Биотика, 5(12), Октябрь 2016
Рудаков В.О., Картабаева Б.Б., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М.
ФГБНУ ВНИИФ, Московская область, Россия
ФГБОУ ВО «Вологодский государственный университет», Россия
В 2014 году, в год 130-летия со дня рождения Н.Клюева, в городе Вытегра при поддержке «фонда Тимченко», правительства Вологодской области и Вытегорского муниципального района создан дендропарк имени Николая Клюева, в котором высажены деревья, цветы и кустарники, наиболее часто упоминаемые поэтом, дополненные растительными композициями и малыми архитектурными формами в стиле клюевской поэзии. Создание дендропарка – уникальный неповторимый опыт, позволяющий увековечить память одного из самых талантливых русских поэтов, соединить культурно-историческую и экологическую составляющие. Это инструмент воздействия на сознание, формирующий нравственно-ценностное отношение к природе. Площадь парка 1 га, и он разделен на 4 зоны: мелколиственная, широколиственная, хвойный бор и райский сад. На территории каждой зоны высажены определенные деревья, отражённые в творчестве поэта Николая Клюева. Учитывали почвенные грибы, актиномицеты и бактерии методом предельных разведений и глубинного посева почвенной суспензии на плотные питательные среды.
На современном этапе развития общества увеличиваются масштабы урбосистемы.
Городской почвенный покров является уникальным местообитанием микроорганизмов, что находит свое отражение в биогеохимических циклах биофильных элементов крупных городов. Комплекс почвенных микроорганизмов изменяется, находясь под постоянным непосредственным антропогенным воздействием, снижается их видовое разнообразие, меняется биологическая активность [1,2].
Биохимическая и микробиологическая характеристика почв традиционно считаются наиболее сложными разделами почвенной биодиагностики. Микроорганизмы чутко реагируют на изменения различной природы, происходящие в окружающей среде, что определяет большую подвижность и динамичность микробиологических показателей.
Известным является тот факт, что численность микроорганизмов в почве постоянно изменяется. Но в любом почвенном покрове есть определенный естественный уровень численности микробиоты, который можно рассматривать в качестве пула, иными словами, того запаса микроорганизмов почвы, который не обеспечивается энергетическим веществом, необходимым для непрерывного размножения, но находится в состоянии поддержания. На величину такого запаса не влияет сезонность, пул обуславливается особенностями самой почвы и факторами среды, влияющими на почвенные свойства. [3,4]
Микроорганизмы почвы в процессе своего существования испытывают влияние целого комплекса природных абиотических, биотических, а также антропогенных и техногенных факторов. [5-15] Например, водно-температурный режим во многом определяет формирование микробных сообществ почвы. Наблюдения демонстрируют закономерную смену сообществ микроорганизмов в процессе распада органического вещества. Так, на первых этапах разложения растительных остатков на них начинают развиваться неспорообразующие бактерии и грибы. Затем возрастает численность бацилл и актиномицетов. Имеет место смена систематических групп почвенной микробиоты. На составе и численности микрофлоры почвы в значительной мере отражается то, что в разных климатических зонах разложение органического вещества протекает с неодинаковой скоростью. [16-22]
Ризосфера представляет собой небольшую область почвы вокруг корня растения, где наблюдается высокая концентрация различных микроорганизмов. Интерес к ризосфере обусловлен важностью этой зоны как граничной в системе почва-растение. [23]
Ризосфера – это открытая биологическая система, находящаяся под влиянием большого количества внешних и внутренних факторов имеющих различную природу. Результат интродукции микроорганизмов зависит не только от свойств самих микроорганизмов, но и от всего комплекса параметров, характеризующих ризосферу конкретного растения в определенной почве. Многие, содержащиеся в почве микроорганизмы, являются фитопатогенами [24]
Значительная роль в регуляции роста, развития растений и в формировании микробно-растительных взаимодействий принадлежит фитогормонам стимулирующего (ауксины, цитокенины, гиббереллины) и ингибиторного (абсцизовая кислота, этилен) действия. [25]
Растение оказывает непосредственное воздействие на микроорганизмы прикорневой зоны. Многие агрофизические, агрохимические методы повышения урожайности растений сводятся к воздействию на ризосферную микрофлору. [26-28]
Древесный биотоп населен не только деревьями, но и многими другими видами растений, различающимися по высоте, что приводит к четкому вертикальному расчленению сообщества на ярусы. Самый нижний - корни растений, темно связанный с почвенной микрофлорой, богатой видами грибов и бактерий [29].
Известно, что почвенная микрофлора древесных ценозов формируется под воздействием листового опада [30].
К числе опасных для деревьев фитопатогенных грибов относятся грибы рода Verticillium, Fusarium и Rhizoctonia. Их опасность обычно проявляется при существенных отклонениях климатических условий в вегетационный период: затяжные периоды переувлажнения при пониженных температурах и др.
Изучение причины их накопления в почве лесов и парков является темой настоящих исследований.
В 2014 году, в год 130-летия со дня рождения Н.Клюева, в городе Вытегра при поддержке «фонда Тимченко», правительства Вологодской области и Вытегорского муниципального района создан дендропарк имени Николая Клюева, в котором высажены деревья, цветы и кустарники, наиболее часто упоминаемые поэтом, дополненные растительными композициями и малыми архитектурными формами в стиле клюевской поэзии. Украсит парк памятник «Н.Клюев с птицей Сирин на плече» автор скульптором С.Ю. Алипов. Подобный подход содействовует экологическому, культурному и патриотическому воспитанию, популяризации творчества поэта-земляка, бережного отношения к природе.
Создание дендропарка – уникальный неповторимый опыт, позволяющий увековечить память одного из самых талантливых русских поэтов, соединить культурно-историческую и экологическую составляющие. Это инструмент воздействия на сознание, формирующий нравственно-ценностное отношение к природе.
Вместе с тем формируется новая площадка для научно-исследовательской, педагогической, созидательной деятельности и возможностям развития человека как личности.
Изучение посвенных условий дендропарка имени Николая Клюева — это важный вклад улучшения городской среды Вытегры.
Цель работы - изучить относительную заселенность почвы микроорганизмами почвенного покрова дендропарка, по зонам различающихся по составу растительности: зона «Мелколиственный лес», зона «Широколиственный лес», зона «Хвойный лес».
Материалы и методы. Образцы отобраны в августе 2015 года. Анализ выполнен общепринятым методом микробиологического анализа почвы [31, 32]. Образцы отбирали в приствольном круге деревьев, удалив верхний слой (3 см) с глубины 3-7 см с каждой территории парка.
Распространенность (частоту встречаемости) почвенных грибов учитывали методом рассева почвенных частиц (1-1,5 мм) в чашки Петри на агар Чапека. Повторность высеваемых частиц – 75 (15 чашек Петри по 5 комочков почвы каждого варианта). Вырастающие грибы идентифицировали методом микроскопирования по морфологическим признакам.
Результаты и их обсуждение. В образах почв установлено наличие фитопатогенных грибов и их природных антагонистов. Каждая порода деревьев отличается индивидуальными химическими и биологическими свойствами листового опада. Это обуславливает различие пути их первичной микробиологической деструкции и влияет на формирование видового состава комплексов грибов деструкторов попадающей в почву растительной клетчатки.
Грибы рода Trichoderma являются обычными участниками первичной деструкции клетчатки. В этом процессе участвуют также Verticillium, Fusarium, Rhizoctonia. Биохимических особенностей листового опада влияют на видовые особенности в активности грибов и, соответственно, на их накопление в почве.
В почве под дубом выявлен самый низкий инфекционный фон по содержанию вертициллов и фузариев, а самый высокий – под рябиной. Различие по частоте встречаемости вертициллов варьирует от 5 до 10 крат. Однако вид древесной растительности не повлиял на распространенность грибов рода Rhizoctonia. В почве под всеми деревьями их встречаемость не имела существенных различий.
Грибы рода Trichoderma доминировали во всех образцах почв. Однако в почве под сосной частота встречаемости комплекса видов - T. viride+T koningii была выше чем под другими породами деревьев.
Вид породы дерева оказывает влияние на фитосанитарное здоровьев почвенного покрова. В почвенной ризосфере сосны формируется комплекс антагонистов патогенов – известный показатель устойчивого развития биоценозов. Схожая тенденция наблюдается и в прикорневой ризосфере дуба. Результаты исследования можно использовать: при биомониторинге и биодиагностике состояния почвенных условий урбанизированных территорий; при оценке воздействия на окружающую среду; планировании землепользования; в различных природоохранных и производственных мероприятиях; в учебном процессе.
Original paper, i.e. Figures, Tables, References, and Authors' Contacts available at http://journal-biotika.com/current-issues/2016-05/article_06.pdf