Биологические науки/4. Ресурсоведение и интродукция растений

К.б.н. Макарова Т.А., К.б.н. Макаров П.Н.

Сургутский государственный университет, Россия

Поражаемость караганы древовидной мучнистой росой и перспективы борьбы с ней в Ханты-Мансийском автономном округе

Экологическая ситуация, складывающаяся в городах ХМАО, является важной проблемой, которую необходимо решать на всех уровнях власти. С ростом антропогенной нагрузки и усиления развития нефтегазовой промышленности на территории округа все сложнее становится проблема охраны окружающей среды и создание нормальных условий для жизни и деятельности человека. Для комфортного проживания в регионе необходимо развитие средовосстанавливающей системы, которая регулировала бы в определенных пределах состав воздуха, степень его загрязненности и снижала бы развитие шумового фактора. В этой связи, приоритетными становятся задачи озеленения северных городов, входящие в целевые программы административного областного, регионального и районного уровня. Зеленые насаждения являются составной частью комплекса мероприятий по благоустройству селитебных мест города. Они выполняют главные санитарно-гигиенические, рекреационные и декоративно-художественные функции, обогащают и насыщают воздух ионизированным кислородом: так, число легких ионов в 1 см³ воздуха над лесом составляет 2000-3000, в городском парке – 800, в промышленном районе – 200-400, а в закрытом многолюдном помещении – 25-100 [1]. На ионизацию воздуха большое влияние оказывают степень озеленения и видовой состав растений, обладающих различной дымо- и газоустойчивостью.

Ассортимент растений, используемых в ХМАО при формировании городских насаждений, складывается из основообразующих пород, привезенных из местных природных биоценозов: сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), сосна сибирская (P. sibirica Du Tour), береза повислая (Betula pendula Roth), более 10 разновидностей ив (Salix spp.), тополя (Populus spp.). В настоящее время в городе стало больше появляться декоративных южных растений (интродуцентов), которые завоевали большое признание горожан и стали неотъемлемой частью облика большого индустриального края. Одним из излюбленных растений на севере стала Caragana arborescens Lam. Многолетние интродукционные испытания и фитопатологические наблюдения за ростом, развитием и устойчивостью этого кустарника к инфекционным болезням на территории округа показали его высокие адаптационные возможности, его пластичность, биологическую устойчивость к воздействию газов и тяжелых металлов, подтвердили высокую степень его декоративности, однако при этом было отмечено сильное поражение его мучнистой росой.

В насаждениях г. Сургута карагана используется в качестве живых изгородей, одиночных рядовых и групповых посадок, солитеров. Особенно эффектны посадки из нестриженных кустов. Она обладает уникальными, редкими для севера биологическими особенностями и декоративными свойствами. Культура зимостойкая, долговечная, устойчива к почвенно-климатическим условиям севера, теневынослива, засухо- и газоустойчивая, легко размножается семенами и порослью от пня, быстро растет в высоту, легко переносит стрижку, хороший медонос, обогащает азотом мало гумусированные северо-таежные почвы. Растение имеет нежную ажурную листву, обладает густой облиственностью. Отличается ранневесенним цветением. Начало цветения караганы на севере отмечается в июне, образование и созревание семян происходит в конце июля – начале августа. После цветения образуются двустворчатые плоды – бобы, которые при созревании растрескаются и выстреливают семенами. Быстрорастущая культура в экстремальных условиях севера проходит полный цикл развития с образованием жизнеспособных семян. Нестриженная свободно растущая изгородь из караганы украшает улицы города своим цветением и плодами. Живые изгороди имеют различную конфигурацию, где растения достигают различной высоты – 1,2-4 м. На декоративные качества культуры оказывают влияние различные фитопатогены. Наблюдения за фитосанитарным состоянием зеленых насаждений позволяют утверждать, что наибольшую опасность для C. arborescens на территории г. Сургута представляет мучнистая роса. Распространение болезни на исследуемой территории ежегодно достигает 99%, средняя степень поражения растений составляет 50%. Возбудитель болезни Erysiphe palczewskii (Jacz.) U. Braun & S. Takam относится к царству Fungi, подцарству Dikarya, отделу Ascomycota, подотделу Ascomycotina, классу Erysiphomycetes, порядку Erysiphales, семейству Erysiphaceae, роду Erysiphe [2]. Характерной особенностью болезни является появление на зелёных частях растений белого мучнистого налёта, образованного мицелием гриба и его спороношением (бесполым или половым). При сильном поражении мучнистой росой наблюдаются нарушения физиологических функций вегетирующих частей растений и их преждевременное засыхание уже в первой половине лета (3-я декада июня). В насаждениях г. Сургута пораженные побеги и почки растений часто не вызревают, частично вымерзают зимой, наблюдается многовершинность и другие нарушения роста растений, а иногда и гибель сеянцев караганы. Источником первичного заражения в условиях севера являются аскоспоры, образующиеся в результате полового спороношения гриба и зимующие на пораженных листьях, плодах и стволах растений.

В результате детальных фитопатологических исследований, проведенных в очагах массового поражения C. arborescens мучнистой росой, установлено, что перезимовавшие клейстотеции гриба на территории г. Сургута сохраняют высокую жизнеспособность и степень прорастания аскоспор, способных при благоприятных условиях среды внедряться и прорастать в ткани растения-хозяина. В 3-й декаде мая – 1-й декаде июня созревшие аскоспоры гриба разносятся ветром. Спора, попадая на листья декоративного кустарника прорастает, образуя первичный мицелий. Очаги болезни возникают в скоплении листостебельной массы, где формируется наиболее благоприятный для этого микроклимат. С 25-28 июня на листьях C. arborescens с обеих сторон образуется хорошо заметный серовато-белый, вначале паутинистый, затем уплотняющийся налет с конидиальным спороношением гриба. В результате диагностики болезни микроскопическим методом выявлены анатомо-морфологические характеристики гриба: форма конидиeносцев (вертикальные), форма и расположение на них конидий (одиночные, прозрачные, эллиптические). С 14 по 17 июля на грибнице образуются плодовые тела (клейстотеции) с зимующими спорами гриба в виде небольших темно-коричневых, почти черных точек. Средний диаметр клейстотеция в условиях севера составляет 0,097 0,003 мм (min – 0,070 мм; max – 0,130 мм), тогда как в центральной части России размеры клейстотеция варьируют от 0,135 до 0,240 мм [3] (рис. 1). На клейстотеции имеются 6-15 экваториальных придатков, которые являются главным диагностическим признаком распознавания гриба (рис. 2). Придатки клейстотеция прямые, прозрачные, на концах вильчато-разветвленные (рис. 3).

Рис. 1. Плодовое тело гриба Рис. 2. Расположение придатков Рис. 3. Ветвление придатков

В полости клейстотеция формируется 7-10 асков (сумок), внутри которых образуется 3-5 эллипсоидно-овальных аскоспор (рис. 4, 5, 6).

Половое спороношение мучнисторосяных грибов в г. Сургуте продолжается до 1-й декады августа. Полный цикл развития гриба E. palczewskii на C. arborescens в условиях севера в среднем составляет 40-46 дней, из них 10 дней приходится на инкубационный (скрытный) период. Первые признаки болезни характеризуются появлением на верхней стороне листьев C. arborescens белого порошкообразного налета (мицелий гриба). В условиях севера фитопатогенный гриб поражает, в основном, молодые части растений: черешки, листья, побеги, зеленые плоды. Многоклеточный мицелий стелиться по поверхности листьев и стеблей, образуя гаустории, внедряющиеся в клетки эпидермы. Сухая и жаркая погода, как правило, усиливает развитие болезни. Первичное заражение растений на севере протекает при среднемесячной температуре воздуха в июне +20⁰ С, относительной влажности – 80%.

Рис. 4. Сумки с аскоспорами Рис. 5. Расположение сумок Рис. 6. Форма аскоспор

Начало образования конидий (бесполое спороношение) гриба в г. Сургуте отмечается в 1-ой декаде июля, массовое – во 2-ой декаде того же месяца. Созревающие споры в течение всего лета заражают листья и побеги здоровых растений, т.е. являются источником вторичного заражения. Средняя температура воздуха учетного периода в среднем составляет +23⁰С, относительная влажность воздуха – 75,5%.

Со 2-й декады июля на грибнице появляются плодовые тела (клейстотеции). В условиях севера формирование аскоспор происходит при среднемесячной температуре воздуха +24⁰С, относительной влажности – 60,5%. Начало полового спороношения гриба в г. Сургуте приходится на 17, массовое – на 30 июля.

На развитие болезни существенное влияние оказывают климатические условия региона. Благоприятными условиями для протекания инфекционного процесса в условиях севера Тюменской области являются среднемесячная температура воздуха в летний период +21⁰С и относительная влажность воздуха – 75%.

В системе защитных мероприятий по снижению численности патогена на территории округа необходим поиск безопасных методов и средств борьбы с мучнистой росой. Лесозащитные мероприятия включают ежегодный надзор за появлением и распространением болезней, прогноз и оценку состояния насаждений. Это достигается путем организации и тщательного ведения общего и специального надзора (мониторинга). В случаях обнаружения кустарников с наличием очагов мучнистой росы, при прогнозируемом их массовом распространении и повреждении молодых культур, так же в плановом порядке проводят детальные лесопатологические обследования. Данные обследования проводят с целью уточнения причин и степени поражения культуры мучнистой росой, определения распространенности и интенсивности развития заболевания, а затем и разработки технически, экологически и экономически обоснованных мер борьбы. Учет степени поражения вегетативных органов караганы древовидной мучнистой росой на севере необходимо проводить два раза в год – осенью, после опадания листьев, и ранней весной, до распускания почек. Это позволяет сделать заключение об успешности перезимовки патогена. Наблюдая за очагами инфекции и метеорологическими сводками, можно предвидеть появление эпифитотии и при правильной организации защиты растений значительно снизить вредоносность заболевания. Необходимо соблюдать агротехнику выращивания культуры, т.е., не загущать посадки, своевременно весной и осенью проводить обработку почвы, убирать и уничтожать больные и зараженные растения, обязательно убирать растительные остатки с участка, высаживать сеянцы с хорошо развитой корневой системой, здоровые, без механических и иных повреждений, проводить обрезку мертвых (сухих) ветвей и сучьев. В качестве истребительных мероприятий необходимо при первых признаках появления болезни провести первую (профилактическую) обработку фунгицидами во второй декаде июня. Вторую обработку растений необходимо повторить через две недели после первой. В качестве химических средств рекомендуется использовать препараты, обладающие одновременно и профилактическим, и лечебным действием. Такими препаратами являются топаз 10% к.э. (100 г/л), сера коллоидная (10 г/л), сера молотая (3 г/л), Тиовит джет (5 г/л). Устойчивость растений к мучнистой росе, также, повышается при своевременном внесении фосфорно-калийных удобрений. Альтернативой применению химических препаратов является поиск и введение в культуру городского озеленения устойчивых и перспективных форм и сортов данной культуры.

Литература:

1. Зарубин Г.П., Новиков Ю.В. Гигиена города. – М.: Медицина, 1986. – С. 82-83.

2. Braun U., Takamatsu S. Phylogeny of Erysiphe, Microsphaera, Uncinula (Erysiphaceae), and Cystotheca, Podosphaera, Sphaerotheca (Cystothecaceae) inferred from rDNA ITS sequences; Some taxonomic consequences. – Schlechtendalia 2000. V. 4. P. 1 – 33.

3. Семенкова И.Г., Соколова Э.С. Фитопатология. – М.: «Академия», 2003. – 480 с.