Корневое давление

Корень не только поглощает основное количество потребляемой растением воды, но и подает её в надземные органы. Возникающее при этом давление называется корневым. Именно оно представляет собой движущую силу нагнетающей деятельности, которая у отделенных от побегов корней проявляется в экссудации.

Легко обнаружить корневое давление по вытеканию пасоки или плачу. Для учета плача на оставшийся после срезания растения пенек с помощью ручной трубки укрепляют изогнутый капилляр и собирают пасоку в градуированную пробирку. Плач может продолжаться в течение нескольких суток после срезания стебля. Количество пасоки иногда бывает очень большим. Например, у тыквы и огурца – до 1 л/сут, у винограда - несколько литров. Химический состав пасоки значительно отличается от раствора, поглощаемого корнями из почвы, что связано с синтетической и распределительной функцией корня. Анализ пасоки показывает, что это раствор, Ψ_π которого у травянистых растений составляет 100 кПа, у древесины – 500-800 кПа, у винограда – 150-200 кПа. В нем содержатся минеральные вещества (много калия, фосфатов, нитратов), а также сахара, органические кислоты, азотсодержащие соединения (низкомолекулярные полипептиды, амиды, свободные аминокислоты, гормоны, витамины). Содержание веществ значительно колеблется в зависимости от вида, возраста растения, его физиологического состояния.

Другим проявлением наличия корневого давления является гуттация – выделение капельно-жидкой влаги листьями в условиях затрудненной транспирации. Например, в ранние утренние часы при насыщенности воздуха водяными парами хорошо гуттируют земляника, настурция, манжетка, картофель, злаковые культуры. Капельки гуты не спутаешь с водой, потому что они находятся на вполне определенных местах выхода гидатод. Содержание веществ в гуте в 8-10 раз меньше, чем в пасоке.

Корневое давление было открыто ещё в начале 18 века. Первые исследователи Гэльс (1727) и Найт (1801) полагали, что решающая роль в его создании принадлежит живым клеткам, секретирующим воду в проводящие сосуды, а затем проталкивающим её в побеги. Развивая это представление, в начале 20 столетия индийский биолог Д.Ч. Бос связывал подъем соков в растениях с пульсациями паренхимных клеток, приводящими к возникновению перистальтической волны, именно благодаря которой вода и проталкивается вверх. Пророческие идеи Боса не были приняты современниками. К концу 19 века сформировалось диаметрально противоположное представление (Д. Пристли, 1920, 1922), не только отрицающее активное участие клеток при транспорте воды в корне, но даже утверждающее, что эти клетки препятствуют водному току (поэтому последний и направляется, главным образом по апопласту, в обход живых клеток). Данное представление в наши дни известно как осмотическая концепция экссудации.