Использование тепла для борьбы с сорняками

Сорняки, такие как зудящая трава (Rotboellia cochinchinensis) и паслён божественный (Solanum nigrescens), крадут питательные вещества, солнечный свет и воду у сахарного тростника, снижая урожайность биомассы и концентрацию сахарозы. В Луизиане, где выращивается почти половина сахарного тростника США, эти сорняки представляют растущую проблему:

• Конкуренция с зудящей травой может снизить выход сахара на 7–17%.
• Паслён божественный способен сократить производство сахара до 43%.

Исследователи изучают возможность использования тепла для уничтожения семян этих сорняков до их прорастания. Это актуально в рамках интегрированной системы борьбы с сорняками, особенно из-за роста устойчивости к гербицидам.

Лабораторные исследования

Команда Дугласа Шпаунхорста (USDA-ARS) в 2017–2018 гг. в лабораторных условиях подвергала семена воздействию температур 100, 150 и 200°C в течение различного времени. После термообработки семена высаживали в теплице для проверки жизнеспособности.

Результаты: разная термоустойчивость

Реакция семян двух видов на тепло оказалась разной, что объясняется их различным строением:

• Семена зудящей травы защищены внешней оболочкой, похожей на шелуху.
• Семена паслёна божественного находятся внутри заполненной жидкостью ягоды. Эта жидкость, по-видимому, изолирует семя от высоких температур в течение короткого времени.

Следующий шаг: полевые испытания

Цель — оптимизировать уже существующую практику сжигания пожнивных остатков сахарного тростника после уборки урожая, превратив её в двухцелевую процедуру (удаление остатков + борьба с сорняками). В полевых условиях необходимо точно контролировать температуру, так как влажные остатки могут гореть не полностью и не обеспечивать нужный жар. Исследователи планируют использовать температурные зонды в почве (на поверхности и чуть ниже) и изучать влияние плотности и влажности растительных остатков.

Исследование опубликовано в Agronomy Journal.