CC BY
134
Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности
2. Vihrov V.E., Lobasenok A.K. Tehnicheskie svoystva drevesiny v svyazi s tipami lesa [Technical properties of wood due to forest types]. Minsk, Publishing house of the Ministry of higher, secondary special and professional education of the Belarusian SSR, 1963. 72 p.
3. Volynskiy VN. Vzaimosvyaz’i izmenchivost’pokazateleyfiziko-mehanicheskih svoystv drevesiny. 2-e izd. [The relationship and variability of physical and mechanical properties of wood]. Arhangel’sk, Arkhangelsk state technical University, 2006, 196 p.
4. Poluboyarinov O. I. Plotnost’drevesiny [The density of wood]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ (Forest industry), 1976. 160 p.
5. Solncev A.A. Vliyanie usloviy proizrastaniya na fiziko-mehanicheskie svoystva drevesiny sosny Sibiri [Influence of growth conditions on physical-mechanical properties of wood of a pine Siberia]. Proceedings of the Institute of forest of the AS USSR, 1949. pp. 132-140.
6. Vihrov V.E. Stroenie i fiziko-mehanicheskie svoystva ranney i pozdney drevesiny sibirskoy listvennicy [Structure and physico-mechanical properties of early and late wood of the Siberian larch]. Proceedings of the Institute of forest of the AS USSR. V 4. Moscow, 1949. pp. 174-194.
7. Sanaev V.G. Fiziko-mehanicheskie svoystva yelementov makrostruktury drevesiny. Stroenie, svoystva i kachestvo drevesiny [Physical-mechanical properties of the elements of the macro-structure of wood. Structure, properties and quality of timber]. Moskva-Mytishhi, 1990. pp. 171-176.
8. Moskaleva V.E. Stroenie kletochnoy obolochki drevesiny [The structure of the cell wall of wood]. Proceedings of the Institute of Forest and wood of the Siberian branch of the Russian Academy of Sciences of the USSR, 1962, v. 51.
9. Brashaw, Brian K.; Vatalaro, Robert Y; Wacker, Yames P.; Ross, Robert Y 2005. Condition Assessment of Timber Bridges: 1. Evaluation of a Micro-Drilling Resistance Tool. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-159. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 8 p.
10. Ceraldi C, Mormone V, Ermolli ER: Resistographic inspection of ancient timber structures for the evaluation of mechanical characteristics. Materials and Structures, 2001, 34(1): 59-64
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ И ЖИЗНЕСТОЙКОСТИ ГОРОДСКИХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ
О.В. ЧЕРНЫШЕНКО, проф. каф. ботаники и физиологии растений МГУЛ, д-р биол. наук, Д.Е. РУМЯНЦЕВ, доц. каф. ботаники и физиологии растений, МГУЛ, д-р биол. наук,
ЕВ. САРАПКИНА, асп. каф. ботаники и физиологии растений МГУЛ
[email protected] ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» 141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул. 1-я Институтская, д. 1, МГУЛ
Рассмотрена актуальность разработки методов повышения устойчивости и жизнестойкости древесных растений в урбанизированной среде. Представлены различные методы повышения устойчивости. Подробно рассмотрены технологии микроинъекций. Представлены научно-практические исследования в дендрарии МГУЛ. Рассмотрены возможные области применения изучаемой технологии. Как свидетельствует анализ материалов сети Интернет, отечественный рынок услуг по уходу за лесными деревьями насыщен предложениями по борьбе с короедом типографом методом инъекций в ствол дерева. В том числе для этих целей используются и технологии Mauget. Хочется подчеркнуть, что подобный «крен» обусловлен структурой спроса на отечественном (прежде всего подмосковном) рынке услуг по уходу за деревьями. Однако из этого не следует, что данное направление является наиболее эффективным способом использования технологий Mauget. Однако в тех случаях, когда речь идет о вероятной скорой неотвратимой гибели дерева, либо в качестве альтернативы, применения некоторой технологии, рамки, эффективности которой за недостатком опыта еще невозможно очертить строго, то каждый вправе выбрать тот или иной вариант действий самостоятельно. Безусловно, апробация технологий лечения с применением микроинъекций еще идет. Нельзя считать этот способ универсально наилучшим методом, одинаково хорошо подходящим для лечения всех видов заболеваний древесных растений. Его применение имеет под собой теоретические основания, но данные о практической эффективности метода (также как и о его неэффективности при конкретно заданных условиях) могут быть накоплены только опытным путем. Сейчас перед практиками, работающими в сфере ухода за зелеными насаждениями, действительно открылись широкие возможности для разработки систем терапевтического лечения древесных растений.
Ключевые слова: урбанизированная среда, древесные растения, устойчивость, жизнестойкость, методы, технологии, инъекции, микроинъекции, флоэма, ксилема
Неблагоприятные условия городской среды заметно изменяют состояние древесных растений и отражаются не только на их внешнем облике, долголетии, сопротивляемости экстремальным факторам, но и подверженности заболеваниям и насекомым-
вредителям [1-4]. Старые деревья, являясь памятниками природы, еще встречаются в городе и насаждениях Москвы, но требуют специального дополнительного ухода. Актуальной является разработка методов повышения устойчивости и жизнестойкости древесных
202
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014
Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности
растений в городе. Методы повышения устойчивости можно условно разделить на агротехнические (внесение удобрений, известкование), биологические (выбор устойчивых видов и создание сложных фитоценозов), физиолого-биохимические (внекорневое воздействие на растения с помощью микроинъекций удобрений, физиологически активных соединений) и селекционные (отбор и селекция растений).
В поисках современных методов защиты растений мы обратили внимание на технологии микроинъекций, которые привлекают многих специалистов по уходу за древесными растениями в урбанизированной среде. При этом нет достоверных данных в научной литературе по использованию таких методов.
Теоретически инъекции обеспечивают возможность для проникновения рабочих растворов в ксилему и распространение их по стволу дерева, передачу раствора в листья и затем оттуда распространение его по флоэме вместе с нисходящим током. Ксилемный сок - основной источник минеральных веществ, однако растущие листья могут получать минеральные вещества как через ксилему, так и через флоэму [5, 6]. Растущее дерево можно рассматривать как интегральную систему потребителей питательных веществ, которые конкурируют между собой за передвижение углеводов и азотсодержащих веществ. Одновременно происходит обмен молекулами воды между движущим потоком и всеми клетками. Линейная скорость восходящего тока колеблется 1-6 м/ч у хвойных и рассеянно-сосудистых древесных видов, до 25-60 м/ч у кольцесосудистых. Скорость передвижения воды по дереву в течение суток меняется соответственно интенсивности транспирации. В дереве вода передвигается в стволе быстрее, а в молодых ветвях медленнее. У большинства деревьев водный ток движется по спирали. Передвижение воды в радиальном направлении осуществляется медленнее через поры на стенках сосудов и трахеид. Наиболее активны в проведении воды последние годичные слои. Путь подъема сока очень важен в связи с инъекциями микроудобрений,
химических препаратов для защиты от насекомых и грибов.
Для первых экспериментов мы выбрали технологию компании Mauget, микроинъекции которой преодолевают фактор закупорки воздухом проводящих элементов ксилемы и прерывания водного тока (рис. 1). По-видимому, именно фактор закупорки воздухом делает невозможным использование для инъекций кустарно изготовленного оборудования, например комплектов «дрель-капельница».
В дендрарии университета в начале вегетации мы выбрали древесные растения разного возраста, больные и зараженные насекомыми. Это сосна сибирская кедровая, конский каштан обыкновенный, липа мелколистная, ясень обыкновенный, вяз гладкий. Мы использовали инсектициды, фунгициды, микроудобрения, а также микроинъекции комбинированных продуктов, позволяющих при одном введении воздействовать на насекомых (переносчиков или непереносчиков) и грибы, способных со временем негативно повлиять на дерево. При выполнении научно-практических исследований мы попытались ограничить число факторов воздействия на растения, выделили контрольную группу древесных растений, обладающих тем же уровнем развития симптомов заболевания, но не подвергавшимся микроиньекциям (рис.2).
Технологии Mauget имеют ряд ограничений, обусловленных особенностями физиологии древесных растений и экологии возбудителей заболеваний и, в соответствии с этим, ряд ступеней эффективности применения.
Наибольшую эффективность от применения данных технологий следует ожидать при борьбе со стволовыми гнилями лиственных древесных пород. Это кластер заболеваний является одним из наиболее важных и опасных не только для здоровья деревьев, но и, если говорить об аварийных деревьях, для жизни и здоровья людей, сохранности их имущества. Важно, что технологии борьбы с гнилями путем инъекций - это фактически безальтернативный способ. Хирургическим путем удалить зараженную древесину очень сложно.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014
203
Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности
Инъекции в ствол хвойных деревьев сталкиваются с проблемой выделения смолы (живицы) в местах разрыва расположенных в древесине смоляных ходов. Однако интенсивность процесса выделения живицы может быть разной. Вспомним, что отечественным специалистам лесопатологам хорошо известен так называемый «живичный индикатор П.А. Положенцева» [7]. По интенсивности смоловыделения он оценивает состояние древесных растений: чем ниже интенсивность смоловыделения - тем ниже устойчивость. Другими словами, для деревьев, в наибольшей степени нуждающихся в терапевтических методах лечения путем инъекций, ограничения, связанные с выделением живицы, создают наименьшие препятствия процессу инъекции.
Как свидетельствует анализ материалов сети Интернет, отечественный рынок услуг по уходу за лесными деревьями насыщен предложениями по борьбе с короедом типографом методом инъекций в ствол дерева. В том числе для этих целей используются и технологии Mauget. Хочется подчеркнуть, что подобный «крен» обусловлен структурой спроса на отечественном (прежде всего подмосковном) рынке услуг по уходу за деревьями.
Однако из этого не следует, что данное направление является наиболее эффективным способом использования технологий Mauget. Однако в тех случаях, когда речь идет о вероятной скорой неотвратимой гибели дерева, либо в качестве альтернативы, применения некоторой технологии, рамки, эффективности которой за недостатком опыта еще невозможно очертить строго, то каждый вправе выбрать тот или иной вариант действий самостоятельно.
При этом важно избежать методологических ошибок в критике технологии. Рассмотрим этот вопрос подробнее. Борьба с вредителями, обитающими во флоэме дерева (и в частности с короедом), сталкивается с проблемой длинного пути транспорта препарата. Горизонтальный перенос жидкости между флоэмой и ксилемой, по-видимому, невелик. Затрудняет этот процесс и разделенность
флоэмы и ксилемы слоем клеток камбия. Поэтому, чтобы попасть из ксилемы во флоэму, препарату необходимо проделать сложный и извилистый путь: сначала попасть в листья, и лишь затем нисходящим током распространяться во флоэме ствола. Вредители группы короедов обитают как раз во флоэме. Здесь в богатой сахарами ткани личинки этих жуков находят для себя калорийное питание.
Рис. 1. Метод микроинъекций в ствол дерева Fig. 1. By microinyection into the trunk of a tree
Рис. 2. Профилактика голландской болезни ильмовых Fig. 2. Prevention of Dutch elm disease
204
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014
Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности
Вопрос борьбы с короедами для подмосковного рынка ухода за деревьями является «ключевым». Ряд специалистов скептически относятся к технологиям мик-роиньекций как, по их мнению, зарекомендовавшим неэффективность. Однако, как показывают наши личные наблюдения, борьба с типографом методом микроиньекций, как правило, чаще всего ведется вопреки рекомендуемой Mauget технологии. Данная технология предлагает комплексную систему лесозащитных мероприятий, включающую также обработку коры дерева по всему стволу. Для некоторых стволовых вредителей, например представителей рода дендроктон, фирма объясняет, что микроиньекциями предотвратить заражение невозможно, они лишь могут помочь уничтожить существующие личинки. Это может быть эффективно при том условии, что дальнейшее заражение будет предотвращено за счет опрыскивания коры инсектицидами.
Обсуждая эффективность борьбы с короедом типографом, необходимо обратить внимание специалистов, что механизм развития патологического процесса в стволе дерева ели также не до конца ясен. Есть данные, что большую роль в этом процессе играют грибы - возбудители синевы древесины, переносчиком которых является короед типограф. Возможно, что более эффективной будет как раз технология, сочетающая профилактические инъекции фунгицидов и инсектицидов.
Безусловно, апробация технологий лечения с применением микроинъекций еще идет. Нельзя считать этот способ универсально наилучшим методом, одинаково хорошо подходящим для лечения всех видов заболеваний древесных растений. Его применение имеет под собой теоретические основания, но данные о практической эффективности метода (также как и о его неэффективности при конкретно заданных условиях) могут быть накоплены только опытным путем.
Один из старейших отечественных фитопатологов, профессор Иван Иосифович Журавлев в монографии «Защита зеленых насаждений от болезней», изданной в 1966
г. [10], классифицировал методы лечения деревьев на хирургию и терапию. Методы хирургии (лечение ран и дупел, обрезка ветвей и раковых язв, крепление стволов и крон) были им подробно описаны, и в настоящее время они стали нормой в практике ухода за деревьями. Методы терапии, связанные, в том числе, и с введением в дерево лечебных препаратов, по его словам, «только начинают разрабатываться, поэтому можно привести только отдельные рекомендации, хотя перспективы очень широкие». Сейчас перед практиками, работающими в сфере ухода за зелеными насаждениями, действительно открылись широкие возможности для разработки систем терапевтического лечения древесных растений.
Библиографический список
1. Чернышенко, О.В. Деревья в городе / О.В. Чернышенко // Лесохозяйственная информация, 1999.
- Вып. 7-8. - С. 15-21.
2. Румянцев, Д.Е. История и методология лесоводс-твенной дендрохронологии / Д.Е. Румянцев.- М., 2010. - 109 с.
3. Вахнина, И.Л. Радиальный прирост сосны обыкновенной в зеленой зоне г. Читы во второй половине прошлого столетия / И.Л. Вахнина // География и природные ресурсы, № 1, 2011 - С. 180-182.
4. Сарапкина, Е.В. Актуальность совершенствования методов дендрохронологической диагностики состояния древесных растений в городской среде / Е.В. Сарапкина // Актуальные направления научных исследований 21 века: теория и практика, 2014. - С. 185-191
5. Веретенников, А.В. Физиология растений / А.В. Веретенников. - М.: Академический Фронт, 2006.
- 480 с.
6. Крамер, П.К. Физиология древесных растений / П.К. Крамер, Т.Т. Козловский. - М.: Лесная пром-сть, 1983. - 462 с.
7. Воронцов, А.И. Патология леса / А.И. Воронцов.
- М.: Лесная пром-сть, 1978. - 270 с.
8. Mauget micro-inyection reference manual for the identification of insects, disease and nutritional deficiencies in trees. Mauget company, 2007-207 p.
9. Справочное руководство по определению насеко-мых-вредителей, болезней и недостаточности питательных веществ у деревьев для специалистов использующих методы микроинъекций. - Лос-Анджелес: Mauget, 2014
10. Журавлев, И.И. Защита зеленых насаждений от болезней / И.И. Журавлев. - М.: Лесная пром-сть, 1966. - 232 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014
205
Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности
METHODS OF INCREASING THE STABILITY AND VIABILITY OF URBAN TREES
Chernyshenko O.V., Prof., Department of Botany and Plant Physiology MSFU, Ph.D.; Rumyantsev D.E., Assoc. Department of Botany and Plant Physiology MSFU, Ph.D.; Sarapkina E.V., 5th year student FLH MSFU
Moscow State Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia
Development of the methods for improving stability and resilience of woody plants in the urban environment is examined. Various methods to improve sustainability are presented. Microinyection techniques are examined in detail. Data of scientific and practical research in the arboretum of MSFU are presented. Possible field of application of the technology under investigation is considered in the paper. As evidenced by the analysis of materials on the Internet, the domestic market of services for the care offorest trees full ofproposals to combat bark beetle by inyection into the tree trunk. In particular, for these purposes, and technology Mauget. Such a "roll" due to the structure of demand in the domestic (mostly suburban) market for tree care. However, this does not imply that this direction is the most effective way to use technology Mauget. However, in cases when we are talking about is more likely imminent death of a tree, or as an alternative, the use of certain technologies, the framework of which the effectiveness of the lack of experience is not yet possible to delineate strictly, then everyone has the right to choose a particular course of action on their own. Of course, testing of treatment technologies using microinyection is still going. You can not read this method is universally the best method is equally well suited for the treatment of all kinds of diseases of woody plants. Its use is under a theoretical foundation, but the data on the practical effectiveness of the method (as well as about its ineffectiveness when specifically prescribed conditions) can be accumulated only by experience. Now to practitioners working in the field of care for green spaces, really opened up opportunities for the design of therapeutic treatment of woody plants.
Key words: urban environment, woody plants, sustainability, resilience, methods, techniques, inyections, microiny-ection, phloem, xylem
References
1. Chernyshenko O.V. Derev’ya v gorode [Trees in the urban]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya. Vyp. 7-8., 1999. pp. 15-21
2. Rumyantsev, D.E. Istoriya i metodologiya lesovodstvennoy dendrokhronologii [History and Methodology of silvicultural dendrochronology]. Moscow, 2010. 109 p.
3. Vakhnina I.L. Radial’nyy prirost sosny obyknovennoy v zelenoy zone g. Chity vo vtoroy polovine proshlogo stoletiya [Radial growth of Scots pine in the green city of Chita in the second half of the last century]. Geografiya i prirodnye resursy, № 1, 2011.
pp. 180-182.
4. Sarapkina E.V Aktual’nost’sovershenstvovaniya metodov dendrokhronologicheskoy diagnostikisostoyaniya drevesnykh rasteniy v gorodskoy srede [The urgency of improving the methods of dendrochronological diagnosis of the condition of woody plants in the urban environment]. Aktual’nye napravleniya nauchnykh issledovaniy 21 veka: teoriya i praktika. VGLTA, 2014. pp. 185191
5. Veretennikov A.V. Fiziologiya rasteniy [Plant Physiology]. Moscow, Akademicheskiy Front, 2006. 480 p.
6. Kramer P.K., Kozlovskiy T.T. Fiziologiya drevesnykh rasteniy [Physiology of woody plants]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’, 1983. 462 p.
7. Vorontsov A.I. Patologiya lesa [Forest pathology]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’, 1978. 270 p.
8. Mauget micro-inyection reference manual for the identification of insects, disease and nutritional deficiencies in trees.Mauget company, 2007-207 p.
9. Spravochnoe rukovodstvopo opredeleniyu nasekomykh-vrediteley, bolezney i nedostatochnostipitatel’nykh veshchestv u derev’ev dlya spetsialistov ispol’zuyushchikh metody mikroin"ektsiy [Reference Manual definition of insect pests, diseases and nutrient deficiencies in trees for professionals using microinyection methods]. Los-Andzheles, Mauget, 2014
10. Zhuravlev 1.1. Zashchita zelenykh nasazhdeniy ot bolezney [Protection of green spaces from disease]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’, 1966. 232 p.
206
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014
