| Өсімдіктің тамыр арқылы қоректенуі. Қоректік элементтердің тамыр жүйесі арқылы енуі бұдан да жылдам жүреді. Тәжірибелер өсімдікке қоректік элементтердің ену механизімін диффузия және осмостық көзқараспен түсіндіру мүмкін еместігін көрсетті. Бұл құбылыстар өсімдік қорегінде қосалқы рөл атқарады.
Зат алмасудың жоғары қарқындылығын, заттардың өсімдікке ену және жылжу жылдамдылығының жоғарылығын белгілі дәрежеде иондардың өімдіктің тамыр жүйесі тамыр коллоидтары және топырақ ерітіндісі арасындағы адсорбциялық алмасумен түсіндіруге болады.
Тамыр жүйесі топырақ коллоидтары топырақ ерітіндісі арасында тығыз байланыс бар. Топырақта өсімдік тамырлары күшті тарамдалған. Олар 1,5-2 м теріңдікке енеді, ал жекелеген өсімдіктерде 5-10 м. Мысалы құрғақшылық жылдары жоңышқа тамыра кейде 18 метрге дейінгі тереңдікке енеді. Мәдени дақылдар тамырларының таралу ені 30-65 см.
Тамыр құрылысы
флоема
ксилема
тамыр түкшелерінің аймағы
тамырдың тартылу аймағы
бөліну аймағы
тамыр оймақшасы
опикалды жүйе
алғашқы қабат
тамыр түкшелерінің эпиблемасы.
Тамыр және тамыршалар, тамыр түкшелері қалың торабпен топырақты
оның коллоид бөлшектерін орайды. Егер тамыр түшелері бір немесе бірнеше тәулік тіршілік ететінін және олардың саны орасан зор екендігін ескерсек (мысалы жүгерінің 1мм2 тамыр беткейінде 425 тамыр түкшесі бар, орта есеппен көпшілік ауыл шаруышылық дақылдарды 200-500) онда топырақ және тамыр жүйесі оның тамыр түкшелері арқылы енетін қоректік заттар арасындағы байланысты көз алдына елестетуге болады. Осы байланысты алмасу адсорбциясы процесі жүреді, оның мәні мынада: қоректіку иондар (К, Са, Мg, NH4, NO3, H2PO4, SO4) өсімдікке тамыр жүйесі арқылы оның беткейінде орналасқан тыныс алу кезінде пайда болатын Н, НСО3 иондарына алмасу арқылы енеді. Тәжірибелер өсімдік тамыр жүйесінің көп мөлшерде көмірқышқылын бөлетіндігін көрсетті. Мысалы 85 күн тіршілігінде гектарына 92,5 ц СО2 бөледі.
Пайда болған көмірқышқыл газ сумен байланысып көмірқышқыл түзеді. Мына теңдеу бойынша СО2 + Н2О -> Н2СО3 нәтижесінде тыныс алу процесінде тамыр түкшелері беткейінде әрдайым Н және НСО3 иондарының жаңа мөлшерлері пайда болып отырады. К, Са, Мg, NH4 катиондары бірден алмасу реакциясына түсіп тамыр түкшгелері беткейіне Н катионын ығыстырады. Аниондар NО3, H2PO4, SO4 алмасып НСО3 анионын ығыстырады.
Тамыр түкшелері беткейінде пайда болған қоректік аниондарымен катиондар міндетті түрде клетка плазмасының базоид (негізді) және ацидоид (қышқылды) бөліктерімен жанасып осында олар әртүрлі органикалық қосылыстардағы бастау болады немесе ион түрінде жапыраққа дейін жылжып онда органикалық заттар синтезделеді. Қоректік элементтердің тамыр жүйесімен сіңірілуі тыныс алу кезінде бөлінетін Н және НСО3 иондарымен алмасу ғана емес, сонымен қатар тамырдың бөлінетін органикалық және минералды заттармен де. Мысалы тамырлар, лимон, алма, қымыздық және тағы басқа органикалық қышқылдар бөлінетіндігі дәлелденген олар баяу болса да Н және органикалық аниондарға ыдырайды.
Тамыр түкшелері және топырақ ерітіндісі арасындағы иондардың алмасу адсорбция гепотизасы элементтер сіңірілуінің бірінші этапы барлық клеткалар протоплазмаларын бір бүтінге біріктіріп иондардың клетка қабырғаларымен плазмодесмаларды жинақталуын қанағаттандыра түсіндіреді. Зерттеулерде таңбалы атомдарды қолдану ертерек алыған мәліметтерді нақтылап бұл гепотизаның дұрыстығын дәлелдеді.
Қоректік элементтердің адсорбциялық сіңірілуін тамыр түкшелерінде топрық коллоидтеріндегідей катион және аниондарды сіңіру сиымдылығының болуы нақтылайды. Тамырдың сіңіру сиымдылығы көрсеткіші өсімдік түріне олардың қоректену жағдайы тағы басқа факторларға тәуелді. Мысалы зерттеулермен дәлелденген 100 г құрғақ затқа тамырлардың катиондарды сіңіру сиымдылығы бұршақ тұқымдастарды 40-60 мг. экв. Картоп пен томаттарда 35-38, астық тұқымдастарда 9-26 мг. экв. (Петербургский 1971).
Көп зерттеушілердің тұжырымы бойынша қоректік заттардың сіңірілуі – бұл физико-химиялық және метоболистік процестердің қатысуымен өтетін күрделі процесс. Мұндай диффузия, адсорбция, заттардың электрохимиялық градиентке қарсы метоболистік тасымалдау орын алады. Бірақ диффузия еріген қоректік заттардың топырақты өсімдік тамырларына жылжуында маңызды, ал алмасу адсорбциясы өсімдікке қоректік элементтердің тамыр жүйесі арқылы енуінде маңызды. Әрі қарай енген қоректік элементтер клетка протополазмасымен метобалистік және метоболистік емес жолдармен қарым-қатынасқа түседі.
Қоректік заттардың метоболистік сіңірілуі және тасмалдануы өте жылдам жүреді және үлкен дәрежеде аэробты тыныс алу, топырақ ерітіндісінің температурасы және аэрациясына тәуелді. Бұлай сіңіруде маңызды рөл макроэргиялық қосылыстарға соның ішінде бұл процесті энергиямен қамтамасыз ететін АТФ-қа тиесілі.
Метоболистік емес немесе бәсең сіңірілу өсімдік тіршілігімен тікелей байланысты болмауы мүмкін, сондықтан ол температура өсімдік тіршілігі басқа жағдайларына тәуелсіз.
Енген иондардың қатысуымен өтетін органикалық заттардың синтез процесі тамыр жүйесінен басталады.
Ф.В.Турчин зерттеулерінде сіңірілгеннен кейін 10-15 минут өткеннен кейін амони сульфатының таңбалы азот атомы амин қышқылдары құрамынан табылған. Осы тәсілмен өсімдік тамырында ақуыз құрамына енетін 20 амин қышқылдарының 14-16 сы тамыр түзілетіндігі дәлелденген.
Өсімдіктердің қоректі сіңіру процесі бұл таза физикалық емес, физиологиялық процес. Өсімдікке таңдамалық қасиет тән. Ол өзіне қажетті элементтерді қажетсіз емес элементтермен салыстырғанда көп сіңіреді. Өсімдіктің бұл таңдамалық қажеті тірі ағзаның физиологиялық заңдарымен түсіндіріледі. Мысалы: топыраққа ендірілген селитраның NaNO3 өсімдік NO3 анионын көп сіңіріп Na катионын аз сіңіреді.
Бұл таңдамалылық өсімдікке физиологиялық қажетті заттар тамырға енген бетте синтез процестеріне түсіп ассимиляцияланады, басқа қосылыстарға ауысады соның ішінде органикалық заттар, яғни тамыр түкшесінің адсобциялық беткейінен кетеді. Керісінше өсімдікке қажетсіз заттар өзгеріске ұшырамайды, онда өсімдікке енген күйдегідей минералды жеңіл еритін ионды формада қалады.
Олардың концентарциясы клетка және топырақ ерітінділерінде, тамыр түкшелері беткейімен топырақ коллоидтары беткейінде теңелгенде олардың өсімдікке енуі тоқталады. Себебі топырақта иондардың енуі адсорбция, десобция принципімен жүреді. Өсімдік үшін қажетті қоректік элементтер олардан органикалық қосылыстардың синтезіне байланысты сіңіріліп отырады, яғни тамыр түкшелері беткейінен жойылып отырады. Нәтижесінде қажетті иондардың тепе-теңдігі әрдайым бұзылып отырады.
Өсімдіктің таңдамалы сіңірілуін олардың топырақ ерітіндісінен тамырға ену белсенділігін бір қатар элементтердің клетка шырынындағы концентрациясының қоректік ерітіндіден бірнеше есе жоғары екендігін дәләлдейді.
Достарыңызбен бөлісу: | 
