Как растения защищаются от паразитов

Обновлено: 18.04.2024

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?

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.

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.

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.

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

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 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.

У растений отсутствует нервная система, но это не значит, что они не способны генерировать и передавать сигналы в ответ на различные раздражители.

Когда растения подвергаются атаке, скажем, болезнетворных патогенов или паразитов, у них активируется система защиты. Но каким образом жертва, не имеющая мозга и нервной системы, мобилизует силы, чтобы отразить нападение? Ответ узнала японско-американская команда учёных, проведя серию очень увлекательных экспериментов.

Когда растения подвергаются атаке, скажем, болезнетворных патогенов или паразитов, у них активируется система защиты. Но каким образом жертва нападения мобилизует силы, чтобы его отразить?

Ответить на этот вопрос помогла новая работа учёных из США и Японии. Согласно их данным, активация защитного механизма у растений очень сильно напоминает аналогичные процессы, которые происходят в организме животных.

У последних за передачу данных отвечают особые сигнальные молекулы (нейротрансмиттеры), которые производятся клетками нервной системы. У растений нервная система, конечно, отсутствует, но это не значит, что они не способны генерировать и передавать сигналы в ответ на различные раздражители.

Чтобы выяснить, как это происходит, исследователи при помощи флуоресцентных белков подсвечивали "внутренности" растений и наблюдали за тем, что происходит в их организме в ответ на стресс.

"Мы знаем, что существует системный сигнальный механизм и, если вы пораните растение в одном месте, остальная его часть примет ответные меры по защите. Но мы не знали, что стоит за этой системой", — рассказывает ведущий автор работы профессор ботаники Саймон Гилрой (Simon Gilroy) из Висконсинского университета в Мадисоне.

Его команда заметила, что, если растение получает повреждение, по его "телу" распространяется электрический импульс. Но оставалось неизвестным, что вызывало его и способствовало передаче.

Ответ нашёл коллега Гилроя Масацугу Тойота (Masatsugu Toyota). Он изучал концентрацию кальция в резуховидках. Учёный при помощи генетических методов модифицировал растения таким образом, чтобы изменения уровней кальция стали наглядными. Тойота заставил резуховидки производить белок, который флуоресцирует лишь в присутствии кальция.

Когда же биологи повреждали растение, делая небольшой надрез или запуская на него гусеницу, они замечали, что уровень кальция в нём изменяется.

Тогда они провели аналогию с животными. У них возбуждённая нервная клетка высвобождает аминокислоту, называемую глутаматом, которая вызывает волну ионов кальция: они распространяются всё дальше и дальше, посылая сигналы другим клеткам.

В своих экспериментах учёные наблюдали примерно то же самое. Они подсчитали, что скорость передачи сигнала у растений составляет около миллиметра в секунду. Это гораздо меньше, чем у животных (у них нервные импульсы передаются со скоростью до 120 метров в секунду), однако для растений это очень высокий показатель.

Также оказалось, что как только по "телу" растения начинает распространяться сигнал, в месте повреждения повышается уровень "оборонительных гормонов". Это могут быть, к примеру, химические вещества, которые делают растение непригодным для употребления в пищу насекомыми (а порой превращают самих вредителей в каннибалов).

На следующем этапе специалисты решили выяснить, что же вызывает распространение ионов кальция. Логично было бы предположить, что за это, как и в случае с животными, отвечает глутамат. Это версию подтверждает работа 2013 года, в которой было показано, что у растений, не имеющих глутаматных рецепторов, не возникает "электрического ответа" на угрозы.

Чтобы убедиться в этом, биологи повреждали растения, лишённые глутаматных рецепторов. Этот опыт подтвердил догадку. Без аминокислоты распространение ионов кальция почти не наблюдалось, а подопытные не пытались защититься от дальнейших повреждений.

Более подробно об этой увлекательной работе рассказывается в статье, которая была опубликована в журнале Science.

Животные могут убежать, спрятаться или же атаковать, если им что-то угрожает. У растений же нет такой возможности. Тем не менее и они вынуждены защищаться от животных и насекомых, чтобы те не вытаптывали молодые побеги, не срывали плоды раньше времени и не вредили другим образом. И способов такой защиты существует очень много.

Растительный камуфляж

Прятаться могут не только животные, но и растения. Причём делают они это иногда настолько мастерски, что вызывают оторопь. Так, в пустыни Намибии очень сложно отыскать что-то живое. Кажется, что перед вами простирается бескрайняя каменная пустошь. Но на самом деле именно здесь обитают литопсы – удивительные создания, чьи толстые листья больше всего напоминают камни. В листьях этих растений хранится изрядный запас влаги. И они принялись маскироваться, чтобы животные не уничтожали всё в погоде не только за едой, но и за питьём.

Игра в прятки

Прожорливость животных привела к тому, что арахис (он же – земляной орех) просто не смог бы размножаться, если бы не научился… прятать свои плоды под землю. Сначала цветок опыляется. Потом, по мере созревания плода, он начинает всё больше и больше склоняться к земле, пока не зарывается в неё. И именно там и происходит окончательное созревание семян.

Собственная армия телохранителей

Многие растения выжили благодаря удивительному симбиозу с другими насекомыми. Так, в выемках листьев и стеблей у них есть полости, которые идеально подходят для обитания муравьёв. Отдельные культуры даже выделяют специальный сладкий сок, приманивающий насекомых. А в ответ муравьи прогоняют других насекомых, являющихся вредителями, уничтожают паразитические грибы, а иногда и атакуют животных, которые приходят кормиться. В итоге такой плодотворный союз оказывается очень выгодным.

Отравление цианидом

В результате эволюционно развился своеобразный способ защиты – отравление цианидом. Больше всего этого вещества накапливается именно в плодах и в верхних частях побегов. Удивительно, но цианиды есть в яблоках… Правда, для человека концентрация недостаточна, чтобы можно было рисковать серьёзно отравиться. А вот известный в тропиках корнеплод маниок нужно перед употреблением в пищу сначала тщательно помыть, а потом подвергнуть выщелачиванию. И всё – из-за повышенного содержания цианидов.

Какие ещё способы защиты существуют?

Строение многих растений, как и их внешний вид, напрямую связаны с необходимостью защищаться. Просто мы настолько привыкли к облику некоторых культур, что даже не задумываемся о том, что высокое расположение листьев – это одна из мер защиты (травоядные не смогут до них дотянуться). Глубоко спрятанные в землю корни – тоже своеобразная предосторожность: так их не повредят.

Отдельные виды культур растут очень быстро, вытягиваясь буквально на глазах. И это далеко не всегда связано с необходимостью получить как можно больше солнца: чем выше находятся побеги, тем меньше вредителей до них доберётся. Кстати, твёрдая кора у некоторых пород деревьев возникла тоже как защитное средство. Ведь по ней многим животным будет неприятно лазить, и они не станут покушаться на молодые листья и плоды.

А яркая раскраска цветов призвана не только привлекать нужных насекомых, но и отпугивать всех остальных, потому что такая расцветка в мире дикой природы часто означает яд. И, естественно, колючки возникли именно для защиты. Некоторые цветы, особенно часто встречающиеся в тропиках, могут быть на диво привлекательны внешне и в то же время невероятно вонючими. Дурманящий запах настолько силён, что если подойти к такому растению вплотную и как следует вдохнуть, можно даже упасть в обморок.

Способов защиты в мире царства флоры очень много. Так что несмотря на то, что травы, кустарники и деревья неподвижны, они вовсе не беззащитны, а встреча с некоторыми может и вовсе закончиться для вас плачевно. Поэтому при столкновении с новой для себя культурой проявляйте осторожность!

Одна из главных опасностей, которые подстерегают рассаду в процессе выращивания, – это вредные насекомые. Какие из них представляют наибольшую угрозу для молодых растений и каким способом можно защитить сеянцы от врагов?

Чтобы победить насекомых-вредителей, нужно регулярно осматривать рассаду и начинать борьбу при первых же признаках их появления.

Белокрылка

Белокрылка – это мелкое насекомое (длина взрослой особи всего 1-1,5 мм) с белыми крыльями. Напоминает моль, поэтому ее еще называют рассадной молью. Питается различными культурами, часто встречается на рассаде. Вред наносят и взрослые особи, и личинки. Они высасывают из растения сок, в результате чего листовые пластинки желтеют и опадают. Однако на этом вредоносность насекомых не заканчивается: белокрылки выделяют сладкую жидкость, на которой поселяется сажистый грибок. Он приводит к нарушению процесса фотосинтеза, в результате чего снижается урожайность.

Благоприятные условия для появления белокрылки – сухость воздуха в сочетании с повышенной температурой. Обнаружить вредителя можно при регулярном осмотре растений. При встряхивании сеянцев насекомые взлетают и начинают кружиться над ними. При этом на нижней стороне листовой пластинки можно увидеть скопления микроскопических яиц и вылупившихся личинок светло-зеленого цвета.

Прекрасная профилактика против белокрылки – регулярное рыхление почвы. Поможет и проветривание помещения (это снизит температуру) и размещение емкостей с водой возле рассадных контейнеров (это повысит влажность воздуха). Кроме того, развесьте возле рассады липкие ловушки для мух.

Если вы обнаружили насекомых, но их количество пока невелико, промойте листья прохладной водой. Параллельно опрыскивайте сеянцы чесночным настоем. Для его приготовления 1 стакан очищенных зубчиков чеснока измельчите, залейте водой (0,5 л) и оставьте на три дня настаиваться. Перед применением средство процедите и разведите с водой в пропорции 1 часть настоя на 3 части воды. Обработку проводите с частотой раз в три дня до полного исчезновения белокрылки.

Если вовремя обнаружить вредителя не удалось и насекомые очень сильно размножились, придется прибегнуть к инсектицидам. Эффективно борются с белокрылкой:

Паутинный клещ

Еще один опасный вредитель рассады – паутинный клещ. Многочисленная армия этих мелких паукообразных может погубить всю вашу рассаду, высасывая сок из листьев, поэтому борьбу с клещами нужно начинать при первых признаках их появления.

Обнаружить самого паутинного клеща невооруженным глазом невозможно, т.к. его размеры даже во взрослом состоянии едва превышают 0,4 мм, поэтому при осмотре рассады нужно обращать внимание на другие признаки. О появлении клещей сигнализируют светлые точки на листьях, которые появляются в местах проколов. Когда таких точек становится больше, окраска листьев становится похожей на мраморную. Со временем они усыхают и отмирают.

Еще один признак присутствия паутинного клеща – появление тоненькой липкой паутинки на нижней стороне листовой пластинки или в верхней части молодых побегов.

Чтобы клещи с пораженных растений не смогли перебраться на здоровые, размещайте контейнеры с рассадой на некотором отдалении друг от друга.

В качестве профилактики появления паутинного клеща поможет опрыскивание рассады, т.к. вредитель не любит повышенной влажности. Если появились небольшие колонии клещей, то попробуйте смыть их струей воды, причем повторяйте эту процедуру регулярно, два раза в неделю, пока они не исчезнут.

Для истребления клещей применяют не инсектициды, а акарициды: поскольку клещ – это не насекомое, а паукообразное, поэтому инсектициды для борьбы с ним не подходят. Существуют также средства широкого спектра действия – инсектоакарициды.

Для уничтожения расплодившихся вредителей разработано множество эффективных препаратов. Перечислим самые популярные:

биопрепараты Битоксибациллин и Фитоверм, , , ,
Тиовит Джет,
Актара и др.

Самые маленькие вредители порой доставляют нам самые большие проблемы. Паутинный клещ в саду и на огороде опасен для всех культур.

Сциариды (почвенные мушки, грибные комарики)

Сциариды напоминают небольших мошек с прозрачными крылышками. Обнаружить их присутствие достаточно просто: стоит лишь дотронуться до горшка с рассадой, как насекомые взмывают вверх и начинают разлетаться во все стороны. Однако вред рассаде наносят не сами комарики, а их личинки – мелкие полупрозрачные червячки с черной головой. Взрослые особи лишь откладывают в почву яйца, а уже из них регулярно появляются новые поколения вредоносных личинок. Чтобы обнаружить их присутствие, немного разрыхлите грунт – и вы сразу увидите прожорливых вредителей.

В основном личинки поедают гниющие растительные остатки, которые есть в почве. Однако когда насекомых становится слишком много, они начинают подгрызать подземные части и стебли растений.

Для профилактики появления почвенных мушек засыпьте поверхность почвы в контейнере с рассадой слоем мелкого керамзита или речным песком. Благодаря этому взрослая особь просто не сможет отложить яйца в грунт.

Кроме того, следите за режимом поливов: ни в коем случае не заливайте сеянцы. Для личинок сциарид жизненно необходим высокий уровень влажности почвы. Попробуйте устроить рассаде кратковременную "засуху" (если культура способна ее выдержать): в сухой почве личинки быстро погибнут. Чтобы снизить уровень влажности, регулярно рыхлите грунт и проветривайте помещение.

Еще один способ предупредить появление почвенных мушек – развесить рядом с емкостями желтые липкие ленты для летающих насекомых.

Чтобы сциариды не появились снова, в дальнейшем рекомендуется проводить обработку почвы и сеянцев каждые 7-10 дней. Для этой цели можно использовать биопрепарат Фитоверм.

Тлю, в отличие от, скажем, паутинного клеща, можно обнаружить на рассаде и невооруженным глазом. Эти небольшие (их размер зависит от вида и варьируется от 0,5 мм до 7,5 мм) полупрозрачные летающие насекомые зеленоватого цвета за несколько дней способны полностью облепить все растение от низа до верхушки. О появлении тли также "скажет" внешний вид рассады: листики на растениях начнут скручиваться, обесцвечиваться, а на их поверхности появятся сладкие липкие выделения.

Если тля не успела сильно размножиться, то избавиться от нее поможет опрыскивание рассады раствором хозяйственного мыла (20 г растворите в 1 л теплой воды). К мылу для повышения эффекта можно добавить пищевую соду: в 1 л теплой воды растворите 30 г натертого хозяйственного мыла и 1 ст.л. соды и полученным раствором обильно опрыскайте сеянцы.

При значительном поражении рассады тлей придется прибегнуть к химическим препаратам. Хорошие результаты дает обработка следующими инсектицидами:

Фитоверм (биоинсектицид),
Аккорд,
Актара,
Инта-Вир,
Искра Золотая, ,
Танрек и др.

Трипсы

Трипсы – это мелкие (длина тела около 1 мм) насекомые удлиненной формы. Они прокалывают растение и высасывают из него сок. Бурная деятельность вредителей приводит к ослаблению растений, в результате чего они начинают отставать в росте и развитии. Кроме того, насекомые являются разносчиками болезней, например вируса мозаики огурца.

При поражении трипсами на листовых пластинках в местах укусов вначале начинают появляться бледные пятна или полоски. Затем они разрастаются, сливаются вместе и образуют серебристые участки с черными точками. В результате поражения листья приобретают бурый оттенок и засыхают.

Лучшее профилактическое средство против трипсов – использование незараженного посевного материала и почвы. Чтобы уничтожить вредителя, необходима предпосевная дезинфекция семян и грунта.

Если трипсы все же появились на рассаде, то поможет только применение инсектицидов. Для борьбы с этими насекомыми подходят следующие препараты:

Фитоверм,
Алиот,
Инта-Вир,
Командор,
Конфидор Экстра и др.

Опрыскивание рассады нужно повторить трижды с интервалом 7 дней.

Миниатюрные вредители трипсы могут нанести огромный вред огороду и комнатным растениям. Их нелегко обнаружить, а избавиться еще труднее.

Молодые растения беззащитны перед огромной армией насекомых-вредителей. Только вы можете помочь сеянцам и избавить их от врагов. Результатом станет крепкая и здоровая рассада.

Иммунитет растений не похож на иммунитет животных. У них нет подвижных клеток, которые способны обнаруживать и обезвреживать патогены. Тем не менее у растений есть механизмы защититы от болезней и травоядных животных. Эти механизмы обычно включают синтез веществ, ядовитых для животных или для патогенов.

1. Как растение может различить повреждение от погрыза травоядным животным и повреждение от сильного дождя? А повреждение от погрыза и повреждение от патогенного гриба?

3. Вредители и болезни растений — большая проблема для сельского хозяйства и защиты окружающей среды. Чтобы накормить много миллиардов людей, приходится постоянно обрабатывать поля ядовитыми веществами — инсектицидами, фунгицидами. Какие у этого есть последствия для смежных природных экосистем?

4. Как можно сократить применение инсектицидов и фунгицидов? Какие недостатки есть у этих решений?

Подсказка

Решение

Повреждение травоядным животным, скорее всего, будет более продолжительным по времени, чем повреждение из-за дождя. А кроме того, в ткани растения будут поступать чужеродные молекулы (элиситоры): белки и низкомолекулярные вещества, которые есть в слюне животного, молекулы, выработанные микрофлорой животного, иногда фрагменты белков самого растения, обработанных пищеварительными соками. У растений есть рецепторы к некоторым из этих молекулам. Какие-то из этих рецепторов присутствуют в клетках и на поверхности клеток постоянно, какие-то синтезируются после того, как растение ощутило механическое воздействие. Как определить, что важнее для защиты растения от травоядных животных — механическое воздействие или сигналы о чужеродных белках, — обсудим в послесловии.

Хотя патогенные грибы тоже оказывают механическое воздействие на клетки растений, оно гораздо слабее. Поэтому в случае болезней, вызванных грибами, важнее химические сигналы: молекулы, которые образуются при расщеплении клеточной стенки растения, и молекулы, специфичные для грибов.

3. Как правило, фунгициды и инсектициды достаточно неспецифичны и могут вредить широкому кругу видов. Конкретные возможные последствия очень разнообразны. Падение численности и разнообразия насекомых и грибов в смежных экосистемах, естественно, отражается на непосредственно связанных с ними видах. В результате может меняться структура сообщества: например, если становится меньше опылителей, то насекомоопыляемые растения будут размножаться хуже, а если угнетены микоризные грибы, то станет меньше связанных с ними растений. Уже известно, что опылителей действительно становится меньше (см. D. Goulson et al., 2015. Bee declines driven by combined stress from parasites, pesticides, and lack of flowers).

4. Естественно, что применение фунгицидов и инсектицидов хотелось бы сократить. Вот основные варианты такого сокращения, которые известны автору задачи:

Послесловие

Скорее всего, вы знаете гораздо больше об иммунитете животных и человека, чем об иммунитете растений. И вполне возможно, что вы слышали о врождённом иммунитете — неспецифической защите, основанной на способности клеток иммунной системы животных распознавать молекулы, характерные для патогенов (pathogen-associated molecular patterns, PAMPs), которые распознаются знаменитыми Toll-подобными рецепторами, и молекулы, характерные для поврежденных клеток (damage-associated molecular patterns, DAMPs). Если адаптивный иммунитет известен только у позвоночных животных, то врожденный иммунитет есть у всех животных.

Система PPR позволяет сдерживать сапротрофные микроорганизмы от преждевременной атаки на еще живые ткани растения и в какой-то степени сдерживать травоядных животных. Кстати, травоядные животные могут избегать вредных для них защитных веществ растений — токсинов, белков, ингибирующих пищеварительные ферменты, переходя с место на место. Например, некоторые насекомые на одном и том же растении стараются занять разные листья, причем не близко друг к другу (автор статьи в последнее время наблюдал такое поведение у мучнистых червецов, которые поселились на его кофейных растениях; видимо, кофе есть чем защититься, в отличие от некоторых других комнатных растений).

Читайте также: