Расселение почвенных грибов зависит от физического и химического состава почвы. Большую роль играют кислотность почвы, температура, влажность, растительный ценоз и т. д. В кислых и щелочных почвах активизируются антагонисты грибов — бактерии и актиномицеты. Виды грибов имеют свой оптимум кислотности и температуры, поэтому видовой их состав в кислых и щелочных почвах различается. Оптимальная температура для почвенных грибов — 20-25°С, но они сохраняются и при 5°С, и при 30°С. Отдельные виды могут развиваться при отрицательной температуре, а другие при 40 °С и выше. По отношению к влажности грибы, как и растения, делятся на 3 группы: гигрофилы, требующие для своего развития высокой влажности; мезофилы, развивающиеся при средней влажности (пенициллы), и ксерофиты, к которым относятся грибы из родов аспергилл и стемфил, — они живут, при низкой влажности.
В различные времена года встречается различное количество видов грибов. Взаимоотношения грибов с актиномицстами и бактериями определяет видовой состав грибов в почве. Для большинства почвенных грибов воздействие актиномицетов и бактерий губительно, но есть грибы, подавляющие их развитие. В ленинградских почвах встречается большое количество видов родов пенициллум и триходерма, способных выделять антибиотики и токсины, подавляющие развитие антагонистов. В 1928 году английский профессор А. Флеминг выделил вид пенициллиум нотатум и доказал его противобактериальное действие. Антибиотик был назван пенициллином. Лечебные свойства этого антибиотика очень разнообразны. Использование продуктов обмена веществ пенициллов далеко не исчерпано, и дальнейшие исследования откроют новые возможности их применения в различных отраслях народного хозяйства.
Грибы рода аспергиллус также имеют большое значение в хозяйственной деятельности человека. Известно, что виды рода аспергиллус могут развиваться при низкой кислотности на органических средах и тканях животных. Например, вид аспергиллус устус (ксерофит) развивается на зерне, текстильных, изоляционных материалах при очень низкой влажности. Осваивать различные субстраты этому грибу помогает широкий набор ферментов. Антибиотические вещества, продуцируемые ими, позволяют грибу вести борьбу за субстрат с другими микроорганизмами. Некоторые виды рода аспергиллус используются в борьбе с фитопатогенными организмами. Особенно примечательны в этом отношении виды гриба стахиботрис, встречающиеся в почвах Ленинградской области и северных районов страны. Из почвы они попадают на стерню, солому, засохшие стебли и разлагают растительную клетчатку. Гриб вместе с соломой проникает в организм лошади, своим токсином вызывает ее отравление и гибель. Это заболевание лошадей называется стахиботриотоксикозом.
Микоризные грибы, съедобные и ядовитые
Они занимают особое место в биологии высших или сосудистых растений. Микориза (в переводе с греческого — грибокорень) возникает в результате симбиотического сожительства гриба с корнем высшего растения. Микориза встречается среди лесных деревьев, травянистой растительности и сельскохозяйственных растений (пшеница и др.). Она была найдена у растений в палеозойских, девонских и каменноугольных отложениях.
Значение микориз для живых растений впервые в России объяснил в первой половине. XIX века русский ученый Ф. М. Каменский, изучавший симбиотические взаимоотношения гриба с травянистым растением подъельником. Благодаря симбиозу грибов с корнями улучшается питание растений, называемых в связи с их способностью использовать грибы микотрофными. По взаимоотношениям между корнями высшего растения и мицелием гриба различают три основных типа микориз: эндотрофные (внутренние), эктотрофные (наружные), переходные (эктоэндотрофные).
Большинство травянистых растений имеют эндотрофные микоризы. Мицелий гриба размещается главным образом в верхней части корня, в конус нарастания корня гриб не проникает. Мицелий гриба может внедряться внутрь клеток корневых волосков, образуя там клубки гиф, древовидные разветвления или пузыревидные вздутия. Клетки корня растений, в которых обосновался гриб, остаются живыми и постепенно переваривают проникший в них мицелий, таким образом, получая азот, который не всегда в доступной форме присутствует в почве. Травянистые растения, особенно орхидные, вступают в микоризную связь с микроскопическими грибами, которые не образуют плодовых тел. Семена большинства орхидей не способны прорастать без участия гриба, только этим объясняются неудачи при попытке искусственного разведения орхидей. Цветущие орхидеи добывали в тропических странах иногда с большим риском для жизни и привозили в Европу, где они стоили и стоят поныне очень дорого. Поэтому понятно желание растениеводов вырастить орхидеи из семян для получения гибридных форм. При изучении невзрачной гнездовки обыкновенной — микоризного орхидного растения, не имеющего хлорофилла, — было замечено, что гифы гриба влияют на прорастание семян этого растения. Гнездовка зависит от гриба всю жизнь. Некоторым орхидеям для образования корневищ требуется 10 и более лет, и только после этого они зацветают. У орхидеи с зелеными листьями нет такой жизненной зависимости от микориз. В результате взаимодействия растения с грибом оно вырабатывает биологически активные вещества, усиливающие рост растений.
Полезная роль микоризообразующих грибов заключается в основном в снабжении древесных растений элементами минерального питания и витаминами. Однако у травянистых растений в образовании микоризы чаще участвуют иные грибы — так называемые несовершенные. Эктотрофная микориза чаще всего встречается у древесных и очень редко у травянистых растений. В этом случае на корнях древесных растений развивается наружный чехол из гиф гриба. Корневых волосков у корня нет, их роль выполняют гифы гриба.
У древесных растений встречается также микориза переходного типа — эктоэндотрофная. Гифы гриба обильно покрывают корень снаружи и дают ответвления, проникающие внутрь корня. Наружные гифы гриба вытягивают из почвы воду, минеральные соли, а также растворимый азот и другие органические вещества. Эти поступающие из почвы вещества используются частично растением, а часть их идет па рост мицелия и образование плодовых тел гриба. В жизненно важных растущих частях корня (цилиндра) микоризных грибов нет: если они попадают туда, то немедленно перевариваются клетками растения. Симбионты микориз не могут существовать друг без друга. Если микоризные грибы не встретят корней деревьев, то они не образуют плодовые тела. Поэтому очень трудно создать возможность для выращивания в искусственных условиях, например, белого гриба.
Подберезовик
В многочисленном видовом царстве грибов микоризные грибы лишь малая его часть. Так, например, среди 900. родов базидиомицетов только представители 91 рода способны давать микоризные образования. В настоящее время насчитывается около 200 тыс. высших растений, вступающих в контакт с микоризными грибами. Наиболее благоприятные условия для развития микориз в почвах, обедненных растворимыми азотом и фосфором. В почвах, где достаточно фосфора и азота, микориза почти не встречается.
Симбиотическая связь микоризных грибов с растением — высшая эволюционная стадия паразитизма. Эти сбалансированные отношения не всегда идеальны в природе, они жестко контролируются внешними условиями. При нарушении оптимальных условий для одного из компонентов слабый погибает. Основные микоризообразователи — базидиальные грибы. Почва в лесу пронизана гифами грибов в основном около деревьев, а на поверхности, особенно после дождя, появляется масса плодовых тел. Облигатными микоризообразователями являются все болетальные грибы — высшие базидиальные грибы. Среди сумчатых грибов микоризообразователей мало, это в основном трюфелевые. У микоризных грибов существуют различные типы специализации, т. е. приуроченности к видам и родам деревьев. Очень часто один вид гриба приурочен к высшим растениям только одного вида или одного рода. Так, например, масленок лиственничный способен вызвать возникновение микоризы лишь у лиственницы. Известно, что белый гриб образует микоризу у 27 видов древесных растений. В Ленинградской области белый гриб образует микоризу у березы, дуба, сосны и ели, а на юге — у граба и бука. Встречаются такие микоризообразователи, как подосиновик, подберезовик, рыжик, лисичка, свинушка.
Плодовые тела сумчатых грибов
Болетовые грибы образуют микоризу со многими высшими растениями, иногда удаленными в систематическом плане далеко друг от друга, например с хвойными и лиственными. Иногда в разных местах обитания микоризообразователи имеют микотрофные отношения с различными породами деревьев, например масленок обыкновенный в Ленинградской области — с видами сосен, а на Сахалине — с другими деревьями. Микоризный гриб мухомор красный связан с 26 видами деревьев — пихтой, лиственницей, елью, сосной, березой, тополем, дубом и т. д.
Для грибов-микоризообразователей пригодны практически все почвы Советского Союза. Микоризообразование наблюдается иногда в местах, далеко отстоящих от леса, и там, где лес не произрастал в течение длительного времени. Процесс микоризообразования в наших северных подзолистых почвах проходит особенно интенсивно.
Большое значение микоризные грибы имеют при посадке лесозащитных полос. Искусственные лесонасаждения создают благоприятные условия для сохранения влаги в степной части страны, а это влияет па повышение урожаев сельскохозяйственных культур. Выяснение роли микориз в приживаемости и развитии древесных пород в различных климатических условиях нашей страны является до сих пор одной из важнейших задач микологии. Например, известно, что в южных районах образование микориз идет слабее, чем в северных, и там рекомендуется искусственное заражение лесопосадок. Охрана грибов — образователей микоризы необходима для успешного ведения лесного хозяйства. В Ленинградской области таких грибов много.
В таких лесах можно найти и подберезовик и подосиновик
Следует отметить еще одно явление в природе, влияющее на развитие микориз в почве. В настоящее время рост деревьев многих пород по сравнению с 1930-ми и 1950-ми годами замедлился из-за так называемых кислотных дождей, содержащих продукты выбросов в атмосферу промышленными предприятиями. Кислотные соединения убивают микоризные грибы на корнях деревьев, а после гибели гриба погибают и сами деревья. Отрицательное действие кислотных дождей отмечено у нас, в США, ФРГ, Японии и других странах.
Многие виды микоризных грибов съедобные. Они не только вкусны и ароматны, но и питательны. В грибах нет растительного крахмала, но есть гликоген и сахара, которые придают им сладковатый привкус. Особенно много Сахаров в белом, подберезовике, маслятах. В ножках грибов Сахаров больше, чем в шляпках. Количество белковых соединений в грибах больше, чем в мясе, яйцах, горохе, ржи. Концентрируются они в основном в шляпке гриба. Жиров содержится от 1 до 6%. Почти все съедобные грибы, как уже отмечалось, содержат витамины А, В, В1, В2, С, Д и PP. Витамина РР в них столько же, сколько его в дрожжах, печени, а витамина Д не менее, чем в сливочном масле.
По питательности и вкусовым качествам грибы условно делят на четыре категории. К первой категории относятся, например, белые, рыжики — ценные и вкусные грибы; ко второй — подосиновики, подберезовики, грузди — уступающие по качеству грибам первой категории; к третьей — сыроежка синяя, опенок осенний, моховик; к четвертой категории относятся грибы, которые собирают только любители, — это вешенки (обыкновенная, осенняя), козляк, сыроежка зеленая, масленок болотный. Все грибы этих категорий имеются в нашей области.
Ленинградский миколог Б. П. Васильков считает, что в районах Северо-Запада, Поволжья, Урала и Центра РСФСР ежегодные запасы пищевых грибов составляют более 150 тыс. тонн. В лесах РСФСР встречаются более 200 видов съедобных грибов. Точно предсказать, где и когда будет урожай грибов, наука пока не может. Урожай грибов зависит от погоды текущего сезона, места обитания и вида гриба. По имеющимся сведениям, урожайность белого гриба при благоприятных условиях произрастания достигает около 500 кг, а масленка — даже 1 тыс. кг с 1 га. В неурожайные годы можно получить всего несколько килограммов с 1 га или совсем ничего. В некоторые годы грибы уничтожают вредители из мира насекомых (личинки мух, комаров и т. д.).
Ассортимент собираемых съедобных грибов в каждом регионе различен. В Великобритании и США дикорастущие грибы вообще не используют. Народы Крайнего Севера СССР также почти не употребляют грибы в пищу. Равнодушны к грибам народы Средней Азии, Кавказа, а также башкиры, татары. Русские, напротив, большие любители грибов. В урожайные годы они собирают грибы ценные, а в неурожайные — все съедобные виды.
Наиболее интересна группа болетовых, куда входят все виды белых грибов и несъедобные — сатанинский гриб и желчный. Сюда же относятся березовики (обабки), осиновики, маслята и козляки. Размеры плодовых тел этих грибов могут в зависимости от мест произрастания быть разными — от 1-2 см в диаметре (березовик в Арктике) до полуметра в средней полосе СССР, а по массе — от нескольких граммов до 4 кг. Чаще всего встречаются средние размеры — до 20 см в диаметре. Ножки плодовых тел у одних и тех же видов могут отличаться в зависимости от мест произрастания (так же, как и окраска шляпки). На низких сырых местах, среди мхов, травянистых растений ножки вытягиваются, а в местах сухих они обычно короткие и утолщенные. Сожительствуя с одним видом деревьев или многими древесными породами, иногда в систематическом отношении удаленными друг от друга, микоризные грибы в некоторых случаях могут, по-видимому, развиваться как сапротрофы (изолированно от древесных корней). Например, белый гриб был найден на вершине огромного валуна в сосновом лесу.