Знакомство с расчетом и методикой закладки вегетационных опытов

 

Потребность растений в том или ином элементе можно выяснить химическим анализом или путем постановки специальных опытов с выращиванием растений в полевых или в лабораторных (искусственных) условиях. Последние называются вегетационными опытами.

Цель работы. Познакомиться с расчетом и постановкой вегетационных опытов.

Постановка опытов включает следующие операции:

1. Уяснение задачи (цели).

2. Составление схемы.

3. Подбор и тарирование сосудов (доведение дренажем до одинакового веса).

4. Подготовка почвы, определение ее влажности и необходимого количества на сосуд.

5. Подбор форм и доз удобрений.

6. Расчет удобрений.

7. Расчет поливного веса.

8. Взятие навесок удобрений.

9. Внесение удобрений и набивка сосудов.

10. Подготовка семян и посев.

11. Полив по поливному весу. Уход за посевом, прореживание.

12. Наблюдения, текущий учет, ведение записей.

13. Отмывка растений. Измерение, высушивание, взвешивание.

14. Обработка материала. Составление заключения.

 

Расчет удобрений

 

Расчет удобрений для вегетационных опытов производится по молекулярному весу.

Пример расчета

 

Рекомендуемая доза азота – 0,08 г на 1 кг почвы. В качестве удобрения выбран сульфат аммония – (NH₄)₂SO₄. Молекулярный вес 132. В 132 г соли содержится 2 х 14 = 28 г азота. При ёмкости сосуда на 2 кг почвы требуется 132 – 28 = Х – 0,08 х 2, Х = ((132х0,08)/28)х2 = 0,76 г

 

Расчет поливного веса

 

Для установления поливного веса необходимо определить влажность почвы (предположим, она равна 5%) и количество капилярно-всасонной воды (определяется по специальной методике, предположим, оно равно 15%). Общая влагоемкость будет составлять 5 + 15 = 20%. Оптимальной влажностью считается влажность, соответствующая 60% полной влагоемкости, что составляет в нашем примере: 20 – 100 = Х – 60

Х= (20х60)/100 = 12% или 12 г на 100 г абсолютно сухой почвы.

В 2 кг почвы, входящей в сосуд, при влажности 5% будет 1900 г абсолютно сухой почвы.

На данную почву потребуется следующее количество воды: 12 – 100 = Х – 1900,

Х = (12х1900)/100 = 228» 230 г

Поливной вес складывается из веса (массы) тарированного сосуда (предположим, 750 г), абсолютно сухого веса почвы (1900 г) и поливной воды (230 г), итого – 750 + 1900 + 230 = 2880 (г)

Расчет удобрений и поливного веса производится в соответствии с индивидуальным заданием.

Порядок работы

Составить схему опыта, подобрать удобрения и дозы в зависимости от почвы и вида растений.

Произвести расчеты.

Ответить на следующие вопросы:

а) Какие Вы знаете методы изучения корневого питания?

б) В чем недостаток вегетационного метода исследования?

 

Определение степени микоризности древесных растений

С эктомикоризами

 

Древесные растения вступают в симбиотические взаимоотношения с почвенными грибами. Это проявляется в образовании микориз (грибокорень). При этом автотрофные растения приобретают некоторые черты гетеротрофрости, и способ питания их называют микотрофным. Микотрофность способствует лучшему усвоению питательных веществ.

Микоризы делятся на эктотрофные (эктомикоризы), у которых на поверхности корневых окончаний образуется чехол из гифов грибов, проникающих часто по межклетникам в первичную кору и эндотрофные (эндомикоризы), у которых гифы грибов располагаются в клетках и межклетниках первичной коры.

Цель работы. Ознакомиться с типами микориз и строением корневых окончаний разных древесных растений, а также с методикой определения степени микоризности.

Материалы и оборудование: 1. Корневые мочки разных древесных растений (заготавливаются в августе – сентябре и хранятся в 70% этаноле). 2. Сеянцы сосны. 3. Бинокулярная лупа. 4. Микроскоп. 5. Счетная лупа. 6. Чашки Петри. 7. Препаровальные иглы.8. Лезвия технические. 9. Кусочки сердцевины бузины для приготовления срезов.10. Предметные и покровные стекла. 11. Стаканы с кипяченой водой. 12. Миллиметровая бумага.

Метод основан на непосредственном подсчете количества эктомикориз и немикоризных корневых окончаний (не имеющих грибного чехла и покрытых корневыми волосками) с пересчетом на единицу длины проводящего корня.

Порядок работы

1. Ознакомиться с корневыми мочками исследуемых растений, отметить типы корневых окончаний, измерить длину их и найти среднюю, определить характер и степень ветвления (количество корневых окончаний в мочке).

2. Из корневых окончаний сосны, клена, ясеня сделать поперечные срезы, помещая корни в сердцевину бузины. Рассмотреть их под микроскопом. Установить тип микоризы. Сделать рисунок.

3. Поместить корни сосны в чашки Петри с водой. Под бинокулярной лупой подсчитать количество немикоризных корневых окончаний удлиненной формы, не имеющих грибного чехла, и количество простых, вильчатых и коралловидных микориз.

4. Измерить длину проводящего корня и пересчитать количество микориз на единицу длины. Определить долю микориз в общем количестве корневых окончаний в %.

5. Степень микоризности можно установить глазомерно в баллах: 0 – полное отсутствие микориз, 1 – наличие отдельных микориз, 2 – до половины корней последнего порядка представлены микоризами, 3 – микоризы составляют более половины корневых окончаний.

6. Данные учета микориз записать в таблицу 14.

Таблица 14 - Характеристика корневых окончаний древесных растений

 

Вид растения	Средняя длина корневых окончний, мм	Количество окончаний на 10 см проводящего корня, шт.	Степень микориз- ности в __%___ баллах
немикоризные	микоризы
простые	сложные	всего

 

1. Сравнить результаты. Сделать выводы.

2. Ответить на следующие вопросы:

а) В чем особенность микотрофного питания?

б) Какой тип микориз присущ большинству древесных растений?

в) Чем отличается один тип микориз от другого?

 

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПИТАНИИ РАСТЕНИЙ

Изучение жизни микробов под микроскопом

 

Микроорганизмы – мельчайшие живые существа, участвующие в круговороте веществ и имеющие важную роль в питании растений.

Цель работы. Ознакомиться с микробами, встречающимися в разных средах, и методах изучения их жизни.

Материалы и оборудования: 1. Навозная жижа, простокваша, другие объекты. 2. Предметные стёкла с углублением. 3. Покровные стёкла. 4. Вазелин. 5. Микроскопы.

Известны два метода изучения микробов под микроскопом: метод «раздавленной капли», при котором используются обычные предметные стёкла, при этом можно вести кратковременные наблюдения; метод «висячей капли», при котором используются предметные стёкла с углублением, благодаря чему создаётся «влажная камера», позволяющая вести более длительное изучение.

Порядок работы

1. Взять предметное стекло с углублением. Смазать края углубления вазелином.

2. На покровное стекло стеклянной палочкой нанести каплю исследуемой жидкости. Опрокинуть предметное стекло каплей вниз и поместить над углублением в предметном стекле.

3.Рассмотреть каплю под микроскопом при малом, а затем большом увеличении.

4. Записать какие микроорганизмы Вы наблюдаете.

5. Ответить на следующие вопросы:

а) Какие группы микроорганизмов встречаются в почве?

б) По каким признакам можно отличить одну группу от другой?

 

Влияние внешних условий на жизнедеятельность микробов

 

Жизнедеятельность микроорганизмов зависит от многих внешних условий (питательных веществ, водного режима, температуры, газового состава воздуха, кислотности среды). Оказывают влияние вещества, выделяемые другими организмами.

Цель работы. Изучить влияние разных факторов на жизнедеятельность микробов.

Материалы и оборудования: 1.Стерильные чашки Петри с питательной средой (мясопептоновый агар – приготовление изложено в специальных методических пособиях) или стерильные чашки Петри, завёрнутые в бумагу, и пробирки со стерильной средой. 2. Водяная баня, спиртовка, спички, бюксы с сернистой медью, уксуснокислым свинцом, хромовокислым калием, толуол. 3. Термостат. 4. Соляная кислота, едкий натрий и дистиллированная вода в капельницах.

 

Порядок работы

Выбрать вариант для опыта: кислотная среда, температура, ядовитые вещества, фитонциды.

Закладка опыта

1. Поместить пробирки с питательной средой в водяную баню. В варианте с разной кислотностью среды добавить по несколько капель кислоты, щелочи и дистиллированной воды.

2. Вылить расплавленный мясопептоновый агар из пробирки в чашки Петри. Не открывая чашки, распределить питательную среду тонким слоем.

3. Дать пластинкам агара остыть.

4. Поставить все чашки варианта на одном столе.

5. Снять крышки с чашек и держать открытыми в течение 10 минут (микробы, находящиеся в воздухе, оседают на агаровую пластинку).

6. В соответствии с вариантом приготовить вещества и поместить их на агаровую пластинку.

7. Закрыть чашки и завернуть в бумагу.

8. При изучении влияния температуры чашки помещают в разные температурные условия.

9. При изучении влияния фитонцидов, взять навеску 3-5 г, луковиц лука, почек черёмухи, листьев герани растереть в ступке. Кашицу поместить в верхнюю крышку, накрыть её нижней с агаровой пластинкой и завернуть в бумагу.

10. Чашки всех вариантов, кроме варианта «с температурой»,поместить в термостат.

 

Учёт опыта

 

О действии тех или иных факторов на жизнедеятельность микроорганизмов судят по их размножению и образованию колоний. В чашках на питательной среде развиваются грибы, актиномицеты, бактерии.

1. Пользуясь лупой или микроскопом МБС-1, изучить колонии: дать их описание и подсчитать количество (отдельно колонии бактерий, грибов, актиномицетов).

2. При описании колоний указать: рост (плохой, умеренный, хороший); величину (крупные, мелкие, точечные); форму (круглая, элипсовидная, ветвистая); края (ровные, изрезанные, волнообразные); рельеф (плоский, выпуклый, вдавленный); поверхность (блестящая, матовая, неровная, морщинистая, складчатая); окраска (наличие пигмента, цвет, мутные, опалесцирующие).

3. Подсчитать количество колоний.

4. Записать данные в таблицы 15, 16.

Таблица 15 - Влияние различных внешних условий на жизнедеятельность микроорганизмов

Варианты опыта	Описание колоний	Количество видов	Преобладают

 

Таблица 16 - Влияние разных факторов на развитие микроорганизмов

 

Факторы, влияющие на микробы

Варианты опыта

Преобладающие организмы

Действие фактора

 

4. Сопоставить данные. Сделать выводы.

5. Ответить на следующие вопросы:

а) Какие Вы знаете группы почвенных микроорганизмов? Чем они отличаются?

б) Назовите, какие факторы влияют на жизнедеятельность микробов?

в) В каких микробиологических процессах, протекающих в почве, участвуют микробы?