|
|
Калий, кальций и магний
усваиваются из любых растворимых солей, анионы которых не обладают
токсическим действием. Доступными они являются и находясь в поглощенном
состоянии, т. е. связанные с каким-нибудь нерастворимым веществом, обладающим
ясно отраженными кислотными свойствами. Попав в растения, калий и кальций в
своей массе не претерпевают никаких химических превращений, но они необходимы
для питания. Их нельзя заменить другими элементами, как нельзя ничем заменить
азот, фосфор и серу.
Основная физиологическая роль калия, кальция и магния,
вернее их ионов, состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности коллоидных
частиц протоплазмы, они создают вокруг них определенные электростатические
силы. Эти силы играют немаловажную роль в создании структуры живого вещества,
без которой не могут происходить ни согласованная деятельность ферментов, ни синтез
клеточных веществ. Ионы' удерживают вокруг себя различное количество молекул
воды, в результате чего объем иона является неодинаковым. Неодинаковы и силы,
удерживающие ион на поверхности коллоидной частицы. Ион кальция имеет
наименьший объем—он с большей силой удерживается на поверхности коллоидов.
Ион калия имеет наибольший объем, в силу чего образует менее стойкие
адсорбционные связи и может быть вытеснен ионом кальция. Ион магния занимает
промежуточное положение.
Поскольку, адсорбируясь, ионы стремятся удержать свою
водяную оболочку, то они определяют оводненность и водоудержи- вагощую силу
коллоидов. При наличии калия водоудерживаю- щая способность ткани
увеличивается, при наличии кальция — понижается. Таким образом, решающим в
создании определенных внутренних структур является соотношение катионов, а не
только их абсолютное содержание.
Калий. Калий в растениях содержится в больших
количествах, чем любой другой катион, особенно в их вегетативных частях.
Основная масса калия сосредоточена в клеточном соке. В молодых клетках,
богатый протоплазмой, значительная часть калия находится в адсорбированном
состоянии. Калий оказывает большое влияние на коллоиды плазмы, он повышает их
гндро- фильность («разжижает» плазму). Калий является также катализатором ряда
синтетических процессов: как правило, он катализирует синтезьи
высокомолекулярных веществ из более простых, способствует синтезу сахарозы,
крахмала, жиров, белков. При недостатке калия процессы синтеза нарушаются, и
в растении скапливаются глюкоза, аминокислоты и продукты распада других
высокомолекулярных соединений. При недостатке калия на нижних листьях
появляется краевой запал—края листовой пластинки отмирают, листья приобретают
характерную куполообразную форму, на листьях появляются коричневые пятна.
Образование коричневых пятен (некрозов) связано с нарушением азотного обмена
и образованием в тканях трупного яда — пу- тресцина.
Кальций. Кальций поступает в растение в течение
всей его жизни. Часть кальция находится в клеточном соке. Этот кальций не принимает
активного участия в процессах обмена веществ, он главным образом обеспечивает
нейтрализацию избыточно образующихся органических кислот. Часть кальция
сосредоточена в плазме —здесь кальций играет роль антагониста калия, он
оказывает на коллоиды плазмы действие, противоположное калию, а именно —
понижает гидрофильность плазменных коллоидов, повышает их вязкость. Для
нормального хода жизненных процессов очень важно оптимальное соотношение
калия и кальция в плазме, так как именно это соотношение обусловливает
определенные коллоидные свойства плазмы. Кальций входит в состав ядерного
вещества, а потому играет большую роль в процессах деления клетки. Велика
роль кальция и в образовании клеточных оболочек, особенно в формировании
стенок корневых волосков, куда он входит в виде пектата. При отсутствии
кальция в питательном растворе очень быстро поражаются точки роста надземных
частей и корня, так как кальций не передвигается из старых частей растения к
молодым. Корни ослизняются, рост их почти прекращается или идет ненормально.
В искусственной культуре на водопроводной воде обычно симптомы недостатка
кальция не проявляются.
Магний. Магний поступает в растения в меньших
количествах, чем калий и кальций. Тем не менее роль его в растении
исключительна, так как магний входит в состав хлорофилла (Ую часть магния
клетки входит в состав хлорофилла). Магний необходим также всем
бесхлорофильным организмам, и его роль не исчерпывается значением для
процесса фотосинтеза. Магний является чрезвычайно важным и для дыхательного
обмена, он катализирует целый ряд реакций образования богатых энергией
фосфатных связей и их переноса. Так как богатые энергией фосфатные связи
участвуют в самых различных синтезах, то без магния эти процессы не идут. При
недостатке магния разрушается молекула хлорофилла, причем жилки листьев
остаются зелеными, а участки тканей, расположенные между жилками, бледнеют.
Это явление называется пятнистым хлорозом и очень характерно для недостатка
магния.
|