Аллелопатия- именно так, от греческого «allelon» — «взаимно» и «pathos» — «страдание», именуют ученые характер взаимоотношений между растениями. В отличие от животных, которые способны активно передвигаться, меняя место обитания или спасаясь от врагов, растению суждено всю жизнь провести на одном месте, там, куда попало и где проросло его семя.
Аллелопатия- именно так, от греческого «allelon» — «взаимно» и «pathos» — «страдание», именуют ученые характер взаимоотношений между растениями. В отличие от животных, которые способны активно передвигаться, меняя место обитания или спасаясь от врагов, растению суждено всю жизнь провести на одном месте, там, куда попало и где проросло его семя.
КАЗАЛОСЬ бы, самой судьбой обречено оно страдать от многочисленных организмов, желающих поживиться его телом: цветками, плодами, листьями, ветвями, стволом, корнями. А таких желающих масса. Это звери и птицы, грибы и бактерии, нематоды и вирусы, насекомые и клещи. Как уберечься от них, как самому сохраниться да еще и воспроизвести жизнеспособное потомство?
Явления аллелопатии были замечены уже в глубокой древности. Ученый Древнего Рима Плиний Старший отмечал в своих записках отрицательное воздействие капусты на виноградную лозу. Лоза уклонялась от гряды с капустой в противоположную сторону, становилась угнетенной, ухудшался вкус винограда, а следовательно, и вина.
Лишив растения подвижности, природа снабдила их множеством приспособлений, помогающих выжить в условиях жестокой внутри- и межвидовой борьбы. Это и регенерационная способность (возможность быстро восстанавливать поврежденные или унич-тоженные органы), и различные морфологические структуры (толстая кора, иглы и шипы) и, наконец, разнообразнейшие органические вещества, которые растение в целях самозащиты выделяет в воздух и почву. Вот о последних и пойдет сегодня речь.
«УТОМЛЕНИЕ» ПОЧВЫ
Вещества эти и их роль в жизни растений составляют суть аллелопатии — влияния растений друг на друга путем различных выделений в окружающую среду. Выделяемые вещества не только призваны защищать своего донора от врагов, они играют и регулирующую роль в природе. Вы замечали удивительное явление — смену доминант на каком-нибудь заброшенном поле? Вот наступает лето, и все поле становится желтым: это сурепка покрыла его своими солнечными цветками. На следующий год сурепки почти и не видно: поле укрыто уже белым одеянием — его заполонила ромашка. На третий — все оно пушится зрелыми одуванчиками. И, наконец, на четвертый год оккупируется постепенно накопившим силу иван-чаем.
Природа не для того создавала многообразие видов, чтобы дать возможность какому-то одному из них занять всю землю. Она предусмотрела удивительный механизм. Оказывается, растение выделяет не только защитные, но и вредные для себя самого вещества. Один экземпляр вырабатывает самую малость подобных веществ. Но выделений тысяч, десятков тысяч растений одного вида, в одночасье выросших и расцветших на ограниченной площади, уже достаточно, чтобы «отравить» почву для самих себя. И на следующий год семена «запрессованных» растений либо вовсе не прорастают, либо чувствуют себя угнетенными и дают рахитичное потомство. А в то же время данное подавляющее рост вещество для семян другого растения оказывается стимулятором. И позволяет ему проявить свою активность и стать доминантой.
Это явление лежит в основе так называемого почвоутомления. Оно проявляется не только в диких травостоях, но и в огороде, в саду и даже в лесу. Чтобы избежать «утомления» почвы, в растениеводстве и применяют севооборот, или плодосмен. На одной и той же грядке одна культура сменяет другую, а та, в свою очередь, третью. В итоге каждая чувствует себя прекрасно и дает максимальный урожай.
СТИМУЛЯТОРЫ, ИЛИ ИНГИБИТОРЫ
Группы веществ, выделяемых растением-донором в окружающую среду, могут быть водорастворимыми и летучими, прижизненными и посмертными. Прижизненные можно разделить на активные, обусловленные нормальной жизнедеятельностью растений, и пассивные, происходящие, например, вследствие вымывания веществ из листьев осадками. Такое вымывание случается, в частности, в процессе гуттации — выделения листьями капельной жидкости. У некоторых деревьев (липы, конского каштана) гуттация наблюдается в момент распускания почек. Капли, появляющиеся на листьях, стряхиваются ветром на почву, на листья, расположенные ниже, и высыхают или впитываются. Вещества, растворенные в них, помимо легко выявляемых кальция, магния, калия, натрия, фосфора содержат и множество сложных физиологически активных веществ: аминокислот, алкалоидов, витаминов. Оказавшись в почве, они существенно меняют ее свойства.
Мы воспринимаем многие из этих соединений как запах. Вспомним, как сильно пахнут распускающиеся почки тополя, молодая хвоя ели, кора черемухи. Эти ароматические вещества не только выделяются в воздух, окутывая невидимым туманом собственное растение и распространяясь на все окружающие, но и растворяются в дождевых каплях и росе, чтобы потом попасть на листья подлеска и подроста, на травы под пологом леса и, наконец, оказаться в почве. С листовым опадом в почву также вносится большое количество соединений самой различной природы, обладающих разнообразным биологическим действием, начиная от минеральных солей вплоть до так называемых наружных гормонов. Органические вещества, выделяемые в окружающую среду при разложении растительных остатков, помимо того что используются другими организмами в качестве пищи, могут также и непосредственно влиять на состояние всего биогеоценоза. Известно, что глюкозиды, которые содержатся в опавших листьях ив, тополей, ясеня, конского каштана, быстро разрушаются, превращаясь в высокоактивные аглюконы. Последние и обеспечивают значительную фитотоксичность опада этих растений. Большое количество водорастворимых органических соединений выделяют в почву и сами корни. В корневых выделениях обнаружены органические вещества различной природы: фенольные соединения, аминокислоты, органические кислоты, ферменты, витамины. Среди них немало биологически активных, стимуляторов, или ингибиторов, роста. Они достигают корней расположенных рядом растений и оказывают на них определенное воздействие. Порой такие вещества уникальны и выявляются лишь у какой-то одной породы.
В аллелопатии имеют значение все выделения растений. Совместно они образуют своего рода биохимическую защитную сферу вокруг продуцирующих их растений, чем-то напоминая защитную роль крепостных стен вокруг древнего города.
АЛЛЕЛОПАТИЯ У ДЕРЕВЬЕВ
Аллелопатия довольно детально изучена на примере травянистых растений, а в силу долголетия древесных пород влияние одних пород на другие выявить сложнее. Однако и здесь накоплено немало данных, которые положены в основу практических рекомендаций.
Для посадок ветрозащитных полос, окаймляющих сады, используют только благоприятно воздействующие породы, в частности, тополь и березу, которые обильно выделяют фитонциды (летучие вещества, подавляющие вредные микроорганизмы) и стимулируют рост и развитие яблони и груши. Выявлен механизм губительного воздействия грецкого ореха на рядом расположенные растения в результате капель сока ореха, обладающих токсическим воздействием. Кроме того, яблони и груши могут подавлять конский каштан, пихта, сирень, роза, чубушник. В то же время замечено, что яблони и груши хорошо растут в соседстве с тополем, кленом, дубом, липой, березой.
Александр ЩЕНЕВ.
Продолжение следует.
