Методика вегетационного опыта с низкой влажностью почвы
Изучение усвояемости питательных веществ из почвы, влажность которой близка к мертвому запасу влаги, надо проводить, обеспечивая растения влагой со стороны. Бризель предложил метод, в котором корни растений снабжаются влагой из резервуара с водой, после того как они пройдут сухую почву. Чтобы по корням, как по фитилю, вода не поднималась кверху, их смазывают вазелином, а воду покрывают слоем вазелинового масла. В опытах, поставленных по методике Бризеля, нормального развития растений не получается; они развиваются плохо и постепенно отмирают, после чего, несмотря на принятые меры предосторожности, почва начинает увлажняться. Простая методика, дающая достаточную изоляцию сухого слоя почвы и вполне здоровое нормальное развитие растений, была предложена нами.
Передвижение влаги из глинистой почвы в слой песка может происходить только тогда, когда влажность почвы близка к ее полной влагоемкости. Глинистая почва удерживает влагу с настолько большой силой, что слабая всасывающая способность песка не может отнять эту влагу из почвы. Если в сосуд насыпать слой влажной почвы с содержанием влаги около 50% от полной влагоемкости, а затем слой кварцевого песка толщиной примерно 2 см, то отсыревает только тонкий слой песка, непосредственно прилегающий к почве; почва же, насыпанная сверху песка, остается сухой. Таким образом, слой песка изолирует влагу одного слоя почвы от влаги другого. Внося удобрения в верхний слой почвы и производя поливку только нижнего слоя почвы (через вставленную до дна сосуда стеклянную трубочку), можно сохранить верхний слой почвы сухим или, если он был влажным, постепенна иссушить его в результате деятельности корней растений. Поливку сосудов производят по расчету на увлажнение одного нижнего слоя почвы. Почва в сосудах должна быть нормально уплотнена, как принято при набивке сосудов. Границы между слоями почвы и песка должны быть ровными горизонтальными плоскостями. Песок не должен содержать тонких частиц, и слой его должен быть не менее 2, лучше 3 см толщиной. Сверху сосуды заливают замазкой, состоящей из мела и касторового масла. Почва берется глинистая с большой влагоемкостью. Проведение опытов должно быть закончено до наступления сильного ночного похолодания верхних слоев почвы.
Опыты могут проводиться при посеве растений двумя способами. В первом случае, который имеет наибольшее значение для понимания явлений, происходящих в природных условиях, при набивке сосудов увлажняют почву как нижнего, так и верхнего слоя. Влажность почвы берется невысокая, исключающая возможность ее передвижения сквозь слой песка из верхнего слоя в нижний. Производят посев, и верхний слой почвы засыпают, как обычно, слоем песка. Растения, в зависимости от условий опыта, успевают за счет влаги верхнего слоя почвы настолько развить свою корневую систему, что она проникает в нижний слой почвы. Иногда приходится, в ожидании пока корни растений проникнут в нижний горизонт, делать умеренную поливку верхнего слоя почвы. После того как наблюдениями через стеклянную стенку сосуда будет установлено, что корни растений развиваются уже в нижнем горизонте, поливку сверху прекращают и на почву насыпают слой песка в 2 см или, как указано выше, заливают замазкой из касторового масла с мелом.
Имея данные анализа растений, относящиеся к моменту конца иссушения верхнего слоя почвы (который легко определяется по окраске почвы), и затем данные для времени окончания опыта, можно установить, сколько питательных веществ было взято растениями из удобрений, находящихся в сухом слое почвы.
Опыты с песчаной прослойкой между слоями почвы при посеве растений во влажный слой ее требуют, таким образом, двух учетов урожая и удвоения аналитической работы. Это является недостатком метода; его достоинство в том, что корни растений нормально развиваются в верхнем слое почвы; контакт почвы с растением и все развитие корней протекают нормально. Иссушение почвы производится самими опытными растениями.
Возможна и другая постановка опытов с песчаной прослойкой. Растения предварительно выращиваются в водных растворах, и когда их корни достигнут длины, равной глубине опытных сосудов, производят посадку растений. В этом случае, опустив растения в сосуд и придерживая их рукой, насыпают сначала нижний слой почвы, затем средний слой песка, а потом верхний удобренный слой сухой почвы и, наконец, верхний слой песка. Чтобы вполне устранить поверхностное испарение почвенной влаги, можно сосуды залить сверху замазкой из касторового масла и мела. При постановке такого опыта не требуется двойного учета урожаев. Недостатками его являются ненормальное развитие корней растений в водных культурах (в которых корни растений даже морфологически отличаются от корней, выросших в почвенных условиях) и отсутствие в верхнем слое почвы нормального контакта между корнями растений и почвенными частицами.
