Амброзия полыннолистная — опасное карантинное растение

Амброзия полыннолистная — вредоносная для человека и окружающей среды сорняковое растение, которое имеет карантинное значение в Украине и ряда других стран. Местами ее обитания являются распашные и необрабатываемые земли, из которых она в значительной степени способна вытеснять менее конкурентоспособные культурные и дикорастущие виды растений, благодаря определенным биологическим особенностям, (отсутствия устойчивых трофических связей между ней и местной фауной) и высокой невосприимчивостью к местным популяциям болезнетворных микроорганизмов.

Амброзия засоряет практически все сельскохозяйственные культуры и угодья, в том числе: многолетние и однолетние кормовые травы, пропашные (подсолнечник, кукурузу, сою), ранние зерновые (яровые ячмень и пшеницу, озимые), технические и другие культурные насаждения, а также значительную часть необрабатываемых земель (рис. 1). Вредоносность амброзии для агрофитоценозов исключительно велика, впредь до гибели культуры за высокой плотности ее в посеве. Этому способствует чрезмерное высушивание и истощение почвы амброзией благодаря чрезвычайной способности к использованию питательных веществ и воды, которые она отбирает у культурных растений, образуя мощную надземную фитомассу (250-300 ц/га) и корневую систему. Амброзия потребляет из почвы примерно 24-33 кг азота, 5-8 кг фосфора, 32 кг калия и 950 т воды для образования 1 т сухого вещества и значительно больше, например, чем зерновые культуры микроэлементов. Транспирационный коэффициент сорняка в два раза превышает пшеницу озимую и в три — кукурузу.

Рис. 1. Заросли амброзии полыннолистной в посеве пропашных (а), стерни зерновых после уборки (б), у обочины полей и путей (в, г) и на необрабатываемых землях (д)

Растения амброзии интенсивно синтезируют хлорогеновую, изохлорогеновую кислоты и эфирные масла, которые накапливаются в соцветиях, листьях и способны подавлять рост многих культурных растений, сначала их надземные органы, а в дальнейшем, распространяя это влияние и на корневую систему.

В агрофитоценозах, при конкурировании с амброзией, урожайность полевых культур сплошного способа посева может снижаться на 25-40, пропашных — 40-60% и более (рис. 2). Ухудшается также качество выращенной продукции. Например, в зерне пшеницы озимой снижение содержания белков и стекловидности может достичь соответственно 0,5 и 1,0%.

Рис. 2. Подавление растений сои при засоренности посевов амброзией полыннолистной

В условиях Приморского края РФ, по плотности растений амброзии 10 шт./м2, урожай зерна кукурузы снижался в годы достаточного увлажнения на 34 %, при недостаточном увлажнении и засоренности в численности 5 шт./м2 и 40 шт./м2 снижение составляло соответственно 55 и 78 %.

Растения амброзии за вегетационный период производят огромное количество пыльцы и семян. Последнее попадает различными путями на пахотные земли, пополняя его запасы в почве. Цветочная пыльца является очень опасным и вредным для человека. При вдыхании с воздухом вызывает тяжелое аллергическое заболевание — амброзийный поллиноз. Во время массового цветения сорняка, в местах его значительного распространения, уровень предельно допустимой концентрации пыльцы в воздухе превышает в несколько тысяч раз, поэтому заболевание приобретает значительных масштабов. Болезнь протекает в виде резко выраженного аллергического ринита, конъюнктивита, тяжелой бронхиальной астмы, мигрени, крапивницы, отека Квинке и сопровождается значительным упадком сил организма. Лечение аллергии, вызванной пыльцой амброзии, длительное и тяжелое.

Рис. 3. Сплошные заросли амброзии в парковой зоне города

Происхождение амброзии — Северная Америка. Дальнейшая стремительная экспансия вида в другие страны под влиянием хозяйственной деятельности человека наблюдается уже в течение двух столетий и происходит, главным образом, в пределах средних широт обоих полушарий, определенных частей Центральной и Южной Америки, Евразии, Африки и Австралии. В Европу (Германия) она попала в конце XIX века, бывшего СССР — в 1918 году.

Распространение растений амброзии происходит различными способами, связанными как с природными факторами, так и с деятельностью человека, а именно: растительной продукцией и продуктами ее переработки, преимущественно поздних сельскохозяйственных культур, или сорными отходами от очистки сельскохозяйственных культур; с сеном; при перегоне скота; ветром; птицами, для которых семена амброзии является хорошим кормом; с навозом; колесами автомобилей, тракторов и другими видами транспорта; при использовании на хозяйственные нужды — веники, топливо, а также с обувью людей, к которым липнет с грязью. Распространению также способствует наличие шипов на поверхности плодов амброзии.

Морфологическое строение растений амброзии

Растение амброзии (рис.4) по внешнему виду похожа на коноплю (род Cannabis L), а по размеру и форме листьев очень напоминает полынь обыкновенную (Artemisia vulgaris L.), из-за чего получила название полыннолистная. Поэтому при мониторинге амброзии необходимо знакомство с морфологическим строением растения и знания ее отличий от похожих на нее видов. При благоприятных условиях роста амброзия достигает высоты 2,0-2,5 м. В густом травостое высота обычно изменяется от 20 см до одного метра, при росте на сухой и бедной почве – от 15 до 20 см. Амброзия имеет серый цвет с густым щетинистым опушением. Отмечены также низкорослые формы растений со значительно ранним сроком цветения с очень высокой семенной продуктивностью.

Рис. 4. Амброзия полыннолистная: общий вид растения

В Украине, по наблюдениям ученых различают две формы растения: серая с красными стеблями и очень опушенными соцветиями, особенно обертками тычиночных цветков (рис. 5 а) и зеленая, розсеянно опушенная, обертки тычиночных цветков почти голые (рис. 5 б).

Корневая система стержневая, веретенообразная, с мощным разветвлением, которая при достаточном увлажнении размещается в основном в пахотном слое почвы, в засушливых условиях главный корень способен проникать на глубину до четырех метров.

Стебель амброзии прочный, прямоугольный, слегка бороздчатый, с густым щетинистым опушением, чем отличается от полыни обыкновенной (опушения не имеет). Степень ветвления зависит от условий произрастания. В густом травостое стебель разветвляется только у верхушки. При отсутствии затенения ветвление начинается от основания стебля.

Рис. 5. Амброзия: две формы растения: а — серая; б — зеленая

Листья — 4-15 см длиной (рис. 6), в нижней части стебля — противоположные, перистораздельные, с линейно-ланцетными долями, черешковые; в верхней — очередные, одноперистые или почти цельные, короткочерешковые или сидячие; в срединной — очередные, имеющих переходные формы от нижних к верхним. Сверху листовая пластинка темно-зеленая, почти голая, снизу серовато-зеленая, густо-щетинисто-опушенная.

Амброзия — однодомное растение, имеет однополые мужские и женские цветки. Изредка встречаются однополые растения только с женскими цветками.

Такие растения очень кустятся, имеют слабое опушение главного стебля, боковых ветвей и листьев с небольшим размером.

Цветки собраны в раздельнополые зеленые корзинки (рис. 7).

Корзинки с тычиночными цветками яйцевидные или шаровидные, немного зубчатые по краях, опушенные в щетинистой обертке с 8-15 (иногда до 25) пятизубчастимы желтого цвета булавовидными тычиночными цветками и образуют колосо- или кистевидные соцветия (длина 0,5 -10 см) на конце стеблей и ветвей.

Корзинки с пестичными цветками, собраны, одиночно или группами до трех штук в пазухах верхних листьев или у основания тычиночных соцветий. Пестичные цветки без околоцветника, содержатся на верхушке в суженной и заостренной обертке, с 5-8 зубчиками по кругу. Во время цветения с верхней суженной в транзакцию обертки выдвигаются два перистых рыльца. При созревании семянки обертка затвердевает.

Рис. 7. Амброзия полыннолистная: соцветия; а — плод; б — семянка

Плод ложный. Семянка находится внутри затвердевшей обертки обратно-яйцевидной или шаровидной формы, клиновидно сплющенной с боков, с 5-8 мелкими шипами при основании (рис. 7 а). Окраска плодов меняется от зеленовато-серого до коричневого, часто с продольными и поперечными полосами и сетчатой морщинистостью. Оболочка плода относительно легко снимается при механических повреждениях.

Семянка без обертки яйце или грушевидная, у основания трехгранная, по ребрам крылатая, с небольшим выступом на верхушке (остаток столбика), поверхность гладкая или тонко морщинистая, блестящая или матовая, зеленовато-серого до черно-коричневого цвета (рис. 7 б). Плодовый рубчик боковой, большой, выпуклый, белого цвета, размещается между двумя крылатыми ребрами. Собранные даже с одного растения, семянки различаются по размеру, массе, цвету и другими признаками. Средний размер семянок: длина 1,50-2,25, ширина 0,75- 1,50 мм, по другим данным — соответственно 2,2-5,1 и 1,5-2,5 мм. Масса 1000 семянок 1,5-2,0 г, изредка до 5 г.

Всходы. Подсемядольное колено утолщенное, грязно-пурпурное, пятнистое, голое; надсемьядольный стебель тонкий, покрытый мелкими волосками; семядоли голые, широко эллиптические, почти сидячие на коротких широких черешках, слегка мясистые (рис. 8 а), часто по краям окантованы мелко крапленой полосой или с красными пятнами, сверху зеленые, снизу фиолетово-зеленые, длиной 3-5, шириной 2,5-4,0 мм.

Первые листья перистораздельные, черешковые, темно-зеленые, опушенные сверху, меньше — снизу; черенок опушенный по длине, как и пластинка (рис. 8 б). Следующие листья густо опушенные, рассеченные, с двумя овальными надрезанно-зубчатыми (до перистораздельных) боковыми сегментами и большим трехраздельным верховым; пятый и шестой листок перисторассеченные и опушенные (рис. 8 в). Всходы имеют терпко-горький вкус и слабый запах полыни.

Рис. 8. Всходы амброзии полыннолистной

Всходы амброзии в фазу семядоли-2-4 настоящих листа схожи с всходами других сорняков: полыни обыкновенной и циклахены дурнишниколистной, с которым их легко спутать (рис. 9)

Рис. 9. Всходы сорняков: а — амброзии полыннолистной; б — полыни обыкновенной; в — циклахены дурнишниколистной

Жизненный цикл

Амброзия — однолетнее яровое однодомное тепло-, свето- и влаголюбивое растение, которое очень хорошо приспосабливается к различным неблагоприятным условиям среды.

Размножение происходит только семенами, которые образуются в очень больших количествах: небольшие растения продуцируют 50-300 семян, хорошо развитые — 30-40 тыс., иногда 88 тыс. семян и более. Семенная продуктивность во многом зависит от густоты стеблей и развития растений, а также от типа почвы: наибольшая — на черноземах, средняя — сером оподзоленном, наименьшая — дерново-подзолистой. При этом в очень густом травостое растения продуцируют семян значительно меньше. Масса 1000 семян уменьшается с увеличением плотности стеблей. Минимальная температура прорастания семянок составляет + 6-8 °С.

Появление всходов в полевых условиях происходит обычно в апреле-мае при среднесуточной температуре почвы + 8-12 °С на глубине 8-10 см, иногда — с конца марта. Основная масса всходов чаще всего бывает в мае. Оптимальная температура почвы для массового прорастания семян составляет + 20-22 °С, максимальная — + 30-32 °С. При благоприятных условиях семена могут прорастать на протяжении всего лета, но значительно меньше, чем весной.

Глубина, с которой возможно появление всходов, составляет 1-8 см, оптимальная -1-4 см. Наибольшее количество всходов отмечено с глубины 1-4 см в рыхлом грунте. При увеличении глубины заделки количество всходов уменьшается, с глубины более 10 см они не появляются. Однако жизнеспособность семян сохраняется дольше при более глубоком залегании его в почве. При нахождении в почве, поверхность которого не нарушается, на глубине 5 см через два года погибает 91 % семян, 10 см — 80 %, 30 см -24 %. Образование первой пары настоящих листьев происходит на 5-9, четвертой пары листьев — 25-27 день после появления всходов при высоте растения около 6 см. На 40-50 день ее корни могут проникнуть в почву на глубину до 1,5-1,6 м, при этом стебли на этот момент имеют незначительную высоту — до 20 см. До начала июня стебли амброзии способны достичь высоты около 35-45 см и иметь толщину около корневой шейки 0.6-0,8 см, а на конец месяца высота растений может достигать уже 70-95 см, а толщина стебля -1,5-2, 0 см.

Цветения приходится чаще всего на вторую половину июля и продолжается до октября. Опыление происходит с помощью ветра.

Плодоношения чаще всего наступает через месяц-полтора после опыления, то есть в августе-сентябре, или в сентябре-ноябре. Семена созревающие, легко осыпаются из растений, засоряя почву. Продолжительность вегетационного периода зависит от времени появления всходов. Свежеобразованные семена в год урожая не прорастают, или прорастают очень слабо — около 2-3 %, массово это происходит после прохождения периода биологического покоя, который составляет 4-6 месяцев, весной.

Таксономическое положение:

Амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L);

Отдел – покрытосеменные;

Класс – двудольные;

Порядок — астроцветные (Asterales);

Семейство — астровые (Asteraceae, Compositae);

Род — амброзия (Ambrosia L.);

Синонимы видового названия: A. elatior L, A. elata Salisb., A. paniculata Michx., A. incisa F.G., A. pusilla Rafin., A. longistyllis Nutt. и A. media Rydb.

Название вида на других языках: рус. — Амброзия полыннолистная; англ. — Common ragweed; нем. — Beifusblattrige Ambrosie; фран. — Ambroisie â feuilles d'armoise.