Рассказ о повилике 3 класс по окружающему миру

Исследовательский старт -2019

Школа юного пасечника

Работу выполнила

Титовец Виктория

ученица 8 – Б класса МБОУ «Скалистовская средняя общеобразовательная школа» Бахчисарайского района Республики Крым Руководитель: Амик Лариса Леонидовна учитель биологии МБОУ «Скалистовская средняя общеобразовательная школа» Бахчисарайского района Республики Крым

с. Скалистое -2019

Введение

Раздел 1 Изучение литературы по теме

1.1.Карантинные сорные травы, растущие в России

1.2.Виды повилик

1.3.Морфология растения.

1.4 Физиология повилики

1.5 Биохимия повилики

1.6 Опасность повилики

1.7. Профилактика распространения повилики

1.8 Методы борьбы с повиликой

1.7. Полезные свойства.

Раздел 2 Практическая часть

Выводы и заключение

Источники:

ТЕЗИСЫ

Каждый вид пытается выиграть и занять  свою экологическую нишу. Некоторым из них по душе «бег на короткие дистанции» (эфемеры), а кто-то предпочитает выматывающий «марафон» или «борьбу» «накачанной» корневой системы и используя коварный прием угнетения — аллелопатию.

          Но существует и другая категория сорняков. Не конкурентов, а паразитов. Их интересует доступ к «готовым» углеводам, аминокислотам и витаминам. Поэтому для сорняков — паразитов культурное растение является «кормильцем». Формула успеха повилики: «Проще, больше, наглее!». Паразитизм привел к отказу «сокососов» от фотосинтеза, упростил анатомическое строение. Не нужны растению — «пиявке» листья и развитая корневая система. Простота строения компенсируется сложной стратегией обнаружения «жертвы» и хитроумными способами «врезки» в ее сосудистую систему. Маскировка семян паразита под семена культурного растения – результат паразитической адаптации . Таким образом, собирая для посадки семена , зараженных этим паразитом, мы рискуем собственноручно высадить весной вместе с растениями и убивающего их вампира.

                      Как раз такая ситуация произошла на огороде у реки Бодрак  в селе Скалистом у наших соседей.  Хозяйке  в семенном ларьке предложили семена люцерны за 130 рублей и за 210 рублей за килограмм. Явных внешних отличий замечено не было. Хозяйка купила дешёвые семена люцерны  за 130 рублей  килограмм, экономия —  80 руб. Как потом окажется, эти семена не имели ни сертификата качества, ни карантинного контроля  и содержали семена повилики. Никто и не обратил внимание,  какие были семена — главное свежие и без мусора… Человек много тратит сил и финансов на борьбу со своей опасной соседкой – повиликой.  Поэтому для того, чтобы избавиться от повилики, необходимо знать специфические особенности этого растения, изучить агротехнические меры борьбы и профилактики с паразитом.

Цель моего проекта : что нужно знать о повилике, чтобы её полностью уничтожить.

ЗАДАЧИ :

•Исследовать морфологию Повилики полевой(Cuscuta campestris ), ;

•Проанализировать агротехнические методы борьбы с повиликой;

•Практически проверить возможности этого растения .

ГИПОТЕЗА : приспособления  организма повилики позволяют быть растению-паразиту  процветающим видом.

На территории нашей страны произрастают 7 видов карантинных сорняков. Первое рейтинговое место с большим отрывом занимает растение – паразит повилика: примитивная, но не простая, сочетающая большую жизнеспособность с высокой плодовитостью.

               Это надземные паразиты, тело которых превратилось в нитевидный зеленовато-желтый или красноватый , лишенный хлорофилла стебель с едва заметными следами листьев в виде чешуек.  Виды повилики отличаются по морфологии стебля и цветков

На учестке в 300 кв.м люцерны  обнаружено 11 очагов  заражения повиликой. В течении 8 лет повилики на огороде не было ни разу. Значит паразит был занесен на огород вместе с семенами люцерны. Размеры очагов от 0,5 кв.м до 2,7. Площадь поражения 23 кв.м Не замечено избирательности, люцерна и сорняки одинаково поражены.Из сорняков чаще страдали двудольные..

СТЕБЕЛЬ- плети диаметром менее 1мм. Внутри различают трахеиды и флоэмные  проводящие пути.  В стеблевых узлах закладываются  боковые побеги. Растения в очаге заражения оказываются сильно опутанными длинными стеблями повилики .Растения лишены корней, характеризуются «всеядностью». Питаются при помощи присосок —гаусторий. Отсасывание питательных веществ  происходит за счет более высокого осмотического давления клеточного сока паразита. Развитие эндофитной системы паразита в теле пораженного растения происходит довольно быстро (36-48 часов). От одного семени может образоваться очаг поражения диаметром до 6 кв. м

Вегетативное тело повилики обладает высоким тургорным давлением, которое позволяет обрывкам побегов не увядать в течение нескольких дней

Повилика полевая поражается долгоносиками вида Smicronyx madaranus с образованием галлов – разросшихся участков стебля. Галлы возникают при развитии личинок жуков внутри тканей растений. Образование галлов личинками, обитающими в проводящих пучка растения,  опасно для повилики —

Может когда-нибудь это будет биологическим методом борьбы с повиликой.
Ручная прополка сорняков и дожди стимулировали прорастание новых семян повилики. Растения имеют много соцветий и цветов. С очага заражения  около 2.5 кв.м было  собрано 737 соцветия. Цветки имеют размеры 2-8 мм.

Питая паразита, культура замедляет свой рост (почти в 2 раза), утрачивает способность нормально развиваться за счет нарушения баланса минеральных соединений и органических веществ, часто вызывая гибель растения . Негативное влиянии паразита на количество и качество урожая очень высоко. На  здоровом растении люцерны в бобах насчитала  127 семян.На заражённом растении семян люцерны нет. Это доказывает, что повилика полевая  может  снижать урожайность до 95-100%

Плод представляет собой коробочку с 1-4 семенами неправильной формы. В самом большом соцветии – 23 коробочки. В самом маленьком – 6 коробочек. Семена по массе, форме, а часто и цвету очень сходны с семенами культурных растений на которых паразитируют.На почве огромное количество коробочек с семенами. Почвенный слой заражен. Обнаружено 46 очагов заражения Размеры очагов большие , до 2-3  кв.м. Площадь заражения 178 кв.м.

Паразит зацветает в июне, а через 2-3 недели созревают семена. Одно растение может давать от 3 до 20 тысяч семян в год. И следующей весной цикл повторяется. Так как семена не теряют всхожести на протяжении 6 лет, на участке, который повилика успела «засеять», она становится «постоянным жителем».

Секция почти зрелой семенной оболочки, показывающая

 ( срез) имеющий крупноклеточный эпидермис ( epi ), тонкостенную палисадную ( hyp ) и толстостенную палисадную ткани с желеобразующей паренхимой ( STP ) объясняют возможности проростка «переползатъ» на короткое расстояние за счет перемещения питательных веществ от его основания к верхушке.Такое самостоятельное существование может продолжаться 16—25 дней, при этом известны случаи, когда длина проростка достигала 30 см и более.

ВЫВОДЫ

•Повилика паразитирует преимущественно на двудольных растениях.

•Ручная прополка стимулирует прорастание семян паразита (семена поднимаются на верхний слой почвы- 2см)

•При широких междурядьях  заповиличенность ниже.

•Рыхление почвы в жару уменьшило количество новых очагов.

•Присоски располагаются на высоте до 6 см – срезать растения  необходимо у самой земли (коса не подходит)

•Ручной метод искоренения паразита трудоемкий, занимает много времени и эффективен только на стадии роста паразита- малоэффективный.

•При покупке семян необходимо спрашивать  карантинный сертификат!

На огороде повилика успела «засеять»- она стала «постоянным жителем». Мне хочется пронаблюдать проросток повелики и его движение, а также еобходимо подобрать другой , наиболее эффективный метод борьбы с повиликой — это и будет следуюшим этапом моего исследования..

ВВЕДЕНИЕ

Большинство сорных растений, обитающих на полях, в садах и виноградниках, являются автотрофами. Они используют солнечный свет, воду, воздух и минеральные вещества. Которые, кстати, необходимы и культурным растениям. Поэтому сорняки-автотрофы являются конкурентами полевых и пропашных культур, деревьев и кустарников. Конкуренция подразумевает соревнование под лозунгом «быстрее, выше, сильнее». Каждый вид пытается выиграть и занять свою экологическую нишу. Некоторым из них по душе «бег на короткие дистанции» (эфемеры), а кто-то предпочитает выматывающий «марафон» (многолетних сорняков). Пырей предпочитает не «бег», а «борьбу», используя ресурсы «накачанной» корневой системы и используя коварный прием угнетения — аллелопатию.

Но существует и другая категория сорняков. Не конкурентов, а паразитов. Их интересует не жизненное пространство, а доступ к «готовым» углеводам, аминокислотам и витаминам. Поэтому для сорняков — паразитов культурное растение является «кормильцем», а не конкурентом. Но подобные отношения выгодны только паразиту. Формула успеха повилики совсем другая: «Проще, больше, наглее!». Паразитизм привел к отказу «сокососов» от фотосинтеза, а также существенно упростил анатомическое строение. Ведь зачем нужны растению — «пиявке» листья и развитая корневая система? Но простота строения компенсируется сложной стратегией обнаружения «жертвы» и хитроумными способами «врезки» в ее сосудистую систему. Человек, занимаясь растениеводством, много тратит сил и финансов на борьбу со своей опасной соседкой – повиликой. Поэтому для того, чтобы избавиться от повилики, необходимо знать специфические особенности этого растения, изучить агротехнические меры борьбы и профилактики с паразитом.

Раздел 1

1.1.Карантинные сорные травы, растущие в России

На территории нашей страны произрастают такие карантинные сорняки:

1. Повилики.

2. Горчак ползучий.

3. Амброзия полыннолистная.

4. Амброзия трехраздельная.

5. Амброзия многолетняя.

6. Паслен колючий.

7. Паслен трехцветковый.

Первое рейтинговое место с большим отрывом занимает растение – паразит повилика: примитивная, но не простая.

1.2.Повилики

Повилика (Cuscuta) — род паразитических растений, все виды которого отнесены к категории карантинных сорняков. Ранее выделяли отдельное семейство Повиликовые (Cuscutaceae), состоящее из одного рода — Повилика. Современные генетические исследования показали, что правильнее относить этот род к трибе Повиликовые семейства Вьюнковые (Convolvulaceae).

К роду повилика относятся наиболее опасные для культурных растений цветковые паразитические растения, сочетающие большую жизнеспособность с высокой плодовитостью. Повилика происходит из тропической Америки и Африки, откуда она распространилась к северу и к югу, постепенно приспосабливаясь к новым условиям и растениям и выделяя новые виды (описано до 100 видов). От нашествия только повилики полевой сегодня страдают 164 страны! В нашей стране насчитывается более 30 видов повилики. Все они — объекты внутреннего карантина. Наиболее распространены и вредоносны 6:  Повилика полевая (Cuscuta campestris), Повилика клеверная (Cuscuta trifolii), Повилика хмелевидная (Cuscuta lupuliformis), Повилика льняная (Cuscuta epilinum), Повилика короткоцветковая перечная (Cuscuta breviflora), Повилика Лемана (Cuscuta lehmaniana)

Это надземные паразиты, тело которых превратилось в нитевидный или шнуровидный, вьющийся, желтоватый, зеленовато-желтый или красноватый гладкий или бородавчатый, лишенный хлорофилла стебель с едва заметными следами листьев в виде чешуек. Виды повилики отличаются по морфологии стебля и цветков

У повилики тимьянной тонкие желтоватые или красноватые нитевидные ветвящиеся стебли толщиной до 1 мм, развивающиеся преимущественно на нижней части стеблей питающего растения, часто образующие густой войлок у самой земли. Цветки розово-белые на очень коротких цветоносах, собраны в плотные шаровидные пучки. Плодоношение обильное. Заражает клевер, люцерну, вику, свеклу, лен, картофель, тимофеевку и многие сорняки

Повилика полевая имеет нитевидные бледно-желтые ветвящиеся стебли, развивающиеся в средней и верхней частях поражаемых растений. Цветки белые. Плодоношение обильное. Повилика полевая происходит из Северной Америки и в настоящее время является космополитом. Эти виды могут поражать многие культурные и дикорастущие растения, что позволяет им быстро распространяться в фитоценозах. Заражает табак, махорку, свеклу, клевер, вику, люцерну, чечевицу, горох, сою, капусту, морковь, арбуз, тыкву, картофель, донник желтый и многие сорняки.

У повилики люцерновой или сближенной стебли волосовидно-тонкие, желтые с розовым оттенком или зеленоватые, гладкие, голые, цветки белые, собраны в плотные клубочки с прицветниками у основания. Плодоношение обильное. Сильно поражает люцерну и многие травянистые растения

Повилика клеверная имеет нитевидные, толщиной до 1 мм, ветвистые красные стебли. До своего цветения она распространяется в нижней части стебля питающего растения, где образует густой войлок из ветвей, и только впоследствии поднимается выше. Цветки розовые, реже — белые, на очень коротких цветоножках, собраны в плотные шаровидные пучки. Паразитирует на клевере, люцерне, нике,

Повилика льняная имеет зеленовато-желтые, средней толщины, сочные, неветвистые стебли. Чашечка желтоватых цветков по длине почти равна венчику. Семена одиночные или двойные. Заражает лен, рыжик, клевер, люцерну, коноплю, свеклу и другие культурные и сорные растения. Чаще других паразитирует на льне, картофеле и ряде сорняков

Повилика европейская сходна с повиликой тимьянной, от которой отличается более толстым (2,5 мм) красноватым стеблем. Цветки у нее розоватые. Семена шаровидные или грушевидные. Заражает люцерну, клевер, эспарцет, коноплю, бобы, табак, хмель, картофель, люпин, семенники овошных культур, многочисленные сорняки, а также кустарники и деревья

Повилика одностолбиковая имеет шнуровидные ветвистые стебли толщиной 2 мм и более. Цветки у нее сидячие или на коротких цветоножках, собраны в рыхлые колосовидные соцветия. Трубка венчика короткая, не выдается из чашечки. Паразитирует на винограде, древесных и кустарниковых породах, может заражать подсолнечник, хлопчатник, свеклу, а также некоторые сорняки (крапиву, полынь, лебеду

1.3.Морфология растения.

Стебель повилики покрыт многочисленными довольно мелкими, сидячими или расположенными на коротких цветоножках цветками с двойным околоцветником белого, розоватого или зеленоватого цвета, собранными в клубочковидные, колосовидные или шаровидные соцветия. Плод коробочка с четырьмя, редко — двумя или одним шаровидными, овальными или слегка удлиненными (иногда неправильной формы) диаметром 1—3 мм семенами; с внутренней стороны они угловатые, покрыты твердой ячеистой, ямчато-шероховатой оболочкой. Семена очень многочисленные и живучие: одна лиана дает более ста тысяч семян, каждое из которых может взойти, пролежав в земле более пяти лет и даже пройдя через пищеварительный тракт животного и попав в землю вместе с навозом.
Еще одна неприятная способность повилики – «маскировать» семена, делая их максимально похожими по внешним признакам на семена растения-жертвы по массе, форме, а часто и цвету с семенами культурных растений, на которых они паразитируют. Так, семена повилики полевой и клевера ползучего настолько похожи, что их можно различить лишь при внимательном осмотре. Маскировка семян паразита под семена культурного растения – результат паразитической адаптации . Таким образом, собирая для посадки семена любимых цветов, зараженных этим паразитом, мы рискуем собственноручно высадить весной вместе с цветами и убивающего их вампира.

Как раз такая ситуация произошла на огороде у реки Бодрак в селе Скалистом у наших соседей. Хозяйке в семенном ларьке предложили семена люцерны за 130 рублей и за 210 рублей за килограмм. Явных внешних отличий замечено не было. Хозяйка купила дешёвые семена люцерны за 130 рублей килограмм, экономия — 80 руб. Как потом окажется, эти семена не имели ни сертификата качества, ни карантинного контроля и содержали семена повилики. Никто и не обратил внимание, какие были семена — главное свежие и без мусора…

1.4Физиологияповилики
Семена повилики, проклевываясь, первые 2-3 недели способны кормить себя сами. Причем питательные вещества внутри семечка могут перемещаться от одного ее кончика к другому, за счет чего само семечко передвигается в пространстве на расстояния до 30 см. Жертвами повилики могут стать как травянистые растения, так и кустарники и деревья. Чаще всего сорняк повилика паразитирует на лугах (особенно подвержены его вредоносному воздействию клевер, люцерна), но вполне может стать нежеланным гостем и в огороде или в саду, где паразитируют на однолетних и многолетних травах, кустарниках и деревьях (бобовые, технические, овощные, бахчевые, декоративные культуры, виноградники, плодовые деревья, ягодники). Лишь некоторые виды специализированы к определенным питающим растениям.  Кроме основных растений-хозяев, отдельные виды повилик способны заражать очень многие растения, принадлежащие к разнообразным семействам, повилики характеризуются «всеядностью».

Для растения-хозяина «содержание» повилики обходится очень дорого». Питая паразита, культура замедляет свой рост, утрачивает способность нормально развиваться за счет нарушения баланса минеральных соединений и органических веществ. У многолетних культур в результате резко снижается зимостойкость, а о негативном влиянии паразита на количество и качество урожая и говорить не приходится. Учёные выяснили, что повилика вместе с водой и сахаром получает от своей жертвы матричную РНК, которую используют все клеточные организмы для программирования синтеза белков.

Повилике для чего-то нужны хозяйские гены. Авторы этого открытия полагают, что во время этого «диалога» паразит сначала собирает информацию о своём «доноре», а затем управляет его обменов веществ. То есть обмен РНК ослабляет иммунный ответ «жертвы» на вторжение чужеродного организма.

Развитие повилики состоит из трех основных стадий: прорастание семян и появление всходов; автотрофная стадия проростка (за счет питательных веществ в семени); паразитная. Паразитная стадия является основной в онтогенезе и включает несколько фаз: образование гаусторий и присасывание к растению хозяину; рост и развитие стебля; бутонизация; цветение; плодоношение. Начало наступления каждой фазы развития трудно определить. Да и разделение тела повилики на генеративную и вегетативные зоны осуществляется не в пространстве, а во времени. Когда главная ось при непрерывном верхушечном росте переходит в генеративную фазу, все растение превращается в единое соцветие

Интенсивность прорастания семян повилики зависит от температуры и влажности воздуха, а также степени зрелости семян. Полузрелые и зеленые семена прорастают быстрее, чем созревшие. Семена не теряют всхожести после длительного пребывания в почве (8-10 лет) и даже после прохождения через пищеварительный тракт животных. В большом количестве семена повилики поступают на поля вместе с не перепревшим навозом. Тара, сельскохозяйственные машины, транспортные средства также могут быть распространителями семян повилики по полям. На значительные расстояния семена повилики могут разносить дикие животные и птицы. Нераскрывшиеся коробочки повилики могут рассеиваться ветром и смываться водою.

Зародыш у повилики не дифференцирован на семядоли, корень и стебель представляют собой спирально закрученную нить, погруженную в студенистую белковую питательную массу. При набухании семени спирально закрученный зародыш распрямляется, утолщенный конец его, лишенный чехлика и снабженный бесцветными волосками, врастает в почву и поглощает воду. Противоположный конец проростка освобождается от семенной кожуры, поднимается вертикально и начинает совершать вращательные движения по часовой стрелке в поисках потенциального растения — жертвы.

В начальный период развития проростки получают питательные вещества за счет запасов семян. Проросток может “переползатъ” на короткое расстояние за счет перемещения питательных веществ от его основания к верхушке.

Оптимальные условия для прорастания семян повилики полевой создаются при влажности почвы на уровне 60–80 % от полной полевой влагоемкости и температурном режиме в интервале 27–32 °С. В таких условиях всходы появляются на 3–4 й день. На легких по механическому составу почвах (супесчаных и легкосуглинистых) из слоя 0–2 см прорастает 60–67 % семян повилики полевой. С увеличением глубины заделки всхожесть семян снижается, и с глубины 5–6 см они практически не всходят. Оболочки семян повилики отличаются по водопроницаемости, поэтому прорастают не одновременно и появление всходов может быть растянуто на несколько лет.

В полевых условиях основное количество семян повилики прорастало в мае с глубины почвы 0–2 см. Продолжительность жизни проростков повилики зависит от многих причин. При температуре 25°С и высокой влажности почвы проростки на 10 й день достигают длины 10 см и погибают на 12 й день.

Растения лишены корней. Питаются и прикрепляются к растению-хозяину при помощи присосок — отсасывание питательных веществ происходит за счет более высокого осмотического давления клеточного сока паразита.

Присоски – гаустории образуются на нитевидном стебле повилики со стороны, примыкающей к стеблю растения-хозяина. В процессе развития гаусторий и установления трофической связи повилики с растением — хозяином условно можно выделить четыре стадии.

Стадия подготовки к проникновению начинается с закручивания стебля паразита вокруг стебля растения хозяина. Приблизительно через 10-12 часов после установления плотного контакта между паразитом и хозяином происходят необратимые изменения покровных тканей обоих растений в зоне взаимодействия.

Стадия проникновения. На этой стадии происходит внедрение гаустории паразита в ткани растения-хозяина. Выделяемые присосками вещества размягчают эпидермис, что облегчает проникновение паразита в ткани растения. Если условия оказываются приемлемыми, внутренняя часть присоски разрастается, образуя подобие клиновидного «жала».

Стадия разрастания. На этой стадии клетки гаустории устремляются в глубь пораженного органа хозяина, значительно увеличиваясь в длину за счет растяжения. Гаустория, глубоко входит в тело питающего растения и направляется к его проводящему пучку. На последних этапах стадии разрастания и особенно на стадии созревания на первый план выходят факторы специфичности во взаимодействии с хозяевами. Дальнейший рост и установление контакта с проводящей системой хозяина определяются особенностями анатомического строения «жертвы». Иногда растущая гаустория встречает на своем пути механические преграды, препятствующие продвижению лидирующих клеток к проводящей системе хозяина. В этом случае гаустория прекращает рост и переходит к созреванию в тех тканях, до которых было возможно разрастание.

Стадия созревания. Четкую границу между стадиями разрастания и созревания провести невозможно. Развитие эндофитной системы паразита в теле пораженного растения происходит довольно быстро (36-48 часов). Дойдя до древесины, центральные клетки гаустории превращаются в трахеиды, а флоэмные элементы, в свою очередь, соединяются с соответствующими элементами растения-хозяина в общую систему, позволяющую паразиту получать воду и питательные вещества. Проводящие элементы обеспечивают «трубопровод» в системе паразит-хозяин.

После того как повилика присосется к питающему растению, ее связь с почвой нарушается и она начинает жить за счет питательных веществ, извлекаемых из растения-хозяина. При этом паразит развивается удивительно быстро, выбрасывая огромной длины желтоватые плети, в стеблевых узлах которых закладываются боковые побеги. Скоро растения в очаге заражения оказываются сильно опутанными длинными стеблями повилики. От одного семени может образоваться очаг поражения диаметром до 6 м2. Паразит зацветает примерно в июне-июле, а через 2-3 недели созревают семена. Одно растение может давать от 3 до 20 тысяч семян в год. И следующей весной цикл повторяется. Так как семена не теряют всхожести на протяжении 6 лет, на участке, который повилика успела «засеять», она становится «постоянным жителем».

Вегетативное тело повилики обладает высоким тургорным давлением, которое позволяет обрывкам побегов не увядать в течение нескольких дней. Оборванные и брошенные на землю кусочки стеблей из пазушных почек могут дать новые побеги. Чем длиннее обломки, тем быстрее она приживается. Мелкие обрывки стеблей при наличии у них воздушных почек также начинают расти. Фрагменты стебля повилики, длиной всего 10- 20 мм, и содержащие одну гаусторию, способны давать начало новому растению. Поэтому этот сорняк необходимо убивать качественно, лучше всего — сжигая.

Росток повилика развивается только за счет питательных веществ, накопленных в семени. За их счет он может вырасти в длину до 10-20 сантиметров. Это ограничения по радиусу действия. Существует ограничение и по времени — от недели до двух с момента прорастания повилики. И если не хватит времени или «дальнобойности», паразит обречен. Если повилика искала бы растение-хозяина, к которому можно выгодно «присоседится» наугад, это была бы не стратегия выживания, а лотерея с минимальной вероятностью выигрыша. Для ростка повилики крайне важно сразу начать расти в нужном направлении — т.е. в сторону растения-хозяина. Химики-экологи университета штата Пенсильвания выяснили, что растения-паразиты присасываются к своим жертвам совсем не волею случая, а целенаправленно «вынюхивая» испускаемые ими летучие соединения.

Для того чтобы выяснить, каким образом побег повилики находит своего хозяина, они помещали семя повилики в центр наполненной водой ёмкости на диск из фильтровальной бумаги. На краю диска помещали росток томата и таким образом предоставляли новорождённому паразиту полную свободу действий. Через четыре дня в 80% случаев направление роста побегов повилики не оставляло сомнений – они двигались прямо к своей предполагаемой жертве.

Основные химические соединения, входящие в состав кускута:

• Флавониды (кемпферол, кверцетин и т. д.);

• лейкоантоцины, фитостерин;

• полисахариды, пентозан, флавоны;

• флабофены, фенолкарбоновые кислоты и их производные (кофейная и хлорогеновая кислоты, кускутин);

• кверцетин, кумарины (умбеллиферон, бергенин и т. д.);

• углеводы, сахара и т. д.

1.5 Опасность повилики

В период цветения и образования семян растения повилики накапливают ядовитые вещества: алкалоид кускутин и глюкозид конвольвулин

Известны случаи отравления повиликой кроликов, крупного рогатого скота, причем не важно, попадает она в зеленый корм или в сено — последствия одинаково плохи.

При совместном произрастании (в течение 30 дней) всходов люцерны с повиликой масса культурных растений снижалась на 67–70 % по сравнению с контролем. Высасывая все соки, повилики нарушают обмен веществ «хозяина», растение ослаблено, отстает в росте и развитии. Нередко целые массивы культурных растений, зараженных паразитом, погибают. Сено, полученное из зараженных сорняком трав, утрачивает питательные свойства, быстро плесневеет, способствует болезням и гибели животных. Повилики, внедряясь внутрь растений, переносят вирусные болезни.

1.6. Профилактика распространения повилики

В борьбе с повиликой самое важное — профилактика. Поэтому семена без повилики, органические удобрения — без повилики, инвентарь и инструменты — тоже не должны содержать семена этого растения.

Основной источник заражения посева повиликой — почва, в которой дожидается благоприятного дня запас семян паразита. Поэтому для посева культур, которые «любит» повилика, выбирают не засоренные участки

Основной способ противодействия распространению повилики это профилактические меры:

• очистка семян;

Для очистки семян бобовых трав от сорняков с шероховатой поверхностью, в частности от повилики, используют электромагнитную машину. При смешивании семенного материала со специальным порошком семена сорняков обволакиваются им и притягиваются электромагнитным барабаном.

• апробация почвы;

• апробация посевов;

• карантинные мероприятия;

• фитопатологические экспертизы;

Внимание! Росстандартами запрещен посев зараженными повиликой семенами

1.7 Методы борьбы

Но что делать, если участок «засеян» семенами повилики? Его можно очистить.

• очистка пахотного горизонта;

Очистку пахотного горизонта осуществляют двумя способами. Так как семена повилики не всходят с глубины более 6-7 см, вспашка плугами с предплужниками лишает сорняк возможности прорасти. Глубокая отвальная вспашка почвы после уборки овощных и бахчевых культур, пораженных повиликами, дает хорошие результаты.

Насыпать поверх заражённых участков большой слой земли, чтобы семена не смогли прорасти.

Плотное мульчирование, не менее 15 см толщиной.

Народные методы:

Повилика любит кислые почвы, поэтому при весеннем/осеннем перекопе нужно раскислить почву с помощью известняка или печной золы.

• стимулирование прорастания повилики с уничтожением этих всходов до цветения.

Еще одни вариант очистки — стимулированием прорастания семян с последующим уничтожением всходов поверхностной обработкой.

Если повилика все же появилась у вас в огороде, существуют некоторые способы, как вывести сорняк, не прибегая к использованию ядов или долговременного карантина. Так, мы уже знаем, что главная потенциальная опасность повилики – ее многочисленные семена, способные долго сохранять свою жизнеспособность, даже находясь довольно глубоко в почве. Поэтому главная и первая задача – не дать семенам паразита созреть. Механическое удаление повилики с растения, к которому оно присосалось, – неэффективный способ борьбы с сорняком: достаточно не заметить небольшой фрагмент стебля – и паразит восстановится. Поэтому заболевшее растение нужно извлечь из земли и безжалостно сжечь, причем чем раньше, тем лучше!
Попробовать убрать повилику с растения можно только в том случае, когда паразит еще не окутал свою жертву, и явление имеет явно единичный характер. Однако в этом случае необходимо провести несколько контрольных осмотров, поскольку оборванные стебли легко присасываются к растению-донору снова. Зараженную семенами повилики почву можно попробовать очистить. Для этого существует несколько способов.

Если повилика появилась в посевах многолетних трав (клевер, люцерна), их выкашивают до начала цветения или обсеменения повилики. Своевременный укос особенно эффективен против повилики полевой, 95% стеблей которой располагаются на расстоянии, не превышающем 5 см от поверхности почвы, и при низком срезе легко удаляются с поля вместе с сеном. Скашивание пораженных растений на высоте 3–4 см от поверхности почвы до начала цветения сорняка с захватом примыкающих к ним здоровых растений в радиусе 1–1,5 м практикуется и на других культурах.

Ручной способ борьбы

Некогда применялся ручной способ борьбы с повиликой на пропашных культурах и в виноградниках. Это трудоемко, к тому же необходимо проведение повторных осмотров, так как трудно добиться качественной очистки за один проход, а обрывки повилики моментально приживаются на растениях. Впрочем, убрать повилику на самых ранних стадиях ее развития, когда она еще не окутала все растение, не трудно. Особенно если рабочих рук много, а очаги заражения — единичные. Но если опоздать с этой работой, то количество пораженных растений резко увеличивается. Задолго до цветения сорняка такие массивы

представляют собой сплошной ковер из сплетений повилики, и прополка пораженных растений теряет смысл.

Огневые культиваторы.

Более «продвинутым» является способ борьбы с сорняками с помощью огня. Огневые культиваторы были популярны в 1960-1970 годы в США. Такие «самоходные огнеметы» работали на природном газе при норме расхода 40—60 л газа на 1 га.

На третий и четвертый день после скашивания засоренной повиликой люцерны от обработки стерни огневым культиватором погибает 90—95% повилики тонкостебельной и 95—100% полевой. Применение огневых культиваторов осенью по стерне и провоцирование прорастания семян повилики весной до посева обеспечивало хорошие результаты. Такая техника сейчас в России не производится

• провокационные осенние и весенние поливы;

На орошаемых полях прорастание семян повилики стимулируют провокационными осенними и весенними поливами. Злаковые культуры убирают рано, и это позволяет обрабатывать после них почву по типу полупара с провокационными поливами для очищения почвы от семян сорняков. После одного-двух лет борьбы с повиликой первыми культурами на зараженном участке могут быть злаковые травы (ежа, тимофеевка, кострец и другие) или культурные злаки (пшеница, овес).

• исключение на 5-6 лет из севооборота поражаемых повиликой культур..

Биологические методы

В Европе и Азии в биологических методах борьбы с повиликой применялись личинки жуков долгоносиков рода Smicronyx. Жуки этого рода часто поражают повилики, за что и получили название повиликовые слоники. Из 30 исследованных видов долгоносиков только некоторые рекомендуются в качестве потенциальных агентов биологической борьбы. На территории России род Smicronyx представлен 2 видами: S. madaranus Kono, 1930 и S. rubricatus Kono, 1930 (Жерихин, Егоров, 1990). . Повилика полевая поражается долгоносиками вида Smicronyx madaranus с образованием галлов – разросшихся участков стебля. Галлы возникают при развитии личинок жуков внутри тканей растений. Образование галлов личинками, обитающими в проводящих пучках растения,  опасно для повилики. Галл долгоносика данного вида на повилике полевой имеет веретенообразный вид. Галлы, в которых находятся личинки старшего возраста, имеют размер 7-45 мм. Размер галла зависит от количества личинок в нем. Большинство галлов однокамерные, но нам встречались и многокамерные галлы (до 3 личинок), где личинки располагаются с небольшой стенкой (до 5 мм) друг от друга и не взаимодействуют друг с другом. Внутри галла со здоровой личинкой долгоносика отмечались сочные зеленые ткани. После выхода здоровой личинки из галла галл сморщивается и окрашивается в желто-коричневый цвет. Галл с личинкой имеет зеленый цвет и снаружи, и внутри Массовое образование галлов происходит во второй половине июля – августе и совпадает с периодом цветения повилики полевой. Выход личинок жуков происходит в фазу пика цветения паразита и заканчивается с процессом плодообразования. Взрослые долгоносики  не сохраняли связь с растением–хозяином. Взаимосвязи повилики полевой со Smicronyx madaranus можно назвать гиперпаразитическими. С одной стороны, повилика является для долгоносиков источником питания, с другой – убежищем для личинок.

Известен биологический метод борьбы с повиликами, когда используются биопрепараты на основе специфических рас гриба Alternaria. К недостаткам данного метода относится: наличие автоклава, холодильника, термостата и специально подготовленных людей. Гриб только тогда убивает повилику, когда на ее поверхности долго будут сохраняться (не испаряться) капли воды. В сухих условиях споры гриба не прорастают и, лежа на поверхности заповиличенных стеблей, совершенно их не повреждают. Поэтому в засушливых условиях опрыскивание может не дать положительного результата

Поэтому приходится решать проблему с помощью ядов. В данном контексте — с помощью гербицидов.

Химический метод

Наиболее близким, действенным и экономически выгодным в современных условиях является химический метод борьбы с повиликой. Но так было не всегда. Попытки справиться с повиликой при помощи серной кислоты, железного и медного купороса предпринимались еще в начале прошлого века.

В середине 20 века повилика на обочинах дорог, на пустырях и окраинах полей уничтожалась путем опрыскивания «проблемных участков» отработанным минеральным маслом или керосином с нормой расхода 400-500 л/га. Огневой культиватор был намного экономичнее, да и вреда для окружающей среды было на порядок меньше.

С тех пор, к счастью, нашлись более действенные средства. Выбор существующих гербицидов нельзя назвать достаточным, но, при некоторой изворотливости, с их помощью можно гарантированно избавиться от повилики на зернобобовых культурах (соя) и многолетних травах (люцерна, эспарцет). А также достаточно надежно контролировать паразита на посевах овощных культур, а также в садах и виноградниках. Проще всего вести войну в таких условиях, когда риск задеть «своих», то есть культуру, отсутствует. Поэтому на паровых полях, а также до появления всходов культуры или после ее уборки (или очередного укоса), как говорится, есть где разгуляться. При этом уничтожается и растение-хозяин (падалица культуры, сорняки), и паразит.

1.7. Полезные свойства .

Еще сто лет назад забайкальский ученый М. А. Зензинов писал: «Крупа повилики, сваренная в молоке, дает превкусную кашу, превосходнее гречневой, ячневой и даже просяной».

В тибетской медицине несколько местных видов повилики известны под одним названием gser-skud (гзер-скуд) и используются при лечении заболеваний печени, легких, сосудов, при интоксикации, а также при различных заболеваниях как кровоостанавливающее средство. Авиценна в «Каноне врачебной науки» (XI век) описывал два вида повилики, обладающих лекарственными свойствами, которые позже были определены как C. Epithymum Murr. и C. Europaea. Авиценна рекомендовал C. europaea от «резей в кишках», для очистки сосудов и укрепления слабого желудка, а C. epithymum как средство от меланхолии и эпилепсии.

Повилика европейская используется и наружно при некоторых заболеваниях кожи.

Следует помнить, что стебель и сок повилики ядовиты, поэтому не надо заниматься самолечением. Но то, что даже паразит может быть полезен, стоит учесть.

2. Практическая часть

  25.05.2019.  На огороде у реки Бодрак  в селе Скалистом у наших соседей. на участке в 300 кв.м молодой люцерны  обнаружено 11 очагов  заражения повиликой. Размеры очагов от 0,5 кв.м до 2,7. Сделала из проволоки обруч с площадью 0,5 кв.м и замеряла каждый очаг. Площадь поражения 23 кв.м . Ручным методом было выбрано и уничтожено 30 кг зеленой массы люцерны  с паразитом. Точно определить вид повилики не получилось  – не было цветов. Не замечено и избирательности, и люцерна и сорняки одинаково поражены. Из сорняков чаще страдал спорыш.

Из разговоров хозяйки узнала, что в течении 8 лет повилики на огороде не было ни разу- значит семена люцерны были заражены паразитом. На старых площадях с люцерной повилики нет. Страдают посевы только первого года. Хозяйке  в семенном ларьке предложили семена люцерны за 130 рублей и за 210 рублей за килограмм. Явных внешних отличий замечено не было. Хозяйка купила дешёвые семена люцерны  за 130 рублей  килограмм, экономия —  80 руб. Как потом окажется, эти семена не имели ни сертификата качества, ни карантинного контроля  и содержали семена повилики. Никто не обратил внимание,  какие были семена — главное свежие и без мусора…

СТЕБЕЛЬ— огромной длины желтые плети диаметром менее 1мм. В стеблевых узлах закладываются  боковые побеги. Растения в очаге заражения оказываются сильно опутанными длинными стеблями повилики. Растения лишены корней,

Работа с микроскопом.

• Делаю срезы стебля вдоль и поперек

• -. Внутри различаю трахеиды и флоэмные  проводящие пути.

• — Клетки тонкостенные водянистые, наружная кутикула очень плотная.

• — Просматриваются волоски-чешуйки и подушечка гаустории

26.05 1. Нашла молодой проросток повилики длиной 40 см, разветвления только в двух местах. Закрепился на молодом растении люцерны. Прикладываю конец нити повилики к стеблю растения люцерны, чтобы проверить, как будет проходить захват жертвы.

2. Визуально проверяю, пропустили ли мы паразита (находим в двух местах небольшие очаги повилики.

28.05 Закручивание стебля паразита вокруг стебля жертвы — можно оторвать от жертвы.

30 .05

1. Внутренняя часть гаустории врослась в глубь — разделить стебли не получилось.

2. На стеблях повилики было много вздутий  ярко зеленого цвета. Внутри  была сочная мякоть неравномерно содержащая хлорофилл. Галлы имеют размер 5-3.5 мм. Маленькие заполненные зеленой мякотью, а крупные имени и дополнительные перегородки.

Работа с микроскопом.

Внутри мякоти оказалась малюсенькая  личинка.

Это  суперпаразит! Повилика полевая поражается долгоносиками вида Smicronyx madaranus с образованием галлов – разросшихся участков стебля. Там, где нет личинки — галл сморщивается и окрашивается в желто-коричневый цвет — он пустой.

17.07 Проверка на выживаемость.

Фрагмент стебля повилики, длиной  20 мм я положила на солнце при  t 32 C на почве у самого краешка молодого зеленого листа люцерны. Уже через 3 дня ( 20.07) этот кусрчек нельзя было оторвать от жертвы — он дал начало жизни новому растению. Через 5 дней (26.07) повилика полностью обвила растение-хозяина высотой 16 см. Она выжила! Вегетативное тело повилики обладает высоким тургорным давлением, которое позволяет обрывкам побегов не увядать в течение нескольких дней

17.07.2019 Второй раз уничтожаем паразита. Результатом дождливого июня и жаркого июля стало появление новых очагов (17).Ручная прополка сорняков и дожди стимулировали прорастание новых семян повилики. Площадь заражения  меньше (15кв.м)-теперь  паразит тянется вверх. Растения сильно  опутаны паразитом, много соцветий и цветов. Определяю вид – Повилика полевая.: имеет нитевидные бледно-желтые ветвящиеся стебли, развивающиеся в средней и верхней частях поражаемых растений. Цветки белые. Плодоношение обильное. В настоящее время является космополитом.

. Цветки зеленоватого или белого цвета имеют размеры 2-8 мм и собраны в соцветия. 17 соцветий только на одном стебле куста люцерны( а их в кусте  9 )

Питая паразита, культура замедляет свой рост, утрачивает способность нормально развиваться за счет нарушения баланса минеральных соединений и органических веществ, часто вызывая гибель растения . Повилика угнетает растение-жертву — поражённое повиликой-44 см (измеряю линейкой) Здоровое растение-83 см . Негативное влиянии паразита на количество и качество урожая очень высоко. На  здоровом растении люцерны в бобах насчитала  127 семян. На заражённом растении семян люцерны нет. Это доказывает, что повилика полевая  может  снижать урожайность до 95-100%

08.09.2019 Третий сбор зараженных растений
Много паразитов высохло вместе со своими жертвами. На почве огромное количество коробочек с семенами. Почвенный слой заражен.
Ещё больше новых, после укоса, молодых растений люцерны поражены повиликой. Сорняки, которые рядом, видимо ей совсем  не по вкусу. Растения низкорослые – засуха. Обнаружено 46 очагов заражения (17 участков новых). Размеры очагов большие , до 2-3  кв.м. Площадь заражения 178 кв.м.

Плод представляет собой коробочку с 1-4 семенами неправильной формы. В самом большом соцветии – 23 коробочки. В самом маленьком – 6 коробочек

Семена по массе, форме и цвету очень сходны с семенами люцерны на которых паразитируют.(см. фото) В начальный период развития проростки получают питательные вещества за счет запасов семян. 

Работа с микроскопом.

Рассмотрела и сравнила по эталону секцию почти зрелой семенной оболочки, показывающую ( срез)  крупноклеточный эпидермис ( epi ), тонкостенную палисадную ( hyp ) и толстостенную палисадную ткани с желеобразующей паренхимой ( STP ). Проросток может «переползатъ» на короткое расстояние за счет перемещения питательных веществ от его основания к верхушке. Такое самостоятельное существование может продолжаться 16—25 дней, при этом известны случаи, когда длина проростка достигала 30 см и более.

Паразит зацвёл в июне. а через 3 недели созрели первые семена. Цветение продолжается до полной гибели растения- жертвы. Одно растение может давать от 3 до 20 тысяч семян в год. (С очага заражения  около 2.5 кв.м было  собрано 737 соцветия ) И следующей весной цикл повторится. Так как семена не теряют всхожести на протяжении 6 лет, на участке, который повилика успела «засеять», она стала «постоянным жителем». ». Мне хочется пронаблюдать проросток повелики и его движение, а также необходимо подобрать другой , наиболее эффективный метод борьбы с повиликой — это и будет следующим этапом моего исследования..

ВЫВОДЫ

Причина заражения огорода повиликой  –  высадка зараженных семян люцерны

•Повилика паразитирует преимущественно на двудольных растениях.

•Ручная прополка стимулирует прорастание семян паразита (семена поднимаются на верхний слой почвы- 2см)

•При широких междурядьях  заповиличенность ниже.

•Рыхление почвы в жару уменьшило количество новых очагов.

•Присоски располагаются на высоте до 6 см – срезать растения  необходимо у самой земли (коса не подходит)

•Ручной метод искоренения паразита трудоемкий, занимает много времени и эффективен только на стадии роста паразита- малоэффективный.

•При покупке семян необходимо спрашивать  карантинный сертификат!

Так как семена не теряют всхожести на протяжении 6 лет, на огороде , который повилика успела «засеять», она стала «постоянным жителем

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Я на собственном опыте убедилась о сложности борьбы с растением – паразитом повиликой. Я поняла, почему она занимает первое место в списке карантинных растений России. Некачественный семенной материал. купленный в местном семенном ларьке может стать огромной проблемой нашего села. Полностью уничтожить опасный сорняк нам не удалось, а огород находиться совсем рядом у реки Бодрак. И если зимой будет высокая вода, то огород полностью покроется водой и семена повилики разнесутся вдоль всей реки и справиться с ней будет практически невозможно. Не выполнение требований по сертификации семян, безответственное отношение производителей и распространителей посевного материала приводят к таким агротехническим проблемам. И крайних в таких ситуациях, как правило, не бывает.

Источники:

ПОВИЛИКА ПОЛЕВАЯ: КАК С НЕЙ БОРОТЬСЯ. 2014г Научная статья, автор научной работы — Жарасов Ш

.Флора — морфология, распространение, функциональная экология растений , выпуск 3 , 2009 год , страницы 228-237.

https://ru.wikipedia.org/wiki/

https://superurozhay.ru/bolezni-i-vrediteli/kak-izbavitsya-ot-sornyaka-poviliki-effektivnye-metody-profilaktiki.html#i-8

http://xn--80ahlydgb.xn--p1ai/grasses/povilika.php

http://earthpapers.net/morfologiya-i-sistematika-povilik-cuscuta-l-evropeyskoy-rossii-i-sopredelnyh-territoriy

https://zooeco.com/0-plant/0-plant-40-3.html

http://agrolib.ru/rastenievodstvo/item/f00/s01/e0001583/index.shtml

https://agrostory.com/info-centre/knowledge-lab/povilika-evropeyskaya-ili-kuskuta/