Floristic composition and potential invasiveness of alien herbaceous plants in Western Mexico / Composición florística y potencial de invasión de plantas herbáceas exóticas en el occidente de México

Abstract Introduction: Numbers of alien plant species are rising around the globe, but not all of them become invasive. Whereas introductions have been documented for several decades in some regions of the world, knowledge on alien species in Western Mexico is limited. Here, we study roadside vegetation along an elevational gradient, which includes a protected area. Objective: We analysed the floristic composition of herbaceous alien species, their distribution patterns, and their relationship with various environmental factors. A relative importance value index (IVI) identified the most important and, therefore, probably invasive taxa. Methods: During 2017 and 2018, roadside vegetation was documented with 4-6 transects every 300 altitudinal meters, from 0 to 2 100 m, for a total of 37 transects. Each transect consisted of five 1 m² plots. All herbaceous species were registered and alien taxa identified. A cluster analysis distinguished grouping of species based on elevation. The potentially invasive species were identified by their IVI, based on the sum of relative frequency and density values. The influence of environmental variables was analysed with a canonical correspondence analysis. Results: Most alien species were grasses; other families were represented by one or two species. The species were grouped into three main clusters. The first group included rare species, the second consisted of species restricted to higher altitudes, and the third group were tropical taxa with a distribution from sea level to medium altitudes. The most important potentially invasive species were: Urochloa maxima, Melinis repens, Eragrostis ciliaris and Cynodon dactylon, all African grasses introduced for grazing. The IVI of the species was related to tree cover, leaf litter depth and surface stone cover for some species and, for others, to soil compaction, distance to major roads and elevation. Conclusions: The alien ruderal species clustered according to the general climate (temperate vs. tropical). Grasses of African origin are of highest concern as invasive species. Although most introductions are related to human disturbance, each species becomes dominant under certain environmental conditions. Thus, management programs must be specifically adjusted to each individual invasive alien.

Resumen Introducción: El número de especies de plantas exóticas está aumentando en todo el mundo, pero no todas las especies se convierten en invasoras. Si bien para algunas regiones la introducción de especies se ha documentado durante varias décadas, para el occidente de México los conocimientos sobre especies exóticas son escasos. Aquí, estudiamos la vegetación de los bordes de las carreteras a lo largo de un gradiente altitudinal en una región que incluye un área protegida. Objetivos: Estudiamos la composición florística de las herbáceas exóticas, sus patrones de distribución y su relación con diversos factores ambientales. El índice de valor de importancia (IVI) de las especies identificó las especies más importantes, y por lo tanto probablemente invasoras. Métodos: Durante el 2017 y 2018 se documentó la vegetación del borde de la carretera con 4-6 transectos en cada nivel de elevación de 300 m, de 0 a 2 100 m, para un total de 37. Cada transecto constó de cinco parcelas de 1 m². Se registraron todas las especies herbáceas y se identificaron las especies introducidas. Un análisis de agrupamiento identificó los grupos de especies basado en sus patrones de distribución relacionadas con la elevación. Las especies potencialmente invasoras se identificaron por su IVI, basado en la suma de la frecuencia relativa y la densidad relativa. La influencia de las variables ambientales fue estudiada mediante un análisis de correspondencia canónica. Resultados: La mayoría de las especies exóticas fueron pastos, otras familias estuvieron representadas por una o dos especies. Las especies formaron tres grupos principales. El primero incluyó especies raras; el segundo las especies distribuidas principalmente en elevaciones altas, y el tercero incluyó los taxones con una distribución desde el nivel del mar hasta elevaciones medias. Las especies más importantes y potencialmente invasoras fueron: Urochloa maxima, Melinis repens, Eragrostis ciliaris y Cynodon dactylon, todas gramíneas africanas introducidas como forraje para el ganado. El IVI de las especies se relacionó con la cobertura de árboles, profundidad de hojarasca y con pedregosidad para algunas especies, y para otras con la compactación del suelo, la distancia a carreteras (federales) y elevación. Conclusiones: Las especies ruderales exóticas se agruparon según el clima general (templado vs. tropical). Las gramíneas de origen africano son las que más preocupan como especies invasoras. Aunque la mayoría de las introducciones están relacionadas con las alteraciones humanas, cada especie se vuelve dominante en determinadas condiciones ambientales. Por ello, los programas de manejo deben ajustarse específicamente a cada especie exótica invasora.

Luz, giberelinas y profundidad de siembra inciden sobre la germinación de semillas de Amaranthus hybridus L / Light, gibberellins and burial depth affect seed germination of Amaranthus hybridus L

RESUMEN Amaranthus hybridus L., conocido como bledo, es una planta maleza en una gran variedad de cultivos en el mundo, que se caracteriza por producir alto número de semillas latentes. Para generar estrategias de manejo sostenibles en esta especie es necesario comprender mejor la fisiología de sus semillas. Por tanto, el objetivo fue evaluar el efecto de la luz, de las giberelinas y la profundidad de la siembra sobre la germinación de semillas de bledo. En un primer experimento, se evaluaron cuatro tratamientos de luz (rojo, azul, sin luz y luz natural «testigo¼); en el segundo, se imbibieron semillas en diferentes concentraciones de ácido giberélico (0, 200, 400 y 800mg L-1 de GA3) y, en un último experimento, se evaluaron ocho profundidades de siembra (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80mm), utilizando turba como sustrato. Se encontró mayor porcentaje de germinación en oscuridad, indicando que son semillas fotoblásticas negativas. Para el experimento de giberelinas, el mejor resultado se obtuvo con 400 y 800mg L-1 de ácido giberélico. En el tercer experimento, se observó alto porcentaje de emergencia de plántulas en las primeras profundidades (10mm a 30mm); a mayor profundidad hubo menor emergencia. La respuesta diferencial a la luz, a la aplicación de las giberelinas y el alto porcentaje de semillas viables que no germinaron permite concluir que semillas de bledo poseen latencia fisiológica.

ABSTRACT Amaranthus hybridus L., known as bledo, is a weed in a wide variety of crops worldwide, characterized by producing high number of seeds with dormancy. To generate sustainable management strategies of this species, it is necessary to better understand the physiology of its seeds. Therefore, the objective was to evaluate the effect of light, gibberellins, and seed burying depth on seed germination of bledo. In the first experiment, four light conditions were evaluated (red, blue, without light and natural light (control)), in the second experiment the seeds were imbibed in different concentrations of gibberellic acid (0, 200, 400 and 800mg L-1 of GA3), and in the last experiment, 8 planting depths were evaluated (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 or 80mm) using peat as a substrate. A higher percentage of seed germination in darkness was found, indicating that this species had negative photoblastic seeds. For the gibberellin experiment, the best result was obtained with treatment with 400 and 800mg L-1 of gibberellic acid. In the third experiment, a high percentage of seedling emergence was observed from the first depths (10mm to 30mm); the greater was the depth, the less emergence was found. The differential responses to light, the application of gibberellins, and the high percentage of non-germinated viable seeds allowed to conclude that bledo seeds possess physiological dormancy.

Estrategias de manejo de Senecio vulgaris L. asociado al cultivo de Daucus carota L. a partir de los principios de la modelación biológica / Management strategies of Senecio vulgaris L. associated to Daucus carota L. from the principles of biological modeling

RESUMEN Senecio vulgaris L. es una maleza, considerada de difícil control cuando se asocia a la zanahoria, debido a que compite por recursos con el cultivo, siendo importante su control, ya que tiene un impacto negativo en la productividad. La modelación biológica es una herramienta que permite prever los posibles efectos del control de la especie, ya que identifica las diferentes variables de un sistema y los factores que las afecta, para de este modo, predecir los resultados en diversos ambientes. Con base en la dinámica de sistemas y los aspectos morfo-fisiológicos de la especie, se planteó la modelación del banco de semillas de S. vulgaris, basado en las ecuaciones planteadas por Fernández-Quintanilla, donde se construyó el diagrama Forrester, al que se le incorporaron las diferentes ecuaciones y valores del modelo, para proyectar la dinámica de la especie en el banco de semillas, dependiendo del manejo. Se propusieron tres escenarios: (1) control con herbicidas en post-emergencia, (2) rotación de cultivos y (3) incorporar los métodos culturales de control, con un testigo en pre siembra y rotación de cultivos. Los resultados del modelo muestran que cuando se realiza rotación de cultivos y se incorporan manejos en pre-siembra al proceso convencional de la especie, se presenta una menor cantidad de semillas en el banco.

ABSTRACT Senecio vulgaris L. is a weed, considered difficult to control, when it is associated with carrot, because it competes for resources with the crop, its control being important, since it has a negative impact on crop productivity. Biological modeling is a tool that allows predicting the possible effects of the species control, since it identifies the different variables of a system and the factors that affect them, in order to predict the results in different environments. Based on the dynamics of systems and the morphophysiological aspects of the species, the modeling of the S. vulgaris seed bank was suggested, based on the equations proposed by Fernández-Quintanilla, the Forrester diagram was constructed, which was incorporated the different equations and values of the model, to project the dynamics of the species in the seed bank, depending on the management. Three scenarios were proposed, (1) post-emergence herbicide control, (2) crop rotation (3) incorporate traditional control methods with a control in presowing and crop rotation. The model results show that when crop rotation is performed and pre-sowing management is incorporated into the conventional process of the species, a smaller quantity of seeds is presented in the bank.

Etnobotánica aplicada en Patagonia: la comercialización de malezas de uso comestible y medicinal en una feria urbana de San Carlos de Bariloche (Río Negro, Argentina) / Applied ethnobotany in Patagonia: the commercialisation of weed for food and medicinal use in an urban fair in San Carlos de Bariloche (Río Negro, Argentina)

Edible and medicinal weeds being commercialised for the first time in an urban horticulturalists’ fair were studied with an ethnobotanical approach in Bariloche (Patagonia, Argentina). The effects of three community workshops carried out previously were analysed, paying particular attention to the cosmovision, attitudes and behaviour of the horticulturalists regarding these plants. The methodology also included 25 open interviews, participative observation and a field surveys carried out together with the informants. A total richness of 29 species of edible and medicinal use was registered, the majority being of European origin. Before the workshops, the ideas and appreciation of the use of wild plants as food were generally negative, being associated with poverty. In contrast, their medicinal uses were more readily accepted. Following the workshops, however, attitudes and behaviour reflected a more positive general assessment, leading to their commercialisation and a marked tendency towards innovation in knowledge that could be combined with the participants’ traditional knowledge. The importance of this kind of applied ethnobotany project should be noted, and its contribution to the development of local communities.

Desde una aproximación etnobotánica, se estudiaron las malezas comestibles y medicinales comercializadas por primera vez en una feria urbana de horticultores de Bariloche (Patagonia, Argentina), analizando los alcances de tres talleres comunitarios llevados a cabo previamente, y teniendo particular interés en las concepciones, actitudes y comportamientos acerca de dichas plantas entre los horticultores. La metodología incluyó también 25 entrevistas libres, observación participante y relevamientos a campo junto a informantes. Se registró una riqueza de total de 29 especies de uso medicinal y comestible, la mayoría de origen europeo. Antes de los talleres, las concepciones y valoraciones acerca de la utilización de las malezas como alimento eran en general negativas, asociándolas con la pobreza. En cambio, sus usos medicinales fueron mejor aceptados. Sin embargo, luego de los talleres, las actitudes y los comportamientos reflejaron valoraciones generales más positivas resultando en la comercialización de las mismas y una marcada tendencia hacia la innovación de saberes que podían hibridizarse con los saberes tradicionales de las personas. Se rescata la importancia de este tipo de proyectos de etnobotánica aplicada y su aporte al desarrollo de las comunidades locales.

Seed germination and seedling growth of the Mexican sunflower Tithonia diversifolia (Compositae) in Nigeria, Africa

We studied seed germination and seedling growth of the Mexican sunflower Tithonia diversifolia in Nigeria. This involved the usage of some dormancy-releasing methods and the effect of some concentrations of three herbicide formulations on the young seedlings. Initial germination tests on fresh and stored seeds revealed a low percentage germination of less than 30%. The seeds of the weed exhibit dormancy. Subjecting the seeds to wet heat at 80 and 100 degrees C and light treatment terminated dormancy both in the fresh and stored seeds. Light greatly enhanced the germination percentage of seeds by about 70%. There was gradual increase in germination percentage with increase in storage period in dormancy-released seeds. The mean LAR (Leaf Area Ratio), NAR (Net Assimilation Rate) and RGR (Relative Growth Rate) are comparatively high in young seedlings. Concentrations of 0.5-2.0% of Gramoxone, Primextra and Galex are toxic to 1 month old seedlings. For eradication, the seedlings should be attacked at one month stage.

Se estudió la germinación y crecimiento de las plántulas del girasol mexicano Tithonia diversifolia. Se usaron métodos de periodo de latencia y germinación, y el efecto de varias concentraciones de tres herbicidas sobre las plántulas jóvenes. Las pruebas iniciales de germinación con semillas frescas y almacenadas revelaron un bajo porcentaje de germinación (30%). Las semillas de malezas permanecieron latentes. Al someter las semillas a tratamientos de calor húmedo de 80 y 100oC y luz se terminó con el periodo de latencia en las semillas frescas y en las almacenadas. La luz aumentó el porcentaje de germinación a cerca del 70%. Hubo un incremento gradual en el porcentaje de germinación en el periodo de almacenamiento en las semillas salidas de la latencia. Los promedios de cociente de área foliar, tasa neta de asimilación y tasa de crecimiento relativo son comparativamente altos en las plántulas jóvenes. Las concentraciones de 0.5-2.0% de Gramoxone, Primextra y Galex son tóxicas para las plántulas de un mes de edad.