ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Корневая система растений, ее поглощающая деятельность и поглотиI тельная способность из "Агрохимия" В непосредственной близости к кончику корешка (на расстоянии примерно один миллиметр от него) находится зона меристемы (делящихся клеток) выше ее расположена зона растяжения, в которой клетки увеличиваются в объеме, удерживают много воды, образуют вакуоли. Здесь начинается дифференцирование тканей и возникновение проводяш ей системы одни клетки дают начало флоэме, по которой передвигаются органические веш ества, другие — ксилеме, по ней движется вода. Проводяш ие системы связывают корень с надземной частью растения. Дифференцирование тканей и завершение образования проводящей системы заканчивается в зоне возникновения корневых волосков. Все эти зоны имеют сравнительно проницаемую наружную целлюлозную оболочку, лишенную кутикулы. Схематически строение корня в зоне корневых волосков показано на рисунке (поперечный разрез при сильном увеличении). Еще выше расположена зона ветвления корней. [c.47] Поглощающая поверхность корневой системы сильно возрастает благодаря образованию корневых волосков корневые волоски — тонкие выросты наружных клеток, они появляются на расстоянии нескольких миллиметров от кончиков молодых, растущих корней. На каждый квадратный миллиметр поверхности корня приходятся сотни корневых волосков (в зоне их возникновения). [c.47] Дитмер (1947) исследовал корневые волоски у 47 видов растений, принадлежащих к 20 семействам, и нашел, что диаметр и длина волосков могут считаться характерными для определенных видов культур. Вообще-н е длина их составляет 80—1500 микрон, а диаметр — 5—17 микрон. [c.47] которые поглощали из подвергнутых длительному электродиализу почв и глин железо, калий и кальций. Почва не могла содержать сколько-нибудь значительное количество растворимых солей и обменных катионов (кроме вытеснившего их Н ) после электродиализа. Поэтому речь идет о растворении корнями труднорастворимых соединений. [c.48] Многими исследователями было констатировано, что как искусственное введение в почвы добавочной углекислоты, так и удаление ранее имевшейся там не влияло на растворяющее действие корней. Сравнение влияния на почву искусственно вводимой в нее угольной кислоты и кислоты, выделяемой корневой системой (в продолжение длительного срока), неизменно указывало на превосходство в этом отношении живых корней. Д. Н. Прянишников (1940) считал, что дело заключается не в общем количестве СОг, Диффузно распределенной во всем объеме почвы, а в той ее части, которая в данный момент находится в замкнутом пространстве поверхность корневого волоска — поверхность почвенной частицы и пленки растворов, сорбированных ими. Выдыхаемая корневыми волосками углекислота, попадает именно в это замкнутое пространство в нем же оказываются и другие корневые выделения. [c.48] Глубокие исследования углекислоты, выдыхаемой корнями различных культур, были выполнены еще П. С. Коссовичем (1906) они не потеряли значения и до сих пор. В этих исследованиях растения за 85 суток выделили следующее количество СОг (табл. 4). [c.48] На единицу веса надземной массы больше всего углекислоты выделяли лен-долгунец (22,5%), ячмень (21,4%) и меньше горчица (14,1%). На единицу же веса корней больше выделяла углекислоты горчица (454%) и меньше лен (387%) и ячмень (351%). Горчица, обладающая в отличие от льна и ячменя способностью усваивать фосфор из фосфорита, характеризуется значительно большей интенсивностью дыхания корневой системы. [c.48] Ньютон (1923) в опытах с горохом и ячменем в почвенных и водных культурах обнаружил, что между выделением СОг и поглощением корнями растений катионов Са, Mg и К из почвы связь очевидна, а при поглощении из питательной смеси в водной культуре такая связь отсутствовала (табл.5). Это легко понять, ведь из почвы растения усваивали преимущественно обменнопоглощенные катионы, а из раствора — воднорастворимые. А для вытеснения катионов из почвенных коллоидов в раствор и необходимо наличие выделяемых корнями ионов водорода. [c.48] Рассматриваемые опыты проводились в нестерильных культурах, поэтому не разделены доли углекислоты, появившейся при дыхании корней и выделяемой микроорганизмами в почве. По Г. Люндегарду (1937), корневое дыхание злаковых составляет приблизительно Vз или /4 общего почвенного дыхания. [c.48] Бараков (1909) отмечал, что на легкой дерново-подзолистой почве в полевых условиях максимальное количество СО2 выделяется в фазу цветения культур, на участках без растений (нар) этот процесс сильно ослабляется. Неллер (1922) изучал в вегетационном опыте выделение СО2 (при благоприятных влажности и температуре) суглинистой почвой без растений и с растениями в последнем случае углекислоты выделилось на 66—116% больше (табл. 6). [c.49] Гречиха Горох. Соя. . [c.49] Более поздние наблюдения в поле на дерново-подзолистой суглинистой почве подтверждают это. Углекислоты здесь выделялось следующее количество (в кг на 1 га за 1 час в вегетацию) в чистом пару 0,9—1,2, под овсом 3,9—8,8, под травами первого года жизни 5,5—10,8 и под картофелем 3,7—9,2. Без растений выделение СО2 было во много раз меньшим. [c.49] С тридцатых годов текущего столетия начали обращать внимание на явления адсорбционного обмена катионов на поверхности корневых систем вскоре обнаружен был и отрицательный заряд их, обусловливающий это явление. Факт, что не только протоплазма клеток, но их оболочка содержит вещества в коллоидном состоянии, был известен давно. [c.49] Учитывая это, Д. А. Сабинин и И. И. Колосов предложили метод определения деятельной и недеятельной поглощаюш ей поверхности корневой системы (1935) по отношению к катионам. Они погружали на непродолжительное время корни в раствор метиленовой сини известной концентрации, ее катион обменно адсорбировался всей поверхностью корней, но недеятельная поверхность корня легко отдавала его обратно в раствор при воздействии титрованным раствором хлорида кальция. Деятельная же корневая поверхность быстро десорбировала катионы метиленовой сини внутрь клетки, и поэтому они не вытеснялись обратно, в обмен на катион кальция. Зная общее количество адсорбированного катиона метиленовой сини на корнях и ту часть его, которая десорбирована кальцием, можно по разности вычислить, сколько катиона метиленовой сини проникло внутрь корней. Зная, что 1 мг метиленовой сини занимает площадь 1,05 м , можно вычислить отдельно поверхность деятельной и недеятельной корневой системы. Конечно, этот метод дает лишь приближенные величины. [c.50] Для иллюстрации приведем данные Д. А. Сабинина (1939) по определению поглощающей поверхности корней яровой пшеницы, развивавшихся в почве. Анализ сделан после отмывания корней, при котором часть их, конечно, теряется но и полученные цифры показательны (табл. 7). [c.50] Из приведенных данных видно, что общая корневая поверхность достигает максимальной величины в период цветения, в конце его наибольшей становится и доля деятельной поверхности. [c.50] При малом объеме почвы, занимаемом корневой системой, длина и поверхность ее очень значительны, особенно у мятлика. Слабее всего она развита у сои. [c.51] Корни составляют большую часть сухих веществ возделываемых культур. Так, по наблюдениям Н. А. Качинского (1949), масса корней (в % веса надземной массы) на предкавказском черноземе была у кукурузы 16, озимой пшеницы 70, люцерны 166 на оподзоленном суглинке в нечерноземной зоне — у овса 28, красного клевера 69. [c.51] Еще в конце прошлого века Д. Н. Прянишников подметил, что недостаток питательных веществ в почве приводит к образованию относительно большей массы корней у растений, чем при хорошей обеспеченности их всеми факторами роста. Впоследствии (1940) он отмечал, что нередко минеральные удобрения в небольших дозах не повышают урожая не потому, что растения не могут их использовать, а вследствие исправления соотношения между надземной частью и корнями, так как развитие последних из-за недостатка питательных веществ было слабым и подавлялось сильнее, чем надземной массы. [c.51] Вернуться к основной статье