Цирсиум арвенс - Cirsium arvense

«Проклятый чертополох» перенаправляется сюда. О лекарственном растении см. Кник.

Цирсиум арвенс
Cirsium arvense with Bees Ричард Барц.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Clade:Астериды
Заказ:Asterales
Семья:Сложноцветные
Род:Цирсиум
Разновидность:
C. arvense
Биномиальное имя
Цирсиум арвенс
Синонимы[1]

Цирсиум арвенс это многолетний вид цветущее растение в семье Сложноцветные, родной повсюду Европа и западный Азия, Северная Африка и широко представил в другом месте.[2][3][4][5] Стандартное английское имя в его родной местности - ползучий чертополох.[6] Он также широко известен как Чертополох канадский и полевой чертополох.[7][8]

Растение полезно для опылителей, которые полагаются на нектар. В исследовании, проведенном в Великобритании в 2016 году, он также занял первое место по производству нектарного сахара, заняв второе место из-за производства на единицу цветков (2609 +/- 239 мкг).[9]

Альтернативные названия

Ряд других имен используется в других областях или использовался в прошлом, в том числе: Канадский чертополох, салат из чертополоха, Калифорнийский чертополох,[10] кукурузный чертополох, проклятый чертополох, полевой чертополох, зеленый чертополох, чертополох, многолетний чертополох, колючий чертополох, мелкоцветковый чертополох, Чертополох и иглы. Канадский и канадский чертополох широко используются в Соединенных Штатах, несмотря на вводящее в заблуждение обозначение (он не канадского происхождения).[11]

Описание

Цветущий чертополох ползучий

Цирсиум арвенс это Фиксация углерода C3 растение.[12] Растения C3 возникли во время Мезозойский и Палеозой эры и, как правило, процветают в районах с умеренной интенсивностью солнечного света, умеренными температурами и обильными грунтовыми водами. C3 97% воды, поступающей через корни, растения теряют на транспирацию.[13]

Чертополох ползучий - это травянистый многолетнее растение вырастает до 150 см, образуя обширные клональные колонии из утолщенных корней, которые в течение вегетационного периода дают многочисленные прямостоячие побеги.[14] Это рудеральные виды.[15]

GI даже его адаптивный характер, Цирсиум арвенс является одним из самых агрессивных сорняков в мире. Путем сравнения его генетических проявлений, растение эволюционирует по-разному в зависимости от того, где оно прижилось. Различия можно увидеть в их опосредованной R-белком защите, чувствительности к абиотическим стрессам и сроках развития.[1]

Таксономия

Чертополох канадский является частью Цирсиум род, в подтрибе Carduinae, trube Cardueae и семействе Astreracae. Он отличается от других видов того же рода раздельнополыми цветками. Он также отличается от других коренных североамериканских видов своими большими корнями и множеством маленьких цветочных головок на разветвленной корень

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.[16] Хотя в некоторой литературе утверждается, что чертополох ползучий не образует корневищ.[17] Форма корневых почек случайно на утолщенных корнях расторопши ползучей и дают начало новым побегам. Побеги также могут возникать из боковых почек на подземной части обычных побегов, особенно если побеги срезаны во время кошения или когда сегменты стебля заглублены.[17]

Побеги и листья

Стебли 30–150 см, тонкие, зеленые, свободно ветвящиеся,[17] гладкий и голый (не имея трихомы или же серость ), большей частью без колючих крыльев. Листья чередовать на стебле их основанием сидячие и сжимающиеся или коротко нисходящий. В листья очень колючие, лопастные, до 15–20 см в длину и 2–3 см в ширину (мельче в верхней части стебля).

Аромат цветочной головки

Каждый вид растений имеет уникальную цветочную ароматную композицию.[18] аромат, который излучает C. arvense, привлекает как опылителей, так и цветоядных, содержащих соединения, которые привлекают соответственно каждого из них. Показано, что у неместных медоносных пчел самая высокая посещаемость после других видов пчел, таких как halictus и lasioglossum. Часто можно увидеть парящих мух, которые опыляют цветочные головки этого растения.[19] Также часто встречаются флороядные животные, такие как жуки и кузнечики. Компоненты, входящие в состав аромата, могут быть не в большом количестве, но они очень привлекательны. Пара-анисальдегид содержится менее чем в 1%, но он привлекает опылителей, таких как медоносные пчелы.[20] Считается, что это результат аддитивных и синергетических эффектов смеси, увеличивающих привлекательность растения. Видно, что после опыления у C.arvense испускание аромата уменьшается. Это регулируется механизмом регулирующей обратной связи в зависимости от статуса опыления растения. Этот механизм наблюдается только у пестичных растений двудомной C. arvense. С возрастом выделение запаха увеличивается.[21]

Аромат содержит несколько соединений, привлекающих разнообразных насекомых. Глядя на некоторые виды бабочек, можно увидеть, что ароматическая смесь очень привлекательна для них, поскольку они чувствительны к их антеннам. Высокая антенная реакция наблюдается как следствие фенилацетальдегида, а также терпенов (оксоизофоронеоксида, оксоизофорона и дигидрооксоизофорона), содержащихся в смеси. Это было замечено как в естественных растениях, излучающих аромат, так и в синтетических.[22] Считается, что общее возбуждение можно стимулировать воздействием одного соединения, тогда как накопленное воздействие всех соединений влияет на поведение бабочек в поисках пищи.[18]

Цветы и семена

В соцветие сложный кисть 10–22 мм (0,39–0,87 дюйма) в диаметре, розово-пурпурный, со всеми цветками аналогичной формы (без разделения на дисковые и лучевые). Цветы обычно раздельнополый, но не всегда так, с некоторыми растениями, имеющими цветы гермафродитов.[17] В семена длиной 4–5 мм, с перистым пушок который помогает рассеивать ветер.[23][24][25] На ветке бывает от 1 до 5 цветочных головок, при этом растения в очень благоприятных условиях дают до 100 головок на побеге.[14] Каждая головка содержит в среднем 100 цветков. Средний урожай семян на одно растение оценивается в 1530. Больше семян производится, когда мужские и женские растения находятся ближе друг к другу, поскольку цветы в основном опыляются насекомыми.[14] Растение может зацвести из семян через год, после чего полученные семена могут появиться в следующем году.[2]

  • Папп из Цирсиум арвенс

  • Чертополох ползучий с "кукушка "

Разновидности

Различия в признаках листьев (текстура, окраска, сегментация, колючие) являются основой для определения разновидностей чертополоха ползучего.[14] По мнению Флоры Северо-Западной Европы[23] два разновидности находятся:

  • Цирсиум арвенс var. Arvense. Большая часть Европы. Листья снизу голые или тонко опушенные.
  • Цирсиум арвенс var. инкан (Фиш.) Ледеб. Южная Европа. Листья снизу густо опушенные.

Биология канадских сорняков: Цирсиум арвенс[14] список четыре разновидности:

  • Цирсиум арвенс var. веститум (Вимм. & Схватить). Листья внизу серо-войлочные.
  • Цирсиум арвенс var. интегрифолиум (Вимм. & Схватить). Листья целиком или целиком верхние листья, а нижний стебель отходит неглубоко и равномерно перистый или волнистый.
  • Цирсиум арвенс var. Arvense. Листья от мелкого до глубокого перистый, часто асимметричный.
  • Цирсиум арвенс var. ужас (Вимм и Граб). Листья толстые, подкожные, поверхность волнистая, краевые колючки длинные и толстые.

Экология

Европейский щегол (Carduelis carduelis) питаясь семенами

Семена - важная пища для щегол и Linnet, и в меньшей степени для других зяблики.[26] Листва чертополоха ползучая используется в пищу более чем 20 видами Чешуекрылые, в том числе нарисованная дама бабочка и закрепленный моль, и несколько видов тля.[27][28][29]

Цветы посещают самые разные насекомые, такие как пчелы, моль, осы и жуки.[30] (обобщенный синдром опыления ).[31]

Статус как сорняк

Этот вид широко считается сорняк даже там, где он является родным, например, в Соединенном Королевстве в соответствии с Закон о сорняках 1959 года.[32] Это тоже серьезный инвазивные виды во многих других регионах, куда он был занесен, обычно случайно в качестве загрязнителя в каша семена сельскохозяйственных культур. Это цитируется как ядовитый сорняк в нескольких странах; Например Австралия, Бразилия, Канада, Ирландия, Новая Зеландия, а Соединенные Штаты. Многие страны регулируют это растение или его части (т.е. семена) как загрязняющее вещество для других импортируемых продуктов, таких как зерно для потребления или семена для размножения. В Канаде, C. arvense классифицируется как семена основных ядовитых сорняков в Законе о семенах сорняков 2005 года, который применяется к Правилам Канады по семенам.[33]

Контроль

Органический

Методы борьбы включают обрезку при выдвижении цветочного стебля до раскрытия цветочных бутонов, чтобы предотвратить распространение семян. Повторные обрезки на одной и той же стадии роста в течение нескольких лет могут «изнашивать» растение.

Выращивание кормов, таких как люцерна, может помочь контролировать этот вид как сорняк за счет частой обрезки люцерны, чтобы добавить в почву питательные вещества, сорняки также срезаются, и им труднее восстанавливать себя, что снижает плотность побегов.[34]

Ореллия руфикауда питается чертополохом канадским и считается наиболее эффективным средством биологической борьбы с этим растением.[35] Его личинки паразитируют на семенных головках, питаясь исключительно плодородными семенными головками.[36]

Долгоносик Ларин плоский также питается чертополохом и использовался в качестве средства борьбы с ним в Канаде.[37] Одна личинка вида может съесть до 95% семян в конкретной бутоне.[38] Однако использование этого долгоносика оказало разрушительное воздействие и на другие виды чертополоха, в том числе и на некоторые, находящиеся под угрозой исчезновения.[39] Следовательно, он может быть нежелательным средством контроля. Неясно, продолжает ли правительство использовать этого долгоносика для борьбы с чертополохом Канады или нет.

Виды ржавчины Puccinia obtegens показал некоторые перспективы в борьбе с чертополохом канадским, но для обеспечения эффективности его необходимо использовать в сочетании с другими мерами контроля.[40] Также Puccinia punctiformis используется в Северной Америке и Новой Зеландии для биологической борьбы.[41] В 2013 году в четырех странах на трех континентах эпидемии системных заболеваний, вызываемых этим ржавчинным грибком, можно было легко и просто установить.[42] Процедура создания этого агента контроля включает три простых шага и представляет собой долгосрочное и устойчивое средство борьбы, которое является бесплатным и не содержит гербицидов. Системно пораженные ржавчиной растения постепенно, но верно погибают. По оценкам, снижение плотности расторопши на 10 участках в США, Греции и России в среднем составило 43%, 64% и 81% к 18, 30 и 42 месяцам, соответственно, после однократного применения спор гриба. .[43]

Электронно-сканирующая микрография Aceria anthocoptes

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

Химическая

Применение гербицидов: гербициды, в которых преобладают феноксисоединения (особенно МПООПТ ) вызвала резкое сокращение заражения чертополохом в Швеции в 1950-х годах.[12] МПООПТ и клопиралид одобрены в некоторых регионах. Глифосат - это неселективный гербицид, который можно использовать, когда растение выросло на несколько дюймов в высоту, где гербицид может абсорбироваться поверхностью листьев.[3]

Весной 2012 года были проведены оценки толерантности сельскохозяйственных культур и борьбы с сорняками, и было обнаружено, что гербицид Prepass от DOW AgroSciences оказался наиболее эффективным в борьбе с этими видами как проблемой сорняков на полях люцерны.[44]

Использует

Как и другие Цирсиум вида, корни съедобны, хотя используются редко, не в последнюю очередь из-за их способности вызывать метеоризм у некоторых людей. В стержневой корень считается самой питательной частью.[нужна цитата ] Листья также съедобны, хотя колючки делают приготовление пищи слишком утомительным, чтобы иметь смысл. Однако стебли съедобны, и их легче удалить.[45] Винокурня Bruichladdich на Остров Айлей перечисляет ползучий чертополох как один из 22 ботанических кормов, используемых в их джине, The Botanist.[46]

Пернатый хохолок также используется чероки для оперения дротиков из духового пистолета.[47]

Рекомендации

  1. ^ Список растений Цирсиум арвенс (L.) Scop.
  2. ^ Ходжсон, Джесси М. (1968). Природа, экология и борьба с чертополохом канадским. Служба сельскохозяйственных исследований Департамента сельского хозяйства США. п. 1.
  3. ^ Объединенный комитет по охране природы: Цирсиум арвенс В архиве 2009-08-11 в Wayback Machine
  4. ^ http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=2&taxon_id=200023656 Флора Китая, 丝路 蓟 Си Лу Джи, Цирсиум арвенс (Линней) Скополи]
  5. ^ Altervista Flora Italiana, Cardo dei campi comune, Акер-Крацдистель, Окертистель, Цирсиум арвенс (L.) Scop. включает фотографии и карты распространения
  6. ^ Ботаническое общество Великобритании и Ирландии База данных В архиве 2007-08-08 на Wayback Machine
  7. ^ Флора Северной Америки, Канады или ползучий или полевой чертополох, шардон дю Канады или шамп, Cirse des champs, Цирсиум арвенс (Линней) Скополи
  8. ^ Программа по борьбе с вредными сорняками Министерства сельского хозяйства Небраски
  9. ^ Хикс, DM; Ouvrard, P; Болдок, KCR (2016). «Пища для опылителей: количественная оценка ресурсов нектара и пыльцы городских цветочных лугов». PLOS ONE. 11 (6): e0158117. Bibcode:2016PLoSO..1158117H. Дои:10.1371 / journal.pone.0158117. ЧВК  4920406. PMID  27341588.
  10. ^ Калифорнийский чертополох (Cirsium arvense), Landcare Research, Новая Зеландия В архиве 23 мая 2010 г. Wayback Machine
  11. ^ Инвазивные и проблемные растения США: Цирсиум арвенс В архиве 2008-07-05 на Wayback Machine
  12. ^ а б Борьба с сорняками и сорняками на пахотных землях: экологический подход Сигурд Хоканссон CABI Publishing Series, 2003 г., ISBN  0-85199-651-5
  13. ^ Raven, J.A .; Эдвардс, Д. (2001). «Корни: эволюционное происхождение и биогеохимическое значение». Журнал экспериментальной ботаники. 52 (90001): 381–401. Дои:10.1093 / jexbot / 52.suppl_1.381. PMID  11326045.
  14. ^ а б c d е Мур, Р. Дж. (1975-10-01). «БИОЛОГИЯ КАНАДСКИХ СОРНЯКОВ: 13. Cirsium arvense (L.) Scop». Канадский журнал растениеводства. 55 (4): 1033–1048. Дои:10.4141 / cjps75-163. ISSN  0008-4220.
  15. ^ стр. 80
  16. ^ Хамдун, А. М. (1970-09-01). «Анатомия подземных структур Cirsium arvense (L.) Scop». Исследование сорняков. 10 (3): 284–287. Дои:10.1111 / j.1365-3180.1970.tb00952.x. ISSN  1365-3180.
  17. ^ а б c d Дональд, Уильям (1994). "Биология чертополоха канадского (Cirsium arvense)" (PDF). Наука о сорняках. 6. Получено 2016-07-14.
  18. ^ а б Андерссон, Сюзанна (2003-03-01). «Антеннальные реакции на цветочные ароматы у бабочек Inachis io, Aglais urticae (Nymphalidae) и Gonepteryx rhamni (Pieridae)». Химиоэкология. 13 (1): 13–20. Дои:10.1007 / с000490300001. ISSN  0937-7409. S2CID  22444773.
  19. ^ Тайс, Нина Эйлин. Ориентация на опылителей и уклонение от травоядных: испускание цветочного запаха у двух видов Cirsium. OCLC  57595495.
  20. ^ Тайс, Нина (май 2006 г.). «Аромат канадского чертополоха (Cirsium arvense) привлекает как цветочных травоядных, так и опылителей». Журнал химической экологии. 32 (5): 917–927. Дои:10.1007 / s10886-006-9051-x. ISSN  0098-0331. PMID  16739013. S2CID  21222911.
  21. ^ 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.
  22. ^ 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.
  23. ^ а б Флора Северо-Западной Европы: Цирсиум арвенс В архиве 2008-07-05 на Wayback Machine
  24. ^ Блейми М. и Грей-Уилсон К. (1989). Флора Британии и Северной Европы. ISBN  0-340-40170-2
  25. ^ Кей, К. О. Н. (1985). Гермафродиты и субгермафродиты в предположительно раздельнополом растении, Цирсиум арвенс (L.) Scop. Новый Фитол. 100: 457-472. Имеется в наличии онлайн (файл в формате pdf).
  26. ^ Крэмп С. и Перринс К. М. (1994). Птицы Западной Палеарктики. Vol. VIII: Вороны к зябликам. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
  27. ^ Финские чешуекрылые Цирсиум арвенс
  28. ^ Экология Комманстера: Цирсиум арвенс В архиве 2007-08-26 на Wayback Machine
  29. ^ Экологическая флора Британских островов: Насекомые-фитофаги для Цирсиум арвенс
  30. ^ Эль-Сайед, А. М .; Byers, J. A .; Manning, L.M .; Jürgens, A .; Mitchell, V.J .; Саклинг, Д. М. (июнь 2008 г.). «Цветочный аромат канадского чертополоха и его потенциал в качестве универсального аттрактанта насекомых». Журнал экономической энтомологии. 101 (3): 720–727. Дои:10.1603 / 0022-0493 (2008) 101 [720: FSOCTA] 2.0.CO; 2. ISSN  0022-0493. PMID  18613571.
  31. ^ Van Der Kooi, C.J .; Pen, I .; Стаал, М .; Stavenga, D.G .; Эльзенга, Дж. Т. М. (2015). «Конкуренция за опылители и внутрикоммунальная спектральная непохожесть цветов». Биология растений. 18 (1): 56–62. Дои:10.1111 / plb.12328. PMID  25754608.
  32. ^ ДЕФРА: Выявление вредных сорняков В архиве 2007-06-26 на Wayback Machine
  33. ^ Приказ о семенах сорняков 2005 г. В архиве 2012-03-21 в Wayback Machine, Canada Gazette Часть I, Vol. 139, № 9
  34. ^ «Корма в ротации» (PDF). Саскачеванская ассоциация по сохранению почв. 2016 г.. Получено 2016-12-01.
  35. ^ Мур 1975, Мау 1976
  36. ^ Лалонд
  37. ^ Практическое руководство по размножению и выведению биоагента Larinus Planus (PDF). Провинция Британская Колумбия, Министерство лесов. Май 2001. Архивировано с оригинал (PDF) на 2018-11-13. Получено 2019-01-30.
  38. ^ "Larinus planus". Министерство лесов, земель и эксплуатации природных ресурсов. Провинция Британская Колумбия, Министерство лесов. 17 мая 2007 г. Архивировано с оригинал 30 января 2019 г.. Получено 30 января 2019.
  39. ^ Louda, Svaa M .; 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.[постоянная мертвая ссылка ]
  40. ^ Тернер и др. 1980 г.
  41. ^ Р. К. Френч, А. Р. Лайтфилд: Индукция системной эковой инфекции у канадского чертополоха (Cirsium arvense) телиоспорами Puccinia punctiformis. В: Фитопатология. Band 80, Nr. 8, 1990, с. 872–877, DOI: 10.1094 / Phyto-80-872
  42. ^ Бернер, Д. К. и др. (2013) Успешное установление эпифитотических препаратов Puccinia punctiformis для биологической борьбы с Cirsium arvense. Биологический контроль 67: 350-360.
  43. ^ Бернер, Д. К. и др. (2015) Бессимптомное системное заболевание чертополоха канадского (Cirsium arvense), вызванное Puccinia punctiformis, и изменения плотности побегов после инокуляции. Биологический контроль 86: 28-35.
  44. ^ Администратор. «Испытания осеннего гербицида люцерны 2011/12 для борьбы с чертополохом канадским». www.forageseed.net. Архивировано из оригинал на 2016-12-02. Получено 2016-12-01.
  45. ^ Растения будущего: Цирсиум арвенс
  46. ^ "Ботаник". Архивировано из оригинал на 2017-04-27. Получено 2015-04-18.
  47. ^ «Хранители культуры: духовой пистолет». YouTube. 2013-04-12. Получено 2017-08-25.

внешняя ссылка