Ионы - пища корней

В прошлой статье мы познакомились с элементами, которые нужны растениям в небольших количествах, но эти элементы питания играют огромную роль для развития и роста растений. Сегодня же настала пора более глубоко погрузиться в химию и изучить состав солей. Познакомиться с понятиями ион, анион, катион. Хоть это и звучит страшно, но на самом деле не представляет сложности в освоении. Давайте приступим к изучению...

Ни один из химических элементов растение не может использовать в чистом виде. Так, например, растения «купаются» в чистом газообразном азоте (N₂), из которого на 3/4 состоит воздух. Но, если почва содержит мало азотнокислых или аммонийных солей, растения страдают и даже гибнут от азотного голода. Точно так же чистый (элементарный) фосфор (P) не только не может использоваться в питании растений, но является для них сильным ядом.

Все элементы корневого питания растения могут усваивать только в форме минеральных солей. Но в корни поступают не целые молекулы солей, а их «половинки» - ионы. Соль состоит из двух частиц: положительно заряженного катиона (металла) и отрицательно заряженного аниона (кислотного остатка). Молекулы воды также несут электрические заряды: положительный на одном своем конце (полюсе) и отрицательный - на другом. Поэтому они называются диполями, то есть двухполюсными. Диполи воды окружают молекулу соли и как бы растягивают ее электростатическими силами на две части: катион и анион».

 Состав хлористого калия

Все металлы (калий, кальций, магний, железо) поступают в корневую систему в виде катионов; фосфор и сера - в виде анионов соответствующих кислот (фосфорной и серной). Азот поглощается растением как в форме катиона аммония, так и в форме аниона азотной кислоты.

Протоплазма всех растительных клеток, в том числе и клеток корня, тоже несет на себе электрические заряды - положительные и отрицательные. Ведь «кирпичики», из которых строится белковая молекула,- аминокислоты - имеют в своем составе кислотную группу - карбоксил (COOH) и основную аминогруппу (NH₂). Первая при гидролитической диссоциации отщепляет атом водорода, приобретая отрицательный заряд, а вторая может присоединять к себе лишний водород, заряжаясь положительно.

Ионы растворенных в питательной среде солей притягиваются к заряженным участкам протоплазмы, адсорбируются на них. Положительно заряженные катионы адсорбируются на отрицательных, а отрицательно заряженные анионы - на положительных участках поверхности клеток корня. Но внутрь протоплазмы ионы не могут проникнуть сами: она покрыта тонкой, но плотной пленкой - плазмалеммой. Здесь им на помощь приходят специальные ферменты - переносчики ионов.