по растениеводству . 55 (4): 1033–1048. doi : 10.4141/cjps75-163 . ISSN  0008-4220.
  15. ^ стр. 80 [ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Guggisberg, Alessia; Lai, Zhao; Huang, Jie; Rieseberg, Loren H. (2013). «Расхождение транскриптома между интродуцированными и местными популяциями канадского чертополоха, Cirsium arvense». New Phytologist . 199 (2): 595–608. doi : 10.1111/nph.12258 . PMID  23586922.
  17. ^ Ллойд, Д. Г.; Майалл, А. Дж. (1976). «Половой диморфизм у Cirsium arvense (L.) Scop». Annals of Botany . 40 : 115–123. doi :10.1093/oxfordjournals.aob.a085102.
  18. ^ "Canada Thistle" . Получено 2022-05-01 .
  19. ^ Хамдун, AM (1970-09-01). "Анатомия подземных структур Cirsium arvense (L.) Scop". Weed Research . 10 (3): 284–287. Bibcode : 1970WeedR..10..284H. doi : 10.1111/j.1365-3180.1970.tb00952.x. ISSN  1365-3180.
  20. ^ abcd Дональд, Уильям (1994). "Биология канадского чертополоха (Cirsium arvense)" (PDF) . Наука о сорняках . 6 . Получено 14 июля 2016 г. .
  21. ^ Аб Андерссон, Сюзанна (1 марта 2003 г.). «Реакция усиков на цветочные ароматы у бабочек Inachis io, Aglais urticae (Nymphalidae) и Gonepteryx rhamni (Pieridae)». Химиоэкология . 13 (1): 13–20. Бибкод : 2003Checo..13...13A. дои : 10.1007/s000490300001. ISSN  0937-7409. S2CID  22444773.
  22. ^ Тайс, Нина Эйлин. Нацеливание на опылителей и уклонение от травоядных : испускание цветочного аромата у двух видов Cirsium . ОСЛК  57595495.
  23. ^ Theis, Nina (май 2006). «Аромат канадского чертополоха (Cirsium arvense) привлекает как цветочных травоядных, так и опылителей». Journal of Chemical Ecology . 32 (5): 917–927. Bibcode :2006JCEco..32..917T. doi :10.1007/s10886-006-9051-x. ISSN  0098-0331. PMID  16739013. S2CID  21222911.
  24. ^ Theis, Nina; Raguso, Robert A. (2005-10-25). «Влияние опыления на цветочный аромат чертополоха». Journal of Chemical Ecology . 31 (11): 2581–2600. Bibcode : 2005JCEco..31.2581T. doi : 10.1007/s10886-005-7615-9. ISSN  0098-0331. PMID  16273430. S2CID  5722787.
  25. ^ Theis, Nina; Raguso, Robert A. (ноябрь 2005 г.). «Влияние опыления на цветочный аромат чертополоха». Journal of Chemical Ecology . 31 (11): 2581–2600. Bibcode : 2005JCEco..31.2581T. doi : 10.1007/s10886-005-7615-9. ISSN  0098-0331. PMID  16273430. S2CID  5722787.
  26. ^ ab Флора Северо-Западной Европы: Cirsium arvense Архивировано 05.07.2008 на Wayback Machine
  27. ^ Блейми, М. и Грей-Уилсон, К. (1989). Флора Британии и Северной Европы . ISBN 0-340-40170-2 
  28. ^ Kay, QON (1985). Гермафродиты и субгермафродиты в предположительно двудомном растении Cirsium arvense (L.) Scop. New Phytol. 100: 457-472. Доступно онлайн (файл pdf).
  29. ^ ab "Самое сорное растение Америки: канадский чертополох". 25 августа 2015 г.
  30. ↑ Cramp, S., & Perrins, CM (1994). Птицы Западной Палеарктики. Том VIII: От ворон до вьюрков . Oxford University Press, Оксфорд.
  31. ^ Финские чешуекрылые Cirsium arvense
  32. ^ Экология Комманстера: Cirsium arvense Архивировано 26 августа 2007 г. на Wayback Machine
  33. ^ Экологическая флора Британских островов: насекомые-фитофаги Cirsium arvense
  34. ^ Laroche, A.; DeClerck-Floate, RA; LeSage, L.; Floate, KD; Demeke, T. (1996-06-01). "Являются ли Altica carduorum и Altica cirsicola (Coleoptera: Chrysomelidae) разными видами? Последствия выпуска A. cirsicola для биологического контроля канадского чертополоха в Канаде". Biological Control . 6 (3): 306–314. Bibcode : 1996BiolC...6..306L. doi : 10.1006/bcon.1996.0039. ISSN  1049-9644.
  35. ^ El-Sayed, AM; Byers, JA; Manning, LM; Jürgens, A.; Mitchell, VJ; Suckling, DM (июнь 2008 г.). «Цветочный запах канадского чертополоха и его потенциал в качестве универсального аттрактанта насекомых». Journal of Economic Entomology . 101 (3): 720–727. doi : 10.1603/0022-0493(2008)101[720:FSOCTA]2.0.CO;2 . ISSN  0022-0493. PMID  18613571. S2CID  14419740.
  36. ^ Ван дер Коой, CJ; Пен, I.; Стаал, M.; Ставенга, DG; Элзенга, JTM (2015). «Конкуренция за опылителей и внутриобщинное спектральное различие цветов». Биология растений . 18 (1): 56–62. doi :10.1111/plb.12328. PMID  25754608.
  37. ^ DEFRA: Идентификация вредоносных сорняков Архивировано 26.06.2007 на Wayback Machine
  38. ↑ Приказ о семенах сорняков 2005 г. Архивировано 21 марта 2012 г. в Wayback Machine , Canada Gazette, часть I, том 139, № 9.
  39. ^ Зиска, Л. Х. (2003-01-02). «Оценка реакции роста шести инвазивных видов на прошлый, настоящий и будущий уровень углекислого газа в атмосфере». Журнал экспериментальной ботаники . 54 (381): 395–404. doi :10.1093/jxb/erg027. ISSN  0022-0957. PMID  12493868.
  40. ^ "Forages in Rotation" (PDF) . Ассоциация охраны почв Саскачевана. 2016. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-12-02 . Получено 2016-12-01 .
  41. ^ Мур 1975, Мо 1976
  42. ^ Лалонд
  43. ^ Оперативное полевое руководство по распространению и внедрению биоагента Larinus Planus (PDF) . Провинция Британская Колумбия, Министерство лесного хозяйства. Май 2001 г. Архивировано из оригинала (PDF) 13.11.2018 г. Получено 30.01.2019 г.
  44. ^ "Larinus planus". Министерство лесного хозяйства, земель и природных ресурсов . Провинция Британская Колумбия, Министерство лесного хозяйства. 17 мая 2007 г. Архивировано из оригинала 30 января 2019 г. Получено 30 января 2019 г.
  45. ^ Louda, Svaa M.; O'Brien, Charles W. (июнь 2002 г.). «Неожиданные экологические эффекты распространения экзотического долгоносика Larinus planus (F.) для биологического контроля канадского чертополоха» (PDF) . Conservation Biology . 16 (3): 717–727. Bibcode :2002ConBi..16..717L. doi :10.1046/j.1523-1739.2002.00541.x. S2CID  2367835.[ постоянная мертвая ссылка ]
  46. ^ Тернер и др. 1980.
  47. ^ RC French, AR Lightfield: Индукция системной ацеальной инфекции в канадском чертополохе (Cirsium arvense) телиоспорами Puccinia punctiformis. В: Фитопатология. Группа 80, № 8, 1990, С. 872–877, DOI:10.1094/Phyto-80-872
  48. ^ Бернер, Д.К. и др. (2013) Успешное установление эпифитотий Puccinia punctiformis для биологического контроля Cirsium arvense. Biological Control 67:350-360.
  49. ^ Бернер, Д.К. и др. (2015) Бессимптомное системное заболевание канадского чертополоха (Cirsium arvense), вызванное Puccinia punctiformis, и изменения плотности побегов после инокуляции. Biological Control 86:28-35.
  50. ^ Администратор. "Испытания гербицидов на люцерне осенью 2011/12 г. для борьбы с канадским чертополохом". www.forageseed.net . Архивировано из оригинала 2016-12-02 . Получено 2016-12-01 .
  51. ^ Растения будущего: Cirsium arvense
  52. ^ "Ботаник". Архивировано из оригинала 2017-04-27 . Получено 2015-04-18 .
  53. ^ "Culture Keepers: Blowgun". YouTube . 2013-04-12. Архивировано из оригинала 2021-12-21 . Получено 2017-08-25 .

Внешние ссылки