жизненная форма борщевик сосновского
Борщевик Сосновского
| Царство: | Растения |
| Отдел: | Покрытосеменные |
| Класс: | Двудольные |
| Порядок: | Зонтикоцветные |
| Семейство: | Зонтичные |
| Род: | Борщевик |
| Секция: | Pubescentia Manden. |
| Вид: | Борщевик Сосновского |
Heracleum persicum auct. non Desv. ex Fisch., p.p.
В середине XX века культивировался как силосное растение. Впоследствии выяснилось, что он легко дичает и проникает в естественные экосистемы. Листья и плоды его богаты эфирными маслами, содержащими фуранокумарины — фотосенсибилизирующие вещества, которые при попадании на кожу могут вызвать фотохимический ожог. Эти обстоятельства побудили к отказу от попыток промышленного культивирования. Назван в честь исследователя флоры Кавказа Д. И. Сосновского (1885—1952).
Содержание
Ботаническое описание
Соцветие — крупный (до 50—80 см в диаметре) сложный зонтик, состоящий из 30—75 лучей. Цветки белые или розовые; наружные лепестки краевых цветков в каждом зонтичке сильно увеличены. Каждое соцветие имеет от 30 до 150 цветков. На одном растении, таким образом, может быть более 80 000 цветков.
Цветёт с июля по август, плоды созревают с июля по сентябрь.
Распространение
Естественные места произрастания борщевика Сосновского — Центральный и Восточный Кавказ, Закавказье и Турция, где он растёт в горных лесах и на субальпийских лугах.
Биологические особенности и экология
Борщевик Сосновского размножается только семенным путем и не способен к вегетативному размножению.
Двудомные цветки, собранные в соцветия, опыляются насекомыми. Обычно появление семян является результатом перекрёстного опыления, но возможно также и самооплодотворение. В последнем случае семена также жизнеспособны, более половины из них прорастает и даёт нормальные проростки. Таким образом, одно изолированное растение может дать целую популяцию. В среднем одно растение даёт около 20 000 семян (почти половина из них в центральном соцветии), но отдельные экземпляры могут продуцировать более 100 000 семян.
Семена борщевика способны распространяться на большие расстояния, но большая часть семян находится вблизи материнских растений. Распространение семян происходит как естественным путём, так и с помощью человека.
Плоды борщевика состоят из двух частей, каждая из которых содержит одно семя. Почти все семена, появившиеся в конце лета, находятся в состоянии покоя и не прорастают осенью. Прорастанию предшествует период роста эмбриона и выход из состояния покоя. Обязательным условием прорастания является воздействие в течение одного-двух месяцев низких среднесуточных температур 2-4 °C в период пребывания их во влажном состоянии.
По окончании периода покоя семена легко прорастают (около 90 % прорастает в лабораторных условиях при температуре 8-10 °C). В полевых условиях при прогревании почвы до 1—2°C семена прорастают очень густо — несколько тысяч на кв. метр. Хотя в естественных условиях большинство проростков погибает, выжившие растения на следующий год обеспечивают семена для новой популяции. Благодаря быстрому развитию популяций, гигантские борщевики вытесняют другие растения и сохраняют доминирующую позицию на захваченных территориях. В среднем в популяции 10 % растений цветут и завершают жизненный цикл, в то время как прочие сохраняются в вегетирующем состоянии до следующего года.
Зацветает борщевик на 2—7 год жизни в зависимости от степени развития. Не плодоносившие на второй и последующие годы растения к осени формируют розетку из 9—15 листьев. У неплодоносящих экземпляров накопление массы в середине лета практически прекращается и они в вегетативном состоянии остаются до глубокой осени, хорошо перезимовывают и на следующий год отрастают сразу же после схода снега.
Весной растения переносят заморозки до −7…-9°C, а осенью — до −3…-5°C. Через 40—45 дней после начала весеннего отрастания их высота достигает 1,5—1,7 м. Примерно через месяц (конец июня — начало июля) наиболее развитые растения зацветают. Продолжительность цветения 30—40 дней. На центральных зонтиках семена созревают через 40—45 дней, на боковых на 7—10 дней позже.
После плодоношения растение отмирает. Если нет условий для цветения (из-за недостаточного количества питательных веществ, затенённости, засухи или регулярного скашивания), оно задерживается. В таких случаях растения могут жить до 12 лет.
Особо высоким уровнем содержания токсичных веществ отличаются взрослые растения в стадии цветения и созревания семян.
Применение
При кормлении животных силосом из борщевика Сосновского их молоко становится горьким, непригодным для кормления потомства и питья человеком.
Фототоксичность
Листья, корни и плоды борщевика богаты эфирными маслами, которые ослабляют устойчивость кожи против ультрафиолетового излучения. После контакта с растением, особенно в солнечные дни, на коже может появиться сильный ожог 1 — 3 степени. Особая опасность заключается в том, что прикосновение к растению первое время не вызывает никаких неприятных ощущений.
При попадании сока на кожу её нужно промыть водой с мылом и исключить воздействие солнечных лучей не менее чем в течение 2 сут.
Генотоксичность
Борщевик Сосновского: растение-терминатор или культура будущего
Высокое мощное растение с широким зонтиком стало бедствием для полей, а может приносить огромную пользу
Кирилл Ткаченко,
доктор биологических наук, руководитель группы полезных растений и лаборатории семеноведения Ботанического сада Петра Великого, Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН
«Коммерсантъ Наука» №24 (3), сентябрь 2020
Фото: Кристина Кормилицына / Коммерсантъ
Страшный сорняк, захвативший огромные угодья, появился как надежда советского сельского хозяйства. Справиться с ним обычными способами не удается — поэтому, вероятно, стоит начать его хозяйственное использование.
На пленуме ЦК КПСС в 1946 году было принято решение поднимать кормовую базу для сельскохозяйственных животных в стране, и выбор ученых пал на борщевик Сосновского. Первые испытания по введению в культуру борщевика Сосновского состоялись в 1947 году в Полярно-Альпийском ботаническом саду, где он был введен в первичную культуру, изучен и рекомендован для выращивания как кормовое растение. Виды рода борщевик (Heracleum; семейство сельдерейные, или зонтичные) как кормовые растения в СССР стали активно изучать после 1947 года, особенно интенсивно — в 1960–1980 годах, они входили в государственные программы по новым и нетрадиционным кормовым культурам, активно поддержанные КПСС и правительством СССР.
Борщевик Сосновского как высокоурожайная кормовая и силосная культура, богатая протеином, витаминами, микроэлементами, сахарами, обеспечивающими хорошую силосуемость, привлек многие хозяйства в разных регионах страны. Урожайность зеленой массы борщевика в Нечерноземной зоне была много выше таковой для кукурузы. Многолетнее использование плантаций борщевика (отсутствие ежегодных вспашек, внесения удобрений и прочих применяемых затратных агроприемов) и, следовательно, дешевизну его возделывания по сравнению с традиционными кормовыми культурами оценили многие животноводческие хозяйства.
Борщевик Сосновского, Heracleum Sosnowskyi
Был впервые описан в Грузии (Месхетии) Идой Пановной Манденовой в 1944 году. Травянистое двухлетнее растение, монокарпик (размножается единожды за время жизни), с высокой адаптационной изменчивостью, коротким периодом вегетации, приспособленностью к короткому световому дню, повышенной радиации и гипоксии, среди борщевиков других видов он выделяется размерами. Генеративный побег борщевика Сосновского поднимается на 2–6 м в высоту, диаметр главного зонтика достигает 1,3 м, диаметр розетки листьев доходит до 3 м. Борщевик Сосновского легко приспосабливается даже к условиям Заполярья. Он влаголюбив, предпочитает плодородные легко- и среднесуглинистые, супесчаные почвы, плохо, но растет на бедных, кислых и неплодородных почвах, где имеет значительно меньшие размеры.
Началось его селекционное улучшение, и к началу 1980-х годов были выведены новые сорта борщевика: «Северянин» с низким содержанием кумаринов — в Коми В. М. Мишуровым, безкумариновый «Отрадный БИН-1» на основе борщевика понтийского H. Ponticum — И. Ф Сацыперовой на научно-опытной базе «Отрадное» Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН. Семена этих сортов борщевика ежегодно рассылались килограммами по селекционным и сортоиспытательным станциям для оценки и внедрения в хозяйства, но внедрены они так и не были: помешали политические события конца 1980-х — начала 1990-х годов.
Борщевик, раз попав на поля, стал распространяться и занимать все свободные пространства вокруг и вдоль дорог и далее в лесополосах. Особенно быстро процесс пошел в начале 1990-х годов, когда поля и сельскохозяйственные угодья были заброшены. Спустя 15–20 лет борщевик Сосновского стал настоящим бичом территорий России и бывших республик СССР. Сейчас он занял, по разным оценкам, от 20% до 40% сельскохозяйственных угодий.
Способы хозяйственного использования борщевика Сосновского
Первый, наиболее простой: увеличить кормовую базу животноводства, чтобы увеличить поголовье крупного рогатого скота в стране на порядок. Основным полупродуктом может быть жмых борщевика Сосновского после отжима сока.
Второй: производство сахара. Может быть в 2–3 раза повышена рентабельность сахарных заводов России при их незначительной модернизации.
Третий: получение биоэтанола, то есть использование сахаристости борщевика Сосновского для производства спиртов. Биоэтанол — дешевое и экологически чистое моторное топливо.
Четвертый: получение древесного угля, снова из жмыха, для бытовых нужд, технология хорошо освоена.
Пятый: получение целлюлозы, и снова из жмыха, для производства картона.
Шестой: получение пилет и гранул для отопительного оборудования.
Седьмой: как сырье для фармацевтической промышленности путем выделения биологически активных соединений (кумаринов, флавоноидов, смол и др.).
Восьмой: как сырье для медицинской и парфюмерной промышленности путем выделении из его корней, листьев и плодов эфирных масел.
Девятый: получение технических эфирных масел для различных отраслей промышленности.
Многие годы борщевик Сосновского был предоставлен сам себе и проявился как инвазивный вид, угнетающий природные луговые биоценозы. Он стал угрозой биологическому разнообразию природных ландшафтов. Контролировать его распространение стало актуальной задачей фитосанитарной безопасности России.
В ноябре 2015 года Министерством сельского хозяйства борщевик Сосновского внесен в «Отраслевой классификатор сорных растений». В бюллетене ФГБУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» (выпуск № 6 (176), 2018 год) борщевик Сосновского (районированный сорт «Северянин») исключен из Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию. После принятия таких документов борщевик Сосновского следует уничтожать по всей территории его распространения.
Борщевик уникален тем, что способен хорошо расти в климатических условиях северного Нечерноземья, где пшеница и кукуруза растут довольно плохо, а он еще и не требует затрат на посевные работы. Если бы в 2019 году борщевик Сосновского собрали со всех сельхозугодий (что, конечно, невозможно), где он растет (60 млн га), то при его средней урожайности 70 тонн с гектара можно было бы рассчитывать на 4200 млн тонн зеленой массы — это почти 600 млн тонн кормовых единиц! А потребность России в кормах для животноводства и птицеводства зимой 2018/2019 годов составляла около 100 млн тонн кормовых единиц. Количество протеина в борщевике — около половины всех растительных белков, заключенных в мировом урожае зерновых в 2015 году. Белки в борщевике в основном остаются в жмыхе после отжима сока.
Биологические особенности борщевика Сосновского
Вегетация борщевика Сосновского начинается весной сразу после схода снега — до появления других растений, и он активно использует весеннюю влагу, отнимая жизненный ресурс у других растений. Быстрый рост, способность расти скученно, огромные листья, затеняющие почву и забирающие до 80% солнечного света, позволяют ему вытеснять аборигенные виды и препятствовать их возобновлению. Семена борщевика Сосновского завязываются путем перекрестного опыления: одно растение может дать начало новой популяции, поскольку продуктивность его чрезвычайно высока. В средней полосе России одно растение может производить до 40–50 тыс., а отдельные хорошо развитые экземпляры при благоприятных условиях — до 150 тыс. семян! Всхожесть семян высокая от 60% до 90%. Кроме того, семена и различные части растения выделяют биологически активные вещества, оказывающие выраженное ингибирующее воздействие на прорастание семян других видов растений.
Внедрение борщевика Сосновского в природные ландшафты изменяет пейзажи. Эти гигантские растения, произрастая в изобилии в парках, на заброшенных усадьбах, других исторических местах, внедряются в рекреационные зоны, захватывают берега водоемов, нарушая естественные природные ценозы.
По материалам статьи В. Л. Богданова, Р. В. Николаева и В. В. Шмелевой «Инвазия экологически опасного растения борщевика Сосновского на территории европейской части России», журнал «Региональная экология».
Борщевик Сосновского сопоставим по урожайности на силос с кукурузным силосом (70 тонн с гектара против 80 тонн), но существенно превосходит кукурузу по всем значимым кормовым качествам.
Борщевик — важный источник эфирных масел, их содержание в зрелых семенах колеблется от 1% до 5%, иногда 10%, в сырой массе корневищ — до 1%, в зеленой массе (листьях) эфирных масел меньше: не более 0,1%. Всего в пределе (недостижимом, разумеется) можно собрать из российского урожая борщевика порядка 8 тыс. тонн эфирных масел! Это на два-три порядка больше, чем нужно всему мировому рынку.
В надземной части борщевика заключено значительное количество целлюлозы, хотя и не очень высокого качества: около 60% сухой массы, или 9% зеленой массы. В пределе (недостижимом) из борщевика можно получить около 300 млн тонн целлюлозы, вдвое больше потребностей мирового рынка.
Можно также производить из борщевика Сосновского биоэтанол, его прогнозируемая продуктивность при этом рекордная среди всех растений, включая теплолюбивые: в идеале до 25 тыс. литров с гектара. Нынешние рекордсмены, сахарный тростник и сахарная свекла, позволяют производить соответственно 4550 и 5060 литров биоэтанола с гектара.
Так что прежде чем уничтожать, стоило бы попытаться использовать ресурс биомассы борщевика в интересах экономики России.
Heracleum sosnowskyi Manden.
Русскоязычные названия
Систематика
| отдел | Magnoliophyta |
| класс | Magnoliopsida |
| порядок | Araliales |
| семейство | Apiaceae |
| род | Heracleum |
| вид | sosnowskyi Manden. |
Изображения
Находки на карте
Ботаническое описание
Зонтики многочисленные, центральные крупнее боковых, до 40 см в диаметре, с 30—75 коротко опушенными лучами, с обертками из 10—20 неравных линейно-нитевидных или узколанцетных листочков, частично опадающих. Зонтички 4—8 см в диаметре, с 18—60 лучами, сходными с лучами зонтика, но более короткими, с оберточкой из 8—20 узколинейных или шиловидных листочков. Зубцы чашечки заметные, 0,5 мм длиной, треугольные. Лепестки белые, краевые расширенные, до 9 мм длиной, с расходящимися долями, с глубокой выемкой и маленькой, загнутой внутрь долей на верхушке. Пыльники серовато-желтые. Подстолбия ширококонические, стилодии расходящиеся, 1,5—2 мм длиной.
Плоды в очертании эллиптические, овальные или обратно-яйцевидные, 7—12 мм длиной, 5—8 мм шириной, с сильно сжатыми со спинки мерикарпиями, редко опушенными со спинной стороны лентовидными, а по краю и у основания плода шиповатыми волосками, с двураздельным карпофором. Краевые ребра мерикарпиев крыловидные, со слегка утолщенным краем, спинные нитевидные. Экзокарп из мелких клеток. Комиссура широкая. Мезокарп двуслойный. Внутренний мезокарп из лигнифицированных прозенхимных клеток, его внутренний слой ориентирован горизонтально, наружный вертикально, под комиссуральными канальцами волокна прерываются; горизонтальные волокна достигают проводящего пучка, расположенного в средней части краевого ребра; внешний мезокарп на спинке не одревесневающий, в утолщенной части краевых ребер представлен паренхимными клетками с одревесневшими пористыми оболочками. Секреторные канальцы несептированные, в ложбинках одиночные, узкие, на конце внезапно расширенные до 0,3—0,6 мм, достигающие 2/3 или 3/4 длины плода, на комиссуральной стороне в числе 2, постепенно расширяющиеся, достигающие 1/3—1/2 длины плода. Эндосперм с комиссуральной стороны плоский или даже немного выпуклый.
2n=22. Цветение: VII—VIII; плодоношение: VIII—IX.
Источник: Пименов М.Г., Остроумова Т.А. Зонтичные (Umbelliferae) России. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. – С. 331.
Тип: Грузия (Meschetia, distr. Adygeni, in pratis silvaticis in itinere ad jalas Lelovani»). С. (юго-зап.); П.; Ц.; З.; В. — На лугах, лесных полянах, в населенных пунктах, у дорог, на окраинах полей, в парках, часто. — Общее распространение: Кавказ.
Примечание. Этот вид был введен в культуру в качестве кормового (на силос) растения, но в настоящее время полностью натурализовался и быстро расселяется, вытесняя виды местной флоры.
Борщевик Сосновского лат. Heracléum sosnówskyi)
Борщевик Сосновского – ядовитое растение, опасны все его части, особенно в генеративной фазе развития: при цветении и созревании семян.
Описание
история
Фото
читателей (0)
Отзывы
читателей (0)
Видео
файлы (0)
Связанные
страницы(0)
Выделившая и описавшая новый вид борщевика в 1944 году И. П. Манденова, советский и грузинский ботаник, назвала его в честь исследователя флоры Кавказа Дмитрия Ивановича Сосновского (1885—1953), так как происходит это растение с Кавказа. Растение борщевик Сосновского существовало в природе давно, но имело довольно ограниченный ареал обитания. С середины XX века растение культивировалось в СССР как перспективная кормовая культура. Урожайность зеленой массы превышала таковую у клевера, кукурузы, рапса. Однако в 80-е животноводам пришлось отказаться от культивирования борщевика, силосный продукт получался низкокачественным, а еще появился горьковатый привкус молока у коров, которые употребляли этот силос и фитоэстрогены, входившие в состав борщевика, вызвали у животных бесплодие. Все это привело к тому, что он был выведен из севооборота. Впоследствии выяснилось, что оно легко дичает и проникает в естественные экосистемы, практически полностью разрушая их. Из-за повсеместного распространения сейчас идет борьба с борщевиком, но борьба человека с этой жизнестойкой разновидностью растения проходит с переменным успехом. Разные виды борщевика могут скрещиваться между собой, образуя гибриды.
Лечебное действие различных видов борщевиков только в начале XXI века вызвало интерес в научных кругах. Был проделан ряд опытов и клинических экспериментов, подтвердивших спазмолитическое, противосудорожное, вяжущее, противовоспалительное, болеутоляющее, антисептическое и антибактериальное воздействие экстрактов различных видов растения. Итальянские ученые установили, что эфирное масло, полученное из плодов борщевика обыкновенного in vitro обладает антибактериальной, антиоксидантой и цитотоксической активностью. В опытах на крысах была установлена гепатопротекторная активность спиртового экстракта растения. У животных было отмечено сильное стимулирующее воздействие экстракта на секреторную функцию печени, значительное снижение уровня билирубина в сыворотке крови. Водный экстракт борщевика вызывал различные эффекты на уровни ГАМК в различных регионах мозга подопытных животных. Спектр лечебного действия этого растения достаточно широк. На его основе созданы эффективные препараты для лечения многих заболеваний. Институтом биологии республики Коми получен патент на использование препарата из борщевика Сосновского для подавления сальмонеллы, а Суханов А. И. предлагает лечить настойкой из этого растения псориаз, на этот метод им также получен патент.
Отвары из борщевика Сосновского применяют преимущественно наружно. Ими лечат кожный зуд, нейродермит, экземы, подагру и ревматизм. В виде компрессов и примочек используют при чесотке и различных кожных высыпаниях. Иногда, в сильно разбавленном виде, отваром борщевика Сосновского полощут горло при катаральной ангине, стоматитах и гингивитах. Многолетняя практика народного врачевания взяла себе на вооружение несколько лечебных рецептов, которые позволяют облегчить кожные болезни, ревматические боли, заболевания нервной системы, проблемы с почками, желчным пузырем и печенью. Средства на основе борщевика хорошо помогают при нарушениях работы пищеварительного тракта, устраняют расстройства желудка и кишечника, улучшают аппетит. Доказана его польза и при лечении бронхиальной астмы. Также «гераклову траву» применяют как помощь при заболеваниях мочеполовой системы, как у мужчин, так и у женщин.
Как отличить борщевик Сосновского в разное время года:
В апреле молодой борщевик Сосновского имеет определенные характеристики, по которым его можно распознать. Когда борщевик еще маленький – его ростки представляют собой большие листья похожие на лопухи, растущие еще раньше других растений. Побеги борщевика проще всего уничтожить на этой стадии всхода.
В мае — июне представляет собой уже густые зеленые заросли с широкими листами. Эти кусты уже представляют серьезную опасность для человека.
В июле-августе период цветения. Можно отличить по следующим признакам:
-Гигантский размер. В среднем составляет 2–3 метра, но порой достигает и 5 метров в период цветения.
-Белые цветки, немного с розовым оттенком. Диаметр зонтиков до 80 см.
-Полый толстый ребристый стебель диаметром до 10 см. С маленькими волосками.
-Листья тройчатые, их размер достигает до 1 метра в поперечнике.
-Корневая система довольно мощная – от одного корня растет, как правило, несколько кустов. Длина корней до 2 метров.
В период с июля по сентябрь плодоносит. Семена борщевика небольшие, примерно 10х8 мм, слегка серые, опушены волосками.
В зимний период борщевик безопасен и представляет собой сухие стволы с остатками зонтиков.
Существует множество растений, похожих на борщевик Сосновского. Рассмотрим эти виды, чтобы знать, как их можно отличить от борщевика ядовитого.
Борщевик обыкновенный – произрастает по всей Европе. Высота достигает 1,5-2 метров. Часто именно его многие встречали в детстве, делали из него трубки и при этом не получали проблем в виде ожогов. А сейчас путают его с опасным видом и по неосмотрительности получают сильные ожоги.
Борщевик рассеченный (или пучка) – Похож на Борщевик Сосновского, но чуть меньших размеров. Применяется в народной медицине, а также съедобен.
Дягиль (или дудник) – лекарственное растение высотой до 2,5 метров. Легко отличить от ядовитого борщевика по цветкам. Диаметр соцветий всего примерно 20 см.
Сныть – безопасная съедобная трава. Его высота всего 1-1,5 метра, а листья трижды тройчатые, что позволяет легко отличить от борщевика Сосновского.
Борщевик мохнатый или медвежья лапа – безопасное растение семейства зонтичные. Употребляется в пищу как пряность. Высота достигает 1,5 метров.
Борщевик Сосновского – ядовитое растение, опасны все его части, обладает способностью вызывать сильные и долго не заживающие ожоги. Высота достигает 3 метров, корень углубляется в землю до 2 м, листья, оканчивающиеся небольшими шипами, достигающие в ширину 1,2 м, а в длину 1,5 м, цветы – огромные зонтики до 40 см в диаметре, несущие в совокупности до 80 000 цветов.