Формирование устойчивости растений к неблагоприятным биотическим факторам

Устойчивость сельскохозяйственных растений к патогенным микроорганизмам

Под устойчивостью растений к патогенным микроорганизмам понимают способность их предотвращать, ограничивать или задерживать развитие болезни.

Полная невосприимчивость к инфекционным болезням при наличии контакта с возбудителем и условий, необходимых для заражения, называется иммунитетом. Иммунитет основывается на биологическом несоответствии растения и патогена, неспособностью патогена внедряться в растение и развиваться в нем. Часто понятия «иммунитет» и «устойчивость к болезням» употребляют как синонимы.

Широко распространены такие болезни сельскохозяйственных растений как вирусное увядание, ржавчина, черная и пыльная головня, мучнистая роса, фитофтороз и др.

Организмы-паразиты имеют активный ферментный аппарат, который способен перерабатывать самые разнообразные группы веществ в растениях от белков и нуклеиновых кислот до целлюлозы клеточных оболочек. Кроме того, патогены вырабатывают различные вещества, которые нарушают обмен веществ заболевшего растения. К ним относятся органические кислоты, физиологически активные вещества (гиббереллины, ауксины), токсические продукты метаболизма.

При заражении растения наблюдается вспышка дыхания, а впоследствии спад дыхания, особенно у неустойчивых растений. Нарушается работа рибосом, митохондрий, хлоропластов и других органелл клетки. Снижается интенсивность фотосинтеза, развивается хлороз, уменьшается площадь листьев, сухая масса органов и всего растения.

Различают иммунитет неспецифический и специфический. Неспецифический, или видовой иммунитет по невосприимчивость ботанического вида к патогенам. Иммунитет специфический, или сортовой — это невосприимчивость определенных сортов какого-либо вида растений к патогенам, которые могут поражать другие сорта данного вида растений.

Врожденный иммунитет формируется в процессе длительной эволюции растения и патогена, контролируется генами устойчивости и почти не изменяется под влиянием условий среды.

Устойчивость растений к болезням основана на разнообразных механизмах защиты. Их подразделяют на 1) конституционные, т.е. присутствующие в тканях растения-хозяина до инфекции и 2) индуцированные, т е. возникающие в ответ на контакт с паразитом или его выделениями.

Конституционные (или пассивные) механизмы устойчивости включают:

  • особенности структуры тканей, как механического барьера для проникновения инфекции (наличие волосков, кутикулы, пробковой ткани). Например, восковой налет, густая опушенность листьев и стеблей обеспечивают несмачиваемость и являются препятствиями для прорастания спор грибов и заражения растения. Большое значение имеет толщина кутикулы, с которой часто связана устойчивость к мучнистой росе. Опушенность листьев затрудняет питание на
  • растении тлей, цикадок и других насекомых с колющесосущим аппаратом, которые являются распространителями вирусов. Препятствует заражению также сильная склеренхима, плотная паренхимная ткань.
  • особенности габитуса растений. Например, сорта картофеля с более рыхлым кустом лучше проветриваются, поэтому меньше поражаются грибными заболеваниями, для развития которых требуется обычно высокая влажность;
  • химический состав тканей растения и недостаток веществ, которые жизненно необходимы для развития паразита. Например, у лука те сорта, которые содержат больше дисахаридов, меньше поражаются болезнями при хранении, чем луковицы, содержащие много моносахаридов;
  • способность к синтезу и выделению веществ со свойствами антибиотиков (фитонцидов). Эта группа веществ представлена эфирными маслами, гликозидами, фенольными соединениями, которые губительно действуют на болезнетворные микроорганизмы. Такими веществами богаты, например, лук и чеснок. Оздоравливающее действие лесного воздуха также связано с присутствием в нем большого количества фитонцидов;

Индуцированные (или активные) механизмы устойчивости представляют защитную реакцию растений на внедрение патогена:

  • во всех случаях усиливается дыхание и энергетический обмен;
  • дополнительно накапливаются вещества, обеспечивающие общую устойчивость (фитонциды, фенолы);
  • создаются дополнительные защитные барьеры из разрастающихся покровных и механических тканей;
  • синтезируются специфические вещества со свойствами антибиотиков — фитоалексины, PR-белки, короткие пептиды тионины и дефензины.

Фитоалексины — это довольно большая группа низкомолекулярных веществ вторичного происхождения, которые синтезируются в местах внедрения патогена и подавляют его развитие. До инфицирования эти соединения в тканях отсутствуют, и синтезируются в ответ на внедрение патогена. В зависимости от вида растений состав фитоалексинов различается. Например, у бобовых в качестве фитоалексинов служат изофлавоноиды (у люцерны — медикарпин, у сои — глицеолин), а у пасленовых — сесквитерпены (у картофеля и томатов — ришитин, у табака и перца — капсидиол).

Установлено, что растение восприимчиво к патогену, если он не вызывает синтез фитоалексинов. Искусственное подавление способности синтезировать фитоалексины также повышает восприимчивость не только к своему патогену, но и к другим, ранее не поражавшим данное растение. Следовательно, фитоалексины обеспечивают поддержание видового иммунитета (для неспециализированных патогенов), и сортовой устойчивости к специализированным патогенам.

Многие PR-белки (pathogenesis related proteins) являются гидролитическими ферментами, расщепляющими соединения клеточных оболочек паразитов. Например, β-1,3-хитипаза расщепляет хитин грибных патогенов, а β-1,3-глюканаза — глюкановые полисахариды клеточной оболочки. В результате этих процессов образуются олигосахариды, которые в свою очередь усиливают синтез фитоалексинов. Образование фитоалексинов индуцируется также олигосаридами, которые образуются в процессе разрушения клеточной оболочки растений ферментами патогена.

Низкомолекулярные пептиды тионины и дефензины токсичны для патогенов. Тионины — это белки с высоким содержанием аминокислоты цистеина. Они обладают высоким сродством к фосфолипидам, способны нарушать структуру мембран и, как следствие, проницаемость клеточных мембран. Поскольку клеточные мембраны имеют сходное строение как у микробной так и у растительной клетки, то тионины токсичны не только для бактерий и грибов, но и для растительной клетки. Дефензины способны изменять мембранный потенциал клетки патогена.

Синтез коротких пептидов усиливается под влиянием жасмоновой кислоты, концентрация которой в клетке резко возрастает при повреждении патогенном и при механических повреждениях растений (например, при поедании фитофагами).

В ответ на внедрение патогенов в растении возрастает уровень салициловой кислоты, которая в свою очередь также запускает синтез PR-белков. Впервые это было показано при инфицировании табака вирусом табачной мозаики в 1990 г. Устойчивость к вирусу можно было повысить, обрабатывая растения салициловой кислотой. Если у растений нарушен синтез салицилата, у него снижается иммунная реакция ко многим патогенам.

Салициловая кислота может связываться с некоторыми Fe-содержащими белками (например, с каталазой). При взаимодействии с салицилатом активность каталазы падает, концентрация перекиси водорода и других активных форм кислорода растет. Повышение концентрации активных форм кислорода стимулирует образование новых порций салициловой кислоты, что приводит к усилению эффекта накопления активных форм кислорода — перекисей, супероксидрадикала и т.д. Эти соединения окисляют различные компоненты клеток патогена, что ослабляет его и приводит к гибели. В крайнем выражении обработка салициловой кислотой может вызвать гибель клеток растения (запускается реакции сверхчувствительности).

  • реакция сверхчувствительности выражается в быстром отмирании растительных клеток в местах внедрения патогена. В результате этого возбудитель болезни оказывается в мертвой клетке и, лишившись питания, погибает. Внешне эта реакция выражается в образовании на листьях мелких некротических пятен (точечных некрозов), которые существенно не влияют на работу фотосинтетического аппарата. Реакция сверхчувствительности чаще наблюдается при внедрении в листья устойчивых растений возбудителей ржавчины и мучнистой росы.
  • синтез белков-лектинов, которые вызывают агглютинацию (слипание друг с другом) бактериальных клеток или грибных гифов;
  • фагоцитоз — внутриклеточное переваривание патогенных микроорганизмов.
Читать статью  Болезни и вредители плодовых деревьев: описание и меры защиты

Эти примеры показывают, что в ответ на инфицирование растений включается целый каскад защитных реакций организма. В большинстве случаев иммунитет растений к инфекционным болезням обусловливается не отдельными их особенностями или свойствами, а комплексом взаимосвязанных защитных механизмов, которые вступают в действие на определенных этапах патологического процесса.

Для формирования и функционирования индуцированных механизмов устойчивости к патогенам растению нужна энергия; поэтому этот процесс тесно связан с процессом дыхания.

Неблагоприятные внешние условия могут ослаблять растения и увеличивать риск заболевания. Поэтому важно проводить мероприятия, которые снижают влияние неблагоприятных внешних факторов и направлены на ослабление возбудителей болезней. Большая роль принадлежит минеральному питанию. Устойчивость растений к болезням повышают фосфор, калий, микроэлементы, а повышенные дозы азота, напротив, снижают устойчивость растений. На способности микроэлементов повышать устойчивость растений к грибным болезням основано использование их в составе фунгицидных препаратов, которые используются для химической борьбы с патогенными организмами. Большое значение принадлежит селекции — выведению сортов, устойчивых к болезням.

В общем виде, система мероприятий для борьбы с болезнями растений включает:

  • агротехнические методы (селекционносеменоводческие мероприятия, внедрение севооборотов, сочетание различных приемов обработки почвы, подготовку семенного и посадочного материала, соблюдение оптимальных сроков посева и уборки культур, проведение фитосанитарных мероприятий);
  • химические методы (использование химических препаратов, обладающих фунгицидным и бактерицидным действием);
  • физико-механические методы (уничтожение больных растений или их частей, применение мероприятий, основанных на изменении физических условий среды и губительно воздействующих на патогены);
  • биологические методы (использование микроорганизмов — антагонистов и бактериофагов; использование фитонцидов растений (например, препарат триходермин, используемый в овощеводстве, содержит культуру несовершенного гриба Trichoderma, который является антагонистом возбудителей корневых гнилей);
  • карантин растений (система государственных мероприятий, направленных на защиту растительных ресурсов страны от заноса и вторжения из других государств особо опасных вредителей и возбудителей болезней растений, а в случае проникновения карантинных объектов — на локализацию их очага).

Следует отметить, что для одних и тех же культур и даже одних и тех же болезней в различных природно-климатических зонах или в различные по погодным условиям годы системы мероприятий могут различаться в зависимости от конкретных условий.

Формирование устойчивости растений к неблагоприятным биотическим факторам

Симбиоз растений. Биотические повреждающие факторы обусловлены угнетающим действием на возделываемые растения вирусов, бактерий, грибов, животных (особенно насекомых и клещей), других растений.

В условиях естественных ценозов плодовые растения являются элементами биоценоза, подвергаются действию всех названных биотических факторов и сами влияют на эти факторы. Совместное проживание разных организмов в одном биоценозе называется симбиозом. В процессе симбиоза между разными организмами могут складываться разные по характеру взаимодействия типы симбиоза:

  • мутуализм (англ, mutual — взаимный) — симбиоз взаимовыгодный, при котором выигрывают все симбионты (организмы, участвующие в симбиозе). Например, корневые выделения растений являются пищей для микробов ризосферы, а выделения микробов ризосферы — пища для корней растений;
  • комменсализм (от лат. сот — с, вместе + mensa — стол, трапеза) — симбиоз, выгодный для одного из симбионтов и безразличный для другого. Например, на поверхности листьев и других органов находится много микробов (эпифитная микрофлора), которые питаются выделениями растений и их отмершими клетками и никак не влияют на живые клетки растения;
  • паразитизм (от др.-греч. яараттос; — нахлебник) — симбиоз, выгодный для одного симбионта, называемого паразитом,и вредный для другого симбионта, называемого хозяином (всегда крупнее паразита). Например, животные-паразиты (возбудители разных болезней и вредители) и растения-паразиты (такие как повилика, заразиха) живут за счет растения-хозяина и питаются этим растением, повреждая его;

конкуренция за использование необходимых для жизни природных ресурсов: света, воды, минеральных элементов.

Такое деление симбиоза на типы достаточно условно. Например, типичный комменсал — сажистый грибок, который образует черный налет на листьях и стеблях, может вредить жизни растения, так как ослабляет доступ света к хлоропластам. В то же время установлено, что гнотобионты (стерильно выращенные растения) растут хуже и менее устойчивы к абиотическим неблагоприятным условиям.

Установлено, что взаимодействие и взаимное влияние двух симбионтов происходит в основном химически, т. е. через выделение в среду обитания специфических химических соединений. Эти соединения в подавляющем большинстве не идентифицированы, однако принята их общая классификация, основанная на «адресности» действия этих выделений.

На животные организмы (насекомые, клещи, теплокровные млекопитающие) растения действуют через выделение ароматических веществ и накопление в живых клетках невкусных или ядовитых веществ для отпугивания животных или, наоборот, через выделение вкусных для них веществ, которые привлекают животные организмы, обеспечивающие транспортировку и распространение семян, а также через выделение нектара в цветках для привлечения опылителей.

Внутриклеточные паразиты (вирусы, микоплазмы, бактерии) наиболее опасны и вредоносны для растений. От этих агентов растения имеют механизм пассивной защиты — покровные ткани с разными приспособлениями и клеточные стенки. При механическом повреждении покровов и внутренних тканей растения быстро формируют ответную защитную реакцию против бактерий: клетки, расположенные в непосредственной близости от поврежденных участков, синтезируют и накапливают фитоалексины — вещества, сдерживающие размножение и рост многих микробов (слабые антибиотики).

Этот механизм сдерживания не обеспечивает 100%-ной защиты от бактерий, а от вирусов он вовсе не эффективен. Поэтому при обрезке и других «хирургических» операциях есть опасность переноса вирусов от больных растений к здоровым. Основной распространитель внутриклеточных паразитов в природе — насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом: тли, трипсы и им подобные.

Стратегия борьбы с вирусными болезнями растений через уничтожение ядами переносчиков вирусов не может обеспечить надежную и долговременную защиту. Более эффективной представляется другая стратегия, включающая следующие этапы:

  • 1) получение через культуру in vitro безвирусных растений;
  • 2) ускоренное вегетативное размножение полученных безвирусных растений в условиях, исключающих повторное заражение;

3) насыщение зоны возделывания сорта, культуры оздоровленным материалом с жестким соблюдением карантинных мер — постепенное вытеснение зараженных и распространение ареала свободных от вирусов растений.

Очевидно, что эта проблема должна решаться на уровне государства или, по крайней мере, крупного административного региона.

Вирусные болезни вызывают снижение продуктивности растений в несколько раз, но эти потери не всегда очевидны, так как визуально сложно определить причину заболевания. Поэтому потери объясняют «вырождением сорта», и проблема еще не осознана в должном масштабе.

Читать статью  Мучнистая роса на комнатных растениях

Более очевидны, хотя по общему размеру несравненно менее значимы, потери от грибковых заболеваний и вредителей-животных.

Механизмы устойчивости растений к болезням и вредителям. Известно, что растения разных видов и сортов в разной степени повреждаются болезнями и вредителями. Это означает, что существуют внутренние, генетически обусловленные механизмы устойчивости растений к болезням и вредителям.

Эти механизмы разнообразны:

  • 1) отсутствие или недостаточное количество в растительных тканях (являющихся пищей для паразитов) специфических веществ, необходимых для развития, роста и размножения этих паразитов. В частности, к таким веществам можно отнести соединения, которые привлекают насекомых-паразитов. Например, белокрылку привлекает желтый цвет, поэтому в саду сортовые полосы урожайных деревьев Голдена Делишеса сильнее повреждаются белокрылкой, чем другие сорта с красными плодами или деревья без урожая;
  • 2) присутствие в растительных тканях специфических веществ, которые являются ядовитыми для паразита и вызывают его гибель или достаточно сильно тормозят процессы его роста, развития и размножения. У многих растений такую функцию выполняют различные фенольные соединения: дубильные вещества, фитоалексины ит. п.;
  • 3) создание непроницаемых для паразита барьеров в покровных тканях. Есть опыт использования этого механизма в селекционной работе с подсолнечником, семена которого когда-то сильно повреждались гусеницами подсолнечной огневки. Выведены сорта, у которых в кожуре семян формируется сплошной панцирный слой (черного цвета); этот слой не могут прогрызть гусеницы огневки, отродившиеся из яиц на поверхности семян. Таким образом была решена проблема защиты от этого вредителя;
  • 4) реакция сверхчувствительности растительных клеток к микробам — возбудителям болезней — обязательным биотрофам, т. е. к микробам, которые не могут жить на отмерших клетках. При данном механизме устойчивости растение быстро реагирует на продукты жизнедеятельности проникшего в живую ткань паразита отмиранием всех клеток, окружающих очаг заражения. В результате вокруг этого очага создается барьер из мертвых клеток, которые не могут служить пищей для биотрофа — возбудителя болезни, и развитие инфекции прекращается.

Методы генетической и клеточной инженерии позволяют модифицировать геном растений и повышать их устойчивость как к биотическим, так и к абиотическим факторам. Однако есть опасность, что присутствие в урожае генетически модифицированного растения специфических веществ, вредных для паразита, может быть вредным и для человека. В этом суть проблемы ГМО (генетически модифицированный организм).

Аллелопатия и автопатия. До недавнего времени практически единственным механизмом взаимного угнетения растений в ценозах считалась конкуренция: более приспособленные растения осваивают больше ресурсов, другим достается меньше, поэтому продуктивность последних снижается. В настоящее время данное явление связывают с аллелопатией.

Аллелопатия — это взаимовлияние растений в сообществе через выделение в окружающую среду специфических веществ — коли- нов. Колины могут выделяться из живых клеток в атмосферу и почву или из отмерших остатков в процессе их микробного разложения в почве.

Наиболее часто встречаются случаи, когда колины сорняков угнетают рост плодовых и винограда. Особенно активными отрицательными аллелопатами для этих культур являются свинорой, горчак, пырей ползучий. Существуют и положительные примеры аллелопатии. Так, чеснок угнетает развитие нематод — специфических гельминтов, живущих в почве и повреждающих корневую систему земляники. Не редко для борьбы с этими вредителями в рядах между растениями земляники размещают растения чеснока.

Не менее распространена автопатия — самоугнетение, т. е. вблизи от растения другие экземпляры этого же вида растут плохо. Молодые растения, посаженные сразу после удаления старых этого вида, на данном участке растут плохо. Такое явление называется почвоутомлением. Природа почвоутомления изучена недостаточно. Одним из объяснений причины почвоутомления можно считать развитие на корнях растений болезнетворных организмов — грибов, бактерий, вирусов, нематод. Также установлено угнетающее и токсичное действие корневых выделений некоторых растений. Практика показала, что через несколько лет после смены культуры почвоутомление проходит, поэтому основным агроприемом борьбы с почвоутомлением является культурооборот. Например, после семечковых плодовых пород высаживают косточковые породы и наоборот.

Иммунитет растений: существует ли он и можно ли его улучшить

Мы привыкли воспринимать понятие «иммунитет» применительно к людям и животным, поэтому его существование у растений может казаться странным или сомнительным. Так существует ли иммунитет у растений на самом деле и можно ли на него повлиять?

Иммунитет растений

Растения, как и любые другие живые организмы, обязаны своим существованием в том числе и тому, что за миллионы лет эволюции выработали целый ряд способов защитить себя от врагов — вредителей, болезней и поедателей. Так что иммунитет растений — не вымышленное, а вполне существующее и исследованное явление.

Существует ли иммунитет растений?

Иммунитет растений работает во многом иначе, чем у животных и людей — например, растения практически не способны формировать приобретенный иммунитет, который предотвращает повторное заражение одним и тем же патогеном. Однако говорить о том, что растения вовсе беззащитны и не имеют механизмов для отражения атак паразитов, совершенно неправильно.

Как именно работает иммунитет растений и от чего зависит устойчивость к разным видам патогенов? Объяснение может показаться скучным и научным, но мы постарались, насколько это возможно, упростить сложную тему. Если вы интересуетесь практической стороной вопроса — как повысить сопротивляемость садовых и огородных культур, то можно сразу переходить к третьей части статьи, которая посвящена способам воздействия на иммунитет растений. Однако после чтения «скучного и научного» раздела выводы и смысл советов из последней части статьи будут понятнее.

Красная смородина

Как растения защищаются от болезней и вредителей?

Существуют разные способы. Специалисты в целом выделяют два типа иммунитета растений: пассивный и активный. Любое растение располагает обоими видами иммунитета, создавая несколько «линий обороны».

Пассивный иммунитет обусловлен особенностями строения разных частей растительного организма и его физиологических процессов.

В первом случае речь идет о создании механических преград для проникновения патогена: очень толстая кора, раннее одревеснение побегов, утолщенная кутикула или опушение листа, восковой налет, особое строение цветков и пр.

Еще один вид пассивного иммунитета — несовместимость растения с определенными типами вредителей из-за его физиологических особенностей. Любому, кто занимался садом или огородом, известны болезни, которые типичны для определенных культур, но совершенно не поражают другие. Это может быть связано с тем, что растение вовсе не вырабатывает необходимые паразиту питательные вещества — и, соответственно, ему нет смысла их колонизировать. Наличие токсичных для паразита веществ — также частный случай физиологического пассивного иммунитета. К таким веществам относятся растительные яды — алкалоиды, а также фенолы, дубильные вещества, смолы, кислоты и фитонциды.

Пассивный иммунитет присутствует у растения постоянно и независимо от наличия патогенов.

Фитонцидами называются летучие соединения с антибиотическим действием, содержащиеся в тканях растений и подавляющие развитие патогенной флоры: бактерий, грибов, простейших. У разных видов растений химический состав фитонцидов может сильно различаться. Несмотря на распространенность фитонцидов в растительном мире, их защитная роль незначительна и ограничена только отдельными немногими видами патогенов. Так, например, чеснок поражается целым рядом заболеваний несмотря на способность вырабатывать аллицин — фитонцид с сильным антимикробным действием.

Читать статью  Бактериальные болезни

Больные томаты

Ботва томатов содержит алкалоиды, однако это не всегда спасает растения от поражения вредителями и болезнями

Активный иммунитет растений вступает в действие при поражении патогеном. Он может быть направлен либо на обезвреживание паразита, либо на минимизацию причиняемого им ущерба.

Одна из форм обезвреживания патогена — реакция сверхчувствительности, когда клетки в очаге поражения быстро гибнут в результате апоптоза — «программируемой клеточной смерти». Мертвые ткани не обеспечивают условия для питания и размножения паразита, и он погибает. Чаще всего отмиранием тканей растения реагируют на вторжение вирусов или грибов. В реальной жизни последствия этого процесса можно наблюдать на листьях в виде небольших участков некроза или хлороза. У устойчивых растений это никак не сказывается на их общем состоянии, хотя может портить внешний вид декоративных культур.

Еще одна разновидность активного иммунитета — изменение биохимических процессов и выработка защитных веществ: специальных гормонов, кислот (салициловой или азотной), а также перекиси водорода, обладающей бактерицидным действием. Сходные механизмы отвечают и за химическое обезвреживание продуктов жизнедеятельности патогена, если они токсичны для растения, но уничтожить самого возбудителя не удается.

Хлороз и некроз

Участки хлороза и некроза на листьях

Особенный интерес представляют защитные гормоны — фитоалексины, которые синтезируются клетками, соседствующими с участками некроза. По всей видимости, пораженные клетки перед гибелью подают химический сигнал, запускающий в соседних активное образование фитоалексинов.

Как и фитонциды, фитоалексины могут иметь разный химический состав у разных видов растений; примечательно, что одно растение может вырабатывать несколько разных. В некотором роде эти гормоны можно назвать «растительным антибиотиками». На сегодняшний день известно около 200 фитоалексинов, и это далеко не окончательное число. Главное отличие фитоалексинов от фитонцидов (кроме химического состава) — они вырабатываются только в ответ на поражение возбудителем, в то время как фитонциды присутствуют у растения постоянно. Таким образом, устойчивость растения к патогенам определяется (кроме прочих факторов) количеством вырабатываемых фитоалексинов: у устойчивых видов оно прогнозируемо оказывается выше. Изученность фитоалексинов пока невысока; даже сам термин оспаривается — некоторые специалисты предпочитают называть их антистрессовыми метаболитами.

Известно, что в неблагоприятных условиях (холод, засуха, недостаток питания или солнечного света) способность растений к синтезу фитоалексинов резко снижается, но может восстанавливаться при улучшении условий.

Фитоалексины не всегда способны обезвреживать возбудителей заболевания. Причин тому может быть много: выработанная патогеном устойчивость, отсутствие у растения специфического фитоалексина, эффективного против конкретного возбудителя, и пр. К сожалению, не существует «универсального» фитоалексина, который бы обезвреживал все известные виды возбудителей или хотя бы определенные их разновидности (например, группы родственных вирусов или грибов).

Ослабленные растения

Ослабленные растения

Как повысить иммунитет растений?

Способов улучшить иммунитет растений на самом деле немного, и не существует никакого «волшебного средства», которое бы обеспечило растениям здоровье и полную защиту от патогенов исключительно за счет природных иммунных механизмов. Что же в действительности можно сделать?

В первую очередь важно обеспечить условия для того, чтобы растения могли сами поддерживать свои иммунные механизмы. Ничего особенного для этого не требуется — всего лишь правильная агротехника, уход и разумное внесение удобрений. Качество покровных тканей растений, равно как и здоровый метаболизм, зависят от своевременного и достаточного поступления питательных веществ и влаги, а покровные ткани, как говорилось выше — это «первая линия обороны» от патогенов.

Хороший уход влияет и на качество активного иммунитета: слабые растения не в состоянии вырабатывать защитные фитогормоны в необходимых количествах. Но здесь важно не переусердствовать и понимать, что избыток иногда бывает так же вреден, как недостаток: например, при избытке азота растения формируют обильную зеленую массу, но структура тканей становится рыхлой, что облегчает доступ патогенам.

Что касается возможности стимулировать иммунитет растений извне, с помощью средств агрохимии, то здесь набор средств невелик.

Обработка стимулятором

Обработка растений иммуностимулятором

Брассиностероиды. Имеются данные об иммуностимулирующем эффекте брассиностероидов — стероидных фитогормонов растений. Синтетическим путем получен их аналог — эпибрассинолид, который входит в состав популярного препарата «Эпин-экстра». Этот препарат используется для поддержания здоровья растений в условиях стресса: низких температур, недостатка солнечного света и пр. Сам по себе эпибрассинолид не обладает активностью против патогенов, его действие заключается в воздействии на метаболические процессы растения.

Гидроксикоричные кислоты — производные кофейной кислоты: кафтаровая, хлорогеновая, феруловая и др. Это наиболее распространенные полифенольные кислоты высших растений, и именно ими часто бывают обусловлены эффекты лекарственных растений, входящих в фармакопеи. К фенольным соединениям относится и около 80% фитоалексинов. Гидроксикоричные кислоты стимулируют выработку салициловой кислоты и перекиси водорода — естественных компонентов иммунного ответа растения на вторжение патогена; кроме того, в отдельных случаях они обладают фунгицидным действием, подавляя развитие грибных заболеваний за счет собственной активности или действия метаболитов — веществ, образующихся в результате преобразований гидроксикоричных кислот в тканях растения.

Еще один эффект гидроксикоричных кислот — стимуляция роста, благодаря чему растения быстрее проходят фазы уязвимости к атаке вредителей и патогенов. Их успешно используют и для повышения урожайности. На основе гидроксикоричных кислот создан не менее известный препарат «Циркон».

Арахидоновая кислота — одна из омега-6-ненасыщенных жирных кислот. Механизм ее действия на иммунтет растений до конца не ясен (считается, что она способствует синтезу фитоалексинов), но в сельском хозяйстве она используется как стимулятор и ускоритель разложения токсинов после обработки гербицидами. Известно, что арахидоновая кислота улучшает плодоношение и повышает устойчивость растений к стрессовым факторам. Препарат на ее основе — «ОберегЪ».

Кремний. Есть исследования (правда, мы нашли только отечественные), свидетельствующие, что добавки с органическим кремнием также могут повышать устойчивость растений к болезням и вредителям за счет укрепления клеточных стенок. Это повышает плотность покровных тканей и затрудняет проникновение патогенов.

Фитогормоны — активаторы роста: гиббереллины, ауксины, цитокинины. Сами по себе они не обладают иммуностимулирующим действием и применяются чаще всего для стимуляции роста (на разных стадиях развития растений), корнеобразования, бутонизации или плодоношения. В целом их использование косвенно влияет на сопротивляемость болезням и вредителям, но в качестве именно иммуномодуляторов они не используются. Важно, что гиббереллины, цитокинины и ауксины — антагонисты и способны ингибировать (подавлять) выработку друг друга. Препараты на основе фитогормонов роста — «Гетероауксин», «Бутон», «Завязь», «Корневин», «УкоренитЪ» и пр.

Источник https://www.activestudy.info/ustojchivost-selskoxozyajstvennyx-rastenij-k-patogennym-mikroorganizmam/

Источник https://studme.org/399315/agropromyshlennost/formirovanie_ustoychivosti_rasteniy_neblagopriyatnym_bioticheskim_faktoram

Источник https://www.supersadovnik.ru/text/immunitet-rastenij-suschestvuet-li-on-i-mozhno-li-ego-uluchshit-1007557

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: