16.09.2011

Растения создают прикорневые запасы воды

Содержание воды в непосредственной близости от корней растения на треть превосходит её количество во всей остальной почве вокруг.

Корни растений чрезвычайно сильно влияют на собственное микроокружение. Тончайшие корневые волоски всасывают из почвы воду и минералы и выделяют органические вещества, которые привлекают грибов и бактерий. Микроорганизмы образуют с корневой системой сложнейшее сообщество, довольно сильно влияющее на состояние почвы. И практика показывает, что физиология корней не устаёт преподносить сюрпризы: как установили исследователи из Центра по изучению окружающей среды (Германия), прилегающие к корням слои почвы используются растениями для создания кратковременных запасов воды.

Чтобы проникнуть в тайны корневой системы, учёные использовали нейтронную томографию. Это позволило взглянуть на корневую систему при большом разрешении и вживую, не нарушая взаимосвязи растения с почвой. Нейтроны «не видят» металл или песок, но реагируют на воду, изменяя свой путь и рассеиваясь при столкновении с её молекулами. Соответственно, этот метод как нельзя более подходил для анализа распределения воды между почвой и корневой системой. Исследователи наблюдали за растениями буквально днём и ночью, строя динамическую трёхмерную почвенно-корневую модель для трёх видов: кукурузы, люпина и турецкого гороха.

Как пишут учёные в журнале New Phytologist, слой почвы, прилегающий вплотную к корням и имеющий в толщину всего несколько миллиметров, содержит на 30% больше влаги, чем остальная почва вокруг. Это сильно расходится с господствующей точкой зрения, по которой вода перемещается из почвы в корень по градиенту концентрации: из зоны с бo'льшим содержанием вода идёт в зону с меньшим содержанием. Что должно бы означать, что вблизи корней её меньше, чем в остальной почве. Но у всех трёх видов растений дела обстояли ровно наоборот.

По признанию самих исследователей, они теряются в догадках о том, как растениям удаётся создавать такие водные условия у своих корней. Вот наиболее вероятное предположение: это происходит благодаря гелеобразной массе, которая складывается из выделяемой корнями в почву органики. Эта субстанция может впитать воды в 10 тыс. раз больше её собственной сухой массы. В результате растение создаёт себе водный запас на экстренный случай. С другой стороны, этого запаса хватит, по оценкам учёных, не более чем на день, так что у такого водного слоя могут быть не только и не столько водосберегающие функции.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА