Причиной усыхания лесов, последние 2 десятилетия во всех почвенно-климатических зонах планеты является общее потепление климата. Список болезней древесных растений расширяется. Это проявляется из-за   нарушения сроков прохождения  фенологических фаз года: увеличения продолжительности холодного периода осени и  сокращения периода промерзания почвы.

Ключевые слова: ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, ПОВЫШЕНИЕ ИНТЕСИВНОСТИ УСЫХАНИЯ ЛЕСОВ, БИОПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДЕРЕВЬЕВ В ПАРКАХ

Усыхание лесов, последние 2 десятилетия нарастает во всех почвенно-климатических зонах планеты во всех типах леса – вечнозеленых и листопадных. Отмечается у всех различающихся видов деревьев и кустарников - дубравы, ельники,  сосняки, плодовые промышленные и частные сады. 

В основе первопричины указываются  летние засухи и безморозные зимы, повышение или понижение уровня грунтовых вод, разные виды загрязнения окружающей среды, повышение активности вредителей, фитопатогенных грибов, бактерий и вирусов [1, 2, 3].

Этиология усыханий – слабо изученный раздел лесной патологии, пока существующий в виде  версии, по которой предлагается рассматривать комплекс факторов  в разных сочетаниях. Признается, что вычленение одной или узкой группы связей в природе по какому-либо заметно проявляющемуся фактору является упрощенным подходом и не даст ответа на надвигающуюся проблему.  

Наши исследования направлены на изучение связи между развивающимся грибным комплексом в ризосфере и на корнях деревьев и болезнями стволов и веток.

Известно, что качественный состав корневых выделений и отмирающих корневых остатков определяет особенности количественного и видового состава прикорневой микрофлоры в почве. Чем беднее почва органическими веществами, чем она менее плодородна, тем резче проявляется влияние корневой системы на количественный состав микрофлоры ризосферы. 

В условиях городских и музейных парков в почве приствольного круга деревьев содержание органического вещества, доступного для почвенных микроорганизмов снижается с  возрастом дерева. Из-за этого  снижается численность и активность микроорганизмов сапротрофов с антагонистами фитопатогенов в их комплексе. Их место занимают возбудители корневых гнилей и патогены, способные распространяться через корни в стволовую часть дерева. 

Химический состав корневых выделений так же, как и отмирающих корневых волосков и клеток эпидермиса корней, различен у разных растений. Следовательно, вся продукция корней будет привлекать различную по своему составу микрофлору почвы. В ризосфере старовозрастных деревьев  дополнительное влияние оказывают  ослабленные периферийные и отмирающие  фрагменты корней. Ослабленные участки служат «воротами» для колонизации  корней фитопатогенными грибами,  их размножению, распространению в ризосфере и снижению устойчивости к болезням стволов и веток [4, 5].  

Общее потепление климата и изменение количества выпадающих осадков, неизбежно приводят к смещению границ ареалов и зон массового распространения отдельных вредителей и возбудителей болезней растений в ставшие более пригодными для их проживания регионы [6, 7].

Для древесной растительности это уже проявилось из-за   нарушения сроков прохождения  фенологических фаз года, а именно: увеличения продолжительности холодного периода осени и      существенного  снижения интенсивности промерзания почвы. В условиях прежнего климата,  переход от вегетации к промерзанию был коротким:  сентябрь – октябрь.  В новых условиях это  сентябрь, ноябрь, октябрь  и декабрь, в отдельные годы до января. Грибы с паразитической стратегией продолжают активно жить до +1⁰ – 0⁰С. Мицелий грибов живет до промерзания почвы  и сохраняет способность  беспрепятственно проникать через  покровные  ткани   корней в их внутренние  ткани и питаться содержимым  клеток.

Проявляется опасная  тенденция изменений в сторону  непредсказуемого  нарастания масштабов корневых гнилей и стволовых болезней (рис.1).

Известны случаи, когда грибы, существуя на корнях растений при определенных для растений условиях, на симбиотрофных условиях,    способны при изменении условий переходить от симбиоза к паразитизму с проявлением токсикозного влияния. Например, Rhizoctonia solani Kuhn. на торфяниках образует сплетение из мицелия на поверхности погруженной части стебля мха без признаков проникновения во внутренние ткани (рис.2). Растение полноценно развивается и активно разрастается.

Многие почвенные грибы постоянно встречающиеся в почвах лесов и сельскохозяйственных угодий такие,  как например Cylindrocarpon, Fusarium, Pythium debaryanum Hesse., Verticiullium и ряд других, становятся возбудителями заболеваний при изменениях условий жизни растений. На стволах и ветках древесных  породах многие проявляются в стадии телеоморфы – Nectria и губки.

Устойчивость деревьев к инфекционным заболеваниям зависит от состояния корневой системы, проводящих тканей и активности внутриклеточных иммунно-ферментных реакций.

Естественными ограничителями развития болезней в природе выступают не только защитные механизмы растений, но и сложный характер взаимосвязей растений с микробным ценозом.

Повышенная активность  развития патогенных грибов в ризосфере может завершаться их прорастанием в корни и за счет продуцирования фитотоксинов, подавлящих  иммунные защитные реакций деревьев, разрастаться и проникать в стволовую часть. Патогены насыщяют растения своими фитотоксинами. Действие фитопатогенных токсинов направлено, в первую очередь, на подавление иммунитета растений. Ослабленное растение теряет устойчивость к эпифитным заражениям веток кроны и листьев. На стволах через кору прорастают губки.

В случаях повреждения корней в летний и поздний осенний период болезни проявляется в следующем вегетационном сезоне.

Для сохранения  жизнеспособности и устойчивости деревьев в парках к болезням разработаны и применяются методы ухода. В условиях изменения климата в них  необходимо вносить дополнения. 

Возможным путем подержания равновесия в микробном ценозе ризосферы является внесение биопрепаратов – антагонистов возбудителей корневых гнилей в зону корней. Это  позволяет создать в почве условия, препятствующие активности возбудителей корневых гнилей, защитить их заражения и от распространения по стволам и веткам весь вегетационный период и  в период перехода из летнего сезона в зимний. Болезни деревьев в лесах и в природных заповедниках и парках развиваются длительный период. Первой стадией обычно является заболевание и гибель отдельных ветвей. В лесах процесс болезни завершается гибелью дерева. Эффективность действующих рекомендованных методов лечения и восстановления деревьев в лесах и парках в современных условиях снижается. В городских парках больные деревья с утратившей декоративностью обычно удаляют. Для сохранения исторических деревьев требуются новые методы и подходы.

Нами предлагается схема  защиты и сохранения деревьев парка, направленная на создание защитного микробного фона в прикорневой почве и в кроне   от заражения и активной агрессивности возбудителей веток и листьев. Основным средством метода предлагается  использовать комплекс из биологических препаратов и удобрений. 

К настоящему времени накоплен опыт их успешного применения в парках Санкт-Петербурга в сотрудничестве со  специалистами  парка Смольного, Летнего сада  и ООО «ПиК» при «древесной реставрации» аллеи серебристых ив в Баболовском парке Царского Села. 

Методы и средства

Биопрепараты (ООО АгроБиоТехнология)

Витаплан. Действующее вещество – бактерии Bacillus subtilis смесь штаммов ВКМ В-2604D и ВКМ В-2605D.

При внесении в почву или опрыскивании по листьям подавляет развитие возбудителей грибных и бактериальных заболеваний и защищает растения от заражения.

Трихоцин. Действующее вещество – гриб Trichoderma harziannum ВИЗР-18. При внесении в почву активно подавляет сохраняющихся там возбудителей заболеваний растений. Стимулирует процесс роста и развития корневой системы и надземной части  растений. 

Примечание:

Биопрепарат Витаплан, СП совместим в баковых смесях с удобрениями,  инсектицидами и фунгицидами.

Биопрепарат Трихоцин, СП совместим в баковых смесях с удобрениями и инсектицидами, но не совместим с фунгицидами.

Удобрение

Минеральное удобрение. (Водорастваоримые кристаллы) «Акварин 5» (ОАО «Буйский химический завод») 

Органо-минеральное удобренние ОМУ (универсал сухие гранулы) (ОАО «Буйский химический завод») 

Изабион. Жидкое органо-минеральное удобрение (Syngenta Crop Protection (Швейцария) 

Способы применения препаратов:

1.Внесение под корень (через шурфы приствольного круга старовозрастных деревьев или пролив по разрыхленной почве приствольного круга деревьев молодых посадок и кустарников)

• Весной  в начале лета комплекс удобрений и биопрепаратов: ОМУ (50 г/дерево), азофоска + Витаплан, СП (4 г/дерево);
• В конце лета – осенью: магнезия + Трихоцин, СП (4 г/дерево).

2.Внекорневая обработка методом опрыскивания по кроне рабочим раствором комплекса минеральных удобрений, стимуляторов роста и биопрепаратов: Изабион (1 мл/л) или Акварин-5 (0,2 % р-р), (при необходимости циркон) + Витаплан, СП (1 г/л).

Заключение

Мероприятия с использованием комплекса из биологических препаратов в сочетании с органическими и минеральными удобрениями  способствует:

1. Активному восстановлению кроны после интенсивной обрезки;

2. Подавлению  развития грибных патогенных процессов в корнях, стволах и ветках. 

В.О. Рудаков

к.б.н., старший научный сотрудник ФГБНУ Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии (Московская область) 

Д.О. Морозов

генеральный директор ООО «АгроБиоТехнология» (Москва)

 

Список цитируемой литературы

1.     Дьяков Ю. Грибы и растения / Ю. Дьяков. – М.: Угол, 2006. – 120 с.;

2.     Жуков А. М., Гниненко Ю. И., Жуков П. Д. Опасные малоизученные болезни хвойных пород в лесах России : изд. 2-е, испр. и доп. / А. М. Жуков, Ю. И. Гниненко, П. Д. Жуков. – Пушкино : ВНИИЛМ, 2013. – 128 с.;

3.     Тобиас А.В., Федорова С.М. Микромицеты деревьев и кустарников Павловского парка. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3: Биология. 2011 (4). –с. 46-51;

4.     Чураков Б.П., Чураков Д.Б. Лесная фитопатология / Изд.: СПб.: Лань. 2012 - 2-е изд. 448 с.;

5.     Стороженко, В. Г.   Структура и пораженность дереворазрушающими грибами разновозрастных ельников северной тайги / Стороженко В.Г. // Лесоведение. - 1998. - N1. - С. 42-49;

6.     Левитин М.М. Изменение климата и прогноз развития болезней растений / Микология и фитопатология. Т. 46. 1. 2012. – с.14-19;

7.     Попова Е.Н., Попов И.О. Климатические факторы, определяющие границы ареалов вредителей и возбудителей болезней сельскохозяйственных растений, и расчетные методы оценки изменения ареалов при изменении климата / Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистием. Том: 25 Год: 2013.- с. 175-204.

Статья была опубликована в сборнике Жизнь дворцовых садов и парков. Проблемы сохранения исторических насаждений и безопасность посетителей: материалы Круглого стола  10-11 апреля2019 года / Государственный Эрмитаж. СПб. : Изд-во Гос. Эрмитажа, 2022. — с. 206-211.