Водный обмен растений - Жолкепич В.Н.
ISBN 5-02-003977-2
Скачать (прямая ссылка):
Зависимость экссудации от аэробного дыхания корневой системы и наличия доступной влаги определяет основные требования к условиям сбора экссудата. Прежде всего необходимо обеспечить хорошие и одинаковые во все время опыта условия аэрации корневой системы. Концентрация кислорода не должна быть ниже 5%, а концентрация углекислого газа не превышать 10%, причем избыток углекислого газа опаснее для функционирования корня, чем временный дефицит кислорода. При изучении экссудации растений водных культур через раствор, где находятся корни, непрерывно или периодически, в течение нескольких минут, продувают воздух. Если объем корневой системы небольшой и в сосуде оставлена «воздушная пробка», так что верхняя треть корней находится над поверхностью раствора в воздухе, можно обойтись без продувания. При работе с растениями песчаных или почвенных культур, а также в полевых условиях во время сбора экссудата нужно поддерживать влажность корнеобитаемой среды относительно постоянной, ие допуская ни подсушивания, ни избыточного увлажнения. Нижняя граница влажности почвы в этом случае составляет примерно 60% ПВ (4я =—1 МПа). При более низкой влажности экссудация отсутствует или наблюдается даже отсасывание воды корневой системой от пенька, так называемый «отрицательный плач». Именно пониженная влажность почвы в летний период является одной из главных причин трудностей наблюдения за экссудацией в полевых условиях. Оптимальная влажность почвы для нагнетающей деятельности корневой системы — 70—80% ПВ.
Важным условием аэробного дыхания корневой системы является достаточно высокое содержание в ней питательных веществ, поступающих из надземных органов. Если перед декапи-тацией растения находились в условиях низкой интенсивности света, экссудация идет с небольшой скоростью и быстро затухает, ее суточная ритмичность обычно не наблюдается.
Корневое давление в значительной степени зависит от температуры; экссудация обычно наблюдается в интервале 5—45°, с наибольшей интенсивностью при 30—35°. При длительном наблюдении лучше поддерживать температуру 20—25°, которая обеспечивает и достаточно высокую скорость процесса, и более экономное, чем при повышенных температурах, расходование корневой системой дыхательных субстратов.
Поглощение воды корнем зависит от ростовых процессов. Влага в почве диффундирует крайне медленно; в день не больше чем на 1 см, поэтому корни должны постоянно передвигаться из иссушенных слоев почвы к более влажным. Поглощение воды резко ослабевает вместе с затуханием роста. Поэтему в конце вегетационного периода экссудат обычно не удается собирать.
Для сбора экссудата растения срезают скользящим движением острого лезвия на расстоянии 2—3 см от поверхности почвы. Высота пенька влияет на скорость и продолжительность экссудации, качественный состав пасоки. Поэтому в разных вариантах опыта ее необходимо строго выдерживать. У растений, выращенных в водной культуре, есть возможность декапи-тации в зоне перехода корневой системы в надземную часть и, таким образом, возможность собирать экссудат ксилемного сока корня, когда исключены его изменения в проводящей системе стебля.
У злаков Д. А. Сабинин рекомендует срез делать на узле, что устраняет возможность вытекания экссудата в полость стебля. Если растение имеет несколько побегов кущения, то .необходимо срезать все до одного, так как транспирация оставшихся листьев сильно уменьшит количество собранного экссудата. Количественный сбор экссудата необходимо обеспечить на всех побегах. При выращивании растений в песчаной и почвенной культуре срезают все растения данного сосуда. Если необходимо оставить часть растений, вегетационные сосуды на время учета экссудации помещают в условия, тормозящие транспирацию, но не влияющие на корневое давление (затенение, повышенная влажность воздуха). Иначе облиственные растения в часы сильной транспирации иссушают корнеобитаемую среду, что может вызвать замедление выделения экссудата, остановку или даже «отрицательный плач».
На пенек, оставшийся после срезания стебля, осторожно, но плотно надевается каучуковая трубка длиной 2—3 см; при небольшом диаметре пенька удобно пользоваться нипельной резиной. Резиновая трубка служит для укрепления на пеньке дугообразно изогнутого толстостенного капилляра, другой конец которого опускается в градуированную пробирку на 10 мл с ценой деления 0,1 мл. Такая установка позволяет учитывать экссудацию с часовым интервалом. При учете скорости экссудации за более короткие промежутки времени в резиновую трубку вставляется градуированная пипетка на 1 мл или 2 мл с ценой деления 0,01 мл, укрепленная вертикально в штативе. Пипетка
РИС. 34. Схема установки для определения скорости экссудации отрезанных корней [332]
/ — ультратермостат U == 10;
2 — кристаллизатор;
3 — пластмассовый круг с отверстиями для
растений;
4 — исследуемый корень;
5 — мнкропнпетка длиной 6 см с ценой де-
ления 0,001 мл;
6 — резиновое кольцо
РИС. 35. Схема установки для автоматической регистрации скорости выделения экссудата [301]
