Опыт по опровержению теории питания растений

[Сергей П.]

Основная масса CO2 фиксируется в листьях при фотосинтезе, этого еще никто не отменял.

Начинаем читать с 1 ноября и смотрим фото. Отменил опыт с тыквой и эксперименты Покровского. Так же опыты Мошкова.
Я так понимаю, что фиксируется из воздуха. Опять те же грабли: не только СО2 участвует в фотосинтезе. Есть масса других соединений углерода. Для тех, ко хочет запутаться есть много других способов, кроме выдергивания из картины маленького кусочка с помощью которого уважаемый исследователь пытается понять что же нарисовал художник.))))

Добавлено спустя 8 минут 5 секунд:

Сергей,я так понял,что доказательств своих слов у тебя нет?

Володя, уточни, что ты хочешь услышать? Да, для тебя я готов поискать. В "транспорте" у Кусанова действительно этого нет. А зачем бы это было там? Есть в других местах. Но, мне нужно будет подымать почту (Курдюмов в свое время много чего прислал), копать в папках компа и искать в книгах (на полках). Давай уточни: что ты хочешь? У меня есть еще такой вариант: перечитать форум там почти все есть. Как видишь, все это требует времени.

[biocenosis]

Отменил опыт с тыквой и эксперименты Покровского. Так же опыты Мошкова.

Непонятно, зачем вы сжигаете газ в теплице (с целью повышения концентрации СО2 в атмосфере вокруг растений), пора его бы к корням подводить ))
В опыте с тыквой и экспериментах Покровского не контролировалась концентрация углекислого газа, Мошков корневое поглощение СО2 не изучал.
Посмотрите, как влияет концентрация СО2 на рост риса, концентрация в ppm указана цифрами.

При концентации углекислого газа 30 ppm = 0.003% растения риса гибнут, см. верхнее фото.
Публикация из журнала Science, а не из научных "мурзилок" и бытовых наблюдений, почувствуйте разницу.
Это, естественно, не мешает нам обсуждать любые опыты.

[Владимир Александрович]

Нет ли у Вас желания ознакомится с трудами ак. Курсанова? Опять начались нелепые, надуманные и бездоказательные высказывания. Уже все обсудили и источники привели. По данным Курсанова углерод поступает от корней к листьям с (цитирую) "чудовищной скоростью". Как и некоторые другие вещества. Установлено с помощью метода меченных атомов.

Снова цитирую твои слова.Ты предложил ознакомиться с трудами Курсанова.Мы согласны.Укажи,на какой странице в каком произведении он упомянул "чудовищную скорость перемещения".И мы ознакомимся.Только то всего-в каком произведении и на какой странице.

В "транспорте" у Кусанова действительно этого нет. А зачем бы это было там? Есть в других местах.

Вижу,что пошел на попятную.Уже не так категоричен.Покажи "другие места" у Курсанова и на какой странице.

[Fatter]

К чему споры. Автор этой темы здесь может выступить в роли арбитра.

Ещё в опытах Курсанова было зафиксировано , что углерод попадает в листья через корни намного, несравненно быстрее, чем он может попасть туда со скоростью перемещения пасоки. Это отмечали и Валерий Каревский и Сергей Панявин. Соответствующие цитаты приводились не раз .

То есть он четко назвал авторов гипотезы. На мой комментарий:

Могу подтвердить, что вы действительно энергично цитировали друг друга. Не более. Научных данных подтверждающих вашу гипотезу нет.
Вообще вы перепутали углерод с нейтрино. Это только та частица может прошивать землю без проблем. Углерод плывет себе спокойно в соке по ксилеме.

Дмитрий не ответил. Стало быть он согласен что авторство нейтринной способности углерода принадлежит нашим форумчанам-естественноиспытателям. И ни к Курсанову, ни к каким-либо другим ученым эта космическая гипотеза отношения не имеет.

[biocenosis]

С целью повышения влажности и СО2. И, влажности, и СО2, и влажности...

Сергей, тебе можно и влажность повышать и концентрацию СО2, последнее это стандартный прием для теплиц. В открытом грунте это неосуществимо.
Сейчас тема усвоения углекислого газа, содержащегося в пасоке растений, интенсивно исследуется самыми современными методами.
Вот одна из последних статей 2013 года, см. название:
Усвоение СO2, транспортируемого в ксилеме, зависит от скорости транспирации, но мало по отношению к атмосферной фиксации
J.Bloemen, M.A.McGuire, D.P.Aubrey, R.O.Teskey and K.Steppe / Assimilation of xylem-transported CO2 is dependent on transpiration rate but is small relative to atmospheric fixation.
// Journal of Experimental Botany, 2013, Vol. 64, No. 8, pp. 2129-2138.
Можем почитать вместе ))

[Валерий Каревский]

в) Возникновения объёмного потока за счёт волны разрежения
Возможный механизм возникновения объёмного потока изображён на рисунке 3 и представляется следующим образом. В результате транспирации из ксилемного сосуда испаряется некоторая масса жидкости (обозначенная на Рис.3 как ), определяемая из выражения (9). Столб жидкости опускается ниже верхней кромки сосуда на величину (см. Рис.3), что порождает силы Лапласа. В данной ситуации верхняя часть столба жидкости оказывается под воздействием 3-х внешних разнонаправленных сил, что вызывает локальное растяжение. Это силы адгезии, притягивающие жидкость к стенкам капилляра и через водные нити, проходящие через многочисленные поры, к клеточным стенкам ксилемной паренхимы. Силы Лапласа, которые тянут вверх капиллярный столб, а вместе с ним через водные нити, проходящие через поры, и жидкость, запасённую в целлюлозных стенках паренхимы. И, наконец, силы гравитации, которые тянут жидкость в капиллярном столбе и окружающей паренхиме, вниз. Под воздействием этих трёх сил производится работа против внутренних сил когезии и в растянутой зоне накапливается потенциальная энергия неравновесности и неравновесность по давлению между зоной растяжения и окружающей областью. Из трёх внешних сил активной является сила Лапласа. Именно она производит работу растяжения, запускает своеобразный вакуумный насос. Перепад давления в соответствии с законом Пуазейля вызывает объёмный поток жидкости из окружающей области в зону растяжения. Так как над возникшей зоной растяжения, сверху под воздействием транспирации и сил Лапласа формируется новая зона растяжения, то основной приток жидкости возможен только снизу. Этот приток осуществляется из ниже лежащей области капилляра и через поры из окружающей паренхимы. Зона растяжения паренхимы апопластным путём заполняется из нижележащих слоёв паренхимных клеток. В результате такого перетока жидкости зона растяжения опускается ниже, так как сверху благодаря транспирации формируются всё новые и новые зоны растяжения. Волны растяжения непрерывно бегут от устьиц листьев к волоскам корней.



Рис. 3 Рис. 4

Чем интенсивней транспирация, тем интенсивнее формируются и опускаются волны разряжения, обеспечивая восходящий объёмный поток питательных растворов.
Запишем аналитическую зависимость между массовой (следовательно и энергетической) мощностью транспирации, работой сил Лапласа и частотой волны разрежения, обеспечивающих объёмный поток в ксилемном пучке.
Для конкретного капилляра величина силы Лапласа определяется краевым углом и есть величина постоянная. Краевой угол зависит от диаметра капилляра, материала стенки и рода жидкости. [5]. Сила Лапласа должна совершить работу по поднятию всего столба жидкости на величину (испарившаяся часть столба жидкости) или, тоже самое, совершить работу по поднятию массы , вместо испарившейся из капилляра, на высоту (см. Рис.3). Причём производить эту работу с такой скоростью (соответствующей мощностью), чтобы обеспечить массовую мощность транспирации определяемую из (9). Запишем работу, производимую силой Лапласа:
, дж. (10)
где - работа; - сила Лапласа; - высота подъёма влаги от волосков корней до листьев; - масса испарившейся жидкости; - ускорение свободного падения.
Из (10) определяем величину массы жидкости , которую сила Лапласа способна поднять на требуемую высоту. Если разделить массовую мощность транспирации из (9) на величину массы, которую способна поднять сила Лапласа, мы получим количество зон растяжения, которые ежесекундно формируются силой Лапласа для обеспечения массовой мощности транспирации. Чем больше мощность транспирации, тем выше частота волн разрежения, а, следовательно, и мощность объёмного потока. Действует своеобразная транспирационная помпа.
Реализованный эволюцией механизм подъёма, с одной стороны резко увеличивает условное проходное сечение для объёмного потока (так как сечение потока во внутрь зоны растяжения примерно равно половине площади условной поверхности охватывающей всю зону растяжения, на Рис.3 – замкнутые пунктирные линии). С другой, на порядки снижается длина канала (от периферии зоны растяжения к её центру, вместо длины всего капилляра). Вместе это резко снижает гидравлическое сопротивление на пути потока (диссипативный порог рассеяния потоков энергии [3]). Это в свою очередь резко снижает необходимые перепады давления. Во-вторых, многочисленные зоны растяжения, перемежаемые с окружающими их областями нормального давления, не позволяют в подвешенном силами адгезии столбе жидкости, превысить силы когезии (силы внутреннего сцепления) и тем самым разорвать объёмный поток.
В настоящее время для транспортировки жидкости в растениях рассматривают апопластный, семипластный и вауколярный пути. Выше мы показали, что апопластный путь имеет место во взаимосвязи с гидродинамическим потоком по сосудам ксилемы. Причём главную роль апопластный путь (стенки ксилемной паренхимы) играет для значительного (на порядки) увеличения сил адгезии. Сколько-нибудь заметная роль семипластного и вауколярного пути у автора вызывает сомнение. Эти пути важны для обмена, обеспечивающего метаболизм в клетке. Осмос также не способен обеспечить мощные транспортные потоки жидкости. Конечно значение осмоса нельзя не дооценивать. Но осмос выполняет скорее защитные функции. Закрытие устьиц за счёт явления осмоса предотвращает обезвоживание и гибель растений при длительной засухе.
Динамика подъёма питательных растворов в растительном мире соответствует универсальной динамике неравновесных биологических систем, основы которой изложены в [3].

[Валерий Каревский]

МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ВОСХОДЯЩИХ ПОТОКОВ В ПОЧВЕ

Самый поверхностный слой суши почва – это особое природное образование, обладающее присущими только ей строением, составом и свойствами. Водоподъёмная способность почвы обуславливается капиллярным поднятием, которое связано с механическим составом почвы и её структурой. Хорошо развитая структура почвы – условие для создания в ней благоприятного воздушного и влажностного режима для развития растений. Капиллярная вода имеет большое значение для питания растений. Расчетная величина капиллярного поднятия воды для частиц почвы размером 0,001 мм, составляет порядка 75 метров. [6]. Однако в природе эта величина редко достигает 5-6 метров и в среднем значительно ниже. Например, для супесей она варьирует в пределах 120-150 см, а в песках изменяется от 10 до 100 см. Различают несколько форм почвенной влаги. “Гигроскопическая, сорбированная твёрдыми частицами, вода относится к прочно связанной и не может перемещаться в почве. Плёночная вода является рыхлосвязанной и в состоянии медленно перемещаться от почвенных частиц с относительно толстой плёнкой к частицам с более тонкой плёнкой. Почвенная вода, перемещающаяся свободно по профилю почвы, может относиться к капиллярной, движение которой связано с пониженным давлением в тонких порах и трещинах, и гравитационной, мигрирующей под влиянием силы тяжести”. [6].

Механизм формирования восходящих потоков влаги в почве с точки зрения физики совершенно аналогичен ранее рассмотренному механизму в ксилеме. Разница только в морфологии. Схематично механизм изображён на Рис.4. На рисунке в центральной части зигзагообразно обозначен капиллярный канал, случайно сформированный из пор и трещин, имеющий поперечные размеры сопоставимые с поперечным сечением ксилемных сосудов. Вокруг капиллярного канала штриховкой обозначена область микротрещин, соединённых между собой и с капиллярным каналом. Это область плёночной, рыхлосвязанной влаги. Она играет ту же роль, что и ксилемная паренхима – резко увеличивает силы адгезии. Линейно капилляры могут тянуться от водоносного слоя до самой поверхности. Но могут быть и в виде прерывистой ломаной линии. Необходимо лишь, чтобы охватывающие их области микротрещин непрерывно простирались от водоносного слоя до поверхности. В такой случайным образом сформировавшейся структуре, под действием транспирации действует уже рассмотренный механизм формирования объёмного потока, действует та же транспирационная помпа.

Водоподъёмная способность почвы усиливается за счёт процессов в ксилеме растений. Волны разряжения в ксилеме доходят до волосков корней и далее переходят в почву, тем самым вызывая эффект всасывания влаги из окружающего корень пространства. Это в свою очередь приводит к подтягиванию воды из более низких горизонтов почвы. К тому же органические остатки способствуют формированию капиллярной системы в почве. Польза агротехнического приёма рыхления междурядий растений связана с тем, что уменьшается бесполезная транспирация через почву, и питательные растворы экономней используются для роста растений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Механизм подъёма питательных растворов в растениях и в почве имеет единую физическую природу. Транспирация порождает силы Лапласа в капиллярных структурах, а силы Лапласа приводят в действие “вакуумные насосы” этих структур. Принципиальные различия проявляются лишь в формировании структуры капиллярных систем. В растениях процесс формирования капиллярных систем генетически предопределён ферментативным набором и носит чисто биологический характер. В почве капиллярная система обусловлена физическими условиями среды, в которых она формируется, и во много носит случайный характер, хотя и здесь воздействие живого, органического мира весомо проявляется.

ЛИТЕРАТУРА

1. Антонов В.Ф., Черныш А.М. и др. Биофизика. – М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 2006г.-288 с.

2. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. – М.: ЭКСМО, 2003г. – 640с.

3. Косарев А.В. Биодинамика, механизм и условия производства кооперативных потоков энергии в биологических структурах. // Вестник Оренбургского гос. у-та. – 2004, №6 – с. 93-99.

4. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения. – М.: Энергия, 1968г. – 584с.

5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.2. Термодинамика и молекулярная физика. – М.: Наука, 1979г. – 552с.

6. Сладкопевцев С.А. Землеведение и природопользование. – М.: Высшая школа, 2005г. – 357с.

7. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. Т.1 и 2: Пер. с англ. / Под ред. Р. Сапера. – М.: Мир, 2002г. – 890с

[Филиппов Олег]

Посмотрите, как влияет концентрация СО2 на рост риса, концентрация в ppm указана цифрами.

При концентации углекислого газа 30 ppm = 0.003% растения риса гибнут, см. верхнее фото.
Публикация из журнала Science, а не из научных "мурзилок" и бытовых наблюдений, почувствуйте разницу.

А что на нижнем фото ....

[biocenosis]

А что на нижнем фото ....

На нижнем фото другое растение с С4-типом фотосинтеза, Щети́нник, или Сета́рия, или Мыше́й (лат. Setária) — род однолетних растений из семейства Злаки, или Мятликовые (из Википедии).
Видно, что С4-растения слабее реагируют на возрастание концентрации СО2 в атмосфере.
Большинство растений относится к С3 типу, в том числе и сорняки. Таким образом, с возрастанием концентрации углекислого газа в атмосфере Земли С3-растения получат преимущества перед С4-растениями.
Виноград относится к С3 типу растений, кроме того, лианы растут интенсивнее по сравнению с другими растениями того же типа при повышении концентрации СО2 в воздухе.

[dmitr]

Публикация из журнала Science, а не из научных "мурзилок" и бытовых наблюдений, почувствуйте разницу..[/.

Просто поражает и одновременно вызывает улыбку ,Владимир, твоё трепетное отношение к "сурьёзным" научным изданиям и полное пренебрежения отношение к нашим "доморощенным" опытам.
А вот скажи , почему ты абсолютно и безоговорочно веришь какому то фото из глянцевого журнала , выложенного человеком , с которым ты лично никогда не общался и которого вообще не знаешь как личность ? При этом ты не доверяешь тому же Сергею Панявину , который выложил фото своего опыта с тыквой , в ходе которого мы приходим к выводам прямо противоположным тем , что выдаёт серьёзный журнал.
Какие у тебя основания не доверять Сергею ? Он что же по твоему сфабриковал все фото , выложенные здесь на форуме и все результаты его опыта - враньё от начала до конца?
Лично я не знаю автора фотографий с глянцевого журнала , а с Сергеем хоть вживую я и не знаком , но виртуально на страницах форума общаюсь. И поэтому в результаты его эксперимента я поверю скорее , чем в разные там официальные научные труды , тем более , что эти официальные научные взгляды себя давно скомпрометировали противоречивыми выводами.
Итак , Владимир , давай называть вещи своими именами . Ты считаешь , что Сергей Панявин свой опыт сфабриковал? Если ты так пренебрежительно отзываешься о бытовых опытах. Или ты считаешь , что он настолько некомпетентен , что не смог правильно эти опыты провести?

Это, естественно, не мешает нам обсуждать любые опыты

Ну мне то с моим отношением к официальной науке конечно нет.

Ну ладно , пока Валерий Каревский формулирует принципы движения по ксилеме , а часть форумчан пытается дать дефиницию понятию "чудовищная скорость перемещения СО2", я повторно задам вопрос о концентрации СО2 в ксилеме .
Итак обратимся к знаменитому доказательству Владимира (Волгоград) о невозможности корневого поступления СО2 в связи с небольшим процентом растворения СО2 в воде.

При немыслимых условиях,что в атмосфере только СО2(100%),в 1 литре воды растворится при температуре 20* всего 880 мл газа СО2(сайт http://www.o8ode.ru) или по весу 1,72 гр.При реальной атмосфере(78%азота,21% кислорода,0,03%СО2) в литре воды растворится согласно парциальности давления 0,52 миллиграмма СО2,т.е.0,52*10-3ст гр.Такие цифры есть и у Кузнецова.Считаем далее,в 1000 литрах воды растворится 0,52 гр углекислого газа.

Итак согласно Владимиру получается , что предельная концентрация СО2 в воде 0.0052 %
Не так давно в данной теме писали (тот же Владимир) о том , что концентрация СО2 в пасоке (по сути та же вода) в среднем
6 % . Максимально до 30 %.
Эти цифры выкладывали на последних страницах темы.
Вот тот же Владимир пишет

содержание СО2 в пасоке,согласно А.Л.Курсанова-6%.Нет основания не верить данной цифре.

Так всё же 0.0052 или 6 %?
Если СО2 в пасоке 6 или 30 % , то всё "доказательство Владимира" просто сыпется.
Обычного ксилемного тока предостаточно для транспорта СО2 и не нужно даже придумывать ничего нового.
Или что же Володя не может сопоставить две цифры?
Так в чём же тут фишка?