Главная     Форум    Почта    Фотовернисаж сортов винограда    Статьи-рекомендации Пузенко Н.Л.    Купить сженцы винограда   Рекомендации по удобрениям      Чем опрыскать виноград?  Обрезка винограда


Виноград



Ягодники


Экзотика


Овощи


Плодовые
деревья


Удобрения


Химикаты



 

Корневое усвоение углекислоты-несовпадение теории с практикой.   

Добрый день!

               Многие участники форума уже, видимо, прочитали статью А.Кузнецова "Фотосинтез,или листовое питание растений". Ссылку на нее неоднократно давал А.Кондратьев.
               Повторю снова http://www.sadincentr.ru/publikations/p199.
               Главный вывод сего произведения-усвоение растениями углекислого газа (СО2) для фотосинтеза происходит не листьями, а корнями путем всасывания почвенной влаги с растворенной в ней углекислотой. Среди доводов в пользу своей теории автор приводит несколько своих размышлений, 3 химических уравнения и ни одного расчета, ни одного проведенного опыта в подтверждение своих мыслей!!
Кузнецов: "Я никого ни в чем не пытаюсь убеждать. Я всего лишь поделился с вами своим видением иной реальности". Другими словами, верьте мне люди без всяких конкретных доказательств моей правоты!

              А вот если попытаться вдуматься и разобраться,смоделировать процесс поступления СО2 через корневую систему и попытаться просчитать этот вариант в цифрах,то концы с концами не сходятся. Давайте начнем рассуждать и считать. Достаточно простого калькулятора.
               Итак,вначале предисловие. Растворение идеальных газов в жидкости описывается законами Генри и Дальтона. Согласно закону Дальтона: растворимость каждого из компонентов газовой смеси при постоянной температуре пропорциональна парциальному давлению компонента над жидкостью и не зависит от общего давления смеси и индивидуальности других компонентов. Закон Генри вытекает из закона Дальтона: количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорционально давлению газа.
               Закон Генри может быть записан в следующей форме:
Со = Kг * Pg, где Кг-коэффициент Генри, Pg-парциальное давление газа над жидкостью, Со-молярная концентрация газа в растворе. Про парциальное давление неплохо рассказал сам А.Кузнецов, повторять не буду. Далее-газы всегда будут вытекать из области с высоким парциальным давлением в область с более низким парц.давлением. Процент содержания СО2 выше в "почвенном воздухе", чем в атмосфере, соответственно выше парциальное давление в почве и движение СО2 будет из почвы в атмосферу, в область низкого парц.давления.

              Так какое количество СО2 будет растворено в воде, соприкасающейся с "почвенным воздухом" и атмосферным? При взаимодействии с атмосферой, в которой содержание углекислого газа согласно Кузнецова 0,03% (т.е.3*10-4), а по последним измерениям 0,039% (3,9*10-4), в воде растворится по закону Генри Со=3,4*10-2моль/литр/атм*3*10-4атм=1,02*10-5моль/литр.
               Молярная масса СО2 равна 44гр/литр.Тогда в одном литре воды растворено 45*10-5гр или 0,45 мгр. Вот найдена первая несостыковка у Кузнецова, по его данным-0,6мгр. Откуда у него взялась эта цифра?
              А вот если в уравнение Генри подставить парциальное давление СО2 в воздухе 3,9*10-4, получаем 13,26*10-6моль/литр или 583*10-6гр/литр или 0,58 мгр в литре. Чтобы выяснить, какое кол-во СО2 уже из "почвенного воздуха" растворится в воде, надо уяснить процент содержания углекислого газа, из этого вычислим парциальное давление углекислоты. Здесь мы встречаемся с еще одним несоответствием или попыткой ввести нас в заблуждение. Привожу его слова: "Потому что концентрация углекислого газа может быть очень высокой, а точнее, полностью "почти" почвенный воздух состоит из углеккислого газа. Тогда его концентрация в почвенной воде может увеличиваться от 10,100 и 1000 раз по сравнению с насыщением на "открытом воздухе". Привел цитату без купюр.
               На ум приходит фраза: "И тут Остапа понесло..."

               Если 0,039% умножить на 1000, получаем 39% СО2 в «почвенном воздухе». А где же тогда азот, которого в воздухе 78% как известно, а где кислород? Не приводя ни одного измерения, не показав ни одного источника данной информации, просит поверить, что почвенный воздух состоит только из углекислого газа! Если не поверить, а поискать информацию в солидных изданиях, то находим следующее: "Воздухопроницаемость-способность почвы пропускать через себя воздух. Чем полнее выражена воздухопроницаемость, тем лучше газообмен, тем больше в почвенном воздухе О2 и меньше СО2". Далее, те же авторы: "Высокое содержание его(СО2)в почве(>3%)отрицательно действует на семена, угнетает развитие растений, снижает урожай. Таким образом,СО2 и О2 являются антагонистами в почве".
               Т.П.Марчик,А.Л.Ефремов "Почвоведение с основами растениеводства" Уч.пособие для студентов,Гродно,2006. "Концентрация диоксида углерода в почвенном воздухе колеблется от 0,05 до 10-12%. В тоже время оптимальные концентрации СО2 в составе почвенного воздуха варьируют от 0,3 до 3%(в зависимости от конкретной с/х культуры). Избыток СО2 угнетает развитие растений, замедляет прорастание семян, сокращает интенсивность поступления воды в растительные клетки". Я.С.Шапиро"Агробиология:учебное пособие".-СПб.:Проспект Науки,2010,стр.35.

И еще http://nakaryakov.narod.ru/courses/agro_eko/korni_hn.htm :"Из смеси газов, которую представляет собой воздух, на подземные органы влияют прежде всего углекислый газ и кислорорд. При высокой концентрации СО2 в воздухе почвы рост корней тормозится, однако токсические концентрации СО2 в культурных почвах встречаются лишь в исключительных случаях".
               Если принять нормальное содержание СО2 в "почвенном воздухе"3% (нам же не требуется угнетение растений высоким содержанием),а это больше в 100 раз, чем в атмосфере,то по формуле Генри из почвы в литре воды растворится 45мгр углекислоты. Здесь можно упомянуть еще один научный факт. Ведь почвенная вода не является чистой, в ней обязательно присутствуют разнообразные растворенные соли. "А вот при повышении минерализации воды растворимость газа падает.Так,при 0* растворемость кислорода в 1 литре воды с минерализацией менее 1 гр/литр составляет 49 мл, а при минерализации 30 гр/литр -только 15,т.е.в три раза меньше" .О.В.Мосин,к.х.н., http://www.o8ode.ru/article/answer/voda_bez_vozduha_gazov.htm.               Таким образом,в почвенной воде может быть не 45 мгр/литр растворенной углекислоты, а несколько меньше. Но, хорошо, оставим в стороне это факт, пойдем навстречу Кузнецову.
              Теперь рассудим, что происходит с водой, которую усвоило растение корнями и в которой растворен угл.газ.Возьмем , например, виноград.
"Из общего обьема поглощенной растением воды лишь незначительная доля задерживается растением, большая часть ее затрачивается на испарение" К.Д.Стоев"Физиология винограда" т.1. Таким образом, практически вся поглощенная вода проходит через растение(виноград) и испаряется в атмосферу листьями. Теперь осталось выяснить, сколько литров почвенной влаги испаряет куст винограда за сезон и мы будем знать, сколько он мог усвоить СО2 корнями. Сразу оговорюсь, что единых данных нет и быть не может. На величину транспирации оказывает влияние десятки факторов (осадки,температура, размер куста, сорт, возраст и т.д.)
Вариант 1. Читаем у Стоева К.Д."Физиология винограда",т.1,стр.205: "У сорта Рислинг в Германии куст со 150-200 листьями выделяет при T=24*от 1 до 1,5 литров воды в сутки".
Вариант 2. Далее, там же, стр.212: "Contardi u Pimenides(1950)установили, что один куст винограда в условиях Аргентины(Мендоза) после развития почек до листопада (в течении 207 дней) выделяет 4,11 L воды в день."
За вариант 3 можно взять такие данные: "Транспирация воды в листьях винограда-473 мгр/100 см2/час". Р.Флинд"Биология в цифрах", изд.Мир, Москва, 1992. Общая листовая поверхность куста в среднем 5-8 м2. В.Воловик "Твой виноградник", т.1. Примем площадь чуть больше,10м2.Перемножим, получаем 473 гр/час. Помножим на 24 часа (хотя в течении суток испарение неравномерное), получаем 11.3 литра в сутки. Умножим на 207 дней, получим 2350 литров воды за сезон.Тут уместна оговорка,что такое количество влаги может испарять взрослый лист с площадью 125-150 см2. В начале вегетации он не имеет таких размеров. Следовательно, транспирация будет меньше .Но мы и на это закроем глаза в пользу Кузнецова.
               Теперь мы уже представляем разброс водопотребления кустом винограда и примерное содержание СО2 в литре этой воды. Берем варианты 2 и 3, как самые затратные.
Вариант 2: 4,11*207=850 литров за сезон, то есть 850*45мгр=38,3 гр СО2 за сезон усвоил куст винограда
Вариант 3: 2350 литров за сезон, то есть 2350*45 мгр=105,8 гр. СО2 за сезон усвоил куст винограда.

               Следующий шаг в наших рассуждениях. На синтез 1гр глюкозы в листьях необходимо 1.375 гр. СО2. Формула фотосинтеза: 6СО2+6Н2О+свет=зеленое растение=6О2+С6Н12О6
               Уравнение показывает, что в зеленом растении за счет энергии света из шести молекул воды и шести молекул диоксида углерода образуется одна молекула глюкозы и шесть молекул кислорода. Кроме того, синтезируются также аминокислоты (из которых строятся белки) и, наконец, жирные кислоты (которые в сочетании с глицерофосфатом служат материалом для синтеза жиров). Для аминокислот требуются, кроме того, азот и сера. Поэтому оставим их в стороне, нас интересует превращение углекислоты.
               Следовательно, из 38,3гр СО2 лист сможет синтезировать 27,9 гр глюкозы в варианте 2 и из 105,8гр СО2 77 гр глюкозы в варианте 3. И это за весь сезон, за 207 дней вегетации. Много это или мало?
               Теперь подумаем,как используется виноградом синтезированная глюкоза(сахар). Снова обращаемся к Стоеву. Откроем т.2,стр.278 "Баланс глюцидов (углеводов) в виноградной лозе, в % к общему содержанию сахаров". Авторы Moreau u Vinet(1932). Отсюда видно,что в ягоде и гребнях отложилось 35,5%, остальное накопилось в стволе 18,1%, зеленых побегах 14,6%, корнях 17,2%, листьях 14,3%.
               В соответствии с этими %,из наших синтезированных листьями 27,9 гр и 77 гр непосредственно в гроздях будет накоплено 10 гр и 27 гр глюкозы. Ягоды винограда по Стоеву содержат около 85% воды, остальное сахара. (По данным Клинга,цит.по Мержаниану,1939). Я знаю, что есть кислоты и аминокислоты, дубильные в-ва, но их содержание невелико, для приблизительного подсчета ими можно пренебречь.
               Просчитав, получаем вес выросших гроздей по варианту 2- 66,66 гр и по варианту 3 - 180 гр . Вот так! Весь урожай виноградного куста с листовой поверхностью 10 кв.м. составит в лучшем случае 180 гр., в худшем случае еще меньше, если признать теорию А.Кузнецова о корневом всасывании СО2. Очень даже негусто.
Вам хочется иметь подобный урожай? Мне нет!
Хотя такой подсчет и не претендует на абсолютную точность, но позволяет проверить порядок цифр. Теория Кузнецова не подтверждается, даже с большими оговорками в его пользу! А вот если принять данные А.Л.Курсанова, что через корни усваивается всего 5% СО2, т.е.1/20 часть, то умножив эти 66 и 180 гр на 20,получаем по первому варианту -1кг320гр и по второму варианту 3кг600гр, а это уже ближе к истине!

Итак, мой вывод на основании проведенных расчетов:теория А.Кузнецова про исключительно корневое потребление углекислого газа для осуществление процесса фотосинтеза не подтверждается полученными цифрами, даже с большими округлениями в пользу этой теории.
Расчеты показывают несостоятельность«иной реальности».
Теория «корневого питания» углекислотой рассыпается как несостоятельная, в принципе. 

С уважением, Анкудинов Владимир Александрович, Волгоград   
      

     Автор запрещает использование материалов, содержащихся в данном сайте без письменного разрешения.
За информацию, предоставленную гостями сайта автор ответственности не несет.

С уважением, автор сайта - Пузенко Наталья. Пишите мне puzenkon@mail.ru
Rambler's Top100