Wykorzystanie w uprawach ekologicznych

Wykorzystanie w uprawach ekologicznych

Wykorzystanie w uprawach ekologicznych
allelopatycznych właściwości roślin
Allelopatia jako rodzaj swoistej współzależności między organizmami jest w
edukacji rolniczej często pomijana lub traktowana marginalnie, jako pewna
ciekawostka. Tymczasem, jest to zagadnienie, które ma duże znaczenie w rolnictwie
ekologicznym.
Do literatury naukowej termin „allelopatia” został po raz pierwszy
wprowadzony przez Hansa Molischa w 1937 r. Pierwotnie dotyczył zarówno zjawiska
wzajemnego biochemicznego oddziaływania roślin, jak i roślin z innymi organizmami
(włączając w to także zwierzęta). Obecnie pojęciem tym określa się oddziaływanie na
siebie roślin, grzybów i mikroorganizmów (I Światowy Kongres Allelopatii 1996) lub
wyłącznie roślin wyższych (C. H. Muller 1970, J. B. Harborne 1993) poprzez wydzielane
do otoczenia czynne fizjologicznie związki chemiczne. Substancje te, zwane
allelozwiązkami, allelochemikaliami lub allelopatinami mogą mieć różny stan skupienia
i charakter chemiczny. Jako wtórne produkty przemiany materii są uwalniane przez
roślinę do środowiska aktywnie (np. w wyniku ewaporacji) lub biernie (np. w wyniku
wymywania z żywych lub martwych części przez wodę deszczową). Zależności
allelopatyczne roślin ludzie znali już w starożytności. Zapiski na ten temat znajdujemy
m. in. w "Historii naturalnej" Pliniusza Starszego (I w. n. e.). Zwrócił on uwagę na
hamujący wpływ drzew orzecha na wzrost sąsiadujących z nimi roślin. Jego
spostrzeżenia w pełni potwierdza współczesna nauka. Obecnie wiemy, że
odpowiedzialną za ten stan rzeczy substancją jest juglon (5-hydroksynaftochinon). Jest
to żółty barwik, który przy obieraniu świeżych orzechów powoduje charakterystyczne
zabarwienie rąk. W przypadku popularnego w Polsce orzecha włoskiego, występuje on
wyłącznie w częściach zielonych tego drzewa (liściach, łupinach). Ma eksperymentalnie
udowodniony toksyczny wpływ na wiele gatunków roślin (w tym lucernę, pomidory,
sałatę).
Związki allelopatyczne mogą w różny sposób oddziaływać na kondycję roślin,
niekoniecznie negatywnie. Z tego też powodu, mówi się o allelopatii ujemnej, gdy
wydzielane substancje hamują, lub dodatniej - gdy korzystnie wpływają na kiełkowanie,
wzrost i rozwój sąsiadujących lub następujących po sobie roślin. Znajomość allelopatii
ujemnej powinna obowiązywać wszystkich rolników. Źle prowadzony płodozmian i
niewłaściwe sąsiedztwo sadzonych roślin może bowiem znacznie hamować urodzaj i
tym samym pogarszać ilość i jakość plonu. Natomiast znajomość allelopatii dodatniej i
jej wykorzystanie jako alternatywy dla schemizowanego rolnictwa ma szczególnie duże
znaczenie dla upraw ekologicznych. Zastosowanie odpowiedniego sąsiedztwa i
następstwa uprawianych roślin ma w tym przypadku nie tylko znaczenie plonotwórcze,
ale też ochronne – pozwala w sposób jak najbardziej naturalny przeciwdziałać
chorobom i chwastom. Znanym przykładem zastosowania allelopatii w walce z
chwastami jest wysiew żyta zwyczajnego jako poplonu ozimego z przeznaczeniem na
wiosenne przyoranie. Uwalniane w trakcie rozkładu z resztek żyta allelopatiny
wywierają bardzo silny inhibicyjny wpływ na siewki takich chwastów jak komosa biała,
szarłat szorstki, chwastnica jednostronna. W regulacji zachwaszczenia upraw rolniczych
z powodzeniem może być też wykorzystana gryka i słonecznik. Jako poplony silnie
redukują one wschody m. in. komosy, tasznika, rumianu, perzu i szczawiu. Kiełkowanie
wielu chwastów ogranicza również często stosowana przez polskich rolników uprawa
przedplonowa gorczycy. Innym sposobem wykorzystania allelopatii jest stymulacja i
ochrona roślin dzięki uprawom współrzędnym i sąsiadującym. Przykładem jest łączna
uprawa truskawek i czosnku. Takie zestawienie skutecznie ogranicza występowanie
chorób grzybowych, w tym powodującej duże straty w plonie truskawek szarej pleśni.
Podobne, ale nieco słabsze właściwości grzybobójcze wykazuje też cebula. Jako roślinę
towarzyszącą z powodzeniem stosuje się ją we współuprawie z truskawką, wczesną
marchwią, pomidorem lub sałatą. W celu zwiększenia skuteczności allelopatycznego
działania określonych roślin, wykorzystuje się też ich ekstrakty wodne. W praktyce
ogrodniczej, oprócz ekstraktu z czosnku i cebuli, w uprawie warzyw, krzewów i drzew
owocowych wykorzystuje się wyciągi z takich roślin, jak aksamitka, krwawnik, bez
czarny, pokrzywa czy tytoń. W przypadku rolniczych upraw polowych, przykładem
takiego zabiegu jest zastosowanie wodnego ekstraktu z sorga zwyczajnego do
nalistnego odchwaszczania pszenicy ozimej, soi lub kukurydzy.
Są to oczywiście tylko wybrane przykłady wykorzystania właściwości
allelopatycznych roślin. Takich poznanych interakcji jest znacznie więcej. Stale
prowadzone w tym zakresie badania nie tylko dają coraz większą wiedzę na temat
występujących w agroekosystemach biochemicznych oddziaływań, ale także
umożliwiają wyselekcjonowanie, zbadanie i syntezę odpowiedzialnych za nie związków
allelopatycznych. Praktycznym tego rezultatem jest produkcja allelopestycydów proekologicznych preparatów, których podstawowym komponentem są otrzymane na
drodze syntezy chemicznej wtórne metabolity roślin (przykładem takiego preparatu
jest Agrold®), mikroorganizmów (przykładem jest Meiji Herbiace®) lub grzybów
(przykładem jest Myco-TechTM). Zjawisko allelopatii otwiera też nowe możliwości dla
biotechnologii. Wstępne badania w tym zakresie wskazują, że na pierwsze rezultaty
transformacji roślin genami warunkującymi odpowiednie zdolności allelopatyczne
będziemy musieli jednak trochę poczekać. Utrudnieniem jest bowiem ich wielogenowe
uwarunkowanie.