Изучение приобретенной стойкости растений к стрессовым воздействиям и фитопатогенным агентам является новым подходом в сельском хозяйстве
Одной из характеристик, выдвигаемых к нынешним сортам агрокультур и технологиям их возделывания, является устойчивость к экологическим воздействиям любой природы возникновения. Чтобы добиться константного результата в динамичных условиях окружающей среды, необходимо не только верно подобрать сорта, а и умело воспользоваться известными техниками по их выращиванию, которые могли бы с наибольшей силой активизировать защитный потенциал растений.
Различные подходы к вопросу защиты растений
Применительно ко многим агрокультурам системная долгосрочная стойкость к стрессовым воздействиям вредителей и экологических факторов все еще представляет собой неразрешенную проблему. И там, где она начинается, появляется вынужденная необходимость применения средств химизации сельского хозяйства, чтобы получить требуемый урожай. Данный вопрос особенно актуален для овощных, фруктовых сортов, широко применимых в пищевой промышленности. А ввиду этого использование пестицидов от фитофагов и возбудителей болезней должно строго лимитироваться.
В то же самое время, ежегодно возрастающая фитосанитарная напряженность во многих странах мира приводит к росту заболеваемости агрокультур, что чревато потерями до 80 % всего урожая. В последние годы на фоне глобальных изменений климата наметилась тенденция к росту убытков растениеводов из-за погодных условий, которые в отдельных регионах планеты приобрели экстремальный характер. Не новость, что климат умеренных широт с умеренно-континентального превратился в резко континентальный, создав новые риски для аграрного производства. Неестественная аридизация (повышение засушливости климата) или, наоборот, гумидизация (увеличение количества осадков и общей влажности) природных условий подбрасывают человечеству все новые и новые задачи, не решить которые означало бы обречь себя на голодное существование.
Все это в комплексе с успехами адаптивно-ландшафтного земледелия, порождает необходимость поисков наиболее экологически оправданных способов вести аграрное хозяйство с наименьшими потерями с одной стороны, и активировать естественную продуктивность агрокультур – с другой.Но решить вышеупомянутые проблемы есть возможность несколькими возможными способами.
Первый из них относится к созданию агросортов, которые были бы устойчивы к воздействию фитопатогенов. В бывших советских республиках – России, Белоруссии, Украине, данная перспектива получила развитие в начале 60-х гг. прошлого века. По сей день этот метод считается одним из наиболее безопасных для естественных экосистем. Однако есть одно весомое но – каждый из конкретных сортов культур способен быть лакомым кусочком для одновременно нескольких десятков вредителей и возбудителей болезней, поэтому придание сортам комплексной стойкости ко всему возможному спектру потенциальных недоброжелателей, к сожалению, практически нереально.
Второй способ связан с широко известными пестицидами. Однако и здесь, кроме рисков для среды обитания и конечного потребителя продукции – человека, имеются множество нюансов. Так, например, культуры, которые дают несколько урожаев на протяжении вегетационного периода, нельзя обрабатывать препаратами, действие которых начинается спустя несколько дней или даже недель. Так способны действовать некоторые фунгициды, проявляя первые признаки своей активности для условий открытых мест высадки лишь спустя 20 суток, а для теплиц – до 7 суток.
Третий путь – это применение биологических средств борьбы. Однако он более применим к защите растений от вредителей, например с использованием энтомофагов или микроорганизмов, вызывающих изменения у конкретных вредоносных насекомых.
Четвертый путь, речь о котором и пойдет дальше в данной статье, связан с повышением иммунного статуса растений через пробуждение естественных защитных факторов, помогающих им справляться с различными воздействиями живой и неживой природы. Данный способ известен уже почти столетие, однако на наших просторах о нем впервые заговорили в начале 70-х годов, начав интенсивные разработки для многих зерновых и овощных культур. Наибольший интерес человечество к данной перспективе наметился лишь в два последних десятилетия, когда кризис в отношениях человека и природы достиг новых масштабов.
Растения и индуцированная устойчивость
Возможность существования у растений, наряду с человеком и теплокровными животными, приобретенного иммунитета долгое время отвергалась. Это было связано с тем, что растения лишены и кровеносной системы, и нервной. Но на сегодня все сомнения относительно этого исчезли. Немаловажную роль в процессе открытия иммунитета сыграл тот факт, что растительные клетки связаны друг с другом цитоплазматическими мостиками, именуемыми иногда как «плазмодесмы», которые позволяют передавать раздражение от одних клеток другим. Обычно, последствия инфекции имеют место не только в непосредственных участках, подвергшихся действию фитопатогенов, а и далеко за их пределами. Например, действие голубой плесени на плодовые тела цитрусовых приводит к интенсификации в кожуре окислительно-восстановительных процессов даже тех тканевых зон, которые не контактировали с инфекционным агентом.
Из классической агрономической литературы известно, что приобретенная (индуцированная) устойчивость является ничем иным, как естественной стойкостью растительных организмов, обозначенная их генотипом, которая формируется воздействием массы условий живого и неживого происхождения, отображая степень его приспособительной способности. Она есть не что иное, как непродолжительная устойчивость, обеспечиваемая выраженным действием различных генов, возбуждающих возникновение защитных реакций, почему и представляется как неспецифическая. Активаторами подобной устойчивости может быть широкий спектр веществ абиотического или биотического происхождения.
В отношении заболеваний и их возбудителей индуцированная стойкость растений носит системную направленность. Это проявляется при воздействии вредоносных биологических агентов в течении если не всей, то хотя бы большей части индивидуального развития, что по своим природным характеристикам сильно напоминает природные иммунные ответы у животных.
На сегодняшний день различают два типа индуцированной устойчивости:
системная устойчивость приобретенная (обычно, при перенесении конкретного фитозаболевания) – инфекционный приобретенный иммунитет;
индуцированная системная устойчивость – неинфекционный иммунитет.
Они отличаются между собой по особенностям возникновения. Но связаны необычным на первый взгляд процессом – иммунизацией. В отношении растений это означает процесс, в течение которого происходит активизация естественных механизмов защиты растений. В отличие от приобретенного иммунитета растений, который берет свое начало при успешном преодолении инфекции, что хоть и редко, но все же иногда встречается у растений, данный индуцированный (неинфекционный) иммунитет приобретается в двух случаях:
• при обработке химическими препаратами или же воздействиями физической природы (например, температурными воздействиями, радиоактивным излучением, ультразвуковыми частотами, магнитными полями);
• вакцинационным воздействием, производимым при помощи препаратов биологической природы.
Практический интерес представляют оба способа приобретения индуцированного иммунитета, в то время как практическое значение инфекционного иммунитета не так уж и значимо.
Сегодня индуцированный иммунитет имеет немалое значение в практических агрозащитных мероприятиях. Индуцированный иммунитет, кроме дифференциации по природе индукторов, имеет еще одну классификацию, основанную на характере воздействия. В связи с ней неинфекционный иммунитет бывает локальным или системным. Первое означает, что область его защиты имеет строго ограниченные пределы, например, конкретной вегетативной частью растения. Системный иммунитет не утрачивает своих свойств даже в отдаленных от места поражения растительных компонентах.
Источник: www.agroxxi.ru |
