Bromus tectorum


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Bromus tectorum , conocido como bromo velloso , caídos bromo [1] o cheatgrass , es un anual de invierno hierba nativa de Europa , el suroeste de Asia y el norte de África , pero se ha convertido en invasora en muchas otras áreas. Ahora está presente en la mayor parte de Europa, el sur de Rusia, Japón, Sudáfrica, Australia, Nueva Zelanda, Islandia, Groenlandia, América del Norte y el oeste de Asia Central . [2] En el este de los EE . UU., B. tectorum es común a lo largo de los bordes de las carreteras y como maleza de cultivo, pero generalmente no domina un ecosistema. [3]Se ha convertido en una especie dominante en Intermountain West y partes de Canadá, y muestra un comportamiento especialmente invasivo en los ecosistemas de estepa de artemisa, donde se ha catalogado como maleza nociva . [3] B. tectorum a menudo ingresa al sitio en un área que ha sido alterada y luego se expande rápidamente hacia el área circundante a través de su rápido crecimiento y prolífica producción de semillas. [4]

La reducción de plantas nativas y el aumento de la frecuencia de incendios causados ​​por B. tectorum llevaron al Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (USFWS) a examinar si la salvia mayor necesitaba ser incluida como una especie amenazada o en peligro de extinción debido a la destrucción del hábitat . Después de que el USFWS completó la revisión, se firmó la Orden de Secretaría 3336 con el objetivo de reducir la amenaza de incendios en pastizales y preservar el hábitat mediante la reducción del bromo velloso.

La investigación ha demostrado que los ecosistemas con una corteza de suelo biológica saludable y una comunidad de plantas nativas serán resistentes a la invasión de B. tectorum . [4] [5] [6] En áreas donde B. tectorum es invasivo, los tratamientos que están siendo investigados / utilizados por los administradores de tierras para controlar B. tectorum incluyen la siembra de plantas nativas y racimos de gramíneas no nativas para competir con B. tectorum , herbicidas y quemaduras prescritas . La efectividad de estos tratamientos está estrechamente relacionada con el momento de la disponibilidad de agua en el sitio. Con la precipitación poco después de los tratamientos con herbicidas y siembra aumentando el éxito, [7] [8]y las altas precipitaciones generales aumentan el crecimiento de B. tectorum , lo que hace que los efectos del tratamiento sean estadísticamente insignificantes. [7]

Un ecosistema de artemisa en el sur de Idaho después de Bromus tectorum ha establecido

Descripción

Bromus proviene de una palabra griega para un tipo de avena, y tectorum proviene de tector que significa superposición y tectum que significa techo. [2] Bromus tectorum es una hierba anual de invierno nativa de Eurasia que generalmente germina en otoño, pasa el invierno como plántula y luego florece en la primavera o principios del verano. [9] B. tectorum se puede confundir con un ramillete porque puede producir brotes que le dan la apariencia de tener una roseta . [10]En áreas donde crece en rodales densos, las plantas no formarán esta estructura en forma de roseta, sino que son de un solo culote (tallo). [10]

Los tallos son lisos ( glabras ) y delgados. [2] Las hojas son peludas ( pubescentes ) y tienen vainas separadas excepto en el nodo donde la hoja se adhiere al tallo. [2] Por lo general, alcanza de 40 a 90 centímetros (16 a 35 pulgadas) de altura, aunque las plantas de tan solo 2,5 centímetros (0,98 pulgadas) pueden producir semillas. [10] Las flores de B. tectorum están dispuestas en una panícula caída con aproximadamente 30 espiguillas con aristas y de cinco a ocho flores cada una. [2] [10] Es cleistógamo(flor autopolinizante, que no se abre) sin cruzamiento evidente . [11] B. tectorum tiene un sistema de raíces fibrosas con pocas raíces principales que no alcanzan más de un pie en el suelo , y tiene raíces laterales de amplia extensión que lo hacen eficiente para absorber la humedad de los episodios de precipitación ligera . [12] Un estudio mostró que tenía la capacidad de reducir la humedad del suelo hasta el punto de marchitamiento permanente (humedad mínima del suelo requerida para que una planta no se marchite) a una profundidad de 70 centímetros (28 pulgadas), reduciendo la competencia de otras especies. [13]

Habitat

Bromus tectorum crece en muchos climas diferentes. Se encuentra principalmente en la zona de precipitación de 150 a 560 milímetros (5,9 a 22,0 pulgadas). [10] Crece en casi cualquier tipo de suelo, incluidos los horizontes B y C de áreas erosionadas y áreas bajas en nitrógeno . [10] B. tectorum coloniza rápidamente las áreas alteradas. [10] Se encuentra con mayor frecuencia en suelos de textura gruesa y no crece bien en suelos pesados, secos y / o salinos. Crece en un rango relativamente estrecho de temperaturas del suelo; el crecimiento comienza a 2,0–3,5 ° C (35,6–38,3 ° F) y se ralentiza cuando las temperaturas superan los 15 ° C (59 ° F). [14]

Semillas

Las semillas maduran y se dispersan a fines de la primavera y principios del verano. [10] Se dispersan por el viento, los pequeños roedores o la adherencia al pelaje de los animales, dentro de una semana de madurez. [10] También se mueven como contaminantes en heno, grano, paja y maquinaria. [10] Bromus tectorum es un productor de semillas abundante, con un potencial de más de 300 semillas por planta; La producción de semillas por planta depende de la densidad de la planta. En condiciones óptimas, B. tectorum puede producir 450 kg de semilla por hectárea (400 libras por acre) con aproximadamente 330.000 semillas / kg (150.000 semillas / libra). [10] Como semilla de B. tectorumAl madurar, la planta pasa de verde a violeta a color pajizo. [10]

Las semillas de B. tectorum demuestran una rápida germinación tan pronto como aterrizan en las condiciones adecuadas. [10] Si las lluvias invernales son limitantes y se inhibe la germinación, pero la humedad primaveral es adecuada, las semillas germinarán en la primavera y las plantas florecerán ese verano. [10]Las semillas mantienen una alta viabilidad (capacidad de germinar en condiciones óptimas) en almacenamiento seco, con una duración de más de 11 años. En el campo, bajo condiciones de enterramiento, las semillas perderán su viabilidad en 2-5 años. Las semillas pueden soportar altas temperaturas del suelo y el límite principal para la germinación es la humedad inadecuada. La germinación es mejor en la oscuridad o con luz difusa. Germinan más rápidamente cuando se cubren con tierra, pero no necesitan estar en contacto con tierra desnuda. Un poco de cobertura de hojarasca generalmente mejorará la germinación y el establecimiento de las plántulas. Las plántulas emergen rápidamente de los 2,5 cm (1 ") superiores del suelo, y algunas plantas emergen de profundidades de 8 cm (3"), pero no de semillas a 10 cm (4 ") por debajo de la superficie. [15]

Estado como hierba exótica

Truco de hierba en Elko, Nevada

Bromus tectorum se ha introducido en el sur de Rusia , Asia central occidental , América del Norte , Japón , Sudáfrica , Australia , Nueva Zelanda , Islandia y Groenlandia . [3] Se encontró por primera vez en los Estados Unidos (donde se le conoce como bromo velloso o cheatgrass [16] ) en 1861 en Nueva York y Pensilvania , y en 1928 B. tectorum se había extendido a todas partes de los Estados Unidos (incluyendo Hawaiy Alaska ), excepto Florida y partes de Alabama , Georgia y Carolina del Sur . B. tectorum es más abundante en la Gran Cuenca , Cuenca del Columbia , y es parte de las especies introducidas que reemplazaron a las plantas nativas de California en la Provincia Florística de California 's pastizales y otros hábitats . [17] En Canadá, B. tectorum se ha identificado como una maleza invasora en todas las provincias, y es extremadamente frecuente en Alberta y Columbia Británica.[2] [18]

Especies invasivas

En los EE. UU., Crece en pastizales, pastos , praderas , campos, áreas de desechos, sitios erosionados y bordes de carreteras. Es muy denostado por ganaderos y administradores de tierras. Las semillas de B. tectorum también son una parte fundamental de la dieta del chukar y la perdiz gris que se han introducido en los EE. UU. El ramoneo intensivo de ovejas de B. tectorum a principios de la primavera se ha utilizado como una estrategia de reducción de combustibles en las colinas adyacentes a Carson City , Nevada . [19] Debido a los incendios en los pastizales y la invasión de Bromus tectorum, en 2010 el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (USFWS) consideró la posibilidad de extender las protecciones de la Ley de Especies en Peligro de Extinción al urogallo mayor. [20] El enfoque principal de la Orden de Secretaría 3336, firmada en 2015 en respuesta a la revisión del estado del USFWS, fue reducir las amenazas al hábitat de la salvia al reducir la frecuencia y severidad de los incendios de pastizales. [20] Específicamente, la Orden de Secretaría 3336 se centró en cómo la reducción de B. tectorum podría reducir la frecuencia y extensión de los incendios en pastizales. Desde la revisión del estado del urogallo mayor por el USFWS en 2010 y la implementación de la Orden Secretarial 3336 en 2015, la mayor parte de la investigación se centró en la ecología de B. tectorum y se ha completado el control. 

Bromus tectorum ha demostrado una respuesta cuantitativa y cualitativa a los cambios recientes y a corto plazo en la concentración de dióxido de carbono atmosférico . Los experimentos de laboratorio han demostrado que la biomasa aérea aumentó de 1,5 a 2,7 gramos por planta por cada aumento de 10 partes por millón (ppm) por encima de la línea de base preindustrial de 270 ppm. [21] En el aspecto cualitativo, el aumento del dióxido de carbono disminuyó la digestibilidad y la posible descomposición de B. tectorum . Además de la estimulación de la biomasa, el aumento del dióxido de carbono también puede aumentar la retención de la biomasa de B. tectorum en la superficie al disminuir la eliminación por animales o bacterias. [21]Los aumentos continuos del dióxido de carbono atmosférico pueden contribuir significativamente a la productividad y la carga de combustible de B. tectorum, con efectos posteriores en la frecuencia e intensidad de los incendios forestales . [21] [22]

Se ha demostrado que Bromus tectorum se beneficia de la colonización endofítica por colmenillas ( Morchella sextelata , M. snyderi ) en el oeste de América del Norte. [23]    

Opciones de tratamiento

Siembra

La disponibilidad de semillas nativas siempre será un factor limitante en la restauración de los ecosistemas de artemisa después de un incendio en los pastizales. Poco se sabe sobre los requisitos de germinación de las especies nativas. Esta falta de comprensión se complica por la naturaleza episódica del establecimiento en pastizales áridos. [8] [24] En respuesta a la disponibilidad limitada de semillas nativas, los administradores de la tierra han estado sembrando Agropyron cristatum , un ramillete perenne originario de Rusia y Asia. El uso de sembrar otro no nativo para controlar una especie exótica problemática se llama sucesión asistida. [25] A. cristatum es mucho más fácil de establecer que las plantas perennes nativas y se ha demostrado que es un fuerte competidor de Bromus tectorum.[4] [26]

Sin embargo, A. cristatum puede exhibir un comportamiento invasivo y es un fuerte competidor de las plantas perennes nativas. [4] [27] La razón por la que se utiliza, independientemente de su comportamiento invasivo, es porque restaura alguna función de un prado perenne.  A. cristatum es resistente a los incendios forestales y es un forraje adecuado para el ganado y la vida silvestre. [25] Pero el control intensivo que se necesitaría para establecer una comunidad de plantas nativas en un  monocultivo de A. cristatum causaría perturbaciones que también aumentarían las especies invasoras para las que se plantaron para competir. [26] Una alternativa al uso de A. cristatumcomo especie de marcador de posición en sucesión asistida es establecerlo junto con especies fundamentales como la artemisa . Agregar artemisa diversificaría el ecosistema y proporcionaría un hábitat para los obligados de artemisa. [26] Sin embargo, esto significaría aceptar la posibilidad de que la comunidad de plantas nativas nunca se establezca.

Herbicidas

La mayor parte de la investigación en 2011-2017 se ha centrado en el uso de herbicidas para controlar B. tectorum y su efecto en las comunidades de plantas nativas. Cuando se utilizan herbicidas para suprimir los pastos anuales de invierno, los dos factores más importantes que influyen en el éxito son el momento de la aplicación y la actividad residual del suelo. El momento de la aplicación se divide en tres categorías principales: preemergencia en el otoño antes de que germine Bromus tectorum , postemergencia temprana a principios de la primavera cuando B. tectorum es una plántula y postemergencia tardía a finales de la primavera después de que B. tectorum ha madurado.

Para que sea más eficaz, la aplicación posterior a la emergencia debe realizarse lo más tarde posible en la primavera para garantizar que el tratamiento con herbicida afecte a la mayoría de la población de B. tectorum . [28] Sin embargo, la aplicación tardía pone en riesgo la vegetación perenne nativa, ya que pueden estar saliendo del letargo . [28] Los herbicidas sin actividad residual en el suelo no se utilizan generalmente porque solo son efectivos en el año de aplicación. Si el herbicida no tiene actividad residual en el suelo, el herbicida debe aplicarse después de la emergencia a principios de la primavera, pero se prefiere la aplicación previa a la emergencia porque es menos probable que la aplicación previa a la emergencia dañe la vegetación nativa.

Los estudios han sugerido que el uso de herbicidas puede seleccionar los pastos de estación cálida y disminuir la abundancia de pastos de estación fría. [28] Hay cinco principales herbicidas utilizados para controlar B. tectorum : imazapic , rimsulfuron, tebutiurón , glifosato , y indaziflam. Sin embargo, la mayor parte de la investigación reciente se ha realizado sobre glifosato, indaziflam e imazapic.

El glifosato no tiene actividad residual en el suelo y debe usarse después de la emergencia, lo que limita su control de B. tectorum a un año. Para un control efectivo se debe aplicar en la misma zona durante más de cinco años para adelantarse a la producción de semillas y evitar la recolonización. [28] Imazapic es el herbicida más utilizado por los administradores de tierras para el control de B. tectorum . De los herbicidas enumerados, también es el más estudiado. Se prefiere Imazapic porque se puede aplicar tanto antes como después de la emergencia, está aprobado para uso en pastizales y tiene actividad residual del suelo que permite un control de uno a dos años. [29]Indaziflam es uno de los herbicidas más nuevos, con licencia de 2010. Tiene una actividad residual en el suelo de 2 a 3 años y también es útil contra muchas otras gramíneas invasoras. No solo reduce la abundancia y la biomasa de B. tectorum , sino que también reduce la basura altamente inflamable que produce B. tectorum . [7] En los primeros ensayos, ha superado sistemáticamente a imazapic. [29] A partir de 2017, indaziflam no ha sido aprobado para su uso fuera de propiedades residenciales y comerciales.

Quema prescrita

La quema prescrita sola reduce la biomasa de Bromus tectorum durante aproximadamente dos años. [30] El objetivo de una quemadura prescrita en un área invadida por B. tectorum es eliminar la basura vegetal altamente inflamable de manera controlada. El momento de las quemas prescritas puede afectar la variedad y la cantidad de vegetación que regresa. Un estudio muestra que las quemaduras de primavera pueden resultar en una reducción significativa de la vegetación nativa, pero se ha demostrado que las quemaduras de otoño aumentan la riqueza de especies. [31] Las quemaduras de otoño también pueden promover pastos selectos y plantas resistentes al fuego. [31] Otro control para las quemaduras de B. tectorum es considerar las densidades y adaptaciones al fuego del follaje cercano. [32]En algunos casos, la existencia de morchella adyacente puede desencadenar relaciones mutuas como el aumento de fibra y, por extensión, los combustibles que nutren el regreso de la cheatgrass. [32] De manera similar, cuando las coníferas densamente empaquetadas comienzan a llenar las comunidades de artemisa, la vegetación perenne del sotobosque se reduce; cuando estas áreas se prescriben quemadas, la sucesión está dominada por B. tectorum a favor de pastos más altos, lo que hace que las quemaduras sean situacionalmente inferiores. [33]

Disponibilidad de agua y éxito en el tratamiento

El agua disponible tiene un gran impacto en el éxito de los tratamientos con Bromus tectorum . En años de alta precipitación, el reclutamiento y la biomasa de B. tectorum aumentarán y pueden hacer que el tratamiento sea ineficaz. [30] En la mayoría de los estudios a largo plazo de B. tectorum, se especula que las diferencias de precipitación entre años son la causa de la variación en la eficacia. [30] [34] Sin embargo, la precipitación en el momento oportuno después de la aplicación del herbicida puede aumentar la cantidad de herbicida que llega al suelo. Cuando se aplica herbicida a un área y hay B. tectorumbasura en el suelo, gran parte del herbicida será absorbido por la cama y parte se adherirá a la cama. La arena crea una manta bajo la cual B. tectorum puede germinar incluso después de la aplicación del herbicida. [30] Pero si llueve poco después de la aplicación del herbicida, parte del herbicida que queda atrapado en la basura puede liberarse y penetrar en el suelo. [30] La lluvia también puede permitir que las especies nativas superen los impactos de los herbicidas. [34] El aumento de las precipitaciones a principios de la primavera puede aumentar el éxito de la siembra al aumentar la tasa de germinación de los pastos nativos y eliminar la ventaja competitiva de B. tectorum . [25]

Bromus tectorum invasor en Spruce Mountain, Nevada

Características de una comunidad nativa resistente

Existe una correlación positiva entre las comunidades de vegetación nativa y la corteza biológica del suelo (BSC). [35] BSC se compone de cianobacterias , algas , líquenes y musgos que viven en el suelo. En las regiones áridas, los BSC colonizan los espacios entre las plantas, aumentan la biodiversidad del área, son a menudo la cubierta dominante y son vitales en la función del ecosistema. [5] Además de proporcionar control de la erosión, el BSC es vital para el ciclo de nutrientes y la fijación de carbono . [5]El fuego y el pisoteo del ganado son las principales amenazas para las comunidades del BSC, y una vez perturbado, puede llevar décadas o siglos para que el BSC se reforme. [35] [5]  Un deterioro en la salud de la comunidad BSC sirve como un indicador de alerta temprana para la invasión de Bromus tectorum . Si la comunidad de BSC está sana, impedirá la germinación de B. tectorum y reducirá la probabilidad de invasión. [5] [6] Sin embargo, si hay una alteración en la corteza biológica del suelo y el bromo velloso puede establecerse, entonces B. tectorum impedirá la recuperación de la comunidad BSC. [35]

Los pastos perennes nativos tienen raíces que a menudo alcanzan cuatro pies en el suelo. Estas raíces proporcionan materia orgánica, que alimenta a los organismos del suelo , que ayudan en el ciclo del agua y los nutrientes en los ecosistemas áridos y mejoran la calidad del suelo [36] . Bromus tectorum tiene un sistema de raíces de extensión superficial, lo que lo hace mucho más eficiente para absorber la humedad de los episodios de precipitación ligera y altera el ciclo de nutrientes. [12] [36] Varios estudios han demostrado que la biomasa de plantas nativas, especialmente la de las gramíneas, afecta negativamente la cobertura y la biomasa de B. tectorum , [4] [37] [38]lo que sugiere que una comunidad nativa perenne diversa será más resistente a la invasión de B. tectorum .

Los estudios han identificado secunda Poa , spicata Pseudoroegneria , y thurberianum Achnatherum como hierbas clave para B. tectorum resistencia. [39] [40] Las estrategias de vida de estos tres pastos difieren de tal manera que proporcionan una interacción y competencia constante con B. tectorum. [39] P. spicata y A. thurberianum tienen raíces profundas y completan la mayor parte de su crecimiento a fines de la primavera, y P. secunda tiene raíces poco profundas y completa la mayor parte de su crecimiento a fines del invierno y principios de la primavera. [39] 

Los ecosistemas de pastos perennes son menos propensos a quemarse. Históricamente, se ha pensado que B. tectorum crea un circuito de retroalimentación positiva. Sin embargo, Taylor et al. (2014) sugiere que el fuego por sí solo no promueve B. tectorum. [12] Si un área se quema, la cobertura y la biomasa de B. tectorum no aumentan como se pensaba, sino que se recuperan a niveles anteriores. [12] El aumento de incendios, debido a B. tectorum , puede servir para mantener, no aumentar, la población de B. tectorum al evitar que los nativos se establezcan.

Referencias

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enlaces externos

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  • plants.usda.gov: USDA Plants Profile - Bromus tectorum (Downy Brome) Archivado el 1 de junio de 2012 en la Wayback Machine.
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  • En el oeste, los 'dedos negros de la muerte' ofrecen esperanza contra un invasor 30 de julio de 2012 The New York Times
  • https://www.forestsandrangelands.gov/rangeland/documents/SecretarialOrder3336.pdf
  • https://www.sagegrouseinitiative.com/roots/
  • Sistema de información sobre efectos de incendios , Servicio Forestal de los Estados Unidos
  • Cheatgrass and Wildfire , Universidad Estatal de Colorado
  • Compendio de especies invasoras de CABI
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