Злостный сорняк, спасающий водоемы

Водны й гиацинт (Eichornia crassipes)

Водный гиацинт (Eichornia crassipes)

Эйхорнию прекрасную (Eichornia crassipes), больше известную как водяной гиацинт, редким растением не назовешь. Во многих странах – это злостный сорняк, являющийся причиной экологических бедствий, приносящих огромные убытки. Появление этого растения предвещает скорую гибель водоема и воспринимается местными жителями как катастрофа. Но так ли уж виновата в этом эйхорния? Давайте познакомимся с этим растением поближе.

Эйхорния – растение семейства понтедериевых (Pontederiaceae). Ее родина – водоемы тропических и субтропических районов Южной Америки. Плотные блестящие листья имеют необычную ложкообразную форму и сидят на черешках с округлыми или продолговатыми вздутиями у основания. Листья образуют плавающую на поверхности воды розетку, а вздутия, внутри которых находится воздухоносная ткань, выполняют функцию поплавков, придающих растению устойчивость. Когда эйхорния растет одиночным кустиком, вздутия большие – настоящие воздушные пузыри, не дающие волнам и ветру опрокинуть растение. Если же его окружают множество других, это уже не нужно, и тогда вздутия уменьшаются в размерах, становятся вытянутыми, бутылковидными. А если растение укореняется, черешки и вовсе принимают обычную циллиндрическую форму: ему теперь не страшны ни волны, ни ветер – не нужны и поплавки.

Листовая пластинка и разрез вздутого черешка водного гиацинта

Листья играют важную роль в расселении водного гиацинта. Благодаря своей необычной форме они улавливают даже слабые дуновения ветра и растение плывет «под парусами», попадая в новые места, пригодные для обитания. На взрослом растении может быть до 10 листьев. В период цветения из центра розетки поднимается цветонос, на котором образуется колосовидное соцветие, состоящее из 5–12 цветков. Цветки очень красивые – крупные, шестилепестковые, фиолетово-голубые; в центре более ярко окрашенного верхнего лепестка находится темно-желтое пятно. За сходство соцветия с соцветием настоящего гиацинта эйхорния и получила свое второе название – водный гиацинт. Цветение водных гиацинтов – необыкновенно красивое зрелище: кажется, что на водоем опустилось голубовато-фиолетовое облако.

Микрофотография поперечного среза корня водного гиацинта

Размножается эйхорния вегетативно, выпуская из пазух листьев «усы», на концах которых формируются новые растения. Скорость с которой растение воспроизводит себя вегетативным способом, просто потрясает: за 3–4 месяца каждый кустик может произвести до 200 себе подобных. Размножается эйхорния и семенами, но это возможно только при температуре воздуха не ниже +35 °С.

Под водой у эйхорнии находятся мочковатые корни, густо покрытые «ресничками». Корни свободно плавают в воде, либо укореняются в илистом грунте на мелководье или вблизи берега. Корни в значительной степени обеспечивают необычные свойства эйхорнии, о которых будет рассказано ниже.

Цветок водного гиацинта

Эйхорния хорошо знакома аквариумистам. В некоторых странах, например во Франции, весной в цветочных магазинах продаются цветущие эйхорнии, выращенные в оранжереях, и специально предназначенные для этого растения глубокие бокалы. Растения ставят в бокалах на освещенные солнцем подоконники и они могут простоять так все лето.

Глядя на эйхорнию трудно представить, что во многих странах это нежное растение является настоящим проклятием водоемов, что на борьбу с ним тратятся огромные силы и средства, и все равно растение побеждает. Вот лишь некоторые факты его «биографии».

В 1884 г. фермер из Флориды увидел на выставке в Нью-Орлеане необычное водное красиво цветущее растение. Это была эйхорния. Фермер привез ее домой и поселил в пруду недалеко от фермы. Растение прекрасно себя чувствовало и вскоре так размножилось, что фермеру пришлось спустить излишки в соседнюю речку... Через четверть века растение буквально заполонило водоемы Флориды. Оно образовывало сплошной ковер листьев на поверхности воды. В темноте гибли другие водные растения, от недостатка кислорода и корма погибали насекомые, ракообразные, рыба. Гниение огромных скоплений мертвых организмов превращало чистые пруды и озера в зловонные болота. В гниющей массе в любой момент могли создаться условия для возникновения и распространения инфекции. Власти Флориды не знали как бороться с зловредным растением. Специально были сконструированы драглайны, выгребающие растения из воды. Но если это и помогало, то ненадолго, и вскоре поверхность водоема вновь покрывал зеленый ковер эйхорнии. Все это происходило в начале ХХ в., но и сейчас проблема не решена.

В 1954 г. всего одно растение водного гиацинта было завезено в Конго. Сейчас это растение – бич Африканского континента. Оно заселяет реки, препятствует судоходству на Конго. Огромные зеленые острова плывут вниз по течению реки, опрокидывают лодки, рвут рыболовные снасти, закупоривают устья притоков, вызывают наводнения.

В озере Виктория, втором по площади пресном водоеме в мире, эйхорния была замечена около 10 лет назад. Сейчас площадь, занимаемая сплошными плавнями эйхорнии, составляет сотни квадратных километров.

Особенно страдает от этого сорняка Уганда. Воды у ее побережья на 80% покрыты сплошными зарослями растения. И в Уганде, и в Кении уже исчезла почти вся рыба. Целые деревни лишились основ своего существования.

Распространение Eichornia crassipes в мире

От эйхорнии страдают торговые отношения между Угандой, Кенией и Танзанией. Суда не способны прорваться через сплошной ковер эйхорнии. В Уганде периодически возникают перебои с подачей электроэнергии, так как растения засоряют фильтры и трубы гидроэлектростанции на водопаде Оуэн. А в мае прошлого года заросли эйхорнии стали причиной наводнения: после проливных дождей уровень воды в озере резко поднялся из-за того, что огромные скопления растений перекрыли выходы в реки, вытекающие из озера.

С этой проблемой не в состоянии справиться местные власти. Несмотря на протесты Управления по охране окружающей среды, они решили использовать в борьбе с эйхорнией гербициды. Некоторые экологи тоже уже склоняются к мнению, что использование ядов принесет меньший вред, чем беспредельно размножающаяся эйхорния. Однако яды убивают не только растения, но и рыбу, и другие водные организмы, и если мертвая биомасса разом осядет на дно и начнет там гнить, озеру грозит экологическая катастрофа.

Причина всех этих бедствий – способность эйхорнии необычайно быстро наращивать зеленую массу. Некоторые ученые, например, считают, что именно эйхорнии, обитавшей на земле еще в незапамятные времена, мы обязаны образованием запасов нефти и газа.

Но так ли уж виновато растение в тех «злодеяниях», которые ему приписывают? У себя на родине, в Южной Америке, эйхорния разрастается так же быстро. Но здесь ее численность ограничивают другие члены биоценоза, исторически сформировавшиеся рядом с эйхорнией.

Это ламантины, рыбы лепоринусы, моллюски ампулярии, муравьи-листорезы и другие виды, питающиеся листьями этого растения. В тех местообитаниях, куда завез эйхорнию человек, нет видов, способных ограничить ее численность, поэтому и размножается она бесконтрольно, вызывая многочисленные бедствия, которых можно было бы избежать, если бы не обыкновенное человеческое легкомыслие и элементарное незнание законов природы...

Еще одно необычное свойство водяного гиацинта обратило на себя внимание людей. В нашей стране эта история началась так. Однажды ставропольский селекционер Борис Рыженко, перед тем как на неделю уехать из дома, выплеснул воду с остатками растений эйхорнии из аквариума в корыто с мыльной водой, оставшейся после стирки. Когда он вернулся, то с удивлением обнаружил, что растения не только не погибли, но и сильно разрослись, а вода в корыте стала абсолютно прозрачной и не имела ни цвета, ни запаха. Экспериментируя с эйхорнией, Рыженко установил, что растение великолепно очищает воду от самых разных загрязнителей, что с ее помощью даже зловонный отстойник можно превратить в чистый пруд.

Позже изучением необыкновенных способностей растения занялись ученые из Института цитологии и генетики (ИЦГ) Сибирского отделения РАН. Оказалось, что водный гиацинт с фантастической скоростью «поедает» не только самые разные биогенные загрязнители, но и соли тяжелых металлов, фенолы, сульфиды, фосфаты, пестициды, нефтепродукты и прочую химическую грязь, плавающую в наших водоемах. По некоторым данным водный гиацинт способен накапливать в себе металлы в концентрации в 10 тыс. раз превышающей их содержание в воде. И чем грязнее вода, тем лучше чувствует себя растение. Результаты проведенных испытаний впечатляют.

В теплицах ИЦГ эйхорнию выращивали в емкостях, заполненных сточными водами Павлодарского нефтеперерабатывающего завода. Эффективность очистки оказалась очень высокой: 97,9% по нефтепродуктам, 75,5% по аммонию, 98,3% по фенолам.

В начале августа 1999 г. в аэропорту «Толмачево» в сточный канал длиной 50 м, шириной 3 м и глубиной 1 м посадили несколько растений эйхорнии. К сентябрю растения так разрослись, что образовали сплошной ковер на поверхности воды. И даже за такой короткий период содержание нитратов, хлоридов, нефтепродуктов и прочих загрязняющих веществ резко снизилось.

Стоки птицефабрики в Киржаче (Владимирская обл.), по заключению химиков и эпидемиологов, за три месяца были доведены с помощью водяного гиацинта до качества воды в плавательном бассейне. Очистило растение и стоки свинокомплекса «Кудряшевское», платившего ежегодно огромные штрафы за загрязнение окружающей среды. Вот выдержка из заключения экспертной комиссии: «Биопруды, заполненные водным гиацинтом, апробированы на очистке хозяйственно-фекальных стоков свинокомплекса мощностью 216 тыс. голов свиней в год в ЗАО «Кудряшовское» Новосибирской области. При общей площади биопрудов 1,8 га глубиной около 0,6 м достигнута производительность 3–4 тыс. м3 стоков в сутки очищенной воды. Вода прозрачная, без запаха». Такую воду можно без опаски спускать в реки, использовать для промышленных и бытовых нужд.

Таким образом можно заключить, что практически разработана технология создания низкозатратной энергосберегающей очистительной аквасистемы, использование которой, возможно, со временем позволит решить проблему мертвых водоемов, с которой ни природа, ни люди справиться уже не в состоянии.

Закономерно возникает вопрос: а не произойдет ли у нас экологической катастрофы, как например во Флориде, не распространится ли эйхорния бесконтрольно и повсеместно? Нет, нам это не грозит. Дело в том, что в нашем климате это невозможно. Эйхорния – растение тропиков и субтропиков. Уже при температуре +10 °С ее корни начинают отмирать, а при наступлении заморозков растение погибает. В это время растительную массу можно просто изъять из водоема. Сделать это несложно – достаточно зацепить багром одно растение, и за ним потянутся другие.

Правда, возникает проблема утилизации растений, накопивших большие количества загрязняющих веществ. В настоящее время водяной гиацинт иногда используют для получения волокна и бумаги, предлагается также использовать его для получения биотоплива. Работы по созданию очистных аквасистем на основе использования водных гиацинтов продолжаются, и, вероятно, эта проблема вскоре будет решена.

Если у вас возникло желание поближе познакомиться с этим удивительным растением, сделать это не сложно. Водяной гиацинт – распространенное аквариумное растение. Его можно свободно купить, например, на Птичьем рынке в Москве. Растение легко переносит сухой воздух комнат и требует лишь хорошего освещения, но освещать его более 14 ч в сутки не рекомендуется. Температура воды и воздуха должна быть 26–30 °С, зимой – несколько ниже. Зимой аквариум желательно накрывать стеклом.

В аквариуме эйхорния способствует очищению воды не только от грязи. При испарении воды повышается концентрация солей. С долитой водой в аквариум попадают новые порции солей, в результате их концентрация настолько возрастает, что плохо влияет на рыб и растения. Избавиться от избытка солей помогает эйхорния, корни которой всасывают все растворенные в воде вещества.

Можно поэкспериментировать с эйхорнией, проверяя как она очищает воду, загрязненную различными веществами. Возьмите банку с водой, добавьте в нее некоторое количество земли и хорошо размешайте. В мутную воду опустите корни растения. Через сутки вода в банке станет совершенно чистой, зато корни обрастут «бородой» из грязи.