ЦВЕТНИКИ КАК ЭЛЕМЕНТ ЭКОПОЛИСА

А.Л. Ковина, Л.И. Домрачева

Вятская государственная сельскохозяйственная академия, г. Киров

Урбанизация – один из прогрессирующих процессов на планете. С каждым годом стремительно увеличивается площадь урбанизированных территорий и доля населения, проживающая в городах (малых, средних, больших, крупных и мегаполисах). Экосистемы городов радикально отличаются от примыкающих к ним природных биоценозов и даже сельскохозяйственных экосистем. Урбанизация ландшафтов приводит к существенному изменению рельефа, водного, воздушного, геохимического режимов местности, изменению состава флоры, фауны, микробиоты.

Высокая концентрация населения, мощное антропогенное воздействие промышленности, транспорта, коммунального хозяйства приводят к сильнейшей вариабельности абиотических и биотических факторов на сравнительно небольшой площади и вследствие этого к созданию в городах многочисленных экотопов. При этом городские почвы (и урбоэкосистемы в целом) можно рассматривать как бимодальные системы, в которых обитают как устойчивые, так и чувствительные к действию загрязнителей организмы. Поэтому глубокие, детальные исследования состояния биологического компонента данных экосистем являются непременным условием создания в городе оптимальной среды для жизни полезной биоты и самого человека.

Вероятно, идеалом урбоэкосистемы должен стать экополис, который, по Н. Ф. Реймерсу (1992), представляет собой урбанизированный ареал, включающий природные элементы (не только синантропные, но и несинантропные виды) и создаёт условия для их развития, «впускает» природу в город, формирует «сплав» природной и городской среды. Тем самым обеспечивается принцип сохранения экологического равновесия.

Безусловно, в каждом городе складываются специфические особенности, которые определяются характером основных видов промышленности и, следовательно, составом загрязняющих веществ, климатом, географическим положением и т.д. Однако, как показывает анализ литературных данных, независимо от географического положения, имеются определенные тенденции в характере функционирования сообществ и комплексов организмов урбанизированных территорий. Город Киров, где выполнялась наша работа, относится к категории крупных городов с населением около 500 тыс. человек. Как и в других крупных городах, расположенных в подзоне южной тайги Северо-Востока европейской части России, в г. Кирове под влиянием антропогенной нагрузки происходит трансформация почвенно-растительного покрова, зооценозов и микробных комплексов. Локальные нарушения особенно четко проявляются в промышленной и транспортной зонах города, хотя действие возмущающих факторов, в первую очередь, в виде переноса разнообразных поллютантов, сказывается в селитебной и парковой зонах.

В г. Кирове, как, видимо, и в большинстве российских городов, происходит стремительное сокращение зеленой зоны, особенно в центре, где под точечные застройки занимают любую свободную площадь, вырубая как отдельные деревья, так и уничтожая скверы, сокращая зеленую зону дворовых территорий и т.д. Поэтому всё бóльшую популярность приобретает обустройство цветников, под которые фактически можно занять любой клочок свободной территории: около дорог, у входов в магазины и офисы, на территории школ, детских садов, вузов и т.д. В течение нескольких лет нами проводится работа по декоративному оформлению территории, примыкающей к зданию агрономического корпуса Вятской ГСХА, которая находится на перекрестке самых оживленных и загруженных транспортом магистралей города. Поэтому любые растения в этой зоне испытывают сильнейший стресс от действия разнообразных поллютантов и на надземную часть и на корневую систему. Положение усугубляется тем, что загрязнение окружающей среды в городах приводит к накоплению в почве пула оппортунистических и фитопатогенных микроорганизмов (Артамонова 2002; Марфенина, 2005; Терехова, 2007).

Работы по оформлению данной территории были начаты с посадки свободнорастущей живой изгороди вдоль забора. Чтобы сильно не затенять оформляемый участок, растения подбирались с максимальной высотой 1,5 – 2 м. На оставшейся территории сделали тенистый уголок, белый цветник, иридарий, центральный цветник из однолетних растений и маленький каменистый сад. Почва на участке каменистая, с большим количесвом строительного мусора и стекол. Поэтому, прежде чем высаживать растения, нужна была основательная подготовка с уборкой мусора и внесением плодородного субстрата. Почву готовили с осени, а весной высаживали растения. В тенистом цветнике использовались луковичные для весеннего цветения и теневыносливые многолетние растения для декоративного эффекта в течение всего сезона.

Существует множество декоративных растений с белыми соцветиями и листьями. Можно создать стабильно декоративный сад с ранней весны и до середины осени.

Луковичные растения украсят сад в весенний период. Эти растения не требуют тщательного ухода и хорошо развиваются, образуя группы. Вместе с ними непродолжительным цветением радуют в мае примулы (Primula), ландыши (Convallaria), ветреницы (Anemone), купены (Polygonatum), резуха (Arabis) и другие белоцветковые растения. Кроме красивоцветущих использовались и декоративнолиственные, такие как сортовые хосты (Funkia), бруннеры (Brunnera) и медуницы (Pulmonaria). Несомненно, самыми яркими представителями летнего цветения являются пионы (Paeonia), ирисы (Iris), дельфиниумы (Delphinium), лилии (Lilium) и флоксы (Phlox). Обилие сортов на рынке позволяет подобрать сорта с различным сроком цветения. Злаковые культуры украшают цветник осенью. С годами они разрастаются, и сад остаются декоративным до снега. Фоном для такого цветника стали растущие в живой изгороди чубушник венечный (Philadelphus coronarius L.), сирень обыкновенная белоцветковая (Syringa vulgaris L.) и дерен белый (Сornus alba f. aigenteo-marginata). Однолетние растения придадут декоративность этому цветнику уже в первый год, а также порадуют пышным цветением на центральной клумбе. В этом цветнике высаживались, в том числе и астры (Callistephus chinensis (L.) Nees), на которых проверялось влияние биопрепаратов.

Для иридария были подобраны неприхотливые и хорошо разрастающиеся сорта. Уже сейчас можно сделать вывод о том, что это один из самых красивых участков на территории во время массового цветения ирисов.

В каменистом саду были высажены разные виды очитков (Sedum) и молодил (Sempervivum), флокс шиловидный (Phlox subulata L.), ясколка войлочная (Cerastium tomentosum L.), яснотка пятнистая (Lamium maculatum L.), гвоздика травянка (Dianthus deltoides L.), вербейник монетчатый (Lysimachia numularia L.), пролеска сибирская (Scilla sibirica Andr.), мускари гроздевидный (Мuscari botryoides (L.) Mill.), примула весенняя (Рrimula veris L.), спирея японская (Spiraea japonica L.) и другие. Среди многолетних травянистых растений были высажены мелколуковичные эфемероиды для весеннего цветения. Их высаживали так, чтобы после отмирания пустые места закрывались другими растениями.

Недостатком декоративных цветочных культур, как и сельскохозяйственных, является то, что они подвержены разнообразным инфекционным заболеваниям, вызываемым фитопатогенными грибами, бактериями и вирусами. Эта проблема обостряется тем, что загрязнение почвы, атмосферы, дождевой и снеговой воды в городах действует на растения как дополнительный депрессивный фактор, вызывающий снижение их иммунитета. Применение пестицидов против инфекций в городских условиях становится дополнительным химическим стрессом для окружающей среды. Поэтому необходим подбор альтернативных приёмов защиты растений от фитопатогенов.

Нами были проведены исследования по изучению влияния современных микробиологических препаратов на снижение стрессовых нагрузок при выращивании астр. А астры и без того часто поражаются фитопатогенными грибами, которые препятствуют прорастанию семян, поражают всходы и даже взрослые растения. Поэтому рекомендуется каждый год менять место для их выращивания, возвращаясь к нему только через 4–5 лет. Это затрудняет использование астр при озеленении города.

В наших экспериментах применялись следующие препараты и их комбинации: биологический фунгицид «Алирин-Б» (культура микроба антагониста – споровая бактерия Bacillus subtilis), микробиологическое удобрение «Байкал ЭМ-1» и культура цианобактерий Nostoc paludosum штамм 18 из коллекции культур микроорганизмов кафедры ботаники, физиологии растений и микробиологии им. Э. А. Штиной Вятской ГСХА. При закладке опытов использовались следующие сорта астр: в 1-ой серии Белый пух, Розовый пух и во 2-ой – Индра.

В 1-ой серии опытов было показано, что применяемые препараты Байкал ЭМ-1, а также культура цианобактерий Nostoc paludosum повышали всхожесть семян и выживаемость растений астр сортов Белый пух и Розовый пух в рассадный период на 12–28% по сравнению с контролем (Ковина и др., 2007). Во 2-ой серии опытов для оценки антагонистического действия препаратов к агрессивному фитопатогену Fusarium culmorum семена астры проращивались в чашках Петри на фильтровальной бумаге на инфицированном фоне (табл.1).

Таблица 1

Влияние биопрепаратов на всхожесть семян астры Индра,

инфицированных Fusarium culmorum

Вариант	Всхожесть, %
1. Контроль	33,3
2. F. culmorum	1,3
3. F. culmorum + Nostoc paludosum	25,5
4. F. culmorum + Байкал ЭМ-1	5,0
5. F. culmorum + Алирин Б	20,0
6. F. culmorum + N. paludosum + Байкал ЭМ-1	24,0
7. F. culmorum + N. paludosum + Алирин Б	23,7
8. F. culmorum + Алирин Б + Байкал ЭМ-1	6,0

Во всех вариантах с предварительной обработкой семян биопрепаратами повышалась устойчивость астр к фитопатогену, что проявилось в увеличении всхожести семян по сравнению с инфицированным фоном. Наибольшее влияние на повышение устойчивости оказало применение культуры N. paludosum, биопрепарата Алирин Б и сочетание N. paludosum с применяемыми биопрепаратами.

Для дальнейшего эксперимента были выбраны варианты: 1. Контроль; 2. Nostoc paludosum; 3. Байкал ЭМ-1; 4. Алирин Б; 5. Nostoc paludosum + Байкал ЭМ-1; 6. Nostoc paludosum + Алирин Б; 7. Алирин Б + Байкал ЭМ-1.

Предварительно обработанные семена высевались в 4-х кратной повторности по 40 семян на сосуд с парниковым грунтом. Выросшая рассада высаживалась на участок, находящийся в центре г. Кирова на перекрестке с интенсивным движением автотранспорта. Растения высаживались в 4-х кратной повторности по 7 штук на делянку. На 1 м² размещалось по 28 растений. При высадке рассады в грунт был проведен профилактический полив исследуемыми препаратами. В контрольных вариантах использовалась вода. Наибольшее влияние на повышение всхожести семян и выживаемости рассады оказали препарат Байкал ЭМ-1 и его сочетание с Алирином Б (табл. 2).

Таблица 2

Влияние биопрепаратов на развитие растений астры Индра

Вариант	Всхожесть, %	Выживаемость, %
1. Контроль	14,4	10,0
2. Nostoc paludosum	13,0	12,5
3. Байкал ЭМ-1	43,7	26,3
4. Алирин Б	29,0	15,0
5. Nostoc paludosum + Байкал ЭМ-1	10,0	7,5
6. Nostoc paludosum + Алирин Б	31,0	26,0
7. Алирин Б + Байкал ЭМ-1	45,0	39,4

Рассада астр перед высадкой имела от 5 до 8 листьев, высота растений была от 6 до 16 см, но больших различий среди вариантов не наблюдалось.

В процессе вегетации в открытом грунте производился уход за растениями (рыхление, прополка), велись наблюдения, отмечались растения с признаками болезней. Осенью все растения были срезаны на уровне почвы, после чего была произведена оценка вегетативной массы астр (табл.3) и их декоративность.

Таблица 3

Влияние биопрепаратов на биомассу и высоту астры сорта Индра

Вариант	Масса растений		Высота
	кг/м^2	% к контролю	см	% к контролю
1. Контроль	1,112		68,1±18,4
2. Nostoc paludosum	1,356	121,9	74,9±11,4	109,9
3. Байкал ЭМ-1	1,830	164,6	82,2±10,2	120,7
4. Алирин Б	1,565	142,5	77,7±13,1	114,0
5. Nostoc paludosum + Байкал ЭМ-1	1,351	121,4	78,6±9,8	115,4
6. Nostoc paludosum + Алирин Б	1,846	166,0	87,3±10,2	128,2
7. Алирин Б + Байкал ЭМ-1	1,515	136,2	85,8±9,0	126,0

Все испытываемые препараты способствовали увеличению вегетативной массы растений и их высоты. Максимальный стимулирующий эффект показали биопрепараты Байкал ЭМ-1 (прибавка биомассы на 64,6%) и комплекс Nostoc paludosum + Алирин Б (прибавка биомассы на 66,0%). Количество больных растений было незначительным от 3,6 до 10,75% (с максимумом в контроле). Для оценки декоративности растений (табл. 4) измеряли диаметры соцветий и считали количество бутонов и цветков на каждом растении.

Во всех вариантах количество цветков и бутонов, а также диаметр цветков значительно превосходили контрольные значения. Обилие бутонов говорит о том, что у опытных растений период цветения может быть более продолжительным. Активное образование бутонов происходит под влиянием N. paludosum, Bacillus subtilis (варианты 2, 4, 6) и микроорганизмов Байкал ЭМ-1 (7 вариант). Диаметр соцветий во всех вариантах на 19–32% выше, чем в контроле.

Таблица 4

Влияние биопрепаратов на развитие генеративных органов астры Индра

Вариант	Количество соцветий на растении, шт.	Количество бутонов на растении	Средний диаметр соцветий
			см	% к контролю
1. Контроль	2,6	1,4	6,78±2,1
2. Nostoc paludosum	2,9	3,1	8,86±0,8	130,7
3. Байкал ЭМ-1	3,1	1,8	8,10±1,2	119,5
4. Алирин Б	2,9	3,2	8,50±0,9	125,4
5. Nostoc paludosum + Байкал ЭМ-1	3,6	2.5	8,31±1,7	122,6
6. Nostoc paludosum + Алирин Б	3,2	3,5	8,96±0,8	132,1
7. Алирин Б + Байкал ЭМ-1	2,4	3,8	8,78±1,1	129,4

Таким образом, применение биопрепаратов существенно снижает поражение семян и проростков астр фитопатогенными грибами и может существенно увеличить выход здоровой рассады. При выращивании растений на городских территориях рядом с дорогами с интенсивным движением автотранспорта профилактический полив растений биопрепаратами способствует лучшей сохранности растений, улучшению их декоративных качеств и продляет сроки цветения.

Артамонова В. С. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв Западной Сибири. Новосибирск. СО РАН. 2002. 225 с.

Ковина А. Л., Попов Л. Б., Домрачева Л. И., Ковин Д. А. Перспективы применения биопрепаратов при выращивании декоративных культур // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития. Матер. Всеросс. научно-практической конференции с международным участием. Киров, 2007. Выпуск V. Ч. 2. С. 83–85.

Марфенина О. Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М.: Медицина для всех, 2005. 156с.
Реймерс Н. Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. М.: Просвещение, 1992. 320 с.

Терехова В. А. Значение микологических исследований для контроля качества почв // Почвоведение. 2007а. № 5. С. 643–648.