Аллелопатия это свойство растений выделять химические вещества

Аллелопатия растений – это взаимное влияние растений друг на друга с помощью выделяемых ими физиологически активных химических веществ. Наибольшее влияние на рост других культур оказывают корневые выделения. Также химические соединения могут выделяться и листьями, при этом они попадают в почву во время дождя или при поливе.

Аллелопатия – это форма естественной конкуренции растений в природе. Благодаря этому способу борьбы за существование, одни виды выживают, другие же, наоборот, гибнут.

Аллелопатию необходимо учитывать при посадке сельскохозяйственных и декоративных культур, а также составлении букетов, так как неправильно подобранные соседи могут погубить большую часть нужных растений.

Как проявляется аллелопатия

Воздействие выделяемых химических веществ может быть трех типов: 1. Отрицательное – проявляется в угнетении роста и развития соседних растений, снижении способности к зимовке, низкой урожайности, гибели культур. Выделяемые вещества накапливаются почвой и постепенно создают аллелопатическую среду, которая благоприятно влияет на одни растения, и угнетает другие;

2. Положительное – проявляется в повышенной вегетации соседних культур, высокой урожайности и устойчивости растений к вредным факторам среды.

Происходит это за счет того, что некоторые растения выделяют вещества, угнетающие рост сорняков, а также препятствующие распространению вредителей и различных микробных и грибковых заболеваний;

3. Нейтральное – данный вид взаимодействия никак не сказывается на росте и развитие соседствующих растений.

Как определить негативное аллелопатическое влияние?

Определить причину угнетения тех или иных сортов растений достаточно сложно, тем более в случае аллелопатического влияния. Для начала следует исключить такие факторы, как качество почвы, условия полива, освещение и др. О негативном влиянии соседних растений, можно говорить только вследствие эксперимента. При гибели культуры, вместо нее следует посадить новое растение этого же сорта. Если оно опять гибнет или находится в угнетенном состоянии по необъяснимым причинам, при соблюдении всех правил ухода, полива, подбора почвы и др., то необходимо задуматься о растениях, расположенных по соседству и их влиянии на выращиваемый сорт.

Аллелопатическая активность растений

Аллелопатическую активность важно учитывать при севообороте растений. Большинство культурных растений имеют слабую аллелопатическую активность, в отличие от сорняков, которые достаточно легко угнетают другие виды, и в целом ухудшают состояние почвы. Чтобы избежать подобных проблем, можно ознакомиться с основными примерами аллелопатического влияния растений друг на друга.

Примеры аллелопатии растений

Не оказывают отрицательного влияния на другие культуры:

Алыча;
Базилик;
Бархатцы;
Бузина черная;
Гладиолус;
Горчица;
Дельфиниум;
Календула;
Лук-порей;
Малина;
Соя;
Укроп;
Шалфей.

Угнетают другие растения и оказывают в основном отрицательное влияние:

Чубушник;
Калина;
Каштан;
Полынь;
Барбарис;
Сирень;
Белая акация.

Примеры несовместимости культур:

Вишня несовместима с такими культурами, как яблоня, груша, абрикос;
Бобы с луком, чесноком, сельдереем;
Кабачки с помидорами;
Капуста с томатами, клубникой и фасолью;
Картофель с малиной, тыквой, огурцами, помидорами, подсолнечником, вишней, яблоней;
Морковь с сельдереем, свеклой, хреном;
Перец с бобовыми, огурцами, сельдереем и фенхелем;
Слива с деревьями груши, яблони;
Томаты с капустой кольраби, бобовыми, огурцами;
Лук с бобовыми и капустой;
Редис и редька с бобовыми и земляникой.

Таким образом, если правильно распределить различные культуры на участке, с учетом аллелопатического влияния, то возможно предотвратить угнетение и плохой рост некоторых растений, добиться высокой урожайности, при этом избавится от вредителей и болезней.

Аллелопатия в саду

В теперешнее время экология — модный тренд, но еще несколько столетий назад обладали знаниями на тему благотворного влияния и взаимодействия растений между собой. Сегодня это главный элемент теории биодинамического сада и органического земледелия, к чему, после долгих лет применения химических средств защиты растений и удобрений, смиренно возвращаемся.

Что такое аллелопатия

Многие ли, организовывая сад, огород, цветники или даже при планировании насаждений в горшках на балконе, террасе, учитывали то, какое влияние оказывают друг на друга отдельные виды растений? Встречались прежде с явлением аллелопатия ?

Если ответ положительный — поздравляю, а для не посвященных есть пару конкретных советов, благодаря которым с успехом можно будет сократить общее количество искусственных химических средств в саду, в пользу прекрасных и полезных сочетаний растений, а также ответить на вопрос, почему некоторые растения не растут в моем саду? Но с самого начала…

Термин аллелопатия происходит с греческого языка и дословно означает только, что (allelon) — взаимно и πάθος (pathos) — страдание. Это явление, заключающееся во взаимном биохимическом влиянии друг на друга растений и микроорганизмов, которое может иметь взаимовыгодный характер и стимулировать к росту и развитию, как и неблагоприятный, сдерживающий фактор.

Аллелопатия примеры в саду

Растения могут взаимодействовать между собой благоприятным или неблагоприятным образом, или образовывать, напр., своеобразный защитный щит от вредителей и грибковых болезней. Многие из этих связей мы обнаружим в огороде, но сегодня сосредоточимся на декоративных растениях.

От вредителей

В борьбе с грызунами, в частности с полевкой , наносящими наибольший ущерб в саду декоративным растениям, помогут черная смородина, черная бузина, нарциссы и рябчик императорский , эти виды лучше всего сажать рядом с растениями, которые особенно подвержены нападению полевок напр., с целью уберечь лилии .

Во многих случаях в неравной борьбе с кротами, уничтожающих газоны, особенно весной, помогут бархатцы, базилик, чеснок, клещевина и лебеда , стоит посадить их по краям участка, чтобы отбить у крота желание попасть на участок, и также непосредственно возле газона.

Против нематод, грозных вредителей, разрушающих корни декоративных растений, таких как розы, декоративные луковичные растения, гортензии, буддлеи, чубушник защищают бархатцы -эффективно привлекают этих вредителей и задерживает их в своих корнях. От нематод защищает также георгина и календула лекарственная .

Сильной приманкой для насекомых, не обязательно заметных на наших растениях, является настурция — посаженая рядом с другими видами, подверженных нападению тли, эффективно их защищает от вредителей.

Слизней и улиток отпугивает бегония , чеснок , мыльнянка лекарственная, майоран, тимьян, ромашка аптечная, полынь горькая, тысячелистник, иссоп лекарственный и манжетка обыкновенная . Поэтому стоит их высаживать рядом с растениями, являющимися лакомствами слизней и улиток, которые совсем не хотим отдавать этим вредителям, это напр., хоста, цинния, георгины и даже тюльпаны.

От грибковых заболеваний эффективно защищают шнитт-лук и чеснок , содержащие в своих летучих маслах серные соединения, благодаря чему защитят напр., розы от мучнистой росы . Кроме того, также улучшают интенсивность завязывания бутонов и усиливают запах цветов у ароматных сортов роз.

Идеальное общество для роз — лаванда с сильным антисептическим действием, и благодаря тому, что как тимьян, мята, и майоран эффективно отпугивает муравьев, «работающих» плотно с тлей, то также является привлекательным соседом для нежных ростков королевы сада.

Отличное удобрение и приманка для насекомых

Если речь идет о положительном и прямом влиянии растений друг на друга, то идеальным примером тут являются мотыльковые растения, т.е. люпин . В двух словах можно сказать, что это самое эффективное удобрение , которое можно применить в саду.

Почему? Потому что эти растения прекрасно удобряют почву, благодаря тому, что они прекрасно живут в симбиозе с клубеньковыми бактериями и вносят в почву необходимый элемент, которым является азот, кроме того, глубоко ее разрыхляют и аэрируют своими корнями, а их цветы привлекают пчел.

Поэтому это также прекрасное соседство для растений, приносящих плоды, которым для роста необходима богатая почва, а для производства плодов – опыляющие их пчелы.

Неблагоприятное соседство

Подобно, но для более широкого круга растений (речь идет про все виды), действует юглон – соединение, содержащееся в листьях, кожуре плодов грецкого ореха , оно фактически полностью тормозит правильный рост и развитие декоративных растений. Неблагоприятно, но в гораздо меньше мере, чем орех, оказывает влияние акация.

Тысячелистник же «не любит» травы — отличные соседи тюльпаны и ирисы, зато почти все многолетники обожают общество коровяка и ромашки аптечной .

Полезные сорняки

В саду аллелопатическом не должно также не хватать растений, повсеместно считающиеся сорняками, т.е. крапивы , которая улучшает здоровье практически всех растений, одуванчика лекарственного , вырабатывающего, в период цветения, этилен – соединение, которое ускоряет цветение и дозревание плодов, в частности яблок, а также привлекает дождевых червей, а также горькой полыни отпугивающей блошки, улитки и некоторые насекомые.

Если у Вас есть что-то добавить, пожалуйста обязательно оставьте свой комментарий на сайте

Иван-чай на заброшенном поле

Н есмотря на то, что растения лишены подвижности, природа наделила их множеством приспособлений, помогающих выжить в условиях жестокой внутри и межвидовой борьбы. К ним относятся разнообразные органические вещества, которые растение выделяет в воздух и почву в целях самозащиты.

«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 защищают своего донора от врагов. Они играют и регулирующую роль в природе.

Вы замечали удивительное явление – смену доминант на каком-нибудь заброшенном поле?

Наступает лето, 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 поле оккупирует постепенно накопивший силу иван-чай. Именно такую смену на протяжении нескольких лет можно было наблюдать на давно заброшенном колхозном поле в Ярославской губернии.

Природа не для того создавала многообразие видов, чтобы дать возможность какому-то одному из них занять всю землю. Она предусмотрела удивительный механизм: растение выделяет не только защитные, но и вредные для себя вещества. Один экземпляр вырабатывает совсем немного подобных веществ. Но выделений тысяч, десятков тысяч растений одного вида, выросших и расцветших на ограниченной площади, достаточно, чтобы «отравить» почву для самих себя.

На следующий год семена «запрессованных» растений либо вовсе не прорастают, либо чувствуют себя угнетенными и дают рахитичное потомство. Одновременно с этим вещество, подавляющее рост, 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

Основные группы веществ, выделяемых растением-донором в окружающую среду

Посмотрим на приведенную схему. На ней показаны основные группы веществ, выделяемых растением-донором в окружающую среду. Эти выделения бывают:

водорастворимыми и летучими;
прижизненными и посмертными.

Прижизненные делятся на:

активные, обусловленные нормальной жизнедеятельностью растений;
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. Аллелопатическое значение ее можно представить следующим образом: 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. Вспомните, 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 веществ, которые Джулиан Гексли в 1935 году назвал «наружными гормонами».

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 обусловливают значительную фитотоксичность опада этих растений.

Большое количество водорастворимых органических соединений выделяют в почву и сами корни. В корневых выделениях имеются 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 (как своих, так и других видов) и оказывают на них определенное воздействие.

Порой такие вещества уникальны и выявляются лишь у какой-то одной породы. Так, в листьях и ветвях тисса обнаружен глюкозид двуметилового эфира флороглюцина таксикатина. Возможно, наличием именно этого глюкозида и обусловлена высокая устойчивость тисса к хвоегрызущим насекомым.

В аллелопатии имеют значение все выделения растений. Совместно они образуют своеобразную биохимическую защитную сферу вокруг продуцирующих их растений, чем-то напоминая защитную роль крепостных стен вокруг древнего города.

Рассматривая приведенную выше схему, следует учесть, что на ней изображено лишь одно направление действий: от растения-донора к растению-акцептору. На самом деле в любом фитоценозе каждое растение является одновременно и донором, и акцептором. Так что схему следовало бы дополнить зеркальным отображением.

Летучие выделения листьев и тонкой коры делят на три типа:

фитогенные – выделения неповрежденных органов;
фитонциды – выделения поврежденных тканей;
миазмины – выделения из отмерших, гниющих тканей.

Аллелопатия у деревьев

Аллелопатия довольно детально изучена на примере травянистых растений. Полученные результаты во многих случаях используются практиками. Что же касается древесных, то в силу их долголетия аллелопатические влияния одних пород на другие выявить сложнее. Вместе с тем древесные растения представляют особый интерес для изучения накопления колинов (см. справку), так как по сравнению с травянистыми долго существуют на одном месте, образуют большую массу органических веществ и создают более стойкую аллелопатическую обстановку. И здесь уже накоплено немало данных, которые положены в основу практических рекомендаций.

Влияние на грушу и яблоню других пород: красные стрелки – положительное, серые – отрицательное

Для посадок ветрозащитных полос, окаймляющих сады, используют только благоприятно воздействующие породы (конечно, с учетом и других биологических признаков), в частности тополь и березу. Эти деревья 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. Такое воздействие объясняется свойствами сока, каплями падающего с дерева. Он обладает токсическим воздействием на соседние плодовые растения. Именно поэтому молодые посадки яблони и груши вблизи ореха плохо растут, а иногда даже погибают.

Рост 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.

Известно, что в природных условиях происходит естественная смена лесных древесных пород. Лесоводы связывают это явление климатическими условиями, пожарами, биологическими особенностями растений. Наряду с температурным, водным и световым режимами, химическими и физическими свойствами почвы важным фактором, определяющим подобные смены пород, может быть и аллелопатия.

Историческая справка

Еще в 1924 году выдающийся лесовод Г.Ф. Морозов указывал, что при разложении лесной подстилки в почве могут накапливаться вредные вещества, препятствующие произрастанию деревьев, из листвы которых образовалась подстилка. Однако благодаря адсорбирующим свойствам почвы часть их накапливается и может стать не только регулятором прорастания семян и роста корней растений, но и в дальнейшем – регулятором стабильности всего растительного сообщества.

Биологическая активность водорастворимых выделений листьев, опада, корней проявляется при очень низких концентрациях. В лабораторных условиях её оценивают на семенах тестовых, быстро прорастающих растений – редиса и кресс-салата. Доля прорастающих семян, помещенных в вытяжку из опытных растений, свидетельствует о степени аллелопатического воздействия последних.

В одном из опытов сравнивали аллелопатическую активность катальпы, каштана конского, альбиции и софоры. Наибольшей активностью отличилась катальпа. Высокой активностью обладали вытяжки из плодов софоры и семян каштана. Листовой опад альбиции оказал стимулирующее воздействие на прорастание семян софоры, в то время как выделения собственных листьев тормозили прорастание этих семян. Да и сама альбиция ленкоранская – дерево-пионер, хорошо растущее в моно- и смешанных посадках, – оказалась подверженной аллелопатическому воздействию со стороны других растений. Отмечен случай, когда правильно пересаженная из питомника альбиция через год погибла, поскольку была высажена внутри круга из самшита, где не приживались и многие другие растения.

Раскопки корней в насаждении лиственницы показали: к растениям своей популяции она направляла в 2 раза меньшее количество корней, чем в сторону поляны.

Очень высокой активностью отличается водный экстракт опавшей хвои и корней лиственницы. В опытах он существенно задерживал рост своих же сеянцев, особенно корневой системы.

В высоких концентрациях выделения оказывали даже летальное действие; они полностью подавляли прорастание семян салата и редиса.

В растворе из ткани лиственницы с трудом прорастали семена ели и сосны. Это не удивительно, поскольку известно, что с растительными остатками лиственницы в почву поступают в довольно большом количестве флавоноиды, дубильные вещества, кумарины, сапонины.

Многие из них обладают действием, токсическим даже для самой лиственницы. Это подтверждается наблюдениями в природе. Раскопки корней в насаждении лиственницы показали: к растениям своей популяции она направляла в 2 раза меньшее количество корней, чем в сторону поляны.

Почва из-под вековых деревьев дуба, ели, бука, граба и березы, произрастающих на одном участке, оказалась более благоприятной для лиственницы европейской, нежели почва из-под материнского дерева. Высота сеянцев лиственницы в почве из-под дуба и ели была на 40% больше, чем из-под лиственницы.

Эти данные позволяют предположить, что в одинаковых почвенно-климатических условиях культуры лиственницы европейской, созданные на участках, вышедших из-под спелых насаждений этого вида, будут менее продуктивны, чем на площадях из-под спелых древостоев других древесных пород.

На основе подобных опытов можно получать данные для оптимизации создания смешанных культур, в том числе и с участием интродуцентов.

Теперь ясно, что судьба каждого вновь интродуцированного растения (это растения, переселенные в местность, где они раньше не существовали) определяется не только зимними температурами и качеством посадки, но и тем, какое воздействие на него окажут защитные вещества окружающих его аборигенных видов.

Да и сам интродуцент порой обладает столь мощной биохимической защитой, что способен быстро обосноваться на чуждой для него территории и начать вытеснять соседние растения.