28 Апр

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДЕРЕВЬЕВ, ПОРАЖЕННЫХ КСИЛОТРОФНЫМИ ГРИБАМИ, С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРОВ RESISTOGRAPH И ARBOTOM




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

В подавляющем большинстве случаев стволовые и корневые гнили вызывают древесиноразрушающие грибы, большинство из которых относится к сборной несистематической группе трутовиков. Заражение дерева древесиноразрушающими, или ксилотрофными грибами происходит, как правило, через открытые участки древесины: обломанные или обрезанные ветви, раны, сухобочины, механические повреждения, морозобоины, растрескивания коры, поражения, вызванные термическими повреждениями и т.д. Взвешенные в воздухе споры грибов попадают на оголившиеся участки древесины и прорастают. В результате своей жизнедеятельности мицелий гриба выделяет ферменты, разлагающие древесину. В дополнение к этому некоторые виды древесиноразрушающих грибов выделяют токсины. В результате происходит отравление дерева ядовитыми веществами и в нем развивается гниль. Зачастую это приводит к нарушению нормального протекания физиологических процессов, у дерева снижается прирост, имеет место общее ослабление, утрачивается устойчивость к болезням и вредителям, что в конечном итоге зачастую приводит к его гибели. Развивающаяся в стволе гниль снижает механическую устойчивость дерева и оно становится аварийно опасным. Одни виды грибов убивают дерево в течение одного года или нескольких лет, другие виды действуют медленно и могут паразитировать несколько десятков или даже сотен лет. Быстрота гниения и скорость распространения гнили по стволу не всегда одинаково интенсивны. Например, гниль от еловой губки (Porodaedalea chrysoloma (Fr.) Fiass. et Niem.) распространяется вдоль ствола очень быстро, а гниль от дубового трутовика (Inonotus dryophilus Murr.) – медленно, хотя в обоих случаях грибы вызывают быстрое разрушение древесины. Оба эти показателя зависят от вида гриба-паразита и растения-хозяина, от возраста и состояния дерева, от внешних факторов (температура, количество осадков и т.д.).

Ксилотрофные грибы различаются не только по быстроте своей деструктивной деятельности и внешним признакам, но и по предпочтениям. Одни предпочитают уже мертвую древесину (сухостой, валеж, пни и т.п.), поселяясь на живых деревьях очень редко: настоящий трутовик (Fomes fomentarius Gill.), плоский трутовик (Ganoderma applanatum Pat.), березовая губка (Piptoporus betulinus Karst.), вешенка обыкновенная, или устричная (Pleurotus ostreatus Kumm.), щелелистник обыкновенный (Schizophyllum communae Fr.), чешуйчатка обыкновенная (Pholiota squarrosa Kumm.). Другие в первую очередь поселяются на живых деревьях. Часть древесиноразрушающих грибов являются полифагами и способны паразитировать на множестве древесных пород: ложный трутовик (Phellinus igniarius Quel.), серно-желтый трутовик (Laetiporus sulphureus Bond. et Sing.), чешуйчатый трутовик (Polyporus squamosus Huds. et Fr.), скошенный трутовик, или чага (Inonotus obliquus Pil.), чешуйчатка жирная (Pholiota adiposa Fr.). Другая часть грибов являются моно- и олигофагами, предпочитая только одну или несколько древесных пород: сосновая губка (Phellinus pini Pil.), еловая губка (Porodaedalea chrysoloma (Fr.) Fiass. et Niem.), лиственничная губка (Fomitopsis officinalis Bond. et Sing.), комлевый еловый трутовик (Polystictus circinatus var. triqueter Bres.), осиновый трутовик (Phellinus tremulae Bond. et Bor.), дубовый трутовик (Inonotus dryophilus Murr.), ложный дубовый трутовик (Phellinus robustus Bond. et Galz.). Существуют и такие виды, которые в равной степени встречаются как на мертвой, так и на живой древесине: окаймленный трутовик (Fomitopsis pinicola Karst.), дубовая губка (Daedalea quercina Fr.) и некоторые другие. Некоторые виды ксилотрофных грибов поселяются уже на механически обработанной древесине (бревнах, столбах, досках): шпальный гриб (Lentinus lepideus Fr.), заборный, или столбовый гриб (Gloeophyllum sepiarium Karst.), многоцветный трутовик (Coriolus versicolor Quel.), настоящий домовый гриб (Serpula lacrimans Bond.), пленчатый домовый гриб (Coniophora puteana Karst.) и др.

По характеру размещения в толще ствола гнили бывают ядровыми, заболонными и ядрово-заболонными, по вертикальному размещению – комлевыми (на высоте до 2,0 м), срединными, вершинными, сквозными (по всей длине ствола) или локализованными в ветвях. Одни виды ксилотрофных грибов преимущественно являются целлюлозоразрушающими, другие виды – лигнинразрушающими.

Помимо стволовых гнилей, существуют корневые и комлево-корневые гнили, также вызываемые грибами-ксилотрофами, но расселяются они не только спорами, но и при контакте пораженных и здоровых корней, в связи с чем, развитие корневых гнилей в насаждениях обычно имеет куртинный характер. У хвойных пород гниль корней обычно вызывает корневая губка (Heterobasidion annosum Bref., syn. Fomitopsis annosa Karst.), гораздо реже этот гриб встречается на лиственных деревьях. Опенок осенний, или настоящий (Armillariella mellea Karst.) является типичным полифагом: поражает около 250 видов как хвойных, так и лиственных деревьев и кустарников (включая плодовые культуры), вызывая у них заболонную комлево-корневую гниль. Этот гриб способен как к паразитическому существованию, так и к сапрофитному питанию на мертвой древесине (сухостое, валеже, но чаще всего на пнях, что и отражено в русском названии). К комлево-корневым гнилям деревьев приводят также трутовики дубравный (Inonotus dryadeus Murr.), плоский (Ganoderma applanatum Pat.), Швейница (Phaeolus schweinitzii Pat.).

Развитие ксилотрофных грибов в дереве с течением времени приводит к ослаблению  механической прочности его древесины, в результате чего оно (или его отдельная часть – например, скелетная ветвь) может упасть. О наличии гнили в стволе дерева могут свидетельствовать определенные внешние диагностические признаки, известные специалистам (сухобочины, дупла, вздутия ствола, плодовые тела ксилотрофных грибов, смолотечения, снижение линейного прироста и др.). Однако сделать вывод о степени аварийности дерева, основываясь исключительно на внешних диагностических признаках наличия гнили в большинстве случаев не представляется возможным. Иногда эти признаки есть, а гнили нет. Бывает и наоборот – гниль в стволе присутствует, но внешне это никак не проявляется. Определить толщину остаточных стенок древесины, размер и протяженность гнили и ряд других показателей позволяет только инструментальная диагностика внутреннего состояния дерева. Для этих целей в Германии были разработаны специальные приборы.

Прибор Resistograph® позволяет оценивать состояние ствола, измеряя сопротивление его участков пробуравливанию тонким сверлом диаметром 1,5 мм (по мере деструкции древесины под действием возбудителя гниения ее сопротивление бурению снижается). Результатом измерений являются графически наглядные материалы (резистограммы), отображающие повреждение древесины гнилью и позволяющие достоверно выявить границы её распространения. Принцип действия прибора основан на том, что тонкое сверло длиной 45 см, изготовленное из специальной эластичной стали, просверливает древесину, а датчики при этом регистрируют ее относительную плотность (сопротивление пробуравливанию). Чувствительность прибора очень высока (в зависимости от модели, от 1/10 до 1/100 мм). Участки ствола, затронутые гнилью, имеют меньшую плотность по сравнению со здоровой древесной. При этом плотность тем ниже, чем выше степень деструкции. Такие участки ствола хорошо заметны на графике, распечатываемом термопринтером на бумаге прямо в процессе сверления.

Рисунок 1. Внешний вид прибора Resistograph®.

 

Результаты всех измерений сохраняются в памяти прибора и могут быть перенесены на компьютер. С помощью компьютерной программы DECOM эти данные обрабатываются специалистом: участки со здоровой древесиной маркируются зеленым цветом, с гнилью, находящейся на ранней стадии развития – желтым, с сильно развитой стволовой гнилью – красным. Программа автоматически подсчитывает долю различных участков древесины (в процентах). Количество сверлений, высоту и направление взятия проб определяет специалист.

Рисунок 2. Резистограмма ствола дерева без гнили.

В дополнение к этому с помощью прибора Resistograph® можно сделать вывод о жизнестойкости («иммунитете») дерева и дать прогноз дальнейшего распространения гнили по стволу: по наличию или отсутствию защитного барьера между пораженной и непораженной частью, который регистрирует лишь данный прибор. Качество и надежность показаний прибора характеризуется коэффициентом смешанной корреляции. Линейная корреляция r²=1 означает отличную, r²~0,5 плохую, r²=0 означает отсутствие корреляции вообще. Прибор Resistograph® имеет самую высокую корреляцию среди приборов, производимых для исследования деревьев резистографическим методом (r²=0,9).

Рисунок 3. Резистограмма ствола дерева с сильно развитой гнилью.

Прибор Arbotom® представляет собой импульсный томограф, принцип действия которого основан на измерении скорости прохождения звуковых импульсов по стволу дерева (древесине) с помощью 2-24 датчиков (сенсоров). В процессе обследования на стволе по окружности закрепляют необходимое количество крепежных штифтов (в зависимости от диаметра). На них вешают датчики (сенсоры), которые последовательно соединяют проводами между собой и с аккумуляторным блоком прибора. После этого включают прибор и по ударному штифту каждого датчика поочередно наносят легкие удары входящим в комплект молотком. После каждого удара датчики фиксируют поступающие импульсы. Все данные в прямом режиме поступают на ноутбук, соединенный с прибором USB-кабелем, либо через систему Bluetooth.

Рисунок 4. Процесс обследования дерева прибором Arbotom®.

В итоге программа выстраивает плоскостную модель внутреннего состояния ствола (томограмму). На получаемых томограммах участки с высокой скоростью прохождения звука (то есть не пораженные гнилью) и участки с низкой скоростью (то есть с развитой гнилью) окрашиваются разным цветом. Дополнительные модули прибора и программы Arbotom® расширяют их возможности. Модуль 3D позволяет проводить исследование и получать данные по внутреннему состоянию ствола дерева не в одной плоскости, а сразу в выбранном объеме (цилиндр (виртуальный «спил» ствола) необходимой высоты). Модуль Arboradix позволяет выявлять расположение в пространстве корней первого порядка (магистральных корней), а также оценивать их качественное состояние (гнилые или нет). Модуль Mechanic Graph позволяет определять направление наиболее вероятного падения дерева с учетом конфигурации имеющейся в стволе гнили и с учетом геометрии поперечного сечения ствола.

Рисунок 5. Томограммы стволов деревьев без гнили (слева) и с гнилью (справа).

Оценка степени аварийности дерева дается экспертом не только по результатам инструментальной диагностики (размер, форма и местоположение гнили), но и с учетом биологических особенностей древесной породы, архитектоники кроны, геометрии и наклона ствола, характера расположенных поблизости объектов и ряда других факторов.

Важную роль в проблеме распространения ксилотрофных грибов и связанных с ними гнилей древесины играет профилактика. Здоровые деревья более успешно противостоят древесиноразрушающим грибам, чем ослабленные: реже ими поражаются и сдерживают скорость развития гнили. Это лишний раз подтверждает необходимость ухода за древесно-кустарниковой растительностью, особенно в урбанизированной среде.

Так как грибы, вызывающие стволовые гнили, проникают в деревья через нарушения целостности коры, необходимо образующиеся спилы и срезы живых ветвей покрывать садовым варом или его аналогом (Lac Balsam Etisso и др.), проводить своевременное лечение свежих ран и сухобочин, желательно осуществлять удаление табачных сучьев, обрезку усохших и пораженных ветвей. Обработка стволов лиственных деревьев с темной корой, пересаживаемых из питомника на постоянное открытое место, специальным защитным покрытием Arbo-Flex, предотвратит термические ожоги и последующее развитие сухобочин и распространение гнили.

Для снижения количества рассеянных в воздухе спор грибов необходимо своевременно удалять на участке и прилегающей территории аварийные, сухостойные и упавшие деревья, пни, порубочные остатки, плодовые тела ксилотрофных грибов с неаварийных деревьев.

Загущенность древесных посадок и связанное с ней переплетение корневых систем создает благоприятные условия для распространения корневых и комлево-корневых гнилей. Отмечено, что в смешанных насаждениях древесиноразрушающие грибы развиваются в меньшей степени, чем в чистопородных.

Список литературы:

Вакин А.Т., Полубояринов О.И., Соловьев В.А. Пороки древесины. М.: Лесная промышленность, 1980. – 111 с.

Клюшник П.И. Определитель дереворазрушающих грибов. М.: Гослесбумиздат, 1957. – 140 с.

Кузьмичев Е.П., Соколова Э.С., Мозолевская Е.Г. Болезни и вредители в лесах России. Т.1. Болезни древесных растений. М.: Издательство МГУЛ, 2004. – 120 с.

Соколова Э.С., Мозолевская Е.Г., Галасьева Т.В. Инфекционные болезни деревьев и кустарников в насаждениях Москвы. М.: Издательство МГУЛ, 2009. – 130 с.

Тузов В.К., Калиниченко Э.М., Рябинков В.А. Методы борьбы с болезнями и вредителями леса. М.: ВНИИЛМ. – 112 с.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДЕРЕВЬЕВ, ПОРАЖЕННЫХ КСИЛОТРОФНЫМИ ГРИБАМИ, С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРОВ RESISTOGRAPH И ARBOTOM
В статье указаны основные виды ксилотрофных грибов, различные подходы к их классификации, представлены особенности их негативного воздействия на организм хозяина, описаны методы визуальной и инструментальной оценки степени аварийности деревьев, пораженных данной группой фитопатогенных организмов.
Written by: Пальчиков Сергей Борисович, Анциферов Алексей Викторович
Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
Date Published: 12/18/2016
Edition: euroasia-science_28.04.2016_4(25)
Available in: Ebook