Введение
Проблема: в последние десятилетия резко возросли темпы и масштабы внедрения адвентивных (чужеродных) видов растений (от лат. adventus – пришествие) в природные сообщества. Сейчас во многих странах уделяется большое внимание изучению инвазионных (инвазивных) видов растений (от лат. invasion – нашествие, нападение, захват), механизмов их внедрения, характера их миграций и способов борьбы с ними.
Цель: поиск возможных путей решения проблемы.
Задачи: проанализировать инвазионное растение, изучив по нему имеющийся в открытом доступе материал, выявить положительные (польза) и отрицательные (вред) свойства.
Обоснование темы и объект исследования: осенью 2020 года специалисты Минэкологии Тульской области составили «черный список» городских растений, первые позиции которого, так называемый топ-5, занимают: Борщевик Сосновского, Амброзия полыннолистная, Люпин, Эхиноцистис лопастный (он же «Бешеный огурец») и Канадский золотарник. Если Амброзия напрямую попадает под действие федерального закона «О карантине растений», а за игнорирование (неуничтожение) Борщевика Сосновского грозит немалый штраф, то с Канадским золотарником дело обстоит совсем иначе. В Туле и области можно обнаружить целые поля, заросшие золотарником, растение оккупирует дачные участки, дворы, парки, скверы, кладбища, обочины дорог, берега рек, луга и лесные опушки. Ареал Золотарника стал настолько обширен, что в недалеком будущем, из-за непринятия соответствующих мер, растение вполне может считаться «захватчиком мирового масштаба».
Основная часть
Что же представляет из себя Канадский золотарник?
Ботаническое описание.
Золота́рник кана́дский (лат. Solidágo canadénsis) —многолетнее травянистое растение; вид рода Золотарник семейства Астровые или Сложноцветные (Asteraceae).
Это растение с хорошо развитой корневой системой в виде ползучих корневищ. Стебель высотой до 1.5-2 метров, в верхней половине волосатый, внутри жесткий и полый. Листья скрученные, ланцетные с заостренными концами, острые стеганые края, шероховатые на верхней поверхности, опушенные по всей длине стебля.
Цветки мелкие желтые, собраны в корзинки, а в соцветиях на верхушках стеблей — метелки. Канадские метелки золотарника более отдаленные, чем у других видов, с более длинными изогнутыми нижними ветвями. Цветы до плода опыляются бабочками и пчелами. Это медоносное растение, которое цветет с июля по сентябрь. Семена похожи на зонтики и распространяются ветром.
Происхождение и распространение.
Золотарник Канадский происходит из восточной части Северной Америки, вероятно, из южной Канады, а также восточной и центральной части Соединенных Штатов. Как декоративное растение в парках и садах, он уже завоевал Европу с 1645 года и с 1930 года Китай. Растение постепенно распространилось в Азию, Австралию и даже Новую Зеландию. Эта трава прекрасно акклиматизируется и вытесняет даже местные виды во многих странах. В родной Америке это связано с зоной прерий, где растет главным образом в речных долинах.
Сегодня он распространен в большинстве регионов, в естественных и синантропных местах обитания, даже до 1200 м над уровнем моря. Золотарник ассоциируется с рудеральными местами обитания, такими как постоянные пустоши, луга, обочины дорог, железнодорожные насыпи, свалки, прибрежные места вдоль дренажных канав, иногда в виде сорняков в садах.
В чём вред Канадского золотарника?
Это растение куда более опасно, чем Борщевик Сосновского. Нет, оно не ядовито и даже является лекарственным. Однако его распространение грозит исчезновением других видов растений, в том числе и посевных.
В нашей стране у него нет прямых растений-конкурентов и насекомых-вредителей. Каждый экземпляр дает до 100 тыс. семян, отличающихся высокой (до 95%) всхожестью.
Семена золотарника чрезвычайно легкие и переносятся ветром на большие расстояния. К тму же корни иноземца выделяют ингибиторы, подавляющие рост других растений. И там, где обосновался золотарник, исчезают привычные иван-чай, ромашки, донники, васильки, клевер, овсяница и мятлик (после пожаров, вызванных жарой, он вытесняет даже кустарники).
Следом за ними пропадают полезные микроорганизмы, насекомые, птицы, млекопитающие. Ведь звери и птицы не едят золотарник и на корм домашним животным он не пригоден, лишь овцы иногда им питаются.
Постепенно золотарник захватывает луга, сенокосы, пастбища, леса, огороды, ухудшая их качество, снижает урожаи плодовых и ягодных культур. Злостный захватчик не оставляет ни малейшего шанса традиционным растениям наших широт, становясь конкурентом даже пресловутому борщевику. И там, где растет этот сорняк, меняется состав и структура почвы. Дернина становится жесткой, плотной, ухудшается ее аэрация.
Растение настолько живучее, что взять его могут только высокие концентрации сильных гербицидов. Но вблизи жилья, около рек и водоемов применять химические препараты запрещено. Поэтому в ряде стран мира золотарник канадский отнесен к карантинным объектам и запрещен к ввозу, а, например, в Китае он даже объявлен национальным бедствием! В соседней Беларуси золотарник тоже уже внесли в перечень видов дикорастущих растений, которые представляют угрозу биологическому разнообразию, жизни и здоровью граждан.
В чём польза Канадского золотарника?
Целебные свойства.
Золотарник использовался много лет в народной медицине из-за своих целебных свойств, которыми он обладает благодаря богатому содержанию активных компонентов, воздействующих на системы и органы.
Так как канадский золотарник долгое время считался лекарственным растением и эффективно помогал справляться с различными заболеваниями, он привлек к себе интерес ученых. Они проводили исследования и химические анализы разных частей растения.
В ходе исследований удалось выяснить, что трава золотарника содержит:
Приблизительно 1,5% флавоноидов, в основном рутин, а также кверцетин, кверцитрин, изокверцитрин, астрагалин, гиперозид и никотифлорин;
приблизительно 10% катехиновых танинов;
26% тритерпеновых сапонинов;
фенольные гликозиды, включая лейокарпозид и виргауреозид А;
фенольные кислоты, включая кофейную и хлорогеновую кислоты;
значительное количество эфирного масла;
лактоны;
антиоксиданты;
олитерпеновые кислоты;
полисахариды, каротиноиды, смолы и минеральные соли.
Рассмотрим лечебные свойства более подробно.
Танин – дает растению терпкий вкус, обладает антибактериальными
и противовоспалительными свойствами, влияющими на быстрое заживление ран;
аскорбиновая кислота – витамин С обладает антиоксидантными свойствами, восстанавливает ткани при заживлении ран, снижает уровень сахара в крови и улучшает усвоение кальция;
кверцетин – это один из флавоноидов, который оказывает влияние на снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний, также способствует повышению иммунитета;
эфирные масла – оказывают положительное влияние на организм, уменьшают менструальные и ревматические боли, предотвращают старение кожи, а также помогают бороться с прыщами;
соли и минералы – дефицит этих веществ может привести к таким симптомам, как диарея, нарушение функционирования нервной системы, тошнота, рвота, гормональный дисбаланс, чрезмерная потливость.
Кроме того, он содержит алкалоиды, каротиноиды и гликозиды, которые в основном являются анальгетиками и влияют на правильное функционирование организма. В комплексе все перечисленные вещества дают эффект синергии, за счет чего повышается эффективность использования каждого компонента.
В медицине в основном используется трава Канадского Золотарника, которая характеризуется горьким терпким послевкусием. Прежде всего, это отличное средство для борьбы с заболеваниями почек. Свойства золотарника похожи на многие другие лечебные травы, однако, действия его на почки, мочевые пути, кожу, аллергию и сердечно-сосудистую систему особенно выражены. Лекарственное сырье, трава Канадского золотарника имеет такие лечебные свойства:
антисептические;
бактерицидные;
мочегонные;
понижающие кровяное давление;
детоксикационные;
обезболивающие;
противогрибковые;
противокашлевые;
противовоспалительные;
вяжущие и герметизирующие.
Травяной отвар принимается внутрь:
при заболеваниях почек, мочевого пузыря и мочевыводящих путей;
проблемах с печенью и желчным пузырем;
желудочно-кишечных расстройствах, болях в животе;
бронхите, бронхиальной астме, простуде, гриппе и кашле;
при гипертонии.
Наружно компрессы используются:
при ревматических заболеваниях, воспалениях мышц, сухожилий, радикулите;
кожных язвах, нарывах, трудно заживающих ранах.
Полоскание показано при стоматитах и пародонтитах, кровоточивости десен, других заболеваниях ротовой полости. Золотарник эффективно уничтожает патогенную микрофлору. Разные лекарственные формы могут воздействовать по-разному на человеческий организм. Если не передозировать это средство, оно принесет только пользу здоровью, но, в любом случае, необходима консультация врача.
Обладая мощными мочегонными свойствами, Канадский Золотарник помогает вымывать загрязнения, выпустить избыток воды и увеличить поток мочи. Это может помочь удалить почечные отложения, которые в противном случае могут превратиться в камни в почках, и удалить другие потенциально вредные микроорганизмы.
Растение было тщательно исследовано на его способность успокаивать и тонизировать мочевыводящие пути, уменьшать дискомфорт и отек, связанные с инфекциями мочевыводящих путей (ИМП). Трава часто используется в «ирригационной терапии», процедуре, которая включает в себя прием золотарника с большим количеством жидкости для увеличения потока мочи в целях лечения воспалительных заболеваний нижних мочевых путей, а также камней в почках или мочевых путях.
Отвар из золотарника питает и восстанавливает баланс в почках, поэтому это хороший выбор для длительного использования с хроническими проблемами в этой области тела.
Золотарник канадский для кожи.
Цветы и листья можно залить маслом или использовать в качестве примочки при ранах и ожогах. Масло хорошо сочетается с подорожником, тысячелистником и зверобойным молоком для хорошего заживления ран. Это также делает хорошую регенерацию для усталых мышц и боли при артрите.
Сезонная аллергия.
Золотарник Канадский часто принимают за амброзию, но на самом деле он является хорошим противоядием от сезонных аллергий на амброзию. Его вяжущее и сильное противоотечное свойство успокаивает насморк и чихание, которое сопровождает аллергию в конце лета и в начале осени. Можно использовать настойку при цветочной аллергии в течение двух лет.
Золотарник канадский при простуде.
Признанный как вяжущее растение и сильное противоотечное средство, Золотарник может помочь высушить застой, вызванный простудой, гриппом и проблемами пазухи. Он содержит флавоноид под названием кверцетин, который действует как антигистаминный, противовоспалительный и антиоксидантный.
Как мягкое потогонное средство, золотарник помогает открыть поры и выделять тепло через кожу, поддерживая тем самым снижение температуры. Это достойная альтернатива большинству современных синтетических препаратов, которые имеют массу побочных эффектов.
Его противовоспалительные и антимикробные свойства делают эту траву чрезвычайно успокаивающей при ангине и ларингите. Как отхаркивающее средство, золотарник может легко удалять слизь из легких. В этом случае подходит настойка с медом или чай с добавленным медом. Потогонное свойство помогает во время лихорадки.
Антиоксиданты.
Чай из Канадского Золотарника богат антиоксидантным соединением, известным как рутин, чьи преимущества включают укрепление кровеносных сосудов и повышение прочности капилляров, улучшение здорового кровообращения и предотвращение образования тромбов, что делает его особенно полезным для сердечно-сосудистой системы в целом. Он содержит больше антиоксидантов, чем зеленый чай!
Если использовать золотарник в качестве добавки к различным травяным сборам, из которых готовится чай, можно защитить организм от окислительного стресса, укрепить иммунитет, предотвратить развитие большинства распространенных видов рака.
Другие возможные преимущества для здоровья.
Предварительные исследования показали что золотарник канадский оказывает благоприятный эффект в таких сферах применения, как похудение, борьба с онкологическими заболеваниями. Он может устранять воспаления и даже производить мягкий обезболивающий эффект. То есть, свойства этого растения – это не выдумка адептов нетрадиционной медицины, а вполне научный факт.
Контроль веса. Исследования показывают, что золотарник может бороться с ожирением, регулируя гены, которые контролируют синтез жира и размер жировых клеток. По этой причине трава используется в некоторых чаях для похудения.
Профилактика рака. Экстракт золотарника может быть очень полезным при лечении рака предстательной железы, поскольку, как показывают исследования, экстракт этой травы обладает противоопухолевыми свойствами, в частности предстательной железы. Соединения, ответственные за это действие, представляют собой тритерпены и α-токоферолхинон. Тритерпеноиды ингибируют репликацию ДНК, давая им потенциал в химиотерапии рака. Экстракт золотарника обладает антиоксидантными свойствами благодаря наличию фенолов.
Против старения. Исследование показало, что экстракт золотарника задерживает накопление старых, плохо функционирующих клеток кожи. Это может сдерживать преждевременное старение кожи, делая ее более упругой и молодой.
Воспаление. Согласно исследованиям, проведенным в 2009 году, золотарник может оказывать противовоспалительное действие как системно, так и локально. Поэтому его можно использовать для лечения артрита, а также при таких заболеваниях, как геморрой.
Обезболивающий эффект. Золотарник в сочетании с обыкновенной золой и тополем. Они обладают сильным обезболивающим эффектом, чем обычные противовоспалительные препараты. Такая смесь может быть использована для лечения боли в суставах, ревматоидного артрита или остеоартрита. В отличие от анальгетиков такой смеси значительно меньше побочные эффекты.
Золотарник – это уникальное растение, которое поможет похудеть, обрести молодость кожи, воспаление, предотвратить появление камней в почках и некоторые виды рака. Это может оказаться эффективным обезболивающим и мочегонным средством. Откройте для себя магические свойства золотарника, который часто может делать больше, чем синтетические препараты.
Медонос.
Канадский золотарник - ценный позднелетний медонос. Обычно зацветает в конце июля и цветёт до сентября. В золотарнике содержится много нектара. Если рассматривать золотарник как медонос, то, помимо насыщения меда полезными свойствами, он еще и препятствует его быстрой кристаллизации. Это положительно сказывается на потребительских качествах продукции.
Медопродуктивность в благоприятных условиях может достигать 100-150 кг с гектара. Пчеловоды, у которых есть значительные участки земли, специально засевают золотарником целые поля, чтобы получать особенно ценный мед. Он очень высоко ценится, так как обладает выраженными лечебными свойствами и считается дефицитным продуктом. Это растение производит мед, рекомендуемый для лечения верхних дыхательных путей, желчных протоков, суставов и почек. Он влияет на состояние сердца и отлично подходит для блюд, придавая им необычный вкус, рекомендуется для людей с хроническими заболеваниями мочевыделительной системы и органов пищеварения. Также такой мед эффективно защищает организм от вирусов и бактерий, способствует улучшению иммунитета, может служить в качестве профилактического средства от простуды.
Декоративное применение.
Канадский золотарник является родительским видом многочисленных садовых форм, известных в практике цветоводства под сборным названием Золотарник гибридный — Solidago × hybridum hort. (иногда обозначаются как Solidago × arendsii hort. — Золотарник Арендса), очень варьирующих по высоте (есть карликовые формы), величине, форме и оттенкам соцветий, срокам цветения.
Золотарник канадский применяют в групповых, одиночных, опушечных посадках и для срезки. Высокие формы золотарника используются также в оформлении оград и различных хозяйственных построек.
Является отличным стаффажем для композиций в садовом стиле, осенних букетов и любых букетов-связок. Он также хорошо сохнет, являясь, таким образом, идеальным дополнением к сухим букетам.
Что же делать с Канадским золотарником?
Способы борьбы.
Бороться с золотарником нужно одновременно несколькими методами. В первую очередь, выбирать для украшения своего участка современные сорта золотарника с ограниченным ростом и не давать растениям разрастаться и осеменяться. Лишний раз проредите посадки и проблем не будет.
Заросли дикого золотарника, если они уже появились, следует регулярно (3-4 раза за сезон) скашивать, когда поросль достигает высоты 15-20 см. Скошенную массу необходимо незамедлительно закомпостировать (в фазе неполной зрелости семена дозревают на срезанных стеблях).
Хороший эффект дает перекопка (вспашка) участка, где растет золотарник, в начале июня и в августе с последующим удалением корневищ и посевом многолетних злаков (ежа сборная, райграс пастбищный). Если площадь, оккупированная золотарником, невелика, помогут некоторые мульчирующие материалы (картон, хвойная кора, костра конопли или льна).
В крайнем случае, в борьбе с диким золотарником можно использовать соответствующие гербициды. Главное, с их применением следует быть осторожными и использовать строго по инструкции.
2.2. Применение в фармакологии.
Для России это растение сравнительно мало исследовано, зато в официальной медицине Европейских стран ему посвящено много исследований. Например, в немецкой фармакопее существует даже готовый препарат на основе водного экстракта золотарника "Цистиум солидаго". Основное, на данный момент хорошо исследованное свойство золотарника - лечение мочевыводящих путей (циститы, уретриты), предстательной железы у мужчин (в России разработан препарат "Простанорм", одним из компонентов которого является тот же водный экстракт золотарника).Препараты из травы золотарника канадского обладают выраженным гипоазотемическим и диуретическим действием. Сухой экстракт входит в комплексный препарат «Марелин», применяемый в качестве спазмолитического, диуретического и противовоспалительного средства для лечения и профилактики оксалатного и фосфатного нефроуролитиаза. Прием препарата позволяет предупредить рецидивы после хирургического удаления камней у больных нефроуролитиазом или избежать его.
Ученые Института экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича Национальной академии наук Белоруссии также обнаружили, что новоявленный агрессор может быть прекрасным сырьем для фармацевтической промышленности. В рамках отдельного задания государственной программы научных исследований «Природный ресурсный потенциал» они изучили механизм действия полученных из корневищ белков, их эффективность и пришли к выводу, что на их основе могут быть созданы новые препараты медицинского и сельскохозяйственного назначения.
А Австрийские ученые исследуют возможность получения натурального красителя для тканей из этого растения. Благодаря высокой концентрации флавоноидов, надземная часть золотарника может быть использована для окраски ткани в желтый цвет.
2.3. Создание биотоплива.
Биото́пливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.
Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород).
54—60 % биотоплива составляют его традиционные формы: дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют 38 % населения Земли.
Основной формой биотоплива в электроэнергетике являются пеллеты, производимые из древесины.
Транспортное биотопливо существует в основном как этанол и биодизель. В 2014 году этанол составлял 74 % рынка транспортного биотоплива, биодизель — 23 % (преимущественно в форме метиловых эфиров жирных кислот), гидрированное растительное масло (HVO) — 3 %. Эти виды топлива производятся из пищевого сырья. Этанол получают из сахарного тростника (61 %) и из зерна (39 %). Основными видами сырья для производства биодизеля являются соя и рапс. Попытки коммерциализации жидких биотоплив из источников, не конкурирующих с производством продуктов питания, пока не привели к статистически значимым рыночным результатам.
Расширению использования биотоплива способствуют обязательные нормы, требующие иметь определённый процент биотоплива в энергопотреблении. К 2011 году такие нормы существовали на национальном уровне в 31 стране, на региональном уровне — в 29 регионах.
Растительное сырьё разделяют на поколения.
Сырьём первого поколения являются сельскохозяйственные культуры с высоким содержанием жиров, крахмала, сахаров. Растительные жиры перерабатываются в биодизель, а крахмалы и сахара — в этанол. С учётом непрямых изменений в землепользовании такое сырьё часто наносит больший ущерб климату, чем тот, которого удаётся избежать за счёт отказа от сжигания ископаемого топлива. Кроме того, его изъятие с рынка прямо влияет на цену пищевых продуктов. Почти всё современное транспортное биотопливо производится из сырья первого поколения, использование сырья второго поколения находится на ранних стадиях коммерциализации либо в процессе исследований.
Непищевые остатки культивируемых растений, траву и древесину называют вторым поколением сырья. Его получение гораздо менее затратно, чем у культур первого поколения. Такое сырьё содержит целлюлозу и лигнин. Его можно прямо сжигать (как это традиционно делали с дровами), газифицировать (получая горючие газы), осуществлять пиролиз. Основные недостатки второго поколения сырья — занимаемые земельные ресурсы и относительно невысокая отдача с единицы площади.
Третье поколение сырья — водоросли. Не требуют земельных ресурсов, могут иметь большую концентрацию биомассы и высокую скорость воспроизводства.
Рассмотрим второе поколение сырья. Есть несколько требований к растениям, чтобы они максимально подходили для создания биотоплива:
Растения должны отличаться быстрым ростом.
Культуры, которые можно назвать, энергетическими, должны быть неприхотливы к условиям произрастания, а также не требовательны в уходе.
Энергетические культуры, в идеале, должны давать урожай два раза, за один год и иметь высокую урожайность.
Огромный плюс данного типа топлива заключается в том, что оно изготавливается из продуктов, которые всегда доступны, и которые постоянно возобновляются. По мнению многих ученых именно биотопливо второго поколения сможет решить энергетический кризис.
Но есть у биотолива и обратная сторона медали. Культуры для выращивания биомассы для топлива занимают большие площади земель. Это приводит к уменьшению количества посевов пищевых культур. А также, к вырубке лесов. Что, также негативно сказывается на экологии.
Заключение.
Ареалы обитания многих растений не остаются неизменными. Из-за влияния ряда факторов – изменений климата, стихийных бедствий, деятельности человека разные виды могут потерять привычную среду и исчезнуть или, наоборот, получить новые пространства для жизни.
Чаще всего это происходит постепенно и не очень заметно. Но бывают и исключения, например, когда «пришельцы» начинают агрессивно захватывать новую территорию, вытесняя местных «старожилов». Конечно, каждый вид растений имеет право на существование. Даже если смотреть с точки зрения приносимой пользы или вреда, то любой вид таит в себе как множество возможностей, так и потенциальные угрозы. И далеко не всегда, вводя растение в культуру или просто поселяя его в ботанической коллекции, можно заранее просчитать связанные с этим риски и перспективы. Поэтому всегда следует с осторожностью подходить к вопросам интродукции. А если уже случилось так, что растение превратилось в «зеленого захватчика», всеми доступными методами ограничивать его распространение, не дожидаясь катастрофических последствий для местной природы.
Но, несмотря на опасность Канадского золотарника, в Тульской области и в других регионах бросать все силы на борьбу с ним не спешат. В нескольких округах Канадский золотарник занесен в «Чёрную книгу», где учёные предлагают своё видение того, как можно сдерживать распространение инвазионных видов или использовать их. Для каждого вида составлена карта распространения в округе с оценкой агрессивности на конкретной территории — то есть база для работы законодателей каждого субъекта. Но при отсутствии нормативной базы и жесткого контроля ситуации, желательно, на государственном уровне, проблема будет только усугубляться.
В настоящее время необходимо вести кадастр растительного мира, в рамках которого проводить учет всех известных популяций инвазионных видов растений, осуществлять их мониторинг, проводить исследования по разработке эффективных мер борьбы, созданию новых препаратов и методик. Разработать планы действий и перечень мероприятий по борьбе с данными растениями, проводить обучающие семинары, опубликовать научные, научно-популярные издания, а также методические рекомендации, посвященные этой проблеме. Минприроды разработать Памятки для проведения мероприятий по регулированию распространения и численности инвазионных растений, в т.ч. Канадского золотарника. Ежегодно в рамках мероприятий по благоустройству и наведению порядка на земле формировать и реализовывать региональные мероприятия по регулированию распространения и численности инвазионных растений.
Список литературы и используемых источников.
Семенихин, В.И. Введение в культуру золотарника канадского (Soidago
canadensis L.) и лопуха большого (Aretium lappa L.) и разработка технологий их возделывания: автореф.дис…канд.селькохоз.наук: 06.01.13 / Семенихин Виктор Иванович. – Москва, 2009 – 20 с.
Гусев, А.П. Вторжение золотарника канадского (Solidago сanadensis L.) в антропогенные ландшафты Беларуси // Российский Журнал Биологических Инвазий, 2017, № 4 – С.28-35.
ru.wikipedia.org
mk-ru.turbopades.org
ogorod-ru.turbopades.org
Втораяиндустриализация.рф
pharmspravka.ru
drevoiogia.ru
bookblack.ru/plant/17.htm
agrostory.com