Растения создают водный резерв в почве

Международная исследовательская группа в экспериментах в Институте Пауля Шеррера показала, что почва в непосредственной близости от корней содержит больше воды, чем считалось ранее. Это противоречит устоявшемуся мнению, что в этой зоне воды должно быть меньше из-за её поглощения растением. По-видимому, растения создают небольшой водный резерв, помогающий им пережить короткие периоды засухи.

Нейтроны показывают содержание воды, не повреждая растения

Ключевую роль в исследовании сыграла нейтронная томография в Институте Пауля Шеррера. Этот метод позволяет с точностью до долей миллиметра визуализировать распределение воды в почве и корнях, не извлекая растение. Нейтроны особенно хорошо поглощаются и рассеиваются водой, что делает их идеальным инструментом для таких исследований, в отличие от рентгеновских лучей. Разрешение составило 20 пикселей на миллиметр, что позволило создать точное трёхмерное изображение.

Больше воды у корней

Результаты показали, что почва в зоне в несколько миллиметров от корней содержит примерно на 30% больше воды, чем остальная почва. Это наблюдалось у всех трёх испытанных видов растений: кукурузы, люпина и нута. Ранее было известно, что корни значительно изменяют свою непосредственную среду (ризосферу), например, привлекая микроорганизмы, но считалось, что содержание воды там снижено.

Водный резерв на чёрный день

Исследователи предполагают, что повышенная влажность может быть связана с гелеобразным веществом, которое выделяют корни. Это вещество способно поглощать воду в 10 000 раз больше своего сухого веса. Таким образом, растения могут создавать аварийный запас для коротких периодов засухи, продолжительностью до 12 часов.

Эти открытия могут в долгосрочной перспективе помочь в селекции растений, более устойчивых к засухе, а также в разработке эффективных систем орошения. Результаты опубликованы в престижном журнале New Phytologist.