39. Взаимное влияние растений

Помимо абиотических факторов внешней среды (свет, температура, вода, кислород, эле­менты питания), на рост растений оказывают влияние биологически активные вещества, которые выделяются в почву и воздух дру­гими растениями. Явление взаимного влия­ния растений носит название аллелопатии (от греч. «аллелон» — взаимно, «патос» — страдание). Растения могут выделять вещест­ва, которые тормозят (токсины) или ускоряют (стимуляторы) рост других растений.

Для изучения взаимного влияния растений нужны наклюнувшиеся семена пшеницы, овса и ячменя, 4 горшка с почвой.

В3 горшка посейте раздельно одинаковое количество семян пшеницы, овса, ячменя. В четвертый горшок посейте поочередно семена всех 3 видов растений. Общее количество семян в нем должно быть таким же, как и в контроль­ных горшках.

Через месяц подведите итоги опыта. Рост пшеницы, ячменя и овса в раздельном и сме­шанном посевах происходит по-разному. Растения овса в смешанном посеве отстают

100

Рис 20. Изменение длины корней овса в смешанных с ячменем и пшеницей посевах:

а — контроль, б — посев через зерно, в — посев через ряд

в росте, имеют менее развитую корневую сис­тему по сравнению с растениями, выращенными в раздельном посеве (рис. 20). Это может быть обусловлено конкуренцией за питательные вещества, ведь растения принадлежат к од­ному семейству и имеют сходные биологические свойства. Взаимное влияние растений в посе­ве проявляется также через корневые выде­ления, которые могут стимулировать или угнетать растущие рядом растения. В состав корневых выделений входят минеральные со­единения, органические кислоты, алкалоиды, ферменты, ингибиторы роста негормональной природы, например кумарин, кофейная кис­лота и стимуляторы, например витамины.

101

Под влиянием комплекса токсинов, выделяемых корневыми системами одних расте­ний, может происходить подавление деления и роста клеток, интенсивности процессов фото­синтеза и дыхания соседних растений.

Задание. Определите, как влияют на рост культурных растений сорняки, например пырей ползучий, марь белая, осот огород­ный.

40. Влияние газообразных выделений растений на прорастание семян

Выясните, как влияют летучие выделения растений (фитонциды) на прорастание семян гороха.

Для проведения опыта нужны наклюнув­шиеся семена гороха посевного или другого вида растений, листья комнатных растений (алоэ древовидное, пеларгония зональная), 2 чашки Петри (или пол-литровые банки),

пластилин, ступка с пестиком, фильтроваль­ная бумага.

В центре чашки Петри из пластилина сде­лайте бортик, тщательно приклеивая его ко дну (рис. 21). Вокруг бортика поместите смоченное водой кольцо из фильтровальной бумаги и расположите на нем по периметру ча­шки на равном расстоянии друг от друга 10 семян гороха.

5 г ткани исследуемого растения разотрите в ступке с песком. Поместив кашицу в углуб­ление, ограниченное бортиком, быстро за­кройте чашку и поставьте в теплое место.

В контрольную чашку в углубление вместо кашицы налейте чистую воду.

Регулярно следите за состоянием семян и при необходимости увлажняйте фильтроваль-

102

ную бумагу. Отметь­те, на какие сутки от начала опыта на­блюдается прора­стание семян. Когда корешки в одном из вариантов опыта достигнут 1—1,5 см, проведите учет их длины у каждого семени и вычислите среднюю длину ко­решка, а также про­цент проросших семян.

Средние значения длины корней, про­цент проросших се­мян в каждом ва­рианте занесите в таблицу.

Результаты опы­та показывают, что летучие выделения листьев могут оказывать на прорастание семян и рост корней гороха по­севного как стимулирующее (алоэ древо­видное), так и тормозящее (пеларгония зо­нальная) действие.

В состав летучих соединений, получивших общее название фитонцидов (от треч. «фитон»—растение, «цидо»—убиваю), входят эфирные масла, альдегиды уксусной и пропионовой кислот, метиловый и этиловый спирты, полифенолы и другие соединения.

К образованию комплекса летучих соеди­нений способны все растения, причем повре-

103

Рис. 21. Схема опыта по изучению действия летучих соединений растений на прорастание семян.

ждение клеток усиливает выделение фитонцидов. Именно поэтому при проведении описан­ного выше опыта рекомендуется использовать кашицу, получаемую путем растирания листьев.

Состав и количество химических веществ, выделяемых растениями, специфичны для каждого вида, что сказывается на характере их взаимоотношений. Например, ясень обык­новенный, осина, липа мелколистная, клен ясенелистный подавляют, а береза бородавчатая, клен остролистный — стимулируют рост дуба. Напротив, сосна обыкновенная отрицательно реагирует на выделение газообразных веществ листьями березы бородавчатой.

Химические вещества, выделяемые листь­ями и корнями высших растений, играют важ­ную роль в формировании сообществ расте­ний (фитоценозов).