Глава 3. Биотические факторы

Жизнь растений зависит не только от факторов абиотической среды, но и от того, как действуют на них другие живые организмы (бактерии, грибы, растения, животные, человек). И в соответствии с этим биотические факторы можно разделить на:

- бактериогенные – взаимоотношения бактерий и растений,

- микогенные – взаимоотношения грибов и растений,

- фитогенные – взаимоотношения между растениями,

- зоогенные – взаимодействия между животными и растительными организмами,

- антропогенные – влияние деятельности человека на растения, которые более корректно выделять в особую группу – антропические факторы.

3.1. Бактериогенные

Симбиоз. Вступать в симбиоз с азотфиксирующими бактериями способны многие растения, грибы и животные. Такой симбиоз значительно расширяет экологические возможности как микросимбионта, так и хозяина. Микросимбионт использует метаболические возможности хозяина для покрытия энергетических затрат на разрыв тройной связи в молекуле азота, а хозяин получает азот в связанной форме. Среди микробно-растительных симбиозов лучше всего изучены симбиозы, образуемые бобовыми растениями (сем. Fabaceae) и клубеньковыми бактериями (род Rhizobium).

Ассоциации. Интерес к этой группе бактерий появился в 70-х годах после публикации работ бразильской исследовательницы Д.Доберейнер (1975), которая обнаружила ассоциации азоспирилл (Azospirillum) с корневыми системами тропических злаков. Количество ассоциативных азотфиксаторов в ризосфере – ближайшей к корню зоне почвы, по отношению к количеству их вне этой зоны, составляет у некоторых видов растений 2000:1. Ризосфера является для почвенных микроорганизмов привлекательной зоной вследствие выделений растениями большого количества различных органических веществ, а вещества, выделяемые ассоциативными бактериями, улучшают многие физиологические процессы растений (ростовые процессы, минеральное питание и т.д.) В настоящее время выявлено более 200 видов бактерий (из родов Agrobacterium, Arthrobacterium, Azospirillum, Enterobacter, Bacillus, Flavobacterium, Pseudomonas и др.), относящихся к ассоциативным азотфиксаторам, которые живут в ризосфере, ризоплане (на поверхности корня) и гистосфере (в тканях корня и между клеточными стенками). В ассоциации с азотфиксирующими бактериями способно вступать около 12 000 видов растений.

Паразитизм. В настоящее время известно более 300 видов бактерий, вызывающих заболевания растений – бактериозы. Бактериальные болезни растений наносят огромный экономический ущерб, поражая ценные плодовые, эфирномасличные, технические и овощные культуры. Так, черный бактериоз пшеницы (чернопленчатость пшеницы), вызываемый Pseudomonas translucens, вызывает потерю урожая на 15–60%; а от бактериального рака томатов, вызываемого Mycobacterium michiganense, при раннем заражении может погибнуть 70–96% урожая плодов.

0. Микогенные

Симбиоз. Симбиотические отношения между грибами и растениями широко распространены. Предполагается, что во многом именно симбиотические взаимоотношения между грибами и высшими растениями позволили последним освоить сушу. У современных высших растений микориза – симбиоз мицелия гриба и корней высших растений – характерна для 100% голосеменных и для 80% цветковых растений. Микориза увеличивает поглощающую поверхность корневых систем, а также снабжает растения специфическими продуктами метаболизма грибов, например антибиотическими веществами.

Паразитизм. Грибы, бесспорно, основные патогены культурных растений. Из 162 заболеваний растений, известных в Центральной Европе 135 (т.е. 83% !) вызываются грибами. Даже самые осторожные оценки говорят об уничтожении болезнями 10–20% урожая. Так, широко известное заболевание картофеля (Solanum tuberosum) и томатов (Lycopersicon esculentum) – фитофтороз, вызывается грибом Phytophthora infestans, а кольцевая гниль плодов яблок вызывается Monilinia fructigena.