Весной растения переносят заморозки до минус 7–9 °C, а осенью – до минус 3–7 °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.
1.3. Биологические особенности
Борщевик Сосновского обладает многими биологическими особенностями, благодаря которым он стал трудно искоренимым сорняком:
1) раннее прорастание семян весной, в апреле (еще до появления других растений);
2) высокая скорость роста (уже в третьей декаде мая борщевик достигает высоты 100–120 см; в июле до 3–4 м); по темпам роста и мощности развития превышает все местные виды травянистых растений;
3) относительно низкая смертность молодых растений;
4) будучи перекрестноопыляемым, энтомофильным растением, борщевик способен и к самоопылению, к образованию в процессе его полноценных семян;
5) высокая семенная продуктивность (до 100 тыс. семян от одного растения), позволяющая одному растению начать быструю экспансию на захваченной территории;
6) большое количество семян, накопленных в семенных банках (в почве, в местах обитания борщевика); в почве семена борщевика сохраняют жизнеспособность, 3–5 лет, иногда 10–12 лет, и даже до 15 лет;
7) высокая полевая всхожесть семян;
8) постоянное ежегодное обильное цветение и плодоношение;
9) очень высокий процент прорастающих семян, независимо от того, где они обсеменились;
10) раннее цветение, которое позволяет семенам полностью вызреть даже при коротком вегетационном периоде;
11) неодновременность цветения растений одной популяции, способность растений откладывать цветение до наступления подходящих условий (Чадин, Биологические…);
12) активное расселение семян с помощью ветра, животных, человека, транспортных и других средств (семена имеют выросты, «крылья», повышающие их летучесть и способность прикрепляться к движущимся объектам);
13) физиологическая разнокачественность семян, способность их к дозреванию после осыпания, к оперативному прорастанию сразу после воздействия низких температур и сохранению всхожести в течение 5-12 лет; обычно в первый год прорастает от 20 до 70 % семян, на второй – от 30 до 60 % от не проросших в первый год. Некоторые семена прорастают лишь на 5–6 год, или даже через 12–15 лет;
14) расположение почек возобновления ниже корневой шейки на глубине до 10 см (это типичный криптофит), что затрудняет борьбу с ним;
15) широкая норма реакции (в зависимости от условий обитания высота растений варьирует от 0,5 до 4 м; сильно изменяются размеры зонтиков и зонтичков, количество семян и т. д.), мобильность стратегий выживания; способность к динамичному удлинению онтогенеза (при подкашиваниях, перепахиваниях от 2–3 до 12 и более лет).
Рис. 2. 0.2.Heracleum 2 (пос. Лух) пойма левого берега. (Фото. А. Борисовой)
II. ЭКОЛОГИЯ И ФИТОЦЕНОЛОГИЯ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО
Многие экологические и фитоценологические особенности борщевика Сосновского усиливают его опасность как агрессивного трудно искоренимого сорняка.
2.1. Экологические особенности
Борщевик Сосновского обладает целым рядом важных экологических особенностей:
1) устойчивость к воздействиям человека: способность быстро отрастать и самовозобновляться в летний период после неоднократных скашиваний, перепахиваний, перекапываний, выжиганий, обработок гербицидами; значительная устойчивость даже к высоким двойным и тройным дозам гербицидов;
2) исходная нетребовательность к биотическому окружению (Виноградова, Майоров, Хорун, 2010);
3) экологическая пластичность, эвритопность, эврибионтность, засухо- и морозостойкость (под снегом выдерживает морозы до –40–50 °C), хорошо переносит весенние заморозки до –7–9 °C, а осенью до –3–7 °C (Касач, Бирюкова, Борисенко и др., 1987; Хмелевская, Наш…), а также летнюю жару до +37 °C;
3) неприхотливость к почвам, грунтам;
4) влаголюбивость сочетается устойчивостью к временному дефициту влаги благодаря глубокой корневой системе;
5) способность обогащения почвы за счет перегнивания образуемой им огромной зеленой массы;
6) практически полное отсутствие паразитов, способных уничтожать растение;
7) непоедаемость борщевика из-под копыта большинством домашних животных (за исключением коз и овец), а также слабая поражаемость гусеницами насекомых;
8) заселенные территории борщевик уже не освобождает в течение длительного времени, для него не характерно утомление почвы;
9) способность мобилизовывать ресурсы, не используемые или мало используемые другими растениями.
10) способность оптимизировать среду обитания: при высоком росте он эффективно задерживает снег и повышает содержание в почве влаги, к которой у него повышенная требовательность;
11) содержание ядовитых веществ (фурокумаринов) делает борьбу с этим растением сложной, дорогостоящей и опасной для человека операцией (Тимофеев, 1993 и др.).
Борщевик Сосновского, биологически и экологически очень сильный вид, который способен расти в самых различных экологических условиях, можно использовать в различных целях.
2.2. Фитоценотические особенности борщевика Сосновского
Фитоценотические особенности борщевика Сосновского достаточно любопытны:
1) способность расти скученно, образовывать густые плотные непроходимые чистые заросли и эффективно вытеснять другие растения, из-за образования огромной зеленой массы и специфической агрессивной для других растений среды;
2) плотность стеблестоя колеблется от 1–3 взрослых растений на 10 м² до 20 растений на 1 м² (Чадин, Биологические…; рис. 3–4);
3) под плотными зарослями борщевика другие растения как правило не растут;
4) семена борщевика содержат эфирные масла; упав на землю, оболочки семянок сгнивают, а эфирные масла, смолы и другие биологически активные вещества истекают на почву; они тормозят прорастание семян других видов растений, обеспечивая себе бесконкурентное прорастание;
5) под борщевиком Сосновского нередко исчезает даже дернина, и почва обнажается;
6) аллелопатическое, биохимическое воздействие на конкурентов.
Благодаря этим и другим свойствам борщевик Сосновского, является не только продуктивным кормовым растением, но и как инвазионное растение, представляет настоящую реальную угрозу для национальной безопасности.
Но есть у него и уязвимый период в жизненном цикле: проростки семян растения при рыхлении почвы и молодые отрастающие растения во второй половине апреля в фазе первых листьев, будучи подрезанными легко уничтожаются. Эффективность мероприятия достигает 90 %.
Рис. 3.
III. ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЦЕННОСТЬ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО
3.1. Борщевик Сосновского – ценное кормовое растение
В 1940-х гг. борщевик Сосновского был высоко оценен как кормовое силосное, весьма неприхотливое по технологии выращивания растение. В те годы в СССР перед учёными была поставлена задача оперативно решить проблему кормопроизводства в стране, особенно в северных районах. Учёные многих учреждений принимали активное участие в решении этой широкомасштабной и многолетней программы. Борщевик Сосновского был классифицирован как силосное растение (Кормопроизводство, 2006). В конце 1940-х гг. селекционер П. П. Вавилов из Института биологии Коми АССР убедил руководство Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук в том, что борщевик поможет восстановить после войны сельское хозяйство (Михаил Котов, Ядовитый монстр).
Выбор борщевика Сосновского в качестве перспективного кормового растения не был случайностью. Это выносливое растение успешно растет в холодном климате. На северо-западе России он впервые был интродуцирован в 1947 г. Как кормовое растение его вводили в Латвии, Эстонии, Литве, Белоруссии, Украине и в бывшей ГДР (Nielsen et al, 2005). В России первый образец был собран в гербарий в 1948 г. в районе Серпухова (Московская область). До 1970-х гг. борщевик Сосновского отмечали редко, но позже вид получил широкое распространение (Игнатов, Макаров, Чичев, 1990). В ботанических садах растение культивировали как декоративное (Бялт, 1999; Григорьевская, Стародубева, Хлызова и др., 2004). До 1970-х гг. его высаживали вдоль дорог для предотвращения выхода на них сельскохозяйственных и диких животных. Он холодоустойчив, быстро отрастает весной и формирует большую растительную массу с высоким содержанием углеводов, протеина, витаминов и микроэлементов. По содержанию кобальта его зелёная масса приближается к бобовым травам. Это отличный медонос, обладает лекарственными свойствами. Кроме того, это долголетняя и высоко-урожайная культура. Борщевик Сосновского длительное время удерживается на территории и необходимость в ежегодных посевах отпадает, что существенно удешевляет производство зеленой массы.
С середины XX в. растение культивировалось в СССР как силосное (Оценка кормовых достоинств…, 1970). В Нечернозёмной зоне урожайность зелёной массы борщевика (400–700 ц/га, с высоким содержанием сахаров – до 3 % от сырого веса выше), что выше, чем у кукурузы (Вавилов, Кондратьев, 1975; Сацыперова, 1984). В Белоруссии урожайность зеленой массы в отдельных колхозах и совхозах достигала 850–890 ц/га. В отдельные благоприятные годы в опытных посевах урожай достигал 1 тыс. ц/га и более (Касач, Бирюкова, Борисенко и др., 1987). Питательность 1 кг зелёной массы достигает 0,15 кормовых единиц. Содержание (в %) сухого вещества в зелёной массе – 15, сырого белка в сухом веществе – 15–17, т. е. на 1 к.е. приходится до 150 г переваримого протеина при зоотехнической норме 105–110 (Сацыперова, 1984; Тимофеев, 1993, 2002; Ткаченко, 1989 и др.). Борщевик дает высокобелковый корм, как горох, люцерна, эспарцет, рапс, кормовые бобы. Кислотность (рН) силоса из борщевика не превышает 4 ед. В зелёной массе борщевика содержится много полезных для животных питательных веществ – сахаров, витаминов, аминокислот, микроэлементов, антибактериальных веществ (Виноградова, Майоров, Хорун, 2010; Сацыперова, 1984).