Tai kur kas subtilesnis procesas: augalai į vandenį išskiria nematomas chemines medžiagas, kurios slopina konkurentus. Šis reiškinys, kai organizmas gamina biocheminius junginius, veikiančius kitų organizmų augimą ir vystymąsi, turi mokslinį pavadinimą – alelopatija. Ir lygiai toks pats, tik kur kas didesnio masto ir sudėtingesnis procesas nuolat vyksta po mūsų kojomis dirbamuose laukuose.
Alelopatija – augalų biocheminė strategija
Alelopatija – tai natūralus gamtos mechanizmas, kai augalai per savo šaknis, lapus ar yrančias liekanas į aplinką išskiria biologiškai aktyvius junginius, vadinamus alelochemikalais. Tai didžiulė ir įvairi cheminių junginių grupė, apimanti fenolio rūgštis, flavonoidus, alkaloidus ir terpenoidus.
Patekę į aplinką šie junginiai gali turėti įvairiapusį poveikį kitiems augalams: slopinti sėklų dygimą, stabdyti šaknų ar ūglių vystymąsi, trikdyti maisto medžiagų pasisavinimą. Kaip teigiama Tarptautinės alelopatijos draugijos (International Allelopathy Society) publikacijose, tai yra viena iš pagrindinių augalų konkurencinės kovos strategijų, leidžianti jiems užsitikrinti erdvę, vandenį ir maisto išteklius.
Du alelopatijos veidai: pagalbininkas ir kenkėjas
Ūkininkui svarbu suprasti, kad šis slaptasis ginklas gali būti nukreiptas ir norima, ir nenorima linkme.
Vienas geriausių teigiamos alelopatijos pavyzdžių – sėjamieji rugiai. Jų šaknys ir yrančios liekanos išskiria galingus alelochemikalus (pavyzdžiui, benzoksazinoidus DIBOA ir BOA), kurie efektyviai slopina daugelio vienaskilčių ir dviskilčių piktžolių dygimą.
Moksliniais tyrimais, atliktais įvairiose šalyse, įskaitant ir Lietuvą, nustatyta, kad rugių tarpiniai pasėliai gali sumažinti piktžolių biomasę net 50–90 proc. Dėl šios savybės rugiai tampa galingu agronominiu įrankiu, leidžiančiu natūraliai kontroliuoti piktžoles.
Tačiau kur kas dažniau susiduriama su neigiama alelopatijos puse. Panašią strategiją naudoja ir kai kurios agresyvios piktžolės, pavyzdžiui, dirvinė smilguolė ar varputis, kurių šaknų išskyros gali slopinti javų augimą. Agronomiškai svarbiausia yra po derliaus lauke paliktų augalų liekanų alelopatija.
Pavyzdžiui, kviečių ar miežių šiaudai irdami išskiria fenolio rūgštis, kurios gali stipriai slopinti po jų sėjamų žieminių rapsų dygimą ir pirminį augimą. Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos mokslininkai savo tyrimuose taip pat yra patvirtinę, kad atsėliuojant javus, derliaus sumažėjimą lemia ne tik ligų kaupimasis, bet ir pačių javų liekanų neigiamas alelopatinis poveikis.
Kaip neutralizuoti slaptąjį ginklą: mikroorganizmų vaidmuo
Ką daryti, jei lauke po derliaus liko potencialiai toksiškos augalų liekanos? Atsakymas slypi ne papildomame cheminiame purškime, o biologijos pasitelkime. Alelochemikalai dirvožemyje nėra amžini – juos suskaido ir neutralizuoja dirvožemio mikroorganizmai.
Būtent aktyvi ir įvairi mikrobiota yra pagrindinis veiksnys, lemiantis, kaip greitai bus „detoksikuotas“ dirvožemis. Specializuotos bakterijų ir grybų grupės naudoja toksiškus alelochemikalus kaip savo mitybos šaltinį, suskaidydamos juos į paprastesnius ir nepavojingus junginius.
Jei dirvožemis yra biologiškai aktyvus, šie procesai vyksta greitai. Tačiau jei dirvožemis yra nualintas ar pasižymi mažu biologiniu aktyvumu, liekanos yra lėtai, o toksiškas poveikis gali tęstis savaites ar net mėnesius, taip pakenkdamas naujai pasėtai kultūrai.
Būtent čia moderniosios biotechnologijos siūlo efektyvų sprendimą. Biologiniai preparatai, skirti augalų liekanų skaidymui, veikia kaip tikslinė pagalba dirvožemio mikroorganizmams. Jų sudėtyje esančios specializuotos bakterijų ir grybų padermės, pasižyminčios galingu celiuliozės skaidymo potencialu, veikia kaip sparti „valymo komanda“, kuri greitai kolonizuoja šiaudus ir ženkliai paspartina ne tik jų fizinį irimą, bet ir alelochemikalų neutralizavimą.
Supratimas apie alelopatiją – slaptąjį augalų ginklą – leidžia ūkininkui šį ginklą panaudoti sau norima linkme arba laiku jį neutralizuoti, taip valdant nematomas jėgas savo laukuose ir paverčiant jas sąjungininkėmis.
