Katherine Ghantous

Handheld Flame Cultivators as a Management Option for Woody Weeds

Abstract Dewberry is a weed found on cranberry bogs that spreads quickly, causes high yield loss, and has no effective management strategy. Finding options to manage damaging perennial weeds in a perennial crop system, such as cranberry, is key to long-term industry sustainability. This study presents preliminary data on the use of flame cultivation (FC) in cranberry weed management. Utilizing weeds transplanted from commercial cranberry farms to a prepared area at the UMass Cranberry Station, we evaluated three handheld propane-fueled FC instruments: infrared torch, open flame torch, and an infrared torch with a spike. A single, midsummer exposure (zero, low, medium, or high duration) with each FC was tested. The industry standard of using a single wipe application of an herbicide solution (111 g L−1 ae glyphosate, isopropylamine salt) was also included in the evaluation. Dewberry shoot, root, and total biomass decreased linearly as exposure increased; the effect of FC tool type was not significant. Data indicated that, regardless of the specific torch utilized, spot treatment with FC reduced dewberry biomass. The results of this exploratory study suggest that FC may offer an alternative technique for managing woody weeds and that further research is warranted. Nomenclature: Glyphosate; dewberry, Rubus spp.; cranberry, Vaccinium macrocarpon Ait.

Hand-held Flame Cultivators for Spot Treatment Control of Soft Rush (Juncus effusus)

Abstract Soft rush is a perennial plant found in or along water ditches on cranberry farms that can impede drainage as well as water movement within production areas, and can easily spread into production areas. Established tussocks are not substantially affected by chemical controls and proximity to water resources limits herbicide application. The efficacy of flame cultivation (FC) with hand-held tools is being evaluated for efficacy to manage perennial weeds in cranberry production. Two separate studies were conducted on a Massachusetts cranberry farm to evaluate the effectiveness of FC for rush control. A single exposure was made in June with an open flame (OF), infrared (IR), or infrared with a metal spike (IRS) FC tool at four different exposure durations. Stem number, biomass, and percentage flowering stems decreased linearly for plants treated with the IR torch. For plants treated with OF, the number of stems decreased linearly, while biomass and percentage flowering stems decreased quadratically as exposure duration increased. Although IR reduced rush growth, OF required shorter exposure durations (8 s versus 60 s) to achieve similar results. The IRS tool was not effective for controlling rushes. A second study compared the efficacy of a single clipping event, a single, medium exposure of OF, OF immediately followed by (fb) clipping, or clipping immediately fb OF. All treatments reduced the mean number of stems, biomass and percentage of flowering stems per tussock compared to the nontreated control but the clipping fb FC treatment reduced the number of stems more than clipping alone. Future experiments on FC use for rush control in cranberry production should explore potential improvement with multiple treatments within a single season as well as repeated annual applications of treatments. Nomenclature: Soft rush, Juncus effusus L.; American cranberry, Vaccinium macrocarpon Ait. Resumen Juncus effusus es una planta perenne que se encuentra en y a lo largo de canales de drenaje en fincas de arándanos y que puede impedir el drenaje y el movimiento del agua dentro de las áreas de producción, y puede introducirse fácilmente a las áreas de producción. Parches establecidos y compactos de esta maleza no son sustancialmente afectados por controles químicos y la cercanía a las fuentes de agua limita la aplicación de herbicidas. La eficacia del cultivo con llamas (FC) con herramientas manuales está siendo evaluado para determinar su eficacia para el manejo de malezas perennes en la producción de arándano. Se realizaron dos estudios por separado en una finca de arándanos en Massachusetts, para evaluar la efectividad de FC para el control de J. effusus. Una sola exposición fue realizada en Junio con llama expuesta (OF), infrarrojo (IR), o infrarrojo con aguja de metal (IRS) usando una herramienta FC y cuatro duraciones de exposición. El número de tallos, la biomasa, y el porcentaje de tallos floreados disminuyó linealmente para plantas tratadas con la antorcha IR. Para plantas tratadas con OF, el número de tallos disminuyó linealmente, mientras que la biomasa y el porcentaje de tallos floreados disminuyó cuadráticamente al incrementarse la duración de exposición. Aunque IR redujo el crecimiento de J. effusus, OF requirió duraciones de exposición más cortas (8 s versus 60 s) para alcanzar los mismos resultados. La herramienta IRS no fue efectiva para controlar J. effusus. Un segundo estudio comparó la eficacia de un solo evento de chapia, una sola exposición de duración media de OF, OF inmediatamente seguido de (fb) chapia, o chapia inmediatamente fb OF. Todos los tratamientos redujeron el número promedio de tallos, la biomasa, y el porcentaje de tallos floreados por parche de la maleza al compararse con el testigo sin tratamiento, pero el tratamiento de chapia fb FC redujo el número de tallos más que la chapia sola. Experimentos futuros usando FC para el control de J. effusus en la producción de arándano deberían explorar el potencial de mejoramiento con tratamientos múltiples dentro de una misma temporada además del uso repetido de aplicaciones anuales.

Effects of Timing and Frequency of Flame Cultivation for Dewberry Control

Flame cultivation (FC) uses brief exposures of high temperature to control weeds. Three sites in southeastern Massachusetts with dewberry present were studied over a 2-yr period to determine if seasonal timing and frequency of exposure to FC would reduce dewberry stem length and biomass, both in the year of and the year following treatment, and also to evaluate whether FC treatments altered the ratio (sugar : starch) of nonstructural carbohydrates (NSC) in dewberry roots. Dewberry plants were treated with a 9-s exposure to an open-flame hand-held torch at seven different timing regimes (one application in June, July, or August or two applications in June/July, June/August, and July/August, or nontreated). After 1 yr, all treatments showed reduced aboveground dewberry biomass compared to nontreated plots. The timing and frequency of FC treatments were not significant when the weed was growing amongst cranberry vines, but were significant when weeds were treated in the absence of cranberry. Exposure to FC did not affect the ratio of NSC in roots in the year after treatment, indicating that the relative amounts allocated to each type of storage carbohydrate did not differ from nontreated plants, even though the overall amount allocated to root biomass was reduced. Nomenclature: Bristly dewberry, Rubus hispidus L. RUHI; Northern dewberry, Rubus flagellaris Willd. RUFL; American cranberry, Vaccinium macrocarpon Ait. El control con llamas (FC) usa exposiciones a alta temperatura de corta duración para el control de malezas. Tres sitios en el sureste de Massachusetts con presencia de Rubus (Rubus hispidus y Rubus flagellaris) fueron estudiados durante un período de 2 años para determinar si el momento durante la temporada y la frecuencia de exposición a FC reduciría el largo de los tallos y la biomasa de Rubus, en el año del tratamiento y en el año siguiente al tratamiento, y para evaluar si los tratamientos con FC alteraron la proporción (azúcar:almidón) de los carbohidratos no-estructurales (NSC) en las raíces de Rubus. Las plantas de Rubus fueron tratadas con una exposición de 9 s con una antorcha de llama expuesta, sostenida manualmente, con siete regímenes diferentes del momento de aplicación (una aplicación en Junio, Julio, o Agosto, o dos aplicaciones Junio/Julio, Junio/Agosto, y Julio/Agosto, o sin tratamiento). Después de un año, todos los tratamientos mostraron una biomasa aérea reducida de Rubus en comparación con las parcelas sin tratamiento. El momento y la frecuencia de los tratamientos FC no fueron significativos cuando la maleza estaba creciendo entre enredaderas de arándano, pero fueron significativas cuando las malezas fueron tratadas en ausencia de arándano. La exposición a FC no afectó la proporción de NSC en las raíces en el año después del tratamiento, lo que indicó que las cantidades relativas producidas de cada tipo de carbohidrato de almacenaje no difirió de las plantas sin tratamiento, aunque la cantidad total transportada a la raíz fue reducida.