3.5.6. Перспективы использования аллелопатически активных веществ в сельском хозяйстве и биотехнологии

Среди важных аспектов применения знаний об аллелопатически активных веществах в сельском хозяйстве [Einhellig, 1985] и биотехнологии можно отметить следующие.

1. Учет аллелопатии при использовании методов, направленных на снижение механической обработки почвы, уменьшение ущерба и затрат, связанных с пахотой земли (no-till and low- tillage practices). Сейчас уже около 25% площади обрабатываемых земель (crop acreage) в США обрабатывается в щадящем режиме (conservation tillage). При этом нередко практикуется посев семян на поле, где остались остатки биомассы предыдущей культуры. Эти остатки могут оказывать двоякое аллелопа- тическое воздействие: 1) снижать рост сорняков, 2) снижать урожайность новой посеянной культуры. Более полное знание аллелопатических эффектов поможет предвидеть подобные воздействия и наиболее целесообразно вести хозяйство.

2. Выбор оптимальной стратегии севооборота. Аллелопатией, по крайней мере частично, можно объяснить данные о снижении Урожая, в том числе в следующих случаях: посев некоторых культур после подсолнечника; посев кукурузы после кукурузы;

посев соевых бобов после риса; постоянное выращивание люцерны (Medicago) и ряда злаков.

3. Селекция сортов с повышенным образованием аллелопатически активных веществ в целях борьбы с сорняками.

4. Использование аллелохимических веществ как гербицидов и регуляторов роста растений или как основы для синтеза новых гербицидов (и биоцидов вообще).

5. Совместное, скоординированное использование аллелохимических веществ и гербицидов. Аллелопатические вещества могут подавлять определенные виды сорняков, а для подавления остальных требуются гербициды. Показано, что количество этих веществ в сельскохозяйственных растениях (сорго, Sorghum) зависит от стадии роста в момент десикации с помощью гербицидов.

6. Профилактика почвоутомления на основе понимания роли аллелопатических факторов в его возникновении.

7. Использование аллелопатически активных веществ высших водных растений для контроля нежелательных видов макрофитов. Есть данные, что источником подобных веществ может быть Eleocharis coloradoensis Britt. Gilly. Получены свидетельства того, что в аллелопатии водных растений участвует дигидроактинидиолид (dihydroactinidiolide) [Putnam, 1983].

8. Улучшение эффективности использования азотных удобрений, предотвращение нарушения процессов азотфиксации и поддержание в почве достаточного уровня усвояемого растениями азота на основе понимания роли аллелопатических веществ в регуляции микроорганизмов, участвующих в обмене азота в почве.

9. Оптимизация культивирования лекарственных растений и растений - продуцентов БАВ. В СССР культивируется свыше 60 видов лекарственных растений. Только на Украине Coriandrnm sativum D., Matricaria chamomila L., Lavandula vera L., Mentha piperita L., Salvia sclarea L. и другие виды культивируются на площади свыше 40 тыс. га [Гродзинский и др., 1987]. Все эти виды продуцируют аллелопатически активные вещества. Это, возможно, по меньшей мере частично объясняет, почему многие из лекарственных растений не могут расти в монокультуре более 3- 5 лет.

10. Биотехнология выращивания культур растительных клеток делает перспективным промышленное получение некоторых метаболитов растений, в том числе обладающих аллелопатической активностью. Получены штаммы клеток, продуцирующие ряд метаболитов более эффективно, чем сами растения. Так, при культивировании клеток Coffea arabica удалось получить выход кофеина, в 92 раза превышающий содержание кофеина in vivo; аналогичные результаты получены для многих других метаболитов [Petiard, Steck, 1987].

Другие аспекты практического использования аллелопатических веществ обсуждаются в работах [Putnam. 1983; Mandava, 1985; Putnam, Tang, 1986].