Распространение и особенности развития новой болезни древесных растений в насаждениях Москвы

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ НОВОЙ БОЛЕЗНИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В НАСАЖДЕНИЯХ МОСКВЫ

Е.Г. МОЗОЛЕВСКАЯ, О.В. БЕДНОВА

Первое представление о ранее неизвестной болезни листьев липы и ясеня и некоторых других древесных пород в Москве было получено в июне 2004 г. Наиболее крупный очаг болезни был выявлен на Ореховом бульваре в рядовых посадках липы мелколистной 30-35 лет. Позднее очаги болезни были обнаружены в рядовых посадках липы крупнолистной 20-25 лет, произрастающих вдоль улицы Академика Королева и на деревьях ясеня 15-20 лет, посаженных на разделительных боковых полосах на Ленинградском и Ленинском проспектах [9].

По характеру проявления внешних признаков болезни ее можно было отнести к деформации листьев. У липы наблюдались три типа проявления болезни: 1 - образование лодочкообразных, сложенных вдоль осевой жилки листьев, 2 - с образование стянутых по краям ковшеобразных листьев с утолщенным и деформированным краем листа и складчатой пластинкой, 3 - спиралевидное скручивание листьев или их стягивание в комочек (рис. 1 а, б, в). Во всех случаях ткани деформированных листьев были более грубыми и ломкими на ощупь, чем листья здоровых деревьев. Однако луб срезанных побегов при этом оставался свежим, сохранял светло-зеленую окраску, на срезах и на коре побегов

патологические признаки отсутствовали и почки сохранялись живыми. У небольшой части деревьев липы на Ореховом бульваре листья были деформированы и усохли сразу же после распускания. Уже в конце первой декады июля в кронах этих деревьев начался процесс восстановления вторичной листвы.

У ясеня наблюдались два типа деформации листьев: 1 - обычные для ясеня заостренные ланцетовидные листики приобретали как бы срезанную и уплощенную вершинку с укрупненными зубчиками и видоизмененной структурой ткани, 2 - простые листики сложных листьев ясеня спиралевидно скручивались или стягивались в жгуты и комочки и имели меньшие по сравнению с нормальными размеры и более светлую окраску (рис. 2 а, б). На некоторых деревьях ясеня была замечена даже деформация образовавшихся к этому семенных крылаток. Признаки деформации листьев обнаруживались здесь преимущественно на концевых побегах в вершинной части деревьев.

В 2005 г. были обнаружены новые участки проявления деформации листьев в посадках липы мелколистной на Олимпийском проспекте, в скверах на Театральной, Лубянской и Болотной площадях и на кустах сирени в живой изгороди на Лубянской площади.

134

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2006

б

Рис. 1. Типы деформации листьев липы

б

Рис. 2. Типы деформации листьев ясеня

В 2005 г. были повторно обследованы все ранее отмеченные в 2004 г. очаги болезни. На Ореховом бульваре очаг болезни продолжал действовать, хотя и со значительно меньшей интенсивностью. На Ленинском пр. в начале лета признаки деформации листвы полностью отсутствовали, но позднее во второй половине лета они проявились на нескольких молодых деревьях ясеня. На Ленинградском проспекте и на улице Академика Королева все деревья липы и ясеня в 2005 г. не имели ни малейших признаков болезни и сохраняли густую зеленую листву с нормальной для вида формой.

В качестве участка постоянного наблюдения был выбран Ореховый бульвар, где число пораженных болезнью деревьев

было наиболее репрезентативным. Здесь каждое из 162 деревьев подверглось детальному описанию в качестве объектов наблюдения для изучения последствий поражения болезнью. У каждого дерева, кроме диаметра и категории состояния, отмечалась по 10-процентной градации степень поражения листьев, которая колебалась от 0 до 100 %.

В табл. 1 приведены результаты сравнительного анализа данных двух перечетов - 2004 и 2005 гг., по которым можно было бы судить о последствиях болезни и сделать вывод о том, насколько изменилась степень распространения болезни (доля пораженных деформацией деревьев) и общая степень поражения крон деревьев в 2004 и 2005 гг.

а

в

а

Таблица 1

Распределение 162 деревьев на постоянной пробной площади по категориям состояния в 2004 и 2005 гг.

Годы Количество деревьев разных категорий состояния, %

0 1 2 3 4

2004 0,6 63,9 13,6 8,0 2,5

2005 1,2 74,7 13,0 6,8 4,3

Таблица 2

Результаты сравнения степени поражения листьев болезнью на постоянной ПП в 2004 и 2005 гг.

Годы Количество деревьев с разной степенью поражения листвы, %

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Средне-взвеш.

2004 49 16 11 7 5 3 4 5 2 2 58 44,7

2005 30 5 9 6 2 1 0 0 0 5 104 29,7

Как видно из данных табл. 1, в 2005 г. соотношение деревьев разных категорий значительно изменилось:

- возросло количество деревьев без признаков ослабления (с 0,6 до 1,2 %), мало ослабленных (с 63,9 до 74, 7 %), усыхающих (с 2,5 до 4,3 %);

- осталось почти без изменения количество умеренно ослабленных деревьев (13,6 и 13,0);

- уменьшилось количество сильно ослабленных деревьев (с 8,0 до 6,8 %);

- ни одного дерева не усохло ни в 2004, ни в 2005 г.

Динамика перехода деревьев разных категорий состояния свидетельствует о положительных изменениях в состоянии насаждения.

Можно уверенно сделать вывод о том, что болезнь незначительно повлияла на состояние деревьев.

Индекс состояния деревьев, который является интегральным показателем их состояния и способен изменяться от 0 (при полном усыхании насаждений) до 10 (при их полном благополучии) [7, 8] в 2004 г. был равен 7,13, а в 2005 г. он незначительно увеличился (7,36), что также свидетельствует об общем улучшении состояния насаждений в 2005 г.

Следующий важный вывод вытекает из сравнения данных перечета деревьев по степени деформации листьев в кроне в два смежных года. В оба года она колебалась у пораженных болезнью деревьев от 100 до 10 %.

Таким образом, вычисленная на основе приведенных в табл. 2 данных, средневзвешенная степень поражения крон деревьев в 2005 г. заметно снизилась.

Не имели признаков деформации листьев: в 2004 г. 38,3 % деревьев, а в 2005 г. -почти в два раза больше - 64,7 % деревьев.

Приведенные данные являются основанием для очень важного вывода о том, что выявленная болезнь листьев так же, как и многие другие инфекционные и неинфекционные болезни листьев, имеет характер временного явления и подвержена колебаниям; они свидетельствуют об обратимом характере деформации листьев и сравнительно малоощутимых ее последствиях для жизнеспособности деревьев. Пораженные болезнью деревья и насаждения могут «выздоравливать» без помощи человека и без специальных защитных мероприятий в отличие от деревьев, пораженных сосудистыми и гни-левыми болезнями, которые, будучи обнаруженными, остаются в пределах очагов на весь срок жизни деревьев и насаждений.

По своему происхождению деформация листьев может иметь неинфекционный и инфекционный характер. Она может быть следствием загрязнения среды обитания или вызвана насекомыми и патогенами (грибами, вирусами, микоплазмами). В процессе исследований изучались все три варианта происхождения болезни.

Известно, что именно химические воздействия особенно часто вызывают болезни типа деформации органов и тканей растений [11]. В качестве агентов воздействия могут выступать противогололедные реагенты, гербициды, арборициды или моющие средства. Гербициды (Диален и Лонтрел) регулярно применяются в Москве на озелененных территориях для уничтожения одуванчиков на газонах, объектами обработки являются газо-

ны на дорожных откосах и на территориях разных объектов озеленения. По правилам гербициды применяются лишь на газонах, свободных от древесной растительности, но часто эти правила нарушаются, что проявляется в появлении на газонах прогалин, полос и пятен, полностью лишенных растительности, в угнетении роста и ослаблении вблизи растущих деревьев и кустарников, а также в редких случаях при высоком уровне воздействия гербицидов - в изменении формы и деформации листа.

Анализ тканей деформированных листьев и их отличия от тканей непораженных, проведенный на кафедре неорганической химии МГУЛ Г.Н. Федотовым с помощью рентгеновского сканирующего кристалл-дифракционного портативного спектрометра «Спектроскан», позволил провести сравнение содержания элементов от кальция до урана в поврежденных листьях с контрольными образцами неповрежденных листьев по величине рефлексов определенной длины волны, соответствующих этим элементам. В результате анализа оказалось, что в пораженных болезнью листьях липы и ясеня величины рефлексов на спектрограммах, соответствующие содержанию элементов, не отличаются от контроля. Таким образом, по результатам исследований в 2004 г. был сделан вывод о том, что деформация листьев древесных растений не связана с наличием в их тканях элементов загрязнителей [10].

В 2005 г. Г.Н. Федотовым был проведен анализ засоленности и каталазной активности почв в местах распространения болезни. Содержание солей в почвенных образцах определяли по водным вытяжкам из почв с измерением элетропроводности растворов. Ка-талазную активность почв измеряли газометрическим методом [5], заключающимся в определении количества кислорода, выделившегося при распаде пероксида водорода в единицу времени. Активность каталазы выражалась в милилитрах кислорода, выделившегося за 1 мин на 1 г воздушно-сухой почвы.

Оказалось, что содержание солей в почвах различалось на глубине первых 5 см по сравнению с более глубокими слоями почвы

(5-10 см), однако оно было умеренным и не коррелировало с изменением каталазной активности почв. Более того, содержание солей в почве практически не различалось в проекции крон деревьев с деформацией листвы и в контроле. Это позволяет предположить два альтернативных варианта: либо загрязнение почв не сказывалось прямо на проявление болезни, либо это загрязнение действовало на растение очень краткий период сразу же и непосредственно после внесения загрязнителей в почву, а потом следы его исчезают из-за вымывания или естественного распада. Можно предполагать, что загрязнение почвы в местах произрастания больных деревьев не являлось главной причиной проявления болезни [9].

Осмотр больных растений и деформированных листьев липы и ясеня для выявления возможности связи болезни с повреждениями насекомыми и клещами показал либо полное их отсутствие, либо лишь единичное присутствие на деформированных листьях липы тлей и паутинных клещей. Обилие тлей на здоровых листьях было даже более высоким, чем на больных.

Известно, что деформация листьев растений инфекционного происхождения может быть вызвана фитопатогенными грибами, вирусами, микоплазмами.

Описание поражения листьев грибами, характерного для обнаруженной в Москве новой болезни, отсутствует в учебниках и определителях. Осмотр пораженных побегов и листьев показал отсутствие признаков грибной инфекции. Лабораторный анализ пораженных листьев и побегов с помощью метода влажной камеры подтвердил отсутствие признаков грибного происхождения болезни.

Деформация листьев вирусного происхождения достаточно хорошо известна и описана для многих травянистых и древесных растений. Описанные в лесной фитопатологии вирусные болезни листьев древесных растений - это мозаичная кольцевая пятнистость листьев вяза, крапчатая пятнистость листьев розы и рябины, пестролист-ность и измельчение и нитчатость листьев у клена ясенелистного [11]. Обнаруженный в городских насаждениях тип деформации ли-

стьев у липы, ясеня и сирени не подходил ни к одному из имеющихся описаний.

Патогены вирусной этиологии широко распространены в природе и поражают практически всех представителей растительного царства, они обнаружены в почве и водоемах. В настоящее время известно более 600 фитовирусов, однако, очевидно, что их реальное число не исчерпывается названной цифрой. Анализ имеющейся информации свидетельствует о том, что последнее десятилетие характеризуется усилением распространения вирусных, вироидных и микоплазменных заболеваний, многие из которых приносят значительный ущерб [10]. Вирусы, являясь внутриклеточными паразитами, неизбежно, прямо или косвенно, влияют на физиологические процессы поражаемого растения - обмен веществ, активность ферментов дыхания, транс-пирации, фотосинтетические процессы, содержание и функции регуляторов роста, проницаемость мембран. К настоящему времени достаточно полно освещены в литературе вопросы, связанные с распространением вирусных и других патогенов со сходным типом циркуляции на плодово-ягодных культурах, тогда как на декоративных и лесных растениях, а также вводимых в культуру они более ограничены. Считается, что вирусные болезни, поражающие древесные растения, не причиняют значительного вреда, т. к. не вызывают гибели растений, хотя и способствуют их ослаблению, потери декоративности, замедлению роста. Но анализ видового состава патогенов, участвующих в заболеваниях вирусной этиологии на древесных растениях, свидетельствует о значительном распространении латентных инфекций. Последние могут активизироваться под воздействием стрессовых факторов [1, 3] либо усиливать вредоносность сопутствующих патогенов.

Проверка гипотезы вирусного происхождения деформации листьев липы и ясеня была проведена ведущим научным сотрудником кафедры вирусологии биологического факультета МГУ им. Ломоносова С.Н. Чирковым. Для этой цели в распоряжение вирусологов были представлены образцы деформированных листьев липы. Ни одним из исполь-

зованных методов идентификации вирусной инфекции в деформированных листьях липы исследователями достоверно не было обнаружено. У молодых листьев четырех видов растений-индикаторов после заражения их вытяжкой из листьев больных растений наблюдалось искривление листовой пластики, по виду отдаленно напоминающее деформации [9]. В 2005 г. исследования были продолжены в той же лаборатории кафедры вирусологии МГУ. Листья липы с деформированной листовой пластинкой были взяты в мае 2005 г. из действующего очага болезни на Ореховом бульваре. В результате анализов С.Н. Чирковым было сделано предположение об инфекционном характере болезни, в качестве агента которого выступает посповироид. Вироиды известны как возбудители инфекционных заболеваний важнейших сельскохозяйственных культур, кокосовых пальм, винограда, плодовых и декоративных культур, особенно хризантемы [10]. Растения, зараженные вирои-дом, в том числе латентно зараженные растения, являются эффективным источником инфекции, поскольку вироиды легко передаются механически при вегетативном размножении, а также семенами и пыльцой, что приводит при отсутствии надлежащего контроля к их быстрому распространению среди растений. Однако, по мнению С.Н. Чиркова, для окончательного доказательства вироидного происхождения болезни необходимо провести дополнительное исследование [9].

При анализе и сопоставлении всех рассмотренных материалов можно сделать следующее заключение. Наиболее убедительными являются доказательства инфекционного характера выявленной болезни типа деформации листьев, в качестве которого выступает вироид. При этом загрязнение почвы может выступать провоцирующим исследуемую болезнь фактором. На это указывают следы чрезмерного влияния гербицидов - пролысины, образовавшиеся вследствие гибели части газона в скверах на Лубянской и Театральной площадях. Подтверждают это предположение и ранее наблюдаемые нами сходные признаки деформации листвы клена остролистного из питомника,

где документально установлена интенсивная обработка поверхности почвы гербицидами.

Обнаруженные очаги болезни пока что выявлены лишь на локальных участках озелененной территории Москвы, а иногда их распространение даже точечно (например, поражение единичного дерева липы во дворе больницы Моники или на территории и вблизи от территории ВВЦ. Очень важно, что в результате двухлетнего наблюдения установлена возможность исчезновения симптомов болезни в ее очагах и у отдельных растений. Однако это не должно ослаблять внимание специалистов, т.к. возбудитель болезни вирусной (вироидной) этиологии способен перейти снова в латентное (скрытое) состояние, а заболевание с ярко выраженными симптомами проявления со временем может дать новую волну развития.

Вторым также очень важным обстоятельством является выявленные, сравнительно небольшие и малозначимые последствия заболевания у большей части деревьев. Однако есть и противоположные по своему характеру, хотя и не очень многочисленные случаи ухудшения состояния больных деревьев на второй год, а также наблюдаемые отклонения в их жизненных функциях и в морфологических особенностях и физиологии при повторном поражении. Примером этого являются результаты наблюдения за индивидуальной судьбой больных деревьев.

Вполне возможно, что длительный период болезни (2 года и более) у одних и тех же деревьев, в особенности в сильной степени развития, может привести и к сильному ослаблению и даже к усыханию деревьев, что создаст условия для заселения их стволовыми насекомыми.

Поэтому недооценка, как и переоценка, последствий болезни недопустима и должна быть скорректирована и уточнена в будущем.

Необходимо продолжение работы по идентификации возбудителя, хотя следует сказать, что эффективных методов активной борьбы с вирусными болезнями растений практически не существует. При этом опасность распространения болезни могут снизить следующие профилактические мероприятия: 1 - выявление очагов болезней и

контроль развития очагов и состояния пораженных растений; 2 - предотвращение или снижение возможности загрязнения среды в местах произрастания древесных растений; 3 - интенсивный уход за почвой и разнообразные меры повышения устойчивости древесных растений; 4 - при необходимости проведение глубокой формовки и санитарной обрезки крон повторно и длительно болеющих деревьев; 5 - выявление и контроль численности стволовых вредителей, способных развиваться в ослабленных насаждениях.

Библиографический список

1. Келдыш, М.А. Вирусные и микоплазменные болезни // Болезни и вредители растений / М.А. Келдыш. - М.: Наука. 1990. - С. 17-52.

2. Келдыш, М.А. Вирусные болезни растений в Главном ботаническом саду РАН (видовой состав, этиология, меры борьбы) / М.А. Келдыш Бюл. ГБС РАН. - Вып. 173. - 1996. - С. 170-180.

3. Келдыш, М.А. Вирусные и микоплазменные болезни древесных растений / М.А. Келдыш, Ю.И. Помазков. - М.: Наука, 1985. - 132 с.

4. Келдыш, М.А. Особенности формирования видового состава вирусов в искусственных экосистемах / М.А. Келдыш, Ю.И. Помазков. Бюл. ГБС. -Вып. 139. - 1986. - С. 71-76.

5. Кольцова, О.М. Ферментативная активность как метод диагностики плодородия почв / О. М. Кольцова, К.Е. Стекольников, П.К. Казанджьян // Мелиорация и водное хозяйство. - 1993. - № 2. - С. 29-31.

6. Масленникова, Г. П. Активность почвенных ферментов как один из критериев уровня плодородия разных типов почв / Г. П. Масленникова // Бюллетень ВНИИ с.-х. микробиологии. - Л., 1988. - № 50. - С. 5-8.

7. Мозолевская, Е.Г. Оценка состояния и устойчивости насаждений / Е.Г. Мозолевская // Технология защиты леса. - М.: Экология, 1991. - С. 234237.

8. Мозолевская, Е.Г. Методы оценки и прогноза динамики состояния насаждений / Е.Г. Мозолевская // Лесное хозяйство. - 1998. - № 3. - С. 43-45.

9. Мозолевская, Е. Г. Результаты изучения болезни неизвестного происхождения, проявляющейся в деформации листьев липы и ясеня. Состояние зеленых насаждений в Москве / Е.Г. Мозолевская, О.В. Бед-нова, С.Н. Чирков и др.: аналитический доклад. -Вып. 8. - М.: ОАО «Прима-М», 2005. - С. 24-28.

10. Отчет о НИР по теме «Диагностика причин случаев заболевания древесных растений неустановленного характера на озелененных территориях Москвы в целях предотвращения его распространения»: рукопись. - М.: МГУЛ, 2004.

11. Семенкова, И.Г. Фитопатология: учебник для вузов / И.Г. Семенкова, Э.С. Соколова. - М.: Изд. центр «Академия», 2003. - 480 с.