Водная культура
— особый способ выращивания растений в растворе
питательных веществ. Впервые методически В. культура была применена Вудвардом
(Woodward) в конце XVII столетия. Вудвард заметил, что растения лучше
развиваются в речной воде, нежели в дождевой, а еще лучше в воде, поглотившей
из земли растворимые вещества. Опыты Вудварда над прибавлением к воде
неорганических солей не дали ничего положительного. В половине XVIII столетия
выращиванием различных растений в речной воде занимался Дюгамель (Duhamel);
неверные выводы его объясняются несовершенством тогдашней химии. После Дюгамеля
В. культура только в конце 50-х годов нашего столетия была снова применена
Саксом. С тех пор она получила вполне рациональное применение и стала плодотворным
методом при изучении процессов питания растений. Сакс погружал корни
культивируемых растений попеременно в два раствора, из которых каждый
содержал только часть питательных элементов. Выращиваемый таким путем
растения хорошо развивались, цвели и приносили плоды. Этот метод
фракционированных растворов был скоро вытеснен более практичным и удобным
методом Кнопа, по которому культура производится в одном растворе,
заключающем все зольные питательные вещества вместе. Этому методу мы обязаны
разрешением некоторых основных вопросов питания растений. Он был применен
весьма удачно Штоманом, Ноббе, Зигертом, Вольфом и многими другими.
Культивировались разнообразнейшие растения, начиная от мелких травянистых
(крестоцветные, бобовые) и кончая крупными лесными и плодовыми деревьями. При
удачной культуре растения отлично развиваются, цветут, приносят плоды; урожай
иногда в несколько раз превосходит урожай с обыкновенной плодородной почвы.
Так, гречиха в опытах Ноббе, выросшая на плодородной почве, превосходила вес
семени в 1000 раз, а гречиха, выращенная в водном растворе солей,
превосходила вес семени в 4786 раз. Вес надземной части маиса, выращенного
Вольфом в питательном растворе солей, превосходил почти вдвое вес
соответствующей части маиса, выросшего на плодородной почве (см. ниже соч.
проф. Фаминцына). Громадная выгода Водной культуры в сравнении с другими
способами выращивания состоит в том, что растения могут быть легко переносимы
из раствора в раствор без малейшего повреждения корней, а питательный раствор
легко можно подвергнуть химическому анализу. Что касается до самого
производства опыта, то поступают следующим образом: семена проращивают на
канве, натянутой в неглубоком сосуде над дистиллированной водой. Вода едва их
смачивает с нижней стороны; выступающие же корешки через петли канвы
направляются в воду. Когда корешки достигнут длины 2-3 сантиметров,
растеньица переносятся в цилиндрические сосуды или широкогорлые банки с
питательным раствором. Чаще других употребляют так назыв. нормальный раствор
Кнопа: 1 часть KNO3, 1 часть К2НРО4, 1 ч. MgSO4, 4 части Ca(NO3)2 и немного
фосфорнокислого железа в виде осадка. Концентрацию раствора для молодых
ростков берут в 1-2 тысячных; при дальнейшем же течении опыта усиливают до
3-5 тысячных. Сосуды плотно закрывают разрезанной пополам пробкой, в которую
осторожно защемляется растеньице, окутанное в этом месте ватой (на рисунке
несколько иное приспособление для защемления ростка). Росток должен плотно
держаться в пробке, погружаясь в раствор лишь корнями; часть же семени,
наполненная запасными питательными веществами (белок или толстые семядоли),
должна оставаться только влажной.
Пробку предварительно проваривают в парафине, а чтобы в
самом растворе не появились разные мелкие водоросли, развитие которых могло
бы затемнить результат опыта, сосуд с раствором помещают в непрозрачный
футляр или же обертывают черной бумагой или листовым оловом. Культуру
охраняют от чрезмерного освещения и нагревания и следят, чтобы реакция
питательного раствора не перешла в щелочную, что узнается по выделению
неприятно пахнущего сероводорода и по появлению черного осадка сернистого
железа на корнях. Раз такие неблагоприятные изменения наступают, нужно
осторожно прибавить слабой фосфорной кислоты до средней или чуть кислой реакции
или же прибегнуть к проветриванию раствора по способу Сакса (Sachs, "Vorlesungen
über Pflanzenphysiologie", 1887, ст. 269). По мере разрастания
растения его переносят все в большие и большие сосуды с новыми свежими
растворами, старые же растворы подвергают химическому исследованию для
изучения произошедших в них изменений. При тщательном ведении опыта
получаются, как было упомянуто выше, отличные результаты. Единственная, быть
может, аномалия растений, выращенных по методу водной культуры в сравнении с
растениями обыкновенными, заключается в том, что корни их длиннее и тоньше
обыкновенных и ветвятся преимущественно вверху около поверхности жидкости.
Аномалия эта не отражается существенно на жизненных процессах растений; она
хорошо объясняется своеобразными условиями среды, окружающей корни (между
прочим, недостатком кислорода в более глубоких слоях).
|