Вегетационный опыт

Вегетационный метод исследования широко используется в физиологических и агрохимических экспериментах. Этот метод имеет большое значение при исследовании необычайно сложных процессов взаимодействия растения, удобрения и почвы. Благодаря детальному расчленению фактов роста культур и их регулированию он позволил установить закономерности этого взаимодействия, что очень важно для правильного применения удобрений.

История развития вегетационного метода

Выращивание растений в сосудах и наблюдение за ними начали проводить довольно давно.

Первые описания исследований были сделаны в Брюсселе Ван Гельмонтом около 1629 г. Выращивая иву в сосудах, наполненных просушенной почвой, и поливая ее дождевой водой, он пришел к заключению, что основным фактором в жизни растений является вода. Ван Гельмонт не учел участия минеральных веществ почвы и СО2 воздуха в питании растений, что привело к неверному выводу.

В середине XVII в. вегетационные опыты ставят Дигби, Глаубер, Бойль, которые считали, что основным фактором в жизни растений является селитра, т. е. азот.

В 1699 г. появились работы английского ученого Джона Вудворда, который сделал сообщение о том, что растениям необходимы землистые вещества, которые впоследствии назвали зольными.

В середине XVIII в. в химической науке широко господствовала теория флогестона, основателями которой были Артур Юнг и Франциска Хом. Эти ученые пришли к выводу, что растениям необходимо не одно, а несколько зольных веществ.

В 1804 г. французский ученый Теодор де Соссюр ставит вегетационные опыты с дистиллированной водой и добавлением к ней различных солей. Постановкой методически выдержанных вегетационных опытов он утвердил теорию минерального питания.

Соссюра считают основоположником научной агрономической и экспериментальной методики.

В середине XIX в. в агрономической науке прочно утвердилась теория минерального питания благодаря таким видным ученым, как Буссенго, Вигман, Польсторф, Горстмар, Либих. Наиболее яркой личностью в агрохимической науке является Буссенго. Ставя полевые и вегетационные опыты с 1834 г. в своем хозяйстве Бехельбронн (Германия, район Эльзас), он получил ответ на вопрос, какие соединения в почве непосредственно усваиваются растениями.

Неоценимый вклад внес Буссенго в вопрос об азотном питании растений, в частности об усвояемости свободного азота атмосферы.

Сакс впервые вырастил растения до полного созревания с использованием питательных смесей в водных культурах.

Клопом и Гельригелем впервые разработана методика песчаной культуры с использованием своих питательных смесей, как и в водной культуре Сакса, позволяющих вырастить растения до полного созревания.

Разработка методики почвенных культур и широкое распространение метода связаны с деятельностью Паула Вагнера.

В России инициатором и пропагандистом вегетационного метода считают К. А. Тимирязева.

По личной инициативе К. А. Тимирязева в 1872 г. в Петровской (ныне Московской) сельскохозяйственной академии был построен первый вегетационный домик.

И. С. Шулов разработал метод изолированного питания растений, который позволяет учитывать, в какой мере растворение питательных веществ почвы и удобрений осуществляется самим растением.

И. С. Шулов разработал метод стерильных культур, позволяющий выращивать растения без участия микроорганизмов.

И. Г. Дикусар разработал методику текучих растворов, позволяющих выращивать растения на питательных смесях с разным или постоянным значением рН.

Большой вклад в развитие вегетационного метода в конце XIX в. внес П. С. Коссович. В домике, построенном под его руководством в Сельскохозяйственной химической лаборатории Санкт-Петербурга, он ставил опыты в текучих растворах.

В 1902 г. в известиях Московского сельскохозяйственного института вышла работа Н. К. Недокучаева «Вегетационный метод в агрономии», которая содержала исторический очерк о вегетационном методе, а также схемы, рекомендации и методические указания по постановке вегетационных опытов.

В 1909 и 1912 гг. А. Г. Дояренко издал «Краткое руководство к постановке вегетационных опытов с примерными сметами и оборудованием». Первые руководства, написанные Н. К. Недокучаевым и А. Г. Дояренко, длительное время оставались основными в научной работе физиологов и агрохимиков.

На основании обобщения зарубежного и отечественного опыта в 1938 г. выходит книга А.В.Соколова, А. И. Ахромейко и Е. Н. Панфилова «Вегетационный метод».

В 1968 г. опубликована книга 3. И. Журбицкого «Теория и практика вегетационного метода».

Значение вегетационного опыта. Его отличия от полевого

1. Даёт возможность более детально выявлять значение отдельных факторов роста и развития растений, а также их сочетаний, поддерживать более постоянные и благоприятные внешние условия (влажность, освещённость, температуру, питательный режим).

2. Позволяет добиваться большей точности: ошибка – 2-5% (полевой – 5-10%). Позволяет установить более чёткую связь между воздействием изучаемого фактора и реакцией культуры.

3. Нельзя пересчитывать показатели урожайности в вегетационном опыте на урожайность в полевом. Проведение вегетационного опыта не заменяет проведение полевого опыта.

Основные особенности вегетационного опыта:

1. Для проведения опыта берётся почва пахотного горизонта.

2. Перед набивкой в сосуды почва перемешивается до однородного состояния, что увеличивает доступность элементов питания растениям.

3. Высокая воспроизводимость и точность результатов.

4. Демонстрирует качественную зависимость между факторами среды и жизнедеятельностью культур.

5. Нет возможности постановки севооборота.

6. Риск азотного голодания.

Недостатки

1. Нарушается структура почвы

2. Малый объем почвы