Как растения защищаются от болезней
Шрифт:
Простые расы 1, 2, 3 и 4 не будут нести лишних гемов, по каждая из них сможет поразить только 25 % популяции, тогда как 75 % окажутся к ней устойчивы. В результате получится, что все расы паразита, которые могут существовать на посевах многолинейного сорта-популяции, будут плохо развиваться. Сложные расы будут ослабляться стабилизирующим отбором, лишающим их конкурентоспособности с простыми расами, а простые расы страдать от затрудненного распространения (считается, что популяция растений оказывается защищенной, если не менее 40 % растений в ней обладают устойчивостью). И то и другое приведет к снижению скорости инфекции, что характерно для горизонтальной устойчивости. Поэтому внешне многолинейный
Чем больше число линий, составляющих многолинейный сорт, тем больше будет эффект. К тому же и композицию отдельных сортов можно каждый год менять в соответствии с составом генов популяции паразита. Из-за этого популяция паразита будет все время вынуждена перестраиваться, и угроза эпифитотий тем самым ликвидируется.
Таким образом, мультилинейные сорта будут совмещать в себе преимущества чистолииейиых сортов (выравненность по всем хозяйственно цепным признакам, кроме генов устойчивости) и сортов-популяций прошлого, поскольку они будут гетерогенными по генам устойчивости. Сейчас создаются специальные селекционные программы по получению мультилинейных линий-популяций для пшеницы, овса, ячменя и других цепных культур.
Согласно мнению IO. Т. Дьякова, существующий сейчас в защите растений принцип «слабая поражаемость лучше полной устойчивости» представляет собой один из парадоксов фитоиммунитета, поскольку создание абсолютно непоражаемого сорта не только не осуществимо, по и порочно в своей основе. Маловероятно уничтожить какой-либо вид патогенного микроорганизма, поскольку он имеет преимущества перед растением-хозяином из-за способности быстро размножаться и мигрировать на большие расстояния. Но даже если и допустить, что это удастся, то на освободившуюся экологическую нишу всегда найдется какой-либо претендент, потенциальную опасность которого заранее трудно предсказать. Так что лучше не рисковать.
Исходя из вышесказанного, решение проблемы защиты культурных сортов от эпифитотий предполагает установление того равновесия между растениями и их паразитами, которое было нарушено чистолинейной селекцией, и лежит на пути расширения генетического разнообразия культурных сортов. Создавая и внедряя монокультуры, человек переусердствовал и слишком решительно и недальновидно вмешался в законы природы, чем не замедлили воспользоваться патогены.
Селекция на устойчивость — длительный процесс, и часто требует не менее 10–15 лет упорного труда. Правда, развитие теории, так же как и оснащение селекционного процесса современной техникой и оборудованием, позволяет сейчас сократить эти сроки. В поисках доноров устойчивости чрезвычайно перспективным представляется искусственный мутагенез, с помощью рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, гамма-излучения или нейтронов, а также химических мутагенов. Под влиянием этих воздействий возникают индуцированные' мутации, которые могут дополнить природное разнообразие таким образом, что шансы на редкие гены будут увеличены. В результате разработки новых более топких методов индуцированные мутации будут становиться все более важными в селекции на устойчивость, особенно по мере истощения естественных источников генетического разнообразия. Обнадеживают также новые методы клеточной селекции и слияние протопластов для получения гибридов между нескрещивающимися сортами.
Устойчивые сорта в будущем, по-видимому, будут играть все более и более важную роль в борьбе с вредителями и болезнями растений. И в этом отношении селекция на устойчивость начинает успешно конкурировать с разработкой и применением пестицидов.
ПЕСТИЦИДЫ:
ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА
История
Пестициды в дословном переводе с латинского — заразоубивающие средства (пестис — зараза, цедерс — убивать). Сам термин «пестициды» собирательный: это и инсектициды, используемые для борьбы с насекомыми (инсектум — насекомые); и фунгициды, направленные против паразитарных грибов и бактерий (фунгус — гриб); и гербициды против сорняков (герба — трава); и зооциды против грызунов; и нематоциды против нематод. Имеются и другие пестициды, обладающие комплексным действием. Например, нитрофан является инсектицидом против тлей, клещей, щитовок и фунгицидом для борьбы с возбудителями таких болезней, как рак, антракноз, мильдью.
Наибольший накал страстей ученых и общественности, несомненно, вызвал инсектицид под сокращенным названием ДДТ — дихлордифенилтрихлорэтан. В его оценке одно быстро сменяло другое. Радужные надежды и горькие разочарования, восторженные отзывы и тяжкие обвинения. Пестициды называли чудом современной химии и непростительной ошибкой ученых.
ДДТ был синтезирован еще в 1874 г. Но только в 1937 г. было открыто его инсектицидное действие. Автору открытия швейцарскому ученому П. Рихтеру была присуждена Нобелевская премия. Двадцать лет спустя Швейцария запретила применение этого препарата.
Чем же так провинился ДДТ, и почему он впал в такую немилость? По данному вопросу написаны тысячи статей и высказаны взаимоисключающие точки зрения.
Еще продолжалась вторая мировая война, когда ДДТ одержал свою первую крупную победу. С его помощью удалось предотвратить вспышку сыпного тифа. Прошло немного лет, и с помощью ДДТ удалось подавить размножение комаров — переносчиков возбудителей малярии, и тем самым спасти жизнь миллионов людей. Затем последовали победы над многими сельскохозяйственными вредителями. Америка вдвое увеличила сбор хлопка благодаря защите хлопчатника от долгоносика. В Советском Союзе были сохранены миллионы тонн пшеницы от вред-пой черепашки. Началось триумфальное шествие препарата по странам и континентам. За 20 лет во всем мире его было использовано около 4,5 миллионов тонн.
Но постепенно над ДДТ сгущались тучи. Появились серьезные опасения, что пестицид оказывает вредное влияние на окружающую среду. Однако вера в пего была настолько сильна, что вначале опасения вообще не воспринимали всерьез, а капиталистические монополии не желали считаться ни с чем, кроме прибыли. Отчеты ученых просто скрывали. Целых семь лет власти США не разрешали опубликовать отчет об ответственности ДДТ за гибель тихоокеанской рыбы.
Отчет был составлен специалистом по исследованию качественного состава воды Уолтером Томсоном. Сравнение содержания пестицида на полях Америки с показателем уловов сардинки привело к «ошеломляющим» результатам: поголовье сардинок убывало в такой же пропорции в какой возрастало применение ДДТ. Попадание пестицида в районы лова рыбы объяснялось размыванием почвы при разливах рек, которые несли его с собой в океан. Он оказался ядовитым не только для рыб, по и для организмов, которыми они питаются.
Последовали и новые отчеты о вреде ДДТ для других организмов, в частности птиц. Скрывать их от общественности становилось все труднее. Гром разразился в 1962 г. с выходом в США книги Речел Карсон под названием «Безмолвная весна». В ней изображены страшные последствия применения ДДТ. Не слышно пения птиц, не плавают в водоемах рыбы, многие виды животных на грани полного исчезновения. В США книга вызвала бурю протестов (подогреваемых радио, телевидением, газетами) против ДДТ и других пестицидов, которые могли принести вред окружающей среде.