Фитонцидные свойства хвойных растений и их использование в урбанистическом ландшафте

Фитонциды – биологически активные соединения, которые образуются в растительных тканях и способны угнетать рост и развитие патогенных микроорганизмов и других растений. Фитонциды чрезвычайно разнообразны по своей химической природе. Обычно они представляют собой не одно вещество, а комплекс органических соединений – гликозидов, терпеноидов, дубильных веществ, эфирных масел и др. В 1928 г. студент Московского университета, Борис Токин, наблюдал под микроскопом интересную картину: когда он на предметное стекло наносил кашицу из растертого чеснока, а рядом – капельку воды, в которой плавали инфузории, то в течение нескольких минут эти простейшие организмы погибали [6].

Как показали исследования Г.А. Санадзе (1961), летучие органические вещества выделяются преимущественно через устьица, в меньшем количестве – через кутикулу листьев. В весенний период у молодых листьев покровные ткани тонки и нежны, поэтому количество летучих веществ, выделяющихся через кутикулу, заметно возрастает. Однако у большинства древесных растений фитонцидность достигает максимума примерно к началу июня [Там же].

По биологическому назначению все фитонциды можно объединить в три большие группы:

Фитонциды сенсорного действия:

• 1.    Аттрактанты – летучие вещества, привлекающие животных (эфирные масла, терпены – линея, лимонен и др.);

• 2.    Реппеленты – летучие вещества, отпугивающие животных.

• 3.    Фитонциды, влияющие на рост и развитие организмов (непредельные углеводороды, органические кислоты, альдегиды и др.).

Ценность хвойных растений, используемых в озеленении городов и населенных мест, определяется не только их всесезонными декоративными качествами, но и способностью выделять фитонциды. Различные растения продуцируют неодинаковое количество летучих веществ. В хвойном лесу фитонцидов больше в 2,5 раза, чем в лиственном.

Особое место среди хвойных пород, используемых для озеленения городских ландшафтов, занимают виды сем. Кипарисовые. Во – первых, это самое большое по числу родов и третье по числу видов семейство хвойных. Сюда входит 19 родов и около 130 видов, широко распространенных как в южном, так и в северном полушарии. Во – вторых, представители этого семейства, а именно можжевельники, туи, прекрасно переносят засушливые условия, что делает их незаменимыми в озеленении южных городов [5]. Среди кипарисовых встречаются деревья и кустарники, в том числе стелющиеся формы, прижатые к земле, например, микробиота (Microbiota decussata).

Цель нашей работы заключалась в том, чтобы подобрать ассортимент для строительства дендрологических групп с фитонцидными свойствами в условиях городской среды.

Задачи:

• -    изучить фитонцидную активность хвойных пород;

• -    рекомендовать композиции для древесных групп с участием хвойных растений.

Учитывая современное состояние окружающей среды, необходимо поддерживать ее атмосферную чистоту. Наиболее оптимальным является включение в зеленые городские насаждения большого количества видов хвойных растений: можжевельников, кипарисовиков, туй, микробиот и т. п.

Наиболее универсальны по своему действию фитонциды хвойных деревьев – сосны, кипариса, кедра, пихты и др. Летучие фитонциды оказывают мощное влияние на состояние воздуха в лесах. 1 га соснового бора за сутки выделяет в атмосферу около 5 кг летучих фитонцидов, можжевелового леса –около 30 кг. В хвойном лесу (особенно в молодом сосновом бору), независимо от географической широты и близости населенных пунктов, воздух содержит лишь около 200-300 бактериальных клеток на 1 м3, т. е. практически стерилен. Он полезен больным туберкулезом и другими легочными заболеваниями. Это позволяет улучшить состояние больных, их сон и в целом повысить эффективность лечения. В связи с этим санатории для больных туберкулезом часто размещают поблизости кипарисовых и сосновых рощ, т. к. выделяемые фитонциды действуют губительно на туберкулезную палочку.

Практически все хвойные растения проявляют противомикробную активность, различия лишь в степени ее выраженности. Например, кипарис вечнозеленый ф. горизонтальная (Cupressus sem-pervirens v. Horizontalis) уничтожает 56% колоний микрофлоры в воздухе, а тисс ягодный (Taxus baccata) – 41% колоний [1]. Наиболее универсальны по своему действию являются фитонциды хвойных деревьев – сосны, кипариса, пихты и др.

Хвойные растения очень популярны в садовом дизайне, т. к. такие сады красивы в любое время года. Хвойные растения прекрасно сочетаются с лиственными кустарниками и деревьями. Огромное разнообразие размеров, форм и цветов делают их просто незаменимыми для ландшафтного дизайна любого участка [3]. К тому же хвойный сад можно дополнить гравием и камнями, мхом, вересками и т. д.

Для разнообразия формы, цвета и фактуры, создания акцентов и контрастов, мы считаем уместным использовать ассортимент иных семейств и разнообразных жизненных форм.

Хвойные композиции дополняются кустарниками (рододендронами, эриками, вересками, барбарисами, спиреями, вечнозелеными самшитами), а также травянистыми многолетниками (хостами, папоротниками, злаками).

Подбор растений зависит от места, в котором будет располагаться композиция. В композициях используют как высокие хвойные растения, так и их компактные и низкорослые формы.

Для проектирования древесно-кустарниковых групп был изучен ассортимент хвойных растений, а также был рассмотрен ассортимент деревьев, кустарников и травянистых растений иных семейств [4]. Это было сделано для того, чтобы подчеркнуть форму отдельных элементов и форму растений в целом, добавить контраст и нюансы. Ассортимент был подобран с учетом климатических особенностей Волгоградской области, требований растений к почве, поливу и т. д.

Ниже представлены древесные группы, составленные из хвойных древесных растений, которые обладают фитонцидными свойствами.

Дендрогруппа № 1.

Группа по экологическим свойствам светолюбива, требует умеренного полива, внесения удобрений для хвойных растений. Декоративные свойства обусловлены контрастом размеров различных представителей одного семейства в одинаковом возрасте.

Состав группы:

• 1.    Ель колючая “Hoopsii” (Picea pungens “Hoopsii”);

• 2.    Можжевельник китайский “Blaauw” (Juniperus chinensis “Blaauw”);

• 3.    Туя восточная “Aurea Nana” (Thuja orientalis “Aurea Nana”);

• 4.    Можжевельник китайский “Pfitzeriana” (Juniperus chinensis “Pfitzeriana”);

• 5.    Можжевельник прибрежный “Schlager” (Juniperus conferta “Schlager”);

• 6.    Ель обыкновенная “Little Gem” (Picea abies “Little Gem”).

Дендрогруппа № 2.

Растения этой композиции достаточно неприхотливы, просты в уходе, светолюбивы и морозоустойчивы. Подбор растений был выполнен с учетом естественной формы и формы, которую можно создать с помощью топиарной стрижки. Так, конусовидные формы хорошо подчеркивают подушковидные, а вытянутые тонкие формы выделяют раскидистые силуэты.

Состав группы:

• 1.    Можжевельник скальный “Blue Arrow” (Juniperus scopulorum “Blue Arrow”);

• 2.    Туя западная “Holmstrup” (Thuja occidentalis “Holmstrup”);

• 3.    Туя западная “Europe Gold” (Thuja occidentalis “Europe Gold”);

• 4.    Барбарис тунберга “Red Chief” (Berberis thunbergii “Red Chief”);

• 5.    Туя западная “Globosa” (Thuja occidentalis “Globosa”);

• 6.    Можжевельник средний “Gold Star” (Juniperus media “Gold Star”);

• 7.    Спирея японская “Little Princess” (Spiraea japonica “Little Princess”);

• 8.    Можжевельник горизонтальный “Blue Chip” (Juniperus horisontalis “Blue Chip”);

• 9.    Можжевельник горизонтальный “Prince of Wales” (Juniperus horisontalis “Prince of Wales”).

Дендрогруппа № 3.

Дендрологическая группа составлена по принципу подбора ассортимента растений с учетом окраски хвои. Лучше всего использовать небольшой диапазон оттенков с использованием 1–2 контрастных цветов. В данном случае одним из выигрышных сочетаний являются сочетания оттенков зеленого и красного. При проектировании дендрологической группы были подобраны различные растения с темно-зеленой, желтоватой, голубой хвоей.

Состав группы:

• 1.    Туя западная “Smaragd” (Thuja occidentalis “Smaragd”);

• 2.    Лиственница японская “Stiff Weeper” (Larix kaempferi “Stiff Weeper”);

• 3.    Барбарис тунберга “Red Chief” (Berberis thunbergii “Red Chief”);

• 4.    Туя восточная “Aurea Nana” (Thuja orientalis “Aurea Nana”);

• 5.    Сосна горная “Mops” (Pinus mugo Mops);

• 6.    Можжевельник средний “Old Gold” (Juniperus media “Old Gold”);

• 7.    Можжевельник казацкий “Blaue Donau” (Juniperus sabina “Blaue Donau”);

• 8.    Можжевельник горизонтальный “Prince of Wales” (Juniperus horisontalis “Prince of Wales”);

• 9.    Можжевельник горизонтальный “Blue Chip” (Juniperus horisontalis “Blue Chip”).

Таким образом, особое значение приобретает использование хвойных растений в городском ландшафте. Зеленые городские насаждения с участием хвойных пород выполняют не только защитные, но и декоративные функции, а также оказывают благоприятное воздействие на физическое и психологическое здоровье населения.