CC BY
106
УДК 581.6 Ю.А. Маренчук
ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНТРОПОФИТОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
Рассматривается группа растений - антропофиты, неизбежные спутники человека. На Центральном Предкавказье формируются антропофитные фитоценозы, включающие в свой состав виды с высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам и полезными свойствами. Дается их экономическая оценка.
Ключевые слова: сорное растение, антропофит, Центральное Предкавказье, хозяйственное значение, биоиндикаторы.
Yu.A. Marenchuk APPLIED VALUE AND PROSPECTS OF PRACTICAL USE IN THE CENTRAL PRECAUCASUS
The group of plants - anthropophites which are inevitable man companions, is considered. Anthropophytic phytocoenoses including into their structure species with high stability to the unfavorable factors and useful properties, are forming on the Central Precaucasus. Their economic estimation is given.
Key words: weed plant, anthropophite, the Central Precaucasus, economic value, bioindicators.
Раскопки древнейших поселений человека, древнейшие рисунки и письменные источники показывают, что человеку все время сопутствуют нежелательные для него растения, называемые синантропными сорняками. Если первые сорняки были выходцами из местной флоры, то в дальнейшем видовой состав сорняков все время пополнялся заносными из разных отдаленных мест. В доисторические времена человеку сопутствовали в каменный век Agrostemma githago L., Plantago lanceolata L., Centaurea cyanus L., Chenopo-dium album L., Lolium temulentum L. и др.; в бронзовый век - Avena vulgare L., Elytrigia repens (L.) Nevski, Stachys annua (L.) L. и др.; во время Древнего Рима - Portulaca oleracea L. и др.
Обширную группу составляют так называемые пришлые сорняки, распространяемые самим человеком: бессознательно репродуцируемые совместно с культивируемыми растениями (узкоспециализированные сорняки озимой ржи, льна, риса); одичавшие из интродуцируемых (Datura stramonium L., Lepidotheca suaveolens (Purch) Nutt.), случайно завозимые с тарой, балластом, сырьем и заносимые водой, ветром, животными и даже человеком, особенно во время войны (передвигающимися армиями) и при торговых операциях.
Некоторые авторы считают, что определенные виды сорняков возникли задолго до начала земледелия в самой природе, без вмешательства человека, в колониях птиц и зверей, возле нор землероев, по берегам рек и морей, на местах лесных пожаров и ветроломов, по обвалам и промоинам. В дальнейшем с развитием земледелия такие сорняки быстро проникли на поля и приспособились там жить. Этим и объясняется приуроченность настоящих полевых сорняков к обрабатываемым почвам, или почвам с нарушенным травостоем [2; 5].
Понятие «сорные растения» характеризует производственное отношение к этой группе растений. В зависимости же от высоты производственного развития отношение к таким растениям будет изменяться, и, следовательно, будет изменяться и само содержание этого понятия [4].
Переход от сорных к несорным местообитаниям являются такие нарушенные обитания, которые возникли не под воздействием животных, а под влиянием чисто физических факторов: обнажения при обвалах подмытых берегов рек, оползни и т.п. Растительный покров и в этих случаях отмечается теми же чертами, что и на сорных местообитаниях - совершенно иным составом, чем в окружающей формации, и более примитивным ценологическим строем. Примером могут служить глинистые обнажения в лесу, занятые на первых стадиях зарастания чистыми зарослями Tussilago farfara L. или покрытые Convolvulus lineatus L. в степных условиях. С этой точки зрения растительность скал, осыпей, грунтов, освободившихся из-под моря, также несет черты, свойственные сорной растительности [2].
Провести точную границу между сорной растительностью как типом, свойственным нарушенным местообитаниям, и несорной растительностью, переживающей первые стадии сложения фитоценологической структуры, трудно и, в сущности, почти невозможно. Поэтому будем считать антропофитами те растения,
которые возникают на местообитаниях, нарушенных благодаря деятельности человека и животных, и физико-географических агентов.
В своей работе мы разделяем точку зрения Б.А. Быкова [1], понимая под антропофитами растения, встречающиеся в квазиприродных фитоценозах или в агроценозах вследствие бессознательного или непреднамеренного влияния человека. К ним относятся местные сорные виды (апофиты), размножившиеся в более или менее нарушенных человеком фитоценозах или в агроценозах; местные рудеральные виды (рудефиты), создающие кратковременные проценозы на местах, лишенных человеком естественной растительности (пар, мусорные места и пр.); местные культивируемые виды; иноземные виды, бессознательно введенные человеком в нарушенные фитоценозы (неофиты) или натурализовавшиеся в агроценозах (эпойкофиты); иноземные (интродуцированные) виды, культивируемые в виде агроценозов (агрофиты); одичавшие культурные растения (эргазиофиты); иноземные виды, не способные акклиматизироваться (эфемерофиты).
Все растительные сообщества антропогенного происхождения - чистые или засоренные посевы и насаждения или заросли сорняков на необрабатываемых землях - принято называть агрофитоценозами, а виды растений, образующие их, - агрофитами, или антропофитами. Антропофиты - это неизбежные спутники человека во всех пространственных сферах его деятельности, в том числе и в растениеводстве. В международной монографии «Биология и экология сорняков» [8] В. Хольцнер указывает, что с сорняками надо не бороться, а их надо использовать, их уничтожение может вызвать непредсказуемые экологические последствия.
Число антропофитов, используемых в хозяйственной деятельности на Центральном Предкавказье, достигает 420 видов. Из них рудеральных - 418, сегетальных - 220, рудерально-сегетальных растений 210 видов. Несмотря на широкое использование, запасы сырья антропофитов изучены недостаточно. Скорее всего, это связано с тем, что многие антропофиты обычны и довольно широко распространены, что их ресурсы считаются практически неисчерпаемыми. Эту группу растений отличает высокая плодовитость, они размножаются как семенами, так и вегетативно, дают за вегетационный период 2-3 генеративных поколения. Для них характерны высокая подвижность семян, способность быстро или неодновременно прорастать и укореняться, низкая требовательность к почвенному плодородию, повышенная адаптацию и устойчивость к неблагоприятным экологическим условиям.
Антропофиты имеют разнообразное хозяйственное значение. Многие из них представляют угрозу для здоровья человека, пыльца которых вызывает аллергические реакции - Ambrosia artemisiifolia L., A. psylos-tachya DC., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Artemisia absinthium L., A. vulgaris L., Chenopodium album L., Atriplex patula L., Xanthium spinosum L., Tanacetum vulgare L., Plantago lanceolata L., P. media L., Elytrigia repens (L) Nevski, Cynodon dactylon (L.) Pers., Achillea millefolium L. Такое растение, как Heracleum sibiricum L. -содержит фирокумарины, которые при попадании на кожу под воздействием солнечной радиации вызывают тяжелые ожоги.
Среди антропофитов имеются растения, ядовитые как для животных, так и для человека. Действующим ядовитым началом являются сложные эфиры органических кислот, алкалоиды, гликозиды, которые содержатся в самом растении или в его семенах и плодах. Например, у Lolium temulentum L., Agrostemma githago L., Heliotropium ellipticum Ledeb. ядовиты только семена. Многие виды механически повреждают полость рта и пищеварительные органы животных своими острыми частями (Tribulus terrestris L., Avena fatua L., A. persica Steud. и др.), вызывают закупорку пищеварительного тракта (Cirsium arvense (L.) Scop., Trifolium arvense L., Cynanchum acutum L.), придают молоку и молочным продуктам неприятный привкус (Acroptilon repens (L.) DC., Artemisia vulgaris L., Ambrosia artemisiifolia L.). Засорителями шерсти овец являются: Medica-go minima (L.) Bartalini, Lappula squarrosa (Retz.) Dumort., L. patula (Lehm.) Menyharth, Xanthium strumarium L., X. spinosum L., X. californicum Greene, Bidens tripartite L., Galium aparine L., Arctium lappa L. и многие другие. Они забиваются в шерсть овец и значительно снижают ее качество, принося большие убытки хозяйству. Грубостебельные и не поедаемые животными растения - Rumex confertus Willd. и другие виды крупностебельных щавелей, Bunias orientalis L., Centaurea depressa Bieb., Arctium lappa L., A. tomentosum Mill., A. minus (Hill) Bernh. и др. Произрастая на сенокосах и пастбищах, антропофиты вытесняют наиболее ценные растения, уменьшают урожай зеленой массы и ухудшают ее качество.
При контроле численности антропофитов они скорее полезны, чем вредны, так как способствуют обмену минеральных элементов приповерхностных горизонтов почвы с более глубинными, накапливают питательные вещества, отпугивают многих насекомых, снижают заболеваемость грибковыми инфекциями, способствуют обогащению микробиологического населения пашни и этим ускоряют разложение стерни, защищают почву от эрозии, поселяясь на первых стадиях сукцессии, являются эффектным средством восстановления растительного покрова.
Согласно исследованиям, проведенным во Всероссийском институте растениеводства имени Н.И. Вавилова, в сорно-полевой флоре бывшего СССР существуют растения, которые могут быть перспективными для непосредственного внедрения в культуру или использованы в качестве исходного материала для селекции. Близкими по экологии к культурным в природе являются сорно-полевые растения. Из 600 видов дикорастущих родичей культурных растений флоры СНГ более 200 видов относятся к сегетальным и рудераль-ным сорным растениям. Виды сорно-полевых растений являются непосредственно родичами таких широко возделываемых сельскохозяйственных культур, как Secale, Avena, Camelina, Cannabis и др. [3; 7].
В последнее время ученых-ботаников, генетиков, федеральных агентств, а также конгресс США привлекает внимание антропофит Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (растущий и на Центральном Предкавказье). Он служит моделью для физиологического, биохимического, микробиологического и эволюционного исследований более 250000 видов растений, использован в космической генетике.
При пассивном мониторинге для изучения последствий загрязнения используются индикаторные свойства свободно живущих организмов исследуемой территории, в частности, антропофиты, являются биоиндикаторами. Так, если на квадратный метр имеется 100-200 экземпляров сорных растений, то они забирают из почвы около 100-140 кг калия, 60-140 кг азота, 20-30 кг фосфора с одного гектара. Эти растения при обильном питании резко повышают свою продуктивность, образуют мощные корни, обильно плодоносят.
Индикация может производиться по самому факту присутствия или отсутствия тех или иных видов или целых сообществ в данном пункте, по изменениям формы роста представителей того или иного вида, а также по изменению химического состава особей того или иного вида, по накоплению им тех или иных элементов или соединений.
Для оценки состояния земель важную роль играют следующие антропофиты: Festuca ovina L., Agrostis tenuis Sibth, наличие их в травостое указывает на повышенное содержание в почве свинца; цинка - Viola arvensis Murr., Thlaspi arvense L.; селена - Astragalus sp.sp.; меди и кобальта - Oberna behen (L.) Ikonn., многие злаки; азота - Atriplex patens (Litv.) Iljin, Solanum nigrum L., Chenopodium album L., C. polyspermum L., Urti-ca dioica L., U. urens L., Lamium album L., Camelina pilosa (DC.) Zing., Amaranthus retroflexus L., Galinsoga par-viflora Cav., Galium aparine L., Echinochloa crus-galli (L.) Beauv.; калия, фосфора, натрия - Salsola australis R.Br., некоторые виды Artemisia; кальция - Elytrigia repens (L.) Nevski, Chenopodium album L., Stellaria grami-nea L., Echinochloa crus-galli (L.) Beauv., Amoria repens (L.) C. Presl; фосфора - Senecio vulgaris L., Lamium amplexicaule L., некоторые формы Galium sp. sp., Urtica urens L.; калия - Thlaspi arvense L., Atriplex patens (Litv.) Iljin, Sonchus arvensis L.; марганца - Artemisia vulgaris L.
Являясь индикаторами химического состава почвы, многие сорные растения указывают и на степень кислотности почвы. Если участок засорен Rumex acetosa L., Equisetum arvense L., Carex sp.sp., Plantago major L., то такая почва - переувлажненная и кислая. Присутствие Sinapis arvensis L. и Papaver rhoeas L. говорит о щелочной реакции почвы. Для слабокислой почвы характерны: Tussilago farfara L., Amoria repens (L.) C. Presl, Lepidotheca suaveolens (Purch) Nutt., Polygonum aviculare L. Наличие Euphorbia dentate Michx., Carduus nutans L., Melilotus albus Medik., Sinapis arvensis L. свидетельствует о бедной питательными веществами уплотненной почве. Aegopodium podagraria L., Stellaria media (L.) Vill., Sonchus arvensis L., Atriplex sagittata Borkh., напротив, селятся на плодородной почве.
Большинство антропофитов быстро реагируют на изменения в содержании питательных веществ почвы. Поэтому, учитывая эту особенность, можно определить почвенные изменения, происходящие под влиянием хозяйственной деятельности человека, а также загрязнение окружающей среды.
Флора Центрального Предкавказья богата видами растений, обладающих полезными свойствами, и является источником фитосырья самого разного назначения - лекарственного, кормового, пищевого, декоративного и прочего.
Самой крупной группой антропофитных растений в регионе, обладающих полезными свойствами, являются лекарственные: Chamomilla recutita L., Saponaria officinalis L., Cynoglossum officinale L., Verbena officinalis L., Plantago major L., Urtica dioica L., Artemisia vulgaris L., Leonurus quinquelobatus Gilib и др. Ряд из них в естественной обстановке вообще не встречается.
В составе антропофитных сообществ 19,9% составляют пищевые травы. Среди них большое пищевое значение имеют виды из семейств Potygonaceae Juss., Liliaceae Juss., Apiaceae Lindl., Fabaceae Lindl., Rosaceae Juss. (более 60 видов); Brassicaceae Burnett и Asteraceae Dumort. (около 50 видов); Chenopodia-ceae Vent., Scrophulariaceae Juss., Poaceae Barnhart (около 40 видов) [6]. Некоторые растения богаты важнейшими пищевыми компонентами (жиры, белки, углеводы): Urtica dioica L., Sagittaria sagittifolia L., Taraxacum officinale L., Thlaspi arvense L., Chamenerion angustifolium (L.) Scop. и др. Введение в культуру таких растений, как Thlaspi arvense L., Taraxacum officinale L., видов из родов Urtica, Polygonum, содержащих зна-
чительное количество питательных веществ и витаминов, способствовало бы увеличению в рационе салатных и овощных продуктов.
Пищевые антропофиты широко распространены в регионе и встречаются нередко в большом количестве. Уже ранней весной (конец апреля-начало мая) в качестве питательной высоковитаминной салатной зелени можно использовать до 10 и более видов (Taraxacum officinale L., Urtica dioica L., Stellaria media (L.) Vill. и др.). С мая до конца сентября видовой состав съедобных растений еще больший. В связи с тем, что коренные фитоценозы на Предкавказье представлены ограниченными площадями, заслуживает внимание изучение химических особенностей пищевых антропофитов, растущих в составе начальных и промежуточных стадий сукцессий. Установление их видового состава, фаз онтогенеза, химической (экологически чистые) характеристики (тяжелые металлы и др.) является важной проблемой.
Среди изученных антропофитов 14,5% (Arctium lappa L., Bunias orientalis L., Polygonum aviculare L. и др.) являются поставщиками витаминов. Portulaca oleracea L. содержит жирные кислоты группы «омега-3», которые играют важную роль в формировании клеточной мембраны, особенно в клетках мозга и глаз, большое количество витамина Е и других веществ, что делает его серьезным кандидатом на роль новой овощной культуры в промышленных масштабах. Народы Кавказа давно используют Portulaca oleracea L. как овощную культуру.
11,4% антропофитов - отличные медоносы (Echium vulgare L., Sonchus arvensis L., Taraxacum officinale L., Malva pusilla Smith и др.). Именно они выручают пчеловодов, дают взяток и рано весной, когда основные нектароносные культуры еще не цветут, и поздним летом, и даже осенью, когда многие культурные растения заканчивают свою вегетацию. Поэтому после резкого сокращения площадей с естественной растительностью роль антропофитов-медоносов возрастает.
В основной массе антропофиты являются неплохими источниками кормов (10,7%): Lathyrus pratensis L., Amoria repens (L.) C. Presl, Trifolium arvense L., Melilotus albus Medik., Elytrigia repens (L.) Nevski. и др. Некоторые представители синантропной флоры используются с целью озеленения техногенных ландшафтов (3,2%), например: Amaranthus albus L., Xeranthemum annuum L., Kochia scoparia (L.) Schrad. и др.
Разносторонняя хозяйственная деятельность прямо или косвенно воздействует в настоящее время на всю биосферу. На Центральном Предкавказье, как и во всей степной зоне, ее влияние на природные биоценозы очень сильна, в первую очередь, степных ландшафтов (распашка, перевыпас, мелиорация, строительство и пр.). В таких условиях идет резкое изменение флоры и растительности в сторону антропофитизации. Степные целины давно заменяются сообществами сорняков, выпасаемые - видами, получающими преимущество при пастбищной дигрессии и т.д. Таким образом, нас в значительной мере все больше окружают антропофиты и широкое их использование только пока ждут своего начала.
Литература
1. Быков, Б.А. Геоботанический словарь / Б.А. Быков. - Алма-Ата: Наука, 1973. - 216 с.
2. Гроссгейм, А.А. Растительный покров Кавказа / А.А. Гроссгейм. - М.: Изд-во МОИП, 1948. - 267 с.
3. Жуковский, П.М. Культурные растения и их сородичи / П.М. Жуковский. - Л.: Колос, 1971. - 246 с.
4. Котт, С.А. Биологические особенности сорных растений и борьба с засоренностью почвы / С.А. Котт. -М.: ОГИЗ-СЕЛЬХОЗГИЗ, 1947. - 240 с.
5. Биология сорных растений / С.А. Котт [и др.].- М.: Учпедгиз, 1960. - С. 5-6.
6. Маренчук, Ю.А. Антропофиты Ставрополья (проблема, кадастр, понятийный аппарат) / Ю.А. Марен-
чук, Ю.А. Дударь. - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2007. - 198 с.
7. Ульянова, Т.Н. Важный раздел прикладной ботаники / Т.Н. Ульянова // К 100-летию со дня рождения выдающегося советского ученого Н.И. Вавилова. - Л., 1987. - С. 10-11.
8. Biology and ecology of weeds / Ed. W. Holzner, M. Numata. - Boston: Dr. W.Junk, 1982. - 461 p.
'-------♦------------
