Теоретические основы совместимости компонентов в смешанных и совместных посевах.
В естественных (природных условиях), не измененных деятельностью человека, фитоценозы всегда многовидовые. При формировании видового состава решающую роль играют следующие факторы: конкуренция между собой; зависимость одних видов от других; наличие комплементарных видов. Стабильное растительное сообщество – это “насыщенная комбинация видов, находящихся друг с другом и со средой в экологическом равновесии.
Под конкуренцией (интерференцией), которая играет решающую роль при формировании растительных сообществ, в самом широком смысле понимают тормозящее действие, которое оказывают друг на друга растущие на небольшом пространстве растения, однако без проявления паразитизма. Они борются за свет, воду и питательные вещества, поэтому отдельно стоящие растения развиваются, при прочих равных условиях, намного лучше, чем растущие в сообществе. Здесь речь идет собственно о физико-химических отношениях.
Австрийский ученый-физиолог растений Ганс Молиш обратил внимание на то, что растения могут влиять друг на друга посредством выделения в почву и воздух особых химических веществ, которые уже в самых малых количествах оказывают угнетающее влияние на соседние растения. Это так называемое биохимическое влияние одних растений на другие Молиш назвал аллелопатией (с греч. “алело” – взаимный и “пати” – воздействие).
Очень интересны и важны для сельского хозяйства многие явления аллелопатии в сообществах культурных видов. Можно выделить некоторые аспекты и направления, по которым ведутся исследования закономерностей химического взаимодействия растений.
Аллелопатическое почвоутомление – накопление в почве биологически активных веществ до токсического уровня, обуславливающее снижение урожая отдельных культур. Оно характерно для многих видов. Так, монокультура пшеницы нежелательна из-за накопления подвижных фенольных соединений, под многолетней люцерной накапливаются сапонины, довольно сильное почвоутомление вызывает люпин, который при бессменном выращивании на 3-4 год полностью выпадает.
Носители аллелопатического действия – подвижные, легко проникающие в растения химические соединения. В большинстве случаев почвоутомление связывают с накоплением подвижных фенольных соединений, прежде всего кислот. Аллелопатическая активность некоторых возделываемых растений вызывает угнетение развития сорняков, и в этом смысле она нежелательна. С другой стороны, аллелопатически активные растения хуже сосуществуют, их посевы изреживаются. Установлено, что ячмень угнетает развитие сорняков выделением алкалоида грамина. Очень аллелопатически активная рожь; гречиха и конопля также подавляют сорные растения.
Аллелопатическое действие сорных растений
Вредоносность сорных растений часто связана с выделением ими биологически активных химических соединений, угнетающих культурные растения. Известна аллелопатическая агрессивность пырея ползучего, мари белой, росички реснитчатой, вредно действующих на кукурузу. Сильное аллелопатическое влияние на рост и развитие салата, капусты, проса негритянского оказывают экстракты из стеблей, корневые выделения и почва из-под дихентхиума.
Особенно активный сорняк – щавель конский. У него выделено четыре фенольных ингибитора. У 80% видов, растущих рядом с ним, накопление сухой массы существенно снижается. Такие сорняки, как пастушья сумка, ясменник, латук, костер кровельный, редко встречаются рядом со щавелем.
Горчица салатная, сельдерей салатный, редис угнетают рост капусты хибинской, ее масса снижается почти в 10 раз, ухудшается качество урожая.
Есть сведения об аллелопатическом взаимодействии и других культурных растений. Известно, например, что посевы лука в междурядьях томатов и картофеля предохраняют их от заболевания фитофторой и что капуста, посаженная в винограднике, угнетает виноград.