Как растения извлекают питательные вещества и поглощают их через корень?
Корни могут поглощать питательные соли только в виде ионов, растворенных в воде. По этой причине почва должна быть достаточно влажной, чтобы позволить поглощать минеральные удобрения и соединения, минерализованные почвенными организмами.
Вода в почве расщепляет соли удобрений на ионы. Нитрат кальция (Ca (NO3) 2), например, распадается на положительно заряженный ион кальция (Ca2 +) и на два отрицательно заряженных нитрат-Иона (NO3 -).
Питательные ионы солей можно найти в почве в трех формах:
- как свободно движущиеся ионы, растворенные в воде (очень легко поглощаются)
- обменно связывается с отрицательно заряженными глинистыми и гумусовыми частицами (относительно легко поглощается)
- как резервные питательные вещества в кристаллической решетке минералов или в органическом веществе, которое трудно разложить (трудно получить)
Питательные вещества могут усваиваться по-разному. Одна из возможностей-отсасывание корней. Отрицательное давление в корневой зоне, возникающее в результате испарения воды из листьев, заставляет растение всасывать почвенную воду до корневых волосков.
Ионы, растворенные в воде, также всасываются. Корневой отсос простирается на несколько сантиметров и захватывает только свободно движущиеся ионы.
Количество поглощенных ионов зависит от концентрации ионов в почвенной воде и расхода воды растением. Почвенный раствор в непосредственной зоне корней истощается в результате поглощения ионов растением.
Это приводит к тому, что известно как диффузия. Поскольку концентрация ионов намного выше, чем дальше от корней, распределение ионов уравновешивается по мере того, как ионы или молекулы мигрируют к корням.
Это уравновешивает концентрацию. Вода используется в качестве транспорта и растворителя. По этой причине симптомы дефицита питательных веществ часто наблюдаются при засухе.
Рост корней также может способствовать усвоению питательных веществ. Таким образом, кончики корней, которые вступают в прямой контакт с обменниками, могут буквально "зацепить" их. Корень растет именно в сторону обменников.
Ритм роста, который различен для каждого вида растений, означает, что корни не всегда одинаково активны. Если человек знает о корневой активности растения, то это знание может быть использовано для оптимального выбора даты оплодотворения.
Во времена высокой активности корней поглощение питательных солей особенно хорошо. Это экономит затраты на удобрение и снижает риск выщелачивания.
Процессы в корне
Предпосылкой для поглощения воды корнями является то, что концентрация солей в клетках корней выше, чем в почвенной воде. Поэтому питательные соли должны мигрировать в область высокой концентрации соли, когда они поглощаются.
Поскольку это невозможно, ионы должны быть введены в корневые клетки волос, потребляя энергию против градиента концентрации. Поскольку клеточная мембрана непроницаема для ионов, они транспортируются через специальные носители и, таким образом, попадают внутрь клетки.
Энергия для этих процессов вырабатывается через корневое дыхание. Это также является причиной того, что растения часто проявляют симптомы дефицита питательных веществ, когда они переувлажнены.
Рыхление почвы помогает против этого, так как это способствует газообмену и тем самым приводит к усилению дыхания корней и увеличению поглощения питательных веществ. Корни также должны быть в достаточной степени снабжены запасными веществами.
В ограниченной степени растение может исключить ионы питательных солей из поглощения. Это связано с тем, что определенные носители доступны для определенных ионов, которые основаны на электрическом заряде и диаметре Иона.
Ионы калия и аммония имеют одинаковый заряд и примерно одинаковый диаметр. Из-за этого они конкурируют за одного и того же перевозчика. Если есть переизбыток одного из двух ионов, другой поглощается в меньших количествах.
Это явление может привести к недостатку питательных веществ и называется антагонизмом. Это явление также происходит, например, в почвах или субстратах, которые хорошо снабжены известью.
Из-за их высокой концентрации в почвенном растворе ионы кальция собираются там у корней и подавляют поглощение других ионов, таких как ионы магния и калия...
Поделитесь своим мнением в комментарии.
