Корни и почва

  Состояние растения в значительной степени зависит от почвы, окружающей его корни. Почва состоит главным образом из твердых частиц, образующихся по мере разрушения нижележащей материнской породы. Содержание в почве минеральных веществ определяется типом материнской породы.

Решающим фактором для благополучия растения является, конечно, содержание в почве воды. Почва может удерживать воду на поверхности каждой своей частицы, а также в своих порах. Чем мельче частицы почвы, тем больше они могут удерживать воды, так как при этом суммарная площадь поверхности частиц и число пор больше, чем в равном объеме более крупных частиц (рис. 18.10). Глинистые почвы, состоящие из частиц наименьшего размера, удерживают воду так прочно, что растения могут использовать лишь незначительную ее часть. В отличие от этого песчаные почвы с их крупными частицами нередко отдают воду слишком легко и поэтому для большей части растений оказываются слишком сухими. Наилучшими считаются почвы, состоящие из частиц разного размера. Ливневые дожди уменьшают способность почвы удерживать воду, так как они уносят из нее ценные минеральные вещества-процесс, называемый вымыванием.
Органическое вещество представляет собой ценный компонент почвы. Навоз, мертвые листья, древесная труха действуют подобно губке: во время дождей они разбухают, впитывая воду, а затем медленно ее отдают. Сжатие и разбухание органических частиц способствуют также разрыхлению почвы, облегчая проникновение в нее корней. Органическое вещество, находящееся на

Рис. 18.10. Удерживание воды глинистыми Рис. 18.11. Клубеньки на корнях вигны. и песчаными почвами. Более светлым тоном по- (Carolina Biological Supply Company.) казана вода, удерживающаяся на поверхности почвенных частиц в виде пленки. Более темным тоном показана вода, удерживаемая капиллярными силами (разд. 9.5) в почвенных порах.
Более мелкие поры удерживают воду сильнее, чем более крупные.


поверхности почвы (мульча), защищает ее от солнца, замедляя испарение воды в атмосферу.
Следует ли считать, что органические удобрения превосходят минеральные удобрения? Дело в том, что растения могут поглощать питательные вещества только в виде определенных химических соединений, и именно из таких соединений обычно состоят минеральные удобрения. Поэтому минеральные удобрения растения могут поглощать непосредственно, тогда как органические соединения должны быть предварительно переработаны микроорганизмами, и лишь после этого растения могут их использовать. Веских оснований для утверждения о превосходстве органических удобрений в качестве источника питательных веществ, вероятно, нет, однако они, несомненно, необходимы для улучшения состояния почвы, так же как и минеральные удобрения. Кроме того, высвобождение минеральных веществ из органического материала идет медленно, обеспечивая растению непрерывный источник питания. Что же касается минеральных удобрений, то некоторые их компоненты при различных воздействиях легко вымываются из почвы.
Важную роль в почве играют почвенные организмы, так как они разлагают органические вещества, переводя их в неорганическую форму. У расте-

Рис. 18.12. Проростки подсолнечника, выращивавшиеся в течение 4 недель в питательных растворах разного состава. А. На среде, не содержащей азота, растение плохо растет. Б. Недостаток железа вызывает хлороз уменьшение содержания хлорофилла. Листья при этом становятся светлее, и фотосинтез ослабевает, и соответственно замедляется рост. В. Недостаток микроэлементов, т. е. минеральных веществ, необходимых растению в очень малых количествах, приводит к укорочению междоузлий - участков стебля между точками прикрепления листьев. Г На среде, содержащей все необходимые питательные вещества, наблюдается нормальный рост.

(Carolyn Eberhard.)
ний семейства бобовых (горох, бобы, клевер, люцерна, вика, земляной орех, некоторые древесные растения) на корнях развиваются клубеньки, в которых обитают азотфиксирующие бактерии (рис. 18.11). Эти бактерии связывают атмосферный азот (N2), не усваиваемый растениями, с образованием аммония (NH^), который растения используют для синтеза аминокислот, служащих «блоками» при построении белков. Поскольку бобовые повышают содержание в почве связанного азота, их вводят в севообороты сельскохозяйственных культур.
Многие почвенные грибы растут вблизи от корневой системы или даже просто в корнях, образуя с ними взаимополезное сообщество. Грибы обла

дают повышенной способностью к поглощению из почвенного раствора минеральных веществ, часть которых они передают корням; те в свою очередь выделяют молекулы различных органических веществ, которые грибы используют в качестве пищи. В основе минерального питания многих знакомых нам лесных деревьев лежат подобные ассоциации с почвенными грибами. Так, например, высаженные в Пуэрто-Рико и Австралии проростки сосны росли очень плохо до тех пор, пока в местные почвы не были внесены добавки в виде содержащих грибы почв из североамериканских лесов, где эта сосна растет очень хорошо.
Большое значение имеет также содержание в почве кислорода, так как большинству живых тканей, и в том числе корням растений, кислород необходим для дыхания. Насыщенные водой почвы бедны кислородом. Дождевые черви и насекомые, прорывая в земле ходы, разрыхляют ее и облегчают проникновение в нее кислорода.
Растворенные в почвенной воде минеральные вещества достигают клеток корня. Мембраны этих клеток обладают избирательной проницаемостью, пропуская через себя одни соединения быстрее, чем другие. Существуют специальные транспортные механизмы, облегчающие корням поглощение таких элементов минерального питания, как азот, фосфор, калий и сера (рис. 18.12). В наибольших количествах растению требуются азот, фосфор и калий. Готовые удобрения оценивают по содержанию в них каждого из этих элементов: так, например, «5-10-5» означает, что удобрение содержит 5% азота, 10% фосфора и 5% калия (по весу). Растению необходимы также значительные количества кальция и магния, и обычно содержание в почве этих элементов бывает достаточным. Железо и такие микроэлементы, как цинк и медь, требуются растению в меньших количествах.
Содержащиеся в почве минеральные вещества не всегда доступны растению. Как минеральные, так и почвенные частицы несут электрические заряды. Частицы почвы, несущие отрицательный заряд, часто связывают те или иные положительно заряженные элементы минерального питания (например, железо) так прочно, что они становятся нерастворимыми, т. е. недоступными для растения. На растворимость минеральных веществ, а тем самым и на питание растений влияет также кислотность почвы. Одним растениям необходимы кислые почвы, другие лучше растут на щелочной почве.
Хотя растение и обладает избирательностью в отношении поглощаемых соединений, это не может полностью исключить проникновение в него веществ, ненужных или даже токсичных для живых организмов. Это создает трудности при попытках использовать в качестве удобрения богатый питательными веществами осадок с установок по обработке сточных вод, так как растения наряду с питательными веществами поглощают и загрязняющие примеси. Сточные воды промышленных городов часто содержат высокий уровень таких токсичных элементов, как селен, сурьма, кадмий и олово. Если использовать такие сточные воды для удобрения почвы, то содержание токсичных веществ в растениях может оказаться столь высоким, что их потребление человеком станет опасным. 

Еще по теме Корни и почва:

1. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ КОРНИ И КОРНИ-ХОДУЛИ
2. КОРНИ-ПАРАЗИТЫ
3. КАКИЕ ЕЩЕ БЫВАЮТ КОРНИ
4. СЛАВЯНСКИЕ КОРНИ
5. Почва
6. 3.1. ПОЧВА — ВАЖНЕЙШИЙ ЭЛЕМЕНТ БИОСФЕРЫ
7. ПОЧВА КАК СРЕДА ОБИТАИЯ
8. Болотная почва, торф. 
9. 2 2 3. Почва как среда жизни
10. Почва и субстрат вообще.
11. Серая пустынная почва, серозем. 
12. Бурая лесная почва, или лесной бурозем. 
13. О МЕТОДЕ «ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ» ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИГАЗООБМЕНА НА ГРАНИЦЕ ПОЧВА/АТМОСФЕРА М. В. Глаголев, А. Ф. Сабреков
14. Посадка