Аллелопатия как средство защиты культурных растений

Конкуренция между различными видами растений влияет на особенности существования поливидовых посевов, к примеру, между сорняками и культурной флорой.

Данные конкурентные взаимоотношения намного сложнее устроены, чем те, которые возникают в пределах вида. Это происходит благодаря тому, что виды между собой рознятся не только морфо-физиологическими особенностями, но и конкурентными, а так же экологическими требования к различным факторам среды, стойкостью к возбудителям заболеваний и сельхозвредителям, и так далее. Меняя среду обитания, можно добиваться и перемены характера взаимоотношений между видами. Эксперименты, проведенные в южных районах Таджикистана на посевах голубого проса и люцерны, позволили рассчитать, что без внесения удобрений просо способно к наращиванию только 20 г сухой массы в тот момент, как люцерна имела показатель в 7-в раз выше. В условиях азотного минерального питания для проса накоплением им биомассы возрастало до 160 г. В тот же час, интенсивность наращивания сухой массы люцерной падала до 100 г.

Растения и их конкурентная способность – что еще нужно помнить

В фитоассоциациях, где доминирование ярко выражено не у одного вида, способность держать конкурентные позиции очень низка одновременно и у старых особей, и у молодых. Это можно обосновать высокой гибелью растительных организмов в старческих или сенильных группах и среди подрастающих экземпляров (в ювенильной группе). Опытами опять же на таджикских землях с голубым просом удалось установить, что после высевания его в смеси различных семян злаковых и бобовых культур оно уже по окончанию 3-4 лет полностью выбивается из посева. В травяном покрове даже без внесения минерального питания оно способно сохраняться до 8 лет.

Множественные срезы вегетативных участков растений, их частота и периодичность, также оказывают действие на стойкость растений. Как правило, чем чаще это происходит, особенно для тех, размножение которых преимущественно происходит семенами, тем меньшей способностью к конкурентному противостоянию обладает данное растение. Ведь как говорится в народе «Свято место пусто не бывает!» В этой ситуации срабатывает тот же принцип. Растения, размножающиеся вегетативными частями тела, под него не попадают.

Сорные растения, попадающие в культурные посевы, демонстрируют достаточно хорошие задатки к соперничеству, обусловленные более высокой экологической валентностью к условиям среды. Поэтому исключительно грамотные приемы агротехники могут эффективно побороть данную проблему. И строиться они должны с учетом особенностей биологии тех или иных видов, против которых эти мероприятия затеваются.

Считается, что лучшим моментом, чтобы их начинать, является пожнивный период, т.е. с летне-осенней почвенной обработки под будущие посевы. Тогда же и будет эффективно привнесение в почву гербицидов, помогающих бороться с сорной растительностью. Реализовывать эти процедуры желательно ежегодно, пока бурьяны полностью не искоренятся из ваших земельных участков.
На сегодняшний день созданы современные методы для искоренения вредителей и бурьянов, систематичность и уместность которых влияет на качественный результат их проведения. Их обычно объединяют в три группы:

• агротехнические;
• химические;
• биологические.

Нужно сказать, что только комплексный и системный подход к этой проблеме может обеспечить положительный результат. Так же, как его не гарантирует использование одних и тех же подходов на протяжении длительного времени. В последнем случае, оно может привести к еще более нежелательным последствиям, чем до них.

Аллелопатия или химическая борьба между растениями

В поливидовых, комплексных посевах имеет место возникновение химических взаимодействий между растительными особями. Проявляются они через влияние веществ, выделяемых растениями в почву, которые в ней концентрируются и приводят к утомлению почвы. Кроме того, возможно и действие этих продуктов секреторного характера напрямую, направленное на угнетение рядом произрастающей флоры. В связи с высокой химической активностью растительных сообществ даже появился новый термин – аллелопатическое почвоутомление, которое означает процесс аккумуляции химических соединений биологического происхождения до высокотоксичных концентраций, способных оказывать негативное воздействие на жизнедеятельность соседних особей, а так же вызывать однонаправленный рост фитопатогенной микрофлоры.

Такой химический эффект способны производить вещества, достаточно подвижные в почвенном растворе, например, фенольные соединения. Но кроме вреда, который они могут принести, это выступает своеобразным оружием химического действия для рядом вегетирующих сорняков. Установлено, что посевы ячменя менее подвержены атакам отдельных видов бурьянов благодаря выделениям алкалоида громина, к которым последние оказываются весьма чувствительными.
Но не все сельскохозяйственные растения настолько химически активны. Среди других представителей, которые отличаются этим свойством, можно упомянуть гречиху, коноплю, рожь. Еще в середине прошлого столетия было доказано, что произрастание люцерны на одном и том же поле на протяжении нескольких лет приводит к аккумулированию в почве сапонинов – сложных безазотистых веществ с хорошими поверхностно активными свойствами. Они же в свою очередь оказывают ингибирующее воздействие на прорастание, например, семени хлопчатника.

Но и с таким свойством наших культурных сортов тоже нельзя переусердствовать. Рекомендуется год от года чередовать посевы во избежание сильному почвоутомлению. Нередко вызвать его может люпин.
Выращивание пшеницы в монокультуре влечет за собой насыщение почвы фенолами. Такие же культуры, как виноград, картофель, кукуруза, рис, табак не владеют способностью сильно утомлять почву, поэтому возделывание их как монокультуру допускается.
Однако не только культурная флора химически активна против своих биологических соперников. Возможен и обратный вариант, когда дикорастущие виды применяют это же средство для борьбы против них. Ярким примером такого воздействия можно обозначить аллелопатическую активность пырея ползучего, мари белой или лебеды и росички на кукурузу.

Отрицательно действую на многие сельскохозяйственные растения конский щавель, фенолы которого способны ингибировать рост сорго и кукурузы. Примечательно, что этим способом он устраняет и своих конкурентов за местообитание. Тот же костер или пастушья сумка не выдерживают этого давления и обычно уступают ему свое место.

Не уступает ему в своей активности и горчица салатная. И давно было замечено полезное свойство лука, растущего между рядами картофеля или помидоров, защищать их от нападений фитофторы. Капуста же посаженная в междурядьях винограда способна заметно его угнетать.

Интересно как в Индии борются с проблемой корневой гнили хлопчатника. Этому способствует высаживание фасоли в его междурядьях, которое заметно снижает процент пораженных особей среди этой культуры.
Сейчас многолетними испытаниями накоплено немало данных относительно того, как растения, концентрируя в себе определенные соединения, способны воздействовать на себе подобных и на другие сорные виды, влиять на их рост, усваивание азота бактериями, на всхожесть семени. Мало кто слышал и проверял на своем опыте еще дедовский способ борьбы с атаками колорадских жуков на картофель. Для этого все на всего нужно производить посев пижмы в ее междурядьях, что может существенно помочь в данной проблеме.

Гречиха и овес своими продуктами выделения способны снижать интенсивность прорастания мари белой. Для огурцов же опасны выделения полыни. Таким образом, в агрофитоценозах, композиция которых составлена искусственно человеческими руками, последствия аллелопатических взаимоотношений бывают весьма непредсказуемыми.

Животные и аллелопатия растений – польза или вред?

Говоря о влиянии химических веществ растительного происхождения нельзя не учесть их воздействие и на животных, и на самого человека. Многие видели, как в июне-июле месяце цветет кориандр. Красота неописуемая, да еще и масса пользы для развития пчеловодства. Но вот поддаваться этой красоте и часами проводить свой досуг рядом с ним не стоит, если не хотите страдать от головной боли и других более неприятных проблем.
Так же действуют и другие на первый взгляд милые оку представители растительного царства – багульник болотный, цвет магнолии, эвкалиптовые листья и даже известные каждому ландыши из палисадника рядом с домом.
Не менее сильное отравляющее действие может причинить человеческому организму сумах ядовитый, лобелия одутлая, приводя даже к кожным ожогам, раздражениям, потери сознания. Но не все растения негативно влияют на человека своими химическими выделениями. Например, сосна или китайский лимонник, наоборот, создают очень положительный эффект.

Аллелопатическая активность растений по отношению к различным видам животных очень избирательна. Известны случаи одуряющего эффекта багульника болотного на собак. Валериана, чернокорень, кориандр, черемуха служат мощнейшими отпугивателями для домовой мыши. Даже змеи способны поддаваться химическим нападениям со стороны растений, таких как рута и пион обыкновенные, бородавник.

Насекомые, напрямую контактирующие с флорой и принимающие самое активное участие в их опылении, тоже не остаются в стороне от их аллелопатического действия, которое может носить нередко летальный характер. Известно, что мухи способны погибать от воздействия биологически активных веществ, выделяемых черемухой. Это же касается взаимоотношений черемухи с комарами, слепнями. Кроме того, она оказывает отпугивающий эффект на вшей, паразитирующих у различных животных.
Об истребляющем воздействии пижмы на колорадских жуков мы уже упоминали ранее. Инсектицидными же свойствами против тараканов владеет полынь горькая, а так же живокость. Платяные вши очень боятся цветов лаванды настоящей, тогда, как вошь болотная отпугивается чесноком болотным.

Помидоры оказывают губительное действие на тлю, вредителя плодовых деревьев и винограда. Кроме того, тля боится настурции, черного паслена, ромашки, конопли дикой. Постельный клоп не переносит присутствия багульника, клоповника, молочая и хрена. Широко известный вредитель зерна – амбарный долгоносик опасается близкого воздействия черной бузины и чеснока. Всем, кто страдает от комариных укусов, советуют держать рядом листья эвкалипта или цвет черемухи. Мята болотная и ромашка угнетающе влияют даже на блоху человеческую, укусы которой способны оставлять на теле укусы и передавать возбудителя чумы.

Практически всем известная совка озимая, считающаяся на сегодня одним из наиболее распространенных вредителей многих культурных посевов, не терпит присутствия чеснока. Такое же действие на нее оказывает и черемуха, которая в свою очередь так же воздействует и на обычную комнатную муху. В общем, насаждения черемухи перед жилищами человека могут не только положительно преобразовать ландшафтную композицию, но и помочь избавиться от надоедливых синантропных насекомых.
Следующая информация будет интересна любителям собирать в своих гардеробных шкафах натуральные шубы. Как и в природных условиях, против шубной моли успешно применяют экстракты лаванды настоящей, лимонные листья, кипарисную траву, махорку. Вот почему множество современных препаратов, направленных против этого деликатного вредителя, изготавливают с ярко выраженным лавандовым ароматом.

Люди, занимающиеся профессиональным выращиванием слив, яблок и груш, не могли не столкнуться в своей деятельности с еще одним известным сельскохозяйственным вредителем – яблоневой плодожоркой. Хотя может быть, что они ни единого разу не видели ее воочию из за ее преимущественно ночного способа жизни, с неприятными результатами трудов ее личинок сталкиваться все же приходилось. Против нее свои аллелопатические способности чудесно применяет растение из семейства Капустных – хрен деревенский.

Сложно не вспомнить вредителя культурных крестоцветных растений – капустную белянку. Эта дневная бабочка приносит немалые потери урожаю обычной белокочанной и цветной капусты и основной пик ее активности приходится на вторую половину лета. Среди растений, которые могут химически подавлять ее расселение и развитие, можно упомянуть розмарин и мяту. Поэтому, несколько кустов мяты возле капустных грядок будут как никогда уместны.

Кто из садоводов не сталкивался с проблемой садовых муравьев? Наверное, таких и не найдется. Садовый муравей иногда представляет куда более серьезную опасность, чем нам кажется на первый взгляд. Вернемся опять-таки к конкуренции. Речь пойдет о муравьях. Нередко эти нежелательные гости нашего сада занимают экологические ниши других более желанных обитателей. К тому же, их активность порождает другую не менее серьезную проблему, связанную с тлей. Они как никто другой переносят как саму тлю, так и их яйца от растения к растению, и даже известны случаи, когда они отгоняли от нее ее потенциальных хищников соизмеримых с ними в размерах. Неплохо, согласитесь. Но и на них в природе есть мощное противодействие растительной природы. Заключается оно в выделениях шалфея крупноцветного, можжевельника, рябины. Конечно, сложно по периметру своих садовых участков высадить десятки, а то и сотни саженцев этих муравьиных антагонистов, но экспериментировать все же можно.
Следующая информация будет особенно актуальна любителям комнатной флоры, которая нередко оказывается жертвой невидимого невооруженным глазом вредителя – паутинного клещика, размеры которого нередко составляют доли миллиметра. Очень часто он становится верным спутником розариев, из которых его не так-то просто вывести. Деформированные бутоны, их опадение и высыхание – вот, что ожидает королеву цветов, если вовремя не принять надлежащие меры. Но и в этом случае и ему найдется сильный противовес. С этой ролью неплохо справляется обычный репчатый лук. Рядом с ним любое цветочное растение может быть в полнейшей безопасности.

Выделения растений и их взаимное влияние

Естественно, что биологически активные вещества, выделяемые растениями, по-разному будут влиять друг на друга. На сегодняшний день установлено немало интересных зависимостей этого процесса.
Известно, что на озимую пшеницу угнетающе воздействует другая озимая культура – рожь. Овес способен ингибировать горох и люпин. Но сам овес подвергается негативному влиянию со стороны бобовых кормовых растений клевера и вики. Люпин и нут способны угнетающе действовать на всенародного любимца картофель. К тому же, нут – зернобобовая культура, известная под названием «турецкий горох», кроме картофеля, отрицательно влияет на рост огурцов и помидоров, баклажанов, дынь и арбузов, подсолнечника, кукурузы и тыквы. Согласитесь, немалый список для одного растения.

Распространенный продукт с наших столов – фасоль, имеет прямое аллелопатическое воздействие на яровую пшеницу, которая, в свою очередь, влияет подобным образом на горчицу, лен, коноплю и анис. Советуют не создавать соседних посевов для подсолнечника, кукурузы и гречихи, поскольку эти три растения взаимно подавляют друг друга своей химической природой. Хоть в приготовлении салатов мы и соединяем в одной тарелке помидоры с огурцами, их природное сотрудничество невозможно. Секрет заключается в том, что помидоры основные антагонисты огурцов. Такими же химическими противоборцами выступают лук и фасоль, помидоры и репа.

Но, раз есть отрицательные примеры аллелопатии между растениями, должны быть и положительные. Наиболее благоприятными вариантами взаимоотношений можно назвать между яровой пшеницей и нутом, фасолью и суданкой, подсолнечником, помидорами, картофелем, бахчевыми культурами; горохом и картофелем. В свою очередь, последний позитивно влияет на ячмень. Неплохие положительные успехи химических связей устанавливаются между яровой пшеницей и бахчевыми культурами, огурцом, а также соей. Кукуруза демонстрирует гармоничное соседство с нутом и фасолью.

Знания, которыми мы владеем относительно аллелопатических взаимосвязей внутри сельскохозяйственных агроценозов, на сегодняшний день представляют немалую ценность. Отдельного внимания заслуживают особенности аллелопатического противостояния культурных посевов и сорных растений. Это дает основы для дальнейших разработок популярных сейчас биологических методов защиты сельскохозяйственной флоры, в которых используются фитогенные выделения, а так же гормоны вредоносных насекомых, аттрактанты полового назначения и ряд других природных веществ, способных оказывать влияние на вредителей.

Многие убедились, что внесение в посев к основной культуре лекарственных растений, а так же растений семейства Крестоцветные – редьки посевной, капусты, может помочь в искоренении бурьянов, насекомых-вредителей. Кроме того, они оказывают антимикозное профилактическое воздействие и способствуют почвенному обогащению.

Чистые посевы являются менее продуктивными с точки зрения полученного урожая. Смешанные, комбинированные несколькими культурами показывают более высокую урожайность и стойкость существования. Но их создание сопряжено существенной проблемой, от которой не застрахован никто – химической несовместимостью различных по своей природе видов.

Если взглянуть на явление аллелопатии под другим углом, то это ни что иное как одно из средств информационного переноса в растительной среде. Только информация эта не словесно-звуковая, а химическая. Данная сфера знаний скрывает еще множество вопросов, ответы на которые пока не установлены. Не до конца изучено влияние экологических факторов на активность и химические особенности данных выделений. Нет четких представлений на счет размерных диапазонов экологической валентности каждого вида организмов, которые подвергаются химическим атакам своих соседей по полю или грядке. Ясно одно, что урожайность, стабильность и аллелопатия – неделимые понятия, эффект от которых – дело лишь человеческих рук. Грамотное использование положительного и отрицательного воздействия растений друг на друга, дальновидная организация севооборота и соседствующих растений способны заметно снизить необходимость в применеии как защитной так и прочей агрохимии.

Инфоиндустрия по материалам www.agroxxi.ru

Читайте нас у Telegram