Сотрудники Института биологии Карельского научного центра РАН начали исследование почвенных нематод в условиях растительных инвазий, выбрав в качестве примера борщевик Сосновского. Это исследование проводится в рамках гранта, финансируемого Российским научным фондом (проект № 24-24-00512).
“В настоящее время в обществе активно обсуждают угрозу, которую представляет борщевик Сосновского для человека. Речь идет о риске ожогов при контакте с растением, аллергических реакциях на его цветочную пыльцу, а также о его быстром распространении в городских условиях и захвате ранее используемых сельскохозяйственных земель. Однако мало кто задумывается о последствиях для почвенных организмов и экосистем, а также о влиянии на плодородие почвы в районах, где борщевик инвазирует. Эти вопросы остаются практически без должного внимания”, – отметила Анна Сущук, руководитель исследования.
Нематоды представляют собой круглых червей, которые встречаются практически во всех средах обитания.
Паразитологи Анна Сущук, Елизавета Матвеева и Дарья Калинкина, занимающиеся исследованием почвенных нематод на протяжении многих лет, уверены, что эта обширная и разнообразная группа педобионтов, признанная индикаторами экологического состояния, сможет помочь в решении актуальных вопросов.
Известно, что агрессивная стратегия расширения территории и конкурентные преимущества борщевика способствуют подавлению местных видов растений. На первый взгляд, можно было бы подумать, что образование монодоминантного растительного сообщества приведет к снижению разнообразия почвенных организмов.
Однако результаты исследований нематод не подтвердили эту гипотезу. При сравнении сообществ почвенных нематод в местах, где растет борщевик, и на контрольном лугу, биологи выяснили, что разнообразие нематод осталось на прежнем уровне. Тем не менее, изменились таксономический состав и структура сообществ: некоторые виды нематод предпочитают почву разнотравного луга, в то время как другие лучше развиваются в условиях, создаваемых борщевиком.
Предварительные результаты первого года исследований показали закономерности распределения сообществ почвенных нематод под борщевиком в зависимости от широты.
В Карелии было выявлено значительное количество нематод, ассоциированных с растением, в почве под борщевиком. Эти нематоды могут питаться как корнями, так и почвенными грибами, включая всеядные виды. В регионах, где борщевик растет южнее (55°-60° с.ш.), доминируют нематоды-бактериотрофы, которые питаются микробной массой, а также растительные паразиты. Результаты данного исследования были опубликованы в международном журнале.
Исследователи отмечают, что изучение особенностей расселения организмов размером 1 мм и меньше, их предпочтений к биотопам и взаимодействий с растениями представляет собой важный аспект экологических исследований и является одной из основных научных задач.
Другой аспект, изучаемый в рамках гранта, имеет практическое значение и применение. Он посвящён испытанию различных способов борьбы с борщевиком, с акцентом на их эффективность и влияние на почвенные организмы.
В течение вегетационного периода 2024 года на опытных участках Агробиологической станции КарНЦ РАН был проведён полевой эксперимент с четырьмя методами обработки:
- нагревание борщевика горячей водой при температуре около 90°C,
- опрыскивание растений гербицидом «Раундап» на основе глифосата,
- регулярное скашивание,
- применение черной полиэтиленовой пленки в качестве затеняющего материала.
Также был контрольный вариант без какой-либо обработки.
Результаты эксперимента продемонстрировали высокую эффективность гербицидной обработки: после двух применений растения, достигшие высоты 1 м и еще не перешедшие в генеративную фазу, погибли, и новые всходы борщевика не были зафиксированы до конца вегетационного сезона.
Испытательный участок через два месяца после применения гербицида.
Фото: Карельский научный центр РАН.
Учёным ещё предстоит определить, как различные способы борьбы с борщевиком воздействуют на почвенных нематод и плодородие почвы.
В настоящее время материалы находятся на этапе обработки, и результаты будут опубликованы в научных статьях.
Источник и фото: Карельский научный центр РАН.
