Растения вместо гербицидов

Выделения некоторых растений губительно влияют на другие растения. Их действие можно сравнить с действием хорошо известных и широко применяемых в практике гербицидов, т. е. веществ, уничтожающих сорную растительность.

Хорошо известно, что если оставить семена свеклы в куче под открытым небом, то на этом месте очень длительное время (в течение нескольких лет) ничего не растет. Семена куколя и некоторых других растений из семейства гвоздичных не прорастают на полях, занятых свеклой, поскольку она выделяет вещества, задерживающие их прорастание. Очень сильными гербицидными свойствами обладает юглон, который образуется в листьях грецкого и черного ореха при окислении содержащегося в их листьях гидроюглона. Юглон вымывается из листьев осадками и отравляет появляющуюся под кроной растительность.

Весьма интенсивным гербицидным, бактерицидным и фунгицидным действием обладает агропирен, выделяемый в среду пыреем ползучим. Если из корневищ пырея отогнать эфирное масло, то оно будет содержать около 95 % агропирена. Установлено, что агропирен проникает в корни и листья растений (ржи, пшеницы и др.) и вызывает сначала повреждение кончиков корней, а затем отмирание корневой системы. Проникая в сосуды, он перемещается по растению и отравляет наиболее молодые части растений. Известно, что овес ингибирует рост мака‑самосейки. Рожь и пшеница угнетают своими выделениями сорняк ромашку приморскую. Вокруг горчицы редко появляются сорняки. Неудивительно, что при посеве гороха с горчицей урожай гороха повышался в два раза.

Вблизи участка полыни наблюдается угнетение целого ряда растений (фенхеля, шалфея, котовника и др.). Тормозящее действие полыни на соседние растения обусловлено веществами, которые вымываются осадками из листьев. Средн них решающее значение имеет горькое вещество полыни – абсинтин. К выделениям полыни весьма чувствительным оказался сорняк крестовник. Другой сорняк – звездчатка – был менее чувствительным к ним.

Водные вытяжки из сырых и высушенных листьев айланта (китайского ясеня), полученные кипячением, оказывают очень сильное влияние на повилику, паразитирующую на люцерне. На восьмой день после опрыскивания повилика начала отмирать. Люцерна при этом не повреждалась.

Семена катрана выделяют ингибитор роста, который в высоких концентрациях уничтожает растения, а в слабых, наоборот, стимулирует их рост. В опытах А. М. Гродзинского рост листьев и стеблей редиса, ячменя, салата и других растений стимулировался очень слабыми растворами неочищенного ингибитора.

В университете штата Северная Каролина (США) была поставлена задача выяснить возможность биологического подавления овсюга. Согласно опубликованным в 1975 г. данным, водные вытяжки из трех видов ластовника на пять дней задержали прорастание семян сорняка. На 13‑й день у опытных растений появились придаточные корни, но нормальный рост корней так и не восстановился. Приведенные факты вселяют надежду на то, что с сорняками можно будет бороться с помощью самих растений.

Губители микробов – антибиотики и фитонциды

Для борьбы с вредными микроорганизмами растения выработали ряд веществ, способных подавлять их деятельность. К таким веществам относятся антибиотики и фитонциды. Что касается антибиотиков, то они хорошо известны читателям. Наиболее популярные антибиотики – пенициллин, стрептомицин, тетрациклин и другие помогают человеку успешно бороться против возбудителей опасных болезней. Антибиотики – это органические вещества, вырабатываемые микроорганизмами. В настоящее время они довольно широко используются в сельском хозяйстве для борьбы с вредной микрофлорой животных.

Антибиотики нашли применение и для борьбы с болезнями растений. В отличие от животных растения чаще поражаются не бактериями, а грибами. В Японии антибиотические препараты бластицидин и касугамицин нашли широкое использование для борьбы с грибковыми заболеваниями риса.

Попадая в почву или водоемы, антибиотики довольно быстро разрушаются. Этим они существенно отличаются от синтетических препаратов, применяемых в сельском хозяйстве. Ученые объясняют быструю деградацию антибиотиков в окружающей среде тем, что их синтез осуществляется при участии ферментных систем. С помощью же ферментов происходит и разрушение антибиотиков. Соединения, синтезированные химиками, часто медленно разрушаются из‑за отсутствия у микроорганизмов соответствующих ферментов.

Высшие растения также выделяют вещества, губительно влияющие на микроорганизмы. Это так называемые фитонциды. Выделяя фитонциды, растение создает вокруг себя зону, недоступную для некоторых бактерий и грибов. Неудивительно, что в одном и том же объеме городского и лесного воздуха содержится отнюдь не одинаковое количество микроорганизмов. Большой вклад в изучение фитонцидов внесли работы советского ученого В. П. Токина.

Следует заметить, что еще И. В. Мичурин обратил внимание на роль веществ, выделяемых высшими растениями, в деле защиты их от патогенных микроорганизмов. Он писал, что ржавчина роз – опасное заразное заболевание, вызываемое паразитическим грибком, может быть ликвидировано соком сорной травы молокана из семейства сложноцветных. Одни растения (например, можжевельник) выделяют в атмосферу большое количество летучих, токсичных для многих микроорганизмов веществ. Другие растения (герань, полынь) выделяют в атмосферу ничтожное количество противомикробных веществ, однако тканевые соки этих растений обладают сильным антимикробным действием. Большинство растений выделяет как летучие, так и нелетучие вещества, замедляющие рост микробов или убивающие их (сосна, ель, пихта, черемуха, тополь, дуб).

Водный отвар или настой из корней кровохлебки лекарственной в течение пяти минут убивают микробов, являющихся возбудителями таких заболеваний, как дизентерия, брюшной тиф. Убивают патогенные микроорганизмы человека бактерицидные вещества чеснока, лука, хрена, горчицы, редьки, помидоров, моркови, картофеля, кукурузы, таволги, дикого пиона, ломоноса, красного перца, эвкалипта, тополя серебристого, кизила и многих других растений.

Особенно сильными бактерицидными свойствами обладают лук, чеснок. Эти растения с давних времен применялись в качестве лечебных средств. С их помощью

лечили многие болезни. Лук спасает розы от одного из наиболее опасных грибковых заболеваний – мучнистой росы. Он может быть использован также для борьбы с серой гнилью земляники. Рекомендуется высаживать одно растение лука‑батуна на четыре куста земляники. При этом резко снижается заболеваемость ягод не только серой гнилью, но и другими болезнями.

Чеснок защищает розы, гвоздики, гладиолусы и астры от мучнистой росы, черной ножки, черной пятнистости и фузариоза, снижает заболеваемость земляники серой гнилью. В опытах с картофелем было установлено, что фитонциды лука и чеснока быстро убивают патогенный картофельный гриб – фитофтору.

Ученые показали, что одно растение можжевельника выделяет за сутки 30 г летучих веществ. Один гектар можжевельниковых зарослей продуцирует за тот же срок такое количество фитонцидов, которого достаточно для очистки от микробов всех улиц большого города. В три раза уменьшается количество микроорганизмов в помещении, где находится туя. Благодаря фитонцидам, выделяемым зелеными парковыми насаждениями, воздух в парках содержит в 200 раз меньше бактерий, чем на прилегающих улицах.

Учитывая тот факт, что в больших городах, особенно в их старых районах, воздух загрязняется не только химическими веществами, но и микроорганизмами, следует шире использовать для озеленения породы, обладающие ярко выраженными фитонцидными свойствами. Летучие выделения листьев и плодов цитрусовых также способны вызывать гибель бактерий. Если в молоко добавить некоторое количество вытяжки из листьев, апельсиновых корок, то оно будет храниться значительно дольше по сравнению с контрольным образцом молока. Растения настурции выделяют в окружающую среду вещества, отрицательно влияющие на возбудителей фузариоза астр.

В чем значение фитонцидов для растений, выделяющих их? Фитонциды помогают растениям бороться против бактерий и грибов, среди которых могут быть патогенные формы. Таким образом, фитонциды являются одним из факторов невосприимчивости растений к инфекции.

Химическая природа фитонцидов неодинакова. У одних растений это органические кислоты, у других – эфирные масла или алкалоиды. Выяснение их детальной структуры, а также приготовление на их основе препаратов для

борьбы с вредными микроорганизмами, более широкое применение в практике будут способствовать уменьшению загрязнения окружающей среды токсическими веществами, широко применяемыми в настоящее время с этой целью.

Широкое использование растений и препаратов, приготовленных на их основе, для борьбы с вредными животными, сорными растениями и патогенными микроорганизмами может способствовать сокращению использования синтетических ядохимикатов, которые медленно разрушаются и в результате этого накапливаются в биосфере. Это приведет к уменьшению загрязненности атмосферы и гидросферы вредными примесями.