Введение к работе
Одной нз центральных проблем современного естествознания является изучение биологического саморегулирования. В связи с этим перед физиологами растений поставлена задача— изучить явления саморегуляции растений на всех уровнях организации живых систем, начиная от уровня молекулярной биологии и кончая фнтоценозамн:
В регуляции клеточного обмена растений большую роль играют катионы К, Са к Mg; В частности, от содержания и" распределения в растительной клетке катионов зависят структура и функции хлоропластов, митохондрий и ядра (Молотков-ский, 1972; Truelove, Hanson, 1966; Hyde, Paliwal, 1958 и др.). Менее изучена роль катионов в явлениях саморегуляции на более высоких уровнях организации, в том числе и на уровне целостного растения.
В серии работ, проведенных под руководством профессо- -ра И. И. Гунара, показано значение катионного состава внеш- ней- и внутренней среды растений для генерации и распространения биоэлектрических потенциалов, ритмичности физиологических процессов, поглотительной деятельности корней и устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды (Гунар, Синюхин, Озолина, 1965; Гунар, Паничкин, 1966, 1969, 1969а; Гунар, Крастина, Петров-Сп и р идолов, 1957, 1959, 1959а и Др.). Это позволяет предположить, что катионы К, Са и Mg являются элементами регуляторной системы не только на клеточном, но и на более высоком уровне организации растения.
Данная работа посвящена отдельным вопросам саморегуляции минерального обмена растений. Основной.целью работы было выяснение.того, как растения.разных видов'регу-лируют накопление и распределение по органам и ярусам побега катионов К, Са и Mg при изменении некоторых'внешних и внутренних условий.
В диссертации рассматриваются следующие вопросы: -.
1. Влияние источника азотного питания на; концентрацию-
и соотношение катионов К, Са и Mg в разных органах расте
ний. .'-.'..''-. __' ' "" -^-—. — .
X . ' J .....1,-.-^. . _ Jul
ri-t:lW.r.i:.! < .-: ': ' ^ + -- ^ !
-
Зависимость градиентов концентрации'катионов К, Са н Mg по вертикальной оси побега от наличия и отсутствия апикального до минирован и я.-" -V ;
-
Ярусная изменчивость фракционного состава Са H:Mg', у разных растений. "*"~ '- :;
-
Корреляция между градиентами концентрации водо-' растворимого Са и лимонной кислоты в листовых сериях растений.
Работа выполнена в лаборатории искусственного климата' при кафедре физиологии растений Московской сельскохозяйственной академии имени К; А. Тимирязева в 1971—1974 гг.
I. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ,":,^
Объектами исследований были: подсолнечник {Helianthus, annuus L.) сорта .Саратовский-10, горох (Pisum sativum L.) ; Немчиновскнй, фасоль (Phaseolus vulgaris L.) Сакса без во-: докна и Латвня-800, томаты (Solanum Iycopersitum LO-Пуш-; кинский 1853 и кукуруза (Zea maysL.) ВИР 267. ... „. . „'м--?,:'-^Большинство опытов проводилось в фотопериоднческих камерах с принудительной вентиляцией и искусственнымич источниками света .(с двух сторон люминесцентные лампы ЛБЦ-30, сверху — такие же лампы в сочетании с лампами на: каливашгя). Часть опытов проводилась в общих теплицах, где освещение растений осуществлялось только лгоминесцентны-
- мн лампами ЛБЦ-30 сверху. Около растений во всех опытах
поддерживалась, постоянная температура 20е. Длина; дня со- .
ставляла 16 часов, только в некоторых опытах с; фасолью^-—;-;.
' 12 часов; л, .;.:.;,..'. ::''.;";"" --. ~.'-;\/v-'V^'v^X---
'Растения выращивали в водной культуре на питательной смеси Кнопа половинной концентрации; такое же питание
1 давали контрольным растениям в опытах с различными фор-; мами азота, а у опытных растений нитраты К и Са в смеси Кнопа,заменяли на эквивалентное количество,хлористых со-. лей К, Са и аммония. Фиксация и подготовка растительного материала к анализам проводились методами, принятыми!^ агрохимических исследованиях (Петербургский, 1963). '."':-_ --. " Калий определяли в уксуснокислой вытяжке на пламен-V ном фотометре Флафакол; общее содержание Са и Mg — объемным трнлонометрическим методом (Вернгнна, 1956) после сухого озоления растительных проб. Различные фрак-" ции Са irMg получали последовательным извлечением;нх нз: сухого растительного материала дистиллированной водой и 1н растворами NH4N03, СН3СООН и HCI. В каждом'раство-' рителе пробы настаивались в течение суток при комнатной температуре. Органические вещества, переводящие в вытяж- кн, сжигали перекисью водорода (Абуталыбов,1956). Содер-
.-; жанне лимонной кислоты 'определяли: в :воздушнсГ-сухом 'ма- ;-.
'терцале по методу ;Кометнани и; Стуруа (Белозерский, Про- .."' '
^.екуряков, 1951). ; '"": . ..= .. .''.- >:;;-'.;. ; ' :."'.у';"..
При достаточной ^биологической повторности данные по:-7 ,.
весу растений и химическим анализам обрабатывали статн:"Л
'. стнчески; достоверность опыта оценивалась по таблице Стью- ;
: .дента (Доспехов, 1965).,, /-:.;: ;"
