Британските учени съветват да се унищожат заразените с азола водни обекти, а азиатските фермери отглеждат азола като източник на безплатен тор и защита от комари

Климатичните промени благоприятстват и улесняват проникването на чужди и инвазивни видове на нови територии. Тук идва въпросът как да се справим с тях? Дали използвайки методите на химичната и биологична растителна защита или търсейки, нов и иновативен подход, който, от една страна, да ограничава тяхното разпространение, а от друга – да носи икономически и екологични ползи. Такъв е случаят с инвазивното водно растение Азола (Azolla filiculoides), което произхождаща от тропическите райони на Северна Америка, но днес е широкоразпространено по света, включително и в България. Както много инвазивни видове, така и този носи много проблеми, защото азолата има бърз темп на растеж и за кратък период водната папрат може да покрие цялата водна повърхност, като лиши от слънчева светлина и нормален достъп до кислород другите растения и животните, които обитават водоемите. В този случай британските учени съветват да се унищожат заразените с азола реки и езера, но в Азия подходът към този вид растение е съвсем друг – там азолата се отглежда за получаване на органични торове за подхранване на оризовите полета. 

В края на 19 век на територията на Европа прониква водното растение Азола (Azolla filiculoides). Произхождаща от Америка, днес то е повсеместно разпространено на континента, включително и в България. От една страна това растение е способно да инвазира, заплашвайки съществуването на други местни видове, но от друга, то може лесно да се компостира и така да служи като алтернатива на синтетичните торове в земеделието. Като в сравнение с тях,  азолата е екологична и климатично неутрална. Тук идва и въпроса дали при контрола на нейното разпространение да ползваме класическите средства на химичната и биологична растителна защита или да приложим други, иновативни подходи.

^{Фигура 1: Натиск на инвазивни видове върху горските екосистеми в Европа. Източник.}

Миграцията на хора, понякога умишлена и понякога неволна, води до разпространението на всички видове живот по света. Но това невинаги е добре. Веднъж въведени в местообитания, за които не са предназначени, инвазивни видове като кудзу (растение от семейството на Бобовите) в Северна Америка и зайците в Австралия могат да превземат и опустошат местните екосистеми.

С променящия се глобален климат се очаква повече видове да мигрират. 

Изменението на климата може също да предизвика нежелани ефекти върху местните екосистеми, като позволи на инвазивните видове да се размножават и заемат все по-голям ареал.

Например в планинските райони много видове се преместват на по-висока надморска височина в търсене на по-благоприятни условия, тъй като техните традиционни местообитания са безвъзвратно променени. Повишаването на стойностите на сумите на ефективните температури позволява на много чужди видове успешно да презимуват и създадат потомство.

Европейският съюз, в това число и България, поддържат списъци с инвазивни видове, които заплашват местните растения, животни и биоразнообразието като цяло. Тези списъци вече включват повече от 100 различни вида животни, насекоми и растения. Съставените списъци предполагат разработката и провеждането на мерки, които да ограничат разпространението на инвазивни видове на нови територии, както и да минимизират и унищожат вече съществуващите им популации. Едно такова растение в този списък е и воднаа папрат азола (Azolla filiculoides).

Водната папрат азола като инвазивен вид

Azolla filiculoides е най-малкият вид папрат, като дължината на стъблото ѝ е до 2 см. Предците на това растение са живели преди повече от 70 милиона години по времето на динозаврите. Историческата родина на Azolla filiculoides са тропическите райони на Северна Америка. Това красиво водно растение е пренесено в Европа в края на 19 век с цел украса на аквариуми и езера в аристократични имоти. Изкуственото разпространение на вида доведе до факта, че тази папрат се превърна в инвазивен вид в много региони на планетата, особено в онези, където отглеждането на ориз е широко разпространено (Китай, Индия, Тайланд и др.). Днес, растението е инвазивен вид и в България. 

Тя води изключително воден начин на живот и умира, ако водното тяло изсъхне. Видът обитава най-вече бавно течащи или застояли водоеми. В някои от тях дебелината на слоя обрасла папрат може да достигне 8 см. То бързо покрива водната повърхност в стари речни корита или застояли води.

Фигура 2: Azolla filiculoides. Източник.

Azolla filiculoides може да се намери в бавни реки, канали, езера, блата и езера. Азолата е водно растение, принадлежащо към рода на папратите от семейство Azollaceae. Стъблата са хоризонтални, плаващи, разклонени, достигащи до 30 см дължина. Покрити с малки листа – овални изпъкнали люспи, които напомнят папрат, клон на коледно дърво, дантелен мъх или хвойна. Листната люспа има две части: първата е на повърхността, втората е потопена във вода. Корените са прави, нишковидни, изцяло под вода, достигат до 25 см, вкореняват се в тиня. Растението е меко и гъбесто на допир.

Една от най-ярките отличителни черти на азолата е цветът на листата ѝ: при слънчево време те стават червени, докато на сянка или при продължително облачно време листата отново стават зелени. В по-хладен климат азолата не оцелява, в по-топъл климат тя презимува чрез пъпки, разположени под водата.

^{Фигура 3: Azolla filiculoides хабитат. Източник}

Както много инвазивни видове, така и този носи много проблеми. 

Азолата има много висок темп на растеж. Всеки ден биомасата ѝ се увеличава с 15%, а на всеки 4 – 5 дни се удвоява. За кратък период от време водната папрат може да покрие цялата повърхност на езеро или река. Лишени от слънчева светлина и нормален достъп до кислород, почти всички други водни растения, които живеят във водоема, умират, последвани от животните. В резултат на тяхното разлагане се влошава питейното качество на водата. 

^{Фигура 4: Азола. Източник.} 

Азолата увеличава своята рекордна биомаса благодарение на способността си да фиксира азот от въздуха и високата си конкурентоспособност: тя абсорбира кислорода във водата и задушава другите водни растения. Специфичната цианобактерия (Anabaena azollae – синьозелено водорасло), се намира в кухини във вътрешността на листата и има симбиотична връзка с растението. Водораслото извършва азотна фиксация – т.е. превръща азота от въздуха в амоняк, който може да се използва от растението.

В Европа азолата се счита за сериозна заплаха за водните тела, което води до унищожаване на местни видове, тъй като плътната ѝ покривка блокира светлината и деоксигенира водата. Смята се, че растението може да блокира канали и да доведе до повишен риск от наводнения. Тази папрат дори е забранена за продажба в Англия и Уелс от април 2014 г. Води се системна борба срещу разпространението ѝ чрез използване на биологични и химични методи.

В повечето случаи растението не се поддава на нападение от вредители и е устойчиво на различни заболявания.

От една страна, растението често действа като плевел, който активно покрива малки водни тела, като влошава обмена на кислород в тях. От друга страна обаче, то може да носи и огромни ползи. В резервоарите, където живее азола, ларвите на комарите практически не се развиват, което помага за борба с разпространението на опасни заболявания. Интересна е също така и симбиозата на растението с цианобактериите от вида Anabaena azollae, които са в състояние да улавят азот от въздуха. В допълнение, папратът предотвратява растежа на плевелите, поради което често се използва в оризовите полета.

Дали винаги е удачно да се прилагат скъпи и невинаги екологосъобразни методи за контрол на инвазивните видове и има ли алтернатива?

Погледът обаче върху един и същи обект често зависи от целите на човека. Например, британските учени съветват да се унищожат заразените с азола водни обекти, а азиатските фермери отглеждат азола като източник на безплатен тор и защита от комари. Две гледни точки за едно и също растение показват различни аспекти на един екологичен подход. 

За разлика от британците, в азиатските страни азолата се отглежда от местните селяни за съвсем различна цел – за получаване на органични торове за подхранване на наводнените оризови полета. Няколко растения, поставени в тях, се размножават бързо и осигуряват повърхностно покритие за няколко месеца, след което биомасата се изгребва, компостира и използва като естествен тор. Изчислено е, че използването на азола, понякога наричана “зелен тор”, удвоява добива от ориз. Освен това не е необходимо културите да се редуват или да се добавят други торове към почвата, което иначе би било доста скъпо. Растението се използва и като храна за добитък и за борба с комарите, тъй като покрива повърхността на водата и не позволява на ларвите да дишат.

^{Фигура 5: Ферма за азола. Източник}

С какво може да бъде полезен този инвазивен вид

Като заместител на уреята и за почвена смеска

Внесена под формата на компост, азолата съдържа следните елементи:

^{Фигура 6. Процентно съдържание на елементи и микроелементи в азолата под формата на компост.}

Въз основа на химичния състав, когато се използва за тор на хектар, се изисква внасянето на 20 тона в прясно състояние, 6 – 7 тона под формата на компост (съдържание на вода 15%) или около 1 тон в сухо състояние. Когато азолата се внася в почвата редовно всеки сезон, тя не се нуждае от допълнително торене. 

Използването на азолата като тор, освен в прясна форма, може да бъде под формата на суха субстанция и компост. В тази си форма тя е подходяща и за отглеждане на различни декоративни видове, вариращи от бонсай растения, папрати, кактуси до рози. За декоративни растения азолата може да се компостира и с пясък, и в градинска почва в съотношение 3:1:1.

Лесно е да се направи компост от азола. Направете дупка с размер 3x2x2 м. (ДxШxВ) и поставете в нея свежа азола. Само след седмица ще имате готов компост. За да намалите съдържанието на влага до 15%, я изсушете и тя е готова за директна употреба или по-дълготрайно съхранение.

Освен като тор, азолата може да се използва и за храна на животни, особено на патици и различни видове риби. 

Като храна за животни тя има доста обещаващо съдържание на хранителни вещества – протеинът достига до 31,25%, мазнините са до 7,5%, въглехидратите са 6,5%, разтворимите захари са 3,5% и суровите фибри са 13%. Когато се използва за храна на патици, прясната азола се смесва с концентрирания фураж. Въз основа на резултатите от изследванията, 15% смес от азола в дажбата се оказа най-подходящо. Производството на яйца, теглото на яйцата и конверсията на фуража също остават нормални. Това означава, че използването на азола може да намали с 15% разходите на фермерите за закупуване на храна. 

Класически, контролът на чуждите и инвазивни видове се извършва чрез системата на фитосанитарния контрол с цел недопускане проникването им на територията на страната, ранното им откриване и унищожаването им в естествена среда. В случай като този с азолата, подходът може да бъде и друг. Установено е, че синтетичните торове пряко допринасят за изменението на климата по няколко начина: чрез емисии на диазотен оксид, консумация на енергия, влошаване на здравето на почвата и замърсяване на водата. В процеса на самото им производство се използват значителни количества изкопаеми горива, а синтетичните торове имат непряк ефект върху изменението на климата, както и пряк ефект при производството и транспортирането им. Въздействието на синтетичните торове върху здравето на почвата води до промени в улавянето на въглерод, като освобождава въглерод в атмосферата и допринася за изменението на климата. Поради ред външни фактори цената на синтетичните торове всяка година расте. 

Популяризирането на начина на използването на азола при производство на компост и за фураж при животните може да спести, от една страна, средства, които биха били необходими за отстраняването ѝ чрез методите на биологичната или химична растителна защита. Това ще спести разходи на фермерите за торове и фураж, като при това ще подобри състоянието и качеството на третираните с нея почви. Една подобна стратегия би имала комплексен ефект, както върху контрола на един инвазивен вид, така и подобрявайки качеството на почвите увеличавайки потенциала им да акумулират въглерод.

В статията са използвани материали от:

1. Allinson G, Stagnitti F, Colville S, Hill J, Coates M, 2000. Growth of floating aquatic macrophytes in alkaline industrial wastewaters. Journal of Environmental Engineering, 126(12):1103-1107.
2. CABI, Azolla control project, https://www.cabi.org/projects/azolla-control/
3. Preliminary study on Azolla cultivation and characterization for sustainable biomass source ,N Adzman, S J Goh, A Johari , M N H Zainal Alam and M J Kamaruddin June 2022 Journal of Physics Conference Series
4. Invasive Alien Species Fact Sheet: Azolla filiculoides

Източник: Азолата – едно инвазивно растение, ни поставя пред избор дали да го култивираме или унищожаваме, Климатека

Авторът Роман Рачков е агроном, специалист по тропично и субтропично земеделие, дългогодишен експерт по интегрирана и биологична растителна защита. Председател е на Българската асоциация по биологична растителна защита, има интереси в областта на инвазивните видове насекоми в Европа.

Още по темата

21/09/2023

Земята

Каква би могла да бъде екологичната алтернатива на синтетичните пестициди?

27/06/2023

Животът

Влияе ли се лавандулата от климатичните промени?

09/08/2023

Животът

Какво не знаем за микроводораслите и къде е тяхната сила?