Уровень присутствия амброзии полыннолистной (Ambrosia artemisiifolia) быстро возрастает в сельскохозяйственных угодьях Украины.Это объясняется многими причинами: снижением общего уровня культуры земледелия, повсеместным нарушением севооборотов, уменьшением применения гербицидов и т.д.

 

Происхождение амброзии

Поскольку амброзия сегодня относится к основным проблемным сорнякам на половине пахотных угодий Украины, мы попытались оценить ее биологические особенности, чтобы определить наиболее эффективную стратегию и тактику контроля уровня ее присутствия в посевах сельскохозяйственных культур. В этой статье мы подводим итог исследований амброзии полыннолистной, проведенных в Украине и Северной Америке.

Род Ambrosia происходит из районов юго-запада Северной Америки, где и по сей день растут кусты и полукусты амброзий. На сегодня в литературе описано более 40 видов этого растения.

В наше время значительно интенсивнее других видов, пришедших с американского континента, расселяется амброзия полыннолистная. Она приспособилась к измененным человеком территориям, поэтому в изобилии растет во всех культурфитоценозах: в населенных пунктах, возле дорог, на полях.

В США амброзия полыннолистная впервые была идентифицирована в 1838 году в штате Мичиган. В Канаде первые популяции этого вида появились в 1860 году. Так как это растение является типичным антропохором, распахивание земель и увеличение посевных площадей только способствовало его распространению. В течение буквально двух столетий амброзия полыннолистная из редко встречаемого растения превратилась в чрезвычайно опасный вид, распространенный в Центральной и Южной Америке, Евразии, Африке и Австралии.

 

Распространенность в Украине

В нашу страну амброзия проникла в начале девяностых годов ХІХ столетия через черноморские порты. В 1925 году этот сорняк идентифицировали в окресностях Киева в посевах суданской травы. Со временем ее отдельные очаги стали регистрироваться и в других украинских городах. Но количество растений данного вида было настолько незначительным, что оно даже не был внесено в труд «Сорняки УССР 1937». За годы Второй мировой войны амброзия очень быстро увеличила свой ареал обитания. А в послевоенное время распространение амброзии в Украине приобрело характер экологического взрыва, в связи с чем это явление назвали «амброзиевой чумой».


Сегодня даннный вид обнаружен в 21 области Украины и Автономной Республике Крым. Общая площадь заражения, по самым скромным подсчетам, составляет более 1 млн. га. Самые обширные площади – в Кировоградской, Запорожской, Днепропетровской, Донецкой и других южных и восточных областях.

Причиной быстрого распространения амброзии полыннолистной, прежде всего, является отсутствие трофических связей между этим видом и местной фауной, а также высокий уровень хозяйственного использования земель.

Амброзия засоряет посевы любых культур, сады, виноградники и приусадебные участки. Однако, как светолюбивый вид, она отдает предпочтение непахотным угодьям с нарушенным естественным покровом и посевам пропашных культур.

Амброзия – доминант ценозов во всех техногенных экотопах промышленных областей. Она встречается не только вдоль практически всех дорог, но и на участках токсичных золоотвалов, ДРЭС, шлакоотвалов, металлургических заводах, терриконах угольных шахт. В последнее время этот вид распространился в естественных экотопах: на степных склонах, балках, вдоль морских песчаных кос Азовского моря, в населенных пунктах и даже заповедниках.

В настоящее время естественные механизмы, которые могли бы сдерживать распространение амброзии, слишком слабы или полностью нарушены, поскольку антропогенные факторы значительно преобладают над естественными.

Поэтому не вызывает сомнений, что амброзия продолжит экспансию повсеместно. Ее ареал будет расширяться и проникать практически во все типы экотопов, и особенно – в антропогенные экотопы среднего уровня нарушения, поскольку она любит именно эти условия. Анализируя биологические и хорологические особенности вида, можно утверждать, что в ближайшее время амброзия полыннолистная не будет распространяться только на ненарушенных человеком территориях (естественная степь, леса, заводи, гранитные и меловые отложения).

 

Место амброзии в агрофитоценозах

В Северной Америке амброзия является типичным видом первой стадии сукцесии. Она не способна длительное время расти и развиваться вместе с многолетними растениями. Прорастание семян этого вида стимулируется светом и обязательно нуждается в рыхлом верхнем слое почвы.

Фитоценотическая значимость амброзии в первый год бывает разной. При наличии семенных зачатков в почве численность ее в посевах сельскохозяйственных культур может быть чрезвычайно высокой, независимо от длительности возделывания культур на этой почве. На американском континенте вместе с амброзией в первый год часто встречаются щетинник Фабэра, горец пенсильванский, многолепестник канадский. На необрабатываемых залежах на третий год в фитоценозе доминирование переходит к моркови дикой, мятликам, видам астр и т. д, а уже потом наступает стадия кустарников.

В степной зоне Украины участниками первой стадии сукцесий являются другие виды малолетних сорняков из таких семейств как лебеда, различные виды рода Atriplex, щетинники Setarіa и др. Длится эта стадия до 5 лет. Следующая стадия характеризуется преобладанием пырея ползучего и продолжается от 5 до 10 лет. На третьей стадии, которая длится до 15 лет, в фитоценозе залежей преобладают ковыли рода Stipa. Полное возобновление целины происходит за 15-20 лет.

Таким образом, в США наступления стадии плотнокустовых многолетних злаков происходит немного быстрее, чем в условиях украинской степи, но и в США, и в Украине на залежах амброзия встречается только в первые годы.

На участки с ненарушенным растительным покровом амброзия не проникает. Среди сегетальных видов наиболее конкурентоспособным по отношению к амброзии является пырей ползучий. Другие виды, которые до появления амброзии контролировали фитоценотическую ситуацию ценоза нарушенных территорий (лебеда белая, василек синий, синяк обыкновенный, осот огородный и др.), при массовом распространении амброзии способны образовывать лишь отдельные куртины в ее зарослях.

На лугах, где постоянно подкашивают траву, амброзия полыннолистная не уменьшает своей численности, потому что растение данного вида хорошо отрастает после скашивания и быстро развивается как послеукосный сорняк. Каждое отдельное растение переходит в неотеническую форму, что позволяет иметь высокий уровень численности на единице площади.

Таким образом, на пашне амброзия полыннолистная ведет себя как типичный эксплерент, активно захватывая большие территории, а в сформированных агрофитоценозах – как типичный патиент, фитоценотический приспособленец. Но не все виды растений негативно реагируют на присутствие амброзии в ценозе. Положительно реагируют ярутка полевая (Thlaspi arvense L.), рутка Шлейхера (Fumaria Schleicheri), горчица полевая (Sinapis arvensis L.), вероника плющелистая (Veronica hederefolia L.). Известно, что пик интенсивности развития всех этих видов приходится на май-июнь, а амброзии полыннолистной – на июль-август, что позволяет данным видам избежать максимального ее фитоценотического давления. Кроме того, все они типичные патиенты: низкорослые растения, способные выдерживать затенение.

Мало реагируют на уровень присутствия амброзии в сообществе вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) и подмаренник цепкий (Galium aparine). Эти виды хорошо переносят затенение, и на них присутствие амброзии не оказывает существенного негативного влияния.

Учитывая, что амброзия полыннолистная – мощный эдификатор, мы прогнозируем, что при наличии данного вида на полях в сорняковой группировке будет происходить отбор наиболее приспособленных к ней видов сорняков. К ним будут принадлежать отмеченные выше виды, а также виды из группы зимующих, всходы которых – розетки – весной быстро развиваются и избегают значительного фитоценотического давления со стороны амброзии. Они одновременно затеняют почву, снижают ее температуру, что замедляет интенсивность развития амброзии на первых этапах. К таким видам можно отнести василек синий (Centaurea cuanus), ромашку непахучую (Matricaria perforata), пастушью сумку (Capsella bursa-pastoris L.). Весенние всходы зимующих сорняков наиболее негативно реагируют на присутствие амброзии полыннолистной.

Самые острые конкурентные взаимоотношения у амброзии полыннолистной складываются, безусловно, с такими сильными эдификаторами, как осот розовый и пырей ползучий. В пределах клонов их влияние на амброзию очень существенно, а на границе клоновых куртин – резко снижается. Реакция амброзии на угнетение осотом проявляется в уменьшении семенной продуктивности почти в 4 раза и изменении габитуса с цилиндрического на конусовидный. Амброзия, как более пластический вид, заполняет свободные от осота экологические ниши, при этом она растет в нижнем ярусе.

Реакция амброзии на угнетение пыреем уже другая. Резко снижается ее семенная продуктивность и высота: с 70-80 до 20-30 см. Такая разница в реакции амброзии полыннолистной при конкуренции с осотом розовым и пыреем ползучим объясняется разницей предмета конкуренции. С осотом амброзия конкурирует, в большей степени, за свет, с пыреем – за питательные вещества и воздух.

Результаты наблюдений, проведенных в Украине, показали, что в посевах основной зерновой культуры – озимой пшеницы, популяция амброзии полыннолистной на период уборки культуры размещается в нижнем ярусе агрофитоценоза. В ее составе доминируют растения высотой от 3 до 18 см, которые на этот период семян не образовывают. После освещения травостоя при дозревании озимой пшеницы стадийное развитие амброзии ускоряется. Через 21-25 дней после начала уборки озимой пшеницы в составе популяции амброзии уже преобладают растения, сформировавшие семена. Таким образом, в культурах сплошного посева амброзия способна формировать неотенические растения.

Более благоприятные фитоценотические условия для развития амброзии полыннолистной складываются в агрофитоценозах кукурузы и подсолнечника, которые высеваются широкорядным способом, длительное время оставляя свободные экологические ниши. В отличие от озимой пшеницы, в агрофитоценозе кукурузы популяция амброзии на период цветения кукурузы представлена вегетирующими и цветущими растениями, которые к уборке культуры образовывают полностью зрелые семена.

 

Вред амброзии полыннолистной

Кроме сугубо агрономического вреда (снижения урожая сельскохозяйственных культур и его качества), амброзия полыннолистная -опасное для здоровья людей растение. Ее пыльца является причиной возникновения многих аллергических заболеваний, которые объединены под названием «полиноз» от английского слова pollen – пыль. Эти заболевания называют также сенной лихорадкой, пыльцевой аллергией, сенной астмой.

Впервые роль амброзии в возникновении заболеваний установили в США более 100 лет тому назад. Только в этой стране амброзиевым полинозом ежегодно болеет 7-12 млн. человек. Наблюдения, проведенные в бывшем СССР, показали, что в районах высокого распространения амброзии на 1000 жителей приходилось от 20 до 100 больных этой болезнью.

Установлено, что люди начинают болеть, если уровень насыщения воздуха пыльцой амброзии полыннолистной составляет не менее 20 пыльцевых зерен на 1 см3. Всего из 0,1 м2 в сезон цветения продуцируется 8 млрд. пыльцевых зерен. В США ежегодно растениями данного вида продуцируется около 1 млн. т пыльцы, а известно, что лишь один ее грамм содержит 90 млн. пыльцевых зерен.

Доминирующим проявлением заболевания является аллергическое воспаление глаз и носа. Человек чувствует легкий зуд в носу, появляются приступы чихания. Эти первые признаки могут вызывать более тяжелые симптомы (повышение температуры, ринит, коньюнктевит, бронхиальную астму).

Растения амброзии содержат от 0,07 до 0,15% (по отношению к сырой массе) горьких веществ и при поедании их коровами в молоке появляется неприятные запах и вкус. Силос с примесями амброзии животные едят плохо и неохотно.

Исследования показали, что для образования одной тонны сухого вещества амброзия полыннолистная потребляет из почвы 15,5 кг азота и 1,5 кг фосфора, а также использует около 950 т воды.

На полях, которые засорены амброзией, ухудшается качество полевых работ, особенно, во время уборки урожая и проведения основной обработки почвы. На таких полях в зерне озимой пшеницы на 0,5% снижается содержание белка, а его стекловидность понижается на 1%.

 

Жизнеспособность семян амброзии в почве

Амброзия полыннолистная размножается только семенами, которые не тонут в воде, что способствует распространению данного вида дождевой и поливной водой. Прорастают семена лучше в рыхлой почве. Сохранение жизнеспособности семян амброзии полыннолистной зависит от глубины их заделки в почву. Если в течение года семена находятся в почве на глубине 3 см, то только 17% из них остаются жизнеспособными. Если же они заделаны на глубину 15 см, то их жизнеспособность увеличивается до 80% (рис. 1). Сохранение жизнеспособности семян с увеличением глубины их расположения в почве – характерная тенденция для многих видов сорняков.

Рис. 1. Жизнеспособность семян амброзии полыннолистной в зависимости от глубины заделки семян в почву, спустя 12 месяцев (Taylorson, 1972)

В Украине производители часто вспахивают почву, чтобы глубоко заделать семена сорняков для потери ими жизнеспособности. Однако при глубокой заделке большее число семян сохраняет жизнеспособность, и при вспашке на следующий год они поднимаются на поверхность и дают всходы. Вспашка будет иметь значительный противосорняковый эффект, если ее проводят на поле один раз в 5 лет.

 

 

Прорастание семян

В украинской гербологической литературе амброзия полыннолистная описывается как яровой сорняк. Результаты исследований, проведенных в штате Иллинойс (США), показали, что первые всходы амброзии полыннолистной начинают появляться, когда температура почвы на глубине 1 см составляла в среднем 8 °C. Более 90% всходов появлялись на поверхность между 4 апреля и 9 мая (рис. 2). Причем появление всходов было наиболее массовым, если семена располагались в почве на небольшой глубине. Так, самое высокое появление всходов отмечалось при расположении семян на глубине от 1 до 3 см (рис. 3), с глубины 5 см появилось только 30% этого количества, а с глубины больше 10 см всходы амброзии не появлялись совсем. Эта же закономерность наблюдалась в восточной Канаде. Такая тенденция объясняет, почему вспашка сильно засоренных участков обеспечивает снижение засоренности посевов на следующий год.

Рис. 2. Динамика появления всходов амброзии полыннолистной в Канаде и Соединенных Штатах (по Stoller and Wax 1973; Bassett and Crompton 1975).

В Украине амброзия полыннолистная всходит обычно в мае, когда почва хорошо прогревается, с глубины до 8 см, хотя оптимальная глубина – 1-4 см. Всходы появляются в течение всего лета, особенно этому способствуют осадки и распахивание почвы.

 

 

 

 

Рис. 3. Влияние глубины заделки семян на появление всходов амброзии (количество всходов при заделке семян на глубину 1 см принято за 100%. Исследование проводилось в Штате Иллинойс, США). (Stoller and Wax, 1973).

Продолжение в следующем номере

 

 

 

 

 

 

 

 

Авторы:
Николай Косолап, Национальный аграрный университет
Ренди Андерсон, Министерство сельского хозяйства США

(Опубликовано в №7, 2008 г.)