ТАРАУ ӨСІМДІК ҚОРЕКТЕНУІНІҢ БИЛОГИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

3 ТАРАУ ӨСІМДІК ҚОРЕКТЕНУІНІҢ БИЛОГИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Өсімдіктердің тамыр жүйелеріндегі бөлінетін заттар топырақтың микрофлоралық құрамын реттеуге көмектеседі. Топырақтың тамырлы қабаттарындағы микробтар саны өте көп. Мысалы, 1 гр топырақта 100 миллионная бірнеше миллиардқа дейін жетеді. Кейбір өсімдіктердің тамырлары (қант қызылшасы) құрамында қоректі заттардың қосымша қоры түзіледі. Кейінгі жылдарда жүргізілген зерттеу жұмыстарының қорытындылары көрсетіп отырғандай өсімдік тамырларында әр түрлі ферменттердің әсерлерінен кант, органикалық қосылыстар, 20 шақты амин қышқылдарының он төрті түзіледі. Қөптеген минералды тұздар тамыр жүйелерінің аммиакты азот, амин қышқылының қосылыстары түрінде аса жылдам қозғалысқа түсіп, топырақтың жоғарғы қабатына орналасқан өсімдіктердің пайдалануына әсер етеді. Әрбір тамырдың таралатын 3 аймағы болады Біріншісі -өсу, созылу аймағы, ұзындығы 1,5 мм, екінші аймақ тамыр түкшелері, немесе сору,-ұзындығы 1 мм, жалпы ұзындығы 2 см-ге жетеді. Ал үшінші аймақ олардың қабырғаларына орналасады. Олардың қалыңдығы өсімдіктердің түрлеріне, қолданылған агротехникалық шараларра байланысты орналасады. Өсімдіктердің тамыр жүйелері құрғақ массаға шаққанда топырақ_бетіндегі өсетін жалпы көлемінен үлкен болады.

Тамыр түкшелері өсімдік тамырларының маңызды бөлшектері болып табылады. Осылар арқылы қоректі элементтердің пайдалану қасиеттері төмендейді. Егілетін дақылдардың тамыр жүйелері біршама көлемді жерлерді алып жатады. Топырақ көлемі 662,3 см³ болғанда әр түрлі дақылдардың тамырлары мен түкшелері атап айтқанда күздік қара бидай тамырларының ұзындығы 6,4 м, түкшелерінің ұзындығы 1649,4 метрге, олардың беткі қабатының көлемі 503-767 см² жетеді. Бір күздік қара бидай өсімдігі 4 айлық вегетациялық дамуында 13 млн 800 мың дана тамырлар шығарып, олардың жалпы ұзындығы 600 километрге, беткі жарының көлемі 240 м² жетеді.

Өсімдіктердің тіршілік процесінде тамырлар көмір және басқа органикалық қышқылдар бөледі. Олар тамыр түтіктерінің ұшына жиналып, концентрацияланып (қоюланып), топырақпен жанасады. Бұл тамыр түтіктері топырақтағы қиын еритін қосылыстарды ерітетіндей белсенділік көрсетеді. Сөйтіп тек суда еритін қоректік заттарды ғана емес, суда ерімейтіндерін де бойына сіңіре алады. (Д. А. Сабинин, И. П. Колосов, 1969).

Мәселен, мақтаның тамыры 6 м, бидайдың тамыры 2 м, ал арамшөптердің тамыры 5-6 м жетеді. Өсімдіктер мындаған, миллиондаған тамыр шығарады. Жеке өсімдіктер тамырларының және олардың тармақтарының ұзындығы 10000 километрге, көлемі 400 м² жетеді.

Тамырдың ұзындығы көбінесе топырақ қыртысындағы ылғал қорына байланысты орналасады. Мәселен, жоңышқа су жеткілікті болған кезде 5 метр тереңдікке дейінгі ылғал керек етеді. Куаңшылық болған кезде оның тамырлары топырақтың сулы қабатын іздеп кейде едәуір төменге, 20 метр тереңдікке дейін бойлап барады.

Табиғатта тамырлардың терең бойлап кетуіне жол бермейтін және оларды топырақтың үстіңгі қабатында ғана өркен жаюға мәжбүр ететін бірсыпыра факторлар болады. Бұл, ең алдымен, температурасы төмен және аэрациясы нашар, жер асты суларының жер бетіне жақын орналасуына байланысты. Әдетте тамырлар жер асты суларынан әрі аспайды.

Өсімдік тамырлары олардың арнаулы құрамдас бөлігі бо­лып табылады. Ол өсімдіктерді жер бетінде тұрақты түрде орналастырумен қатар қоректі заттарды, суды сіңіру және олар­ды организмдерге тарату, тасымалдау функцияларын орындайды. Тамыр жүйелерінің қалындығы, мықтылығы өсімдіктердің қоректі заттарды пайдаланудағы ерекшелігін анықтайды. Тамырлардың қоректі заттарды сіңіруі олардың өсуін жас кезінде қамтамасыз ететін бөліктерінің көмегімен жүзеге асырылады. Тамыр өсетін аймақтар кейбір бөліктері (меристема) тартылу, бөліну аймақтарына бөлінеді. Тамыр жүйелері сумен қоса элементтердің барлығын бірдей бойына сіңірмейді, көптеген физиологиялық процестсрдің нәтижесінде онда күрделі қосылыстар -амин қышқылдары, белоктар түзіледі де, кейбір қоректі элементтерді ғана пайдаланады. Бұл құбылыстар көбіне бөліну және тартылу аймақтарына қарағанда тамыр түкшелерінде жоғарғы қарқында етеді. Кез келген ауыл шаруашылығы дақылдарының тамыр жүйелерінің беттері қоректі элементтерді сіңіруде басты роль атқарады. Мысалы, профессор Б. А. Ягодиннің (1982) зерттеу жұмыстарына сүйенсек жаздық бидайдың бір өсімдігінің тамыр жүйелерінің беткі қабатынан көлемі түптену кезінде 9,6 шар-шы метрге жетсе, гүлденер кезінде тиісінше 40,09-24,76 м² жетеді екен. Тамырдың қоректі заттарды сіңіру қабілеті олардың түкшелерінің көлемін ұлғайтады. Көп уақыт тамыр түкшелері қоректі элементтерді пайдалануда басты роль атқаратыны дәлелденді. Рассел және Кларксонның зерттеулерінде арпаның тамыр қабырғаларының фосфорды пайдалануы тамыр түкшелерінің шет жағынан 40 см қашықтықта болатыны оның үстіне қоректі заттарды бірдей пайдаланатындығы анықталды. Арпаны түрлі тұздардың ерітінділерінде өсіріп, ерітінділерді күшті сапырылыстырып араластырғанда олардың тамырларында түкшелер пайда болмайды. Ал иондардың сіңірілуі өте жоғары дәрежеде өтеді. Сондықтан да тамыр түкшелерінің негізгі міндеті олардың бетінің көлемін көбейту болып табылады. Мұның өзі қоректі элементтерді пайдалануға жағдай жасайды. Бұл зерттеулерде фосфордың топырақтағы қозғалысы төмен деңгейде болған жағдайда өсімдік тамырларының оны бойына сіңіру қабілетінің арта түсетіні айқындалды. Сонымен өсімдіктер өзінің даму кезеңдерінде қуатты та­мыр жүйелерінің құрылуы арқылы өзін қоршаған топырақтарға әр түрлі дәрежелерде таралып, көптеген алқаптарға тармақталып із салады, топырақ ерітінділерінің тамырға қарай козғалып әрекеттесуіне ықпал етеді. Мұның өзі тамыр алаңдарында иондарының концентрациясына келуіне әкеліп соқса, тамырдың қоректі заттарды пайдалануы диффузия заңына бағынады. Бір уақытта жапырақтардан тамырларға қарай углеводтар қозғалысы басталады, бұл арада тамырға келген сахароза әр түрлі органикалық қосылыстар түзеді. Сонымен бірге олар мына функцпялардың жүруіне әсер етеді.

Тамыр метаболизм құбылысының өсуі мен пісуінің физиологиялық белсенділігін күшейтеді.

Түзілген заттардың құрылымын жетілдіріп, олардан бөлінетін заттардың күшін арттырады.

Жер бетіндегі өсімдік сөлінің тамырдың жасанды синтетикалық әрекетін жақсартады.

Сонымен бірге тамыр жүйелерінде түзілетін органикалық қышқылдардың түрлері әр түрлі болады. Өсімдік сөлінің құрамында кейбір өсіргіш заттардың пайда болуы жапырақтардың метаболизм құбылысының әсерінен көктеуін ұзартады, ал сарғаю құбылысын кешіктіреді. Кейбір өсіргіш заттар (гибберллиндер) өсімдік сабағыныц өсуін жақсартады. Жер бетіндегі өсімдік өсуінің тоқталуы тамырлардағы коректі элементтердін дұрыс жүрмеуімен қатар өсіргіш заттардың аз пайдалануынан екені қазіргі кезде белгілі болып отыр. Мысалы, өсімдіктер жер бетіндегі бөлігінің сарғаюы (қартаюы) кезінде олардың клеткасында кальций көбейеді де калий азаяды. Өсімдіктердің құрамында калийдің көп болуы жас кезінде жақсы байқалады. Сондықтан да өсімдіктерді өсіргіш заттардың ерітінділерімен өңдеу (кинетин) кальцийді азайтып, калийді көбейтеді. Мұндай тәсілдер өсімдіктердің биологиялық өнімділігін жоғарылатура әсерін тигізеді.

Ауыл шаруашылығы дақылдары тамыр жүйелерінің дамуына топырақтағы қоректі заттардың ылғал қорының дұрыс орналасуы, олардың ара қатынасының дұрыс сақталуы және қолданатын тыңайтқыштар елеулі түрде әсер етеді. Тамырлар өздерінің даму кезеңдерінде коршаған ортадағы әсер ететін топырақ ерітінділеріндегі иондардың әр түрлі концентрацияларда болуына тітіргенгіш, сезімтал күй кешеді. Мұндай құбылыстар хемотропизм деп аталады. Қоректі элементтердің су­да еритін тұздарының нормадан артық немесе кем болуы өсімдіктердің жалпы дамуына теріс әсерін тигізеді.

Соңғы жылдары көптеген зерттеу жұмысының қорытындылары көрсеткендей өсімдіктердің кез келген қоректі элементтерді өзінің өсіп-дамуы кезінде пайдалануы олардың жапырақтарының булану (транспирация) құбылысына дәл келмейтіндігі анықталды.

ЬІлғал тапшы болған жағдайда оның куатты тамыр жүйелері топырақтағы болмашы ылғалдың өзін пайдалануға мүмкіндік жасайды.'

Активті ұсақ тамырлардың көпшілін негізінен қоректік заттары әлдеқайда мол келетін топырақ қыртысының үстіңгі қабатына орналасқан. Ірі тамырлар едәуір тереңге бойлап кете алады. Бұл індер -тамырлардың су іздеудегі ең оңай жолы. Одан да тереңге бойлау үшін олардың жолды өздеріне салуға тура келеді.

Түптеп келгенде тамырлардың жайылу сипаттары өсімдіктің биологиясы мен олардың өсіп-өнуінің топырақ қыртысындық-климаттық нақты жағдайына байланысты.

Тамыр арқылы өсімдік кажетті минералдық тұздарды (катиондар мен аниондар), кейбір органнкалық заттарды және су­ды қабылдайды. Бұл заттар фотосинтез процесіне өсімдіктің өсуіне және клеткадағы басқа түрлі өзгерістерге катысады. Қоректік зат өсімдік тамыры арқылы адсорбциялық жолмен енеді. Тамыр клеткаларындағы белок құрамында негіздік, қышқылдық группалардың болуынан протоплазма беткейлігі оң, теріс зарядпен таңбаланады. Нәтижесінде теріс зарядталған протоплазманың сыртқы қабатыпда коректік заттағы катиондармен оңай алмасатын иондары, ал оң зарядталған протоплазманың сыртқы қабатында қоректік заттағы аниондармен онай алмасатын ОН- иондары болады. Бұл қоректік заттардың тамыр клеткасына енуінің алғашқы сатысы. Кейін адсорбцияланған қоректік заттар протоплазманың ішкі қабатына, одан әрі өсімдіктің өткізгіш жолына ауысады. Клеткада белоктың бұзылуы адсорбцияланған қоректік заттардың оған үнемі ауысып отыруынан болады.

Клеткада коректік заттардың алмасуы мына схема бойынша орындалады.

Қоректік заттың тамыр арқылы енуіне топырактың рН, қоректік заттың концентрациясы, тамырдың қоректік затты іріктеу қабілеті, фотосинтез процесі, өсімдікке судың жеткілікті берілуі және топырақтағы микроорганизмдердің әрекеті ықпал жасайды.

Топырақ ортасының қышқылдығы, не сілтілігі тамырдың өсуіне және қоректік заттың енуіне үлкен әсер етеді. Тамыр сыртындағы ерітіндінің сілтілі болуы тамырға катиондардың енуін, қышқылды болуы аниондардың өтуін тездетеді. Сондай-ақ коректік заттын рН ортасы клетка шырынындағы реакция-ға және одан кейінгі өзгерістерге әсер етеді. Мысалы, клетка шырынының қышкылды болуы белок синтезін, сілтілі болуы углеводтардың түзілуін тежейді. Тұздардың концентрациясы қоректік ертіндінің осмос қысымын белгілейді (қалыпты жағдайда шамамен 3 атм). Өсімдіктің клетка шырынының осмос қысымын жоғары, өсімдікке судың енуін реттейді. Тамыр сыртындағы ерітінділердің концентрациясыныц жоғары болуы (сұр, сортаң топырақ) өсімдікке судың енуін қиындатады, тіпті концептрацияның өте жоғары болуы клетка суын өзіне сіңіреді, яғни өсімдік тіршілігін біртіндеп жояды. Өсімдік тамырының ерекшелік қасиеті -қоректік затты іріктеп алуы. Бұл жағдайда өсімдік денесіпе қажетті затты қоректік ертіндіге қарағанда көп мөлшерде жинақтай алады.

Өсімдіктердің тіршілік процесінде тамыры көмір қышқылын және басқа органикалық қышкылдар бөледі. Олар тамыр түктерінің ұшына жинальш концентрацияланып топырақпен жанасады. Соның нәтижесінде тамыр топырақтан тек суда еритін қоректік заттарды ғана емес ерімейтін қосылыстарды да сіңіре алады.