Сосуды митчерлиха и вагнера
1.1. Отбор почвы.
Почва для вегетационного опыта может быть взята с контрольных делянок полевого опыта или его запольных участков, при этом экспериментатор должен хорошо знать тип, подтип, гранулометрический состав, агрохимические показатели почвы.
На поле почву берут лопатами с пахотного слоя, а на целинных участках – с дернового горизонта.
С опытных делянок почву берут из разных мест небольшими порциями так, чтобы не нарушить строение пахотного слоя делянки и не образовать ям и западин.
Недопустимо брать почву с делянок, на которые удобрения были внесены недавно. Брать ее можно по истечении двух месяцев после внесения и если удобрения хорошо перемешаны в пахотном слое.
1.2. Упаковка почвы.
Почву помещают в чистые бумажные, полиэтиленовые или матерчатые мешки. В мешки кладут этикетки с обозначением номера делянки и агрохимических показателей.
1.3.Транспортировка почвы.
Перевозят почву к вегетационному домику навалом в тракторной тележке или в кузове автомобиля, подложив под нее полиэтиленовую пленку, бумагу или брезентовый полог. Сверху почву укрывают таким же материалом. . Привезенную в мешках почву можно не вываливать, а оставить ее в них до дальнейших операций.
1.4. Хранение почвы.
Хранить почву длительное время нежелательно, так как в ней могут происходить аммонификационные, нитрификационные и другие процессы и она будет значительно отличаться по агрохимическим показателям от почвы, взятой в поле. К тому же при длительном хранении почва может сильно высохнуть, и ее придется увлажнить при подготовке и набивке в сосуды.
Почва с оптимальной влажностью не должна пылить и мазаться, а должна хорошо распадаться в руках на мелкие комочки. Переувлажненную почву следует подсушить на открытом воздухе, в весеннее время для этого достаточно всего несколько часов.
1.5. Подготовка почвы к набивке сосудов.
Почва перед набивкой в сосуды должна быть тщательно перемешана и просеяна через сито с отверстиями 3-5 мм(грохот).
Просеянную почву еще раз перемешивают, отбирают среднюю пробу в трехкратном повторении – в заранее просушенные и взвешенные бкжсы на влажность, в цилиндры для определения полной влагоемкости, а также в коробку или пакет для агрохимического анализа. Влажность и влагоемкость должны быть определены не ранее чем за 1 сут до закладки опыта. Эти показатели необходимы для определения абсолютно сухой массы почвы и установления поливной массы сосудов.
Просеянную почву можно оставить в ларях, ящиках, кучах, но обязательно прикрытой бумагой и пленкой.
При достаточном количестве рабочей силы подготовку почвы и набивку 80-100 сосудов можно провести за один рабочий день.
1 Подготовка сосудов
Для постановки вегетационных опытов с почвенной культурой можно использовать сосуды Митчерлиха и Вагнера.
Сосуды Митчерлиха изготавливают из жести. Их можно покрывать эмалью или красить краской. Сосуд Митчерлиха состоит из двух частей: собственно сосуда и поддона. Сосуды могут быть различных высоты и диаметра: 15 х 20 см, 15 х 30, 20 х 20 см. В такие сосуды вмещается 5-7 кг почвы. В днище сосуда имеется отверстие (прорезь) для стока просочившейся воды. Просачивание воды возможно при обильных осадках, когда сосуды находятся на открытой площадке. Воду, попавшую в поддон, нельзя выливать – она должна идти на полив повторно.
В сосудах Митчерлиха можно проводить опыты с зерновыми культурами, гречихой, горохом, льном, столовыми корнеплодами.
Перед набивкой сосуды тщательно моют водопроводной водой, а при постановке опытов с микроэлементами – дистиллированной. Для каждого опыта сосуды подбирают одинаковой массы, высоты и диаметра. По диаметру и высоте они могут различаться не более чем на 0,5 см, а по массе – не более чем на50 г. Разные по массе сосуды подгоняют к одной массе (тарируют) с помощью чистого битого стекла, гравия или песка. Для этого на дно сосуда над прорезью или отверстием кладут кусочек марли так, чтобы битое стекло или другой материал не проваливались через него. После установления нужной массы на стекло кладут второй кусочек марли и все прикрывают небольшим конусообразным колпачком.
В сосудах Вагнера битое стекло может служить в качестве дренажа и покрывать около 2/3 дна сосуда под углом примерно 30°. При диаметре 30-40 см потребуется около 500 г стекла. Стекло, как и в сосудах Митчерлиха, покрывают марлей. Так как сосуды
Вагнера более высокие, вмещают значительно больше почвы, то для подачи воды в нижний слой почвы вставляют стеклянные трубочки диаметром 1,5-2,0 см. Их ставят на расстоянии 2-3 см оттенки сосуда на вершину стеклянной горки, по высоте они должны быть выше краев сосуда на 2-4 см.
2 Набивка сосудов
При набивке сосудов почву взвешивают на чашечных или площадочных весах, навески переносят в таз, вносят удобрения и тщательно перемешивают руками.
Количество почвы, вносимой в сосуд, устанавливают пробной набивкой. Почву из таза переносят в сосуд в три-четыре приема горстями, каждый раз уплотняя ее согнутыми пальцами. Уплотненная в сосуде почва не должна высыпаться при опрокидывании сосуда. Недостаточно уплотненная почва оседает в летнее время, при поливе размывается, а в жаркие дни растрескивается.
При правильно выбранной навеске почвы и после набивки поверхность ее в сосуде должна находиться на 2-3 см ниже края сосуда.
Если же пробная набивка показала, что взятая масса почвы не помещается или оказалась недостаточной, проводят перенабивку, уменьшая или увеличивая плотность почвы в сосуде. Если после неоднократной перенабивки почва в сосуде не занимает нужного положения, то приходится уменьшать или увеличивать навеску.
Чтобы плотность почвы во всех сосудах была одинаковой, набивать ее должен один человек, недопустимо, чтобы одна часть сосудов уплотнялась сильнее, а другая – слабее.
Если сосуды были одинаковые по массе и размерам, то при равномерном уплотнении почва должна находиться во всех сосудах на одинаковом расстоянии от их краев.
Набивать сосуды следует начиная с контрольных вариантов, т. е. с тех, в которые не вносят удобрения. Если варианты отличаются видами, формами, дозами удобрений, то, приступая к набивке новой серии сосудов, следует тщательно очищать тазик и мыть руки. Перемешивание почвы с удобрениями надо проводить в течение 3-5 мин; чем тяжелее почва по гранулометрическому составу, тем длительнее перемешивание.
Источник
В сосудах Вагнера в донышке нет отверстий и они поливаются по весу до 60 % от полной влагоемкости почвы через стеклянную трубку, вставленную в сосуд.
Сосуды Митчерлиха с отверстием и поддоном, куда и собирается поливная вода, которую возвращают в сосуд, их поливают по объему.
Сосуды готовят заранее, отбирают одинаковые по массе и они не должны отличаться не более чем на 100 г и по диаметру – на 0,5см. Их моют и высушивают.
На дно сосуда помещают битое стекло или кварцевый песок на 2/3 площади дна покрываю марлей, вставляют трубку (диаметром 1,5-2 см), длиной выше сосуда на 3-4 см, покрывают марлей и взвешивают до постоянного веса.
Построение схем опыта такое же, как и в полевом опыте – по принципу единственного различия.
В зависимости от среды, в которой выращивают растение, вегетационный метод бывает в следующих модификациях:
– почвенная культура,
– песчаная культура,
– водная культура,
– гидропоника,
– аэропоника.
Почвенная культура
Наиболее распространенной является почвенная культура. Этот метод используют для изучения взаимодействия удобрения и почвы, почвы и растения, свойства почвы и удобрения.
Недостаток: ограниченность объема почвы, в которой выращиваются растения.
Для определения веса почвы в сосуде, которая нужна для взятия навесок удобрений производится пробная набивка сосуда. Отвешивают большее количество почвы, чем нужно для набивки, ее хорошо перемешивают и набивают сосуд, уплотняя тыльной стороной руки. Нижние слои должны быть больше уплотнены, а верхние – не так сильно. Уровень почвы должен быть на 2 см ниже верхнего края сосуда. Если почва не будет достаточно уплотнена снизу, то при поливе она может осесть и при этом повредить корни.
Взвешивают остаток почвы и узнают точную навеску почвы в сосуде. Затем берут навески удобрений и готовят растворы отдельных солей для внесения их в почву.
Дренажом служит битое стекло, которое помещают на дно сосуда, покрыв им примерно 2/3 дна под углом 30 градусов (200-350 г). Для отделения битого стекла от почвы употребляют марлевые круги диаметром
5-8 см больше диаметра сосудов. На марлю, помещенную на дренаж сверху, там, где нет стекла, насыпают небольшое количество песка, который обеспечивает равномерное увлажнение почвы около дна сосуда. Стеклянная трубка, применяемая для полива растений снизу, должна иметь диаметр 1,2-1,7 см в зависимости от размера сосудов и длину на 2-4 см больше высоты сосуда.
В опытах чрезвычайно важно поддержание влажности субстрата на оптимальном уровне, который поддерживается поливом. В опытах с рисом применяют метод затопления, для суходольных – рассчитывают поливную норму воды.
Песчаные культуры -это вегетационный опыт,в котором растениявыращивают в сосудах с чистым кварцевым песком, обогащенных питательными солями.
В песчаных культурах изучают роль отдельных элементов, их концентрации в питании растений, явления антагонизма и синергизма между разными элементами.
При закладке и постановке опытов в песчаных культурах проводят те же операции, что и с почвенными культурами.
Подготовка песка -используют чистый кварцевый песок с диаметромчастиц менее 0,5 мм. Песок просеивают, промывают водопроводной водой, затем дистилированной, просушивают и используют для набивки сосудов.
Сосуды готовят также как и почвенную культуру, в них смесь должна содержать необходимые питательные элементы.
В песчаных и почвенных культурах применяют классические питательные смеси Гельригеля, Кнопа, Прянишникова, в состав которых входят соли макро-и микроэлементов.
Растворы солей готовят и вносят по объему из расчета на сосуд.
Смесь Прянишникова, г/кг песка – NН4NО3, СаНРО4 , FеСI3∙6Н2О, СаSО4∙2Н2О, МgSО4 , КСI. рН раствора = 6,5.
Водные культурыВыращивание растений в сосудах на водном растворе питательных веществ – водная культура. Это наиболее трудоемкий вид вегетационного опыта, применяют в тех случаях, когда в течении вегетации растений необходима полная смена питательного раствора. Впервые применен в 1699 английским ученым Д. Вудвордом. Детальная разработка его началась с середины 19 в.
Водные культуры используют для изучения периодичности питания растений, т.е. определение оптимальных условий питания в разные фазы вегетации.
Водные культуры обеспечивают однородность распределения питательных веществ и рН.
Для изучения труднорастворимых удобрений лучше использовать песчаные культуры.
Для постановки опытов водных культур необходимы следующиематериалы: стеклянные и пластмассовые сосуды Вагнера без отверстий с деревянными пробками имеющие отверстия для растений, стеклянные трубки, шланги для продувания растворов, каркасы для поддержания растений, мерные цилиндры, пипетки, термостат для протравливания семян, кристаллизаторы для выравнивания проростков рН-метр для контроля за реакцией питательной смеси.
Посадка и уход за растениями -для пересаживания обрабатываютодинаковые растения по длине корней, стебля и листьев. По 2 растения обертывают ватой вокруг семян, погружают корни в Н2О для смачивания и они легко проходят в отверстие пробки. Через 10-15 дней оставляют в отверстии по 1 растению. Очень важный момент – это продувание растворов воздухом по 3 часа в течении суток, для обеспечения корней О2. рН проверяют 2-3 раза в неделю.
За вегетационный период 2-3 раза меняют питательные растворы в сосудах. Уборку и учет урожая проводят так же, как и с почвенными культурами.
Существенный недостаток – изменение реакции питательного раствора, резкие сдвиги её в сторону кислотности или щёлочности вследствие физиологической кислотности или щёлочности внесённых питательных солей. Это ведёт часто к развитию болезней (хлороз и др.) растений. В этих случаях необходимо прибавлять едкий натр или серную кислоту (до установленной реакции), иногда лимоннокислое железо. Рекомендуется также периодическая смена питательного раствора.
По характеру субстрата методы выращивания растений без почвы различают: водная культура (собственно гидропоника), песчаная и гравийная культура; торфяная (или моховая) культура; воздушная культура (или аэропоника); агрегатопоника; пластопоника.
Гидропоника-выращивание растений на искусственных питательныхрастворах без почвы в специальных сооружениях. Выращивание в гидропонной установке может рассматриваться как первое приближение к жизни растения на почве. Этот прием используется в исследовательской работе и в производстве при выращивании зерновых, технических, овощных культур и лекарственных растений.
Различают 3 типа гидропоники:
1) на твердых инертных субстратах, периодически смачиваемых питательным раствором;
2) собственно гидропоника, т.е. водная культура;
3) аэропоника или воздушная культура, когда корни находятся во влажном воздухе периодически опрыскиваются раствором.
Источник
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМ. В.Р.ФИЛИППОВА»
Кафедра «Агрохимии и почвоведения»
Курсовая работа
На тему: Методика проведения вегетационного опыта.
Выполнил(а):студентка гр.1402
Жаркова Л.А.
Проверил(а): Билтуев А.С.
Улан-Удэ
2011
Содержание
Введение
Глава I. Вегетационные сооружения, их устройство и оснащение……………4
Глава II. Модификация вегетационного метода………………………………6
Глава III. Порядок и техника закладывания вегетационного опыта с песчаной культурой………………………………………………………………8
Глава IV. Статистическая обработка опытных данных………………………11
Глава V. Влияние влажности почвы на всхожесть зерновых культур в полевом опыте…………………………………………………………………..14
Заключение…………………………………………………………………….16
Список использованной литературы……………………………………….17
Введение
Вегетационный метод – это исследование, осуществляемое в строго контролируемых условиях внешней среды сроком от нескольких дней до нескольких месяцев – вегетационных домиках, теплицах, оранжереях, климатических камерах и других сооружениях с целью установления различий между вариантами опыта и количественной оценки действия и взаимодействия изучаемых факторов на урожай растений и его качество.
Основателем вегетационного метода считается французский физиолог Ж. Буссенго.
Основная цель вегетационного метода – изучить влияние отдельных факторов жизни растений, сущность процессов, которые происходят в растении, в почве и в системе, почва – растение.
Задачей вегетационного метода является изучение физиологической роли питательных веществ и их поступление в растение, значение реакции среды (pH), нормы полива, отношение различных растений к концентрации питательного раствора, к температуре (морозостойкость), влаге (засухоустойчивость), свету (фотопериодизм), к химическим средствам защиты растений, гербицидам и т.д. Чтобы выяснить значение для растений тех или иных химических элементов или их солей, вместо почвы сосуды заполняют чистым кварцевым песком либо дистиллированной водой (водные культуры, гидропоника, песчаные культуры) и в них вводят подлежащие изучению соединения (Журбицкий,1968).
Выращивание растений в сосудах требует защиты культур от случайных повреждений, от попадания в сосуды атмосферных осадков, нарушающих создаваемый в сосудах определенный режим, и от других воздействий.
Глава I. Вегетационные сооружения, их устройство и оснащение
Для проведения вегетационных опытов различной модификации используют вегетационные домики, теплицы, сетчатые павильоны, установки искусственного климата, фитотроны и другие сооружения.
Вегетационный домик (теплица) (от лат. vegetatio – оживление, возбуждение, в дальнейшем – произрастание), здание (павильон) со стеклянными стенами и крышей, хорошо проветриваемое, в котором проводят вегетационные опыты. В вегетационном домике на вагонетках установлены сосуды с растениями. Днём в хорошую погоду вагонетки выкатывают на примыкающую к домику с южной стороны площадку или специально устраиваемый неподалёку от вегетационного домика сетчатый павильон (для защиты растений от птиц). В России первый вегетационный домик был построен по инициативе К. А. Тимирязева в 1872 на территории Петровской сельскохозяйственной академии (ныне Московская сельскохозяйственная академия им. Тимирязева)
Сетчатый павильон защищает растения от птиц и повреждений. Для каркаса используют водопроводные и газопроводные трубы, железные угольники, на которые натягивают металлическую сетку с размером ячеек 1,5×1,5 или 2,0×2,0 см. Сетка с большим размером ячеек плохо защищает растения от птиц, а мелкоячеистая снижает освещенность растений.
Сетчатый павильон также оборудуют стеллажами. Условия выращивания растений под сеткой приближаются к естественным. Растения используют естественные осадки и не нуждаются в поливе. При сильных дождях и обилии воды в сосудах избыточная влага стекает в поддоны, в большинстве случаев не оказывая влияния на конечный результат опытов.
Терморегулируемые камеры – достаточно большие помещения, в которых регулируется температура и влажность; интенсивность света в них относительно низкая. Для длительного выращивания растений они непригодны.
Вегетационные камеры – помещения, в которых отсутствует естественное освещение, но они обеспечены искусственным светом в количестве, достаточном для нормального роста зеленых растений в течение длительного периода. Вегетационные камеры могут быть с внутренним и внешним освещением.
Наиболее удобны и практичны металлические сосуды, покрытые эмалевой краской, так называемые эмалированные сосуды, а также металлические сосуды Вагнера, Митчерлиха и Кирсанова.
Сосуды Митчерлиха, Кирсанова и др. состоят из собственно сосуда, дренажа и поддона, в который стекает избыток воды (Кирюшин Б.Д., 2009).
Сосуды Вагнера. Металлические цилиндры с несколько выпуклым дном на трех прочных ножках из полосового железа, верхний край их имеет поясок для увеличения прочности и крепления трех ушек, в которые в период вегетации вставляются тонкие железные прутья для подвязки растений. Растениям не дают падать натянутые на эти три прута шпагат или железные кольца, которые надеваются на них, образуя каркас. Сбоку к сосуду припаивают трубку диаметром 2 см, длиной 12 см, которая снизу сообщается при помощи круглого отверстия с дном сосуда и служит для наливания воды при поливе растений в сосудах. При набивке сосуда почвой или песком отверстие закрывается железным желобом с зазубренными краями или гребешком.
Сосуды Митчерлиха. Они эмалированные железные, дно имеет выпуклую форму. По всей поверхности дна проходят отверстия, поэтому вода в сосудах не застаивается и излишек ее стекает в поддон. Поддон имеет с одной стороны рукоятку, а с другой носик для сливания.
Сосуды Кирсанова. Отличаются от сосудов Митчерлиха тем, что в дне их сделана продольная щель шириной 1 см, длиной 8 – 10 см. Сосуд имеет три ножки высотой 9 – 10 см, под него ставят поддон (Ефимов В.Н.,2004).
Глава II. Модификации вегетационного метода
С помощью вегетационного метода детально расчленяют и выявляют значение отдельных факторов роста в жизни растений. Он позволяет поддерживать постоянными и в более благоприятных границах различные внешние условия: обеспечение влагой растения, выровненное корневое питание и одинаковые для всех растений условия освещения и температуры (Дорошкевич, 2004).
Вегетационные методы классифицируются по субстрату, на котором выращивается растение. Это может быть почвенная, песчаная или водная культура. Выбор модификации метода, т.е. субстрат, определяется тем, в какой мере для исследования важен учёт условий корневого питания растений.
Почвенные культуры наиболее распространены в агрохимических исследованиях. Это самая простая модификация вегетационного метода, когда растения выращивают в сосудах с почвой, что приближает условия их питания к естественным. Этот метод применяют для изучения взаимодействия удобрений и почвы, почвы и растений, а также для изучения свойств почв и удобрений. Сама почва в данном методе также может быть объектом исследования.
Существенный недостаток вегетационного метода с почвенной культурой – ограниченность объема почвы, в котором выращивают растения. Поэтому корневая система в сосудах располагается более скученно, чем в полевых условиях. Небольшое количество почвы в вегетационных сосудах – причина того, что выращиваемые в них растения значительно сильнее отзываются на недостаток того или иного элемента, чем растения, выращиваемые в полевых условиях. Поэтому получаемые вегетационным методом данные о потребности в удобрении нередко оказываются преувеличенными.
Другой существенный недостаток вегетационного метода – разрушение почвенной структуры при высушивании и просеивании почвы перед набивкой в сосуды. Поэтому получаемые вегетационным методом результаты следует рассматривать как предварительные и очень осторожно переносить на полевые условия (Журбицкий,1968).
Песчаные культуры – широко распространенный в агрохимических исследованиях по изучению питания метод выращивания растений. Разработка техники применения метода песчаных культур и широкое использование его в практике агрохимических исследований принадлежит Г.Гельригелю.
При постановке опытов с песчаными культурами изучают значение отдельных элементов и их форм в питании растений, действие корневых выделений культур на труднодоступные для растений соединения, способность бобовых культур усваивать азот воздуха и т.д.
Простейший метод песчаных культур – выращивание проростков по методу Нейбауэра в чашках Петри, Коха, в кристаллизаторах на 100-200г песка.
Водные культуры – это метод выращивания растений на жидкой питательной среде. Водные культуры позволяют наиболее строго регулировать состав, концентрацию, осмотическое давление, реакцию (рН) и другие свойства питательного раствора. В водных культурах можно легко наблюдать за ростом корневой системы растений и периодически менять питательный раствор.
Водные культуры широко используют для изучения корневого питания растений в контролируемых условиях; для установления элементов питания, необходимых для нормального роста и развития растений и их соотношения; для выявления роли отдельных элементов, влияния концентрации питательного раствора на рост и развитие растений в различные периоды; для изучения развития корневой системы растений при различных условиях питания, влияние реакции и буферности среды на рост и развитие растений, а также влияния различного уровня питания в разные периоды роста растений (Кирюшин Б.Д., 2009).
Глава III. Порядок и техника закладки вегетационного опыта
с песчаной культурой
Субстратом в песчаной культуре служит мелкий кварцевый или белый речной песок, отмытый от органических илистых примесей. Он должен обладать хорошими физическими свойствами, позволяющими корням растений расти, как в хорошей культурной почве. Для этого песок не должен быть ни грубо-, ни мелкозернистым, а иметь размер частиц от 0,2 до 0,4 мм в диаметре. Он должен быть свободным от посторонних примесей. Этим требованиям лучше всего удовлетворяет кварцевый песок, который можно завести с фарфорового или стекольного завода. Кроме того, необходимо учитывать возможность быстро доставить песок в требуемом количестве (Церлинг В.В, 1995).
Подготовка песка. При наличии значительных количеств примесей, особенно соединений азота, фосфора и калия, песок надо промыть. В сосуд или цилиндр наливают концентрированную НСl и в нее всыпают песок (не наоборот!). В этом случае вся масса песка будет смочена кислотой равномерно, а последующее помешивание толстой стеклянной палочкой способствует более полному растворению всех посторонних примесей. Песок в кислоте выдерживают в течение 3 – 5 дней. Излишек кислоты сливают сифоном, а песок в течение нескольких часов промывают водопроводной водой до слабокислой или нейтральной реакции промывных вод.
Источник