Научная статья на тему 'Патологии лесообразующих пород в условиях изменения климата'

Патологии лесообразующих пород в условиях изменения климата Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
168
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
изменение климата / термические повреждения / тепловой стресс / искусственные насаждения / адаптивный потенциал / влияние экологических факторов / закономерность / термические повреждения / устойчивость к болезням / насаждения различного целевого назначения / climate change / thermal damage / heat stress / artificial plantations / adaptive potential / the influence of environmental factors / regularity / thermal damage / resistance to diseases / plantations for various special purposes

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — С В. Колмукиди, Е А. Крюкова

На основе многолетних исследований дана патологическая оценка и представлены результаты отбора более устойчивых в лесоразведении древесных растений, доминирующих в Волгоградской области, морфологическое разнообразие видов, гибридов, форм и степень их устойчивости к возбудителям болезней. Выявлено, что высокие температуры вызвали преждевременное опадение листьев, отмирание побегов, а в сочетании с засухой – усыхание древесной растительности, особенно молодых деревьев. Жара и засуха в весенне-летний период являются важными факторами воздействия стресса на древесные растения, что отражается на их физиологическом состоянии и провоцирует массовые повреждения болезнетворными организмами побегов, листьев и кроны в целом. Сильно страдают от жары и засухи: вяз обыкновенный, берест, карагана. Средний уровень ожогов обнаружен у робинии ложноакациевой, аронии, черёмухи виргинской, рябины промежуточной. Термоустойчивы вяз приземистый, дуб красный и его гибриды, гледичия трехколючковая, из кустарников – аморфа кустарниковая, снежноягодник кистистый, спирея японская и кизильник блестящий. В насаждениях со средней и сильной степенью термического повреждения деревьев возрастает степень распространения и развития сосудистых патологий, некрозно-раковых и бактериальных заболеваний, но снижается инфицированность возбудителями мучнистой росы, ржавчины и пятнистостей листьев. В условиях урбоэкосистем термические повреждения в большей степени провоцируют развитие инфекционной патологии. Ослабление деревьев тяжелыми климатическими и почвенными условиями усиливается техногенной и рекреационной нагрузкой. Среди морфологического разнообразия древесных растений в условиях нарастающего климатического стресса оценены и отобраны виды и формы, отличающиеся толерантностью к негативным патологическим факторам, адаптивностью к сложившимся условиям, а, следовательно, перспективностью для целей лесоразведения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — С В. Колмукиди, Е А. Крюкова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PATHOLOGY OF FOREST-FORMING SPECIES IN CONDITIONS OF CLIMATE CHANGE

Based on many years of research, pathological evaluation is given and the results of the selection of woody plants more resistant to afforestation in the Volgograd region, the morphological diversity of species, hybrids, forms and the degree of their resistance to pathogens are presented. The was revealed that high temperatures caused premature fall of leaves, dying off of shoots, and in combination with drought caused the drying up of woody vegetation, especially young trees. Ardent heat and drought in the spring and summer are important factors in the impact of stress on woody plants, which affects their physiological state and provokes massive damage to shoots, leaves and crowns as a whole by pathogenic organisms. Strongly suffer from heat and drought Ulmus laevis, Ulmus campestris, Caragana arborescens. The average level of burns was found in the Robinia pseudoacacia, Photinia melanocarpa, Prunus virginiana and Sorbus intermedia. Resistant to high temperatures Ulmus putila, Quercus rubra, Q. robur L. and their hybrids, Q. robur fastigiata, Gleditsia triacanthos, from shrubs Amorpha fruticosa, Symphoricarpos albus, Spiraea japonica and Cotoneaster lucidus. Trees with an average and severe degree of thermal damage are more affected by vascular pathologies, necroticcancerous and bacterial diseases, but their infection with pathogens of powdery mildew, rust and leaf spots decreases. In the conditions of urban ecosystems, thermal damage largely provokes the development of infectious pathology. Anthropogenic and recreational loads enhance the weakening of trees by severe climatic and soil conditions. Among the morphological diversity of woody plants under conditions of increasing climatic stress, species and forms are distinguished and selected, differing in tolerance to negative pathological factors.

Текст научной работы на тему «Патологии лесообразующих пород в условиях изменения климата»

4. Kulik, A. K. Vodnyj rezhim i balans vlagi peschanyh zemel' Nizhnego Dona [Tekst] : disser... kand. s. -- h. nauk: 06.03.03 / A. K. Kulik. - Volgograd: VNIALMI, 2005. - 143 s.

5. Kulik, A. K. Osobennosti vodnogo rezhima na Pridonskih peschanyh massivah [Tekst] / A. K. Kulik, M. V. Vlasenko // Formirovanie i razvitie sel'skohozyajstvennoj nauki v XXI veke. - 2016. -S. 27-32.

6. Kulik, A. K. Vliyanie peschanyh massivov na opresnenie i povyshenie vodnosti rek Donskogo bassejna [Tekst] / A. K. Kulik // Vestnik Rossijskoj sel'skohozyajstvennoj nauki. - 2014. -№2. - S. 39-41.

7. Reznikov, A. A. Metody analiza prirodnyh vod [Tekst]/ A. A. Reznikov, E. P. Muli-kovskaya, I. Yu. Sokolov. - Izd. 3-e, dopolnennoe i pererabotannoe. - M., 1970. - 488 s.

8. Rukovodstvo po obespecheniyu kachestva pit'evoj vody [Tekst]. - 3-e izdanie. - Zheneva: Vsemirnaya organizaciya zdravoohraneniya, 2004. - T.1. - 63 s.

9. Stadnickij, G. V. Jekologiya [Tekst] / G. V. Stadnickij, A. I. Rodionov. - SPb., 1997. -

240 s.

10. Trebovaniya k kachestvu vody necentralizovannogo vodosnabzheniya. Sanitarnaya ohrana istochnikov. Sanitarnye pravila i normy. SanPiN 2.1.4.544-96 (utv. Postanovleniem Gos-komsan]pidnadzora RF ot 07.08.1996, №18) [Jelektronnyj resurs]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1400015 (data obrascheniya 15.08.2017).

E-mail: [email protected]

УДК 630*4 : 632.9

ПАТОЛОГИИ ЛЕСООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

PATHOLOGY OF FOREST-FORMING SPECIES IN CONDITIONS OF CLIMATE CHANGE

С.В. Колмукиди, кандидат сельскохозяйственных наук Е.А. Крюкова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

S.V. Kolmukidi, E.A. Kryukova

ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград

FSBSI «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation

of theRussian Academy of Sciences», Volgograd

На основе многолетних исследований дана патологическая оценка и представлены результаты отбора более устойчивых в лесоразведении древесных растений, доминирующих в Волгоградской области, морфологическое разнообразие видов, гибридов, форм и степень их устойчивости к возбудителям болезней. Выявлено, что высокие температуры вызвали преждевременное опадение листьев, отмирание побегов, а в сочетании с засухой - усыхание древесной растительности, особенно молодых деревьев. Жара и засуха в весенне-летний период являются важными факторами воздействия стресса на древесные растения, что отражается на их физиологическом состоянии и провоцирует массовые повреждения болезнетворными организмами побегов, листьев и кроны в целом. Сильно страдают от жары и засухи: вяз обыкновенный, берест, карага-на. Средний уровень ожогов обнаружен у робинии ложноакациевой, аронии, черёмухи виргинской, рябины промежуточной. Термоустойчивы вяз приземистый, дуб красный и его гибриды, гледичия трехколючковая, из кустарников - аморфа кустарниковая, снежноягодник кистистый, спирея японская и кизильник блестящий. В насаждениях со средней и сильной степенью термического повреждения деревьев возрастает степень распространения и развития сосудистых патологий, некрозно-раковых и бактериальных заболеваний, но снижается инфицированность возбудителями мучнистой росы, ржавчины и пятнистостей листьев. В условиях урбоэкосистем термические повреждения в большей степени провоцируют развитие инфекционной патологии. Ослабление деревьев тяжелыми климатическими и почвенными условиями усиливается техногенной и рекреационной нагрузкой. Среди морфологического разнообразия древесных растений в услови-

ях нарастающего климатического стресса оценены и отобраны виды и формы, отличающиеся толерантностью к негативным патологическим факторам, адаптивностью к сложившимся условиям, а, следовательно, перспективностью для целей лесоразведения.

Based on many years of research, pathological evaluation is given and the results of the selection of woody plants more resistant to afforestation in the Volgograd region, the morphological diversity of species, hybrids, forms and the degree of their resistance to pathogens are presented. The was revealed that high temperatures caused premature fall of leaves, dying off of shoots, and in combination with drought caused the drying up of woody vegetation, especially young trees. Ardent heat and drought in the spring and summer are important factors in the impact of stress on woody plants, which affects their physiological state and provokes massive damage to shoots, leaves and crowns as a whole by pathogenic organisms. Strongly suffer from heat and drought Ulmus laevis, Ulmus campestris, Caragana arborescens. The average level of burns was found in the Robinia pseudoacacia, Photinia melanocarpa, Prunus virginiana and Sorbus intermedia. Resistant to high temperatures Ulmus putila, Quercus rubra, Q. robur L. and their hybrids, Q. robur fastigiata, Gleditsia triacanthos, from shrubs -Amorpha fruticosa, Symphoricarpos albus, Spiraea japonica and Cotoneaster lucidus. Trees with an average and severe degree of thermal damage are more affected by vascular pathologies, necrotic-cancerous and bacterial diseases, but their infection with pathogens of powdery mildew, rust and leaf spots decreases. In the conditions of urban ecosystems, thermal damage largely provokes the development of infectious pathology. Anthropogenic and recreational loads enhance the weakening of trees by severe climatic and soil conditions. Among the morphological diversity of woody plants under conditions of increasing climatic stress, species and forms are distinguished and selected, differing in tolerance to negative pathological factors.

Ключевые слова: изменение климата, термические повреждения, тепловой стресс, искусственные насаждения, адаптивный потенциал, влияние экологических факторов, закономерность, термические повреждения, устойчивость к болезням, насаждения различного целевого назначения.

Key words: climate change, thermal damage, heat stress, artificial plantations, adaptive potential, the influence of environmental factors, regularity, thermal damage, resistance to diseases, plantations for various special purposes.

Введение. Глобальное изменение климата, происходящее на рубеже столетий, наблюдаемое учеными мира, затрагивает практически все стороны жизни как человека (здоровье, экономика, хозяйство), так и окружающую его живую природу. Установлено, что на территории России средняя скорость роста температуры воздуха в 2,5 раза больше скорости роста глобальной температуры за тот же период и в 1,5 раза больше средней скорости потепления приземного воздуха над сушей Земного шара [16]. Живые организмы не успевают приспособиться к столь невероятно быстрым климатическим изменениям [23], что сказывается не только на сельскохозяйственных культурах, искусственных насаждениях [22], но и организмах, наносящих им вред (вредители, фитопатогены) [21]. Фитопатоло-гами выявлено значительное усиление вредоносности бактериозов, особенно в южных районах [9, 18, 23], к паразитизму переходят факультативные паразиты [18], часто стали проявляться эпифитотии спорадических болезней [21, 23], возбудители которых традици-онны для агроэкосистем и больших повреждений ранее не вызывали. Аномальное потепление климата грозит продвижением на территорию России видов болезней растений, здесь ранее не обитавших [10]. Непредсказуемые погодные катаклизмы, в том числе засухи и экстремальные температуры сводят на нет традиционные приемы и меры стабилизации фитосанитарной ситуации в насаждениях [20]. Для смягчения негативных последствий потепления для искусственных насаждений, особенно в аридных регионах, необходимы оценка и выявление толерантных и адаптивных к климатическим изменениям видов и форм основных лесообразующих пород [24].

Цель исследования - изучение и оценка влияния климатического стресса на состояние лесообразующих пород; повышение их устойчивости и оздоровление искусственных насаждений в засушливых условиях степного лесоразведения. Для решения поставленной цели проводился мониторинг патологического состояния, был выявлен патогенный комплекс древесных видов в дендронасаждениях засушливых регионов, проведена оценка последствий воздействия климатического стресса на состояние древесных видов и их патогенный комплекс.

Материалы и методы. Осуществлялся детальный и рекогносцировочный фито-патологический мониторинг древесно-кустарниковой растительности искусственных насаждений с учетом экологических условий произрастания; при анализе использовали временные и постоянные площадки. Полевые и лабораторные эксперименты проводили по соответствующим общепринятым методикам [12] в авторской доработке с учетом особенностей и типа болезни. Устойчивость исследуемых растений к засухе и влиянию высоких температур определяли на 100 экз. деревьев и кустарников по методике визуальной оценки поврежденности листьев, с использованием пятибалльной шкалы, анализируя диапазон морфологических изменений кроны дерева или кустарника. Оценка степени повреждения кроны в баллах проводилась по методике Овчаренко A.A. и др. [14, 15] в нашей модернизации. Средний балл вычислялся как средневзвешенное значение через число деревьев, входящих в определенный класс повреждения.

Результаты и обсуждение. Климат Волгоградской области имеет как ряд положительных признаков (длительный вегетационный период, большое количество теплых дней) для роста древесных растений [7], так и отрицательных (малоснежные зимы, засушливость, зимние оттепели, малое количество осадков в летние месяцы, суховеи), что в значительной мере определяет состояние древесных видов [6, 8, 11].

Наблюдение за среднегодовой температурой воздуха за последние 17 лет в Волгоградской области показало ее неизменный рост и в отдельные месяцы зафиксировано ее повышение на 2,5-5,7 °С, в сравнении со среднемноголетними значениями (рисунок 1).

т,°с

10

5 -

о -I----------------

ооооооооо-*^-*^-*^^

0С50С50С50000000000

-•-Май -"-Июнь -*-Июль -"-Август -^—Сентябрь

Рисунок 1. - Среднемесячная температура воздуха за теплый период, г. Волгоград, 2001-2017 гг. (по данным Архива фактических данных погоды) [1]

В летний период с начала 2001 г. были зафиксированы абсолютные температурные максимумы среднемесячной температуры [4] - это абсолютный рекорд мая (в 2007 г.), июня (в 2012 г.), июля (в 2011 г.), августа (в 2010 г.), сентября (в 2010 г.), самым тёплым за историю метеонаблюдений в Волгограде были июль 2011 г. и август 2010 г. Максимальные температуры воздуха иногда составляли +40.. ,+44°С [1, 2]. В мае сред-

Год

нее значение температуры составило 18,8-25,3 °С, относительная влажность воздуха сохранялась довольно высокой - 30,7-56,2 %, при этом, скорость ветра был незначительна (до 11 м/с). Май характеризовался 5-20 днями с дождями и грозами, при этом, облачность в среднем составила 49,3 % (таблица 1).

Таблица 1 - Фактические показатели погоды в Волгоградской обл. _за период 2013-2017 гг. [1]_

Год Май Июнь Июль Август

t Ф к.о. д. с о. t Ф к.о. д. с о. t Ф к.о. д. с о. t Ф к.о. д. с о.

2013

максим. 30,3 61,0 и 0 33,0 92,1 113,2 4 32,9 79,1 28,2 31,0 82,0 25,2 1

миним. 18,0 18,1 16,7 16,7 18,8 21,9 20,5 23,7

Ц 25,3 30,7 26,0 40,3 26,6 37,7 26,6 37,9

2014

максим. 32,1 90,7 2,4 0 33,5 63,0 20,7 3 35,2 62,8 24,5 1 37,6 83,0 25,9 1

миним. 13,1 14,0 20,2 12,5 22,1 12,6 20,6 13,7

Ц 24,1 41,1 25,5 30,4 28,5 26,4 29,3 33,2

2015

максим. 30,6 89,9 72,1 15 35,8 85,7 24,4 11 34,4 46,8 25.2 9 37,8 51,5 13,9 5

миним. 12,0 15,3 19,9 12,1 21,1 13,0 20,0 11,9

Ц 20,6 46,4 27,6 35,1 28,5 28,6 27,3 24,5

2016

максим. 26,9 88,8 202,6 20 32,3 91,0 42 11 37,2 91,0 54,7 16 35,8 73,7 21,7 11

миним. 12,3 24,0 12,0 30,0 19,9 20,1 24,2 18,0

Ц 19,6 56,2 25,0 43,3 28,3 40,1 30,3 34,4

2017

максим. 28,9 96,1 68,6 5 88,8 11,0 108,1 6 37,4 63,0 40,9 1 37,5 76,0 384 1

миним. 11,5 22,6 26,0 2,0 22,2 18,4 22,1 13,8

Ц 18,8 48,3 46,1 5,5 29,0 33,2 30,3 30,0

Примечание: максим. - максимальное значение, миним. - минимальное значение, л - среднее арифметическое значение; t - температура, °С; ф - относительная влажность воздуха, %; к.о. в числителе - количество осадков, мм; д. с о. в знаменателе - дней с осадками.

В летние месяцы снижение скорости ветра не способствует распространению спор бактерий и грибов. Погодные условия засушливого лета с переменной влажностью и оптимальными среднесуточными температурами благоприятны для прорастания спор большинства грибов [13], это приводит к резкому увеличению развития наиболее вредоносных патогенов и их распространению, что и наблюдалось в искусственных насаждениях и озеленительных посадках урбоэкосистем.

Максимальное количество осадков в весенне-летние месяцы зафиксировано в мае, в летние месяцы их количество резко снижается, август традиционно засушливый с самой низкой по месяцам лета относительной влажностью воздуха, в связи с этим, запускается механизм физиологического стресса у растений [3, 5], что приводит к появлению хлоротичности, разрушению хлорофилла листьев и термическим ожогам.

Воздействие продолжительных засушливых периодов и высоких температур провоцирует определенные опасности для растения: сильное обезвоживание, необратимые расстройства дыхания, ожоги, иссушение, разрушение хлорофилла, изменение скорости биохимических реакций и ряд других негативных физиологических процессов. Жара и засуха в весенне-летний период являются важными факторами воздействия стресса на древесные растения, что отражается на их физиологическом состоянии [3] и провоцирует мас-

совые повреждения побегов, листьев и кроны в целом болезнетворными организмами [7, 17, 19]. Выявлено, что слишком высокие температуры в отдельные часы 35-39 °С в тени и более 42-50 °С - на солнце, вызвали преждевременное опадение листьев, отмирание побегов, а в сочетании с засухой - усыхание, особенно молодых деревьев.

Снижение влажности воздуха, количества осадков и увеличение среднесуточных температур с июня по сентябрь привело к увеличению транспирации у древесных растений, падению тургора, появлению хлороза термического генезиса на листовых пластинах, термическим ожогам, данные по термическим повреждениям крон некоторых видов растений представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Количественное распределение видов древесных растений по классам термических повреждений крон, %

Объект исследования Вид I класс II класс III класс IV класс V класс

Вяз приземистый 14 37 41 8 -

Землепользование Робиния ложноакациевая 23 27 33 14 3

«Качалинское» Гледичия трехколючковая 36 42 22 - -

Карагана древовидная 5 28 42 20 5

ФГУП «Волгоградское» Вяз приземистый 20 39 35 6 -

Дуб красный 19 48 29 4

Робиния ложноакациевая 26 27 30 17 -

Нижневолжская Карагана древовидная 12 31 36 18 3

станция Снежноягодник кистистый 38 39 23 - -

по селекции Аморфа кустарниковая 58 39 3 - -

древесных пород Боярышник перистонадрезанный 30 36 23 11 -

Спирея японская 29 40 31 - -

Кизильник блестящий 36 42 22 - -

Примечание: I класс - крона дерева не повреждена или повреждена слабо (от 0 до 15 %); II класс - крона слабо повреждена (от 15 до 25 %); III класс - крона дерева средне повреждена (от 25 до 50 %); IV класс - крона дерева сильно повреждена (от 50 до 75 %); V класс - крона дерева очень сильно повреждена (от 75 до 100 %).

Исследования выявили различные повреждения листьев и крон древесных растений, которые проявились в обезвоживании, иссушении, ожогах и полном отмирании. Отдельные виды аномалий специфичны для различных видов и зависят от особенностей экологических условий местообитания [10, 21]. У вяза приземистого (Ulmus pumila) выявлена более высокая степень устойчивости к высоким температурам, чем вяза обыкновенного (U. laevis). Крона вяза обыкновенного в искусственных насаждениях повреждена в средней степени и составляет 3,1 балла, а у вяза приземистого - 2,8 балла. Гибрид вяз приземистый х берест (U. pumila х U. campestris) имеет уровень термических повреждений 2,5 балла и превосходит по термической толерантности гибрид берест х вяз приземистый (U. campestris х U. pumila) - 3,4 балла, берест сходен с гибридом по термоустойчивости - 3,4 балла. Поражение кроны интродуцента робинии лож-ноакациевой (Robinia pseudoacacia) независимо от местообитания было в средней степени поврежденности (средний балл до 3,6), а у гледичии трехколючковой (Gleditsia triacanthos) на объекте землепользования «Качалинское» - невысокую степень поврежденности кроны (средний балл до 1,6). Дуб черешчатый (Quercus robur) (раскидистая форма) устойчив к высоким температурам в насаждениях, что оценивается в 2,8 баллов, по сравнению с этим видом, дуб красный (Q. rubra) более устойчив к термическому воздействию и засухе, в пик термических повреждений он имел в среднем 2,2 балла.

Среди кустарников карагана древовидная (Caragana arborescens) сильно страдает от высоких температур (3,3 балла). Аморфа кустарниковая (Amorpha fruticosa), снежноягодник кистистый (Symphoricarpos albus) и кизильник блестящий (Cotoneaster lucidus) оказались наиболее устойчивы к термическим воздействиям, а спирея японская (Spiraea japonica) и боярышник перистонадрезанный (Crataegus pinnatifida) можно отнести к группе кустарников со средней устойчивостью к климатическому стрессу.

В озеленении города Волгограда высокую степень устойчивости к термическим повреждениям проявили интродуценты: вяз приземистый и дуб красный; робиния лож-ноакациевая имела средний уровень термических повреждений (таблица 3). Из кустарников, по нашим данным, в озеленительных насаждениях г. Камышина наиболее устойчивыми к экстремально высоким температурам и засухе оказались снежноягодник кистистый, спирея японская и кизильник блестящий.

Таблица 3 - Количественное распределение видов растений с термическими повреждениями по классам в городском озеленении г. Волгограда и г. Камышина, %

Объект исследования Вид I класс II класс III класс IV класс V класс

г. Волгоград

Мамаев курган. Музей-заповедник «Сталинградская битва», Центральный р-н Вяз приземистый 9 51 30 10 -

Робиния ложноакациевая 14 15 45 23 3

Дуб черешчатый 17 48 30 5 -

Дуб красный 46 24 23 7 -

Микрорайон «Семь ветров», Дзержинский р-н Робиния ложноакациевая 15 23 48 12 2

Вяз приземистый 11 49 40 - -

Вяз обыкновенный 6 16 41 36 1

Зеленые зоны завода «Красный Октябрь», Краснооктябрьский р-н Караганадревовидная 3 42 55 - -

Робиния ложноакациевая 3 30 50 12 5

Вяз приземистый 6 22 37 29 4

Вяз обыкновенный 9 48 26 14 12

г. Камышин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ул. Набережная Вяз приземистый 21 38 41 - -

Робиния ложноакациевая 33 38 25 4 -

Спирея японская 43 34 22 1 -

Центральный Парк им. Комсомольцев- добровольцев Робиния ложноакациевая 18 44 37 1 -

Вяз приземистый 25 27 39 9 -

Карагана древовидная 11 23 26 40 -

Снежноягодник кистистый 46 38 16 - -

Спирея японская 37 43 19 1 -

Кизильник блестящий 37 39 24 - -

Примечание: I класс - крона дерева не повреждена или повреждена слабо (от 0 до 15 %); II класс - крона слабо повреждена (от 15 до 25 %); III класс - крона дерева средне повреждена (от 25 до 50 %); IV класс - крона дерева сильно повреждена (от 50 до 75 %); V класс - крона дерева очень сильно повреждена (от 75 до 100 %).

Установлено, что при увеличении числа деревьев, поврежденных высокими атмосферными температурами и засухой, возрастает число некрозов, сосудистых патологий и бактериозов [7]. Увеличение степени термического повреждения искусственных насаждений оказало значительное влияние на распространение и развитие возбудителей болезней растений, однако видовой состав патогенов и типы вызываемых ими болезней во всех биотопах был сходным (таблица 4).

***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 4 (48) 2017

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 4 - Развитие болезней древесных растений при термическом повреждении _в насаждениях различного целевого назначения_

Степень термического повреждения деревьев Болезни в искусственных насаждениях ^ % Р(95) Болезни в насаждениях урбоэкосистем ^ % Р(95)

Слабая (1 -3 балла) мучнистая роса 36,0 0,30 мучнистая роса 28,0 0,29

пятнистости 12,1 0,21 пятнистости 15,0 0,24

графиоз 15,0 0,15 графиоз 18,2 0,16

некрозы 7,0 0,16 некрозы 17,4 0,27

бактериозы 16,4 0,16 бактериозы 18,0 0,09

Средняя и сильная (4-5 баллов) мучнистая роса 16,3 0,20 мучнистая роса 17,0 0,19

пятнистости 12,5 0,54 пятнистости 10,5 0,12

графиоз 25,0 0,11 графиоз 19,7 0,15

некрозы 28,0 0,18 некрозы 34,6 0,27

бактериозы 22,0 0,24 бактериозы 25,0 0,29

Примечание: R, % - уровень развития болезни; Р (95) - уровень надежности (95,0 %).

Таблица 5- Эколого-патологическое состояние насаждений на объектах ФГУП «Волгоградское» и ОП «Качалинское», 2013-2017 гг.

Вид, гибрид, форма Экологические факторы Инфекционные болезни, балл Неинфекционные болезни, балл

влияние высоких температур, средний балл автотранспортное воздействие, доля от 100 % пылевое загрязнение, степень влияния, балл болезни листьев болезни стволов и ветвей сосудистые патологии бактериозы болезни листьев болезни стволов и ветвей

Родовой комплекс Штш Ь.

Вяз приземистый 2,8 12,2 2 1 1 1 1 1 1

Вяз х берест 2,5 19,2 2 1 1 1 1 2 1

Береста х вяз 3,4 24,3 3 1 2 2 2 2 2

Берест 3,4 31,6 4 2 2 3 2 2 3

Вяз обыкновенный 3,1 25,3 3 1 2 2 1 1 2

Родовой комплекс Quercus Ь.

Дуб красный 2,2 15,8 2 1 1 - 1 1 1

Дуб черешчатый - ф. поздно распускающаяся 2,7 38,6 3 2 3 3 3 2 2

- ф. пирамидальная 2,6 17,6 2 2 2 1 2 1 1

Родовой комплекс Рори1ш Ь.

Т. белый 2,3 29,6 2 1 1 1 2 1 2,3

Т. черный 2,7 52,2 3 2 3 3 3 3 2,7

Т. пирамидальный 2.5 50,4 3 2 2 3 3 2 2.5

Т. бальзамический 2.0 22,2 2 1 2 1 2 2 2.0

Осина 2,9 58,6 3 1 3 3 2 3 2,9

Примечание: Балл влияния пылевого загрязнения: 1 - не влияет; 2 - незначительно влияет; 3 -влияет в средней степени; 4 - сильно влияет; 3 - наносит ущерб вплоть до усыхания. Балл влияния паразитарных и непаразитарных болезней: «-» - не поражаются; 1 - слабая степень поражения; 2 - средняя степень поражения; 3 - сильная степень поражения.

В насаждениях со средней и сильной степенью термического повреждения деревьев наблюдается рост степени распространения и развития сосудистых патологий (тра-хеомикоза дуба, графиоза вяза, вилта), некрозов, раковых и бактериальных заболеваний. Однако экстремально высокие температуры влияют на инфицированность возбудителями мучнистой росы, ржавчины и пятнистостей листьев, развитие и распространение этих болезней снижается. Из таблицы 4 следует, что в условиях урбоэкосистем термические повреждения в большей степени, нежели в других насаждениях, провоцируют развитие инфекционной патологии. Ослабление деревьев тяжелыми климатическими и почвенными условиями усиливается техногенной и рекреационной нагрузкой (таблица 5).

В условиях автотранспортной нагрузки резко ухудшается санитарное состояние древесных видов. Наибольшая степень снижения патологической устойчивости отмечена у береста, гибрида берест х вяз приземистый и осины. Виды со средней степенью устойчивости: вяз приземистый и его гибрид с берестом, дуб черешчатый, дуб красный, тополь черный, тополь бальзамический и тополь белый, их можно рекомендовать для придорожных лесных полос как газо- и пылеустойчивые.

Под влиянием автотранспортной нагрузки, наряду с нарастанием развития инфекционных патологий, отмечено увеличение развития не только болезней бактериальной и грибной природы, но и значительное нарастание непаразитарных болезней вегетативных органов деревьев.

Заключение. Установлено, что различные виды и формы деревьев и кустарников заметно отличаются по степени повреждения кроны климатическим стрессом и засухой. Сильно пострадали от экстремально высоких температур вяз обыкновенный, берест, карагана. Среднюю степень ожогов имели робиния ложноакациевая, арония, черёмуха виргинская, рябина промежуточная. Термоустойчивыми оказались интродуцен-ты вяз приземистый, дуб красный и его гибриды, гледичия трехколючковая, из кустарников - аморфа кустарниковая, снежноягодник кистистый, спирея японская и кизильник блестящий. Исследования ряда лет с перестроечным климатом позволили классифицировать древесные растения по степени термоустойчивости и патологической толерантности, что необходимо для целей выявления адаптивного потенциала биоразнообразия древесных растений в лесоразведении.

Библиографический список

1. Архив фактических данных погоды в г. Волгограда и областных центров. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.hmn.ru/index.php?index= 8&value =34560

2. Акатов, П. В. Глобальное потепление и его региональные последствия для Европейской части России [Текст] / П. В. Акатов // Живые и биокосные системы. - 2016. - № 15; URL: http://www.jbks.ru/archive/issue- 15/article-2

3. Григорьева, С. О. Влияние изменений климата на состав древостоев, их устойчивость и ареалы основных лесообразующих пород [Текст] / С.О. Григорьева, А.В. Константинов, И.М. Школьник // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. - 2016. - № 3. - С. 21.

4. Глобальное потепление и особенности изменения климата Центрально-Чернозёмного региона [Текст] / М.В. Кравец, И.И. Бартенев, Д.С. Гаврин, С.П. Борзенков // Актуальные вопросы современных сельскохозяйственных наук: сб. науч. тр.- Екатеринбург, 2016. - № 3. - С. 18-20.

5. Золотухин, А. И. Адаптация древесных растений после теплового стресса [Текст] / А.И. Золотухин, М.А. Занина // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Химия. Биология. Экология. - 2015. - Т. 1. - Вып. 1. - С. 93-98.

6. Колмукиди, С.В. Мониторинг патологического состояния древесной и кустарниковой растительности в условиях экологического стресса [Текст] / С. В. Колмукиди // Экологическая стабилизация аграрного производства. Научные аспекты решения проблемы: сб. докл. Между-нар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов, 18-19 марта 2015 г. - Саратов: ФГБ-НУ «НИИСХ Юго-Востока», 2015. - С. 311-315.

7. Колмукиди, С.В. Особенности эколого-патологического состояния древесных видов лесоразведения аридных регионов в условиях экстремальных климатических изменений [Текст] / С.В. Колмукиди, Е.А. Крюкова // Природные и антропогенные изменения аридных экосистем и борьба с опустыниванием: матер. Межд. науч.-практ. конф., 24-26 ноября 2016 г. /Труды Института геологии ДНЦ РАН. - Волгоград, 2016. - Вып. 67. - С. 176-180.

8. Кузьмичев, А. И. Повреждения древесных растений экстремально высокими температурами и засухой летом 2010 г. в Среднем Прихоперье [Текст] / А. И. Кузьмичев, А. И. Золотухин // Вестник Саратовского государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова. -2012. - № 1. - С. 32-36.

9. Левитин, М.М. Защита растений от болезней при глобальном потеплении [Текст] / М.М. Левитин // Защита и карантин растений. - 2012. - №8. - С. 16-17.

10. Левитин, М.М. Микроорганизмы в условиях глобального изменения климата [Текст] / М.М. Левитин // Сельскохозяйственная биология. - 2015. - Т. 50. - № 5. - С. 641-647. - DOI: 10.15389/agrobiology.2015.5.641rus

11. Михеева, М. А. Влияние высоких температур на устойчивость древесных растений в городской среде [Текст] / М. А. Михеева, А. И. Федорова // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. - 2011. - № 2. - С. 166-175.

12. Мозолевская, Е. Г. Оценка состояния и устойчивости насаждений [Текст] / Е. Г. Мо-золевская // Технология защиты леса. - М.: Экология, 1991. - С. 234-237.

13. Монастырский, О.А. Чем грозит глобальное потепление? [Текст] / О.А. Монастырский // Защита и карантин растений. - 2006. - №2. - С. 18-20.

14. Овчаренко, А. А. Оценка устойчивости древесных растений запада Саратовской области к экстремально высоким температурам и засухе [Текст]/ А. А. Овчаренко, А. М. Кузьми-чев // Молодой ученый. - 2011. - №9. - С. 87-91.

15. Овчаренко, А.А. Оценка засухоустойчивости древесных насаждений в Среднем Прихоперье [Текст]/ А. А. Овчаренко, А. М. Кузьмичев // Известия Самарского научного центра РАН. - 2012. - Т. 14. - №1(8). - С. 1971-1974.

16. Российский статистический ежегодник. 2015 [Текст] : стат. сб. / Росстат. - М., 2015. -C. 55-56.

17. Убугунов, Л.Л. Глобальное потепление и его некоторые экосистемные следствия. [Текст]/ Л.Л. Убугунов, А.И. Куликов // Вестник Бурятского научного центра Сибирского отделения РАН. - 2013. - № 4. - С. 243-258.

18. Anderson P.K., Cunningham A.A., Patel N.G., Morales F.J., Epstein P.R., Daszak P. Author information Emerging infectious diseases of plants: pathogen pollution, climate change and agrotechnology drivers - Volume 19, Issue 10, p. 535-544, October 2004.

19. Garrett K.A., Forbes G.A., Savary S., Skelsey P., Sparks A.H., et al. Complexity in climate-change impacts: an analytical framework for effects mediated by plant disease. Plant Pathol. 2011;60:15-30. doi: 10.1111/j.1365-3059.2010.02409.x.

20. Dukes J.S., Pontius J., Orwig D., Garnas J.R., Rodgers V.L. et al. Responses of insect pests, pathogens, and invasive plant species to climate change in the forests of north-eastern North America: what can we predict? Can J For Res. 2009;39(2):231-48. doi: 10.1139/X08-171.

21. Eastburn D. M., McElrone A. J., Bilgin D. D. Influence of atmospheric and climatic change on plant-pathogen interactions. - Plant Pathology - Volume 60, Issue 1. February 2011 Pages 54-69. Doi: 10.1111/j.1365-3059.2010.02402.x.

22. Sturrock R.N., Frankel S.J., Brown A.V., Hennon P.E., Kliejunas J.T., et al. Climate change and forest diseases. Plant Pathol. 2011; 60(1):133-49. doi: 10.1111/j.1365-3059.2010.02406.x.

Reference

1. Arhiv fakticheskih dannyh pogody v g. Volgograda i oblastnyh centrov. [Jelektronnyj -resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.hmn.ru/index.php?index= 8&value =34560

2. Akatov, P.V. Global'noe poteplenie i ego regional'nye posledstviya dlya Evropejskoj chasti Rossii [Tekst] / P.V. Akatov // Zhivye i biokosnye sistemy. - 2016. - № 15; URL: http://www.jbks.ru/archive/issue- 15/article-2

3. Grigor'eva, S. O. Vliyanie izmenenij klimata na sostav drevostoev, ih ustojchivost' i arealy os-novnyh lesoobrazuyuschih porod [Tekst] / S. O. Grigor'eva, A. V. Konstantinov, I. M. Shkol'nik // Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta lesnogo hozyajstva. - 2016. - № 3. - S. 21.

4. Global'noe poteplenie i osobennosti izmeneniya klimata Central'no-Chernozjomnogo re-giona [Tekst] / M. V. Kravec, I. I. Bartenev, D. S. Gavrin, S. P. Borzenkov // Aktual'nye voprosy sov-remennyh sel'skohozyajstvennyh nauk: sb. nauch. tr. -- Ekaterinburg, 2016. - № 3. - S. 18-20.

5. Zolotuhin, A. I. Adaptaciya drevesnyh rastenij posle teplovogo stressa [Tekst] / A. I. Zolo-tuhin, M. A. Zanina // Izvestiya Saratovskogo universiteta. Novaya seriya. Seriya Himiya. Biologiya. Jekologiya. - 2015. - T. 1. - Vyp. 1. - S. 93-98.

6. Kolmukidi, S. V. Monitoring patologicheskogo sostoyaniya drevesnoj i kustarnikovoj ras-titel'nosti v usloviyah jekologicheskogo stressa [Tekst] / S. V. Kolmukidi // Jekologicheskaya stabi-lizaciya agrarnogo proizvodstva. Nauchnye aspekty resheniya problemy: sb. dokl. Mezhdunar. nauch. -prakt. konf. molodyh uchenyh i specialistov, 18-19 marta 2015 g. - Saratov: FGBNU "NIISX Yugo-Vostoka", 2015. - S. 311-315.

7. Kolmukidi, S. V. Osobennosti jekologo-patologicheskogo sostoyaniya drevesnyh vidov lesorazvedeniya aridnyh regionov v usloviyah jekstremal'nyh klimaticheskih izmenenij [Tekst] / S. V. Kolmukidi, E. A. Kryukova // Prirodnye i antropogennye izmeneniya aridnyh jekosistem i bor'ba s opustynivaniem: mater. Mezhd. nauch. -- prakt. konf., 24-26 noyabrya 2016 g. /Trudy Instituta ge-ologii DNC RAN. - Volgograd, 2016. - Vyp. 67. - S. 176-180.

8. Kuz'michev, A. I. Povrezhdeniya drevesnyh rastenij jekstremal'no vysokimi temperaturami i zasuhoj letom 2010 g. v Srednem Prihoper'e [Tekst] / A. I. Kuz'michev, A. I. Zolotuhin // Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta im. N. I. Vavilova. - 2012. - № 1. -S. 32-36.

9. Levitin, M. M. Zaschita rastenij ot boleznej pri global'nom poteplenii [Tekst] / M. M. Levitin // Zaschita i karantin rastenij. - 2012. - №8. - S. 16-17.

10. Levitin, M. M. Mikroorganizmy v usloviyah global'nogo izmeneniya klimata [Tekst] / M. M. Levitin // Sel'skohozyajstvennaya biologiya. - 2015. - T. 50. - № 5. - S. 641-647. - DOI: 10.15389/agrobiology.2015.5.641rus

11. Miheeva, M. A. Vliyanie vysokih temperatur na ustojchivost' drevesnyh rastenij v go-rodskoj srede [Tekst] / M. A. Miheeva, A. I. Fedorova // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geografiya. Geojekologiya. - 2011. - № 2. - S. 166-175.

12. Mozolevskaya, E. G. Ocenka sostoyaniya i ustojchivosti nasazhdenij [Tekst] / E. G. Mozolevskaya // Tehnologiya zaschity lesa. - M.: Jekologiya, 1991. - S. 234-237.

13. Monastyrskij, O. A. Chem grozit global'noe poteplenie? [Tekst] / O. A. Monastyrskij // Zaschita i karantin rastenij. - 2006. - №2. - S. 18-20.

14. Ovcharenko, A. A. Ocenka ustojchivosti drevesnyh rastenij zapada Saratovskoj oblasti k jekstremal'no vysokim temperaturam i zasuhe [Tekst]/ A. A. Ovcharenko, A. M. Kuz'michev // Mo-lodoj uchenyj. - 2011. - №9. - S. 87-91.

15. Ovcharenko, A. A. Ocenka zasuhoustojchivosti drevesnyh nasazhdenij v Srednem Prihoper'e [Tekst]/ A. A. Ovcharenko, A. M. Kuz'michev // Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra RAN. -

2012. - T. 14. - №1(8). - S. 1971-1974.

16. Rossijskij statisticheskij ezhegodnik. 2015 [Tekst] : ctat. sb. / Rosstat. - M., 2015. - C.

55-56.

17. Ubugunov, L. L. Global'noe poteplenie i ego nekotorye jekosistemnye sledstviya. [Tekst]/ L. L. Ubugunov, A. I. Kulikov // Vestnik Buryatskogo nauchnogo centra Sibirskogo otdeleniya RAN. -

2013. - № 4. - S. 243-258.

18. Anderson P.K., Cunningham A.A., Patel N.G., Morales F.J., Epstein P.R., Daszak P. Author information Emerging infectious diseases of plants: pathogen pollution, climate change and agro-technology drivers - Volume 19, Issue 10, p. 535-544, October 2004.

19. Garrett K.A., Forbes G.A., Savary S., Skelsey P., Sparks A.H., et al. Complexity in climate-change impacts: an analytical framework for effects mediated by plant disease. Plant Pathol. 2011;60:15-30. doi: 10.1111/j.1365-3059.2010.02409.x.

20. Dukes J.S., Pontius J., Orwig D., Garnas J.R., Rodgers V.L. et al. Responses of insect pests, pathogens, and invasive plant species to climate change in the forests of north-eastern North America: what can we predict? Can J For Res. 2009;39(2):231-48. doi: 10.1139/X08-171.

21. Eastburn D. M., McElrone A. J., Bilgin D. D. Influence of atmospheric and climatic change on plant-pathogen interactions. - Plant Pathology - Volume 60, Issue 1. February 2011 Pages 54-69. Doi: 10.1111/j.1365-3059.2010.02402.x.

22. Sturrock R.N., Frankel S.J., Brown A.V., Hennon P.E., Kliejunas J.T., et al. Climate change and forest diseases. Plant Pathol. 2011; 60(1):133-49. doi: 10.1111/j.1365-3059.2010.02406.x.

E-mail: [email protected]

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

УДК 631.547.15

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПИТАТЕЛЬНУЮ ЦЕННОСТЬ БОБОВО-МЯТЛИКОВЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ

STUDY OF THE INFLUENCE OF VARIOUS TECHNOLOGICAL MEANS ON PRODUCTIVITY AND NUTRITION VALUE OF BEANS AND BLUEGRASS MIXTURES ON LIGHT-CHESTNUT SOILS OF NORTHERN CASPIANS

Н.В. Тютюма, доктор сельскохозяйственных наук Г.К. Булахтина, кандидат сельскохозяйственных наук Н.И. Кудряшова

N.V. Tyutyuma, G.K. Bulakhtina, N.I. Kudryashova

Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия, Астраханская область, Черноярский район, с. Соленое займище

Pricaspian Research Institute of Arid Agriculture

Для решения проблемы дефицита полноценных кормов для животных в животноводческих хозяйствах региона в ФГБНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия» в 2016-17 гг. проводились исследования по изучению влияния различных способов посева (раздельно-рядовой и разбросной) на урожайность многолетних бобово-мятликовых травосмесей. Целью проводимых исследований являлось изучение влияния биотических и абиотических факторов на биометрические показатели и элементы продуктивности кормовых культур семейств мятли-ковых и бобовых и их смесей при многоукосном использовании и выявить наиболее перспективные для условий севера Астраханской области травосмеси, обладающие высокими адаптационными возможностями, значительным уровнем потенциальной урожайности и длительным сроком использования. По полученным двухлетним данным можно сделать следующие выводы: наиболее высокая урожайность на втором году вегетации отмечена на разбросном способе посева у всех изучаемых травосмесей. Максимальное значение зафиксировано у травосмеси № 2 - 128,4 т/га; раздельно-рядовой способ посева показал более низкую продуктивность травосмесей. Ее значение варьировало от 55,5 т/га у травосмеси № 2 до 95,0 т/га у травосмеси №1; проведенный анализ биохимического состава исследуемых травосмесей показал, что, в сравнении с травостоем естественных пастбищ, они обладают более высокой питательной ценностью. Самое высокое содержание сырого протеина и количества кормовых единиц зафиксировано у травосмеси № 4 - 22,8 % и 0,85, соответственно. Все изученные травосмеси показали высокую продуктивность и питательную ценность. А так как выращивание данных растений актуально для животноводческой отрасли региона, то исследования по разработке технологических приемов их возделывания в дальнейшем будут продолжены.

To solve the problem of deficiency of full-value feed for animals in the livestock farms of the region, in the Pricaspian Research Institute of Arid Agriculture in 2016-17, research was carried out to study the influence of various methods of sowing (separately and scattered) on the yield of perennial legume-meadow grass mixtures. The aim of the research was to study the influence of biotic and abiotic factors on biometric indicators and elements of productivity of fodder cultures of the families of beans and bluegrass and their mixtures for multi-use and to identify the most promising for the condi-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.