Инвазивный мелколепестник канадский: как противостоять сорной угрозе

Многолетний опыт борьбы с инвазивными видами растений в разных странах мира (Англии, США, Канада, Германия, Россия и др.) с использованием различных методов борьбы показывает, что только вовлечение в хозяйственный оборот земель является единственной реальной возможностью сдержать их дальнейшую экспансию и обеспечить сохранение биологического разнообразия экосистем. Инвазивные виды растений в настоящее время не только являются опасными для здоровья человека, но и наносят вред природным экосистемам, снижают продуктивность сельскохозяйственных угодий, уменьшают урожай ягод и грибов в целом в экосистемах, а также приводят к вымиранию и исчезновению редких видов, многие из которых являются нашим национальным достоянием.

Развивается как яровой однолетний или зимующий сорняк. Стебель прямостоячий, ребристый, в верхней части разветвленный, покрыт многочисленными жесткими волосками. Высота при развитии как сегетальное сорное растение ‒ 10-100 см, как рудерал – до 150-200 см. Корень стержневой с небольшими ответвлениями. Цветки мелкие беловатые (светло-желтые). Соцветия – густая метелка, составленная из корзинок. Плод – семянка с летучкой. Эфироносное растение [1-3].

На протяжении всего вегетационного периода сорняк способен давать дружные всходы. Минимальная температура прорастания семян ‒ +6-8 °C, оптимальная ‒ +18-28 °C. Осенние всходы формируют розетку прикорневых листьев и в таком состоянии перезимовывают. Цветение и плодоношение у таких растений наблюдается только в следующем году. Массовое цветение мелколепестника канадского можно наблюдать в период с июля по сентябрь, а плодоношение ‒ с августа по октябрь [3-5].

Жизнеспособность семян мелколепестника составляет до 3,5 лет. Семена обладают высокой всхожестью до 80-100% (при температуре 10-20 °С) и дружно прорастают в течение 5-10 дней. Свежесозревшие семена могут прорастать осенью после опадения на поверхность почвы. При низких температурах (ниже 10 °С) прорастание происходит в небольшом количестве, при температуре 10-20 °С прорастание быстрое. Летом семена хорошо прорастают при температуре до 30-35 °С. Прорастание происходит на свету с поверхности почвы. Максимальная глубина прорастания ‒ 1,0-1,5 см. Размножается семенами. Семена распространяются ветром. На 1 растении образуется 65-100 тысяч семян [6]. Масса 1000 семян ‒ около 0,2 г.

Сорняк широко распространен по всей Евразии, исключая районы Крайнего Севера. Неприхотливое растение, прекрасно произрастает повсеместно: на песчаных почвах, лесных пожарищах, выгонах, залежах, берегах рек, водоемов и озер, пустырях, вдоль дорог, а также в посевах, садах, огородах, лесах, сорных местах, возле жилищ практически во всех населенных пунктах и др.

Из агротехнических мер эффективны провокационные приемы: лущение стерни, зяблевая вспашка, предпосевная и послойная обработки почвы. Согласно литературным данным, для химической борьбы с мелколепестником канадским можно использовать гербициды на основе метоксона, 2,4-Д, дикамбы, параквата и бентазона. Мелколепестник канадский часто устойчив к глифосату и другим гербицидам. В посевах зерновых культур эффективны смеси диален, диамет-Д, 2,4-Д с лонтрелом. В посевах пропашных ‒ почвенные гербициды.

Учитывая высокую плодовитость данного инвазивного вида, в севообороте необходимо уделять повышенное внимание агротехнике возделывания сельхозкультур (в том числе в послеуборочный период), а также предупредительным и истребительным мероприятиям в зонах резервата мелколепестника канадского на землях несельскохозяйственного назначения.

В связи с экспансией мелколепестником канадским пахотных земель представляет практический интерес определение засоренности данным видом посевов ржи озимой (путем маршрутных обследований посевов).

Основным резерватором мелколепестника канадского в севообороте являются поля озимой ржи, так как в разные годы химпрополка ее посевов составляет 50-80% от общих посевных площадей по республике. В жнивье культуры в послеуборочный период складываются благоприятные условия для дозревания и обсеменения агрессора, так как озимая рожь при уборке, из-за характерной высокостебельности сортов, имеет высокий срез. При несвоевременной послеуборочной обработке почвы, отсутствии лущения или дисковании стерни озимой ржи создаются идеальные условия для экспансии мелеколепестником канадским пашни.

При применении минимально разрешенных норм расхода гербицидов как наземным, так и авиационным способом (в т.ч. агродронами), на территориях, длительно неподвергавшихся механическим или химическим обработкам, следует учитывать плотность сухих одревесневших растительных остатков прошлых вегетационных сезонов особенно агрессивно распространяющихся видов (золотарника и мелколепестника канадских, борщевика Сосновского и др.), формирующих большую биомассу. На таких участках при минимальной норме расхода препарата, ввиду «экранного эффекта» от сухих растительных остатков, плотность покрытия целевых объектов может быть недостаточной. Это потребует более высоких норм гербицидов, зарегистрированных против однолетних и многолетних двудольных и злаковых сорных растений (например, Граунд 540, ВР – 2,0-3,0 и 5,0 л/га) или конкретного инвазивного вида.

С целью минимизации гербицидной (в т.ч. глифосатной) нагрузки на таких территориях идеальным вариантом будет предварительное использование харвестров биомассы для уничтожения сухих растительных остатков с последующим изготовлением топливных пеллет. В дальнейшем на освободившейся территории применяется минимально разрешенные нормы расхода гербицидов по уязвимым фазам нежелательной растительности.

Вместе с этим вызывает озабоченность тот факт, когда после применения гербицидов сплошного действия на основе имазапира и сульфометурон-метила кислоты земли несельскохозяйственного назначения в последующем активно занимает мелколепестник канадский. В дальнейшем это требует применения глифосатсодержащих гербицидов (баковых смесей глифосата с гербицидами другого механизма действия) или агротехнического (механического) метода.

Как альтернатива пестицидам большой интерес представляет механический метод с использованием мульчеров, ротоваторов или комбинированных машин мульчеров-ротоваторов, харвестров биомассы для ограничения экспансии инвазивных видов, в том числе мелколепестника канадского на пашню и другие сельскохозяйственные угодья. Некоторые технические характеристики мульчерной техники представлены в таблице 2.

Однако применение гербицидов не везде возможно, где произрастают популяции инвазивных видов. Они запрещены на землях природоохранного, оздоровительного, рекреационного и историко-культурного назначения, а также на землях, расположенных в границах заказников и памятников природы, согласно режимов их охраны и использования. В этом случае применяют комплекс агротехнических мероприятий, а также возможно использование компактных минитракторов МТЗ-132, МТЗ-112, МТЗ-152 и малогабаритных тракторов МТЗ-311, МТЗ-320.4 с соответствующим навесным оборудованием (в т.ч. фрезами или мульчерами), минипогрузчиков типа Амкодор-211 и других соплатформенников, например Bobcat, оборудованных фрезой, мульчером или ротоватором.

Для более сложных задач (уничтожение инвазивных видов на крутых откосах дорог, холмов и под пологом деревьев) востребована будет платформа белорусского «UNIMOG» Ш-406 от МТЗ и российских шасси 4х4 Silant и ГАЗ «Садко NEXT» с телескопической стрелой (или стрелами), оснащенной мульчерной головкой.

В мелиоративном и лесном хозяйстве для уничтожения куртин инвазивных сорных видов в труднодоступных местах открытых коллекторных систем могут применяться экскаваторы на гусеничном и пневмоходу (например, АМКОДОР ЭО 3223 и EW-1400А и др.) со стрелой, оснащенной мульчерной головкой.

На обширных территориях ЛЭП, лесоразработок будут востребованы высокопроизводительные самоходные или навесные мульчеры-ротоваторы для тракторов мощностью 80-500 л.с., в том числе для всей линейки МТЗ. Хорошо зарекомендовало себя для этих целей универсальное энергетическое средство УЭС-2-280А производства ОАО «Гомсельмаш» или АО «Брянсксельмаш» в тандеме с мульчером «Десна-Полесье» и другими импортными аналогами для измельчения древесины, пней, кустарника в лесном, энергетическом и сельском хозяйствах. На подтопляемых территориях возможно применение болотоходов с фрезами или мульчерами для подготовки торфа.

В качестве предупредительных мероприятий в сельхозпредприятиях всех форм собственности, с целью предотвращения распространения как рудеральной (в т.ч. инвазивной), так и сегетальной сорной растительности, необходимо уделять повышенное внимание качественной обработке территорий:

‒ вокруг опор ЛЭП, находящихся на пашне (при подготовке почвы и уходе за посевами), сенокосах и пастбищах (в том числе при поверхностном и коренном улучшении данных угодий);

‒ мелиоративных систем и гидротехнических сооружений;

‒ покосу обочин, откосов внутрихозяйственных дорог и прилегающих территорий.

Организациям, обслуживающим ЛЭП, автомобильные и железные дороги, мелиоративные системы, нефте- и газопроводы, теплотрассы, полигоны ТБО и их прилегающие территории, необходимо в течение вегетационного периода постоянно производить покос травянистой и кустарниковой растительности до цветения основных инвазивных и других агрессивно распространяющихся видов растений или подвергать воздействию фрез, мульчеров, ротоваторов или других почвообрабатывающих орудий.

Сегодня аграрии большие надежды возлагают на цифровую трансформацию сельского хозяйства, включая технологию внесения средств защиты растений (СЗР) с помощью агродронов. Не меньший интерес вызывает аэрофотосъемка производственных процессов, в том числе с целью фитосанитарного мониторинга посевов.

Основное назначение сельскохозяйственных БПЛА:

- картирование полей;

- инвентаризация полей;

- мониторинг засоренности оптическим или мультиспектральным способом (нормализованного вегетационного индекса NDVI);

- внесение СЗР (в т.ч. дифференцированное);

- внесение гранулированных минеральных удобрений;

- посев разбросным способом.

Важное значение имеет правильный подбор модели агродрона по техническим характеристикам, выбор типа опрыскивающих систем, режимов работы аппарата, оценки показателей распределения диспергируемой среды при обработках. При полете дрона-опрыскивателя, как и любого другого воздушного судна с аэродинамическим принципом создания подъемной силы, за ним формируются связанный с его техническими характеристиками и режимом полета вихревой след и поле индуктивных скоростей (возмущений), оказывающих влияние на процесс внесения рабочих веществ (В.П. Асовский, 2019).

Практический интерес представляет дистанционный мониторинг засоренности посевов и земель несельскохозяйственного назначения абсолютным учетом засоренности (шт./м²), принятым в классической гербологии, оптическим способом с помощью БПЛА. Амбициозной задачей перед данной технологией стоит использование материалов аэрофотосъемки с автоматическим определением численности (шт./м²) по видам с помощью электронных баз данных сорных растений (или электронных определителей, например, PlantNet, PlantSnap и др.), с экстраполяцией полученных результатов аэрофотосъемки с биологическими пороговыми значениями по доминирующим видам сорных растений или с экономическими порогами целесообразности (ЭПЦ) применения гербицидов.

Общей тенденцией в дроностроении является увеличение максимальной взлетной массы БПЛА вертолетного типа (коптера). Это повышает продолжительность полета и полезную грузоподъемность сельхоздрона при внесении СЗР или гранулированных удобрений. Кроме того, дает возможность изменять дисперсность распыла рабочей жидкости в пределах 50-550 мкм для аппаратов, оборудованных атомайзерами, и обеспечивать постоянный размер распыляемых капель в пределах 110-300 мкм для машин, оснащенных блоками классических щелевых распылителей.

Для повышения качества обработки агродроны нуждаются в системе управления дисперсностью распыла в зависимости от факторов внешней среды (скорость ветра, высота полета, скорость полета и др.). Требуется также внедрение технических средств защиты создаваемого потока воздуха двигателями БПЛА, например, экранирования винтов двигателей (в т.ч. для сохранения целостности пропеллера) и др. Для компенсации избыточной мощности современных двигателей, предотвращения избыточного дробления капель меньше 100 мкм и выноса мелкой фракции капель за пределы обрабатываемой зоны 1 галс (состоит из 2-х параллельных пролетов дрона) необходим правильный подбор лопастей двигателя (с соответствующим углом атаки).

Заключение. Таким образом, для ограничения экспансии инвазивных и других агрессивно распространяющихся видов (в т.ч. мелколепестника канадского) в посевы сельскохозяйственных культур необходимо проведение комплекса предупредительных и защитных мероприятий с широким применением агродронов и механического метода в местах их резервата. Для предотвращения распространения мелколепестника канадского на пашне не следует пренебрегать послеуборочным лущением стерни зерновых в севообороте, особенно посевов озимой ржи.

Список литературы находится в редакции

Подготовлено по материалам журнала «Наше сельское хозяйство», 2023 год.