39.Вегетационный опыт. Виды вегетационных опытов.

Вегетационный метод имеет несколько модификаций (почвенные, пес­чаные, водные культуры, метод текучих растворов, изолированного питания, стерильные культуры), выбор которых определяется целями исследований и характе­ром действия изучаемого фактора. Основные требования к проведению полевого опыта, разработке схемы и про­граммы сохраняют свою силу и применительно к вегета­ционным опытам.

Почвенные культуры. Для проведения вегетационных опытов в почвенных культурах используют только верхний пахотный горизонт почвы, просеянной через грохот с размером ячеек 3 мм. В сосудах вместимостью 1—10 кг почвы (чаще 5—8 кг, объем сосуда зависит прежде всего от биологических особенностей опытных растений) с естественным или искусственным дренажем поддерживают оптимальные условия увлажнения (обыч­но 60 % НВ почвы).

Средние дозы удобрений (г на 1 кг почвы) составляют из расчета: азота — 0,05—0,2; фосфора (Р₂О_б) — 0,05— 0,15, калия (К₂0) — 0,05—0,2. Это значительно выше доз, используемых обычно в полевых условиях (при диаметре сосуда 20 см доза 0,5 г азота на сосуд соответ­ствует около 150 кг/га), и эффект от удобрений в вегета­ционных опытах проявляется более четко, чем в полевых. Повторность при проведении вегетационных опытов с зерновыми культурами — четырехкратная, а для куль­тур, выращиваемых по одному растению на сосуд, повторность увеличивают до шести-восьмикратной. Вы­бор почвы диктуется целями эксперимента, часто для вегетационных опытов используют почву с делянок поле­вых опытов с удобрениями.

Состав питательных растворов по вариантам в соответ­ствии со схемой опыта регулируется изменением доз, формы отдельных солей смесей. При этом обязательно выравнивают ионный состав и концентрацию растворов всех вариантов по всем другим элементам питания, кроме изучаемого.

Для проведения опытов в песчаных культурах ис­пользуют такие же сосуды, как и в почвенных культурах.

40.Техника закладки вегетационных опытов с почвенной культурой. Водные и песчаные культуры.

Схемы вегетационных опытов в связи с отсутствием систематической ошибки и созданием однородности почвы в сосудах дают возможность более расчлененно и детально изучать исследуемый фактор, поэтому такие схемы часто многовариантные. Повторность в вегетационных опытах в зависимости от программы исследования и опытной культуры (зерновые, лен, травы или пропашные: картофель, свекла, кукуруза) может быть 2—4- или 6—8-кратная и даже 10—12-кратная. Для закладки вегетационного опыта определяют необходимую почвенную разность, на которой должен быть проведен опыт, выбирают типичный участок, с которого, как правило, весной в период «поспевания» почвы, т. е. когда она не мажется и комки легко рассыпаются, отбирают почву с верхнего пахотного горизонта (если есть дернина, то ее снимают и отбрасывают). В летний период происходят нитрификация почвенного азота и иммобилизация растворимых фосфатов, поэтому почва, взятая для закладки опыта в летний период, будет слабее отзываться на азот, но несколько сильнее — на фосфор. Из взятой почвы отбирают смешанный образец для агрохимического анализа (до закладки опыта), а также определяют влажность и влагоемкость, на основании которых устанавливают количество абсолютно сухой почвы в сосуде и рассчитывают норму полива (используют сосуды типа Вагнера). Все данные заносят в дневник вегетационного опыта. Для опыта как с почвенными, так и с песчаными культурами используют сосуды (стеклянные, металлические или пластмассовые). Размер сосудов оказывает существенное влияние на величину урожая; установлено, что для зерновых культур, льна, гороха, гречихи необходимы сосуды размером 15x20 и 20x20 см; для растений с глубоко растущей корневой системой — клевера, люцерны — 15—30 см, а для пропашных культур — картофеля, корнеплодов, кукурузы, подсолнечника — лучшими будут сосуды 25—30 и 30—30 см. Сосуды такого размера вмещают от 5—7 до 12—14 кг почвы и более, однако в зависимости от задачи исследования могут быть использованы сосуды, вмещающие 1—3 кг почвы (песка).

В опытах с песчаной культурой субстратом является песок, с водной – дистиллированная, бидистиллированная, иногда водопроводная вода. Песок и вода в отличие от почвы – бесплодные среды и их применяют, чтобы создать при изучении питания растений строго контролируемые условия.

С помощью песчаной культуры определяют, какие элементы необходимы растениям, какова роль каждого элемента, устанавливают их оптимальное соотношение, формы и дозы внесения, изучаются явления антагонизма и синергизма различных элементов и др. В опытах используют кварцевый или белый речной песок с частицами от 0,2 до 0,5 мм, отмытый от илистых частиц. Когда в опыте нужна особо чистая среда, песок 3–5 дней выдерживают в концентрированной соляной кислоте, после чего промывают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор (с AgNO₃).

Для зерновых, трав, бобовых используют сосуды, вмещающие 4–8 кг песка, для корнеплодов и клубнеплодов – 10–20 кг. Техника закладки и проведения опытов с песчаной культурой такая же, как и с почвенной, с той только разницей, что в песчаную культуру питательные элементы вводят с питательной смесью.

В качестве водной культуры обычно используется дистиллированная вода и лишь в специальных опытах бидистиллированная. Вода по сравнению с песком более чистый субстрат, но опыты с водной культурой более трудоемки. Эту модификацию вегетационного опыта применяют при изучении периодичности питания растений (для определения оптимальных условий в разные периоды вегетации), особенностей развития корневых систем, влияния реакции и буферности питательной среды на развитие растений.

Опыты с водной культурой проводят в широкогорлых стеклянных или полиэтиленовых сосудах вместимостью 3–5 и более литров, закрытых пробками с отверстиями, в которых растения закрепляются с помощью ватных тампонов или других приспособлений. Крепится каркас, через него пропускают трубки для насыщения питательного раствора воздухом (рис. 15.10). Удобно закреплять растения в широких цилиндрах из пластмассы или других нержавеющих материалов с сетчатым дном, наполненных гравием или гранулированным полиэтиленом. Способы укрепления растений в водной культуре показаны на рис. 15.11. Сосуды наполняются водой на три четверти объема.