АЛЕЛОПАТІЯ РОСЛИН

АЛЕЛОПАТІЯ РОСЛИН (грец. allelon — взаємно і pathos — страждання) — одна з найважливіших і характерних форм хімічного зв’язку і взаємодії рослин фітоценозу, важливий чинник, що визначає видовий склад, чисельність популяції, структуру і продуктивність фітоценозів. Термін «А.» запровадив німецький учений Г. Моліш у 1937 р. зумовлена А. виділенням рослинами в навколишнє середовище хімічних продуктів життєдіяльності, які називають по-різному: фітонциди, біоліни чи фітоліни, а найчастіше — коліни. Вони впливають на рослини та їх хімічний склад безпосередньо або через зміни екологічних факторів. Дослідження алелопатичних особливостей лікарських рослин допомагає вирішенню таких важливих завдань, як відновлення й розведення рослин, створення мішаних насаджень, визначення умов заготівлі рослин тощо. Кожна рослина у природних чи штучних фітоценозах виступає водночас донором і акцептором БАР. Тому будь-яка рослина характеризується двома алелопатичними якостями: активністю — здатністю утворювати й виділяти коліни, і толерантністю — здатністю переносити свої власні коліни (аутотолерантність) або коліни інших видів. При цьому виділення одного виду або різних органів рослини викликають різну відповідну реакцію в інших видів: в одних спостерігається активізація життєвих процесів, у других — гальмування, треті ж залишаються байдужими. Напр. водні витяжки з опалого листя липи стимулюють розвиток проростків ясеня, а коліни її коренів суттєво інгібують розвиток стрижневої кореневої системи й не впливають на ріст пагонів. Кореневі виділення берези бородавчастої пригнічують ріст і послабляють фотосинтез дуба звичайного, в’язів дрібнолистого й звичайного. Історично склалося так, що взаємодія коренів з органічними сполуками ґрунту виробила здатність рослин до гетеротрофного живлення, поглинання амінокислот, фенольних сполук, інгібіторів і стимуляторів росту, антибіотиків, алкалоїдів тощо. А. зумовлює зміни у загальному обміні речовин, анатомічній структурі рослинних тканин, інтенсивності перебігу фізіологічних процесів: дихання, синтезу, надходження й накопичення поживних та БАР. До завдань алелопатії належать: вивчення синтезу БАР у рослинах, виділення екзометаболітів, їх перетворення по шляху від одного партнера до іншого, дія на рослину-акцептор. Дослідження алелопатичних особливостей рослин, у т.ч. й лікарських, допомагає вирішенню таких важливих завдань, як відновлення й розведення рослин, створення мішаних насаджень, визначення умов заготівлі рослин тощо. Невід’ємними складовими загальноалелопатичного впливу рослин є метаболіти мікрофлори й мікрозоофауни, які здатні посилювати чи послаблювати інтенсивність виділення колінів рослинами, а також змінювати характер їхньої взаємодії. Фізіоалопатичну активність і еколого-регуляторний характер виявляють зв’язані сполуки, які присутні в різних органах рослин і надходять в навколишнє середовище з кореневими виділеннями (у ґрунт, воду), з леткими сполуками надземних органів (у повітря), а також вимиваються опадами. Кількість і склад речовин, що виділяються, а відповідно і ступінь алелопатичної активності, залежать від виду, сорту, органу, фази розвитку, фізіологічного стану рослини й екологічних умов. Запропоновані різні класифікації рослинних виділень. Так, розрізняють коліни прижиттєві й посмертні, леткі, розчинні й нерозчинні у воді. У свою чергу, прижиттєві водорозчинні виділення поділяють на активні (ексудати), які утворюються в процесі метаболізму рослин, та пасивні (дифузати), що потрапляють у середовище внаслідок вимивання речовин із органів рослин або їх травмування. Посмертні коліни, або сапроліти, утворюються внаслідок відмирання рослин чи їх частин. Серед летких колінів розрізняють: фітогенні — виділення нетравмованих або ушкоджених рослинних тканин і органів (фітонциди); міазміни — виділення мертвих тканин. Також класифікують коліни за шляхом їх виділення: такі, що потрапляють через ґрунтові води, при розкладі обпалого листя та повітряним шляхом. класифікація А.М. Гродзинського найбільш повно розкриває походження виділень, принцип їх алелопатичної дії, а також враховує роль факторів зовнішнього середовища. Усі коліни, які беруть участь у хімічній взаємодії рослин, A.M. Гродзинський поділяє на три великі групи. До першої з них належать речовини вторинного походження (органічні кислоти, ефірні олії, алкалоїди, вітаміни, антибіотики сапоніни, глікозиди, флавоноїди, дубильні речовини та інші поліфеноли тощо. Ці алелопатично активні сполуки видоспецифічні, можуть бути продуктами нормального метаболізму чи утворюватися у відмерлих рослинах. Під впливом ефірних олій у ґрунті накопичуються коліни, які зумовлюють ґрунтовтому. Друга група — високотоксичні сполуки, які утворюються внаслідок гідролітичного автолізу білків рослинного та мікробного походження (пептиди, амінокислоти, нуклеозиди, органічні кислоти, аміди кислот, аміно- та імінопохідні, індолпохідні, аміак). Їм не притаманна видова специфічність, вони присутні в живих і відмерлих тканинах рослин, виділеннях живих організмів. До третьої групи належать різні продукти мінералізації і гуміфікації рослинних тканин (гумінові кислоти та їх похідні, вищі жирні кислоти, нафтохінони, антрахінони, складні хінони, корична кислота та її похідні). Здебільшого полімерні сполуки ароматичного ряду характеризуються наявністю фенольних груп, часто містять в гетероциклах азот, утворюють комплекси з солями (хелати) і відзначаються високою алелопатичною активністю. Завдяки цим речовинам відбувається алелопатичний взаємовплив між рослинами впродовж усього онтогенезу: змінюється продуктивність рослин, вміст та якість окремих БАР. Явище А. враховують у сільськогосподарському рослинництві при розробці структури сівозмін і мішаних посівів, з метою запобігання ґрунтовтоми в монокультурі, боротьби з бур’янами, фітопатогенними організмами тощо. Практичне значення мають відомості про взаємно корисні зв’язки ЛР. У разі оцінки алелопатичних якостей ЛР враховують не тільки їх здатність виділяти різноманітні БАР, а й виявляти толерантність до шкідливих виділень.

Біологічний словник / За ред. К.М. Ситника і О.В. Топачевськоого. — К., 1986; Экспериментальная аллелопатия / A.M. Гродзинский, Э.А. Головко, С.Л. Горобец и др. — К., 1987; Універсальний словник-енциклопедія / М. Попович, І. Дзюба, Н. Корнієнко та ін. — К.-Львів, 2001; Юрчак Л.Д. Алелопатія в агробіоценозах ароматичних рослин. К., 2005.