на корнях каких растений имеются клубеньки содержащие азотфиксирующие бактерии
Узнайте больше азотфиксирующих растений – не только бобовые, но облепиха и русская олива!
В сельском хозяйстве отчетливо прослеживается мода на азотфиксирующие культуры, способные обогащать почву этим ценным для плодородия веществом. И список таких рекомендуемых растений увеличивается
«Ива мирзинолистная (волчья ива или волчья лоза), благодаря азотфиксирующим бактериям в корневых клубеньках, могут фиксировать азота на единицу площади столько же, сколько и люцерна. Опавшие листья и ветви волчьей лозы также стебли вносят значительный вклад в продуктивность азотного цикла.
Интенсивный инвазивный рост лоха серебристого (русской оливы) и облепихи объясняется наличием азотфиксирующих клубеньков. Способность ольхи успешно колонизировать бедные почвы происходит по той же причине.
В Северной Европе в 16 веке было принято сажать саженцы ольхи рядом с молодыми елями. Люди тогда не знали почему, но видели, что ели росли намного быстрее и больше в присутствии ольхи. Теперь известно, что ольха подкармливает своей «утечкой азота» соседние ели. Если вы когда-либо собирали чернику в лесу, то, наверное, примечали: лучшие и самые крупные ягоды черники можно найти на кустах под ольхой.
Ризобиальные бактерии естественным образом существуют в почве в виде многих типов и штаммов, вступая в симбиотические отношения с растениями.
Но следует знать, что не все ризобиальные бактерии одинаково хороши для фермеров. Некоторые штаммы и виды клубеньковых бактерий фактически паразитируют и крадут энергию у своих хозяев, в том числе, у бобовых культур.
Только определенные виды клубеньковых бактерий приносят пользу. Поэтому, когда вы сажаете урожай бобовых, стоит приобрести инокулянт, предназначенный для определенной культуры (люцерны, гороха, бобов, клевера, чечевицы или сои). А после покупки соответствующего рекомендуемого штамма нодулирующих бактерий, держите инокулянт в прохладе и используйте его с семенами бобовых как можно скорее, так как вы имеете дело с очень капризными к условиям окружающей среды бактериями, которые могут отмирать за несколько дней».
Азотфиксирующие бактерии
12.05.2021, 19:31 Бактерии
Автор: Дарья Куликова
Клубеньковые бактерии
Существование клубеньковых бактерий является примером мутуалистических (взаимовыгодных) симбиотических взаимоотношений, относящихся к типу эндосимбиозов, при котором клетки микроорганизмов находятся в клетках и тканях макроорганизма.
Клубеньковые бактерии – грамотрицательные Грамотрицательные бактерии – это бактерии которые не окрашиваются кристаллич. подвижные палочки в свободном состоянии и в молодых клубеньках. При дальнейшем развитии они приобретают неправильную форму и превращаются в разветвленные, булавовидные или сферические бактероиды. На этой стадии происходит фиксация молекулярного азота.
Клубеньковые бактерии являются микроаэрофильными микроорганизмами, способными развиваться при низком парционном давлении кислорода в среде. Они хемотрофы, гетеротрофы (хемогетеротрофы), часто нуждаются в факторах роста (витаминах): тиамине, пантотеновой кислоте, биотине. Оптимальная температура роста – +24°C–+26 °C.
Обычно клубеньковые бактерии существуют в почве свободно, их количеств зависит от типа и характера почвы, предшествующей сельскохозяйственной обработки. Характерно, что в свободном состоянии, то есть, находясь в почве, данная группа бактерий не способна фиксировать азот из атмосферы, а использует связанный азот.
Разновидности азотфиксирующих бактерий
Кроме клубеньковых бактерий способностью к азотофиксации обладают многие другие микроорганизмы:
Бактерии рода Pseudomonas, обитающие в ризосфере различных растений, способны фиксировать молекулярный азот. Азотфиксирующие свойства выявлены у штаммов P. saccharophila, P. dеlafieldii, P. aurantiaca и др.
Клубеньковые бактерии на корнях бобовых и других растений, значение в природе
Первый вид ризобий (Rhizobium leguminosarum) был идентифицирован в 1889 году, и все последующие виды были отнесены к роду Rhizobium. Однако, более поздние методы анализа заставили пересмотрели эту классификацию и сейчас многие из этих бактерий отнесены к другим родам. Срок Rhizobium все еще иногда используется как единственное от срока клубеньковые бактерии (rhizobia).
Наибольшее количество исследований сделана на видах, симбиотических с культурными представителями семейства бобовые (например, клевер, бобы и соя). Однако, в последнее время некоторые данные были получены также для диких видов бобовых.
Клубеньковые бактерии не могут независимо фиксировать азот и требуют для этого растение-хозяина.
Что такое клубеньковые бактерии
Больше 2 тыс. лет назад земледельцы заметили, что бедные, выработавшие ресурс почвы дают урожаи после возделывания на них бобовых культур. Следующие попытки раскрыть секрет были в 1838 г.: Ж.-Б. Буссенго решил, что листья бобовых фиксируют азот, однако опыты с неблагоприятной водной средой не подтвердили это. В 1901 г. была открыта Azotobacter chroococcum (6 видов из рода азотобактер). Первый препарат на основе «земляных» бактерий Нитрагин был создан в 1897-м.
Rhizobium (от греческих слов riza — корень и bios — жизнь) — гетерогенная группа азотфиксирующих бактерий, живущих в почве, в корневых узелках растений семейства бобовых в симбиозе с ними.
Все клубеньковые бактерии – это микроаэрофилы. Им свойственна палочковидная/овальная форма. Относятся Rhizobium (Rhizobiales) к способным переводить газообразную форму азота в усвояемую растениями – растворимую. Факты:
Благоприятные условия и жизнь бактерий внутри клубенька
Клубеньковые бактерии демонстрируют различную эффективность фиксации азота в зависимости от условий, в которых живут и размножаются. Это кислотность почвы, ее влажность, а также наличие органических веществ (углеводов), калия, фосфора. Сравнительно недавно было обнаружено положительное влияние на клубеньковые бактерии молибдена. Его препараты вместе с известкованием приводят к существенному повышению количества белка в зернах бобовых растений. Действие бора и молибдена связано с тем, что они принимают участие в работе ферментов-дегидрогеназ.
Существуют клубеньковые бактерии с различной эффективностью азотфиксации. Чувствительность к условиям обитания во многом зависит от растений-хозяев и их требований к качеству почв. Так, клубеньковые микроорганизмы клевера более устойчивы к повышенной кислотности почв, чем их сородичи, сотрудничающие с люцерной.
Оптимальной температурой для этих микроорганизмов является 24-26°С. Их препараты способны храниться в неактивном состоянии при температуре от –2 до –4°С.
Их появление в клетках корней начинается с проникновения сквозь корневые волоски. Сначала образуется тяж внутри волоска, затем бактерии проникают внутрь корней растений, стимулируя их разрастание и образование клубеньков. Согласно современным данным, клубеньковые бактерии способны жить только в полиплоидных (несущих увеличенное количество хромосомных наборов) клетках корней растений.
Роль клубеньковых бактерий в природе
Помимо фиксации атмосферного азота роль клубеньковых бактерий в природе очень велика. В процессе размножения они «занимаются» синтезом витаминов, природных антибиотиков, способствуют развитию сначала корня, а затем и ботвы. Польза заключается в том, что почвенные бактерии азотфиксирующего типа за счет симбиоза с растениями:
Функции клубеньковых бактерий
Учеными установлен целый список функций, которые выполняются этими микроорганизмами:
В этом видео рассказано о клубеньковых бактериях.
Активность выполнения перечисленных функций зависит от ряда причин, среди которых выделяют:
Фиксация прокариотами атмосферного азота зависит от влияния внешних условий. Например, при большом содержании в почве азотнокислых и аммиачных солей, скорость азотной фиксации угасает, а при их дефиците, наоборот, увеличивается. Это обусловлено тем, что находящиеся в растении и почве азотистые соединения блокируют притяжение их новых «порций» из атмосферы. Также на эту способность оказывает влияние и молибден: при его добавлении в почву процесс азотного притяжения активизируется. Это объясняется тем, что молибден является составляющей ферментов, которые осуществляют фиксацию атмосферного азота.
Бобовые растения и клубеньковые бактерии
Как взаимодействуют бобовые растения и клубеньковые бактерии? После заражения растения продуценты усваивают азот из воздуха, преобразуя его в соединение, пригодное для питания не только паразита, но и для «хозяина». Есть несколько теорий о том, как отдельные элементы образуют бактериальные клубеньки. Происходит заражение растений:
Симбиотические бактерии рода Ризобиум, проникнув в корень, перемещаются в его ткани, легко преодолевая межклеточное пространство группами или одиночными клетками (как у люпина). Чаще же клетка при размножении образовывают инфекционные нити (тяжи, колонии). Их количество различается по типам растений. Часто встречаются общие нити заражения, формирующие один клубенек.
Фиксация азота бактериями
Ценность, которую представляет фиксация азота бактериями, огромна: это не только восстанавливает почву, но и позволяет получать более богатые урожаи, чем на перегное или химических удобрениях. Происходит взаимодействие вещества и азотфиксатора:
Азотфиксирующие растения
По растениям группируются виды, на которые подразделяются азотфиксирующие бактерии. В сельском хозяйстве учитывают, что бобовые – не единственные «хозяева» природных удобрений, помогающих усваивать атмосферный азот. Существует несколько растений, корневища которых являются благоприятной средой для обитания таких микроорганизмов. К ним относятся:
Интересно, что эти микроорганизмы полиморфны, то есть их форма может быть абсолютно разнообразной: от овальной до нитевидной. Также они могут быть подвижными, а могут и утрачивать эту способность. В основном молодые представители характеризуются формой палочки, которая со временем деформируется. Такие изменения обуславливаются накоплением большого количества питательных веществ.
Клубеньковые бактерии: примеры пользы
Этот вид бактериальных форм способен скапливать азот, что очень важно не только для самого растения, но и для сельского хозяйства в целом. Симбиоз посадки и прокариот значительно увеличивает урожайность. Также многие фермеры и дачники дополнительно подкармливают посадки, изготавливая из бактериальных форм, формирующих клубеньки, удобрения. Оно используется для обрабатывания семян бобовых культур. Такая обработка позволяет активизировать процесс дальнейшего инфицирования корневищ.
Еще один пример пользы таких прокариот – участие в круговороте азотистых соединений в природе. Такой вывод обуславливается тем, что по статистике, на 1 гектар высаженных бобовых, достигших плодоносящего периода и вступивших в симбиоз с прокариотами такого типа, связывает в среднем 100-400 килограмм азота.
В процессе своего размножения они синтезирую витамины, антибиотические вещества природного происхождения, что способствует ускоренному развитию корневой системы. Также они ускоряют рост посадки, синтезируя фитогормоны.
Питание клубеньковых бактерий
Эти бактериальные формы питаются соединениями, которые вырабатываются флорой взамен на то, что они улавливают азот из воздуха и формируют его в форму, пригодную для поглощения растительными культурами. Так, из корневой системы они добывают углеводные соединения. Помимо углеводов, они могут поглощать сахара, аминокислоты и иные вещества, которые выделяются корневой системой.
Благодаря такому сожительству вокруг корневой системы формируется ризосфера – слой почвы, который насыщен полезными и питательными веществами, переработанными из отмерших участков флоры. Такие полезные вещества доступны для питания растительных культур и самих бактериальных клеток, что подтверждает факт взаимополезного бактериально-растительного симбиоза.
Победить паразитов можно!
Сейчас действует льготная программа на бесплатную упаковку. Читать мнение экспертов.
Мезофилы у животных и растений, температура размножения
Грибы паразиты растений: представители, жизненный цикл развития
Значение паразитов в природе: роль паразитических червей, грибов и бактерий
Бактерии симбионты человека, животных и растений: примеры, питание, значение
Сенная палочка: описание бактерии, питание, значение для человека и растений
Грибы паразиты злаковых растений: представители, жизненный цикл
Список литературы
Лучшие истории наших читателей
Тема: Во всех бедах виноваты паразиты!
От кого: Людмила С. ([email protected])
Кому: Администрации Noparasites.ru
Не так давно мое состояние здоровья ухудшилось. Начала чувствовать постоянную усталость, появились головные боли, лень и какая-то бесконечная апатия. С ЖКТ тоже появились проблемы: вздутие, понос, боли и неприятный запах изо рта.
Думала, что это из-за тяжелой работы и надеялась, что само все пройдет. Но с каждым днем мне становилось все хуже. Врачи тоже ничего толком сказать не могли. Вроде как все в норме, но я-то чувствую, что мой организм не здоров.
Решила обратиться в частную клинику. Тут мне посоветовали на ряду с общими анализами, сдать анализ на паразитов. Так вот в одном из анализов у меня обнаружили паразитов. По словам врачей – это были глисты, которые есть у 90% людей и заражен практически каждый, в большей или меньшей степени.
Мне назначили курс противопаразитных лекарств. Но результатов мне это не дало. Через неделю мне подруга прислала ссылку на одну статью, где какой-то врач паразитолог делился реальными советами по борьбе с паразитами. Эта статья буквально спасла мою жизнь. Я выполнила все советы, что там были и через пару дней мне стало гораздо лучше!
Улучшилось пищеварение, прошли головные боли и появилась та жизненная энергия, которой мне так не хватало. Для надежности, я еще раз сдала анализы и никаких паразитов не обнаружили!
На корнях каких растений имеются клубеньки содержащие азотфиксирующие бактерии
Азотфиксатор — растение, обладающее свойством накапливать азот в корневых клубеньках (см. Ризобия). Это свойство может быть использовано, для того чтобы обогащать почву азотом. Как правило, большинство азотфиксирующих видов относятся к семейству бобовых
В наземных экосистемах азотфиксаторы локализуются в основном в почве.
Различают три типа азотфиксации:
Свободноживущими бактериями самых разнообразных таксономических групп.
Ассоциативная азотфиксация бактериями, находящимися в тесной связи с растениями (в прикорневой зоне или на поверхности листьев) и использующими их (растений) выделения (корневые выделения составляют до 30 % продукции фотосинтеза) как источник органического вещества. Азотфиксаторы живут в кишечнике многих животных (жвачные, грызуны, термиты) и человека (род Escherichia).
Симбиотическая. Наиболее известен симбиоз клубеньковых бактерий (сем. Rhizobiaceae) с бобовыми растениями. Обычно происходит корневое заражение, но известны растения, образующие клубеньки на стеблях и листьях.
Созданы бактериальные удобрения (например, нитрагин) для инокуляции (заражения) штаммами клубеньковых бактерий семян бобовых культур, что увеличивает их урожайность. Также для стимулирования процессов азотфиксации полезно вносить в почву небольшие «стартовые» дозы азотных удобрений, в то время как большие их дозы подавляют процесс.
В зависимости от вида растения (а точнее его союзника), его возраста, освещённости, температуры почвы интенсивность процесса азотфиксации может быть различной. Измеренные величины азотфиксации для некоторых видов[2]:
Ольха 60 – 360 кг/гектар/год
Лох 240 кг/гектар/год
Утёсник обыкновенный 200 кг/гектар/год
Облепиха 180 кг/га/год
Это избыточный азот, который эти растения отдают в окружающую их почву.
Схематическое изображение азотного цикла. Абиотическая фиксация азота опущена.
Для очень требовательных к наличию азота видов как каштан, грецкий орех, слива, или ежевика будет достаточно 1 м² кроны азотфиксирующего растения на 1 м² кроны вашего плодового растения, т.е. 1 к 1 в случае хорошего освещения и 2 к 1 в случае расположения азотфиксатора во втором ярусе.
Для требовательных, но в меньшей степени чем предыдущие виды растений будет достаточно и 0,6 м² кроны азотофиксатора к 1 м² плодового при полном освещении и 1,2 м2 к 1 м2 при частичном освещении. В эту вторую категорию попадают многие фруктовые деревья: яблоня, груша, персик, абрикос, фундук, тутовник, айва, хурма, мушмула и т.д. Мало требовательные виды удовлетворятся ещё меньшим присутствием азотфиксаторов – 0,2 м² к 1 м² на свету и 0,4 м² в случае 50% освещённости.
Если растение получает достаточное количество азота (через симбиотический обмен от растения азотфиксатора посредством ризосферных микроорганизмов или микоризы), то его рост существенно ускоряется, плодоношение наступает раньше и происходит более обильно и равномерно в течение всего периода жизни растения. Т.е. если рядом с вашей яблоней растет взрослое деревце азотфиксатор, то урожай яблок у вас будет каждый год, а не через год как это часто бывает
Собирала для себя список деревьев-пионеров, в том числе и азотфиксирующих для планировки пермакультурного лесосада. Это переросло в небольшую статью-заметку из серии «чтобы не забыть»:)
Таких деревьев-пионеров в начале закладки леса или лесосада должно быть преобладающее большинство. Советуют 80% азотфиксирующих деревьев/кустарников или других деревьев-пионеров на 20% плодовых («полезных») деревьев. Имея ввиду полезных я говорю о тех привычных плодовых деревьях в садах, которые обычно только и высаживаются на участке (груши, яблони, вишни и тому подобные). Но они так же нуждаются в защите и подкормке, а отсутствие такой защиты и питания как раз и ведет к болезням и проблемам в современном саду.
Немного подробнее хочется остановится на процессе азотфиксации, который немного недооценивается в современном лесном и аграрном хозяйстве, предпочитая вместо этого внесение азота в виде химических удобрений.
В корневой системе азотфиксирующих растений (чаще всего семейства Бобовые) существуют специфические бактерии, образующие на ней клубеньки. Эти микроорганизмы получили название «клубеньковых бактерий». Между этими бактериями и растениями устанавливаются симбиотические отношения: бактерии питаются органическими соединениями, синтезированными растением, а растение получает из клубеньков связанные соединения азота. Азот накапливается и в листьях, которые при отмирании приносят азот в почву. Так же, при обрезке или полном отмирании таких растений или деревьев азот высвобождается в почву. Таким образом, азот накапливается в почве в легкоусвояемой форме и может быть использован другими деревьями или растениями, живущими рядом.
Просто быстрорастущие деревья:
Деревья-пионеры с азотфиксацией:
Ольха (Alnus species) 2-8 зона, азотфиксирующее, недолговечное, биомасса, растет вблизи водоемов, переносит затапливание
Семейство лоховые:
В качестве примера эффективности влияния такого соседства приведу пример эксперимента совместной посадки чёрного ореха и Elaeagnus angustifolia или лох узколистный, за границей это растение также называют русской оливой, из-за плодов соответствующей формы и крайне высокой зимостойкости (выдерживает 2 зону). Деревья ореха чёрного растущие в соседстве с русской оливой к десятилетнему возрасту имели диаметр ствола в 20 см, в то время как деревья ореха черного растущего в контроле (только рядом с себе подобными) имели диаметр 10 см, т.е. эксперимент показал 4-х кратное ускорение роста!
Продолжаю рассказ об интересном растении «Лох узколистый» или «Русская олива».
Но для начала хочу сказать несколько слов про всё семейство лоховые. Семейство лоховые включает 30-40 листопадных и вечнозелёных кустарников и не больших деревьев распространённых от южной Европы в плоть до 55۫ северной широты в Азии и Северной Америке. Лоховые хорошо переносят ветер, в том числе и солёный, таким образом, являются хорошими растениями для живых изгородей и ветроломов. Все виды лоховых способны фиксировать большое количество атмосферного азота, а при этом листопадные виды предпочитают солнечные места, но способны переносить частичное затенение, вечнозелёные виды способны переносить достаточно глубокую тень. Лоховые имеют большой потенциал как продуктивные растения второго яруса, а также как источник зелёной мульчи. Представители этого семейства имеют маленькие цветы, но произрастающие в огромном количестве, следующие за ними плоды обычно съедобны и содержат одно большое семечко (также обычно съедобное). Плоды очень привлекательны для птиц. Плоды многих представителей семейства являются очень богатым источником витаминов и минеральных веществ, в особенности что касается витаминов А, С и Е, флавоноидов. Помимо этого плоды являются хорошим источником незаменимых жирных кислот, что достаточно необычно для фруктов. Также проведённые исследования показали, что плоды лоховых способны снижать риск раковых заболеваний, а также выступать средством остановки или обращения роста раковой опухоли.
Являются хорошими растениями компаньонами, когда растут в саду, могут увеличивать продуктивность фруктовых деревьев до 10%. Хорошо чувствуют себя в любых почвах за исключением заболоченных. Засухоустойчивы. Все виды устойчивы против опят (грибы которые многие любят кушать, но которые являются паразитами и могут убивать живые деревья).
Всё выше сказанное непосредственно относиться и к самой «Русской оливе».
Итак, давайте теперь посмотрим на сам лох узколистный – это листопадный кустарник или дерево, растущее до 7 метров в высоту и ширину, со средней скоростью роста. Способен фиксировать атмосферный азот. Переносит 2-ю зону зимостойкости. Весьма засухоустойчив, почти не страдает от жарких суховеев в юго-восточных степных районах. К почвам неприхотлив, переносит значительную засолённость и кислотность почвы. Очень хорошо переносит пыль, копоть, газ.
Цвести и плодоносить начинает с 3-5-летнего возраста.
Цветёт в июне. Цветы опыляются пчёлами. Лох узколистный ценный раннелетний медонос, цветёт 10 и более дней, пчёлы берут с него преимущественно нектар. Мёд янтарного цвета с приятным ароматом. Даёт поддерживающий взяток, необходимый для подготовки семьи к основному летнему взятку, особенно в степных районах. Медопродуктивность до 200 кг/га.
Плоды вызревают с сентября по октябрь. Употребляются в пищу, их едят свежими (но они должны быть созревшими иначе сильно вяжут), используют для компотов и размалывают на муку, которую добавляют в хлеб, супы и другие блюда. Из них можно готовить желе и шербеты. Плоды могут долго сохраняться без переработки (встречал упоминания, что плоды могут храниться до 2-3х лет).
В плодах содержится свыше 40 % сахаров, в том числе глюкоза, около 20 % фруктозы, более 10 % белка, соли калия и фосфора, органические кислоты, красящие вещества. В листьях имеется аскорбиновая кислота (0,140—0,35 %), в коре алкалоиды, дубильные и красящие вещества, в цветках — приятно пахнущее эфирное масло (0,3 %) которое использует в парфюмерии.
Культивируется садовая форма лоха — бухарская джида.
Лекарственное использование.
Экстракт из съедобных сладковатых плодов лоха — лекарственное (вяжущее) средство при заболеваниях органов пищеварения. Применяют отвары из плодов, цветов и листьев, как вяжущее средство при желудочно-кишечных заболеваниях, мочегонное, отхаркивающее. Помогает при сердечно-сосудистой ишемии, склерозе, ревматизме, артрите, а также как ранозаживляющее.
Прочие виды использования.
Серебристые листья, яркая кора, душистые цветки делают лох весьма декоративным растением. Культивируют в садах, парках, высаживают в качестве почвоукрепляющего и водозащитного растения. Легко переносит стрижку (способен к отрастанию даже если срублен под корень) и пересадку, газо- и дымоустойчив
в условиях города.
Растения в возрасте 5—12 лет интенсивно выделяет камедь. Камедь применяют для изготовления клея, красок и лаков, а также используют в текстильной промышленности.
Древесина характеризуется большой плотностью, вязкостью, хорошей стойкостью к воде. Используют для изготовления мебели, музыкальных инструментов, резьбы по дереву.
Древесина этого растения может выступать в качестве хорошего топлива.
Так что прошу любить и жаловать – «Лох узколистный», он же «Русская олива», он же «Дикая олива», он же «Джида», он же «Райское дерево». Это растение накормит и вылечит вас и вашу семью и ваших пчёл, подкормит растения в вашем саду азотом и защитит их от ветра, даст древесину для поделок и мебели, дрова для отопления дома, камедь для изготовления клея, красок и лаков, защити вашу почву и водотоки и при всё этом будет ещё и ублажать вас своей красотой в течение года, а в период цветения ещё и ароматом. Встречал упоминания, что это самое ароматное в мире растение 
Русская олива заслуживает Большого внимания!
Какие декоративные и плодовые растения терпимо относятся к недостатку влаги в почве
В начале статьи хочу сказать несколько слов начинающим садоводам, всем тем, кто недавно обзавелся садовыми участками: Люди! Не начинайте вы благоустройство своих жилищ, пока не окультурите свою землю. Хороший, ухоженный, добротный сад возблагодарит вас не только тенью и ароматом цветов, но и витаминными плодами, которые придадут вам сил в нелегкий период постройки дома!
Итак, поскольку название статьи «Засухоустойчивый сад», на мой взгляд, следует пару слов сказать о самом понятии «засуха» – это продолжительный период с недостаточным объемом осадков, который наиболее опасен для растений при высокой температуре и низкой влажности воздуха. Засухи в последнее время стали обычным явлением для очень многих регионов России и стран СНГ. Засухи всегда сопровождаются длительными периодами без дождя с сильным снижением относительной влажности воздуха, почвы и повышением температуры воздуха. И естественно, что в такие периоды нормальная потребность растений в воде не обеспечивается.
Итак, из этого следует, что наиболее болезненные явления – это высокая температура и низкая влажность, следовательно, и растения для обустройства засухоустойчивого сада следует подбирать, исходя из степени их устойчивости к высокой температуре и низкой влажности воздуха.
Приведу примеры и краткое описание наиболее засухоустойчивых декоративных деревьев и кустарников:
Акация желтая. Всем хорошо известное растение. Нетребовательна к почве, но лучшего развития достигает на свежих супесях. Старые растения абсолютно не нуждаются в подкормках. Прекрасно переносит сухость воздуха и почвы. Нуждается в систематической двукратной обрезке, без которой растение сильно оголяется в нижнем ярусе.
Аралия. Оригинальный кустарник с прямыми, неразветвленными стволами, усыпанными крупными шипами. Листья очень крупные, до одного метра длиной, дважды или трижды перистые. Мелкие, бело-кремовые душистые цветки собраны в сложные метельчатые соцветия. Аралия светолюбива, к почвам и влаге малотребовательна, хорошо переносит пересадку, но хрупкие корни требуют осторожности. Используют аралии как в одиночных, так и в групповых посадках для создания действительно непроходимых живых изгородей.
Береза. В представлении не нуждается. Высаживать ее лучше на солнечных или слегка притененных местах. Она мало требовательна к плодородию почвы и близости грунтовых вод. Прекрасно растет на свежих суглинках и супесях. Желательно ранней весной проводить санитарную и формирующую обрезку, но обязательно до начала сокодвижения.
Бересклет. Кустарники с эффектными плодами – кожистыми, крылатыми или шиповатыми коробочками красной или пурпурной окраски. Семена частично или полностью покрыты мясистым ярко окрашенным присемянником. Они неприхотливы, теневыносливы. Предпочитают хорошие воздухопроницаемые перегнойные, нейтральные или слабощелочные почвы. Условия города, обрезку и пересадку переносят хорошо. Часто поражаются тлей и бересклетовой молью. Использование: солитеры, групповые посадки, живые изгороди, рокарии, подпорные стенки. Следует обратить внимание на то, что почти все виды бересклета ядовиты.
Бирючина. Листопадные или вечнозеленые кустарники. Плод – ягодоподобная костянка. Растения засухоустойчивы, морозостойки, мирятся с разными типами почв, хорошо растут на почвах, содержащих известь, даже выносят небольшое засоление. Прекрасно растут в городских условиях, хорошо стригутся, образуя плотные, сохраняющие форму живые изгороди и различные фигуры. Использование: солитеры, групповые и бордюрные посадки, живые изгороди.
Дейция. Красивоцветущие кустарники с супротивно расположенными листьями и многочисленными цветками. Предпочитают хорошо удобренную увлажненную почву, солнечные места. Засухоустойчивы, устойчивы к газам и дыму, почти не поражаются вредителями. Нуждаются в регулярных подкормках. При обрезке следует помнить, что цветки закладываются на побегах предыдущего года. Использование: солитеры, не стригущиеся живые изгороди, групповые посадки, в бордюрах (карликовые формы).
Дуб. Всем известное растение. Светолюбив и требователен к богатству почвы, очень засухоустойчив и отличается исключительным долголетием. Обладая глубокой стержневой корневой системой, является еще и ветроустойчивым, что очень ценно в городских условиях.
Карагана. Листопадные кустарники, иногда маленькие деревья. У всех видов имеются прилистники, видоизмененные в шиловидные придатки или колючки. Цветы типично мотылькового типа. Плоды – стручки с семенами. Эти кустарники морозостойки, светолюбивы, но могут расти в легкой полутени, засухоустойчивы, малотребовательны к почвам, выносят даже слабую их засоленность. Хорошо растут даже в условиях сильно загрязненного воздуха. Использование: живые изгороди, солитеры (прежде всего, штамбовые формы).
Кизильник. Листопадные или вечнозеленые медленнорастущие кустарники с темно-зелеными, чаще всего, блестящими листочками. Малотребовательны к почвам и влажности, в большинстве своем морозостойки и газоустойчивы. Хорошо поддаются формовке, поэтому часто используются в качестве живых изгородей. Старые кусты легко омолаживаются радикальной обрезкой. Листопадные виды обрезают в феврале, вечнозеленые – в апреле. Использование: солитеры, живые изгороди, рокарии.
Лиственница сибирская. Мощное дерево, достигающее высоты сорока метров, с узкопирамидальной кроной, впоследствии (с возрастом) становящейся округлой. Долговечна, морозостойка, светолюбива, ветроустойчива, малотребовательна к влажности почвы и воздуха. Ценнейшая порода для групповых, аллейных, одиночных посадок. Очень хороша в сочетании с березами, рябиной, кленами, липой, елью, пихтой, кедром сибирским, можжевельником и рододендронами.
Лох. Небольшие листопадные и вечнозеленые деревья или кустарники с красивыми серебристыми побегами и листьями, душистыми цветками, плодами-костянками. Неприхотливы, светолюбивы, засухоустойчивы, хорошие медоносы. Благодаря наличию на корнях клубеньков с азотфиксирующими бактериями, являются породами, улучшающими почву, способны расти на крайне бедных землях. Зимостойки. Хорошо переносят условия города. Использование: солитеры, групповые посадки, живые изгороди.
Луизеания. Очень красивоцветущие кустарники, порой неправильно называемые сакурой. Цветут до распускания листьев в первой половине мая. Зимостойки. Не требовательны к почвам, но предпочитают свежие плодородные почвы. Легко переносят пересадку, устойчивы к засухе, вредителям и болезням. В период цветения требовательны к влаге. Использование: солитеры, групповые посадки на газоне, на фоне хвойных пород, в штамбовой культуре.
Робиния. Хорошо всем известное растение, отличающееся высокой засухоустойчивостью. Малотребовательна к плодородию и влажности почвы, но на сырых и тяжелых почвах чаще страдает от морозов. Предпочитает супесчаные почвы, может вынести и засоление. Хорошо переносит обрезку и пересадку.
Роза. Кустарники высотой от 20 см до 1,2 м с высокими декоративными качествами. В отличие от диких (т. н. шиповников) и исторических, современные розы чаще всего обладают ремонтантностью и цветут весь сезон. Светолюбивы. Хорошо растут на умеренно влажных, суглинистых почвах, но плохо переносят переувлажнение. Требуют хорошего ухода, регулярных подкормок, укрытия на зиму в условиях средней полосы России. Большинство видов и сортов нуждаются в обрезке перед зимовкой. Использование: солитеры, групповые посадки, живые изгороди, розарии, бордюры.
Сирень. Листопадные, редко вечнозеленые кустарники с супротивными, простыми листьями. Цветки обоеполые, душистые, колокольчатой формы. Окраска цветков разнообразная – от белой до фиолетовой и пурпурной. Цветки собраны в верхушечные метельчатые соцветия. Сирени устойчивы к пыли и загрязнению воздуха, морозоустойчивы, засухоустойчивы, не требовательны к почвам. Использование: одиночные и групповые посадки, живые изгороди, у водоемов.
Скумпия. Крупные листопадные деревья или кустарники. Наиболее декоративны в период созревания плодов, когда метельчатые соцветия становятся серовато-фиолетовыми или розоватыми за счет разросшихся, густо опушенных цветоножек. При этом создается впечатление необыкновенного цветного парика или воздушного облака, за что растение называют париковым деревом. Молодые растения начинают цвести на 4–5-й год. Требуют солнечного местоположения, плодородных, хорошо дренированных почв, обязательного внесения извести. Хорошо переносят условия города. Засухоустойчивы и жаростойки. Использование: эффектные солитеры.
Снежноягодник. Листопадные кустарники, отличающиеся эффектными крупными белыми или розовыми плодами, сохраняющимися в течение всей зимы. Растут быстро, неприхотливы, светолюбивы, предпочитают известковые почвы. Хорошо переносят стрижку, формовку и условия города. Зимостойки. Использование: солитеры, групповые посадки, живые изгороди, бордюры.
Итак, все перечисленные декоративные растения отличаются высокой степенью засухоустойчивости и могут с успехом возделываться в условиях дефицита влаги.
Николай Хромов,
кандидат сельскохозяйственных наук,
научный сотрудник,
отдел ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина,
член академии НИРР
Небольшая ферма и коммерческая деятельность
Miracle Farms: Стефан Собковиак (Stefan Sobkowiak) — 2 гектара коммерческий пермакультурный сад — действует 22 года
Стефан Собковиак является преподавателем, биологом и мастером ландшафтной архитектуры. Он преподавал садоводство, ландшафтный дизайн, а также естественную историю позвоночных в Университете Макгилла в Монреале. В качестве владельца и руководителя бюро ландшафтного дизайна за 20 лет он работал более, чем с сотней клиентов. Совсем недавно он сосредоточился на пермакультурном дизайне, посвящая своё время обучению и своей ферме Miracle Farms — крупнейшему коммерческому пермакультурному фруктовому саду в восточной части Северной Америки. Недавно с кинорежиссёром Olivier Asselin, он выпустил фильм на DVD «The Permaculture Orchard: Beyond Organic» — полнометражный учебный фильм, который учит, как создать свой собственный фруктовый, пермакультурный сад любого масштаба.
Miracle Farms — это участок площадью почти 5 гектаров в Квебеке, Канада. Первоначально ферма была разработана как коммерческий монокультурный яблоневый сад, переход к органическому земледелию был сделан при покупке в 1993 году. Ферма была сертифицирована как органическая в 1996 году. В конце концов Стефан понял ограничения модели органического земледелия, исходящие от монокультуры. С 2007 года 1,5 гектара были преобразованы в пермакультурный сад. Этот фруктовый сад в настоящее время предлагает более 80 сортов яблок, в дополнение к нескольким сортам сливы, груши, вишни, и бесчисленное множество других фруктов и овощей. Уникальность этого сада заключается в том, что Стефан посадил его в соответствии с NAP паттерном (NAP означает Nitrogen fixer, Apple, and Plum/pear (азотфиксатор, яблоко, слива/груша)). Совместные посадки азотфиксирующих и плодовых деревьев увеличивают продуктивность и устраняют необходимость использования дополнительных удобрений, в результате получается экосистема, которая фактически заботится о себе сама.
Всё организовано в соответствии с концепцией, которую Стефан называет «продуктовые ряды» — когда все культуры в одном ряду будут созревшими и готовыми к сбору урожая в пределах «окна» в 10 дней. Несмотря на огромное разнообразие видов, это позволяет эффективно убирать урожай, клиенты могут идти по ряду и легко собрать большинство фруктов и овощей, которые им нужны, за один проход. Поросшие травой проходы используются для выпаса (как это делает Марк Шеппард). На этих проходах, он содержит кур, индеек, цесарок, уток и гусей.
Он использует бизнес-модель как у крупнейшей в мире сети складов самообслуживания клубного типа — Costco, при которой покупать продукцию могут только члены клуба, которые сами собирают урожай. На протяжении многих лет, Стефан создал клиентскую базу желающих прийти и собрать продукцию самостоятельно, тем самым он сократил затраты на рабочую силу. При этом покупатели получают выгоду — свежие продукты питания, качеством лучше, чем «органические», и почти в два раза дешевле. Ферма используется в качестве лаборатории постоянного образования для студентов курсов пермакультурного дизайна, проводятся мастер-классы (прививки, обрезка деревьев, питомниководство, разведение птицы, переработка птицы). Проводятся групповые экскурсии.
Доход фермы:
Продажа собственной продукции (травы, цветы, фрукты, ягоды, овощи, мясо птицы, яблочный сок, сухофрукты) — 70%
Образование (курсы, семинары, DVD) — 20%
Экскурсии на ферму — 8%
Консультационные услуги — 2%
Резюме и комментарии Стефана:
Концепция продуктового магазина — существуют «окна» уборки урожая, сорта одного срока созревания в одном ряду, в то время как растения подлеска (под основными фруктовыми деревьями) растут круглый год.
Ферма большого масштаба
New Forest Farm (Юго-запад штата Висконсин, США): Марк Шепард (Mark Shepard) — 40 гектар — действует 15 лет
Другое его предприятие, Forest AG, предлагает консультации и услуги по дизайну, широкий выбор многолетних саженцев, а также высадку деревьев и услуги по переработки ореха. Марк и его сотрудники-дизайнеры специализируются на системном подходе, планировании экологичного использования земли с акцентом на приёмы и практику агролесоводства и пермакультурный дизайн — основанные на модели фермы New Forest Farm. Питомник предлагает саженцы плодовых и лиственных деревьев для проектов по восстановлению земель, агролесоводства большого масштаба. За плату можно использовать деревообрабатывающее оборудование фермы.
Доход фермы:
Доходы Марка трудно посчитать. У него много предприятий и видов деятельности. Ферма продаёт мясо и орехи, предлагает экскурсии и обучение. Бизнес по производству сидра — отдельное предприятие. А питомник, услуги и консультации — часть Forestag enterprise. Здесь я привожу собственную оценку его доходов.
Собственная продукция (мясо, орехи, яблоки, сидр и пр.) — 50%
Питомник многолетних культур — 20%
Услуги (консульатции, высаживание деревьев, переработка орехов) — 10%
Образование и продажа книги — 10%
Сниженные расходы на пищу, которые можно классифицировать как доход — 5%
Экскурсии и другие доходы — 5%
Резюме:
Использование системы агролесоводства даёт возможность объединить в одной системе большое количество как многолетних культур, так и однолетних растений и животных.
Каждая форма производства — отдельное предприятие, например — яблоки собирает одно предприятие и продаёт их другому предприятию для переработки.
Специализация только на выращивании культур слишком узкая экономическая специализация.
Для понимания действительной ценности фермы нужно видеть всю картину в целом, а не только рентабельность.
Минимальные зимние температуры, на основании которых определяются климатические зоны (зоны морозостойкости) зависят как от географической широты региона, так и от его близости к океану, а также от наличия гор, низин, водоемов и других особенностей рельефа. Так, например, юг Англии и Киев находятся примерно на одной географической широте. При этом юг Англии относится к зоне морозостойкости 9 из-за близости к Атлантическому океану и теплого течения Гольфстрим, а Киев находится на территории континента, вдали от океана и относится к климатической зоне 5.
Принимая решение о покупке того или иного растения, следует иметь в виду, что подходящая зона зимостойкости / морозостойкости еще не гарантирует того, что данное растение будет хорошо расти в вашем саду. Садоводам следует учитывать такие факторы, как тип почвы, уровень осадков, перепад дневных и ночных температур, продолжительность светового дня, жара и влажность. Многие регионы с совершенно разными типами климата попадают в одну и ту же климатическую зону (зону морозостойкости / зону зимостойкости) из-за совпадения максимально-низких температур. Однако далеко не все растения будут одинаково хорошо расти и развиваться в любом из этих регионов.
Таблица 13 климатических зон (зон морозостойкости растений) USDA