ВЕГЕТАЦИОННЫЙ МЕТОД

ВЕГЕТАЦИОННЫЙ МЕТОД, выращивание р-ний в спец. сосудах, для решения ряда агрохимических и физиологических вопросов. Этим методом изучают физиологическую роль отдельных питательных элементов, значение реакции среды (рН) для р-ний, поступление питательных веществ в р-ния, уровень потребления р-ниями различных элементов питания (по фазам развития р-ний), взаимодействие удобрений с почвой, отношение р-ний к темп-ре, влаге, свету и т. д. Вегетационные опыты ставятся в сосудах с почвой, песком или водой (почвенные, песчаные и водные культуры) и заключаются в том, что изучаемый фактор (в отдельности или совместно с одним или неск. др. факторами) изменяется согласно цели опыта, в то время как все пр. условия (свет, тепло, влага, питательные вещества) остаются неизменными и благоприятными для нормального роста и развития растений.

В. м. широко использован К. А. Тимирязевым и его учениками Д. Н. Прянишниковым и П. С. Коссовичем.

В. м. позволил установить роль отдельных элементов в питании р-ний, найти объяснение способности бобовых использовать азот воздуха, вскрыть причины неодинакового усвоения различными р-ниями фосфорной кислоты трудно растворимых фосфатов (хорошо используют люпин, гречиха, горчица, плохо - злаки, картофель, сахарная свёкла) и т. д. Применение В. м., наряду с полевым методом, позволяет гораздо точнее решать многие вопросы земледелия. С помощью В. м. получают ценные указания об эффективности удобрений в полевых условиях. Однако, чем менее изучена почва, чем больше имеется (в обл. или р-не) различных почвенных разностей, тем более необходимо увязывать показатели по эффективности удобрений, установленные В. м., с результатами полевых опытов и агрохимическими исследованиями почв.

В. м. исключительно важен для разработки вопросов питания р-ний и применения удобрений: он позволяет "вскрыть существо процессов и уяснить значение отдельных факторов" (Д. Н. Прянишников) в сложном комплексе естественных условий.

Почвенные культуры применяют при изучении взаимодействия удобрений с почвой и р-ний с удобрениями и почвой и влияния этих взаимодействий на урожай. Для постановки опытов используют стеклянные и металлические сосуды ёмкостью в 1 - 30 кг почвы (в зависимости от вида растений).

Техника постановки опытов с почвенными культурами след.: почву, взятую с поля или из-под леса, просеивают через сито диам. в 0,5 см. На дно сосуда кладут куски стекла (для дренажа) и устанавливают вертикально стеклянную трубку (для полива р-ний снизу); закрыв стекло марлей (чтобы не просыпалась почва), сосуд наполняют почвой, предварительно перемешанной, в зависимости от цели опыта, с соответствующими удобрениями, согласно схеме опыта. Под сахарную свёклу в сосуд на 16 кг почвы обычно вносят N 2 г, Р₂О₅ 1,0 г и К₂О 2,5 а; под пшеницу в сосуд на 6 кг почвы вносят N 0,5 г, Р₂О₅ 0,3 г, К₂О 0,3 - 0,5 г. Влажность почвы доводят до 60 - 80% её полной капиллярной влагоёмкости и поддерживают на этом уровне периодической поливкой (по весу) дестиллированной или же (когда условия опыта это позволяют) водопроводной водой. При благоприятных условиях питания р-ния в почвенных культурах хорошо развиваются (рис. 1) и дают высокий урожай.

Рис. 1. Люпин в почвенной культуре

При постановке опытов в песчаных культурах (рис. 2) сосуды наполняют кварцевым песком. Песок берут возможно более чистый. Предварительно песок просеивают, затем (если требуется по условиям опыта) промывают соляной кислотой, для удаления питательных веществ, и отмывают от кислоты сначала водопроводной, а затем дестиллированной водой.

Рис. 2. Табак в песчаной культуре

Песок перед набивкой тщательно перемешивают с питательным раствором, к-рый приготовляют из хорошо растворимых солей и разбавляют до перемешивания с песком дестиллированной водой. Трудно растворимые соли перемешивают с песком в сухом виде. Внесённые в песок питательные соли составляют питательную смесь. Чаще всего применяют питательные смеси Гельригеля, Кнопа и Прянишникова (табл.), иногда с изменениями в зависимости от цели опыта. В питательные смеси, кроме того, прибавляют MnSО₄ ок. 0,002 - 0,005 г и Na₂B₄О₇ ок. 0,002 - 0,005 г на 1 кг песка или на 1 л воды.

Состав питательных смесей (в г на 1 кг песка или на 1 л воды)

Чтобы обеспечить в вегетационном опыте максимальный рост и развитие р-ний, питательная смесь должна включать все необходимые р-нию питательные элементы в усвояемой форме и в наиболее благоприятном соотношении. Реакция среды (рН) должна изменяться в процессе роста р-ний только в узком интервале, благоприятном для опытного р-ния.

Рис. 3. Метод песчаных культур с текучими растворами

Рис. 4. Метод изолированного питания: а - внутренний сосуд; б- внешний сосуд

Исходная реакция среды в смесях Гельригеля и Кнопа кислая. Для большей части культур такая реакция нежелательна. Поэтому однозамещённый фосфат калия следует заменять смесью однозамещённого и двузамещённого фосфата калия, не изменяя количества фосфора.

В песчаных культурах, как и в водных (см. Водные культуры), в отличие от почвенных, можно более точно регулировать в питательной среде количество изучаемых питательных элементов. При постановке опытов с почвенными, песчаными и водными культурами питательные вещества вносят обычно одновременно. В тех же случаях, когда необходимо поддержать постоянную концентрацию изучаемого питательного вещества или ионов водорода, применяют культуры (песчаные или водные) с периодически сменными или с текучими растворами (рис. 3). В таких культурах питательный раствор (в нём содержатся значительно меньшие количества питательных веществ в расчёте на 1 л) медленно протекает через сосуды с р-ниями (в сосудах с водой использованный раствор вытекает с помощью сифона, а в сосудах с песком через отверстие внизу). Если, по характеру опыта, желательно отделить одну соль питательного раствора от др. (напр., при изучении физиологической реакции солей), раствор этой соли помещают в отдельный сосуд, куда направляют часть корней р-ния (метод изолированного питания, рис. 4). Если необходимо исключить развитие микроорганизмов в питательной среде (напр., при выяснении состава и количества выделяемых р-ниями органических кислот), то вегетационные опыты проводят по методике стерильных культур, т. е. предварительно, перед опытом, стерилизуют сосуды, питательную среду и семена и, кроме того, изолируют среду от заражения микроорганизмами во время роста р-ний (рис. 5).

Рис. 5. Овёс в стерильной культуре

Рис. 6. Вегетационный домик

Для защиты сосудов с р-ниями от ветра, осадков и пр. опыты проводят в вегетационных домиках, со стеклянной крышей и стенами (рис. 6). Сосуды с р-ниями ставят на вагонетки, к-рые днём и в тёплые ночи выкатывают по рельсам на площадку, огороженную сверху и с боков металлической сеткой, защищающей р-ния от птиц. На ночь и в непогоду днём вагонетки закатывают в вегетационный домик. Опытные р-ния убирают обычно после созревания урожая или же в более ранние сроки, в зависимости от цели опыта. При этом учитывают общий вес сырой или сухой массы, а также, в случае надобности, вес отдельных частей и хим. состав урожая. О действии изучаемого фактора судят по урожаю (его высоте, качеству и структуре), динамике физиологических и биохимических процессов, анатомическим изменениям и фазам развития р-ний, решая в каждом отдельном опыте, какие показатели должны быть учтены. См. также Питание растений.

А. Шестаков

Литература: Прянишников Д., Вегетационный метод и его основная роль в агрохимическом исследовании, в его кн. "Агрохимия", 3 изд., М., 1940.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А - Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620