С.Ф. Коваль, В.П. Шаманин  "Растение в опыте"

 

В классическом вегетационном опыте, поставленном в теплице или в вегетационном домике, температурный режим обычно весьма далек от естественного, а водообеспечение регулируется по воле экспериментатора. Его результаты ничего не говорят о том, как изучаемые параметры будут модифицироваться в полевой обстановке. Для этой цели применяется вегетационно-полевой метод, который должен как можно точнее воспроизводить экологические условия зоны, в том числе естественный ход погодных условий и использование растением подпочвенных горизонтов.

Опыт обычно закладывается в сосудах без дна глубиной 50- 60 см, вкопанных вровень с поверхностью поля и наполненных изучаемой почвой. В некоторых случаях используют траншею, выстеленную по стенкам полиэтиленовой пленкой и разделенную поперечными перегородками на отдельные участки, имитирующие сосуды. При необходимости может производиться полив, но, как правило, вмешательство в водный режим ограничивается предпосевным влагозарядковым поливом, а остальная вода поступает к растению за счет дождей и из подпочвенных горизонтов. Такой метод незаменим при изучении почвенной симбиотической и патогенной микрофлоры, некоторых насекомых- вредителей. Тотальное заражение полей корневой гнилью злаков, серой гнилью подсолнечника, вилтом хлопчатника не позволяет заложить обычный полевой опыт по изучению вредоносности этих болезней. Причина - в отсутствии стерильного контроля. Вегетационный метод для этого не вполне корректен, гак как в естественной обстановке вредоносность патогена резко усиливается действием неблагоприятных экологических условий.

Используя данный метод, легко отделить влияние на растение плодородия данной разновидности почвы от эффекта климата той зоны, где эта почва сформировалась. Вегетационно-полевые сосуды могут быть наполнены почвой, привезенной из иных климатических зон, как это было в наших опытах по изучению вклада почвы и климата в явление гигантизма растений Сахалина. Практически неограниченный объем сосудов позволяет в этом случае вести исследования с учетом одного из главнейших для растения свойств почвы - ее высокой буферности. Этим они удобны для исследования физиологии адаптации к засухе [Коваль, Киселева, 1973; Куперман, Хитрово, 1973] и другим экологическим комплексам. Основным недостатком вегетационно-полевого (как и полевого) метода является его зависимость от погодных условий конкретного года. Но комбинация его с засушниками, глухими пленочными покрытиями для повышения температуры или затеняющими марлевыми пологами открывает для экспериментатора широкие возможности. Другой способ модификации погодных условий года состоит в сдвиге сева на более ранние или поздние сроки. Подробно этот вопрос будет освещен при изложении полевого опыта.

В некоторых aгрохимических и мелиоративных исследованиях в вегетационно - полевом опыте имеет смысл использовать не насыпку сосудов почвой, а монолиты, вырезанные в почвах различных ландшафтов и вкопанные на одном полигоне. Естественная пестрота почвенного покрова в этом случае должна компенсироваться увеличением числа повторностей. Кроме того, монолиты - повторности следует вырезать на выровненном участке, по возможности ближе друг к другу. Глубина монолита определяется замыслом опыта и может достигать 3 метров. Монолиты короче 60 см, видимо, не дают преимущества перед насыпными сосудами. Поперечное сечение монолита должно быть больше, но оно ограничивается грузоподъемностью имеющихся у экспериментатора лебедок и транспортных средств.

В дополнении к перечисленным выше областям исследования монолиты позволяют перенести из зоны в зону микроучастки дикой растительности с характерной для них химической, физической и биологической средой корнеобитания. Наблюдения в течение длинного ряда лет над переселенными в монолитах растениями позволяют определить роль климатических факторов в заселении ими первоначальных мест обитания. Закладка опытов в монолитах очень трудоемка, и использование их имеет смысл только при проведении многолетних комплексных наблюдений чад системой растение - почва - климат. Строительство полигона монолитов по силам только крупным институтам, способным оборудовать его датчиками для регистрации температуры, влажности, pH; организовать анализ лизиметрической воды и выноса отдельных элементов растениями.