По состоянию на 2010 год около 20 процентов возделываемых сельскохозяйственных угодий в Соединенных Штатах содержат уровни засоления, которые достаточно высоки, чтобы повлиять на урожайность сельскохозяйственных культур. Поскольку соли легко растворяются в воде, они могут переноситься при орошении на посевы, где они могут накапливаться до токсичных уровней в возделываемой почве. Это особенно актуально, если имеется глина или твердый слой грязи, препятствующий вымыванию солей ниже корневой зоны. Хлорид натрия и сульфат натрия - две такие соли, к которым особенно чувствительны такие культуры, как горох.
Химия соли
Соли образуются в результате химических реакций между кислотами и основаниями. Хлорид натрия, также известный как «столовая соль», растворяется в воде с образованием положительно заряженных атомов натрия (Na+) и отрицательно заряженных атомов хлорида (Cl-). Аналогично сульфаты натрия распадаются на натрий и сульфат (SO4-). Именно натрий наиболее вреден для большинства растений.
- По состоянию на 2010 год около 20 процентов возделываемых сельскохозяйственных угодий в США содержат достаточно высокие уровни засоления, чтобы повлиять на урожайность сельскохозяйственных культур.
- Поскольку соли легко растворяются в воде, при орошении они могут переноситься на посевы, где могут накапливаться до токсичных уровней в обрабатываемой почве.
Физиология гороха
Горох быстро растет на одном главном стебле с множеством ветвящихся листьев. Нет ничего необычного в том, что эти стебли достигают нескольких футов в высоту или на одной ветке растет несколько цветов. Каждый цветок легко самоопыляется даже в процессе формирования, поэтому его потенциал для формирования семенной коробочки очень высок. Горох является бобовым растением, а это означает, что он может фиксировать собственный азот и хорошо себя чувствует на бедных почвах. В большинстве своем горох - выносливое, урожайное растение. Однако им необходимо большое количество калия, чтобы катализировать ферментативные реакции, которые способствуют их быстрому росту. Натрий в солях химически подобен калию и легко вытесняет его в растительных клетках, нанося вред растениям гороха.
- Горох быстро растет на одном главном стебле со множеством ветвящихся листьев.
- Натрий в солях химически подобен калию и легко вытесняет его в растительных клетках, нанося вред растениям гороха.
Как соль имитирует засуху
Соль оказывает обезвоживающее действие. Вода, которая вступает в контакт с более высокой концентрацией соли, будет притягиваться к ней. В результате, даже если в почве имеется достаточная влажность, растения гороха все равно будут засушены, если концентрация солей достаточно высока.
Защитные механизмы гороха
Растения гороха реагируют на потерю воды, производя молекулы осмолита, называемые пролином, которые стабилизируют клеточные стенки против осмоса. Устьица листьев закрываются, чтобы уменьшить потерю воды за счет испарения. Это хорошо защищает растение в жаркий полдень, но удержание воды также задерживает другие вещества, включая питательные вещества и газы. Углекислый газ и вода необходимы для фотосинтеза, поэтому растения гороха быстро теряют способность производить пищевую энергию, когда концентрация солей слишком высока.
- Соль оказывает обезвоживающее действие.
- Для фотосинтеза необходимы углекислый газ и вода, поэтому растения гороха быстро теряют способность производить пищевую энергию, когда концентрация соли слишком высока.
Растения гороха, подвергшиеся воздействию соли
Растения гороха, испытывающие легкое отравление солью, приобретают сине-зеленый оттенок из-за поражения зеленого хлорофилла в растениях. Стебли и листья гороха нуждаются в воде для поддержания жесткости клеток и поэтому резко увядают от отравления солью. Рост будет медленным и замедленным, а корни не будут углубляться, поскольку калий вытесняется натрием. По мере замедления фотосинтеза хлорофилл будет разрушаться, поэтому листья гороха желтеют. Цветков будет мало или они вообще не появятся. В зависимости от концентрации соленого раствора или продолжительности воздействия растения гороха сморщиваются и погибают.