Этот гигантский родственник сельдерея стали часто называть экологическим бедствием из-за его агрессивного распространения. Чтобы снизить количество используемых гербицидов и объём ручного труда, бизнес и учёные предлагают новые решения для уничтожения опасных зарослей.
В то же время борщевик сравнивают с триффидами из знаменитого фантастического романа: он не только уверенно шагает по стране, но и может служить сырьем для биотоплива и другой востребованной продукции. А также кормом для деликатесных улиток.
Чем опасен борщевик?
В 50—80-х годах прошлого века борщевик культивировался как кормовое растение. Однако постепенно от выращивания растения отказались, в том числе из-за опасного клеточного сока: содержащиеся в нём фурокумарины при попадании на кожу и под воздействием солнечного света вызывают у людей сильные ожоги.
Это зонтичное растение даёт до 20 000 семян, быстро растёт и устойчиво к неблагоприятному климату. У него отсутствуют естественные болезни или вредители. Вытесняя другие растения, борщевик уничтожает естественное биоразнообразие ландшафтов.
Дроны приходят на помощь
По данным Россельхозцентра, площади под борщевиком ежегодно увеличиваются примерно на 10%, если не принимаются меры по его уничтожению. Наибольшие проблемы борщевик приносит, разрастаясь у жилых домов, дач, мест отдыха и вдоль дорог.
Одно из высокотехнологичных решений для борьбы с этим сорняком предлагает группа компаний Ctrl2GO. С помощью искусственного интеллекта по космическим и аэрофотосъёмкам определяется с точностью до 95% зона поражения. Затем с использованием роботизированных систем, беспилотных летательных аппаратов и наземных роботов вносится гербицид. «За счёт точности и эффективности расход гербицидов снижается примерно в 2 раза», — подчёркивает управляющий директор блока АГРО Ctrl2GO Сергей Ипп.
Гербицид направленного действия разработан Ctrl2GO совместно с Всероссийским институтом защиты растений при участии компании «Август», производящей средства защиты растений. Она первой начала собственное производство действующего вещества, которое оказывает влияние только на двудольные растения, то есть борщевик, при этом не выжигает другие растения, находящиеся рядом, уточняет Сергей Ипп.
«Технология довольно новая. Наши первые испытания удачно прошли в 2019 году в Наро-Фоминском районе Московской области. В прошлом сезоне компания обработала более 900 га муниципальных и частных земель в Волоколамском, Красногорском и Рузском районах Московской области», — уточняет Сергей Ипп.
Автономную технику и систему искусственного интеллекта начинает использовать для борьбы с борщевиком «Платформа НТИ». С помощью беспилотников-разведчиков составляется подробная карта произрастания борщевика. На основе этих данных формируются карта-задание для беспилотной наземной техники, рассказывает генеральный директор «ЦентрПрограммСистем» (один из разработчиков решения) Виктор Кононов. Для обработки планируется задействовать роботизированную платформу RoboProb российской компании «РобоПроб».
Выбор остановлен на наземной технике в связи с тем, что применять беспилотники вдоль дорог запрещено. А так как нельзя использовать для этих целей и химические средства, то борщевик планируется обрабатывать водным паром. Пилотный проект планируется начать весной 2021 года в Московской области.
Учёные Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства в 2019 году запатентовали комбинированную технологию. Она позволяет устранить сорняк и сформировать на этой площади газон из злаковых трав. Засоренный борщевиком участок однократно обрабатывается гербицидами с почвенной активностью, чтобы подавить борщевик и при этом сохранить другие виды трав. После отмирания сорняка без механической обработки почвы проводится посев семян злаков: тимофеевки, овсяницы луговой, райграса высокого. Злаки в течение одного сезона формируют плотный дерновый покров, который препятствует прорастанию и развитию новых всходов борщевика. При появлении отдельных экземпляров на следующий год можно провести выборочную обработку селективными гербицидами, отмечают учёные.
Биорешения и электроимпульсы
При обработке борщевика гербицидами стоит учитывать, что борщевик является прекрасным медоносом, давая большие урожаи качественного и ароматного мёда. И если обработка зарослей проводится без предупреждения окрестных пасек, то пчелы могут погибнуть или внести гербициды в мёд.
В связи с негативным влиянием на экологию химсредств учёные и аграрии предлагают применять электричество и биологические методы, преимущественно технику замещающего посева.
С 2014 года с этим мощным сорняком сражаются с помощью топинамбура. Стартовала такая кампания в Ленинградской области, но постепенно к ней подключается всё больше регионов. «Как показывают данные спутников, на опытных участках топинамбур вытесняет борщевик на 97—98% за сезон», — отмечает генеральный директор ООО «Научно-производственный центр по семеноводству топинамбура Северо-Западного региона» Наталья Анушкевич. При этом сельскохозяйственный топинамбур имеет компактную корневую систему, и когда за ним перестаёшь ухаживать, то наземная часть растения и клубни за 3—4 года уменьшаются и продолжают расти в пределах «своего» поля.
Базовая технология подразумевает вспашку поля для дальнейшего высаживания топинамбура, но в труднодоступных местах клубни высаживают в почву без предварительной обработки. «По поступающей информации, в таких условиях топинамбур тоже даёт всходы и приживается», — замечает Наталья Анушкевич.
Бороться с «ядовитым пришельцем» предлагают с помощью многолетнего растения мискантус — дальнего родственника тростника. Он способен вытеснять борщевик за счёт развитой корневой системы. Экспериментальные площадки могут появиться уже в 2021 году в Тульской области в рамках создаваемого агропарка — центра агарокомпетенций, говорит председатель правления Российского центра экологической политики и культуры Михаил Буденков. Мискантус ценен тем, что богат высококачественной целлюлозой — 44—50% биомассы примерно как в берёзе — и неприхотлив к почве и климату. В других странах его уже используют для изготовления биоразлагаемой упаковки и одноразовой посуды, биотоплива.
По словам генерального директора компании «Мастер Брэнд» Сергея Воинского, автора одного из сортов, мискантус надо рассматривать прежде всего как перспективную культуру для возвращения в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых земель Нечерноземья, где сейчас и бушует опасный сорняк. «Во главу угла надо ставить развитие сельских территорий и доходность на гектар, а мискантус — лидер по экономике, обеспечивает доходность на уровне 60 000 рублей на гектар в год. При этом мискантус растёт на одном поле 25 лет, не требуя внесения удобрений», — поясняет Сергей Воинский.
Так как мискантус распространяется корневищами, требуется подготовка почвы и прополка в первый год, когда побеги ещё слабы. Укрепившись, мискантус за три года вырастает до трёх метров, не давая борщевику шанса вернуться. При этом сам мискантус семенами не размножается и с поля не «убегает».
Просто уничтожать борщевик на полях, не возделывая затем эти поля, бессмысленно, так как сорняк возвращается, подчёркивает эксперт. «Земли нужно вводить в сельскохозяйственный оборот», — подчёркивает Сергей Воинский.
Петербургская компания «Т-Три» (разрабатывает промышленные технологии для решения экологических проблем) нашла способ борьбы с борщевиком с помощью высокочастотных электрических импульсов. «Мы спроектировали устройство, которое уничтожает корневую систему растения через воздействие импульсами на его корень. Время обработки одного растения пара секунд, с помощью острия-электрода импульс направляется в пенёк растения. Технологически за час может быть обработана сотня и более растений без заметного воздействия на все окружающие объекты», — отмечает генеральный директор «Т-Три», кандидат физико-математических наук Александр Краснов.
Таким способом можно безопасно освободить от борщевика территории населённых пунктов, в том числе придорожные полосы. Эта технология дешевле и действеннее, чем обработка химикатами или выкорчевывание растений.
Вторая нефть с приставкой «эко»
Несмотря на свой опасный сок, борщевик может приносить пользу не только пчеловодам. «Стратегически по целым районам, областям и стране проблему инвазии можно решить, превратив борщевик в сырьё для промышленности, каковым он по сути и является, — подчёркивает Александр Краснов. — При таком подходе будет довольно быстро ограничены ареалы произрастания борщевика. Оборудование для этих технологий мы готовы создать, у нас уже есть соответствующие разработки».
К моменту цветения в зелёной массе борщевика Сосновского содержится до 30—35% белков и не менее 7—10% сахаров, при созревании — до 30—35% сахаров и не менее 10% белков. По содержанию кобальта в зелёной массе он соперничает с бобовыми. В растении много витаминов, цинка, меди, марганца, железа, кальция и других микроэлементов.
Как и фантастические триффиды, борщевик можно использовать для производства биотоплива, спирта. Причём он обладает рекордной продуктивностью — до 29 000 литров биоэтанола с гектара (из сахарных тростника и свёклы можно производить 4550 и 5060 литров с гектара).
Из семян можно делать эфирное масло, которое обладает антимикробным действием, из стеблей отцветших растений — техническую целлюлозу.
Кроме того, из сока борщевика можно выделять фурокумарины для выпуска фармацевтических препаратов, добавляет Александр Краснов. «Сегодня вокруг растения много мифов и страхов, поэтому его не воспринимают как перспективное сырьё. Однако расчёты показывают, что переработка может быть рентабельной», — считает он. Химические или аллелопатические (с помощью других растений) методы подавления имеют свои весьма жёсткие ограничения и длительный эффект последействия. «То есть не решают проблему по существу. Превращение борщевика Сосновского в промышленное сырьё — это системный подход решения проблемы, к которому мы неизбежно придём», — уверен учёный.
Ключевым вопросом является обеспечение безопасности работников при сборе и переработке борщевика, поэтому для этих целей целесообразно использовать самоходную технику и автоматизированные установки, добавляет эксперт.
Кстати, в поисках биорешений по истреблению борщевика несколько лет назад выяснилось, что это растение — отличный корм для улиток, выращивание которых в качестве деликатеса начинает развиваться в России, рассказывает заведующий сектором защиты растений Федерального научного центра лубяных культур, доктор сельскохозяйственных наук Николай Кудрявцев. «Сок борщевика для них не опасен и не влияет на вкусовые качества продукции», — отмечает он.
