Поглотительная способность почв и питание растений Ткани растений представляют собой высокогидрофильные гели, от- рицательно заряженные или амфолитоидного характера. Между дисперс- ными системами почвы, коллоидными мембранами и тканями корневых систем растений происходят сложные биохимические и физико-химические: реакции, которые малоизвестны. В микрозонах корневых волосков расте- ний благодаря биологическому поглощению и появлению разнообразных корневых выделений создаются иные условия, чем в среднем по горизон- ту. В процессе роста растения через корневые волоски выделяют как анионы, так и катионы. Из катионов наибольшее значение имеют ам- моний и водород; в числе анионов растениями выделяются гидроксил-ион,. анионы угольной кислоты НСОз- и СО,-?, анионы органических кислот. Таким образом, корневой аппарат растений, вступая в контакт с погло- щающим комплексом почв, в процессе жизнедеятельности выделяет ка- тионы и анионы, способные вступать в обменные реакции с почвой. Поглотительная способность у растений практически неограниченна. В измельченном виде мертвые растительные ткани обладают емкостью: поглощения порядка 10—40, а в некоторых случаях и 80 мг-экв на 100 г. Однако надо иметь в виду, что вследствие непрерывного оттока продук- тов, поглощаемых корневыми системами растений, перехода их в ткани: растений, в осадок или в комплексные сосдинения происходит непрерыв- ное поглощение новых и новых порций обменных ионов из почвы. Поглощенные обменные катионы почв — натрий, кальций, магний, калий — и анионы фосфорной, серной кислот, обмениваясь на катионы и анионы, выделяемые корневыми волосками, поступают в ткани расте- ний. Схема возможного обмена корневых волосков растений и коллоидно- дисперсных частиц приведена на рис. 76 (см. выше). Экспериментальными исследованиями К. К. Гедройца, О. К. Кедрова- Зихмана, Д. А. Сабинина, Е. И. Ратнера и других доказана не только доступность всех поглощенных катионов растениям, но и большое значе- ние поглощенных ионов в почвенном питании растений. По исследованиям К. К. Гедройца и О. К. Кедрова-Зихмана, опти- мальные условия почвенного питания, развития и плодоношения расте- ний складываются в тех случаях, когда поглощенный кальций составляет более половины (50—60%) емкости, а остальные катионы представлены. меньшими величинами. Вегетационные опыты Гедройца и Кедрова-Зихмана на образцах почв, насыщенных одним из катионов (А1, Ее, Мп, Ва, Ме, NoН,, No, К, Н), показали, что растения при этом полностью гибнут или крайне угие- тены и дают ничтожный урожай. Исключение составляли ионы Са и 5г, насыщение почв которыми не сопровождалось катастрофическим ухуд- шением развития растений. Дополнительное внесение в вегетационные сосуды углекислого кальция значительно улучшало развитие и продук- тивность растений. Следовательно, кальций играет исключительную фи- зиологическую роль в жизни растений. Отсутствие в почвах подвижных, доступных для растений соединений кальция приводит к ненормальному развитию растений и к их гибели. Повышенное содержание в поглощенном состоянии таких катионов, как водород (до 30% от емкости поглощения), магний (до 40%), натрий (до 30—35%), также в резко выраженной форме угнетает сельскохозяй- ственные растения. Искусственное замещение этих катионов в погло- 398`