Занимательная агрономия - Дояренко Алексей Григорьевич. Страница 3

Имея возможность выращивать растения в искусственной обстановке, где все условия находятся в ваших руках и могут произвольно изменяться, вы можете детально изучить все потребности растения, изыскать пути управления жизнью растения для использования его в интересах человека. Это же открывает и возможность наглядного наблюдения над разного рода явлениями в жизни растительного мира и лежащими в их основе физико-химическими процессами.

В последующих опытах мы не раз вернемся к выращиванию растений в водных растворах и прежде всего воспользуемся им для наглядного представления о громадном потреблении растением воды.

Необходимое оборудование: широкогорлая бутылка на 1–1,5 литра, пробка к ней, стеклянная трубка, изогнутая под прямым углом, длиной 30 сантиметров, резиновый баллон от пульверизатора, набор питательных солей в порошках, три куска толстой проволоки длиной по 75–80 сантиметров.

Как растение «пьет» воду

Обратили ли вы внимание на то, что растения потребляют колоссальное количество воды? В течение каких-нибудь 100 дней развития яровых культур они поглощают воду в количестве, равном 300-500-800-кратному их сухому весу.

Ведь это непрерывный поток воды!

Или вернее — фонтан!

Каждое растение выбрасывает в воздух непрерывные струи водяного пара, невидимого лишь благодаря его прозрачности. Не стоит ли попытаться представить себе количество воды, потребляемое растениями, и увидеть, как растение пьет эту воду?

Чтобы представить себе всю массу воды, которую выпивают растения и выбрасывают в воздух, достаточно сообразить, сколько воды берет урожай с какой-либо площади и испаряет ее в какой-нибудь срок. Если взять очень высокий урожай, например 4 тонны зерна с гектара (что соответствует примерно 16 тоннам всего урожая с соломой и корнями), то потребление воды таким урожаем за время роста выразится (если принять поглощение ее равным 300-кратному весу сухого урожая) в 4800 тонн на гектар, или около 1/2 тонны на квадратный метр. Полтонны, или 1/2 кубического метра, на квадратный метр воды составит ее слой в 1,2 метра высоты. Значит, растения выпивают за лето слой воды в 1/2 метра (примерно по колено). Следует вспомнить, что в центральной части Советского Союза как раз столько и выпадает осадков в виде дождя и снега, (500 миллиметров) за весь год; значит, только при заботливом накоплении всей этой воды в почве и ее сохранении можно получить высокие урожаи.

И почти всю эту воду растения выбрасывают в воздух в течение каких-либо 100 дней, а если считать только время солнечного освещения и нагревания, когда происходит испарение, то примерно за 1000 часов. Следовательно, с 1 квадратного метра хороший урожай в час испаряет около 1,2 литра воды; иначе говоря, если бы мы сумели собрать эту испаряющуюся с поля воду, можно было бы в 1/2 часа набрать с 1 квадратного метра целый стакан воды. И наше сравнение растения с фонтаном вполне оправдывается.

Если растение с такой быстротой «пьет» воду, то нельзя ли это увидать? Разумеется, можно.

При выращивании растений в бутылке стоит только внимательно проследить за уровнем воды в ней, и можно заметить, что он понижается, потому и требуется доливать воду. Постоянно измеряя количество доливаемой воды, в конце концов можно вычислить, сколько воды выпило растение за все время его жизни. Потом, взвесив его высушенный урожай, можно рассчитать потребление воды на 1 грамм урожая (именно так и были определены приведенные выше цифры).

Понижение уровня воды в бутылке происходит медленно и почти незаметно для глаза. Но ничего не стоит сделать его более заметным. Нужно только, чтобы горлышко бутылки было возможно уже, и тогда понижение уровня воды ускорится. Для этого также можно вставить в горлышко тонкую длинную трубку, установить ее горизонтально, а пробку залить для герметичности. По этой трубке вода побежит в банку достаточно быстро, что можно отчетливо видеть.

Нет надобности выращивать растение в бутылке, а можно взять любое растение, выкопанное с корнями, отмыть его от земли и поместить в банку с простой водой. Для этого надо взять обыкновенную широкогорлую бутылку и подогнать к ней пробку так, чтобы она целиком входила в горлышко, опускаясь немного ниже его края. Пробку разрезают пополам и в обеих половинках в центре пробки вырезают полукруглую бороздку для зажима растения (соответственно его толщине); кроме того, в обеих половинках пробки просверливают по отверстию для стеклянных трубочек (рис. 2).

^{Рис. 2. Потребность растения в воде: А — разрез пробки с боковой трубкой; В — общий вид.}

Растение для такого опыта лучше брать из цветочного горшка, чтобы можно было легко отмыть корневую систему от почвы; удобнее выбрать одностебельное растение с деревянистым стеблем. Очень хорошо удается этот опыт с хризантемами, но можно взять любое растение (после опыта растение вновь может быть помещено в горшок, так как оно нисколько не пострадает).

Вынув осторожно растение вместе с землей на корнях из горшка, его помещают в таз с водой, размачивают землю и отмывают от нее корни. Отмыть следует лишь главную массу земли, стараясь возможно меньше повредить мельчайшие корешки (полной отмывки добиваться не стоит). Отмытое от почвы растение помещают в приготовленную бутылку, зажимают пробкой и при помощи нее прочно укрепляют в горлышке. В оба просверленные в пробке отверстия вставляют по маленькой стеклянной трубочке, одна из которых не должна выходить за нижний край пробки.

После этого пробку хорошенько проконопачивают по всем щелям ватой и заливают (для герметичности) чем-нибудь легкоплавким: воском, парафином, стеарином, салом. Последние должны быть не горячими, чтобы не обжечь ствол (поэтому и нужно выбирать растение с деревянистым стволом). Полезно перед заливкой вытереть насухо пробку, край горлышка и стебель, чтобы заливка лучше пристала.

Когда заливка затвердеет, к стеклянным трубочкам в пробке при помощи каучуковой трубки присоединяют к одной воронку, а к другой возможно длинную стеклянную трубку с узким отверстием, располагая ее горизонтально на каких-либо подставках (рис. 2). После этого через воронку доливают в бутылку воду (главная масса ее должна быть налита туда заранее, при помещении растения) до тех пор, пока не будет заполнена вся бутылка (надо следить, чтобы не осталось под пробкой пузырьков воздуха) и вся длинная трубка.

Как только трубка заполнится водой до конца, зажимают каучук под воронкой, и сейчас же вода по трубке «побежит» к банке, так как растение пьет из нее воду. Чем более облиственно растение и чем тоньше трубка, тем быстрее побежит по ней вода. Когда вода в трубке «добежит» до банки, можно прилить немного воды из воронки, открыв зажим на каучуке, тогда длинная трубка вновь наполнится водой, а как только будет зажат каучук, вода опять побежит по трубке. Это можно повторять любое число раз. Таким образом, ясно и отчетливо будет видно, с какой быстротой растение пьет воду, и можно будет составить представление о громадном потреблении растениями воды.

Необходимое оборудование: широкогорлая банка на 1–1,5 литра, пробка к ней, две стеклянные трубки, согнутые под прямым углом: одна длиной 5 сантиметров, другая 20 сантиметров, трубка с узким просветом длиной около 100 сантиметров, воронка, две каучуковые трубки по 10 сантиметров, подставка (штатив), легкоплавкая замазка (менделеевская).

Механическая модель растения

Когда наблюдаешь, с какой быстротой вода поступает в растение, и представишь себе, какие громадные массы ее проходят через него, поднимаясь иногда до огромной высоты верхушек деревьев, неизбежно возникает вопрос: какие же силы толкают эту воду в растение и производят колоссальную работу по подъему ее на громадную высоту?