7. Катионная и анионная, обмен ная поглотительная способность корней.

становления явления обменного поглощения катионов корневой системой из раствора были проведены исследования по определению обмен- ной поглотительной способности ее по отношению к катионам. Матсон (1949) и другие подвергали корни электродиализу, вытесняя все другие катионн водородом. Высущенные и размолотые после ектродиализа навески корней помешали в раствор хлористого калия и затем суспензию титровали щелочью до появления нейтральной реакции. Калий вытеснял ионы водорода, адсор бированные корнями, а гидроксил щелочи связывал их. Определенная таким выраженная в мг-акв. на 100 г сухого вещества путем емкость поглощения корней, составляла: у ячменя 25,3, ржи 29,5 и у гороха 71 Применяя этот метод, другие авторы выявили, что емкость поглощения катионов у бобовых равна 40-60 мг-экв., у картофеля и помидоров 35-38 у злаков 9-26 мг-акв. на 100 г сухого вещества корней (более высокая в корнях кукурузы.) Более просто это же свойство корней определяли Вильямс и другие ученые (f950): навеску свежих корней они помещали на 10 секунд в 0,03 н (при pH 7). После промывания (чтобы отмыть избы раствор ацетата бария ток соли) удаляли при тех же условиях концентрации и длительности взаи кальция. Затем действия адсорбированный корнями барий хлоридом раствор анализировали на содержание бария. Установленная таким способом емкость поглощения свежих корней оказалась гораздо меньшей от 0,257 до 1,308 мr-акв. на 100 г. Наиболее слабо она выражена у табака и помидоров, лучше всего у сахарной свеклы, ячменя, соя и хлопчатник занимали среднее положение Авторы проверяли точность определения, насыщая таким же способом хлорид кальция вытеснял его на 97%. Сл Корни радиоактивным цезием довательно чувствительность метода достаточная. Пользуясь меченым це зием, они показали, что у кукурузы наибольшей емкостью поглощения обла дает растущая часть корня на расстоянии около 2 мм от его кончика; у кор ней кормовых бобов максимальная емкость поглощения приходилась на ответвления, размещенные в 0,8-2 см от кончика. У ячменя самая высокая % катионного поглощения наблюдалась в зоне развития корневых волосков. Заметим, что максимальная величина отрицательного электрического ряда корней также находится в зоне развития корневых волосков. Емкость катионного поглощения корней возрастает с усилением азотного питания культур, что объясняется возрастанием содержания в белковых веществ. Келлер и другие (1958) подтвердили четкую зависимость между количеством в корнях уроновых кислот и емкостью поглощения катионов пшеница кукуруза помидоры Фасоль Уроновые кислоты (мг-экв на 100 г 72 воздушно-сухих корней) 36 Емкость катионного на 100 г воздушно-сухих (мг-экв 62 корней Вследствие неодинаковой емкости катионного поглощения корней у раз личных культур наблюдается различное усвоение ими одно- и двухвалентных катионов. Так зернобобовые поглощают больше кальция и магния больше калия. В почве минералы моитмориллонитовой группы а ячмень обладающие высокой емкостью поглощения, прочнее удерживают адсорбирoванные ими катионы, чем минералы каолинитовой группы с низкой емкостью поглощения. И растения с низкой поглотительной способностью легче усваивают элементы из каолинитовой группы. Культуры же с высокой поглоти тельной способностью более полно поглощают катионы из обеих групп минералов Значительная часть поглощенных корнями катионов представлена иoнами водорода, которые замещаются при взаимодействии корневой системы с почвенным раствором на аммоний, калий, кальций, магний и прочие необходимые растению катионы. Между тем водород удерживается корневыми волосками в обменном состоянии потому, что он адсорбируется из углекислоты, появляющейся в пленке раствора, окружающей корни, при растворении в воде выдыхаемого ими СО2. В известной мере Н-ионы являются обмен фондом корневой системы при поглощении других катионов из раствора У Грема (1951) культуры, выращиваемые на питательных растворах имели занятую Н-ио следующую часть емкости катионного поглощения корней пшеница 8,2-19%, ячмень 8,4-22, овес 11,5-29,2 и рожь 42-64% нами Характерно, что по способности расти на недостаточно плодородных почвах эти культуры располагаются примерно в тот же возрастающий ряд. В полевых условиях, где питательных веществ меньше чем в питательном растворе в вегетационных опытах, доля водорода может быть и более высокой Наряду с поглощением и обменом катионов корневая система должна обладать и аналогичным свойством по отношению к аниoнам. К сожалению анионное обменное поглощение и недостаточно и в почве и в корнях о сих пор нет метода определения емкости анионного поглощения у кор ней. В первом приближении такая работа выполнена A. В. Петербургским и I. Л. Нелюбовой (1961). Сущность ее сводится к замещению всех анионов фосфор удерживаемых корнями с последующим вытеснением их ионами гидроксила (из щелочи) и колориметрическим определением фосфата С помощью этого метода определено, что в молодом возрасте емкость анионного поглощения у корней колеблется от 48 до 129 мг-экв. на 100 г сухого вещества. С возрастом эти величины уменьшаются. В равных условиях кор кукурузы и подсолнечника имели более высокую анионную ни гороха емкость, чем овес и ячмень Способность корневой системы обменно адсорбировать как катионы, так и анионы играет большую роль в поглощении из раствора необходимых растению ионов к рассмотрению которого мы и переходим.