|
|
В поглощении ионов из 'почвы или
из питательного раствора большую роль играет реакция среды. В си^но кислой
среде {при рН <4,0) ионы водорода действуют на растение токсически. Они
вытесняют из состояния адсорбции все другие катионы, и вместо поглощения
можно наблюдать их выделение из корня. В сильно кислой среде меняется внешний
облик корней и их строение. В щелочной среде {при рН>8) нарушается поглощение
растениями анионов.
В менее кислой среде (при рН == 4,5—5,0) прямого токсического
действия ионы водорода не вызывают. Тем не менее в почвах с таким рН наблюдается
плохой рост многих сельскохозяйственных растений. Это объясняется тем, что в
кислых почвах задерживается поступление кальция в растения, нарушается также
деятельность полезной микрофлоры. Помимо того, в кислых почвах скапливается
большое количество 'вредно действующих на рост растений ионов железа,
марганца и особенно алюминия, которые в некислых почвах находятся в связанном
состоянии. В кислых почвах понижается (поглощение растениями фосфатов и
молибдена. Вот почему кислые почвы для получения высоких урожаев необходимо
известковать.
При выращивании растений на искусственных питательных
средах кислотность раствора меньше сказывается на росте растений из-за
отсутствия побочного влияния водородных ионов { 1). При рН = 4 рост рассады
томатов оказывается сильно заторможенным, так как в сильно кислой среде
нарушается,поглощение растениями всех катионов. Зато при рН = 5 и б рост
рассады был наилучшим. Сдвиг рН раствора в щелочную сторо' ну {рН = 8),
напротив, резко снизил рост рассады, чего обычно не происходит в почве.
Причина этого кроется в том, что при нейтральной реакции часть находящихся в
растворе минеральных веществ выпадает в осадок в виде фосфорнокислых и углекислых
солей кальция, марганца и железа и становится недоступным растению. Эти соли,
осаждаясь на поверхности корня, затрудняют также и его дыхание. Нейтральная и
щелочная реакции особенно сильно нарушают поглощение железа, которое нацело
выпадает в осадок, в результате чего растения заболевают хлорозом, при этом
заболевании прекращается образование хлорофилла и наблюдается пожелтение
молодых листьев. При хлорозе1 изменяется не только окраска листа, но
нарушается процесс фотосинтеза и дыхания, рост растений резко замедляется.
Вот почему при выращивании растений без почвы нужно тщательно следить за тем,
чтобы питательный раствор всегда содержал железо в растворенном состоянии.
Железо поглощается только молодыми корнями, старые корни железа не поглощают,
поэтому при лечении растений от хлороза следует обратить серьезное внимание
на создание благоприятных условий для роста новых корней.
В почве под влиянием роста растений рН .меняется незначительно.
Это вполне понятно. Ведь почва обладает высокой бу- ферностью, т. е.
способностью поддерживать рН на определенном уровне. Питательные растворы не
обладают такой буфер- ностью, и поэтому рН их легко сдвигается в кислую или
щелочную сторону под влиянием роста растений.
Невольно возникает вопрос, почему происходит смещение
кислотности раствора. Это совершается в результате неравно- » мерного
поглощения корнем катионов и анионов из питательного раствора. Например, если
в рецептуру питательного раствора входят аммонийные соли, то раствор обычно
подкисляется, так как растения с большой скоростью поглощают аммонийный азот по
сравнению с сопутствующим анионом; наоборот, при наличия селитры растения с
большей скоростью потребляют нитратный азот, вследствие чего раствор
подщелачивается, так как он обогащается щелочными остатками соли. Опыт
показал, что в питательный раствор нельзя добавлять большие количества аммонийных
солей, потому что они повреждают растения из-за сильного подкисления
раствора, В силу сказанного в наиболее распространенные рецептах растворов
преобладает нитратный, а не аммонийный азот, на практике раствор
подщелачивается, и его постоянно приходится подкислять.
Таким образом, при выращивании растений без почвы имеется
возможность точного регулирования корневого питания, возможность хорошо
обеспечивать растения всеми необходимыми питательными веществами. Поэтому в
искусственной культуре можно получить высокие урожаи растений. Имеется и целый
ряд трудностей. Во-первых, опасность затопления корневой системы, которое
может привести к гибели растений. Эта опасность устраняется с помощью
различных технических приспособлений. Во-вторых, происходят сдвиги
кислотности раствора {обычно его подщелачивание), которые могут вредно
отразиться на росте растений. Поэтому необходима частая проверка рН питательного
раствора и доведение его до оптимальной величины.
|