Влияние борщевика Cосновского на сообщества почвенных нематод изучают в лаборатории паразитологии животных и растений Института биологии КарНЦ РАН в рамках нового исследования. С точки зрения фундаментальной науки, его результаты расширят понимание характера расселения почвенных организмов и их взаимоотношения с растениями. Прикладной аспект заключается в тестировании различных способов борьбы с борщевиком, оценке их эффективности и воздействия на почвенные экосистемы. Эксперименты на Агробиологической станции КарНЦ РАН дали первые результаты.
Обработка пробной площадки с борщевиком с применением гербицида. Фото из архива авторов исследования
Ученые Института биологии КарНЦ РАН начали изучение почвенных нематод в условиях растительных инвазий на примере борщевика Сосновского. Исследование проводится в рамках гранта, поддержанного Российским научным фондом (проект № 24-24-00512).
– Сегодня в обществе широко обсуждается проблема опасности борщевика Сосновского для человека из-за риска получения ожогов при непосредственном контакте с растением, аллергических реакций на цветочную пыльцу, массового расселения борщевика в городской среде и захвата им бывших сельскохозяйственных земель. Но что происходит с почвенными организмами и экосистемами, а также плодородием почв в целом в местах инвазий борщевика? Эти вопросы остаются практически неизученными, – отметила Анна Сущук, старший научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН, руководитель исследования.
Нематоды – круглые черви, населяющие почти все среды. Паразитологи Анна Сущук, Елизавета Матвеева и Дарья Калинкина, много лет изучающие почвенных нематод, убеждены, что эта многочисленная, разнообразная, повсеместно распространенная группа педобионтов и признанный объект биоиндикации поможет найти ответы на поставленные вопросы.
Так, известно, что за счет агрессивной стратегии захвата новых территорий и конкурентных преимуществ борщевик подавляет местные виды растений. На первый взгляд, можно ожидать, что становление монодоминантного растительного сообщества приведет и к сокращению разнообразия почвенных организмов, однако эта гипотеза не подтвердилась нематологическими исследованиями. При сравнении сообществ почвенных нематод из мест внедрения борщевика в луговую экосистему и контрольного луга биологи обнаружили, что разнообразие нематод осталось на том же уровне, однако произошло изменение таксономического состава и структуры, т.е. есть виды нематод, которые предпочитают почву разнотравного луга, другие же – более успешны под борщевиком.
Также предварительным результатом первого года исследований стало понимание широтных закономерностей для сообществ почвенных нематод под борщевиком. Установлено, что в Карелии в почве под борщевиком более многочисленны нематоды, ассоциированные с растением, – это нематоды, способные питаться как за счет корней, так и почвенных грибов, и всеядные нематоды. В исследованных местах произрастания борщевика, расположенных южнее (55°–60° с.ш.), доминируют нематоды-бактериотрофы, питающиеся микробной массой, и паразиты растений. Результаты этой работы опубликованы в международном журнале.
«Понимание характера расселения организмов, размер которых 1 мм и менее, их биотопических предпочтений и взаимоотношений с растениями – важная часть экологических исследований и одна из приоритетных фундаментальных научных задач», – подчеркивают авторы исследования.
Пробная площадка через два месяца после обработки гербицидом. Фото из архива авторов исследования
Другой рассматриваемый в рамках гранта вопрос имеет прикладное значение и практическое применение – это выполнение тестирования различных способов борьбы с борщевиком с точки зрения их эффективности и воздействия на почвенные организмы.
В течение вегетационного периода 2024 года на пробных площадках на Агробиологической станции КарНЦ РАН был поставлен полевой опыт с пятью вариантами: обработкой борщевика горячей водой с температурой около 90°С, опрыскиванием растений гербицидом торговой марки «Раундап» на основе глифосата, регулярным скашиванием, использованием черной полиэтиленовой пленки как затеняющего укрывного материала и контрольным вариантом без обработок. В результате показана высокая эффективность гербицидной обработки – после двукратного воздействия растения, достигшие высоты 1 м, но еще не вошедшие в генеративную фазу, погибли, и новых всходов борщевика до конца вегетационного сезона не отмечалось.
Каково же влияние разных способов борьбы с борщевиком на почвенных нематод и почвенное плодородие, ученым еще предстоит узнать. Материалы находятся в процессе обработки, результаты которой найдут свое отражение в научных публикациях.
Источник информации и фото: служба научных коммуникаций Карельского научного центра РАН
