Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
Биологические методы борьбы с сорняками
Мысль о борьбе с сорняками при помощи других организмов не нова; насекомые, например, уже и ранее применялись для уничтожения тех или иных сорняков на пастбищах и в других подобных местах. Такой метод, однако, позволяет просто в какой-то мере контролировать распространение данного сорняка; о полном его искоренении, естественно, не может быть речи, поскольку насекомые кормятся на этих растениях (и, значит, от них зависят. Именно по этой причине насекомые оказались мало пригодными для уничтожения сорняков в посевах культурных растений.
С гербицидами произошло то же самое, что и с инсектицидами: потребность в более селективных и менее токсичных агентах вновь привлекла внимание к биологическим, методам борьбы. Оказалось, однако, что большие перспективы в этом деле сулят не насекомые, а паразитные грибы. Если бы, например, удалось добиться достаточно сильной пораженности того или иного сорняка какой-нибудь болезнью, то это могло бы обеспечить полное и быстрое искоренение данного сорняка в посеве. Пример успешного применения этого метода — борьба с сорняком Aeschynomene на рисовых полях в южной части США. Этот сорняк снижает урожай риса, и примесь его семян делает рис непригодным для продажи. Бороться с Aeschynomene можно при помощи 2,4,5-Т, но это не дает полного эффекта; кроме того, 2,4,5-Т способен повреждать сам рис и находящиеся поблизости посевы других культур, не говоря уже о его вредном побочном действии, которое мы обсудили выше. Удалось найти высокоспецифичную расу гриба Colletotrichum gleosporioid.es, заражающую Aeschynomene, но не способную заражать другие растения. Споры этого гриба получают теперь промышленным способом (в ферментерах), при котором их выход измеряется сотнями килограммов. Опрыскивая посевы суспензией этих спор (10 млн/мл; 95 .л/та), можно добиться полного уничтожения Aeschynomene. Обнадеживающие результаты были получе-
ны также в опытах с применением гриба Cercospora rodmatiii для борьбы с водяным гиацинтом (рис. 15.18); это растение очень быстро распространяется и сильно засоряет водные пути в тропиках и субтропиках. Такой метод борьбы можно будет, вероятно, постепенно распространять на все. большее и большее число сорняков, если только нам удастся отыскать соответствующие специфичные расы паразитных грибов, поражающие эти сорняки, но безвредные для культурных растений и соседней дикой растительности.
Рис. 15.18. Прелестный водяной гиацинт (Eichhornia) — один из самых злостных сорняков тропической и субтропической зон; он очень быстро распространяется, так что каналы н озера сразу же им зарастают.
Испытываются различные меры борьбы с этим сорняком, в том числе и такие, как заражение грибными болезнями.
Используя для борьбы с вредителями, патогенами и сорняками те методы, которые подсказаны нам природными системами, мы сможем, очевидно, обеспечить высокую продуктивность сельского хозяйства на основе селективной защиты, не причиняя никакого вреда ни человеку, ни другим компонентам экосистемы.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВЫ
Растения страдают не только от неблагоприятной температуры или недостатка воды; им причиняют вред также бесчисленные микроорганизмы, насекомые или другие растения. У дикорастущих форм имеются выработанные в процессе эволюции защитные механизмы, дающие им возможность противостоять неблагоприятным условиям и сопротивляться атакам различных вредителей и паразитов. Культурные растения часто лишены таких защитных механизмов и нуждаются в помощи, для того чтобы выжить; иногда для этого достаточно каких-нибудь чисто физических средств, но часто приходится также применять и химические препараты, отпугивающие вредителей или смягчающие эффект неблагоприятного воздействия.
От водного дефицита и от неподходящих температур растения защищаются либо тем, что избегают их (переходя в состояние покоя), либо при помощи разнообразных структурных и химических приспособлений, позволяющих преодолеть опасность; восковой налет кутикулы ограничивает, например, потерю воды, а волоски, покрывающие листья и отражающие евет, предотвращают перегревание листьев. Холодостойкость обусловливается рядом приспособительных механизмов, приводимых в действие различными факторами среды, такими, как .короткий фотопериод; сюда относятся и повышенная концентрация растворенных веществ, и накопление сильно гидратируемых белков, способных связывать воду и предотвращать ее замерзание, и, наконец, появление в мембране липидов с пониженной точкой замерзания.
Растения и насекомые на протяжении долгого времени эволюционировали совместно, вследствие чего возникли различные связывающие их теперь благоприятные и неблагоприятные взаимодействия. В растениях вырабатывается много вторичных метаболитов, таких, как фенолы, алкалоиды, изопреноиды, фла- вононды и таннины, неприятные на вкус и потому отпугивающие насекомых и других животных. Насекомые в результате мутации становятся иногда нечувствительными к такому репелленту, а растения в свою очередь нередко начинают вырабатывать новый репеллент. Некоторые необычные аминокислоты и цианогенные соединения, содержащиеся в растениях, способны убивать насекомых, кормящихся на таких растениях. Защитить растения можно при помощи синтетических инсектицидов, иапример ДДТ; однако у насекомых происходят мутации, которые иногда приводят к возникновению рас, обладающих способностью в процессе метаболизма разлагать ДДТ и переводить его в безвредные вещества. Синтетические инсектициды полезны и необходимы, но часто они вызывают и какой-нибудь нежелательный побочный эффект, например уничтожают наряду с вредителями также и многих полезных насекомых, подавляют почвенную микрофлору или оказываются вредными для животных и человека. При переходе от растений к потребителям первого, второго и третьего порядка такие соединения часто накапливаются, в результате чего их биологическая токсичность возрастает. В будущем эти проблемы мы, возможно, сумеем в какой-то мере разрешить, научившись использовать природные защитные вещества растений, такие, как инсектицид пиретрин, или гормоны насекомых, способные нарушать нормальное завершение их жизненного цикла. Некоторые из таких гормонов вырабатываются и у растений. Перспективны также феромоны — соединения, обеспечивающие у насекомых привлечение других особей или играющие роль сигнала тревоги; с их помощью можно заманивать вредителей в ловушки или отпугивать их от посевов.
