Заносы сорняков с континента на континент – явление не редкое, тем более в условиях современной жизни. Развитие связей и торговли между странами благоприятствует быстрому расселению растений с одних территорий на другие. Так, в Средней Европе количество антропохорных видов (видов, занесенных человеком) составляет 16% всей флоры, в Японии – 14%, в Новой Зеландии – 25%, а в европейской части России встречаются более 50 американских видов сорных растений.
Предсказать, как поведут себя адвентивные (занесенные из других ботанико-географических областей) растения в новых условиях достаточно сложно. Как правило, попав в новый регион, где отсутствуют их естественные враги, а экологические условия благоприятны, эти виды начинают быстро распространяться, побеждая в конкуренции с местными видами и завоевывая все новые и новые пространства. Высокая пластичность адвентивных видов и отсутствие сдерживающих начал (болезней и вредителей) позволяют им становиться злостными рудеральными (растущими вдоль дорог, на пустырях, свалках) и сегетальными (приспособившимися к произрастанию в посевах сельскохозяйственных культур) сорняками.
В соответствии с Международной Конвенцией по защите растений и нормативными документами Европейской Организации по защите растений вредные организмы, отсутствующие или имеющие ограниченное распространение на территории страны, способные попасть в страну с ввозимой продукцией, грузами и транспортными средствами, легко акклиматизирующиеся на территории страны, а также регулирующиеся карантинными фитосанитарными мероприятиями, являются карантинными.
На территории Российской Федерации в настоящее время ограниченно распространены семь видов карантинных сорняков: амброзия полыннолистная, амброзия трехраздельная, амброзия многолетняя, паслен колючий, паслен трехцветковый, повилики и горчак ползучий.
Карантинные сорные растения занимают особое положение среди сорных растений, поскольку они отличаются высокой вредоносностью и способны:
– снижать урожайность культур. Так, на пораженных повиликой участках потери урожая зеленой массы люцерны достигали 30-50%, а при низкой агротехнике сорняк может погубить весь урожай.
– снижать продуктивность лугов и пастбищ. Большинство карантинных сорняков не поедаются животными, поэтому при сильном засорении ими луга и пастбища становятся малопродуктивными.
– засорять урожай и ухудшать его качества. Карантинные сорняки, имеющие грубые скелетные ветви (амброзия полыннолистная, амброзия трехраздельная, паслен колючий), забивают режущие части комбайнов, в результате чего снижается как производительность, так и качество уборки. Кроме того, требуются дополнительные расходы на очистку убранного урожая от семян карантинных сорных растений. Солома яровых и озимых культур, убранная с полей, засоренных пасленом колючим, становится непригодной ни для скармливания животным, ни для подстилки, по причине наличия в ней колючек.
– переносить возбудителей вирусных и бактериальных заболеваний, опасных для культурных растений, а также аккумулировать вредителей сельскохозяйственных культур. Например, на сорняках из семейства пасленовых развиваются вирусные болезни картофеля и томатов, а листья паслена колючего служат кормом для колорадского жука и картофельной моли.
– нарушать структуры и состав местных фитоценозов. Интенсивное расселение карантинных сорных растений в новых ареалах приводит к тому, что они становятся сначала основными компонентами сегетальной и рудеральной флоры, а впоследствии и важными элементами флоры региона. Нарушение же стабильности флоры может быть вредно для фауны.
– наносить ущерб животноводству ввиду токсичности некоторых видов сорных растений. Так, корма, содержащие вегетирующие растения повилики, могут стать причиной отравления животных. Опасным для скота также являются паслен колючий и паслен трехцветковый. При поедании коровами зеленого корма, содержащего амброзию полыннолистную, вкус молока становится горьким.
– отрицательно влиять на здоровье людей. Хорошо известно, что пыльца растений из рода амброзия является сильным аллергеном и вызывает заболевание, называемое амброзийным поллинозом. В пыльце амброзии содержатся особые белки – антигены, которые проникают через слизистую оболочку верхних дыхательных путей человека в его организм. В результате появляются насморк, слезотечение, одышка, головная боль, повышается температура, начинаются приступы бронхиальной астмы. К сожалению, лечение аллергии, вызываемой пыльцой амброзии, продолжительное и не всегда успешное.
Предотвратить попадание новых карантинных видов на территорию страны возможно путем осуществления строгого контроля над ввозимой в Россию импортной растительной продукцией и проведением ее тщательного фитосанитарного обследования.
Карантинные объекты, ограниченно распространенные на территории РФ:
Повилики
К роду повилика – Cuscuta относятся наиболее опасные для культурных растений цветковые паразитические растения, сочетающие большую жизнеспособность с высокой плодовитостью. Повилика происходит из тропической Америки и Африки, откуда она распространилась к северу и к югу, постепенно приспосабливаясь к новым условиям и растениям и выделяя новые виды (описано до 100 видов). Различают тонко- и толстостебельчатые формы.
В нашей стране насчитывается более 30 видов повилики. Все они – объекты внутреннего карантина. Наиболее распространены и вредоносны: повилика полевая – Cuscuta campestris, повилика клеверная – С. trifolii, повилика хмелевидная – С. lupuliformis, повилика льняная – С. epilinum, повилика короткоцветковая перечная – С. breviflora, повилика лемана – С. lehmaniana. Это надземные паразиты, тело которых превратилось в нитевидный или шнуровидный, вьющийся, желтоватый, зеленовато-желтый или красноватый гладкий или бородавчатый, лишенный хлорофилла стебель с едва заметными следами листьев в виде чешуек. Растения лишены корней, питаются и прикрепляются к растению-хозяину при помощи присосок – гаусториев, образующихся в местах соприкоснонения с питающим растением и глубоко внедряющихся в его ткань. Отсасывание питательных веществ происходит за счет более высокого осмотического давления клеточного сока паразита.
Стебель повилики покрыт многочисленными довольно мелкими, сидячими или расположенными на коротких цветоножках цветками с двойным околоцветником белого, розоватого или зеленоватого цвета, собранными в клубочковидные, колосовидные или шаровидные соцветия. Плод коробочка с четырьмя, редко – двумя или одним шаровидными, овальными или слегка удлиненными (иногда неправильной формы) семенами; с внутренней стороны они угловатые, покрыты твердой ячеистой, ямчато-шероховатой оболочкой.
Повилики паразитируют на однолетних и многолетних травах, кустарниках и деревьях (кормовые бобовые, технические, овощные, бахчевые, декоративные культуры, виноградники, плодовые деревья, ягодники, дикорастущие травы, кустарники и древесные породы). Кроме основных растений-хозяев, отдельные виды повилик способны заражать очень многие растения, принадлежащие к разнообразным семействам. Лишь некоторые виды специализированы к определенным питающим растениям. Отсасывая воду с растворенными в ней органическими и неорганическими соединениями, повилики вызывают нарушение обмена веществ у растений-хозяев, ослабляют и задерживают их рост и развитие. Быстро разрастаясь, паразит охватывает целые массивы восприимчивой культуры, нередко вызывая гибель пораженных растений. Снижается не только урожай, но и зимостойкость растений, ухудшается качество продукции. Скошенные на сено травы, зараженные повиликой, плохо сохнут, плесневеют, теряют питательность, могут вызвать заболевания животных, а иногда и их гибель. Повилика служит также переносчиком вирусных болезней растений.
Распространение этих цветковых паразитов происходит, главным образом, с семенами культурных растений при плохой их очистке. Кроме того, они переносятся животными, машинами, водой, ветром; попадают на поля с навозом, если скоту скармливали растения, зараженные повиликой; распространяются с посадочным материалом, тарой. Источником инфекции могут служить дикие виды растений и сорняки, зараженные этим паразитом.
Отличительные признаки разных видов повилики – морфология стебля и цветков, а также специализация к паразитированию на определенных питающих растениях.
У повилики тимьянной тонкие желтоватые или красноватые нитевидные ветвящиеся стебли толщиной до 1 мм, развивающиеся преимущественно на нижней части стеблей питающего растения, часто образующие густой войлок у самой земли. Цветки розово-белые на очень коротких цветоносах, собраны в плотные шаровидные пучки. Плодоношение обильное. Заражает клевер, люцерну, вику, свеклу, лен, картофель, тимофеевку и многие сорняки.
Повилика полевая имеет нитевидные бледно-желтые ветвящиеся стебли, развивающиеся в средней и верхней частях поражаемых растений. Цветки белые. Плодоношение обильное. Заражает табак, махорку, свеклу, клевер, вику, люцерну, чечевицу, горох, сою, капусту, морковь, арбуз, тыкву, картофель, донник желтый и многие сорняки.
У повилики люцерновой стебли волосовидно-тонкие, желтые с розовым оттенком или зеленоватые, гладкие, голые, цветки белые, собраны в плотные клубочки с прицветниками у основания. Плодоношение обильное. Сильно поражает люцерну и многие травянистые растения.
Повилика клеверная имеет нитевидные, толщиной до 1 мм, ветвистые красные стебли. До своего цветения она распространяется в нижней части стебля питающего растения, где образует густой войлок из ветвей, и только впоследствии поднимается выше. Цветки розовые, реже – белые, на очень коротких цветоножках, собраны в плотные шаровидные пучки. Паразитирует на клевере, люцерне, вике, свекле, льне, картофеле и ряде сорняков.
Повилика льняная имеет зеленовато-желтые, средней толщины, сочные, неветвистые стебли. Чашечка желтоватых цветков по длине почти равна венчику. Семена одиночные или двойные. Заражает лен, рыжик, клевер, люцерну, коноплю, свеклу и другие культурные и сорные растения.
Повилика европейская сходна с повиликой тимьянной, от которой отличается более толстым (2,5 мм) красноватым стеблем. Цветки у нее розоватые. Семена шаровидные или грушевидные. Заражает люцерну, клевер, эспарцет, коноплю, бобы, табак, хмель, картофель, люпин, семенники овощных культур, многочисленные сорняки, а также кустарники и деревья.
Повилика одностолбиковая имеет шнуровидные ветвистые стебли толщиной 2 мм и более. Цветки у нее сидячие или на коротких цветоножках, собраны в рыхлые колосовидные соцветия. Трубка венчика короткая, не выдается из чашечки. Паразитирует на винограде, древесных и кустарниковых породах, может заражать подсолнечник, хлопчатник, свеклу, а также некоторые сорняки (крапиву, полынь, лебеду).
Плоды повилики (коробочки) содержат от 2 до 5 мелких, диаметром 1-З мм, семян, покрытых твердой оболочкой с ячеистой ямчато-шероховатой поверхностью.
Семена многих видов повилики по массе, форме, а часто и цвету очень сходны с семенами культурных растений, на которых паразитируют. Так, семена повилики полевой и клевера ползучего настолько похожи, что их можно различить лишь при внимательном осмотре. Маскировка семян паразита под семена культурного растения – результат паразитической адаптации. Это затрудняет использование обычных методов отделения семян клевера и люцерны от семян повилики.
Очистку семян приходится вести на специальных сортировках, действие которых основано на комбинации сит и ветрогона с последующим использованием специальных электромагнитных машин. Семена повилики, имеющие ячеистую поверхность, смешивают с магнитным порошком и отделяют при помощи электромагнитов от семян культурных растений, у которых на гладкой семенной кожуре порошок не задерживается.
Семена повилики прорастают на 5-15-й день после посева. Незрелые семена набухают и прорастают скорее, чем зрелые.
При набухании семени спирально закрученный зародыш распрямляется, утолщенный конец его, лишенный чехлика и снабженный бесцветными волосками, врастает в почву и поглощает воду. Противоположный конец проростка освобождается от семенной кожуры, поднимается вертикально и начинает совершать вращательные движения по часовой стрелке в поисках питающего растения.
В начальный период развития проростки получают питательные вещества за счет запасов семян. Проросток может «переползать» на короткое расстояние за счет перемещения питательных веществ от его основания к верхушке. Такое самостоятельное существование может продолжаться 16-25 дней, при этом известны случаи, когда длина проростка достигала ЗО см и более.
Если паразит не встретит подходящее для заражения растение, он погибает.
Прикрепление паразита к хозяину и его питание осуществляются при помощи гаусториев, которые образуются на нитевидном стебле повилики со стороны, примыкающей к стеблю растения-хозяина. Выделяемые присосками вещества размягчают эпидермис, что облегчает проникновение паразита в ткань питающего растения. Если условия оказываются приемлемыми, внутренняя часть присоски разрастается, образуя клиновидное сосальце.
Сосальце разрывает кожицу присоски, глубоко входит в тело питающего растения и направляется к его проводящему пучку. Дойдя до древесины, центральные клетки сосальца превращаются в трахеиды, а флоэмные элементы, в свою очередь, соединяются с соответствующими элементами растения-хозяина в общую систему, позволяющую паразиту получать воду и питательные вещества.
После того как повилика присосется к питающему растению, ее связь с почвой нарушается и она начинает жить за счет питательных веществ, извлекаемых из растения-хозяина. При этом паразит развивается удивительно быстро, выбрасывая огромной длины желтоватые или с оранжевым оттенком плети, в стеблевых узлах которых закладываются боковые побеги. Скоро растения в очаге заражения оказываются сильно опутанными длинными стеблями повилики. От одного семени может образоваться очаг поражения диаметром до 6 м2. Вегетативное тело повилики обладает высоким тургорным давлением, которое позволяет обрывкам побегов не увядать в течение нескольких дней.
Семена повилики благодаря оболочкам с разной водопроницаемостью прорастают неодновременно, поэтому появление всходов может быть растянуто на несколько лет.
Меры борьбы с повиликой
В борьбе с повиликой большое значение имеют профилактические мероприятия. Посев проводят очищенными от повилики семенами. Осуществляют апробацию посевов на корню, фитопатологическую экспертизу, карантинные мероприятия. Согласно государственным стандартам запрещается посев семенами, засоренными повиликой.
Основной источник заражения посева повиликой – почва, в которой скапливаются большие запасы семян паразита. Поэтому для посева выбирают не засоренные участки (по данным полевой апробации) или очищают почву. Очистку пахотного горизонта осуществляют либо путем заделки семян повилики на большую глубину при помощи вспашки плугами с предплужниками, либо стимулированием их прорастания с последующим уничтожением всходов поверхностной обработкой. В районах орошаемого земледелия прорастание семян повилики стимулируют провокационными осенними и весенними поливами.
С посевов люцерны и клевера, наиболее часто заражаемых повиликой, паразит распространяется на другие культуры, в первую очередь на те, которые следуют за ними в севообороте. Поэтому на зараженных полях из севооборота исключают поражаемые культуры на 5-6 лет.
Если повилика появилась в посевах многолетних трав (клевер, люцерна), их выкашивают до начала цветения или обсеменения повилики. Своевременный укос особенно эффективен против повилики полевой, 95% стеблей которой располагаются на расстоянии, не превышающем 5 см от поверхности почвы, и при низком срезе легко удаляются с поля вместе с сеном.
Горчак ползучий (розовый)
Многолетнее корнеотпрысковое растение.
Засоряемые культуры и угодья. Засоряет посевы сельскохозяйственных культур, а также сады, виноградники, луга и пастбища. Произрастает вдоль грунтовых и шоссейных дорог, на откосах железных дорог, на необрабатываемых землях.
Морфологическая характеристика и биологические особенности, вредоносность. Горчак характеризуется мощной корневой системой, состоящей из главного вертикального корня и отходящих от него в стороны горизонтальных корней. Главный корень проникает на глубину более 10 м. Горчак также имеет развитую систему корневищ.
Стебель прямой, граненый, паутинистоопушенный, ветвистый почти от основания, высотой 20-70 см. Листья очередные, сидячие, рассеченные или зубчатые по краю; верхние листья цельнокрайные.
Корзинки одиночные, округлые, расположены на концах ветвей, диаметром 1-1,25 см. Листочки обертки черепитчатые, нижние (наружные) и средние широкие, округлые, зеленоватые, с белой пленчатой каймой; внутренние (верхние) – узкие, с заостренным пленчатым придатком, густоволосистые. Все цветки в корзинке одинаковые, обоеполые, трубчатые, с розовым венчиком. Иногда встречаются цветки белого или бледно-розового цвета, обычно это бывает у больных или ослабленных растений.
Плод – семянка с легко опадающим хохолком, обратнояйцевидной формы, сжатая с боков, гладкая, продольно-бороздчатая, голая, от светло-серого до соломенно-желтого цвета. Плодовый рубчик расположен по центру основания плода или слегка сдвинут в сторону. Длина семянок 3-3,5 мм, ширина около 2 мм, толщина 1-1,8 мм.
Размножается семенами и корневищами (вегетативно). В новые регионы горчак ползучий попадает с засоренным семенным материалом, главным образом зерновых культур и трав, с сеном и соломой. Всхожесть семян в почве сохраняется в течение 3-5 лет. Для их прорастания требуются высокие влажность и температура почвы. Эти условия создаются в толще пахотного слоя.
Растения горчака ползучего, появившиеся из семян, в первые месяцы растут и развиваются медленно: за 2,5-3 месяца формируется розетка из 5-7 листьев. Корневая система растет значительно быстрее; корни к этому времени достигают глубины 200 см. В фазе трех листьев от главного корня на глубине 10-15 см отрастают горизонтальные, которые, резко изгибаясь, уходят вглубь. Из почек в местах изгиба появляются побеги, выносящие на поверхность почвы розетки. Как правило, материнская розетка в год образования не цветет и не образует семян. Растение плодоносит в июле-августе второго года жизни.
Подземные побеги со временем превращаются в корневища, утолщаются, образуют придаточные горизонтальные корни, на которых также закладываются почки размножения. Так, разрастаясь вокруг материнского растения, горчак быстро образует куртины. За год одно свободно растущее растение горчака в благоприятных условиях образует куртину диаметром 5-6 м, а к концу второго года – 11-12 м. Вертикальные корни горчака уходят в глубокие (5-16 м) слои почвы, достигая уровня грунтовых вод, и растения могут использовать влагу, недоступную другим сорнякам и культурам. Корни и корневища горчака, переплетаясь, заполняют слой почвы глубиной до 60 см.
Горчак ползучий – светолюбивое растение. При затенении он не образует семян и одновременно замедляется рост корневых систем, но в них сохраняются запасы пластических веществ и почки размножения, которые при увеличении освещенности даже через несколько лет (более 3) образуют новые побеги, и сорняк продолжает распространяться.
Горчак ползучий чрезвычайно вредоносен. Урожайность культур на сильно засоренных участках снижается на 50-70%. При этом на старовозрастных куртинах горчака культурные растения не дают всходов.
Основная причина существенного снижения урожайности сельскохозяйственных культур на засоренных горчаком ползучим полях – острая борьба за влагу и питательные вещества. Горчак усваивает из почвы в 2-5 раз больше питательных веществ, чем озимая пшеница при урожае 2 т/га. Вредоносность горчака ползучего обусловлена также аллелопатическим воздействием на культурные растения токсичных выделений его корневой системы. Растения горчака ядовиты для многих животных, особенно для лошадей, но хорошо поедаются овцами и козами.
