Determination of the growth and herbicide sensitivity of some invasive plants under different carbon dioxide, temperature and nitrogen conditions

Abstract

Küresel iklim değişimlerinin bitkileri içeren küresel ekosistemleri etkilemesi beklenmektedir. İstilacı bitkiler; bitkiler, çevre, insan ve hayvan sağlığı için ciddi tehdit oluşturmaktadır. Küresel iklim değişiklikleri istilacı yabancı ot türlerinin büyümesini, çoğalmasını ve mücadelesini etkileyebilir. Bu nedenle, bu çalışmalar günümüz iklim değişimlerinin istilacı türlerin büyümesi, kontrolü ve nitrojen alınımındaki etkisinin araştırılması için yapılmıştır. İki yıllık bu sera denemelerinde, dört istilacı yabancı ot türlerinin biyokütle, büyüme, kontrol ve yaprak dokusu nitrojen konsantrasyonu üzerinde sıcaklığın, karbondioksit (CO2), nitrojen ve herbisit uygulamalarının etkisini çalıştık. Yüksek CO2 konsantrasyonu, yüksek CO2 konsantrasyonu+yüksek sıcaklık Bromus tectorum L., Hordeum murinum L., ve Lactuca serriola L., yabancı otlarının büyüme ve biyokütle parametrelerini arttırken, Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. diğer yabancı otlarla karşılaştırıldığında iklim değişikliklerine farklı tepki vermiştir. Genel olarak, yüksek sıcaklığın çalışmalarımızdaki tüm yabancı ot türlerinde negatif veya nötr etkisi olmuştur. Dar yapraklı yabancı otların tersine, geniş yapraklı yabancı otlar çoğunlukla nitrojen uygulamasına pozitif tepki göstermiştir. İklim koşullarının herbisit (glyphosate) aktivitesi üzerinde bir etkisi olmamıştır. Bu araştırma çalışması, denemede yüksek CO2 konsantrasyonunun, istilacı yabancı otların çoğunun büyümesini geliştirmesiyle sonuçlanmıştır. Herbisit uygulaması hem CO2 hemde sıcaklık seviyelerinin altında, eşit ve etkili yabancı ot kontrolü sağlarken azotlu gübreleme, farklı iklim koşulları altında, istilacı yabancı otların az sayıda büyüme parametresini arttırmıştır.

Global climate changes are supposed to impact the global ecosystems including those of plants. Invasive plants present a serious threat to plants, environment and, human and animal health. The global climate changes may impact the growth, invasion and management of invasive weed species. Hence, these studies were conducted to investigate the impact of recent climate changes on growth, control and nitrogen uptake of invasive species. In these two-years glasshouse experiments, we studied the effects of temperature, carbon dioxide (CO2), nitrogen and herbicide application on biomass, growth, control and leaf tissue nitrogen concentration of four invasive weed species. High CO2-concentration, high CO2-concentration+high temperature improved the biomass and growth parameters of weeds including Bromus tectorum L., Hordeum murinum L., and Lactuca serriola L., while Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. responded differently to climatic conditions compared with the other weeds. In general, high temperature had a negative or neutral effect on all the weed species in our studies. Nitrogen application had little effects on grasses while the broadleaved weeds mostly had a positive response to nitrogen application. Climatic conditions had no effect on activity of herbicide (glyphosate). This research work conclude that high-CO2 concentration improved the growth of most of the invasive weeds in the experiment while elevated temperature mostly had negative or neutral effect on invasive weeds. Herbicide application provided equal and effective weed control under either of the CO2 or temperature levels while N fertilization had improved very few growth parameters of invasive weeds under different climatic conditions.