Всем известна оздоровительная сила летучих выделений листвы — фитонцидов. Они обладают замечательным свойством быстро уничтожать болезнетворные микробы. Но заметно влиять друг на друга с помощью фитонцидов растения не могут, потому что эти вещества относит ветер. Другое дело корни. Их выделения остаются в почве и поневоле всасываются корнями соседних растений.
Установлено, что из общего количества веществ, накопленных растением путем фотосинтеза, до 12 процентов выделяется корнями в почву. В среднем за год корневые выделения составляют примерно 7 т на гектар поля. Состоят они как из минеральных солей (например, фосфора, калия, азота), так и из органических соединений (сахаров, органических кислот, аминокислот и др.). С их помощью растение создает вокруг себя собственную биохимическую среду. Однако агентами влияния на соседей выступают только физиологически активные органические вещества — ферменты, витамины, антибиотики, фенолы и др. Действуют они сами или через посредство корневых микробов, которых привлекают корневые выделения.
И вот что получается в результате взаимодействия, скрытого землей. Сирень, клен татарский и роза ругоза, посаженные близко к ели, начинают чахнуть. Их участь разделяют также яблоня и груша. С другой стороны, по соседству с той же елью рябина, лесной орех и малина чувствуют себя превосходно, несмотря на то что их корни сильно переплетаются с корнями ели. Можно было бы ожидать, что в таких условиях растения будут сильно конкурировать за пищу и влагу, но в их взаимоотношениях явно одерживает верх биохимическая "симпатия". В степных посадках саженцы дуба и сосны вечно страдают от угнетающего влияния горькой полыни, вейника, белой мари. По-разному взаимодействуют и сельскохозяйственные растения, посаженные вместе или рядом. Лук старается испортить жизнь фасоли, репа — помидорам. Напротив, тот же лук помогает расти красной свекле. Поддерживают друг друга картофель, кукуруза и фасоль, редиска и кресс-салат, горох и горчица.
На такие факты раньше не обращали внимания, а многих из них просто не знали. Но вот 10–15 лет назад на этих фактах выросла новая научная дисциплина — аллелопатия, важность которой признали экологи. К сожалению, в ее ведение, как показывает само название (в переводе с греческого аллелопатия означает "взаимный вред"), попали только вопросы биохимической "войны" растений. Не менее же важные проявления биохимической взаимопомощи остались в стороне. О них в аллелопатии упоминают разве что из соображений контрастного сопоставления. С не меньшим основанием можно было бы подобрать подходящий термин для положительных взаимодействий и выделить их изучение в отдельную науку, но этого пока не сделано (не называть же ее антиаллелопатией!). Впрочем, дело, конечно, не в названии. Справедливости ради надо сказать, что положительные взаимодействия изучают не меньше, чем отрицательные. Для нас они интересны тем, что представляют собой одну из особых форм симбиоза.
В самом деле, именно по принципу взаимной "симпатии", основанной на биологической совместимости, группируются друг с другом деревья, кустарники и травы в лесу, в степи, на лугу во всех естественных сообществах. Зеленые "друзья", благотворно влияющие друг на друга, не только растут рядом, но и тесно соприкасаются корнями. Их взаимная поддержка осуществляется через взаимный обмен корневыми выделениями. И действительно, у союзников — сосны и липы, лиственницы и дуба, дуба и клена — корни сближены, тогда как у враждующих друг с другом сосны и осины или дуба и белой акации ничего подобного нет.
Понятно, как все это важно знать и учитывать при создании искусственных растительных сообществ — агрофитоценозов, полезащитных полос и лесных насаждений, при составлении долголетних травосмесей для лугов и пастбищ. Ведь от того, как будут относиться друг к другу соседние растения, в немалой степени зависит урожай.
В сельскохозяйственной практике прочно утвердилась система, при которой на одном поле сажают какую-то одну культуру: здесь выращивают рожь, там овес, на третьем участке высажен картофель или капуста. Так легче ухаживать за посевами, удобнее собирать урожай, не нужно проводить его сортировку.
Но при монокультуре существуют свои беды, сказывающиеся на урожае. Благодаря обилию одинаковых растений на нолях в массе плодятся различные вредители, сильнее развиваются сорняки; ввиду избирательного поглощения питательных веществ нарушается минеральный баланс почвы, а из-за меньшего числа корней — ее структура. Однородные посадки сильнее страдают от капризов погоды, особенно от засухи. Кроме того, корневые выделения некоторых культур и даже пожнивные остатки действуют на их собственные следующие поколения как яды (явление это называют утомлением почвы). Понятно, что смешанные посевы устранили бы все эти отрицательные моменты.