Борьба с грибными заболеваниями (часть 1)

Болезни, вызываемые грибами, исключительно широко распространены в растительном мире. Известно, насколько большой урон сельскому хозяйству в прошлом приносили головня, ржавчина, мучнистая роса, парша. Стоило завестись на поле любому из этих заразных заболеваний – и хлебороб уже не мог справиться с ним. За несколько лет его поле превратилось в засоренное пространство, отнимавшее силы и труд, но не приносившее ничего, кроме голода и нищеты.

Зараженные головневыми грибами молодые растения пшеницы, ячменя и овса развиваются вначале почти нормально, не выявляя внешних признаков болезни, но когда подходит момент созревания зерен, вместо них получается густое сплетение гиф грибов, распадающихся на массу черных, порошкообразных спор. При первом же порыве ветра созревшие споры разносятся по полю, засевая его новыми поколениями гриба. Зерно с прилипшими спорами нельзя использовать ни в корм скоту, ни для питания людей – оно ядовито и вызывает острое отравление. У кукурузы головневые грибы способствуют образованию уродливых выростов на початках, у лука приводят к гибели севка. Известно 42 рода и более 700 видов головневых грибов, поражающих всевозможные семейства растений: злаковые, сложноцветные, лилейные, гречишные, зонтичные и другие.

Ужас наводили на земледельцев и ржавчинные грибы, вызывавшие линейную, бурую, желтую, корончатую и карликовую ржавчину всех зерновых культур, подсолнечника, льна, сахарной свеклы, плодовых деревьев и поражавшие даже хвойные и лиственные леса. Их число еще больше, чем головневых грибов: известно 126 родов ржавчинных грибов, объединяющих 5 тысяч видов, расселившихся по всему земному шару.

Борьбу с ними осложняло еще и то, что ржавчинные грибы поселялись на промежуточных хозяевах – обычных растениях лугов, лесов и пастбищ. Без серьезного исследования выявить эти переносчики не удавалось, но, даже и распознав причину болезни, бороться с ней было трудно.

Перечень грибных заболеваний растений включает в себя не только головню и ржавчину. Мир грибов состоит более чем из 100 тысяч видов, и многие тысячи грибов являются фитопатогенными, то есть поражающими растительный мир, включая культивируемые человеком растения.

Серьезные попытки борьбы с грибными болезнями были начаты лишь в позапрошлом веке, когда были предложены первые способы уничтожения спор и гиф грибов с помощью так называемого протравливания: семена и посадочный материал обрабатывали растворами или порошками сильно действующих на грибы веществ.

В качестве протравливателей сначала использовали соли меди, соединения ртути или серу и хлорсодержащие вещества, но затем, по мере изучения свойств соединений, убивающих грибы, или, как их называют, фунгицидов, их спектр начал расширяться. Наряду с медным купоросом, хлорной ртутью или молотой серой в ход пошли разнообразные органические вещества. Среди них наиболее многочисленной группой были различные производные карбамивовой кислоты (такие, как цинеб и близкие ему по строению препараты). Широкую популярность получили хиноны, фтальимиды, эфиры динитроалкалфенолов, бензимидазолы.

Большая часть фунгицидов была предназначена для того, чтобы оказывать профилактическое действие, препятствуя распространению грибного заражения на обработанных растениях или в почве, другие могли проявлять и действие лечебное. Проникая внутрь растений, они убивали мицелий грибов, уничтожали жизнеспособные споры и таким образом вылечивали полезные культуры от заразного начала.

Аналогично тому, как инсектициды делили на группы контактных и системных ядов, фунгициды, убивающие грибы на поверхности растений, стали называть контактными, а проникающие внутрь организмов относили к разряду системных ядов.

Конечно, разработка и применение системных фунгицидов стали возможными только после того, как были получены фундаментальные сведения о строении клеток растений, проникновении в них и распространении клеток грибов и биохимии взаимодействия грибов с растительными клетками: ведь нужно было разработать такие вещества, которые бы, повреждая разрастающийся чужеродный грибной мицелий, не портили сами растения. Но ведь и те и другие клетки состоят из принципиально одного и того же набора веществ, различающихся не общим планом строения, а лишь тончайшими деталями. Генетическая программа и растительных и грибных клеток построена одинаково и, более того, грибы, поселяющиеся на определенном виде, специализированы в отношении него, то есть их обмен пригнан к обмену веществ растительных клеток.

Найти в этих условиях противоядие против паразитов, отнимающих соки у больного растения, причем сделать так, чтобы это противоядие было растворено в «соках» растений – это ли не было лучшим доказательством зрелости ученых, ваявшихся разрешить подобную задачу.


Часть     1     2