Естественный листопад присущ многим растениям. У лиственных древесных и кустарниковых растений, произрастающих в условиях умеренного и континентального климата, в конце лета происходит массовое опадение листьев. Массовое сбрасывание листьев и хвои нередко происходит у растений умеренного климата и в летнее время. Чаще всего это обусловливается недостатком влаги.
В тропическом поясе некоторые растения сбрасывают листья по нескольку раз в год. Известны там и такие деревья, у которых листопад наступает не сразу на всем растении, а постепенно. В связи с этим можно наблюдать, как одни ветви уже сбросили листья, а другие еще нет.
Опадение листьев находится также в большой зависимости от освещения. Например, в темноте у чайного куста все листья опадают в течение 3 недель, а у лимона — за 5 недель. Если же эти растения, находясь в оранжерее, получают освещение, то подобной картины не наблюдается в течение довольно продолжительного времени.
Усиливается листопад и при недостаточном обеспечении растений азотом и фосфором, а также на засоленных почвах. В чем причина этого явления, выяснено еще не в полной мере, но установлено, что в условиях засоления в тканях растений накапливаются такие яды, как путресцин и кадаверин.
Опадение листьев имеет большое приспособительное значение, так как помогает перенести растениям неблагоприятные условия. Нетрудно, например, представить, что получилось бы с деревьями и кустарниками, если бы они остались на зиму с листьями. Листья продолжали бы испарять влагу и все больше и больше иссушать растения. Корни этих растений зимой не погибают, но под действием низких температур их деятельность ослабевает, поэтому они не смогли бы компенсировать потерю влаги листьями в зимнее время.
В условиях жаркого климата и тропиков у многих листопадных растений массовое опадение листьев происходит при наступлении засухи, что предохраняет растения от иссушения и гибели.
В практике сельского хозяйства наличие листьев на растениях к концу их вегетации иногда имеет отрицательное значение. Облиственность задерживает созревание плодов и клубней, а также вызревание побегов.
Особенно мешают листья во время уборки урожая хлопчатника. Ведь его первые коробочки начинают раскрываться в сентябре и продолжают открываться в течение нескольких месяцев, т. е. до наступления непогоды с дождями, а иногда и со снегом. Сбор хлопка — весьма трудоемкая работа. Если представить, что на каждом кусте хлопчатника будет 10 созревших коробочек, то на одном гектаре, имеющем 100 тыс. растений, их будет 1 млн. Значит, миллион раз нужно взять эти коробочки руками, чтобы собрать весь урожай и получить 50 ц хлопка-сырца. Причем иногда собирать хлопок приходится в дождливую погоду, что очень тяжело для тех, кто собирает, и плохо для хлопка, так как качество волокна при этом снижается и требуются дополнительные затраты на его сушку.
Естественно, с этим нельзя было мириться. Нужно было заменить ручной труд машинным, чтобы проводить уборку не в три месяца, а в течение нескольких дней. После долгих поисков и многочисленных неудач, наконец были сконструированы хлопкоуборочные машины. Но оказалось, что они не могут собирать хлопок при наличии на растениях листьев. Листья забивают шпиндели, которые захватывают хлопок и окрашивают волокно в зеленый цвет. Таким образом, листья, создавшие урожай, стали тормозом для механизированного сбора этого урожая. Здесь на помощь конструкторам пришли селекционеры и физиологи.
Селекционеры задались целью создать листопадные сорта хлопчатника. Такие сорта были выведены. У них опадение листьев происходит по мере созревания коробочек. Листопадные сорта хлопчатника отличаются и повышенной скороспелостью, что позволяет собрать больше доморозного, высококачественного хлопка-сырца и скорее закончить его сбор. Однако эти сорта пока не имеют еще широкого распространения, потому в настоящее время приходится применять химические средства предуборочного удаления листьев — дефолиацию (от латинского слова de — приставка, означающая удаление, и folium — лист).
В период начала уборки урожая надо было прекратить жизнь листьев. И не просто засушить их, а заставить опасть, как опадают они у дикорастущих сортов хлопчатника во время летней засухи. Вот почему внимание физиологов и химиков было обращено на изыскание таких препаратов, которые в нужный момент вызывали бы массовое опадение листьев.