Поступление минеральных солей через корневую систему

Еще Кноп и Сакс показали, что растение хорошо усваивает питательные веще­ства из минеральных солей. Однако вопрос о возможности усвоения тех или иных соединений, содержащих элементы питания, не мог быть окончательно разре­шен в обычных водных или песчаных культурах, поскольку в них присутствуют микроорганизмы, которые легко переводят вещества из одной формы в другую. В присутствии микроорганизмов сложно установить, что высшее растение по­глощает соединения именно в той форме, в которой они первоначально введе­ны в питательную смесь.

Решение вопроса о доступных формах питательных веществ было осуществле­но в опытах, проведенных в стерильных условиях. Впервые И.С. Шуловым в лабо­ратории Д.Н. Прянишникова был разработан метод, при котором в стерильных условиях находилась только корневая система. В таких условиях надземные орга­ны растения развивались нормально. Было показано, что в отсутствие микроорга­низмов корневые системы растений прекрасно усваивают вещества, внесенные в питательную среду, в минеральной форме в виде растворимых солей. Некоторые органические растворимые соединения, в частности соединения азота (аминокис­лоты), также может поглощать растительный организм, хотя и с меньшей интен­сивностью. Более сложные нерастворимые органические соединения в отсутствие микроорганизмов усваиваться растением не могут. Таким образом, основными ис­точниками питательных веществ для растений являются минеральные соли.

Катионы и анионы поступают в растения независимо друг от друга с разной скоростью. Скорость поступления того или иного иона в большей степени оп­ределяется быстротой его использования. Эта закономерность была вскрыта путем определения изменения концентрации водородных ионов (рН) в водных культурах. Оказалось, что значение рН раствора меняется, если в составе соли катион и анион используются растением неравномерно. Так, если в качестве источника азота используется хлорид аммония NH₄Cl, то при выращивании растений значение рН раствора сдвигается в кислую сторону. Это происходит в силу того, что аммоний необходим растению в значительно большем количе­стве, чем хлор, и поэтому поступает быстрее, обмениваясь на водород, адсор­бированный поверхностью корня. Выделяющийся водород с хлором образуют соляную кислоту. В результате среда подкисляется. Можно привести противо­положный пример. Если в качестве источника азота используется нитрат натрия, то N0₃^- будет использоваться растением интенсивнее, а, следовательно, и по­ступать быстрее. В окружающем растворе будет накапливаться NaHCO₃. Эта соль, подвергаясь гидролизу, образует NaOH (сильная щелочь) и Н₂СО₃ (слабая кислота), будет сдвигать значение рН раствора в щелочную сторону. Эти опыты привели к тому, что стали различать физиологически кислые соли, например, NH₄C1, (NH₄)₂SO₂, и физиологически щелочные соли, например, NaNO₃, Са(Н₂РО₄)_г

Дата добавления: 2015-07-20