Ю. М. Возняковская
Все растения в природной обстановке растут и развиваются в тесном контакте с микрофлорой, населяющей поверхность всех их органов.
Эта эпифитная микрофлора относится к особой экологической группировке, характерными особенностями которой являются: способность жить на поверхности растений, не проникая в их ткани, и питаться выделениями растений; повышенная устойчивость к летучим фитонцидам растений; олиготрофность, т. е. способность использовать питательные вещества при их малых концентрациях.
Приспособление микроорганизмов к (совместному существованию с растениями осуществлялось в процессе длительной эволюции растительного мира. Основанием для этого служила их взаимозависимость, заключающаяся в том, что зеленые растения являются автотрофами (создают органическое вещество в процессе фотосинтеза), микроорганизмы же в подавляющем большинстве по типу питания — гетеротрофы (питаются за счет готовых органических соединений, при этом одни из них используют мертвые растительные остатки, а другие — выделения корней и надземных органов вегетирующих растений).
Размножение микроорганизмов на поверхности растений ограничивается небольшим количеством выделений, служащих для них пищей, и присутствием в выделениях растений антибактериальных веществ — фитонцидов.
Наиболее наглядным доказательством положительного влияния микроорганизмов на рост растений является выращивание последних в стерильных условиях. В этом случае даже в присутствии доступных питательных веществ растения развиваются плохо и их урожай снижается по сравнению с растениями, растущими в присутствии корневой и эпифитной микрофлоры. Влияние микрофлоры на рост растений весьма разносторонне и обусловливается разнообразием свойств разных видов микроорганизмов, из которых состоят комплексы эпифитной микрофлоры. С корней и из филлосферы 53 видов растений нами выделено около 1000 культур, среди которых обнаружено 68 бактериальных видов и 16 дрожжеподобных. Они присутствуют на растениях не одновременно и не обнаруживают специфической приспособленности к отдельным видам растений.
Взаимоотношения между растениями и микроорганизмами носят характер раздельного симбиотрофизма. Микроорганизмы питаются выделениями растений, размножаются за их счет и влияют на жизнедеятельность последних.
Виды, присутствующие на корнях, входят в состав различных физиологических групп. С помощью выделяемых ими ферментов они превращают нерастворимые питательные вещества почвы и удобрений в доступное для растений состояние. Потребляя корневые выделения, микроорганизмы облегчают поглощение питательных веществ корнями, так как способствуют нарушению равновесия между концентрацией веществ в клетках корня и наружным раствором. Размножаясь в зоне корней, микроорганизмы в процессе свой жизнедеятельности выделяют ряд метаболитов, в состав которых входят физиологически активные вещества, оказывающие влияние на активность синтетических процессов в корнях, что также способствует поглощению веществ из почвы.
Микрофлора филлосферы, размножающаяся на поверхности надземных органов растений, также выделяет продукты жизнедеятельности, которые проникают в ткани растений. Некоторые из них — витамины, ауксины, гиббереллины,— являются катализаторами ряда жизненно важных процессов и действуют в ничтожно малых концентрациях. Доказано стимулирующее действие на рост растений микроорганизмов, активных продуцентов этих веществ.
Эпифитная микрофлора усиливает естественный иммунитет растений и предохраняет их от некоторых фитопатогенных грибов. Конкурируя с последними из-за питательных веществ, эпифитные бактерии поддерживают состояние фунгистазиса на поверхности листьев. Выделение антибиотиков некоторыми антагонистами угнетает прорастание грибных спор.
При неблагоприятных для растений условиях, например, при недостатке питательных веществ, ослаблении процесса фотосинтеза или низкой температуре, взаимоотношения между организмами могут нарушаться и принимать патологический характер. Это проявляется в конкуренции из-за питательных веществ, в накоплении токсических продуктов микробного происхождения в зоне корневых систем, в усилении размножения фитопатогенных видов, вызывающих заболевание растений.
В свою очередь угнетение жизнедеятельности микрофлоры при недостатке питательных веществ, плохой аэрации, внесении токсичных пестицидов и проч., отражается на течении биохимических процессов в почве и растении, в связи с чем снижается их продуктивность.