stringtranslate.com

Цирсиум полевой

Цирсиум полевой — многолетний вид цветкового растения семейства Астровые , произрастающий по всей Европе , Западной Азии , Северной Африке и широко интродуцированный в других местах. [2] [3] [4] [5] Стандартное английское название в его родной местности — чертополох ползучий . [6] Он также широко известен как канадский чертополох и полевой чертополох . [7] [8]

Растение полезно для опылителей, которым нужен нектар. Согласно исследованию 2016 года, проведенному в Великобритании, он также был ведущим производителем сахара-нектара, заняв второе место в рейтинге 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: чертополох канадский , чертополох адский , чертополох калифорнийский , [10] чертополох кукурузный , чертополох проклятый , чертополох полевой , чертополох зеленый , чертополох твердый , многолетний. чертополох , чертополох колючий , чертополох щетинистый , чертополох мелкоцветковый , чертополох , иголки-жала . 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 чертополох ползучий

Cirsium arvense — растение , связывающее углерод C3 . [12] Растения C3 возникли во времена мезозоя и палеозоя и, как правило, процветают в районах, где интенсивность солнечного света умеренная, температура умеренная и много грунтовых вод. Растения C 3 теряют 97% воды, поглощенной корнями, на транспирацию. [13]

Чертополох ползучий — травянистое многолетнее растение, вырастающее до 150 см, образующее обширные клоновые колонии из утолщенных корней, дающих в течение вегетационного периода многочисленные прямостоячие побеги. [14] Это рудеральный вид . [15]

Учитывая свою адаптивную природу, цирсиум полевой является одним из самых агрессивных сорняков в мире. Благодаря сравнению своих генетических проявлений растение развивается по-разному в зависимости от того, где оно прижилось. Различия можно увидеть в их защите, опосредованной R-белком, чувствительности к абиотическим стрессам и срокам развития. [16]

Таксономия

Cirsium arvense относится к подтрибе Carduinae, трибе Cardueae семейства Asteraceae. В отличие от других видов того же рода, он раздельнополый , хотя мужские растения иногда дают обоеполые цветки. [17] Он также отличается от других местных североамериканских видов наличием больших корней и множества маленьких цветочных головок на разветвленном стебле. [18]

Подземная сеть

Его подземная структура состоит из четырех типов: 1) длинных толстых горизонтальных корней, 2) длинных толстых вертикальных корней, 3) коротких тонких побегов и 4) вертикальных подземных стеблей. [19] Хотя в некоторой литературе утверждается, чертополох ползучий не образует корневищ. [20] Корневые почки образуются случайно на утолщенных корнях чертополоха ползучего и дают начало новым побегам. Побеги также могут образовываться из боковых почек на подземной части обычных побегов, особенно если побеги срезаются при скашивании или закапываются в землю сегменты стебля. [20]

Побеги и листья

Стебли 30–150 см высотой, тонкие, зеленые, свободно ветвящиеся, [20] гладкие и голые (без трихом и сизоватости ), большей частью без колючих крыльев. Листья на стебле очередные , у основания сидячие и сжимающиеся, или коротко ниспадающие . Листья очень колючие, лопастные, длиной до 15–20 см и шириной 2–3 см (меньше в верхней части цветоноса).

Аромат цветочной головы

Луговой коричневый цвет на ползучем чертополохе

Каждый вид растений имеет уникальный цветочный аромат. [21] Аромат, который испускает C. arvense , привлекает как опылителей, так и цветочноядных растений, содержащий соединения, которые привлекают каждого соответственно. Показано, что неместные медоносные пчелы имеют самый высокий уровень посещаемости после других видов пчел родов Halictus и Lasioglossum . Также часто можно увидеть мух-журчалок, опыляющих цветочные головки этого растения. [22] Также часто можно увидеть цветоядных животных, таких как жуки и кузнечики. Соединения, содержащиеся в аромате, возможно, не в самом большом количестве, но они очень привлекательны. P-анисальдегид содержится менее чем в 1%, но он привлекает опылителей, таких как медоносные пчелы. [23] Считается, что это результат аддитивного и синергетического эффекта смеси, увеличивающего привлекательность растения. Видно, что после опыления выделение аромата у C.arvense уменьшается . Это регулируется с помощью механизма регулирующей обратной связи в зависимости от статуса опыления растения. Этот механизм наблюдался только у пестичных растений двудомного C. arvense . С возрастом выделение аромата увеличивается. [24]

Аромат содержит несколько соединений, привлекающих различных насекомых. Глядя на некоторые виды бабочек, можно увидеть, что смесь ароматов очень привлекательна для них, поскольку чувствительна к их усикам. Высокая антеннальная реакция наблюдается вследствие воздействия фенилацетальдегида, а также терпенов (оксоизофороноксида, оксоизофорона и дигидрооксоизофорона), содержащихся в смеси. Это наблюдалось как у натуральных растений, испускающих аромат, так и у искусственных растений. [25] Считается, что общее возбуждение можно стимулировать воздействием одного соединения, тогда как накопленное воздействие всех соединений влияет на пищевое поведение бабочек. [21]

Цветы и семена

Соцветие сложное цимовое , диаметром 10–22 мм (0,39–0,87 дюйма), розово-фиолетовое, со всеми цветками одинаковой формы (без деления на дисковые и лучевые цветки). Цветки обычно раздельнополые , но не всегда: у некоторых растений цветки-гермафродиты. [20] Семена имеют длину 4–5 мм и имеют перистый хохолок , который способствует распространению ветром. [26] [27] [28] На ветке бывает от одной до 5 цветочных головок, при этом растения в очень благоприятных условиях дают до 100 головок на побег. [14] Каждая головка содержит в среднем 100 цветочков. Среднее количество семян на одно растение оценивается в 1530. Больше семян образуется, когда мужские и женские растения расположены ближе друг к другу, поскольку цветы в основном опыляются насекомыми. [14] Растение может зацвести из семян через год, а затем полученные семена могут появиться в следующем году. [29]

Разновидности

Вариативность признаков листьев (фактура, окраска, сегментация, колючесть) является основой определения сортов чертополоха ползучего. [14] Согласно Флоре Северо-Западной Европы [26] эти две разновидности :

В «Биологии канадских сорняков: Cirsium arvense» [14] перечислены четыре разновидности :

Экология

Европейский щегол ( Carduelis carduelis ), питающийся семенами

Семена — важный корм для щегла и коноплянки и в меньшей степени для других вьюрков . [30] Листва ползучего чертополоха используется в качестве пищи более чем 20 видами чешуекрылых , в том числе нарисованной бабочкой- бабочкой и въевшейся молью , а также несколькими видами тли . [31] [32] [33] Вид C. arvense также считается источником пищи для видов жуков Altica cirsicola . [34]

Цветки посещают самые разные насекомые, такие как пчелы, мотыльки, осы и жуки [35] (синдром генерализованного опыления ). [36]

Статус сорняка

Этот вид широко считается сорняком даже там, где он является аборигенным, например, в Соединенном Королевстве он признан «вредным сорняком» в соответствии с Законом о сорняках 1959 года . [37] Это также серьезный инвазивный вид во многих других регионах, куда он был завезен, обычно случайно в качестве загрязнителя семян зерновых культур. В нескольких странах его называют ядовитым сорняком ; например , Австралия , Бразилия , Канада , Ирландия , Новая Зеландия и США . Многие страны регулируют это растение или его части (например, семена) как загрязнители других импортируемых продуктов, таких как зерно для потребления или семена для размножения. В Канаде C. arvense классифицируется как основной вредный сорняк в Приказе о семенах сорняков 2005 года, который применяется к Положениям Канады о семенах. [38]

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

Контроль

Органический

Методы борьбы включают обрезку 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 кормов, таких как люцерна, может помочь контролировать этот вид как сорняк, часто срезая люцерну, чтобы добавить питательные вещества в почву. Сорняки также подрезаются, и им труднее восстанавливаться, что снижает плотность побегов. [40]

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

Долгоносик Larinus planus также питается чертополохом и используется в качестве средства борьбы с ним в Канаде. [43] Одна личинка этого вида может съесть до 95% семян в отдельном цветочном бутоне. [44] Однако использование этого долгоносика оказало разрушительное воздействие и на другие виды чертополоха, включая некоторые, находящиеся под угрозой исчезновения. [45] Поэтому он может быть нежелательным агентом контроля. Неясно, продолжает ли правительство использовать этого долгоносика для борьбы с канадским чертополохом или нет.

Вид ржавчины Puccinia obtegens показал некоторые перспективы для борьбы с канадским чертополохом, но для того, чтобы он был эффективным, его необходимо использовать в сочетании с другими мерами борьбы. [46] Также Puccinia punctiformis используется в Северной Америке и Новой Зеландии для биологической борьбы. [47] В 2013 году в четырех странах на трех континентах регулярно и легко можно было установить эпидемии системных заболеваний, вызванных этим ржавчинным грибом. [48] ​​Процедура создания этого агента контроля включает три простых шага и представляет собой долгосрочное устойчивое решение для борьбы, бесплатное и не использующее гербициды. Растения, системно пораженные ржавчиной, постепенно, но верно погибают. По оценкам, снижение плотности чертополоха в 10 участках в США, Греции и России составило в среднем 43%, 64% и 81% через 18, 30 и 42 месяца соответственно после однократного применения спор гриба. . [49]

Электронно-сканирующая микрофотография Aceria anthocoptes.

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

Химическая

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

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

Использование

Как и другие виды Cirsium , корни съедобны, хотя используются редко, не в последнюю очередь из-за их склонности вызывать у некоторых людей метеоризм . Стержневой корень считается самой питательной частью. [ нужна цитация ] Листья также съедобны, хотя из-за шипов приготовление пищи становится слишком утомительным, чтобы оно того стоило. Однако стебли также съедобны, и их легче уничтожить. [51] Винокурня Bruichladdich на острове Айлей называет ползучий чертополох одним из 22 растительных кормов, используемых в их джине The Botanist. [52]

Пернатый хохолок также используется чероки для метания дротиков из духового пистолета. [53]

Рекомендации

  1. ^ Список растений Cirsium arvense (L.) Scop.
  2. ^ Ходжсон, Джесси М. (1968). Природа, экология и борьба с канадским чертополохом. Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. п. 1.
  3. ^ Объединенный комитет по охране природы: Cirsium arvense. Архивировано 11 августа 2009 г. в 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 Великобритании и Ирландии. Архивировано 8 августа 2007 г. в Wayback Machine.
  7. ^ Флора Северной Америки, Канады или ползучий или полевой чертополох, Chardon du Canada ou des champs, cirse des champs, Cirsium arvense (Linnaeus) Scopoli
  8. ^ «Программа по борьбе с вредными сорняками Министерства сельского хозяйства Небраски» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 января 2022 г. Проверено 8 мая 2016 г.
  9. ^ Хикс, DM; Уврар, П; Бэлдок, KCR (2016). «Пища для опылителей: количественная оценка ресурсов нектара и пыльцы городских цветочных лугов». ПЛОС ОДИН . 11 (6): e0158117. Бибкод : 2016PLoSO..1158117H. дои : 10.1371/journal.pone.0158117 . ПМК 4920406 . ПМИД  27341588. 
  10. ↑ Калифорнийский чертополох (Cirsium arvense), Landcare Research, Новая Зеландия. Архивировано 23 мая 2010 г., в Wayback Machine.
  11. ^ Инвазивные и проблемные растения США: Cirsium arvense. Архивировано 5 июля 2008 г. в Wayback Machine.
  12. ^ ab Сорняки и борьба с сорняками на пахотных землях: экологический подход Сигурд Хоканссон Серия публикаций CABI, 2003, ISBN 0-85199-651-5 
  13. ^ Рэйвен, JA; Эдвардс, Д. (2001). «Корни: эволюционное происхождение и биогеохимическое значение». Журнал экспериментальной ботаники . 52 (90001): 381–401. doi : 10.1093/jexbot/52.suppl_1.381 . ПМИД  11326045.
  14. ^ abcde МУР, Р.Дж. (1975-10-01). «БИОЛОГИЯ КАНАДСКИХ СОРНЯКОВ: 13. Cirsium arvense (L.) Scop». Канадский журнал науки о растениях . 55 (4): 1033–1048. дои : 10.4141/cjps75-163. ISSN  0008-4220.
  15. ^ стр80 [ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Гуггисберг, Алессия; Лай, Чжао; Хуан, Цзе; Ризеберг, Лорен Х. (2013). «Расхождение в транскриптоме между интродуцированной и местной популяциями канадского чертополоха, Cirsium arvense». Новый фитолог . 199 (2): 595–608. дои : 10.1111/nph.12258 . ПМИД  23586922.
  17. ^ Ллойд, генеральный директор; Майалл, Эй Джей (1976). «Половой диморфизм у Cirsium arvense (L.) Scop». Анналы ботаники . 40 : 115–123. doi : 10.1093/oxfordjournals.aob.a085102.
  18. ^ "Канадский чертополох" . Проверено 1 мая 2022 г.
  19. ^ Хамдун, AM (1 сентября 1970 г.). «Анатомия подземных структур Cirsium arvense (L.) Scop». Исследования сорняков . 10 (3): 284–287. 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 . Проверено 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. дои : 10.1007/s000490300001. ISSN  0937-7409. S2CID  22444773.
  22. ^ Тайс, Нина Эйлин. Нацеливание на опылителей и уклонение от травоядных животных: испускание цветочного аромата у двух видов Cirsium . ОСЛК  57595495.
  23. ^ Тайс, Нина (май 2006 г.). «Аромат канадского чертополоха (Cirsium arvense) привлекает как цветочных травоядных, так и опылителей». Журнал химической экологии . 32 (5): 917–927. doi : 10.1007/s10886-006-9051-x. ISSN  0098-0331. PMID  16739013. S2CID  21222911.
  24. ^ Тайс, Нина; Рагузо, Роберт А. (25 октября 2005 г.). «Влияние опыления на цветочный аромат чертополоха». Журнал химической экологии . 31 (11): 2581–2600. дои : 10.1007/s10886-005-7615-9. ISSN  0098-0331. PMID  16273430. S2CID  5722787.
  25. ^ Тайс, Нина; Рагузо, Роберт А. (ноябрь 2005 г.). «Влияние опыления на цветочный аромат чертополоха». Журнал химической экологии . 31 (11): 2581–2600. дои : 10.1007/s10886-005-7615-9. ISSN  0098-0331. PMID  16273430. S2CID  5722787.
  26. ^ ab Флора Северо-Западной Европы: Cirsium arvense. Архивировано 5 июля 2008 г. в Wayback Machine.
  27. ^ Блейми, М. и Грей-Уилсон, К. (1989). Флора Британии и Северной Европы . ISBN 0-340-40170-2 
  28. ^ Кей, QON (1985). Гермафродиты и субгермафродиты у считающегося двудомным растения Cirsium arvense (L.) Scop. Новый Фитол. 100: 457-472. Доступно онлайн (файл в формате PDF).
  29. ^ ab «Самый засоренный в Америке: канадский чертополох».
  30. ^ Крамп, С., и Перринс, CM (1994). Птицы Западной Палеарктики. Том. VIII: От ворон до зябликов . Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
  31. ^ Финские чешуекрылые Cirsium arvense
  32. ^ Экология Комманстера: Cirsium arvense. Архивировано 26 августа 2007 г. в Wayback Machine.
  33. ^ Экологическая флора Британских островов: насекомые-фитофаги Cirsium arvense
  34. ^ Ларош, А.; ДеКлерк-Флоат, РА; Лесаж, Л.; Флоат, К.Д.; Демеке, Т. (1 июня 1996 г.). «Различны ли виды Altica carduorum и Altica cirsicola (Coleoptera: Chrysomelidae)? Последствия выпуска A. cirsicola для биоконтроля канадского чертополоха в Канаде». Биологический контроль . 6 (3): 306–314. дои : 10.1006/bcon.1996.0039. ISSN  1049-9644.
  35. ^ Эль-Сайед, AM; Байерс, Дж.А.; Мэннинг, LM; Юргенс, А.; Митчелл, виджей; Суклинг, DM (июнь 2008 г.). «Цветочный аромат канадского чертополоха и его потенциал в качестве универсального аттрактанта насекомых». Журнал экономической энтомологии . 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, И.; Стаал, М.; Ставенга, генеральный директор; Эльзенга, JTM (2015). «Конкуренция за опылителей и внутриобщинное спектральное несходство цветов». Биология растений . 18 (1): 56–62. дои : 10.1111/plb.12328. ПМИД  25754608.
  37. ^ DEFRA: Идентификация вредных сорняков. Архивировано 26 июня 2007 г. в Wayback Machine.
  38. ^ Приказ о семенах сорняков, 2005 г. Архивировано 21 марта 2012 г. в Wayback Machine , Canada Gazette, часть I, Vol. 139, № 9
  39. ^ Зиска, Л.Х. (2 января 2003 г.). «Оценка реакции роста шести инвазивных видов на прошлый, настоящий и будущий атмосферный углекислый газ». Журнал экспериментальной ботаники . 54 (381): 395–404. дои : 10.1093/jxb/erg027. ISSN  0022-0957.
  40. ^ «Корма в ротации» (PDF) . Ассоциация охраны почв Саскачевана. 2016. Архивировано из оригинала (PDF) 2 декабря 2016 г. Проверено 1 декабря 2016 г.
  41. ^ Мур 1975, Мо 1976
  42. ^ Лалонд
  43. ^ Оперативное полевое руководство по распространению и созданию биоагента Larinus Planus (PDF) . Провинция Британская Колумбия, Министерство лесов. Май 2001 г. Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2018 г. Проверено 30 января 2019 г.
  44. ^ "Ларинус планус". Министерство лесов, земель и природных ресурсов . Провинция Британская Колумбия, Министерство лесов. 17 мая 2007 г. Архивировано из оригинала 30 января 2019 г. . Проверено 30 января 2019 г.
  45. ^ Лоуда, Сваа М.; О'Брайен, Чарльз В. (июнь 2002 г.). «Неожиданные экологические последствия распространения экзотического долгоносика Larinus planus (F.) для биологической борьбы с канадским чертополохом» (PDF) . Биология сохранения . 16 (3): 717–727. дои : 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 кишечной инфекции у канадского чертополоха (Cirsium arvense) телиоспорами Puccinia punctiformis. В кн.: Фитопатология. Группа 80, №. 8, 1990, с. 872–877, DOI:10.1094/Фито-80-872.
  48. ^ Бернер, Д.К. и др. (2013)Успешное создание эпифитотических средств Puccinia punctiformis для биологической борьбы с Cirsium arvense. Биологический контроль 67:350-360.
  49. ^ Бернер, Д.К. и др. (2015)Бессимптомное системное заболевание расторопши канадской (Cirsium arvense), вызванное Puccinia punctiformis, и изменения плотности побегов после инокуляции. Биологический контроль 86:28-35.
  50. ^ Администратор. «Осенние испытания гербицида люцерны 2011/12 года для борьбы с канадским чертополохом». www.forageseed.net . Архивировано из оригинала 2 декабря 2016 г. Проверено 1 декабря 2016 г.
  51. ^ Растения будущего: Cirsium arvense
  52. ^ "Ботаник". Архивировано из оригинала 27 апреля 2017 г. Проверено 18 апреля 2015 г.
  53. ^ "Хранители культуры: духовая трубка" . YouTube . 12 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. Проверено 25 августа 2017 г.

Внешние ссылки