Krasypy Eichhornia -Eichhornia crassipes

Hiacynt wodny
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Plantae
Klad :	Tracheofity
Klad :	Okrytozalążkowe
Klad :	Jednoliścienne
Klad :	Komelinidzi
Zamówienie:	Komelinale
Rodzina:	Pontederiaceae
Rodzaj:	Eichhornia
Gatunek:	E. crassipes
Nazwa dwumianowa
Krasyki Eichhornia Targowisko.
Synonimy
Eichhornia crassipes ( Mart. ) Solms

Pontederia crassipes - powszechnie znana jako hiacynt wodny (i znana również jako " postrach Bengalu "; ogólnie w języku bengalskim jest często nazywana "kochuripana") - jest rośliną wodną pochodzącą z dorzecza Amazonki i często jest bardzo problematyczną gatunki inwazyjne poza swoim rodzimym zasięgiem. Jest to jedyny gatunek Pontederia subg. Oshunae .

Opis

Hiacynt wodny to wolno pływająca wieloletnia roślina wodna (lub hydrofit) pochodząca z tropikalnej i subtropikalnej Ameryki Południowej . Przy szerokich, grubych, błyszczących, jajowatych liściach hiacynt wodny może wznosić się ponad powierzchnię wody nawet na 1 metr (3 stopy). W pozostawia się 10-20 cm (4-8 cali) na całym na trzon, który unosi się za pomocą żarówki wyporu jak guzki u podstawy ponad powierzchnią wody. Mają długie, gąbczaste i bulwiaste łodygi. Pierzaste, swobodnie zwisające korzenie są fioletowo-czarne. Wyprostowana łodyga podtrzymuje pojedynczy kłos z 8–15 wyraźnie atrakcyjnymi kwiatami , przeważnie w kolorze od lawendy do różu z sześcioma płatkami. Gdy nie kwitnie, hiacynt wodny można pomylić z żabą żabnicą ( Limnobium spongia ) lub żabnicą amazońską ( Limnobium laevigatum ).

Jedna z najszybciej rosnących znanych roślin, hiacynt wodny rozmnaża się głównie poprzez rozłogi lub rozłogi , które ostatecznie tworzą rośliny potomne. Każda roślina dodatkowo może wyprodukować tysiące nasion rocznie, a nasiona te mogą zachować żywotność przez ponad 28 lat. Odkryto, że niektóre hiacynty wodne rosną od 2 do 5 metrów (7 do 16 stóp) dziennie w niektórych miejscach w Azji Południowo-Wschodniej . Hiacynt wodny ( Pontederia crassipes ) rośnie energicznie, a maty mogą podwoić swoją wielkość w ciągu jednego do dwóch tygodni. A jeśli chodzi o liczbę roślin, a nie wielkość, mówi się, że rozmnażają się one ponad stokrotnie w ciągu 23 dni.

W swoim naturalnym zasięgu kwiaty te są zapylane przez pszczoły o długich językach i mogą rozmnażać się zarówno płciowo, jak i klonalnie. Inwazywność hiacyntów wiąże się z ich zdolnością do klonowania, a duże łaty prawdopodobnie są częścią tej samej formy genetycznej.

Hiacynt wodny ma trzy odmiany kwiatowe i jest określany jako „ trójstylistny ”. Odmiany kwiatowe są nazwane ze względu na długość ich słupka: długi, średni i krótki. Populacje tristylowe są jednak ograniczone do rodzimego nizinnego zasięgu hiacynta wodnego; we wprowadzonym zakresie dominuje odmiana M, przy czym odmiana L występuje sporadycznie, a odmiana S jest nieobecna. To geograficzne rozmieszczenie odmian kwiatowych wskazuje, że wydarzenia założycielskie odegrały znaczącą rolę w światowym rozprzestrzenianiu się gatunku.

Siedlisko i ekologia

Jego siedlisko waha się od tropikalnej pustyni przez subtropikalną lub ciepłą pustynię o umiarkowanym klimacie do stref lasów deszczowych . Tolerancja temperatury hiacynta wodnego jest następująca; jego minimalna temperatura wzrostu wynosi 12°C (54°F); jego optymalna temperatura wzrostu wynosi 25-30 ° C (77-86 ° F); jego maksymalna temperatura wzrostu wynosi 33-35°C (91-95°F), a jego tolerancję pH szacuje się na 5,0-7,5. Liście giną pod wpływem mrozu, a rośliny nie tolerują temperatury wody > 34 °C (93 °F). Hiacynty wodne nie rosną tam, gdzie średnie zasolenie jest większe niż 15% zasolenia wody morskiej (około 5 g soli na kg). W wodzie słonawej jej liście wykazują epinastię i chlorozę , po czym obumierają. Tratwy zebranego hiacynta wodnego spławiano do morza, gdzie ginie.

Azotobacter chroococcum , gatunek bakterii wiążących azot, prawdopodobnie koncentruje się wokół podstawy ogonków liściowych , ale bakterie nie wiążą azotu, chyba że roślina cierpi na skrajny niedobór azotu.

Świeże rośliny zawierają kłujące kryształy . Ta roślina zawiera cyjanowodór , alkaloidy i triterpenoidy i może wywoływać swędzenie . Rośliny opryskane kwasem 2,4-dichlorofenoksyoctowym mogą gromadzić śmiertelne dawki azotanów i innych szkodliwych pierwiastków w zanieczyszczonym środowisku .

Zastosowania

Ponieważ hiacynty wodne są tak płodne, zbieranie ich do celów przemysłowych służy również jako środek kontroli środowiska.

W północno-wschodnich Indiach, na Filipinach, w Tajlandii i Wietnamie łodygi hiacynta wodnego są używane jako materiał do oplatania i źródło włókien. Pasma wysuszonych włókien są tkane lub łączone ze sobą, tworząc warkocz lub sznurek używany do wyrobu torebek, obuwia, wieńców, kapeluszy, wazonów, lampionów bożonarodzeniowych i innych materiałów dekoracyjnych. Suszone łodygi są używane do koszy i mebli. Włókna hiacyntu wodnego są wykorzystywane jako surowiec do produkcji papieru.

Ponieważ zakład charakteryzuje się dużą zawartością azotu, może być wykorzystany jako substrat do produkcji biogazu oraz osad z biogazu. Jednak ze względu na łatwość akumulacji toksyn roślina jest podatna na skażenie, gdy jest używana jako pasza.

Zakład jest wyjątkowo tolerancyjny i ma wysoką zdolność do pochłaniania metali ciężkich , w tym kadmu , chromu , kobaltu , niklu , ołowiu i rtęci , dzięki czemu nadaje się do biologicznego oczyszczania ścieków przemysłowych. ^{, , ,} Poza metalami ciężkimi Pontederia crassipes może również usuwać inne toksyny, takie jak cyjanek , co jest korzystne dla środowiska na terenach, na których wydobyto złoto.

Hiacynt wodny został szeroko rozpowszechniony w Ameryce Północnej, Europie, Azji, Australii, Afryce i Nowej Zelandii . Na wielu obszarach stał się ważnym i zgubnym gatunkiem inwazyjnym . W Nowej Zelandii znajduje się na liście National Pest Plant Accord , co uniemożliwia jej rozmnażanie, dystrybucję lub sprzedaż. Na dużych obszarach wodnych, takich jak Luizjana, Rozlewiska Kerali w Indiach , Tonlé Sap w Kambodży i Jezioro Wiktorii , stał się poważnym szkodnikiem. Hiacynt wodny stał się inwazyjnym gatunkiem roślin na Jeziorze Wiktorii w Afryce po wprowadzeniu go na ten obszar w latach 80. XX wieku.

Gdy nie jest kontrolowany, hiacynt wodny może całkowicie pokryć jeziora i stawy; to dramatycznie wpływa na przepływ wody i blokuje dostęp światła słonecznego do rodzimych roślin wodnych, które często umierają. Procesy rozpadu wyczerpują rozpuszczony w wodzie tlen , często zabijając ryby. Rośliny tworzą również doskonałe siedlisko dla komarów , klasycznych nosicieli chorób, oraz gatunku ślimaka, o którym wiadomo, że jest żywicielem pasożytniczego płazińca , który powoduje schistosomatozę (gorączkę ślimaka). Hiacynt wodny, który jest bezpośrednio obwiniany o zagłodzenie rolników produkujących na własne potrzeby w Papui Nowej Gwinei , pozostaje głównym problemem tam, gdzie nie ma skutecznych programów kontroli. Hiacynt wodny często stanowi problem w sztucznych stawach, jeśli nie jest kontrolowany, ale może również stanowić źródło pożywienia dla złotych rybek, utrzymywać wodę w czystości i pomagać w dostarczaniu tlenu.

Hiacynt wodny często atakuje zbiorniki wodne, które już zostały dotknięte działalnością człowieka. Na przykład rośliny mogą zaburzyć równowagę naturalnych cykli życiowych w sztucznych zbiornikach lub w zeutrofizowanych jeziorach, które otrzymują duże ilości składników odżywczych.

Ze względu na P. crassipes ' inwazyjności kilka biologiczne środki kontroli są uwalniane do jej sterowania, w tym dwa ryjkowce (Coleoptera: Curculionidae), Neochetina Bruchi Hustache i Neochetina eichhorniae Warner i mól Niphograpta albiguttalis (Warren) (Lepidoptera: Pyralidae). Neochetina eichhorniae powoduje „znaczne zmniejszenie produkcji hiacyntów wodnych” (w Luizjanie); zmniejsza wysokość rośliny, wagę, długość korzeni i sprawia, że ​​roślina wytwarza mniej roślin potomnych. N. eichhorniae została sprowadzona z Argentyny na Florydę w 1972 roku. Półwodny pasikonik Cornops aquaticum jest badany w Południowej Afryce jako dodatkowy środek zwalczający.

Stany Zjednoczone

Wprowadzenie do USA

Podano różne relacje o tym, jak hiacynt wodny został wprowadzony do Stanów Zjednoczonych.

(1884 Ekspozycja)

Twierdzenie, że hiacynt wodny został wprowadzony do USA w 1884 roku na Światowej Wystawie w Nowym Orleanie, znanej również jako Światowe Stulecie Bawełny , zostało scharakteryzowane jako „pierwsza autentyczna relacja”, a także „lokalna legenda”.

(Domniemane zaangażowanie Japonii)

W pewnym momencie wersje „legendy” zapewniały, że rośliny zostały rozdane w prezencie przez japońską delegację na targach. Twierdzenia tego nie ma w stosownym artykule opublikowanym w czasopiśmie handlowym inżyniera wojskowego z 1940 roku, ale pojawia się w artykule napisanym w 1941 roku przez dyrektora wydziału dzikiej przyrody i rybołówstwa w Departamencie Ochrony Luizjany, gdzie autor pisze: Japoński rząd utrzymywał na targach budynek japoński”, a „japoński personel sprowadził z Wenezueli znaczną ilość hiacyntów wodnych, które rozdano jako pamiątki”. Twierdzenie to powtarzali późniejsi pisarze, z różnymi przesunięciami w szczegółach. Tak więc kolega z NAS Noel D. Vietmeyer (1975) napisał, że „japońscy przedsiębiorcy” wprowadzili roślinę do Stanów Zjednoczonych, a rośliny zostały „zebrane z rzeki Orinoko w Wenezueli”, a twierdzenie to zostało powtórzone przez parę z NASA naukowców ( Wolverton & McDonald 1979 ), który stwierdził, że rośliny z pamiątkami były niedbale rzucił w różnych drogach wodnych. Kanadyjski biolog Spencer CH Barrett (2004) w międzyczasie opowiadał się za teorią, że najpierw hodowano je w stawach ogrodowych, po czym rozmnażały się i uciekły do ​​otoczenia. Relacja zyskuje inny szczegół, opowiedziana przez bajkę dla dzieci Carole Marsh (1992), która mówi, że „Japonia rozdawała nasiona hiacynta wodnego” podczas ekspozycji, a inny gawędziarz z południa, Gaspar J. „Buddy” Stall (1998) zapewniał, że czytelników, że Japończycy dali każdej rodzinie opakowanie tych nasion.

(Inne sposoby wprowadzenia)

W jednym z artykułów zastanawiano się również, jaką rolę w rozpowszechnianiu roślin inwazyjnych mogła odegrać katalogowa sprzedaż nasion i roślin. Stwierdzono, że P. crassipes została wystawiona w 1884 roku emisji Bordentown, New Jersey -na Edmund D. Sturtevant w katalogu rzadkich liliami wodnymi i innymi wybór roślin wodnych i Haage & Schmidt  [ de ] Niemiec zaproponował roślinę, ponieważ 1864 (od momentu założenia firmy). Do 1895 r. był oferowany przez dostawców nasion w stanach NJ, NY, Kalifornia i Floryda.

The Weekly Harpera magazyn (1895) ukazał się niepotwierdzone konto stwierdzający, że pewien człowiek z Nowego Orleanu zbierane i przyniósł do domu hiacynty wodne Zebrał z Kolumbii, c. 1892, a roślina rozmnożyła się w ciągu 2 lat.

Inwazja i kontrola na południowym wschodzie

Gdy hiacynty rozmnażają się w maty, eliminują obecność ryb i dławią drogi wodne podczas pływania łodzią i żeglugi. Efekt ten dobrze utrwalił się w stanie Luizjana na przełomie XIX i XX wieku.

Rośliny atakowane Florida 1890, i szacuje się na 50 kg / m ² od masy roślinnej niedrożności dróg wodnych Florydzie. Zatkanie rzeki St. Johns stanowiło poważne zagrożenie, a w 1897 r . rząd wysłał grupę zadaniową Korpusu Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych, aby rozwiązać problem hiacyntów wodnych nękający stany Zatoki Perskiej, takie jak Floryda i Luizjana.

Tak więc na początku 20 wieku, Departament Wojny USA (tj Army Corps of Engineers) testowano różne sposoby likwidacji roślin, w tym jet-strumieniowe pary wodnej i gorącej wody, stosowania różnych silnych kwasów i stosowania ropy naftowej , a następnie przez spalanie. Opryskiwanie nasyconym roztworem soli (ale nie roztworami rozcieńczonymi) skutecznie zabiło rośliny; niestety uznano to za zbyt drogie, a inżynierowie wybrali herbicyd marki Harvesta, którego aktywnym składnikiem był kwas arsenowy , jako optymalne opłacalne narzędzie do zwalczania. Ten herbicyd był używany do 1905 roku, kiedy został zastąpiony innym, białym związkiem na bazie arsenu . Inżynier odpowiedzialny za opryski nie uważał, że trucizna jest powodem do niepokoju, twierdząc, że załoga łodzi do opryskiwania rutynowo łapie ryby z miejsca pracy i je konsumuje. Jednak opryski nie miały nadziei na całkowite wytępienie hiacynta wodnego ze względu na ogrom kolonii, które uciekły i niedostępność niektórych zainfekowanych obszarów, a inżynier zasugerował, że mogą być potrzebne pewne biologiczne środki kontroli.

W 1910 roku Towarzystwo Nowej Żywności przedstawiło śmiałe rozwiązanie . Ich plan polegał na sprowadzeniu i wypuszczeniu hipopotama z Afryki do rzek i zalewów Luizjany. Hipopotam zjadał wtedy hiacynt wodny, a także produkował mięso, aby rozwiązać inny poważny problem w tym czasie, amerykański kryzys mięsny.

Znany jako amerykański projekt ustawy o hipopotamach, HR 23621 został przedstawiony przez kongresmana z Luizjany Robert Broussard i omówiony przez Komisję Rolniczą Izby Reprezentantów USA. Głównymi współpracownikami w Towarzystwie Nowej Żywności i zwolennikami projektu Broussarda byli major Frederick Russell Burnham , słynny amerykański skaut , i kapitan Fritz Duquesne , południowoafrykański skaut, który później stał się znanym szpiegiem Niemiec. Przedstawiając się przed Komisją Rolnictwa, Burnham zwrócił uwagę, że żadne ze zwierząt, które jedli Amerykanie, kury, świnie, krowy, owce, jagnięta nie pochodzi z USA; wszystkie zostały sprowadzone przez europejskich osadników przed wiekami, więc dlaczego Amerykanie mieliby wahać się przed wprowadzeniem hipopotama i innych dużych zwierząt do amerykańskiej diety? Duquesne, który urodził się i wychował w Południowej Afryce, zauważył ponadto, że europejscy osadnicy na tym kontynencie często włączali do diety hipopotamy, strusie, antylopy i inne dzikie zwierzęta Afryki i nie cierpieli na żadne choroby. Ustawa o amerykańskim Hippo prawie przeszła, ale zabrakło jednego głosu.

Jak na ironię, hiacynty wodne zostały również wprowadzone do wód zamieszkałych przez manaty na Florydzie, w celu bioremediacji (por. §Fitoremediacja poniżej) wód, które zostały skażone i padły ofiarą zakwitu glonów . Manaty włączają hiacynt wodny do swojej diety, ale może nie być dla nich pokarmem pierwszego wyboru.

Legalność sprzedaży i wysyłki w Stanach Zjednoczonych

W 1956 E. crassipes został zakazany do sprzedaży lub wysyłki w Stanach Zjednoczonych , za co groziła kara grzywny i/lub pozbawienia wolności. Ustawa ta została uchylona przez HR133 [116. Kongres (2019-2020)] w dniu 27.12.2020.

Afryka

Hiacynt wodny mógł zostać wprowadzony do Egiptu na przełomie XVIII i XIX wieku za czasów Muhammada Alego , ale nie został rozpoznany jako zagrożenie inwazyjne aż do 1879 roku. Inwazję do Egiptu datuje Brij Gopal w latach 1879-1892 . Gopal; Graty; Davis (2000) , Bioróżnorodność na terenach podmokłych 2 s. 109 .</ref>

Roślina (afrikaans: waterhiasint ) prawdopodobnie zaatakowała Afrykę Południową w 1910 roku, chociaż podano wcześniejsze daty.

Roślinę sprowadzili do Rwandy belgijscy koloniści, aby upiększyć swoje gospodarstwa. Następnie w naturalny sposób dotarła do Jeziora Wiktorii, gdzie po raz pierwszy została zauważona w 1988 roku. Tam, bez żadnych naturalnych wrogów, stała się ekologiczną plagą, dusząc jezioro, zmniejszając zbiorniki rybne i szkodząc lokalnej gospodarce. Utrudnia dostęp do Kisumu i innych portów.

Hiacynt wodny pojawił się również w Etiopii , gdzie po raz pierwszy odnotowano go w 1965 r. w zbiorniku Koka i w rzece Awash , gdzie Ethiopian Electric Light and Power Authority zdołał opanować go pod umiarkowaną kontrolą przy znacznych kosztach ludzkiej pracy. Inne plagi w Etiopii obejmują wiele zbiorników wodnych w regionie Gambela , Nilu Błękitnego od jeziora Tana do Sudanu i jeziora Ellen w pobliżu Alem Tena . Do 2018 roku stał się poważnym problemem nad jeziorem Tana w Etiopii.

Hiacynt wodny występuje również na rzece Shire w Parku Narodowym Liwonde w Malawi.

Azja

Hiacynt wodny został wprowadzony do Ameryki Północnej w 1884 roku, a później do Azji , Afryki i Australii . Ponieważ w nowej lokacji nie ma naturalnych wrogów, może szybko się rozmnażać i powodować katastrofę.

Hiacynt wodny został sprowadzony do Bengalu w Indiach ze względu na jego piękne kwiaty i kształty liści, ale okazał się inwazyjnym chwastem, który wysysał tlen ze zbiorników wodnych i powodował dewastację zasobów rybnych. Hiacynt wodny był określany jako „(Piękny) Błękitny Diabeł” w Bengalu i „Bengal Terror” gdzie indziej w Indiach; w Bangladeszu nazywano je „niemieckim chwastem” (bengalski: Germani pana ) z przekonania, że ​​w ich wprowadzenie miała być zamieszana niemiecka misja okrętów podwodnych Kaiser w momencie wybuchu I wojny światowej; i nazwany „japońskimi problemami” na Sri Lance , ze względu na pogłoski, że Brytyjczycy podłożyli je, aby skłonić japońskie samoloty do lądowania na niezabezpieczonych lądowiskach.

W Bangladeszu zaczęto wykorzystywać hiacynt wodny do budowy pływających ogrodów warzywnych.

Hiacynt wodny zaatakował również jezioro Tonlé Sap w Kambodży. Projekt Osmose w Kambodży stara się z tym walczyć, zmuszając miejscową ludność do robienia z niego koszy.

Roślina weszła do Japonii w 1884 roku, aby docenić ogrodnictwo, zgodnie z konwencjonalną mądrością, ale badacz zajmujący się badaniem rośliny odkrył, że artysta ukiyo-e Utagawa Kunisada (alias Utagawa Toyokuni III, zm. 1865 ) wykonał odcisk klockowy z hiacyntem wodnym, złotą rybką i pięknymi kobietami , datowanymi na 1855 rok. Roślina pływa na powierzchni wody wypełnionych (szklanych) misek lub glazurowanych glinianych doniczek z liliami wodnymi ( zastępuje je hibachi ).

W latach 30. hiacynt wodny został wprowadzony do Chin jako pasza , roślina ozdobna i oczyszczalnia ścieków , a na południu był powszechnie sadzony jako pasza dla zwierząt. Począwszy od lat 80., wraz z szybkim rozwojem chińskiego przemysłu śródlądowego, nasiliła się eutrofizacja wód śródlądowych. Dzięki wydajnemu rozmnażaniu bezpłciowemu i mechanizmom adaptacji do środowiska hiacynt wodny zaczął się szeroko rozprzestrzeniać w dorzeczu. Hiacynty blokowały rzekę i utrudniały wewnętrzny ruch wodny. Na przykład wiele dróg wodnych w Zhejiang i innych prowincjach zostało zablokowanych przez szybko rosnący hiacynt wodny. Ponadto duża liczba hiacyntów wodnych unoszących się w wodzie zablokuje dostęp światła słonecznego do wody, a jego rozkład pochłania dużo rozpuszczonego w wodzie tlenu, zanieczyszcza jakość wody i może zabić inne rośliny wodne. Wybuch hiacynta wodnego poważnie wpłynął na bioróżnorodność lokalnego ekosystemu i zagroził produkcji, życiu i zdrowiu mieszkańców społeczności.

W Iraku hiacynt wodny, importowany w latach 90. jako roślina ozdobna, powodował poważne problemy dla wodociągów i rybaków nad Eufratem .

Europa

W 2016 roku Unia Europejska zakazała sprzedaży hiacynta wodnego w UE. Gatunek znajduje się na liście inwazyjnych gatunków obcych będących przedmiotem zainteresowania Unii. Oznacza to, że w całej Unii Europejskiej zabroniona jest nie tylko sprzedaż, ale także import, uprawa czy celowe uwalnianie do środowiska.

Gatunki inwazyjne

Hiacynt wodny szybko się rozmnaża, łatwo unosi się na wodzie i rozsiewa oraz może szybko zakryć zbiornik wodny, co powoduje słabą przezroczystość wody. Dlatego w wodach naturalnych hiacynt wodny konkuruje z innymi roślinami wodnymi (pływającymi i zanurzonymi) i glonami o składniki mineralne, światło słoneczne itp., hamując w ten sposób wzrost innych organizmów wodnych i alg. W 2011 roku Wu Fuqin i in. prześledzili wyniki jeziora Yunnan Dianchi, a także wykazali, że hiacynt wodny może wpływać na fotosyntezę fitoplanktonu, roślin zanurzonych i glonów poprzez jakość środowiska wodnego i hamować jego wzrost. Ponadto wybuch hiacynta wodnego i jego faza rozpadu zużyją jednocześnie dużą ilość rozpuszczonego tlenu w akwenie, a przestrzeń do rozrodu zwierząt podwodnych takich jak ryby zostanie zmniejszona, a nawet duża liczba ryba umrze. Jest to podobne do zmiany pierwotnego łańcucha pokarmowego w zbiorniku wodnym, zmniejszając w ten sposób stabilność ekosystemu w tym obszarze wodnym.

Masywny wzrost hiacynta wodnego często pokrywa zbiornik wodny, w którym się znajduje, blokując kanały rzeczne i drogi wodne oraz utrudniając transport wody. Według doniesień w dolnym biegu rzeki Han w Wuhan przez 20 kolejnych dni pojawił się duży obszar hiacynta wodnego, stanowiąc bezpośrednie zagrożenie dla bezpiecznej żeglugi statków w dolnym biegu rzeki Jangcy. Na wodach rzek Yaojiang, Fenghua i Minjiang w Ningbo, Zhejiang, statki również nie mogły pływać z powodu masy roślinności. Po drugie, hiacynt wodny może wchłonąć dużą ilość szkodliwych metali ciężkich i innych substancji. Po śmierci gnije i opada na dno wody, powodując wtórne zanieczyszczenie wód, niszcząc naturalną jakość wody, a w ciężkich przypadkach może nawet wpływać na jakość wody pitnej mieszkańców. Po trzecie, ze względu na gęsty wzrost hiacynta wodnego sprawia rybakom ogromne trudności i często niszczy sprzęt wędkarski, co powoduje duży wzrost kosztów połowów. Na powierzchni akwenu, na której silnie rośnie hiacynt wodny, często lęgną się komary i szkodliwe patogeny, stanowiące potencjalne zagrożenie dla zdrowia okolicznych mieszkańców.

Inwazja hiacynta wodnego ma również konsekwencje społeczno-ekonomiczne. Ponieważ hiacynt wodny składa się w 95% z wody, szybkość ewapotranspiracji jest wysoka. W związku z tym małe jeziora pokryte tym gatunkiem mogą wysychać i pozostawiać społeczności bez odpowiedniego zaopatrzenia w wodę lub żywność. Na niektórych obszarach gęste maty hiacynta wodnego uniemożliwiają korzystanie z drogi wodnej, co prowadzi do utraty transportu (zarówno ludzi, jak i ładunku), a także utraty możliwości połowowych. Duże sumy pieniędzy przeznacza się na usuwanie hiacyntów wodnych ze zbiorników wodnych, a także wymyślanie sposobów zniszczenia zebranych szczątków. Zbieranie hiacyntów wodnych mechanicznie wymaga dużego wysiłku. Milion ton świeżej biomasy wymagałby 75 ciężarówek o pojemności 40 m^3 dziennie przez 365 dni, aby pozbyć się miliona ton hiacyntu wodnego. Hiacynt wodny zostałby następnie przeniesiony na wysypisko śmieci i poddany rozkładowi, który uwalniał CO2, CH4 i tlenki azotu, które miałyby negatywny wpływ na jakość powietrza i przyczyniły się do globalnego ocieplenia.

Kontrola

Kontrola zależy od specyficznych warunków każdej dotkniętej lokalizacji, takich jak stopień porażenia hiacyntami wodnymi, klimat regionalny oraz bliskość ludzi i dzikiej przyrody.

Kontrola chemiczna

Kontrola chemiczna jest najmniej stosowana z trzech kontroli hiacynta wodnego, ze względu na jego długofalowy wpływ na środowisko i zdrowie ludzi. Stosowanie herbicydów wymaga ścisłej zgody rządowych agencji ochrony wykwalifikowanego technika do obsługi i spryskiwania dotkniętych obszarów. Stosowanie chemicznych herbicydów stosuje się tylko w przypadku silnej infiltracji hiacynta wodnego. Jednak najskuteczniejsze zastosowanie herbicydów ma miejsce, gdy stosuje się je na mniejszych obszarach porażenia hiacyntem wodnym. Dzieje się tak, ponieważ na większych obszarach więcej mat z hiacyntów wodnych prawdopodobnie przeżyje działanie herbicydów i może się rozdrobnić, aby dalej rozmnażać się na dużym obszarze mat hiacyntów wodnych. Ponadto jest bardziej opłacalny i mniej pracochłonny niż sterowanie mechaniczne. Może jednak prowadzić do skutków środowiskowych, ponieważ może przenikać do systemu wód gruntowych i może wpływać nie tylko na cykl hydrologiczny w ekosystemie, ale także negatywnie wpływać na lokalny system wodny i zdrowie ludzi. Warto również zauważyć, że stosowanie herbicydów nie jest ściśle selektywne w stosunku do hiacyntów wodnych; gatunki kluczowe i żywotne organizmy, takie jak mikroalgi, mogą wyginąć z toksyn i mogą zakłócać kruche sieci pokarmowe.

Chemiczną regulację hiacyntów wodnych można przeprowadzić przy użyciu popularnych herbicydów, takich jak 2,4-D, glifosat i dikwat. Herbicydy rozpylane na liściach hiacyntu wodnego prowadzą do bezpośrednich zmian w fizjologii rośliny. Stosowanie herbicydu znanego jako 2,4-D prowadzi do śmierci hiacynta wodnego poprzez zahamowanie wzrostu komórek nowej tkanki i apoptozę komórek. Może minąć prawie dwa tygodnie, zanim maty hiacynta wodnego zostaną zniszczone za pomocą 2, 4-D. Od 75 000 do 150 000 akrów (30 000 do 61 000 ha) hiacynta wodnego i chwastów aligatora jest corocznie oczyszczanych w Luizjanie.

Herbicyd znany jako dikwat to płynna sól bromkowa, która może szybko przenikać przez liście hiacynta wodnego i prowadzić do natychmiastowej nieaktywności komórek roślinnych i procesów komórkowych. Glifosat herbicydowy ma niższą toksyczność niż inne herbicydy; dlatego zniszczenie mat z hiacyntu wodnego trwa dłużej (około trzech tygodni). Objawy obejmują ciągłe więdnięcie roślin i żółte przebarwienie liści rośliny, które ostatecznie prowadzi do próchnicy.

Kontrola fizyczna

Fizyczna kontrola jest wykonywana przez maszyny lądowe, takie jak żurawie łyżkowe, koparki lub wysięgniki, lub maszyny wodne, takie jak kombajny do zbioru chwastów wodnych , pogłębiarki lub rozdrabniacze roślin. Usuwanie mechaniczne jest postrzegane jako najlepsze krótkoterminowe rozwiązanie dla proliferacji rośliny. W projekcie nad Jeziorem Wiktorii w Afryce wykorzystano różne urządzenia do rozdrabniania, zbierania i usuwania 1500 hektarów (3700 akrów) hiacyntów wodnych w okresie 12 miesięcy. Jest to jednak kosztowne i wymaga użycia zarówno pojazdów lądowych, jak i wodnych, ale jezioro pogorszyło się przez wiele lat, a rekultywacja będzie procesem ciągłym.

Może mieć roczny koszt od 6 do 20 milionów dolarów i jest uważany tylko za krótkoterminowe rozwiązanie długoterminowego problemu. Inną wadą zbioru mechanicznego jest to, że może prowadzić do dalszej fragmentacji hiacyntów wodnych, gdy rośliny są łamane przez wirujące noże maszyny do zbioru roślin. Pozostawione w wodzie fragmenty hiacynta wodnego mogą łatwo rozmnażać się bezpłciowo i powodować kolejne porażenia.

Jednak transport i utylizacja zebranego hiacynta wodnego jest wyzwaniem, ponieważ roślinność jest ciężka. Zebrany hiacynt wodny może stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi ze względu na skłonność rośliny do wchłaniania zanieczyszczeń i jest uważany za toksyczny dla ludzi. Co więcej, praktyka mechanicznego zbioru nie jest skuteczna w przypadku inwazji hiacynta wodnego na dużą skalę, ponieważ ten inwazyjny gatunek wodny rośnie znacznie szybciej, niż można go wyeliminować. Tylko od 1 do 2 akrów ( 1 ⁄ 2 do 1 ha) hiacyntów wodnych można codziennie zbierać mechanicznie ze względu na ogromne ilości hiacyntów wodnych w środowisku. Dlatego proces ten jest bardzo czasochłonny.

Kontrola biologiczna

Ponieważ usuwanie chemiczne i mechaniczne jest często zbyt drogie, zanieczyszczające i nieskuteczne, naukowcy zwrócili się do środków kontroli biologicznej , aby poradzić sobie z hiacyntem wodnym. Wysiłek rozpoczęła się w 1970 roku, kiedy USDA Naukowcy uwalniane do Stanów Zjednoczonych trzech gatunków wołka znane żerują na hiacynta wodnego, Neochetina Bruchi , N. eichhorniae , a woda hiacynt Świder Sameodes albiguttalis . Gatunki ryjkowca zostały wprowadzone do stanów Gulf Coast, takich jak Luizjana, Teksas i Floryda, gdzie hiacynt wodny zaatakował tysiące akrów. Stwierdzono, że dekadę później w latach 80. nastąpił spadek ilości mat hiacyntów wodnych aż o 33%. Ponieważ jednak cykl życiowy ryjkowców wynosi dziewięćdziesiąt dni, ogranicza to wykorzystanie biologicznego drapieżnika do skutecznego tłumienia wzrostu hiacyntów wodnych. Organizmy te regulują hiacynt wodny, ograniczając wielkość hiacynta wodnego, jego rozmnażanie wegetatywne i produkcję nasion. Przenoszą również mikroorganizmy, które mogą być patologiczne dla hiacynta wodnego. Wołki te zjadają tkankę łodygi, co powoduje utratę wyporu rośliny, która ostatecznie zatonie. Chociaż odniosły ograniczony sukces, wołki zostały wypuszczone w ponad 20 innych krajach. Jednak najskuteczniejszą metodą kontroli pozostaje kontrola nadmiaru składników odżywczych i zapobieganie rozprzestrzenianiu się tego gatunku.

W maju 2010 r. Agencja Badań Rolniczych USDA wypuściła Megamelus scutellaris jako dodatkowy owad biologiczny dla inwazyjnych gatunków hiacyntów wodnych. Megamelus scutellaris to mały planthopper owad rodzime Argentynie. Naukowcy badali wpływ środka kontroli biologicznej w szeroko zakrojonych badaniach nad żywicielami od 2006 r. i doszli do wniosku, że owad jest wysoce specyficzny dla żywicieli i nie będzie stanowił zagrożenia dla żadnej innej populacji roślin poza docelowym hiacyntem wodnym. Naukowcy mają również nadzieję, że ta kontrola biologiczna będzie bardziej odporna niż istniejące kontrole biologiczne i herbicydy, które już istnieją w celu zwalczania inwazyjnego hiacynta wodnego.

Innym owadem uważanym za środek kontroli biologicznej jest półwodny pasikonik Cornops aquaticum . Owad ten jest specyficzny dla hiacynta wodnego i jego rodziny, a oprócz żerowania na roślinie wprowadza wtórną infestację patogenną. Ten konik polny został wprowadzony do RPA w kontrolowanych badaniach.

Wprowadzenie manatów do cieków wodnych podobno skutecznie kontrolowało wzrost rośliny w Gujanie .

Rhodes University Centrum Kontroli Biologicznej jest hodowla Megamelus scutellaris en masse do biokontroli na tamy w Republice Południowej Afryki.

Zastosowania

Bioenergia

Ze względu na niezwykle szybkie tempo rozwoju, Pontederia crassipes jest doskonałym źródłem biomasy . Jeden hektar (2,5 akrów) uprawy na pniu wytwarza zatem ponad 70 000 m ³ /ha (1 000 000 stóp sześciennych/akr) biogazu (70% CH
₄, 30% CO
₂). Według Curtisa i Duke'a z jednego kg (2,2 funta) suchej masy można uzyskać 370 litrów (13 stóp sześciennych) biogazu, co daje wartość opałowa 22 000 kJ/m ³ (590 Btu/stopę sześcienną) w porównaniu z czystym metanem (895). BTU/ft ³ )

Wolverton i McDonald zgłaszają około 0,2 m ³ /kg (3 stopy sześcienne/funt) metanu, wskazując na zapotrzebowanie na biomasę wynoszące 350 t/ha (160 ton amerykańskich/akr), aby osiągnąć plon wynoszący 70 000 m ³ /ha (1 000 000 stóp sześciennych/akr) projektowane przez Narodową Akademię Nauk (Waszyngton). Ueki i Kobayashi wymieniają ponad 200 t/ha (90 ton amerykańskich/akr) rocznie. Reddy i Tucker znaleziono eksperymentalnych okres dłuższy niż 1 / 2 tony na ha ( 1 / 4  Tona / akr) dziennie.

Bengalscy rolnicy zbierają i układają te rośliny w stosy, aby wyschły na początku zimnej pory roku; następnie wykorzystują suche hiacynty wodne jako paliwo. Popiół służy jako nawóz. W Indiach jedna tona (1,1 ton amerykańskich) suszonego hiacyntu wodnego daje około 50 litrów etanolu i 200 kg resztkowego włókna (7700 Btu). Fermentacja bakteryjna jednej tony (1,1 ton amerykańskich) daje 26 500 stóp ³ gazu (600 Btu) z 51,6% metanu ( CH
₄), 25,4% wodoru ( H
₂), 22,1% dwutlenku węgla ( CO
₂) i 1,2% tlenu ( O
₂). Zgazowanie jednej tony (1,1 ton amerykańskich) suchej masy powietrzem i parą w wysokich temperaturach (800 ° C lub 1500 ° F) daje około 40.000 ft ³ (1100 m ³ ) gazu ziemnego (143 Btu/ft ³ ) zawierającego 16,6% H
₂, 4,8% CH
₄, 21,7% CO ( tlenek węgla ), 4,1% CO
₂, oraz 52,8% N
₂( azot ). Wysoka zawartość wilgoci w hiacyncie wodnym, zwiększająca koszty obsługi, ma tendencję do ograniczania przedsięwzięć komercyjnych. Można by zaprojektować ciągły, hydrauliczny system produkcji, który zapewniłby lepsze wykorzystanie inwestycji kapitałowych niż w rolnictwie konwencjonalnym, które jest zasadniczo operacją wsadową.

Nakład pracy związany ze zbiorem hiacynta wodnego można znacznie zmniejszyć, umieszczając miejsca zbioru i przetwórców na spiętrzeniach wykorzystujących przeważające wiatry . Do tej operacji można by również korzystnie dodać systemy oczyszczania ścieków . Zebrana biomasa byłaby następnie przetwarzana na etanol , biogaz , wodór , gazowy azot i/lub nawóz . Uboczny woda może być używana do nawadniania w pobliżu grunty orne .

Fitoremediacja, oczyszczanie ścieków

Hiacynt wodny usuwa arsen z wody pitnej skażonej arszenikiem. Może to być przydatne narzędzie do usuwania arsenu z wody studziennej w Bangladeszu .

Zaobserwowano również, że hiacynt wodny wzmaga nitryfikację w oczyszczalniach ścieków technologii żywej. Ich strefy korzeniowe są doskonałymi mikromiejscami dla społeczności bakterii.

Hiacynt wodny jest powszechną rośliną pastewną w krajach trzeciego świata, zwłaszcza w Afryce, chociaż nadmierne stosowanie może być toksyczne. Jest bogaty w białko (azot) i minerały śladowe, a kozi kał jest również dobrym źródłem nawozu.

Opisuje się, że hiacynt wodny usuwa z wody około 60–80% azotu i około 69% potasu. Stwierdzono, że korzenie hiacynta wodnego usuwają pył zawieszony i azot w naturalnych, płytkich, zeutrofizowanych terenach podmokłych.

Roślina może również filtrować metale ciężkie i różne inne toksyny z zanieczyszczonej wody.

Te korzenie z pontederia crassipes naturalnie absorbowania zanieczyszczeń , w tym ołowiu , rtęci , i strontu-90 , jak i pewne związki organiczne, które uznaje się za rakotwórczy , w stężeniu 10000 razy w otaczającej wodzie. Hiacynty wodne można hodować do oczyszczania ścieków (zwłaszcza ścieków mleczarskich).

Rolnictwo

W miejscach, gdzie hiacynt wodny jest inwazyjny, nadmiernie obfity i wymaga oczyszczenia, cechy te czynią go wolnym do zbioru, co czyni go bardzo przydatnym jako źródło materii organicznej do kompostowania w rolnictwie ekologicznym . Jest używany na całym świecie jako nawóz i pasza dla zwierząt .

W Bengalu w Indiach kachuri-pana był używany głównie jako nawóz, kompost lub ściółka, a wtórnie jako pasza dla zwierząt gospodarskich i ryb. W Bangladeszu rolnicy z południowo-zachodniego regionu uprawiają warzywa w „pływających ogrodach”, zwykle na podstawie zbudowanej z bambusa, z wysuszoną masą hiacyntu wodnego pokrytą glebą jako ściółką. Ponieważ w tym nisko położonym regionie znaczna część gruntów uprawnych przez wiele miesięcy znajduje się pod wodą podczas monsunów, rolnicy uprawiają tę metodę od wielu dziesięcioleci. Metoda tego rolnictwa znana jest pod wieloma nazwami, w tym dhap chash i vasoman chash .

W Kenii w Afryce Wschodniej stosowano go eksperymentalnie jako nawóz organiczny, chociaż istnieją kontrowersje wynikające z wysokiej alkalicznej wartości pH nawozu.

Inne zastosowania

W różnych miejscach na świecie zakład jest wykorzystywany do produkcji mebli, torebek, koszy, sznurków oraz artykułów gospodarstwa domowego/wyposażenia wnętrz (abażury, ramy do obrazów) przez firmy zakładane przez organizacje pozarządowe i przedsiębiorców.

Produkty tkane

Amerykańsko-nigeryjska Achenyo Idachaba zdobyła nagrodę za pokazanie, w jaki sposób ta roślina może być wykorzystywana dla zysku jako tkane produkty w Nigerii.

Papier

Chociaż badania wykazały, że hiacynty wodne mają bardzo ograniczone zastosowanie w produkcji papieru, są one jednak wykorzystywane do produkcji papieru na małą skalę. Goswami zwrócił uwagę w swoim artykule, że hiacynt wodny ma potencjał, aby zrobić twardy i mocny papier. Odkrył, że dodanie miazgi hiacyntowej wodnej do surowca z masy bambusowej na papier przeciwtłuszczowy może zwiększyć wytrzymałość fizyczną papieru.

Jadalność

Roślina ta jest używana jako bogate w karoten warzywo stołowe na Tajwanie . Jawajczycy czasem gotują i zjadają zielone części i kwiatostany. Wietnamczycy również gotują tę roślinę, a czasami dodają jej młode liście i kwiaty do swoich sałatek.

Zastosowanie lecznicze

W Kedah (Malezja) kwiaty są używane do leczenia skóry koni. Gatunek jest „tonikiem”.

Potencjał jako środek biochwastobójczy

Wykazano, że ekstrakt z liści hiacyntu wodnego wykazuje fitotoksyczność w stosunku do innego inwazyjnego chwastu Mimosa pigra . Ekstrakt hamował kiełkowanie nasion Mimosa pigra oraz hamował wzrost korzeni siewek. Dane biochemiczne sugerują, że w działaniu hamującym może pośredniczyć zwiększona produkcja nadtlenku wodoru , hamowanie aktywności rozpuszczalnej peroksydazy i stymulacja aktywności peroksydazy związanej ze ścianą komórkową w tkankach korzeni Mimosa pigra .

Galeria

• 

  Roślina pływająca

• 

  Kwiaty

• 

  Zbliżenie kwiatów

• 

  Duży staw pokryty hiacyntem wodnym

• 

  Napompowany ogonek

• 

  Ogromne pole bagienne zamieszkane przez Pontederia crassipes

Notatki wyjaśniające

Bibliografia

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Krasyki Eichhornia
• Eichhornia crassipes w zachodnioafrykańskich roślinach – przewodnik fotograficzny.
• Profil gatunkowy – hiacynt wodny ( Eichhornia crassipes ) , Narodowe Centrum Informacji o Gatunkach Inwazyjnych, Narodowa Biblioteka Rolnicza Stanów Zjednoczonych . Zawiera ogólne informacje i zasoby dotyczące hiacyntu wodnego.
• Eichhornia crassipes Izrael Polne kwiaty i rodzime rośliny
• Praktyczne zastosowania hiacyntu wodnego
• Ulotka IUCN na temat E. crassipes w kontekście jeziora Tanganika
• „Hiacynt wodny” , profil AquaPlant