4.3 По физиологическим показателям растения.

Материалы и оборудование: Листья растений, ручной пресс для выжимания сока из листьев, рефрактометр, пипетка, марля.

Назначение поливов по концентрации клеточного сока. Концентрация, или процентное содержание сухих веществ сока листьев, находится в тесной связи с влажностью почвы: чем меньше влаги в почве, тем меньше воды в листьях и выше концентрация клеточного сока. Эту связь можно использовать для определения срока полива. Для каждой культуры в условиях региона устанавливают критические показатели концентрации клеточного сока, при которых следует проводить полив, Для поддержания влажности почвы на уровне не ниже 80 % НВ томаты на юге Украины следует поливать при концентрации не выше 6%. Поливную норму при этом устанавливают из расчета соответствующего порогу предполивной влажности 80 % НВ в активном слое.

На концентрацию клеточного сока оказывают влияние и метеорологические условия, однако они менее значительны, чем влияние влажности почвы. Влияние суточных изменений метеорологических условий можно уменьшить, приурочивая определение содержания сухих веществ в клеточном соке к нужному времени (к 10—11 ч).

Для анализа берут молодые хорошо сформировавшиеся листья, в разных местах поля. Для кукурузы рекомендуют брать 5-й или 10-й лист. Особенно ясна связь концентрации клеточного сока и запаса почвенной влаги у овощных культур.

Для определения концентрации клеточного сока, рефрактометр предварительно устанавливают на нуль, нанося на призму дистиллированную воду. Сорванные листья с 8—10 исследуемых растений заворачивают в марлю и с помощью ручного пресса выжимают из них сок. Затем пипеткой по каплям наносят сок на нижнюю измерительную призму рефрактометра так, чтобы вся она была покрыта соком. Опустив откидную призму, обращают прибор к свету и через окуляр зрительной трубы устанавливают показания рефрактометра. Для этого сначала кольцо переключения поворачивают вправо до отказа, затем, поворачивая оправу окуляра, наводят шкалу на резкость и определяют концентрацию клеточного сока в процентах по верхней границе видимой шкалы, то есть по границе светотени на шкале рефрактометра. Рефрактометр настроен для работы при температуре 20°С. При более низкой температуре получают завышенные показатели, а при более высокой - заниженные. Поэтому следует вносить поправку на температуру, при которой ведут определение (табл. 16).

Таблица 16

Поправки к содержанию сухих веществ

Температура при которой поправку вычитают, °С.	Поправки к % сухих веществ	Температура при которой поправку прибавляют, °С.
5	10	15	20	25
12	0,54	0,55	0,56	0,57	0,58	28
13	0,47	0,48	0,49	0,50	0,51	27
14	0,40	0,42	0,42	0,43	0,44	26
15	0,33	0,34	0,35	0,36	0,37	25
16	0,26	0,27	0,28	0,28	0,29	24
17	0,20	0,21	0,21	0,22	0,22	23
18	0,12	0,13	0,14	0,14	0,14	22
19	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	21

Определение повторяют 4 раза во вновь сорванных листьях. После каждого определения призмы очищают мягкой чистой тряпочкой, смоченной водой.

Иногда сок листьев отдельных культур - томатов, картофеля и других бывает мутным, что мешает точному определению контрации клеточного сока. В таком случае пробы листьев в закрытых пробками пробирках подогревают на спиртовке или кипящей водяной бане в течение 1—3 мин, чтобы осадить белки.

Кроме того, сок можно взять не из листьев, а из черешков или жилок, где он более чистый и прозрачный. Однако следует уч итывать, что показатели процентного содержания сухих веществ 1 листьях и черешках различны.

Задание. В период интенсивного расхода воды посевом избранной культуры выполнить серию параллельных определений влажности почвы в активном слое и концентрации клеточного сока листьев. Листья брать из растений находящихся невдалеке от мест, где намечено взять пробы почвы на влажность. Первое определение сделать через день после полива, последующие - через каждые три дня и закончить их перед очередным поливом. Найти корреляционную связь между показаниями влажности почвы и концентрацией клеточного сока и записать уравнение регрессии, приняв условно влажность почвы, как результирующий фактор. Рассчитать по уравнению регрессии и найти графическим путем, какие показатели концентрации клеточного сока соответствуют влажности почвы в активном слое 60, 70 и 80 % НВ.

Определение времени полива по сосущей силе листьев. Сосущая сила клеток (S) - это разность между осмотическим (Р) и тургорным (Т) давлениями:

S = Р — Т.

Эта взаимосвязь осмотического и тургорного давлений клетки в полной мере относится и к клеточной ткани. Сосущая сила листьев, как и концентрация клеточного сока, зависит от количества воды в растениях, а следовательно, и от запаса почвенной влаги. При полном насыщении клетки или клеточной ткани тургор равен осмотическому давлению, а сосущая сила - нулю. Недостаток влаги в почве обычно становится одной из причин слабого насыщения водой клеточной ткани листьев, усиления их сосущей силы. Поэтому по сосущей силе можно приближенно судить, достаточно ли растения обеспечены влагой, не наступило ли время полива.

Критические показатели сосущей силы могут изменяться от фазы вегетации культуры, тем более что они различны у различных культурных растений. Показатели эти могут изменяться в зависимости от природных и агротехнических условий, в связи с чем необходима широкая проверка и дальнейшие исследования контроля влагообеспеченности сельскохозяйственных культур по сосущей силе их листьев.

Сосущую силу можно довольно быстро определить методом струй. Сущность его заключается в следующем: если кусочки листьев погрузить в раствор сахарозы с концентрацией соответствующей его сосущей силе, то концентрация раствора не изменится. Из более слабого раствора листья будут поглощать воду, и концентрация его увеличится. Раствор с более высокой концентрацией и осмотическим давлением, чем в листьях, будут отнимать воду из листьев, и его осмотическое давление понизится.

Растворы различной концентрации, в которых выдерживались листья, окрашиваются метиленовой синью и небольшой струйкой с помощью изогнутой пипетки вводятся каждый в соответствующий исходный раствор, где листьев не было. Струйка будет подниматься, если раствор стал более концентрированным, опускаться в более слабом растворе и равномерно рассеиваться в растворе, концентрация которого не изменилась.