CC BY
96
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 632.9 +632.4
ОСОБЕННОСТИ ПАТОЛОГИЙ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД В ЛЕСОРАЗВЕДЕНИИ НИЖНЕГО И СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Е.А. Крюкова1, доктор сельскохозяйственных наук С.В. Колмукиди1, кандидат сельскохозяйственных наук Т.В. Кузнецова2, кандидат сельскохозяйственных наук И.В. Скуратов1, аспирант
1 Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации
2Волгоградский государственный социально-педагогический университет
Изложены материалы, посвященные изучению особенностей патологий, распространенных в защитных лесных насаждениях и посадках урбоэкосистем. Установлены основные факторы ухудшения патологического состояния древесных пород. Определены наиболее распространенные и вредоносные патологии основных лесообразующих пород Нижнего и Среднего Поволжья. Установлена сравнительная толерантность систематического состава основных лесообразующих пород к болезням.
Ключевые слова: биоразнообразие, инфекционное усыхание, защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов, патологическая устойчивость, бактерии, грибы.
Основными древесными породами на крайнем юго-востоке европейской части России является дуб черешчатый, ильмовые, тополь, клен, засухоустойчивость и соле-выносливость которых делают их незаменимыми в защитном лесоразведении: в полезащитных лесных полосах, противоэрозионных насаждениях, в озеленении населенных пунктов. В последнее время в различных регионах страны и за рубежом наблюдается усыхание этих ценных пород на больших площадях, в связи с чем, особую актуальность приобретает их защита и сохранение.
Давно назрела необходимость более детального изучения видового состава, биоэкологи возбудителей болезней, разработки научно обоснованных рекомендаций по борьбе с заболеваниями. Особая роль должна отводиться селекционной оценке насаждений основных лесообразующих пород с целью отбора форм, отличающихся устойчивостью к болезням. Разработка принципов оптимизации природопользования ведет к повышению продуктивности природных и искусственных экосистем.
Целью работы явилась разработка научных основ защиты главных пород от опасных инфекционных заболеваний: сосудистых микозов, некрозно-раковых, мучни-сторосяных и др. , направленных на повышение устойчивости и долговечности защитных лесных насаждений и озеленения урбоэкосистем в острозасушливых условиях степи и полупустыни.
В задачи исследований входило изучение закономерностей и взаимосвязей в системе патоген - растение - хозяин - среда; выявление распространения, динамики развития и вредоносности болезней основных древесных лесообразующих пород в различных агроэкологических условиях хозяйствования; установление факторов, определяющих распространение инфекций; выделение наиболее агрессивных штаммов для отбора устойчивых к болезням видов и форм; проведение оценки на устойчивость видов, форм и климатипов ильмовых и дуба, тополя и клена к болезням.
Объектами исследований являлись ЗЛН и озеленительные посадки урбоэкоси-стем, состоящие из ильмовых, дуба, тополя, клена и сопутствующих пород, в районах с разной экологической напряженностью.
Для определения патологического состояния древесных пород проводились рекогносцировочные и детальные обследования патологического состояния в различных экологических условиях Самарской и Волгоградской областей. В ходе детальных обследований проводился учет распространения и развития болезней инфекционных (грибного, бактериального происхождения) и непаразитарных, определяющих патологический комплекс города. Распространение и развитие болезней определяли и рассчитывали по общепринятым в фитопатологии методикам и формулам [7]. При работе также использованы методики Е. П. Кузьмичева [2]; Э. С. Соколовой, И. Г. Семенковой [6]; Е.Г. Мозолевской [5].
Важную роль в ослаблении древостоев играют экологический стресс (техногенное загрязнение, автомобильная загазованность, запыленность воздуха, нарушение микроклимата) и комплекс факторов патологического состояния, однородный ассортимент, насекомые переносчики инфекции, нарушение технологии выращивания и уходов, интенсивные рубки ухода.
В процессе исследований патологического состояния основных лесообразую-щих пород поволжских регионов в условиях высокого экологического напряжения выявлен патологический комплекс, представленный сосудистыми болезнями: голландской болезнью (Ophiostoma ulmi (Dulsman) Nannf); O. novo-ulmi Brasier - агрессивный штамм, описанный как новый вид - Brasier, 1991), вилтом клена (Vaticillum dahliae Kleb.), сосудистым микозом дуба (Ceratocystis kubanicum Scz.-Par., C.roboris Georg. et Y.Teod.); бактериальной водянкой (возбудители бактерии рода Erwinia и Pseudomonas), нектриевым (возбудитель: конидиальная Tubercularia vulgaris Tode x Fr. и сумчатая Nectria cinnabarina (Tode) Fr. стадии), цитоспоровым (Cytospora chrysosperma) и вил-леминиевым (Vuilleminia comedens Maize.) некрозами, раком ветвей (возбудитель: сумчатый гриб Nectria galligena Bres.), гнилевыми болезнями и болезнями листьев (мучнистая роса, пятнистости и др.), а также болезнями непаразитарного характера, обусловленными влиянием антропогенных факторов, почвенных и метеорологических условий.
В защитных лесных насаждениях и посадках урбоэкосистем преобладают монокультуры вяза и в меньшем количестве более устойчивые к болезням смешанные посадки с акацией, тополем, кленом.
Мониторинговые исследования свидетельствуют, что в зеленых насаждениях г. Волгограда преобладают ослабленные различными факторами посадки. Доля их находится в пределах от 7,5 % до 65,4 %. По мере увеличения экологической нагрузки количество больных деревьев увеличивается в 8,7 раза относительно зон, находящихся вне загрязнения.
Городские озеленительные посадки вяза представляют в большинстве своем насаждения предельного возраста, перезрелые (25-40 и более лет) в большей степени подвержены болезням: графиозу (голландской болезни), некрозу и бактериальной водянке - до 65 %. Насаждения среднего возраста (15-25 лет) более адаптированные, по-раженность болезнями варьирует от 25 % до 30 %. Молодые деревья (10-15 лет) более устойчивы и в наименьшей степени подвержены графиозу (1,0 %), некрозу (1,0 %), бактериозу (5,0 %), пятнистостям (10 %)
Голландская болезнь представляет собой проблему мирового масштаба. Распространена и получила развитие вплоть до эпифитотий в ряде стран Европы (Голландия, Франция, Италия, Германия, Дания, Польша и др.), стран Азии и США. В России ареалы болезни сопряжены с регионами произрастания ильмовых пород. Степень пораже-
2
ния и вредоносность болезни обусловлены видовым составом, восприимчивостью к болезни и агрессивностью возбудителя.
Актуальность исследования состоит в том, что нами впервые охарактеризована гетерогенность ильмовых в искусственных посадках.
Анализ показал, что в популяции ильмовых преобладает гибрид вяз х берест (65,3 %) и вяз приземистый (21,2 %), в меньшей степени гибрид берест х вяз (7,5 %) и берест (4,7 %). Подобная гетерогенность предполагает различную степень устойчивости ильмовых к различным болезнями. Выявленная новая форма вяза «жестколистная» отличается повышенной устойчивостью, составляет небольшую долю (1,4 %), но, обладая ценными качествами, такими как устойчивость и особая декоративность, представляет перспективу для городского озеленения (таблица 1).
Таблица 1 - Суммарный балл и % устойчивости к болезням
Болезни и
Виды и формы графиоз бактериоз з о р и е и т с о т о К ммарный балл Л ч=> т % 8 ¡f 1 * F СО л
н н т я п у С о то сб
Вяз приземистый + + - - 2 97
Гибрид вяз х берест + + + + 4 88
Гибрид берест х вяз ++ ++ + + 6 48
Берест +++ ++ + + 7 36
Примечание: «+++» - сильна степень поражения, «++» - средняя степень поражения, «+» - слабая степень поражения, «-» - не поражаются
Как показывают исследования, подтвержденные результатами искусственного инфицирования, на первое место по устойчивости к патогенам, выступают вяз приземистый и гибрид вяз приземистый х берест. Гибридная форма преобладает в озеленении города, она отличается повышенной устойчивостью к патологическим факторам, поэтому ее можно рекомендовать для широкого использования в лесоразведении.
Выявлено, что в защитных лесных насаждениях и урбоэкосистемах, обследованных нами, из всего многообразия рода Дуб, преобладает дуб черешчатый и его формы (88,5 %). Редко в зеленых насаждениях встречается дуб красный (Q. rubra L.) - 4,6 %, гибрид дуб черешчатый х дуб красный (Q. robur x Q. rubra ) - 2,8 %, гибрид дуб красный х дуб черешчатый (Q. rubra x Q. robur) - 2,2 % и другие виды рода Дуб - 1,9 %.
Из всего многообразия болезней дуба, характерных для Нижнего Поволжья, по вредоносности лидируют трахеомикозы (пораженность - 0,2-38,0 %), некрозно-раковые заболевания (6,0-27,1 %) и мучнисторосяные (11,2-65,3 %), в меньшей степени - бактериозы и гнилевые патологии (0,1-12,3 %). Для зеленых насаждений урбоэкосистем, кроме того, характерен комплекс непаразитарных заболеваний, обусловленных негативным влиянием окружающей среды (деформации, пятнистости, ожоги и др.).
Нами была проведена интегральная оценка устойчивости видов, гибридов, форм дуба к абиотическим и биотическим условиям биотопов, в результате чего определена степень устойчивости морфобиологического разнообразия рода Quercus.
По данным Г.Я. Маттиса, С.Н. Крючкова [4], И.В. Калининой [1] систематические группы рода Дуб отличаются по засухо- и солеустойчивости. Ранораспускающаяся форма дуба черешчатого определена нами как более устойчивая к патогенам, в сравнении с
позднораспускающейся. Пирамидальная форма дуба черешчатого и дуб красный отнесены нами к устойчивым в отношении комплекса патологий (таблица 2).
Таблица 2 - Интегральная оценка устойчивости рода Дуб (по данным Г. Я. Маттиса, С.Н. Крючкова [4] , И.В. Калининой [1] и И.В. Скуратова)
Вид, гибрид, форма Степень устойчивости к болезням, балл Солеустойчивость, балл Засухоустойчивость, балл Устойчивость к прочим экологическим факторам, балл Комплексная устойчивость, %
Дуб черешчатый: форма ранораспускающаяся 3 3* 3* 3** 73,0
форма позднораспускающаяся 2 2* 2* 3** 70,0
форма пирамидальная 4 4* 4* 4* 85,0
Дуб 4 3* 3* 3* 91,0
Гибриды: - дуб красный х дуб черешчатый 4 3** 4** 4** 97,0
- дуб черешчатый х дуб красный 4 3** 4** 4** 96,0
. Шкала баллов по степени устойчивости: 1 - высоковосприимчивое; 2 - восприимчивое; 3 -восприимчивое; в слабой степени; 4 - устойчивое; 5 - высокоустойчивое
Широко применяется в защитном лесоразведении тополь: на орошаемых землях в полезащитных лесных полосах, в защитных лесных насаждениях вдоль железных дорог, автострад, по берегам водоемов, каналов, на склонах и днищах оврагов, где он, обладая сильным ростом, быстро создает защитный эффект [4]. Однако все виды и формы тополей поражаются многими грибами, вызывающими болезни семян, листьев, луба, древесины стволов и корней, приводящим к частичному или полному усыханию дерева. Такие насаждения не могут выполнять оздоровительные, мелиоративные и другие функции.
В популяции тополя выявлено морфологическое и биологическое разнообразие. Наиболее распространены тополь белый (Populus alba), тополь черный (P. nigra), тополь бальзамический (P. balsamifera) и его формы: зеленокорая и серокорая, а также пирамидальная форма тополя черного. Эта форма самая распространенная и по декоративности выступает на первое место.
Из обнаруженных заболеваний наиболее вредоносны и приводящие к частичной или полной гибели деревьев: цитоспороз (Cytospora chrysosperma) был зарегистрирован на всех объектах (Тимашево - 21, 8 %, Новониколаевский р-н - 17,5 %, Михайловский р-н -12,5 %; Кумылженский р-н - 16,4 %); черный рак (Hypoxylon pruinatum) зафиксировали в Тимашево (6,4 %) и Михайловском р-не Волгоградской области (9,4 %); мокрый язвенно-сосудистый рак вызывается бактерией Psedomonas cerasi Griffin., поражение варьировалось в пределах 3,4-14,5 %; мучнистая роса (Uncinula adunca) (12,4-18,3 %) и грибные пятнистости (Septoriapopuli, Marssoninapopuli и др.) поражали разные виды тополей до 20 %.
В результате исследований выявлено биологическое разнообразие доминиру-
4
ющих видов тополей и их сравнительная степень поражения основными болезнями (таблица 3).
Таблица 3 - Сравнительная степень поражения видов и форм тополей болезнями
Болезни
Виды и формы бактериальная водянка цитоспороз мокрый язвенно-сосудистый рак черный рак пятнистости Суммарный балл
Тополь белый + + - ++ + 5
Тополь черный +++ +++ + - ++ 9
Тополь пирамидальный ++ + + + + 5
Тополь дельтовидный ++ ++ ++ + +++ 10
Тополь бальзамический ++ ++ + - + 6
форма зеленокорая, ++ + - - + 5
Форма серокорая ++ ++ - - + 6
Примечание: «+++» - сильная степень поражения, «++» - средняя степень поражения, «+» -слабая степень поражения, «-» - не поражаются
К черному раку более устойчивы тополь бальзамический - P. balsamifera (Тима-шево) и тополь черный - P. nigra, к мокрому язвенно-сосудистому раку тополь белый -Populus alba. Менее всех цитоспорозом болеет тополь белый (Новониколаевский, Ку-мылженский, Михайловский районы) и формы тополя черного. Наиболее распространенная пирамидальная форма тополя (Populus nigra L. ssp. pyramidalis (Rozier) Celak.) относится к среднепоражаемой ко всякого рода патологиям.
В популяции клена (Acer) выявлено морфологическое и биологическое разнообразие, преобладают клен ясенелистный (A. negundo) и остролистный (Acer plat-anoides L.).
В насаждениях Среднего Поволжья отмечается поражение клена остролистного вилтом, вызывающим сосудистые патологии. Это самое опасное заболевание клена из всех нами отмеченных. Особенно подвержены заражению молодые клены (самосев), интенсивность развития болезни среди них достигает 18,5-21,6 % (Поволжская АГ-ЛОС) на клене татарском вилт не отмечен.
К числу опасных заболеваний в Нижнем Поволжье (возбудители грибы Ne-onectria ditissima и Nectria cinnabarina) относится рак, вызывающий отмирания ветвей клена (12-40 %), по нашим наблюдениям, в условиях значительного стресса (острозасушливый климат), они могут вызывать отмирание ветвей и образование раковых язв почти у всех видов клёнов (Волгоградская обл.).
Широко распространён на ветвях видов клёнов гриб, вызывающий массарие-вый некроз, отмеченный на ветвях клена татарского (Acer tataricum L.), остролистного (Acer platanoides L.). Сумчатый гриб Massaria inquinans (Tode) De Not. давно известен как сапрофит, в лесной зоне он встречается на усохших ветвях, а в засушливых условиях степей гриб приобрел свойства полупаразита, способного привести к гибели деревьев. Вызываемый этим грибом некроз и усыхание ветвей второго и третьего порядка составляют опасность для деревьев только в старых посадках (Ти-машево Самарской обл. и Новониколаевского р-на Волгоградской обл.), находящих-
ся в неблагоприятных условиях.
Наиболее вредоносными и повсеместно встречающимися грибными патогенами листьев клёнов являются мучнисторосяные грибы (в Среднем Поволжье - интенсивность развития - 15,0-38,6 %; в Нижнем Поволжье - 10,0-16,7 % и различного рода пятнистости (особенно чёрная пятнистость клена остролистного и татарского). В п. Тимашево Самарской обл. Rhytisma acerinum ежегодно повреждает клен остролистный (30,0-60 %), в текущем году она зафиксирована единично, в насаждениях Михайловского района пораженность листьев клена варьировалась в пределах 23,4-37,8 %.
На листьях и молодых побегах клена татарского (Acer tataricum) нами был отмечен возбудитель чёрной пятнистости - Taphrina polyspora. Это специализированный паразит клёна татарского встречается в местах его произрастания. Нами был отмечен в насаждениях Поволжской ATJIOC Самарская обл. (6,7 %) и Качалинском опытном поле (12,4-14,5 %).
Видам клена в старовозрастных посадках Тимашевского о.п. вредят цитоспороз и диплодиоз, вызывающие усыхание ветвей 2 и 3 порядка (26,4-30,5 %).
Из обследованных видов клена нами определен как наиболее устойчивый клен остролистный и татарский, наименее устойчивый - клен ясенелистный.
Таким образом, установлена сравнительная толерантность систематического состава к болезням:
- в популяции ильмовых наиболее устойчив вяз приземистый (типичный) и гибрид вяза приземистого х берест;
- в морфобиологическом разнообразии дуба повышенной патоустойчивостью отличается форма пирамидальная дуба черешчатого, дуб красный и его гибриды;
- из тополей средней степенью устойчивости обладает тополь белый и пирамидальная форма тополя черного;
- среди кленов - остролистный и татарский.
На искусственных питательных средах и во влажных камерах выявлены и идентифицированы возбудители болезней факультативные сапротрофы (46) и облигатные паразиты (27) различной степени агрессивности.
Установленную степень патологической устойчивости основных древесных пород необходимо учитывать при их оздоровлении и использовании в защитном лесоразведении Поволжских регионов.
Библиографический список
1. Калинина, И. В. Гибриды дуба в Нижнем Поволжье [Текст]/ И. В. Калинина// Бюллетень ВНИАЛМИ. - Волгоград, 1971. - Вып. 9 (62). - С. 8-9.
2. Кузьмичев, Е. П. Диагностика и методы учета очагов сосудистого микоза дуба [Текст]/ Е. П. Кузьмичев // Экспресс-информация ЦБНТИлесхоз. - 1983.- № 6.- С. 12-23.
3. Маттис Г. Я. Лесоразведение в засушливых условиях [Текст]/ Г.Я. Маттис, С.Н. Крючков. - Волгоград : ВНИАЛМИ, 2003. - 392 с.
4. Маттис Г. Я. Семеноводство древесных пород для степного лесоразведения [Текст]/ Г. Я. Маттис, С. Н. Крючков, Б. А. Мухаев. - М.: Агропромиздат, 1986. - 215 с.
5. Мозолевская, Е. Г. Методы лесопатологического обследования очагов стволовых вредителей и болезней леса [Текст] / Е. Г. Мозолевская, О. А. Катаев, Э. С. Соколова. - Москва: Лесная промышленность, 1984. - 152 с.
6. Семенкова, И. Г. Фитопатология [Текст]/ И.Г. Семенкова, Э.С. Соколова. - М: Издат. центр Академия, 2003. - С. 201-333.
7. Чумаков, А. К. Основные методы фитопатологических исследований [Текст]/ А.К. Чумаков, И.И. Минкевич, Ю.И. Власов и др. - Москва: Колос, 1974. - 250 с.
E-mail: [email protected]
