Антенну с микроволновым излучением против инвазивной рейнутрии протестировали в Польше.
Группа польских исследователей в поисках метода борьбы со рейнутрией, или спорышем японским, предложила добавить микроволновое излучение в комплексную борьбу с инвазивным сорняком.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей группы исследователей из Сельскохозяйственного университета в Кракове о новом подходе к борьбе с инвазивным и распространенным сорняком: «В растительной жизни Центральной Европы некоторые виды рейнутрии надолго обосновались в природных средах. В Польше существуют три вида спорыша: спорыш японский, сахалинский и их гибрид. Все три вида отнесены к категории инвазивных чужеродных видов и представляют собой крайнюю угрозу для местной экосистемы, поэтому в отношении рейнутрии применяются меры борьбы.
В Польше наиболее распространенным видом рейнутрии является спорыш японский, который входит в сотню самых опасных глобальных инвазивных сорняков.
Участки с наибольшей плотностью этого растения в настоящее время расположены в южном регионе Польши. Распространение корневищ с водой (особенно во время речных разливов) способствует распространению растений по долинам рек. Фрагменты корневища часто могут распространяться вследствие непреднамеренных действий человека.
Инвазию вызывают в основном быстрорастущие корневища и побеги, способные быстро регенерировать. Даже небольшой кусочек корневища массой всего 0,7 г и длиной 1 см или участок побега всего с одним узлом при помещении в почву или воду могут дать начало новому растению.
Как многолетнее растение спорыш японский особенно заселяет речные местообитания (например, прибрежные леса), где вытесняет местные виды за счет высокой конкурентноспособности и аллелопатии, а последнее время стал все чаще встречаться в сельскохозяйственных районах.
Существует несколько методов борьбы с популяцией спорыша. Они включают механическую обработку, например, скашивание; резка с помощью специальных станков или вручную; выкапывание, удаление или сжигание всего растения; и удаление почвы, содержащей корневища.
Однако само покос может вызвать более интенсивный и плотный рост подземной биомассы, а в Польше не рекомендуется удалять целые слои почвы со спорышем, допускается избирательное опрыскивание гербицидами, но использование химикатов вблизи водоемов и водотоков не допускается.
Сочетание новых методов борьбы с спорышем может быть подходящим решением. Например, был предложен недавний метод, основанный на воздействии давления водяного пара на корневища. Этот метод разрушает корневища с помощью горячего пара и может быть объединен с другой инновационной обработкой голых корневищ микроволновым излучением.
Было доказано, что микроволновое излучение может стимулировать или подавлять рост растений в зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия.
Исследования показали, что однократная 10-минутная обработка микроволнами с частотой 2,45 ГГц может предотвратить повторный рост инвазивного борщевика (Heracleum sp.) на весь сезон.
Чтобы дополнительно изучить эффективность высокочастотных микроволн в борьбе с инвазивным сорняком Reynoutria japonica , в этом исследовании, проведенном в лаборатории Кафедры лесопользования, инженерии и технологий Сельскохозяйственного университета в Кракове, была проанализирована регенерация и физиологическое состояние молодых побегов спорыша после микроволнового облучения их корневищ.
Собранные корневища разрезали на участки одинаковой длины по 6 см, но для дальнейших исследований отбирали только те, которые имели диаметр 1,0–3,0 см. Всего было приготовлено 104 штуки корневищ, разделенных на 13 групп по 8 штук в каждой.
Затем в общей сложности восемь частей предварительно разрезанных корневищ были вместе взвешены на лабораторных весах, а потом обработаны открытым потоком микроволнового излучения из специально сконструированной антенны от 5 до 60 с, интервал 5 с.
Антенна представляла собой СВЧ-излучатель, состоящий из магнетрона, генерирующего электромагнитные волны частотой 2450 МГц и мощностью 800 Вт. Средняя поверхностная плотность мощности для размеров антенны составляла 30 кВт·м-2.
После обработки микроволнами корневища спорыша были посажены в горшки, выращивались и сравнивались с контролем. Далее в теплице в трех сериях измерений регистрировали рост побегов и их биохимическое состояние (спектрофотометрия листьев).
Показано, что микроволновая обработка в течение 35 с непосредственно уничтожает корневища спорыша диаметром 1–3 см, поэтому он не дает новых потомков.
Время обработки 5–25 с задерживает регенерацию потомства, а также рост и развитие листьев. Листья инициируют механизмы защиты от микроволнового стресса у побегов, выращенных из корневищ, подвергавшихся воздействию микроволн в течение 10 с (увеличение антоцианового индекса) и 5 или 20 с обработки (более высокие значения показателя фотохимического отражения). На основании анализа эффективной дозы (ЭД50) порог вредного воздействия микроволн на рост и развитие корневищ рейноутрии японской был принят равным 17–19 с.».
По статье группы авторов (Беата Грыгержец, Кшиштоф Словиньский, Станислав Мазур,Сильвестр Табор, Анжелика Клищ, Агнешка Синовец, Дариуш Роман Ропек, Лидия Лутый), опубликованной в журнале Agronomy 2023 на портале MDPI.
Заглавное фото принадлежит группе указанных выше авторов. На нем вы видите популяцию спорыша японского, выбранную для исследования.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.