Glyphosate effects on Canada thistle (Cirsium arvense) roots, root buds, and shoots

Summary Glyphosate† was sprayed at 0009–1·12 kg a.i. ha−1 on the foliage of large potted glasshouse-grown Canada thistle [Cirsium arvense (L.) Scop.], which had extensive, well-developed roots. Increasing the glyphosate rate progressively reduced the total number of visible adventitious root buds plus emerged secondary shoots per plant proportionately more than root biomass, 10 days after treatment. Cortical tissue of thickened propagative roots became soft, water-soaked, darkened, and some regions decomposed, exposing strands of vascular tissue. Lateral roots completely decomposed. When thickened roots were segmented to stimulate secondary shoot emergence from root buds 10 days after foliar treatment, Fewer secondary shoots emerged than expected from the number of visible adventitious root buds present on both control and herbicide-treated plants. Increasing the rate of glyphosate also reduced the regrowth potential of root buds proportionately more than root biomass. Regrowth potential was measured as the number of emerged secondary shoots 35 days after segmenting unearthed roots from plants that had been sprayed 10 days earlier. When foliar-applied at 0·28 kg ha−1, glyphosate decreased the regrowth potential of root buds to zero in 2 and 3 days, as measured by secondary shoot dry weight and number, respectively, even though root fresh weight was unchanged 3 days after foliar treatment. These dose-response and time-course experiments demonstrate that glyphosate did not reduce root biomass as much as it decreased root bud numbers and secondary shoot regrowth potential from root buds. Resume Les effets du glyphosate sur les racines, les bourgeons radiculaires et le developpement des tiges du chardon des champs (Cirsium arvense L.) Le glyphosate a ete appliquea la dose de 9 a 1 120 g de m.a. ha−1 sur le feuillage de plants de serre largement developpes de chardons des champs dotes d'un systeme radiculaire important. Des doses croissantes de glyphosate reduisent progressivement le nombre total des bourgeons adventifs radiculaires ainsi que I'emergence de brins secondaires plus qu'elles ne reduisent proportionnellement la biomasse des racines 10 jours apres le traitement. Le tissu cortical des racines principales devient tendre, spongieux, noirâtre et par endroits decompose laissant apparaitre le tissu vasculaire. Les racines laterales sont completement decomposees. Lorsque les racines principales ont ete seclionnees pour stimuler une ramification a partir des bourgeons radiculaires 10 jours apres le traitement foliaire, le nombre de pousses secondaires fut tres inferieur a ce que l'on etait en droit d'attendre en raison du nombre de bourgeons radiculaires visibles, presents au moment du traitement. L'augmentation des doses de glyphosate a egalement reduit le potentiel de reprise de bourgeons radiculaires davantage que la biomasse des racines. Ce potentiel de reprise a ete mesure par les pousses secondaires denombrees 35 jours apres la segmentation de racines isolees des plants traites 10 jours plus tot. Lorsqu'il a ete appliquea 280 g ha−1, le glyphosate a provoque une inhibition du potentiel de repousses des bourgeons radiculaires dans les 2 a 3 jours. Cette inhibition a ete mesuree par le poids sec des pousses secondaires ainsi que leur nombre, tandis que le poids frais des racines restait inchinge 3 jours apres le traitement foliaire. Ces etudes montrent que le glyphosate ne reduit pas la biomasse radiculaire autant qu'ii inhibe le nombre de bourgeons radiculaires et leur potentiel de reprise. Zusammenfassung Wirkung von Glyphosat auf Wurzel, Wurzelknospen und Spross der Acker-Kratzdistel (Cirsium arvense) Pflanzen der Acker-Kratzdistel (Cirsium arvense (L.) Scop.), die im Gewachshaus in grossen Topfen angezogen worden waren und ein kraftiges Wurzelsystem entwickelt hatten, wurden mit 0,009 bis 1,12 kg AS ha−1 Glyphosat behandelt. Die Zahl der sichtbaren Knospen an den Wurzein zusammen mit den ausgetriebenen Wurzelsprossen pro Pflanze war 10 Tage nach der Behandlung proportional zur steigenden Aufwandmenge des Glyphosats starker als die Wurzelmasse herabgesetzt. Die Rinde der verdickten Wurzelauslaufer wurde weich, schwammig, verfarbte sich dunkel und begann stellenweise zu faulen. Seitenwurzeln zerfielen ganzlich. Wenn die verdickten Wurzeln 10 Tage nach der Behandlung zerteilt wurden, um die Bildung von Wurzelsprossen zu induzieren, entwickelten sich weniger Sprosse, als nach der Zahl der sichtbaren Knospen zu erwarten gewesen war. Mit steigender Aufwandmenge an Gylphosat sank das Potential zur Bildung von Wur-zelsprossen, das als die Zahl der innerhalb von 35 Tagen nach der Zerteilung von Wurzeln gebildeter Wurzelsprosse gemessen wurde. Innerhalb von 2 bis 3 Tagen nach einer Blattbehandlung mit 0,28 kg AS ha−1 wurden keine Knospen mehr an den Wurzeln angelegt, wenn auch die Frisch-masse der Wurzeln 3 Tage nach der Behandlung noch unverandert war. Es zeigte sich, dass Glyphosat nicht so sehr die Wurzelmasse, sondern vor allem die Anlage von Knospen an den Wurzeln und die Entwicklung von Wurzelsprossen herabsetzt.