Ржавчина злаков
Но все-таки наибольший вред причиняют возбудители ржавчины пшеницы, ржи, овса, ячменя. Против ржавчины этих культур практически не существует эффективного способа борьбы, за исключением посева устойчивых к ржавчине сортов зерновых культур. Считается, что ежегодные потери урожая пшеницы от ржавчины составляют примерно 10 процентов мирового производства зерна. Это средняя величина, но иногда ущерб может достигать и более значительных величин. Например, бывали случаи, когда пшеница с пораженных ржавчиной полей даже не убиралась.
Но ржавчинные грибы влияют не только на количественную сторону урожая, они ухудшают его качество. Из зерна пораженных колосьев сокращается выход муки, уменьшается количество белка в клейковине зерна, подавляется его всхожесть. Отрицательное действие ржавчинников и других фитопатологических грибов снижает и без того низкую продуктивность растений в природных условиях. Подсчитано, что одному человеку в течение года требуется примерно 200 килограммов зерна пшеницы. Чтобы получить это количество, необходима площадь в 1000 квадратных метров при среднем урожае 20 центнеров с гектара. Какова же потенциальная продуктивность пшеницы? Ответ на такой вопрос земледельцы получили ... из космоса. Академик Л. В. Киренский последние годы жизни посвятил исследованиям искусственных экологических систем. Развитие идей К. Э. Циолковского и В. И. Вернадского о космической функции жизни предполагало выход земной жизни за пределы биосферы. Все осуществленные до настоящего времени полеты человека за пределы Земли были выходом лишь в механическом, но не в биологическом смысле, поскольку жизнь и деятельность космонавтов поддерживали запасами продовольствия, взятыми с земли. "Жизнь как самоподдерживающийся, самовоспроизводящийся процесс, — писал Л. В. Киренский, — еще никогда не выходила за пределы земной биосферы". Таким образом, для длительных путешествий в космическом пространстве человек должен прихватить с собой часть биосферы Земли — то есть создать замкнутую биолого-техническую систему.
Изучение такой системы, регенерирующей среду, и обеспечивающей будущих звездоплавателей продуктами питания за счет потребления извне лишь энергии, показало, что при интенсивных процессах фотосинтеза для обеспечения пищевых потребностей человека достаточно 10 квадратных метров земной поверхности. Выходит, что существующую продуктивность злаков можно повысить в 100 раз! Однако результаты лабораторных исследований, при которых исключена возможность заражения растений болезнетворными микроорганизмами, практически невозможно получить в реальных земных условиях.
Использование высокопродуктивных сортов и создание для них наиболее благоприятных условий не предохраняет растения от различных патогенных микробов и вредных насекомых. В реальных земных условиях невозможно освободиться ото всех нахлебников, желающих воспользоваться плодами труда земледельца. В этой связи проблема устойчивости растений приобретает первостепенное значение. Ведь как бы высокопродуктивен ни был сорт сельскохозяйственной культуры, если он не устойчив к возбудителям болезней и вредителям, его достоинства теряют практический смысл, так как прибавка урожая попадет на "стол" этим прожорливым нахлебникам.
В настоящее время вредители "съедают" от 20 до 25 процентов урожая культурных растений, то есть урожай каждого пятого или даже четвертого гектара земли, обработанной и ухоженной человеком.
Наибольшую опасность для злаков представляют эпифитотии. В этом случае потери урожая могут быть еще более существенными. Возбудители ржавчины чрезвычайно плодовиты. В специальной литературе приводятся следующие данные: число спор, образующихся на одном акре (4047 квадратных метров), слабо пораженной ржавчиной пшеницы, выражается единицей с тринадцатью нулями! Эта астрономическая цифра значительно повышается при благоприятных условиях на высоковосприимчивых сортах пшеницы. При уборке урожая на таких полях машины, люди и почва становятся буквально красными от бесчисленных спор гриба, поднимающихся в воздух.
Для изучения распространения спор ржавчинных грибов используют липкие стеклянные пластинки, которые крепят на флюгере или даже на самолете. Таким образом, установлено, что ежегодно в июле, за 1-2 недели до появления ржавчины, в воздухе появляются жизнеспособные уредоспоры. Иногда наблюдается быстрое увеличение числа спор, названное "споровым ливнем". Анализ полученных результатов свидетельствует, что споры переносятся за многие сотни километров от зараженных ржавчиной растений пшеницы. Вместе с дождем "споровый ливень" может выпадать на огромных территориях, превышающих порой полмиллиона квадратных километров, то есть не исключено и межконтинентальное распространение спор возбудителей болезней.