Развитие корневой системы
Хотя в последнее время установлена возможность питания растений минеральными солями через листья и другие надземные органы, но все же доминирующая роль в поглощении зольных элементов и азота без всякого сомнения принадлежит корневой системе. Это не единственная функция такого важного органа. Корни не только поглощают из почвы питательные вещества, но и используют их для синтеза самых различных органических соединений: аминокислот, амидов, белков, жиров и т. д. В этих синтетических процессах участвуют как ионы питательных солей, поступивших в корень, так и ассимиляты, переходящие из листьев и других надземных органов в корни. В свою очередь продукты биохимического синтеза в корнях и ионы, неиспользованные в этом синтезе, перемещаются в надземные органы.
Не менее важна и распределительная функция корней, направленная на создание оптимального содержания питательных веществ в растущих надземных органах. Эта распределительная функция корневой системы заключается в том, что при избыточном поступлении в корни каких-либо ионов, которые не могут быть использованы в метаболизме растения, балластные (по определению Д.Б. Вахмистрова) ионы аккумулируются в корнях и являются как бы резервом. При увеличении потребности надземных органов в тех или иных питательных веществах (например, в связи с усилением фотосинтеза и накоплением первичных продуктов его) балластные ионы, так же как и вновь поступающие из почвы, перемещаются в клетки надземных органов. В соответствии с этим содержание их в корнях падает, и тем самым создаются условия для поступления в корни новых ионов из почвы. Таким образом, процесс поглощения ионов корнями тесно связан с обменом веществ в растении.
Вот что писал по этому поводу И.И. Колосов: «Весь сложный процесс поглощения и превращения веществ и отдельные его этапы непосредственно связаны с основными процессами жизнедеятельности растения. Ими в значительной мере и определяется ход усвоения питательных веществ в онтогенетическом развитии растений».
Убедительным примером в этом отношении являются экспериментальные данные, приводимые А.М. Гродзинским и Д.М. Гродзинским о влиянии освещения и ассимиляции углекислоты на поступление фосфора в растения кукурузы (табл. 17).
Как видно из табл. 17, при наличии света и СО2 поступление фосфора в надземную массу и корни овса и кукурузы существенно возрастает.
Тесная взаимосвязь между поглощением корнями питательных веществ из почвы и общим ходом жизненных процессов в растении (фотосинтез, водный режим растения, ассимиляция поступивших веществ в организме растений и т. д.) является одной из важнейших основ рациональной системы удобрения.
Начальным этапом поглощения растением ионов минеральных солей из почвы является адсорбционное связывание их в поверхностном слое плазмы клеток корней; другие пути поглощения, как например поступление в клетки корня целых молекул или усвоение минеральных соединений листьями и стеблями, имеют несомненно подчиненное значение.
В поглощении питательных веществ из почвы корневой системе принадлежит активная роль. Она заключается не только в том, что благодаря корневым выделениям и образующейся в результате дыхания корней углекислоте повышается растворимость ряда питательных веществ в почве (большее значение в этом отношении имеет и усиленная деятельность микроорганизмов в ризосфере), но и в том, что достаточно развитая корневая система может иметь более полный контакт с «очагами» питания в почве.
