Биохимические связи в сельском хозяйстве

БИОХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ РАСТЕНИЙ –

 – связи, основанные на положительном или отрицательном влиянии разного рода химических веществ, которые продуцируются различными растениями и выделяются ими в почву и воздух.

Аллелопатия(от греч. allelon — взаимно и pathos — страдание, испытываемое воздействие) - взаимовлияние высших растений путем выделения в окружающую среду биологически активных веществ(фитонцидов, колинов, антибиотиков и других).

Колины выделяются в почву (корневые выделения), в атмосферу (газообразные вещества с сильным  запахом) и воду (смывы с листьев), а также при разложении мертвого органического вещества, например при  перегнивании лесной подстилки. Считается, что роль колинов во взаимоотношениях растений вторична, первично они использовались растениями для отпугивания насекомых-фитофагов. Эффект аллелопатии могут вызывать и продукты разложения растений, что особенно важно в лесных экосистемах, где лесная подстилка может влиять на прорастание семян лесообразующих пород. Факт существования аллелопатии бесспорен и подтвержден в экспериментах сотни раз.

Аллелопатия, как и другие взаимоотношения  растений, лежит в основе возникновения, развития и смены растительных группировок, играет важную роль в почвообразовательном процессе.

Со времен Теофраста известно, что под пологом  грецкого ореха не растут другие плодовые культуры. Под интродуцированными на Кавказ австралийскими эвкалиптами из-за аллелопатических выделений из опавших листьев не могут расти местные виды трав.

Аллелопатия является одним из факторов снижения урожая при длительном возделывании одной культуры на поле (монокультуры), вызывающем почвоутомление.

Биохимические связи в сельском хозяйстве

Эффект аллелопатии используется в сельском хозяйстве, например, из свежеопавших листьев дуба черешчатого, клена остролистного, березы повислой изготавливается экстракт, подавляющий рост сорняков, а из энтомофильных грибов - препарат, мешающий развитию майского хруща.

 
     Растения с высокой аллелопатической активностью (например, пырей, ясень, лох) легко внедряются в сообщества, подавляя другие виды, но вызывают при этом почвоутомление и не могут быть доминантами. Большинство культивируемых растений относятся к аллелопатически слабоактивным. Роль аллелопатии необходимо учитывать при создании смешанных посевов и посадок, при обосновании севооборотов (чтобы избежать почвоутомления).

Так, выделения живых корневищ пырея ползучего в почву снижают рост кукурузы, овса и озимой ржи в 1,5—2,0 раза и уменьшают густоту стеблестоя ржи в 2—3 раза. Торица полевая, горец щавелелистный, рыжик льняной уменьшают рост льна-долгунца в 1,5—2,0 раза, а густоту его стеблестоя в 5—20 раз. На посевы ячменя отрицательное влияние оказывают торица полевая, горец щавелелистный, пикульник двурасщепленный. Посевы озимой пшеницы сильно страдают от выделений ромашки непахучей, василька синего, метлицы обыкновенной, щавеля малого. Рост кукурузы тормозят выделения щетинника сизого, ежовника петушье просо, редьки дикой, горчицы полевой, мари белой.

Угнетающее воздействие  сорняков на посевы сельскохозяйственных культур проявляется и в начале роста последних.

Так, вытяжки из мари белой, торицы полевой снижают энергию  прорастания и всхожесть семян озимой ржи, овса, льна-долгунца и клевера лугового в 1,3—4,0 раза и более.

Водные вытяжки из листьев  и корневых отпрысков осота полевого уменьшают всхожесть ячменя, проса и кукурузы.

Угнетающее влияние на посевы сельскохозяйственных культур  оказывают продукты разложения растительных остатков сорных и культурных растений.

Стерневые и  корневые остатки пшеницы, заделываемые в почву, тормозят активность ростовых процессов кукурузы, пшеницы, овса; остатки озимой ржи угнетают пшеницу, тимофеевку луговую, клевер луговой. 

Иногда аллелопатию определяют только, как вредное влияние одних  растений на другие, но, в более широком  понимании, аллелопатия — как  отрицательное, так и положительное  взаимодействие растений друг с другом, путём выделения химических веществ. 
 
Ароматические травы имеют ценные лекарственные и ароматические свойства, используются в кулинарии. Травы выращивают в каждом огороде. Их летучие выделения благоприятно действуют на растущие рядом овощи. Одуванчик выделяет большое количество газа этилена, ускоряющего созревание плодов. Его соседство полезно яблоням и овощным культурам. Базилик душистый улучшает вкус томатов, а укроп — капусты. Шалфей, иссоп, петрушка, укроп, лаванда, бурачник, чабер, чабрец, майоран, ромашка, кервель — хорошо действуют почти на все овощи. Посаженные по краям грядок или делянок, яснотка белая (глухая крапива), валериана, тысячелистник делают овощные растения более здоровыми и устойчивыми.

Примеры положительного и отрицательного аллелопатических взаимодействий: