Категории
 
Ссылки
 

Прозрачная почва

Прозрачная почва

В последнее время исследователей всего мира все больше интересует небольшой объем грунта непосредственно возле корней растений. По своим свойствам, в частности по химическому составу и составу микрофлоры он разительно отличается от общей массы земли около растения. Он даже получил собственное название – ризосфера. Попадая под взаимное влияние корневых выделений и почвенной микрофлоры, она приобретает новые свойства. Именно она в наибольшей степени влияет на продуктивность сельскохозяйственных культур.

При исследовании ризосферы ученых поджидает множество препятствий. Одним из них стала невозможность непосредственно наблюдать развитие корневой системы. Для ее изучения необходимо освободить растение от грунта, выдернуть его. Прилегающий грунт осыпается, и изучать становится нечего. Выходом может стать создание искусственного прозрачного грунта, в котором наблюдать развитие корней, их реакцию на неоднородности распределения питательных веществ, особенности формирования ризосферы на порядок проще.

Такое простое решение, как гидропоника, не подходит по той причине, что прилегающая к корням среда динамична и ризосфера как таковая не образуется. Использование прозрачных сред, например, стеклянного порошка, вермикулита, перлита или минеральной ваты тоже не выход. По своей структуре, относительно однородной, они кардинально отличаются от почвы, с ее неоднородностями и канальцами, образующимися в результате гниения органических остатков и деятельностью почвенных насекомых и сидератов.

После двух лет исследований, британскими учеными из Университета Данди задача по поиску наиболее похожего на почву материала была решена. Им оказался композитный материал нафион, созданный фирмой «DuPont» для использования в качестве мембран топливных элементов. Уникальная структура этого композитного материала обладает способностью к самоорганизации, в результате которой образуются транспортные канальца, разделенные гидрофобными полимерными цепями. Механическая прочность, химическая стойкость сравнимая с тефлоном, высокая термостойкость делают его одним из лучших материалов для низкотемпературных ионообменных мембран. А по таким показателям, как равновесное влагопоглощение, способность удерживать минеральные вещества, поддерживать растущее растение, механическая структура он практически идеально соответствует чернозему.

Сам нафион не прозрачен, но в специальном водном растворе происходит его насыщение, и его показатель преломления становится таким же, как у стекла. Узнайте как правильно произвести расчет материалов для строительства дома .

Фирма «DuPont» известна и как ведущий производитель современных изоляционных материалов. В частности высококачественной базальтовой изоляции. И многие другие именитые производители используют продукцию этой фирмы как сырье для производства.

Теперь становится возможным проведение экспериментов по:

  • динамике распространения почвенных патогенов;

  • отбору фенотипов, развивающих наиболее развитую корневую систему;

  • механизму доступа корней и микроорганизмов к гетерогенно распределенным питательным веществам;

  • и, наконец, самое главное, изучению экологических механизмов взаимодействия между корневой системой и почвенной микрофлорой и микрофауной, т.е. выяснению основного вопроса современной сельскохозяйственной микробиологии: как же все таки образуется ризосфера.