6. Корневое давление. «Плач» и гуттация растений.

В сосуды ксилемы вода поступает благодаря градиенту водного потенциала. Осмотически активными веществами в сосудах ксилемы служат минеральные вещества и некоторые метаболиты, выделяемые активными насосами, функционирующими в плазмалемме, паренхимных клеток центрального цилиндра. Эти вещества создают осмотический потенциал (Ψ_S), способствующий осмотическому транспорту воды в сосуды ксилемы. В результате этого процесса развивается гидростатическое (корневое) давление, обеспечивающее поднятие раствора по сосудам ксилемы в надземную часть растения. Механизм, обеспечивающий поднятие воды наверх за счет корневого давления (К.д) называют нижним корневым двигателем. К. д. обычно равно 1-3 ат (в некоторых случаях до 10 ат; 1 ат = 105 н/м2) и зависит от условий жизнедеятельности корня. При низкой температуре или недостатке кислорода К. д. снижается, при гибели корня равно нулю. Максимум К. д.отмечается днём, минимум — ночью.

Примером работы нижнего концевого двигателя служит плач растений. Особенно энергично П. происходит весною, до распускания почек; (так наз. весенний П.). В это время с пробуждением жизни в растении начинается поднятие воды, а, при отсутствии листьев испарение ее еще очень слабо. Растение наливается водою, и если в это время просверлить в стволе, напр., березы или клена, отверстие, то из него в будет выделяться водянистый сок — пасока. Выделение ее происходит со силою, различною, смотря по растению и условиям. По химическому составу пасока представляет водный раствор различных органических (плодовый или тростниковый сахар, белки, органические кислоты) и минеральных веществ. Присутствие этих веществ объясняется тем, что на зиму древесные породы наполняются питательными запасами, которые весною подвергаются растворению и вместе с почвенною водою, всасываемою корнями, передвигаются по древесине в развивающиеся почки. Если же удалить всю облиственную (испаряющую) часть растения, срезав его под корень, то пенек сначала всасывает воду, но через некоторое время, если почва достаточно влажна, начинает выделять ее.При этом, если на срез поместить манометр, можно измерить величину корневого давления. Это так назыв. летний П. Летняя пасока не содержит уже органических веществ и представляет чистый раствор почвенных минеральных солей. Явление плача свидетельствует о значительном корневом давлении, которое в этот период у основания ствола деревьев достигает 1,013 Мпа.

Еще одним примером служит гуттация – процесс выделения капель жидкости на кончиках листьев при высокой влажности воздуха, когда транспирация затруднена. Происходит, когда корнями поглощается воды больше, чем испаряется листьями. Г. наблюдается большей частью ночью, рано утром или при помещении растений во влажную атмосферу; часто отмечается у молодых проростков, например, злаков, развитие корневой системы у которых обгоняет развитие испаряющей поверхности листьев. Капельки воды выделяются через водяные устьица под воздействием корневого давления, с силой нагнетающего воду в стебли и листья. Г. -физиологический процесс, связанный с жизнедеятельностью растения: если проростки пшеницы поместить под колпак, внутри которого находятся пары хлороформа, то Г. прекращается. Выделения при Г. всегда содержат ряд минеральных веществ. Очевидно, Г. освобождает растение от избытка солей, главным образом кальция и хлорида натрия. Выделение жидкости идет через специальные водные устьица – гидаторы. Явление гуттации характерно для тропиков, когда можно попасть под дождь гуттирующих растений.