что такое иммунитет растений
Иммунитет растений: существует ли он и можно ли его улучшить
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?
Существует ли иммунитет растений?
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.
Пассивный иммунитет присутствует у растения постоянно и независимо от наличия патогенов.
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.
Участки хлороза и некроза на листьях
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.
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?
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
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.
Факторы устойчивости растений к болезням
Установлено, что устойчивость определяется суммарным действием защитных факторов на всех этапах патологического процесса. Все многообразие защитных факторов подразделяется на 2 группы: препятствующие внедрению патогена в растение (аксения); препятствующие распространению патогена в тканях растений (истинная устойчивость).
В первую группу входят факторы или механизмы морфологического, анатомического и физиологического характера.
Габитус растений и форма листьев также являются факторами, препятствующими начальным стадиям заражения. Так, сорта картофеля с рыхлым строением куста меньше поражаются фитофторозом, так как лучше проветриваются и инфекционные капли на листьях высыхают быстрее. На узкие листовые пластинки оседает меньше спор.
Роль строения органов растений можно проиллюстрировать на примере цветков ржи и пшеницы. Рожь очень сильно поражается спорыньей, в то время как пшеница — очень редко. Это объясняется тем, что у цветков пшеницы цветковые чешуи не раскрываются и споры возбудителя практически не проникают в них. Открытый тип цветения у ржи не препятствует попаданию спор.
Физиологические факторы. Быстрому внедрению возбудителей может препятствовать высокое осмотическое давление в клетках растений, скорость физиологических процессов, приводящих к затягиванию ран (образование раневой перидермы), через которые проникают многие патогены. Важна также скорость прохождения отдельных фаз онтогенеза. Так, возбудитель твердой головни пшеницы внедряется только в молодые проростки, поэтому сорта, дружно и быстро прорастающие, поражаются меньше.
К механическим преградам относятся клетки с толстыми оболочками или клетки, у которых в стенках откладывается лигнин — вещество, не поддающееся разрушению ферментами паразитов.
Отсутствие (или недостаток) в растительных тканях веществ, необходимых для развития патогена. Любая растительная ткань представляет собой питательный субстрат, на котором патоген способен паразитировать. Обычно наиболее сильно поражаются хорошо обводненные ткани, богатые растворимыми углеводами и аминокислотами. На определенных этапах онтогенеза, когда какое-либо вещество еще не синтезировано растением или оно уже претерпело изменения в процессе метаболизма, устойчивость к заболеваниям выше. Так, гриб Fu-sarium graminearum Schw. паразитирует на зерновых только при наличии в тканях таких сложных органических соединений, как холин и бетаин. Их больше всего содержится в пыльниках, поэтому колос поражается фузариозом после фазы цветения.
Ингибиторы. Это соединения, содержащиеся в растительных тканях или синтезированные в ответ на заражение, которые подавляют развитие патогенов. К ним относятся фитонциды — вещества различной химической природы, являющиеся факторами врожденного пассивного иммунитета. В большом количестве фитонциды вырабатываются тканями лука, чеснока, черемухи, эвкалипта, лимона и др.
Алкалоиды — азотсодержащие органические основания, образующиеся в растениях. Особенно богаты ими растения семейства бобовых, маковых, пасленовых, астровых и др. Например, соланин картофеля и томатин помидоров токсичны для многих возбудителей. Так, развитие грибов рода Fusarium тормозится соланином в разведении 1:105. Подавлять развитие возбудителей могут фенолы, эфирные масла и ряд других соединений. Все перечисленные группы ингибиторов всегда присутствуют в интактных (неповрежденных тканях).
Индуцированные вещества, которые синтезируются растением в процессе развития патогена, называют фитоалексинами. По химическому составу все они — низкомолекулярные вещества, многие из них
имеют фенольную природу. Установлено, что сверхчувствительная реакция растения на заражение зависит от скорости индукции фитоалексинов. Известны и идентифицированы многие фитоалексины. Так, из растений картофеля, зараженных возбудителем фитофтороза, выделены ришитин, любимин, фитуберин, из гороха — пизатин, из моркови — изокумарин. Образование фитоалексинов представляет типичный пример активного иммунитета.
К активному иммунитету относится также активизация ферментных систем растения, в частности окислительных (пероксидаза, поли-фенолоксидаза). Это свойство позволяет инактивировать гидролитические ферменты возбудителя болезни и обезвреживать им токсины.
Приобретенный, или индуцированный, иммунитет. Для повышения устойчивости растений к инфекционным болезням применяется биологическая и химическая иммунизация растений.
Биологическая иммунизация достигается обработкой растений ослабленными культурами патогенов или продуктами их жизнедеятельности (вакцинация). Ее применяют при защите растений от некоторых вирусных болезней, а также бактериальных и грибных патогенов.
Химическая иммунизация основана на действии некоторых химических веществ, в том числе и пестицидов. Ассимилируясь в растениях, они изменяют обмен веществ в направлении, неблагоприятном для возбудителей болезней. Примером таких химических иммунизаторов служат фенольные соединения: гидрохинон, пирогаллол, ортонитрофенол, паранитрофенол, которыми обрабатывают семена или молодые растения. Иммунизирующим свойством обладает ряд фунгицидов системного действия. Так, дихлорциклопропан защищает рис от пирикуляриоза благодаря усилению синтеза фенолов и образованию лигнина.
Известна иммунизирующая роль и некоторых микроэлементов, входящих в состав ферментов растений. Кроме того, микроэлементы улучшают поступление основных элементов питания, что благоприятно сказывается на устойчивости растений к болезням.
Генетика устойчивости и патогенности. Типы устойчивости
Устойчивость растений и патогенность микроорганизмов, как и все другие свойства живых организмов, контролируются генами, одним или несколькими, качественно отличающимися друг от друга. Наличие таких генов обусловливает абсолютный иммунитет к определенным расам патогена. Возбудители болезни, в свою очередь, имеют ген (или гены) вирулентности, позволяющий ему преодолевать защитное действие генов устойчивости. По теории X. Флора, на каждый ген устойчивости растения может выработаться соответствующий ген вирулентности. Это явление называют комплементарностью. При воздействии патогена, обладающего комплементарным геном вирулентности, растение становится восприимчивым. Если гены устойчивости и вирулентности некомплементарны, клетки растения локализуют возбудитель в результате сверхчувствительной реакции на него.
Например (табл. 4), согласно этой теории, сорта картофеля, имеющие ген устойчивости R,, поражаются только расой 1 возбудителя P. infestans или более сложной, но обладающей обязательно геном вирулентности 1 (1,2; 1,3; 1,4; 1,2,3) и т. д. Сорта, не имеющие генов устойчивости (г), поражаются всеми без исключения расами, в том числе и расой без генов вирулентности (0).
Гены устойчивости чаще всего доминантны, поэтому их сравнительно легко передать потомству при селекции. Гены сверхчувствительности, или R-гены, определяют сверхчувствительный тип устойчивости, которую называют также олигогенной, моногенной, истинной, вертикальной. Она обеспечивает растению абсолютную непоражаемость при воздействии на него рас без комплементарных генов вирулентности. Однако с появлением в популяции более вирулентных рас патогена устойчивость теряется.
Другой тип устойчивости — полигенная, полевая, относительная, горизонтальная, которая зависит от совокупного действия множества генов. Полигенная устойчивость в различной степени присуща каждому растению. При высоком ее уровне патологический процесс замедляется, что дает возможность растению расти и развиваться, несмотря на пораженность болезнью. Как любой полигенный признак, подобная устойчивость может колебаться под воздействием условий выращивания (уровень и качество минерального питания, влагообеспеченность, длина дня и ряд других факторов).
Полигенный тип устойчивости наследуется трансгрессивно, поэтому закрепить его путем селекции сортов проблематично.
Распространенным является сочетание сверхчувствительной и по-лигенной устойчивости в одном сорте. В этом случае сорт будет иммунным до появления рас, способных преодолевать моногенную устойчивость, после чего защитные функции определяет полигенная устойчивость.
Методы создания устойчивых сортов
В практике наиболее широко используются направленная гибридизация и отбор.
Гибридизация. Передача генов устойчивости от род ительских растений потомству происходит при межсортовой, межвидовой и межродовой гибридизации. Для этого в качестве родительских форм подбирают растения с желаемыми хозяйственно-биологическими характеристиками и растения, обладающие устойчивостью. Донорами устойчивости чаще бывают дикие виды, поэтому в потомстве могут появиться нежелательные свойства, которые устраняются при возвратных скрещиваниях, или беккроссах. Бейер ос сы повторяют до тех пор, пока все признаки
Иммунитет растений
Иммунитет — это невосприимчивость, и обусловлен он иммунной системой — очень сложной, призванной, с одной стороны, поддерживать постоянство клеточного состава организма, а с другой — отражать агрессию проникших или пытающихся проникнуть в организм патогенов: вирусов, грибов, бактерий и прочих болезнетворных организмов.
В данном случае, иммунитет рассматривается, как способность организма отличать чужеродный материал от своего.Наука об иммунитете — очень сложная наука, чтобы не «нагружать» читателей терминами, скажу лишь, что иммунитет возникает после контакта с патогенами.Он бывает приобретённый и наследственный (естественный), который также возникает после контакта, но передаётся по наследству.И вот тут главный момент для понимания, любой иммунитет может возникнуть, когда произошёл контакт организма и патогена, другими словами — переболевание организма в лёгкой форме, когда иммунная система организма выработала антитела против патогена (специфические белки против конкретного патогена).
На первый взгляд, кажется сложным это понять.Но, если организм не заболеет (в лёгкой форме), то и иммунитет не выработается, когда иммунитет (невосприимчивость) выработался, тогда организм никогда больше не заболеет или переболеет в лёгкой форме.Кстати, на этом принципе у людей и животных применяется вакцинация — введение ослабленных патогенов в организм с целью выработки иммунной системой организма невосприимчивости к данному заболеванию в дальнейшем.
До настоящего времени считалось, что иммунные системы растений и человека (а также животных) функционируют по совершенно различным законам.И основным аргументом в пользу данного мнения было отсутствие у растений специальных клеток, подобных нашим лимфоцитам (и др.) и специальных органов, вырабатывающих эти клетки.Разумеется, ничего похожего на нашу селезёнку и костный мозг у растений нет.Однако, по мере изучения и накопления знаний о природе болезнеустойчивости растений, различия в механизмах иммунитета растений и животных перестали казаться столь разительными.
Сейчас накапливается всё больше данных о сходстве между ними.Несмотря на то, что растения не вырабатывают специализированных клеток, в каждой растительной клетке есть элементы, отвечающие за иммунитет и борьбу с болезнетворными агентами.Например, сразу же после проникновения (прорастания) патогенного гриба даже в одну растительную клетку, растение начинает вырабатывать специальные вещества, быстро убивающие патогенный гриб (возбудителей фитофтороза, парши, фузариоза и др.).Сигналом к выработке этих веществ-антител служат особые вещества самого гриба, выделяемые им в результате его жизнедеятельности.Эти вещества-антигены выдают присутствие агрессора растению и оно начинает бороться.
Таким образом оказалось, что вещества, выполняющие сигнальную функцию и предупреждающие организм о проникновении чужака, имеют схожую химическую природу как у возбудителей болезней животных, так и у возбудителей болезней растений, при этом их воздействие и механизм антигенной реакции организмов одинаков.Из всего вышесказанного следует вывод, что существует сходство животных и растений в плане иммунной защиты.Но, если для человека и животных наукой придуманы вакцины, для создания иммунитета — ослабленные или мёртвые возбудители болезней, введением которых в организм (прививки) мы запускаем механизм выработки иммунитета — невосприимчивости, то как быть с растениями? Вакцин нет.
Но что может выполнять роль вакцин — ослабленных возбудителей?Что может их ослабить до выработки лишь иммунитета и уменьшить способность вызвать саму болезнь?Нет, не химические яды, которыми мы «залили» сады, убивая всё живое: полезных микроорганизмов и болезнетворных одновременно.Что мы этим добились? Уменьшения болезней? Напротив, их расцвет! Вы спросите, почему?
Потому что, обрабатывая химикатами бездумно и бесконтрольно, не соблюдая дозировок, а действуя по принципу «чем больше, тем лучше», мы, сами того не желая, создали очень устойчивые формы возбудителей болезней, как растений, так человека и животных, которых не убивают уже даже самые сильные химикаты.А «наука» придумывает всё новые и новые более «сильные» и тем более страшные, вместо того, чтобы стать истинной наукой и вернуться к силам Природы и естественным природным процессам выработки иммунитета растениями в этой естественной природной среде.
Многих сейчас рассмешило это замечание и напрасно.Опыт показывает, что растения, выращенные на специально созданных грунтах по Природной технологии, с применением биокомпостов: червекомпостов, ЭМ-компостов и грибных, богатых разнообразной полезной микрофлорой, менее подвержены различным грибковым и бактериальным заболеваниям и вовсе не болеют как в открытом, так и закрытом грунте (теплицы).Растения же, выращенные на предварительно подвергнутых термической обработке или пролитых «безобидной марганцовкой» грунтах (где полностью или частично уничтожена полезная и болезнетворная микрофлора), чувствуют себя комфортно в начальный период роста, однако очень подвержены болезням с течением времени, затем заболевают, отстают в росте и часто погибают.
Почему такое происходит?
Растение выросло в «стерильных» условиях. У него не было контакта с ослабленным возбудителем болезни, иммунитет не выработался и, при первом же контакте с «усиленным» возбудителем, растение заболевает серьёзно и быстро, не успев выработать иммунитет.Именно полезная микрофлора компостов ослабляет болезнетворную способность возбудителей болезней, а иногда и вовсе их «убивает» своими выделениями — антибиотиками.Получается, «благими» намерениями, хим. обработками мы сами себе создаём западню, убиваем наших помощников (полезных микробов) и усиливаем болезнетворное воздействие патогенных.Следует не «стерилизовать» почву кипятком, пропариванием, хим. обработками, а «оживлять» её внесением в грунты биокомпостов, обогащая её полезной микрофлорой.
И тут возникает второй, очень важный для понимания момент: этим самым мы не убиваем всё живое в таких почвах, а создаём разумное равновесие сил по Природной «технологии» между болезнетворными и полезными микроорганизмами.
Этим самым, под действием полезной микрофлоры, мы ослабляем болезнетворные «способности» у патогенов, превращая их в своего рода вакцины, которые, контактируя с растениями, не вызывают у них заболевания, а лишь создают так называемый «напряжённый» иммунитет, очень сильный и стойкий. Возбудители болезней будут присутствовать в саду, но они не смогут принести вреда растениям, потому что не смогут вызвать заболевания.
То есть, надо не «убивать врагов», а укреплять здоровье самих растений созданием стойкого иммунитета и повышением уровня питания за счёт гумусного Природного.После открытия наукой вирусов, грибов и бактерий, долгое время считали, что именно они являются основной причиной болезней.
Но теперь-то мы знаем, что возбудители — это всего лишь возможная причина болезни. А заболеем мы или нет, а также наши растения, во многом зависит от нас самих. И мы, и растения живём в мире, который буквально кишит микробами. Именно микроорганизмы являются истинными хозяевами нашей планеты, в прямом и переносном смысле этого слова.
Если бы они сами по себе были причиной болезни, то мы болели бы постоянно, как и растения. Но этого не происходит.Болезнь возникает только тогда, когда организм человека и растений сам потерял способность сопротивляться неблагоприятным факторам окружающей среды, мы говорим «иммунитет ослаблен».
Из-за высокой адаптационной способности микроорганизмов целая эпоха производства пестицидов (и других химикатов) привела лишь к появлению огромного количества новых болезнетворных микроорганизмов, абсолютно устойчивых к десяткам и сотням химикатов.
Кроме того, оказалось, что сами отравляющие вещества, чрезвычайно долго сохраняющиеся в природе, являются токсичными и для человека.А из-за того, что невозможно создать ядохимикаты, воздействующие только на болезнетворные виды микроорганизмов, применение пестицидов привело к уничтожению также и полезной почвенной микрофлоры, улучшающей питание растений (гумус) и способствующей адаптации к неблагоприятным внешним условиям (создание иммунитета).Использование механизмов повышения иммунитета самих растений является реальной альтернативой химическим средствам борьбы.
Наиболее простой и эффективный способ иммунизации растений ослабленными видами болезнетворных микроорганизмов состоит в использовании биокомпостов (червекомпоста, ЭМ-компоста, грибного) для горшечной культуры и закрытого грунта и элементов Природного земледелия в открытом грунте.Поэтому Природное земледелие и его элементы (биокомпосты) являются основным фактором иммунизации растений, поддержания иммунитета, а также непосредственной защитой от патогенов ризосферной (прикорневой) почвенной микрофлорой.
Пора «проснуться» от невежества лженауки, рекомендующей использование пестицидов, прекратить уничтожать всё живое на планете Земля и вернуться к Природному земледелию, способному возродить былую экологию планеты и былое здоровье растений и животных, и самого Человека.
Что такое иммунитет растений
ПРИРОДНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, как фактор иммунитета растений
Казалось бы, что тут может быть общего? Какая разница, где и как растет растение, при чем тут земледелие, да еще природное? Иммунитет, он и есть иммунитет. Но давайте вспомним, что такое иммунитет, и чем он обусловлен?
До настоящего времени считалось, что иммунные системы растений и человека (а также животных) функционируют совершенно различно. И основным аргументом в пользу такого мнения было отсутствие у растений специальных клеток, подобных нашим лимфоцитам (иже с ними) и специальных органов, вырабатывающих эти клетки. Разумеется, ничего похожего на нашу селезенку и костный мозг у растений нет. Однако, по мере изучения и накопления знаний о природе болезнеустойчивости растений, различия в механизмах иммунитета растений и животных перестали казаться столь разительными. Сейчас обнаруживается все больше данных о сходстве между ними. Несмотря на то, что растения не вырабатывают специальных клеток, зато в каждой растительной клетке есть элементы, отвечающие за иммунитет и борьбу с болезнетворными агентами.
Нет, это не химические яды, которыми мы «залили» сады, убивая все живое, полезных микроорганизмов и болезнетворных одновременно. Чего мы этим добились? Уменьшения болезней? Напротив, их расцвет! Вы спросите, почему? Потому что обрабатывая химикатами бездумно и бесконтрольно, не соблюдая дозировок, а действуя по принципу «чем больше, тем лучше», мы сами того не желая, создали очень устойчивые формы возбудителей болезней, которых не убивают уже даже самые сильные химикаты, причем как у растений, так у человека и животных. А «наука» придумывает все новые и новые, более «сильные» и тем более страшные вместо того, чтобы стать истинной наукой, вернуться к силам Природы и естественным процессам выработки иммунитета растениями в естественной природной среде.
Многих сейчас рассмешило это замечание, и напрасно. Опыт показывает, что растения, выращенные на специально созданных грунтах по природной технологии с применением биокомпостов, червекомпостов, ЭМ-компостов и грибных, богатых разнообразной полезной микрофлорой, менее подвержены грибковым и бактериальным заболеваниям, а то и вовсе не болеют, как в открытом грунте, так и в теплицах. Растения же, выращенные на предварительно подвергнутых термической обработке или пролитых «безобидной» марганцовкой почвах (где полностью или частично уничтожена любая микрофлора), чувствуют себя комфортно лишь в начальный период роста, однако очень подвержены болезням; с течением времени они заболевают, отстают в росте и часто погибают.
Использование механизмов повышения иммунитета самих растений является реальной альтернативой химическим средствам борьбы. Наиболее простой и эффективный способ иммунизации растений ослабленными видами болезнетворных микроорганизмов состоит в использовании биокомпостов, червекомпостов, ЭМ-компостов, грибных компостов для горшечных культур и закрытого грунта и элементов ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ в открытом грунте.
Вот почему ПРИРОДНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ и его элементы (биокомпосты) являются основным фактором иммунизации растений, поддержания иммунитета, а также непосредственной защитой от патогенов ризосферной (прикорневой) почвенной микрофлоры. Пора отречься от невежества лженауки, рекомендующей использование пестицидов, прекратить уничтожать все живое и вернуться к, ПРИРОДНОМУ ЗЕМЛЕДЕЛИЮ, способному возродить былую экологию планеты и былое здоровье растений, животных и самого человека.