5.3. Надежность и эффективность функционирования экосистемы

Конструирование искусственной экосистемы предполагает после ее создания специализированный уход, поскольку неестественное ее происхождение исключает самодостаточность, которую можно наблюдать в природе. Кроме того, воздушная и почвенная среда придорожной территории резко отличаются от естественных условий, в которых формировались наследственные биологические свойства используемых для озеленения растений. Следовательно, отсутствие грамотного поддержания искусственной экосистемы на высоком функциональном уровне увеличивает вероятность быстрой ее деградации.

Нормативное содержание зеленых насаждений предполагает обязательный полив, внесение удобрений, рыхление, мульчирование и утепление почвы, а также различные виды обрезки кроны. Однако методы создания комфортных условий для жизни растений могут широко варьировать.

Применения биологически активных веществ

Продлить время функционирования придорожных лесополос возможно при использовании биологически активных веществ -удобрений и регуляторов роста растений. В городском озеленении с помощью биологически активных веществ можно увеличить биомассу растений, повысить декоративность и устойчивость к болезням, вредителям и неприятным условиям произрастания. Исследования в этом направлении ведутся достаточно давно и уже имеются определенные результаты [32].

Биологически активные вещества должны быть не токсичны для объектов окружающей среды, быстро инактивироваться в природных условиях, не накапливаться в зеленых частях растений, обеспечивать безопасность для людей и теплокровных животных.

При внесении в корневую зону растений при их посадке используют препараты группы гуматов - гумат натрия и оксигумат. Они усиливают процессы корнеобразования у деревьев, что повышает количество поглощенных деревьями из почвы минеральных солей и воды. Гуминовые вещества способствуют более полному поглощению СО₂ из воздуха, усиливают окислительно-восстановительные реакции растений, стимулируют процессы синтеза в них, обеспечивают мобилизацию питательных веществ в почве, оказывают избирательное действие на гидрофильные, ионообменные и массообменные характеристики почвенных грунтов. Применение гидрогумата способствует повышению устойчивости растений к заболеваниям и неблагоприятным условиям окружающей среды.

При внесении в почву в период вегетации растений положительное действие на растения оказали препараты группы гуматов - симбионт-универсал и гербамин. Гербамин - активатор роста растений, полученный путем биоферментации лекарственных трав и содержащий азот, фосфор, калий, микроэлементы и регулятор роста гибберсиб. Гербамин является препаратом растительного происхождения и питательные элементы, входящие в его состав, находятся во взаимосвязанной и водорастворимой форме. Это позволяет использовать гербамин в качестве быстродействующего удобрения при корневом и внекорневом внесении; стимулятора роста корневой системы и роста биомассы деревьев и кустарников, а также как адаптера к неблагоприятным условиям произрастания. Входящие в препарат лаванда и шалфей выполняют защитные функции и способствуют снижению поражаемости обработанных растений возбудителями заболеваний.

Симбионт-универсал - жидкий биологический стимулятор роста широкого спектра действия. Действующее вещество -продукты метаболизма грибов-эндофитов корней женьшеня, содержащие комплекс аминокислот, ауксинов, ферментов и других активных веществ. На рост и развитие растений препарат оказывает как прямое, так и опосредованное действие путем активизации роста корневой системы и интенсивного развития в ней симбионтных грибов. Особенно эффективно его применение в самом начале роста растений, когда в связи с еще слабым развитием эндофина в корнях растения испытывают недостаток в фитогармонах. Положительное действие препаратов, рекомендованных для внесения в почву в период вегетации, проявляется в увеличении годичных приростов и наращивании общей биомассы растений [32].

Стимуляторы роста корневой системы оказывают положительное действие на растущие деревья и кустарники только при наличии достаточного количества элементов минерального питания в почве. Если почва в местах произрастания обеднена элементами минерального питания, то стимуляторы роста корневой системы необходимо вносить одновременно с растворами минеральных солей.

Рекомендуемые для использования препараты включены в «Государственный каталог пестицидов и регуляторов роста растений, разрешенных для применения на территории Российской Федерации». Каждый из них имеет номер государственной регистрации, регламент применения и согласован с Минздравом России и Госкомэкологией России в соответствии с «Положением о регистрационных испытаниях и регистрации пестицидов в Российской Федерации».

Для повышения антистрессовой устойчивости растений используются фиторегуляторы: цитокинины, абсцизовая кислота и брассиностероиды. Повышение устойчивости связано со способностью данных фитогормонов стимулировать синтез стрессовых белков. Стрессовые белки - особый механизм самозащиты организма от стрессового воздействия, присущий большому числу биологических объектов: от простейших до человека. Эти вещества вырабатываются организмом в ответ на резкое изменение условий внешней среды. Наиболее изучена группа белков теплового шока (БТШ). БТШ начинают синтезироваться в организме при наступлении температурного стресса - повышении температуры на 8-10° выше нормы. У разных растений температурные оптимумы синтеза БТШ неодинаковы, например, у пшеницы +40° С, риса +45° С.

Помимо БТШ растение способно синтезировать еще ряд групп стрессовых белков, например, синикации (БС). Эти белки обеспечивают связывание воды в растении, а, следовательно, и противостояние осмотическому и солевому стрессам, резким потерям воды при усиленной транспирации.

В числе других антистрессовых препаратов - картолины, однако им присущи определенные недостатки. Так, наиболее распространенный из картолинов картолин-2 способен оказывать мутагенное действие [33].

Адаптогены также повышают устойчивость растений к стрессовым воздействиям. В нашей стране разрешены для промышленного применения два представителя данного класса препаратов - кремнийорганические соединения - мивал и крезацин. Адаптогенное действие данных препаратов связано с их способностью в стрессовых условиях стабилизировать клеточные мембраны, причем их действие проявляется как на растительных организмах, так и на животных [33].