Как растения защищаются от болезней

После первых же экспериментов уже стали раздаваться голоса, особенно в США, о предстоящей революции в области храпения пищевых продуктов. Однако революции не произошло, во многих лабораториях исследования были свернуты, а их результаты оказались весьма поучительными. Так, было показано, что облучение плодов при дозе 200 крад позволяет сразу же снизить количество микроорганизмов, содержащихся на их поверхности, в 400 и даже в 1000 раз. Более низкие дозы малоэффективны, а более высокие вызывают ухудшение внешнего вида плодов. Однако уже через 5—10 дней число микроорганизмов на поверхности плодов вновь возрастает почти до исходного уровня, и тем быстрее, чем выше температура хранения. Основная причина этого явления — реактивация, восстановление жизнедеятельности микроорганизмов, не погибших, по лишь «нокаутированных» при облучении. Облученные плоды начинают поражаться даже теми микроорганизмами, которые, хотя и присутствуют на их поверхности, но в обычных условиях не причиняют им вреда. Объясняется это тем, что облучение вызывает серьезные повреждения в иммунной системе растительных тканей, вследствие чего они легче поражаются болезнями. Эти повреждения выражаются в ослаблении способности тканей образовывать раневую перидерму в ответ на механические поранения и синтезировать фитоалексины в ответ на контакт с фитопатогенными микроорганизмами. Облучение вызывает повреждение отдельных структур клетки, в частности ее энергетических центров — митохондрий. В результате происходит разобщение процессов окисления и фосфорилирования, которое состоит в том, что выделяющаяся в процессах окисления энергия рассеивается, а не запасается в особых соединениях (АТФ) для последующего использования на синтетические процессы. Кроме того, значительную часть энергии клетка вынуждена отвлекать от защитных реакций против паразита на репарацию своих собственных повреждений, вызываемых облучением.

Все это показывает, к каким отрицательным последствиям может привести стремление защитить урожай при хранении путем полного уничтожения самих возбудителей болезней. Собственно, такую задачу даже и нельзя ставить. Нельзя забывать, что паразитизм в биологии — явление нормальное. Поэтому если пытаться полностью уничтожить паразитов, поражающих урожай при храпении, то в результате можно лишь создать благоприятные условия для искусственного отбора среди них наиболее агрессивных форм, защитить урожай от которых станет уже во много раз труднее. Именно поэтому современная стратегия борьбы с болезнями растений основывается на интеграции всех доступных методов регулирования численности популяции паразитарных микроорганизмов при максимальном использовании защитных сил самих растений. Еще больше оснований руководствоваться этим принципом для защиты от инфекционных болезней хранящихся картофеля, овощей, плодов, сахарной свеклы. Ведь поскольку они являются органами, отделенными от материнского растения, в которых развиваются процессы старения, они становятся гораздо чувствительнее к антимикробным воздействиям, чем вегетирующее растение. Не случайно ни один фунгицид не нашел сколько-нибудь широкого применения при храпении картофеля, овощей и плодов, тогда как при их выращивании сейчас без фунгицидов обойтись нельзя.

Сказанное вовсе не означает полную бесперспективность поиска средств антимикробного воздействия при хранении клубней, корнеплодов и других запасающих органов растений, в которых активно продолжаются биохимические процессы. Интересными являются исследования по использованию для этих целей пирокатехина — соединения фенольной природы. Обработка свеклы перед закладкой на хранение 0,5 %-пым водным раствором пирокатехина способствовала одновременному решению нескольких задач. Во-первых, более интенсивному заживлению механических поранений. Во-вторых, меньшему поражению свеклы болезнями. В-третьих, сокращению потерь свеклой сахаров в акте дыхания. Хотя пирокатехин в такой концентрации обладал некоторым фунгитоксическим действием, по одновременно он выполняет и роль индуктора защитных реакций.

Все это лишний раз убеждает в том, что генеральной линией в защите урожая от болезней является максимальное использование устойчивости к болезням самих растительных тканей при одновременном подавлении жизнедеятельности фитопатогенных микроорганизмов. А это может быть достигнуто лишь на основе детального изучения механизмов устойчивости и разработки эффективных путей управления ими.

В воздушном потоке

В соответствующем разделе книги мы уже писали об активации окислительных и энергетических процессов в пораненных тканях растений. На месте механического поранения образуется раневая перидерма, представляющая собой как механический, так и химический барьер, препятствующий проникновению инфекции.