Химическое взаимодействие растений- аллелопатия
Детская энциклопедия




Меню сайта




Реклама











Растения и животные

 

Химическое взаимодействие растений- аллелопатия

Поверхность суши земного шара покрыта растениями. Даже в безводных пустынях и вы­соко в горах, в Арктике и Антарктике встре­чаются высшие растения и бактерии. Произ­растая совместно, растения образуют своеобраз­ные сообщества. Жизнь каждого растения в них тесно связана с жизнедеятельностью остальных. Более того, лесные, степные, пустынные или другие сообщества такого рода — далеко не случайные явления. Они всегда имеют опреде­ленный состав растений и развиваются по опре­деленным законам. Эти законы изучает особая наука — геоботаника.

В сообществах бывают полезные или просто не мешающие друг другу растения. Однако, когда в сообщество попадает «чужое» растение, начинается борьба не на жизнь, а на смерть. Семена такого растения с трудом про­растают. Они могут много лет лежать, не про­растая, а потом, дав всходы, погибнуть, так как молодые растения не выдерживают влия­ния непривычных для них соседей.

Если же чужой вид все-таки уцелеет и окреп­нет, то он начнет изменять растительность во­круг себя. Возле него появятся привычные для такого вида соседи. Вскоре здесь образуется небольшой островок нового сообщества, все разрастаясь и разрастаясь, оно в конце концов вытеснит старое сообщество с его собственной территории. Итак, не только отдельные растения взаимодействуют между собой, но и целые растительные сообщества сменяют друг друга, наступают или отступают. Так, степь сменяет­ся лесом, который затем снова может стать степью.

Вот таким образом и происходит взаимо­действие между сообществами, так с перемен­ным успехом побеждают то одни, то другие растения. Этот процесс продолжается миллионы лет, длится он и теперь, но только среди дикой растительности.

На просторы Земли давно уже вышел чело­век-земледелец. Огромные площади заняли культурные сообщества — посевы. Развитие их теперь происходит не в результате капризной игры законов природы, не стихийно, а напра­вляется человеком. Тем не менее взаимоотно­шения растений существуют и здесь. Достаточ­но вспомнить вред, который приносят посевам сорняки, или, напротив, преимущества совмест­ного выращивания растений.

В нашей статье мы рассмотрим один из мно­гих способов взаимовлияния растений — химический способ, или аллелопатию. Этот термин происходит от греческих слов «аллелон» — взаимный и «пато» — влия­ние, что вместе означает взаимовлияние, взаи­модействие.

С самого начала своего существования расте­ние еще в виде семени выделяет во внешнюю среду продукты своей жизнедеятельности. С момента прорастания семени количество выделений резко возрастает и достигает мак­симума, когда организм начинает отмирать. Некоторые вещества растение выделяет актив­но. Так, через специальные водные устьица — гидатоды, расположенные на кончиках листьев, просачиваются излишняя вода и ненужные растению вещества. Другие вещества могут смываться с листьев дождем или росой. В расти­тельных выделениях содержатся очень активные вещества — ферменты, витамины, алкалоиды, эфирные масла, органические кислоты, фитон­циды (см. статьи «Витамины» и «Химическая защита растений»). Некоторые из этих соеди­нений по своим свойствам напоминают герби­циды, применяющиеся для уничтожения сор­няков. Эти вещества, получившие название тормозителей, убивают растения или задерживают их рост, подавляют прорастание семян, снижают интенсивность физиологи­ческих процессов и жизнедеятельности рас­тений. Важно, однако, заметить, что эти веще­ства, подобно гербицидам, действуют отрица­тельно лишь в довольно большом количестве. Если же их растворить в воде, то они будут дей­ствовать уже как ускорители физиологических процессов, т. е. как стимуляторы. Очень важно также, что растения могут поглощать выделения других растений. В опытах с мече­ными атомами наблюдалось, что усвоенный кукурузой в процессе фотосинтеза углерод уже через несколько часов обнаруживался в сосед­них бобовых растениях.

Очень оживленно обмениваются растения многими органическими веществами. Это озна­чает, что совместно растущие растения, пере­плетаясь корнями, имеют общий обмен веществ, питаются и живут как одна сложная система. Путем такого обмена растения влияют друг на друга химически и изменяют свой химический состав. Например, кукуруза, растущая вместе с бобами, обогащается белком, что очень важно для кормления сельскохозяйственных живот­ных. Иногда эти изменения химических свойств бывают и нежелательными. Так, культурные растения могут стать невкусными или даже вредными, если они поглотят какие-то ядови­тые вещества, выделенные другими растениями. Как показывают многочисленные исследо­вания, физиологически активные вещества встре­чаются в выделениях каждого растения. По качеству эти вещества различны, к тому же у одного растения их больше, у другого — меньше. Таким образом, каждое растение в те­чение своей жизни создает вокруг себя химиче­скую защиту. Выделяющиеся вещества привле­кают определенные виды растений, которые находят себе защиту под их сенью. Для других подобные выделения — сильный яд, и они не могут расти в этом месте. Мы хорошо знаем, например, запах соснового бора, дубового леса, луга, степи. Было замечено, что летучие и водо­растворимые органические вещества, содержа­щиеся в лесу, вредны для произрастания степ­ных растений. В свою очередь древесные расте­ния отчасти из-за влияния степных растений, отчасти из-за засухи не в состоянии проникнуть в степь и т. д.

Надо сказать также, что выделения расте­ний представляют собой пищу для многочис­ленных и необычайно разнообразных микро­организмов. Поэтому возле каждого растения формируется своя* микрофлора. Бак­терии и микроскопические грибки, питаясь органическими выделениями растений, в свою очередь выделяют в окружающую среду множе­ство своих физиологически активных веществ. Это антибиотики, витамины, органические ки­слоты, летучие и водорастворимые соединения. Все они очень сильно действуют на живые организмы, в том числе и на высшие растения. Следовательно, к физиологически активным выделениям высших растений добавляются выделения их специфической микрофлоры. В ре­зультате всего этого создается общее защитное пространство вокруг растения.

Между собой растения взаимодействуют и иначе. Они перехватывают друг у друга пи­щу, воду, свет, но и в этом случае химичес­кие выделения способствуют преимуществу одних видов над другими. Вода и питатель­ные вещества, которые растения поглощают корнями из почвы, всегда смешаны с кор­невыми выделениями соседних растений. Эти выделения могут ускорять или замедлять физиологические процессы. Вот как действуют, например, выделения тополя на посеянный ря­дом овес. Ближайшие растения совершенно угне­тены, находятся на краю гибели; немного даль­ше — растения выше, еще дальше — достигают нормальной величины, вслед за ними идет по­лоса, где растения стимулированы — они выше, зеленее, чем на остальном поле. Такое явление часто наблюдается по краям лесополос из дуба, тополя, ивы, лоха — их выделения угнетают рост не только овса, но и подсолнечника, ку­курузы, свеклы, фасоли, сои, древесных са­женцев и т. д. Особенно большое количество веществ-тормозителей выделяется сорняками. Так, например, пырей выделяет чрезвычайно ядовитый для растений агропирен, а горькая полынь — множество различных соединений (абсинтин, артеметин и др.). Грецкий орех выделяет листьями вещество юглон, которое, смываясь каплями росы и дождя, угнетает все, что всходит под этим деревом.

Тормозители выделяются не только живыми растениями. Их очень много имеется в мертвых послеуборочных остатках. Не всегда пожнив­ные остатки, которые запахиваются в почву, служат удобрением. Нередко могут они повре­дить всходам последующей культуры. Бывает это главным образом тогда, когда послеубороч­ные остатки не успели еще разложиться и попа­дают в сухую песчаную почву. Никогда нельзя поэтому запахивать срезанные лозы на вино­градниках или срезанные ветви в садах.

Однако, как мы уже знаем, небольшое коли­чество указанных веществ полезно для расте­ний — усиливает их рост, повышает накопление хлорофилла и интенсивность фотосинтеза и т. д. Все это в целом положительно сказывается на урожайности. Следовательно, регулируя коли­чество веществ-тормозителей в почве, можно достичь значительного повышения урожай­ности.

Регулировать содержание тормозителей в почве не так сложно. Для того чтобы тормози­телей было больше, надо высевать растения, которые выделяют их много, или вносить в поч­ву органические остатки. А если мы хотим умень­шить количество тормозителей, то для этого следует усилить микробиологические процес­сы — провести рыхление почвы, внести удоб­рения и пр.

Так изучение химического взаимодействия — аллелопатии,— раскрывая перед человеком за­коны жизни растительных сообществ, помогает управлять ими, дает возможность получать высокие и устойчивые урожаи на полях и на пастбищах.





 
 
-------------------------------------------------------
Календарь
«  Июль 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2017