Продвижение воды в системе несимметричных линейных капилляров

В настоящее время достаточно хорошо изучено движение воды в системе «почва — растение — атмосфера». Основная часть восходящей воды в растении идёт по сосудам ксилемы. Ксилема высших растений — это сложная структура. Неверно представлять её как набор простых вертикальных трубок. Судя по модели распределения жидкости в симметричных капиллярных системах, при наличии боковых ветвей в системе высота подъёма воды в вертикальном капилляре увеличивается (по сравнению с одиночным капилляром равного радиуса). Анализ модели N-уровневого симметричного капилляра показал, что при определённой геометрии системы вода может не достигать боковых капилляров даже второго уровня. Добавление к этой модели асимметричного бокового капилляра приводит к существенному перераспределению воды. Значение асимметричных элементов видно на примере молодых растений пихты Нордмана (Abies nordmanniana). На вертикальных стволах между параллельными ветвями разных уровней присутствуют короткие боковые отростки, не получающие дальнейшего развития. Можно предположить, что это элементы асимметрии, обеспечивающие подъём воды к капиллярам ветвей верхних уровней. Математическая модель распределения воды в капиллярных системах с несимметричными капиллярными ветвями построена для произвольного числа уровней боковых капилляров. Показано, что увеличение количества капиллярных ветвей в уровне и увеличение количества уровней приводят к увеличению продвижения воды в капиллярах нижних уровней и в вертикальном капилляре. Наличие асимметричных элементов в ветвящихся капиллярных системах не изменяет закономерностей распределения воды в ветвящихся симметричных капиллярных системах. Выявленные закономерности можно рассматривать как универсальные для растений.