Білоруські вчені розробили технологію захисту хвойних насаджень від кореневих гнилей

Доступна за ціною та дружня до природи: вчені БДТУ та Інституту мікробіології НАН Білорусі розробили технологію захисту хвойних насаджень від кореневих гнилей. У руках молодих учених Галини Волченкової та Андрія Савицького — унікальний вітчизняний біопрепарат. У руках молодих учених Галини Волченкової та Андрія Савицького — унікальний вітчизняний біопрепарат. фото

Перший у Білорусі інноваційний препарат для захисту насаджень від кореневих гнилей розробляють вчені Білоруського державного технологічного університету та Інституту мікробіології НАН Білорусі. Засіб на основі флебіопсису гігантського — гриба-антагоніста кореневої губки покликаний захистити ліс від кореневих гнилей і прискорити процес розкладання порубкових залишків і великих коренів. Лабораторні зразки складу вже проходять реєстраційні випробування в деяких лісгоспах Білорусі. До речі, у Скандинавських країнах без використання подібної речовини деякі рубки лісу заборонені в принципі.

За словами розробників, місцевий штам не поступається за антагоністичною здатністю штамам, покладеним в основу закордонних біопрепаратів. Але вітчизняний склад буде в кілька разів дешевшим. До того ж профілактична обробка пнів свіжозрубаних дерев на пробних площах уже дає стійкий позитивний результат: гриб приживається на поверхні, займає субстрат, позбавляючи його небезпечного патогена — кореневої губки.

Вчені розраховують, що їхня розробка зацікавить фахівців лісового господарства, і біопрепарат можна буде інтегрувати в систему лісогосподарських заходів Білорусі та сусідніх країн.

З лабораторії — у промислове виробництво

Ми зазирнули в лабораторію Білоруського технологічного університету. У невеликій кімнаті встановлено холодотермостати, сушильні шафи, автоклав, бокс із чистим середовищем. На стелажі під спеціальними лампами стоять десятки чашок і пробірок з поживною масою, схожою на кисіль. Запустивши руки у величезну шафу з блакитнуватим світлом усередині (вона називається ламінар-бокс), молоді вчені проводять операції з пересіву культур корисного гриба — флебіопсису. Там же, в чашках Петрі, під скляною кришкою представлені штами небезпечного патогена — соснової кореневої губки. Її осередки становлять щороку від 55 до 89 % усіх осередків шкідників і хвороб у лісах Білорусі.

— За нашими найскромнішими оцінками, один ось цей гриб завдає шкоди лісовим насадженням країни на суму від 3 до 5 мільйонів доларів на рік, — демонструє чашку Петрі завідувач кафедри лісозахисту та деревинознавства В’ячеслав Звягінцев. — Захворювання небезпечне тим, що інфекція передається від коренів хворих дерев здоровим, утворюючи куртини всихання. Складність боротьби із захворюванням зумовлена неможливістю визначення чітких меж зараження кореневою губкою. Хвороба поширюється й розвивається досить швидко, за відносно короткий період можуть утворитися значні за площею осередки.

За словами вченого, шляхом аналізу бази даних соснових насаджень Білорусі, уражених кореневою губкою, було виявлено, що з метою оздоровлення сосняків вітчизняні лісівники використовують лише рубки: рубки догляду, вибіркові та санітарні рубки, прибирання захаращеності. При цьому висока періодичність цих заходів і триваюче зростання площі осередків захворювання на території країни показують низьку ефективність рубок у підвищенні стійкості соснових лісових культур, що пов’язано з відсутністю їхнього впливу на збудника захворювання. Після різних видів рубок у соснових насадженнях з’являється неприродно велика кількість поживного субстрату для кореневих патогенів у вигляді деревини пнів і коренів зрубаних дерев. Штучне заселення такої деревини конкурентними грибами-антагоністами дає змогу запобігти не лише первинному зараженню насадження спорами, а й вегетативному поширенню збудника захворювання по кореневих системах.

Висока вартість імпортного складу (близько 4 євро за капсулу), а також високий рівень фітосанітарних ризиків у зв’язку з використанням інвазивних штамів імпортних біопрепаратів не дають змоги використовувати закордонні розробки в Білорусі.

— У Європі такий біологічний метод захисту насаджень доведений до впровадження та широко застосовується, — пояснює В’ячеслав Борисович. — Країни Скандинавії та Прибалтики, а також Англія, Німеччина, Польща визнали його ефективність. Розробкою подібного препарату в Білорусі ще у 80-ті роки ХХ століття займалася наукова школа професора М. І. Федорова, я, як його учень, вирішив цю роботу відновити й довести тепер уже зі своїми аспірантами до промислового впровадження.

Так, сьогодні під чуйним керівництвом В’ячеслава Звягінцева, завідувача кафедри лісозахисту та деревинознавства, завідувачка наукової галузевої лабораторії захисту лісу Галина Волченкова та аспірант Андрій Савицький втілюють у життя спільну мрію: створюють доступну за ціною та дружню до природи технологію, здатну позбавити кореневу губку її кормової бази. Для молодих учених проєкт — це ще й окремі блоки їхніх дисертацій, а також прагнення трохи полегшити працю лісівників. З 2012 року розпочався скринінг штамів сапротрофного гриба (що руйнує лише мертву деревину), їх перевірка та відбір найефективніших. У підсумку, після тривалих досліджень кореневих гнилей у лісах, Галина підібрала унікальний штам гриба-антагоніста кореневої губки, який склав основу біопрепарату. Андрій працював над найбільш бюджетною й оптимальною препаративною формою нового засобу. Спільно з Інститутом мікробіології залишилося відшліфувати формулу, щоб склад мав тривалий термін зберігання, і запустити технологію його масового виробництва.

Біотехнологія в лісовому пейзажі

— Цим складом торік ми обробили близько 150 га пробних площ, цього року обробимо ще 200 га, — демонструє пробірку з забарвленою суспензією спор гриба-антагоніста Андрій Савицький. — А барвник ми застосували для того, щоб працівник міг контролювати якість обробки поверхні.

— Ручну обробку можна проводити м’якими зеленими віниками з гілок дрібнолистяних або чагарникових порід, — пояснює Андрій. — Гідністю способу є відсутність потреби в спеціальному інвентарі. Однак за цього способу внесення утруднений контроль витрати робочої рідини. Оптимальним рішенням є механізована обробка, яка проводиться з використанням ранцевих обприскувачів. Автоматизоване внесення робочої рідини проводиться спеціальними пристосуваннями на харвестерних головках під час спилювання дерева. Наразі розроблено й використовується кілька принципів подачі складу на поверхню пня: через отвори в пильній шині, через форсунку у вузлі кріплення пильної шини, через парні форсунки в харвестерній голівці. Автоматизоване внесення робочої рідини є найпрогресивнішим і менш трудомістким способом. Використання пристроїв подачі не сповільнює роботу харвестера, оскільки обробка відбувається одночасно з операцією зрізання дерева. За розрахунками вчених, заправка спеціальних ємностей робочою рідиною проводиться 1 раз за зміну під час обслуговування машини. Цей метод широко використовується в Скандинавських країнах, де висока частка машинної заготівлі лісу.

За словами вчених, приживлюваність антагоніста, що вноситься, на поверхні пнів залежить від давності рубки дерев. З часом деревина пнів підсихає, заселяється грибами, у тому числі й патогенними, стає менш придатною для розвитку флебіопсису гігантського. Максимальна ж приживлюваність гриба-антагоніста спостерігається протягом перших семи днів після рубки. Отже, обробку пнів необхідно проводити одночасно з рубкою або не пізніше першого тижня після рубки дерев.

До речі, вчені врахували й той момент, що зараженість соснових насаджень у різних лісорослинних умовах має суттєві відмінності, та запропонували спеціальну диференційовану систему відбору ділянок під обробку біопрепаратом. Розробники рекомендують проводити обробку в соснових лісових культурах моховій та орляковій серіях типів лісу I—III класів віку, а в менш стійких до хвороби сосняках Гомельського та Могильовського ДПЛГО ще й у IV класі віку, а також у вересовій, лишайниковій та брусничній серіях типів лісу.

Сьогодні фахівці не відзначають тенденції до зниження площі осередків захворювання сосновою кореневою губкою. І навіть незважаючи на всі зусилля лісівників, спрямовані на боротьбу із захворюванням, заходи із захисту та підвищення стійкості лісів до цієї хвороби показують не надто високу ефективність. За словами вчених, проблема в тому, що в країні відсутній комплексний підхід до вирішення цього питання, який в ідеалі має супроводжувати всі етапи лісовирощування, спираючись насамперед на профілактику хвороби. Словом, на думку вчених, застосування методу біоутилізації деревини пнів і коренів стане для білоруських лісівників ефективним інструментом у захисті дерев від кореневих гнилей. Тим більше що багато європейських країн уже давно широко використовують цю технологію на практиці.

Білоруський препарат уже проходить етапи випробувань у Негорельському навчально-дослідному, Стародорізькому, Сморгонському та Осиповицькому дослідних лісгоспах, а також у Любанському, Барановицькому та Кличівському лісгоспах. У підсумку нашим ученим ще належить вирішити питання оптимізації складу та методів його ефективного використання за даними натурних випробувань, налагодити серійне виробництво, а головне, зареєструвати корисну для країни розробку. Очікується, що перші промислові партії препарату будуть запропоновані лісівникам у 2018—2019 рр.