Текст книги "Занимательная агрономия"
Автор книги: Алексей Дояренко
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 13 страниц)
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?
Действующей силой в поступлении воды в растение и поднятии ее на большие высоты является осмотическое давление, то есть та сила, которая стремится выравнивать крепость двух соприкасающихся растворов. Эта сила гонит воду от более слабого раствора к более крепкому (концентрированному) и может создать очень большое давление, способное поднять воду на большую высоту.
Внутри корня в клеточном соке растворены многие образующиеся в растении органические вещества, которые создают значительную концентрацию (крепость) клеточного сока. Снаружи корня в почве находится очень слабый почвенный раствор, вода этого раствора и устремляется в растение через оболочку корня с большой силой, могущей поднять ее по стеблю до листьев. Здесь она испаряется, вследствие чего концентрация клеточного сока опять становится большой, и вода снова проникает внутрь корня с той же силой, измеряемой десятками атмосфер[2]2
Одна атмосфера равна давлению 1 килограмма на квадратный сантиметр.
[Закрыть]. Каждое вещество, находясь в растворе, характеризуется свойственным ему осмотическим давлением, зависящим от его химического состава.
Клеточный сок растений обычно имеет осмотическое давление, равное 5-15 атмосферам (иногда гораздо выше). Поэтому вода почвенного раствора устремляется в растение с огромной силой, которая и производит всю работу по передвижению воды в растении и также держит в напряжении все его ткани. В этом легко убедиться. Так, если поместить корень растения в какой-нибудь безвредный раствор (например, раствор сахара) такой концентрации, которая соответствует концентрации его клеточного сока (или если таким раствором полить почву около растения), то при этом сравняются концентрации раствора внутри и вне корня и исчезнет сила, заставляющая воду поступать в растение; сразу же упадет напряжение его тканей – тургор; растение опустит листья и быстро завянет, хотя бы почва была мокрая.
Но еще более интересно воспроизвести все эти явления искусственно, на так называемой модели растения, где можно заставить действовать эту силу вне растения, воспроизводя всасывание воды, поднятие ее на высоту, испарение и напряжение тканей. Для этого нужно изготовить мешочек из проницаемой для воды перепонки, который и будет служить моделью корня.
Его надо наполнить каким-либо раствором и погрузить в воду. Вода будет проникать в этот мешочек с силой, способной поднять раствор в мешочке и в приделанной к нему трубке на большую высоту. Если к трубке сверху приспособить такой же пустой мешочек, то он, наполнившись раствором, выпрямится, будет оставаться в таком состоянии и испарять воду, пополняемую свежим притоком ее снизу (рис. 3).
Рис. 3. Модель растения: А – завядающего; Б – нормального.
Иначе говоря, такая модель растения будет проделывать все функции настоящего растения по всасыванию, поднятию, испарению воды и напряжению тканей. Так же как и растение, если перенести эту модель из воды в такой же раствор, каким наполнен мешочек, вода перестанет поступать в него, напряжение упадет и верхний мешочек «завянет» и спадет.
Изготовить такую модель довольно просто, располагая очень несложным оборудованием.
Для изготовления модели корня – мешочка – лучше всего взять обыкновенный коллодий (его можно получить в любой аптеке). В качестве формы лучше всего брать обыкновенную пробирку или небольшой аптечный пузырек с горлышком пошире (чтобы удобнее вынимать мешочек). Пузырек (или пробирку) наполняют доверху коллодием, который сейчас же выливают обратно, а пузырек оставляют в опрокинутом положении, чтобы избыток коллодия стек, а оставшаяся на стенках внутри тонкая пленка его подсохла.
Когда стенки пузырька (или пробирки) изнутри совершенно высохнут, на них образуется тонкая (незаметная для глаза) пленка из коллодия, которую можно снять с пузырька; она и будет служить моделью корня. Чтобы пленка отошла от стенок и ее можно было вынуть из пузырька, отделяют край ее у ребра горлышка (оставляя часть горлышка склеенным с пленкой, чтобы она не упала в пузырек) и между пленкой и стеклом наливают немного воды. При взбалтывании вода своей тяжестью проникает всюду между пленкой и стенкой пузырька и отделяет от нее пленку. Прибавляя понемногу воды, побалтывая и осторожно при помощи очень гладкого тонкого прутика или перышка (стараясь не повредить пленки) отделяют и вынимают мешочек из пузырька. Прежде всего проверяют, нет ли в нем отверстия. Для этого нужно наполнить его водой и посмотреть, не течет ли он. Обыкновенно не сразу, но в несколько раз удается приготовить такие мешочки без изъянов. Выверенные мешочки можно хранить в воде до их употребления[3]3
Вместо мешочка из коллодия можно взять пленку, прилегающую изнутри к скорлупе куриного яйца. Для этого, проделав в яйце отверстие, выпускают через него содержимое яйца, а скорлупу помещают в слабую соляную кислоту или уксус. Когда вся скорлупа растворится, останется мешочек из пленки, который и можно взять для опыта.
[Закрыть].
Мешочек наполняют крепким раствором сахара, привязывают к стеклянной трубочке и погружают в воду в вертикальном положении. Сейчас же начнется поступление воды в «корень» и поднятие ее по «стеблю» – трубочке. Пока поднимается вода (это происходит довольно медленно), можно заняться изготовлением «листьев». Для этого берут такой же пустой мешочек, лучше значительно меньших размеров, и привязывают его к верхнему концу трубки. Без раствора он будет «вяло» висеть (рис. 3, А), но как только наполнится раствором, он выпрямится и займет напряженное положение соответственно своей форме (рис. 3, Б). От изобретательности зависит дать ему любую форму – листа или цветка (изготовив эту форму, например, из гипса, глины, воска и прочего). Можно окрасить коллодий в зеленый или иной цвет, прибавляя какой-нибудь краски.
Как мы уже сказали, эта модель, как настоящее растение, будет пить и испарять воду, так же завянет, если перенести ее из воды в раствор и вновь оживет при перенесении обратно в воду. Если эту модель растения снабдить длинной горизонтальной трубкой, то будет видно, как она пьет воду, то есть, как она будет проделывать с водой все то, что происходит в живом растении, свидетельствуя о том, что процессы поглощения растениями воды являются результатом работы осмотического давления.
Необходимое оборудование: бутылка, две пробирки (одна поменьше), стеклянная трубка 10–15 сантиметров, коллодий, сахар, нитки, краска.
Как почва подает воду растениям
Откуда же растения берут столько воды? Если даже почва и окажется сырой около корней, то при такой быстроте всасывания растениями воды почва скоро отдаст всю воду из слоев, прилегающих к корням, и тогда необходимо будет подавать воду из более глубоких слоев. И действительно, почва непрерывно подает воду к корням из разных слоев и таким образом питает растения водой. Но для такой подачи необходимы какие-то силы, способные передвинуть воду и даже поднять значительные ее количества на некоторую высоту.
Здесь мы имеем дело с хорошо известной нам силой капиллярного или волосного поднятия жидкостей, действие которой можно видеть на каждом шагу: бумага, опущенная одним концом в воду, смачивается ею, и вода поднимается по ней на значительную высоту; кирпич, поставленный в воду, также смачивается доверху; тонкая трубка или две пластинки стекла (приставленные близко одна к другой), опущенные в воду, поднимают ее на некоторую высоту. Все это происходит благодаря свойству жидкости подниматься по тонким промежуткам (капиллярам), и чем они тоньше, тем на большую высоту.
Почва – тело пористое и содержит много тонких капиллярных промежутков, благодаря которым вода по ней может подниматься на значительную высоту и распространяться в разные стороны. Чем плотнее почва или чем больше она размельчена (то есть чем меньше в ней крупных промежутков), тем выше и быстрее она подает воду к месту ее расхода. Если наполнить стеклянную трубку мелкой сухой почвой и погрузить нижний ее конец (обвязав его тряпочкой) в воду, то вода в трубке будет подниматься по почве, что можно ясно видеть, так как смоченная почва отличается по цвету от сухой.
Если взять две трубки и наполнить одну просеянной мелкой почвой, а другую отсеянными комочками без мелкой пыли, то легко заметить большую разницу в скорости поднятия в них воды. Мелкая почва будет поднимать воду быстро, а почва из комочков с крупными промежутками (у нее разорваны капилляры) будет сильно отставать. Благодаря свойству поднимать воду на большую высоту, почва подает воду корням с больших глубин, действуя как насос.
Но мы напрасно пытались бы использовать это свойство почвы для устройства «почвенного насоса». Устроив почвенную колонку и погрузив ее нижний конец в воду, мы бы подняли ее на большую высоту, но получить воду из почвы не так легко, и, во всяком случае, выливаться из капилляров она не будет. Нужно затратить некоторое усилие, чтобы преодолеть капиллярную силу, удерживающую воду в капиллярах. Растения извлекают эту воду из капилляров силой осмотического давления. Солнце может испарять эту воду и сушить почву силой своей лучистой энергии, а почва будет постоянно пополнять эту убыль непрерывной работой капиллярных сил.
Без затраты силы извне эту воду отнять из почвы нельзя, и поэтому наш почвенный насос выполнил бы только половину работы, то есть поднял бы воду, но не отдал бы этой воды простым самотеком. Если же вместо воды взять какую-нибудь горючую жидкость – керосин, спирт, эфир, бензин, масло, то тогда почва сможет питать пламя «лампы без фитиля» или вернее – с фитилем из почвы. Эту лампу легко соорудить.
Наполните трубку сухой мелкой почвой, предварительно обвязав нижний ее конец тряпочкой, погрузите подвязанный конец трубки с почвой в спирт, керосин и т, п., подождите, чтобы жидкость поднялась по почве доверху, и зажгите ее у верхнего конца (рис. 4).
Рис. 4. «Лампа» без фитиля: А – самые мелкие частицы почвы; Б – средние; В – крупные.
В зависимости от того, насколько плотно заполнена трубка или мелко раздроблена почва, вы получите большее или меньшее пламя, которое будет поддерживаться капиллярным поднятием горючей жидкости в почве. Если вы возьмете несколько трубочек и наполните их почвой, состоящей из комочков разной крупности, то по величине пламени вы сможете судить о роли строения почвы, ее рыхлости и плотности в быстроте подачи воды. Чем почва плотнее уложилась в трубочке или чем мельче она раздроблена, тем подача жидкости будет быстрее и пламя больше; при мелких комочках без пыли пламя будет меньше, а в трубке с крупными комочками получится как бы разрыхленная почва с крупными промежутками, которая будет подавать жидкость настолько медленно, что пламя может и не гореть. Этот опыт нужно проделывать очень осторожно, чтобы не воспламенился спирт, в который погружена трубочка.
На разнице в быстроте подачи воды различно разрыхленной почвой к своей поверхности основаны главнейшие приемы сохранения влаги в почве. Весной почва насыщена водой; уплотненная за зиму, она быстро подает ее к поверхности, где вода испаряется. Почва, таким образом, теряя воду, в конце концов высыхает полностью. Стоит своевременно разрыхлить поверхность почвы, то есть разрушить капилляры и этим замедлить приток воды к поверхности, и вода в почве сохранится. Верхний слой, не получая снизу воды, быстро подсохнет и перестанет ее испарять, а вода останется в нижележащих слоях очень надолго.
Интересно отметить, что внешняя картина этого явления иногда ошибочно приводит к обратному заключению: неразрыхленная с поверхности почва, постоянно питаясь снизу водой, дольше остается сырой и вызывает представление о большей влажности этой почвы по сравнению с поверхностно разрыхленной, быстро подсыхающей. На самом деле влажная поверхность плотной почвы говорит о непрерывном притоке воды снизу, о ее потере и достаточно быстром высыхании всего слоя почвы. В этом легко убедиться, так как неразрыхленная с поверхности почва спустя некоторое время насквозь просохнет, а поверхностно разрыхленная остается под высушенным мелким слоем влажной очень долго.
То же явление происходит при ранней пахоте сырой почвы. Оставленная в плотных пластах пашня благодаря капиллярности почвы и большой поверхности обветривается и сильно высыхает, превращаясь в трудноразбиваемые глыбы. Если же следом за вспашкой поле пробороновать, то высыхание почвы быстро прекратится и она надолго сохранит свою влажность.
В этих случаях почва играет роль фитиля, и от нашего умения зависит воспользоваться этим фитилем для подачи воды растениям или задержать его работу там, где она для нас невыгодна.
Необходимое оборудование: три широкогорлые баночки, три стеклянные широкие трубки, наполненные отсеянной почвой разной крупности, три тряпочки и нитки, бензин или керосин.
Как подсушить и прогреть мокрую дорожку в саду
Сошел последний снег, солнце уже сильно греет, а дорожка в саду все еще сырая и холодная. Несмотря на солнце, она не сохнет и не согревается настолько, чтобы можно было побегать по ней босиком.
Всему виной капиллярная работа почвы. Из-за нее запасенная в почве вода все время поднимается по уплотненной почве к поверхности дорожки и поддерживает ее мокрой, несмотря на сильное испарение воды под лучами солнца. А главное – тепло солнца уходит на это испарение и не нагревает дорожку.
Но ведь мы уже знаем, что стоит разрушить капилляры, проводящие воду к поверхности почвы, как солнце быстро подсушит и нагреет ее, так как тепло не будет тратиться на испарение воды[4]4
На испарение 1 грамма воды при 0 градусов требуется 595 малых калорий (для простоты расчетов примем 600 калорий). На высушивание 1 килограмма почвы с 30 до 10 процентов влаги, то есть на испарение 200 граммов воды, потребуется 200x600=120 000 малых калорий, или 120 больших калорий. Эти 120 больших калорий могли бы нагреть около 10 килограммов почвы от 0 до 20 градусов, что видно из следующего расчета. Для нагрева 1 килограмма почвы на 1 градус нужно израсходовать около 0,5 большой калории, а для нагрева 1 килограмма почвы до 20 градусов потребуется 0,5x20=10 больших калорий. Следовательно, 120 больших калорий могут нагреть 120:10=12 килограммов почвы. Но так как почва теряет часть тепла на лучеиспускание, то правильнее при этом принять не 12, а около 10 килограммов почвы.
[Закрыть].
Возьмите грабли и хорошенько пробороните поверхность дорожки, и вы увидите, как на ваших глазах (не успеете дойти до ее конца) дорожка начнет подсыхать. Сначала вершины взрыхленных комочков почвы покроются светлыми пятнами, а вскоре и вся поверхность дорожки посветлеет, что свидетельствует о ее подсыхании, и сейчас же дорожка начнет согреваться.
Вот так и в поле – боронованием уплотненной за зиму сырой почвы можно сразу достичь двух важных целей: сохранить влагу в почве и прогреть ее, ускоряя возможность посева теплолюбивых растений.
Автоматическое увлажнение гряд
Свойством почвы – капиллярным всасыванием воды – можно воспользоваться для устройства автоматической поливки гряд. При этой системе полива можно постоянно поддерживать нужную влажность почвы и подавать воду в почву по мере ее израсходования растениями и испарения с поверхности.
Возьмите обыкновенную глиняную гончарную дренажную трубу (рис. 5, А), плотно пригоните к обоим ее концам две деревянные пробки с отверстием в каждой для трубки. Законопатьте и залейте смолой все щели в пробках для герметичности соединения и заложите такую трубу (рис. 5, А) со вставленными в ее пробки трубками в гряду на глубину 25–30 сантиметров. Одну трубку надо соединить с резервуаром, наполненным водой и стоящим (рис. 5, Б) поблизости на уровне гряды (погрузив в него конец трубки), а другую трубку (рис. 5, В) вывести наружу и снабдить краном или зажимом. Последнюю выходящую наружу трубку надо вставить в пробку у верхнего ее края, чтобы при наполнении трубы водой через нее выходил весь воздух.
Рис. 5. Автоматическая поливка: А – гончарная труба; Б – трубка, проводящая воду из бассейна; В – трубка для выхода воздуха.
Если через выходящую наружу трубку насосать в трубу воду и закрыть кран, то вода через пористые ее стенки будет засасываться почвой до ее капиллярного насыщения, а израсходованная вода пополняться из резервуара. Главное условие работы этой системы – герметичность всех соединений.
Выгода такой системы (предложенной В. Г. Корневым), заключается, во-первых, в большой экономии воды, которая не просачивается излишне глубоко в почву и не теряется, как это бывает при других системах полива; во-вторых, почва непрерывно поддерживается в состоянии только капиллярного насыщения, никогда не заполняются водой крупные некапиллярные промежутки или поры почвы. Последнее важно для дыхания корней, и при этом не размывается почва, что происходит обычно при поверхностном поливе. И, наконец, при этом полив происходит автоматически.
Необходимое оборудование: дренажная труба, к ней две пробки с короткими стеклянными трубочками, резиновые трубки – два куска по 30–50 сантиметров, пружинный зажим, таз для воды, смола, вар, замазка.
Сколько воды имеется в почве и как это узнать
Громадная роль воды в жизни растений и резкие колебания запасов воды в почве вызывают постоянную заботу о воде при возделывании растений. Очень часто получение высокого урожая растений зависит от содержания достаточного количества воды в почве, а отсюда возникает необходимость уметь определять, сколько имеется воды в почве, и знать, достаточно ли этого количества для жизни растений. Есть много разных способов определения воды в почве, требующих лабораторного оборудования, но существуют способы, позволяющие и без лаборатории определять воду в почве. Рассмотрим два таких простых способа определения воды в почве.
Один из них основан на известном физическом законе, который говорит, что всякое тело в воде теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Для определения воды в почве по этому способу надо иметь широкогорлую аптечную скляночку (баночку) с притертой стеклянной пробкой и предварительно узнать: 1) вес склянки пустой и 2) вес ее, наполненной водой до отказа – без пузырьков воздуха. В эту баночку берут какое-нибудь количество исследуемой почвы (примерно 1/4 объема склянки), плотно закрывают ее пробкой и взвешивают (получают вес баночки с сырой почвой). Затем наливают в баночку воды до горлышка, палочкой хорошенько разбалтывают почву с водой (с палочки надо обязательно смыть почву в баночку) и дают несколько минут отстояться. Потом доливают баночку водой до самого верха, удаляя пену и всякие всплывающие растительные остатки, затем закрывают пробкой (при этом избыток воды выливается), вытирают баночку снаружи, взвешивают и узнают вес баночки с почвой и водой.
Вес сухой почвы во взятой пробе определяется путем умножения разности между весом баночки с почвой и водой и весом баночки с водой на постоянное число – 1 2/3. Содержание воды в процентах к сухой почве вычисляют так: по разности между весом баночки с сырой почвой и весом пустой баночки мы узнаем вес сырой почвы; вычитая из него вес сухой почвы, определяем количество воды в пробе; относя ее к сухому весу пробы и умножая на 100, получим содержание воды в процентах.
Например, мы имеем баночку весом 200 граммов; с водой она весит 450 граммов; вес этой баночки с сырой почвой равен 260 граммам; баночка с водой и почвой весит 480 граммов.
Разность между весом баночки с водой и почвой и весом баночки с водой, то есть 480–450=30 граммов, умножаем на постоянное число 1 2/3 и получаем вес сухой почвы в нашей пробе, то есть 30х1 2/3=50 граммов.
Сырой вес почвы в нашей пробе будет равен разности между весом баночки с сырой почвой и весом пустой баночки, то есть 260–200=60 граммов. Вес же воды в почве нашей пробы будет равен разности между весом сырой почвы и весом сухой почвы, то есть 60–50=10 граммов. Если отнесем вес воды к весу сухой почвы и умножим на 100, то получим содержание воды в нашей почвенной пробе в процентах. Для этого составим пропорцию: 50-100/10-Х, отсюда Х=10·100/50=20 процентов.
Таким образом, просто, быстро и достаточно точно узнается, сколько воды находится в почве[5]5
Этот способ интересен тем, что при небольшом его изменении можно узнать, сколько в почве промежутков, то есть рыхлость или строение почвы, а вычтя из этих промежутков объем находящейся там воды, узнаем содержание в почве и воздуха, что так важно для дыхания корней. Для этого нужно только при помещении пробы почвы в баночку взять определенный ее объем при помощи особого бурика. Тогда, зная объем чистой почвы и вычитая его из объема взятой почвы, получаем объем промежутков, то есть рыхлость почвы. Вычитая из объема промежутков количество воды, узнаем количество воздуха в почве (этот метод впервые предложен и применен был нами). Так, если в вышеуказанном примере проба почвы была бы взята буриком емкостью 100 кубических сантиметров, то за вычетом из этого объема объема чистой почвы (который получается от деления веса сухой почвы (50 граммов) на ее удельный вес (2,5), т. е. 50/2,5=20 кубических сантиметров) получим 80 кубических сантиметров, или 80 процентов промежутков или рыхлости; а вычитая из этого общего объема промежутков объем воды в пробе, то есть 10 кубических сантиметров, получим содержание воздуха в почве 70 кубических сантиметров, или 70 процентов, к объему всей почвы.
[Закрыть].
Другой способ, основанный на разной электропроводности сухой и сырой почвы, хотя и не дает точного количества воды в почве, но позволяет сразу узнать, находится ли в почве больше или меньше воды какого-нибудь заданного количества, например минимально достаточного для развития растений. Имея в виду, что сухая и сырая почва имеет разную электропроводность, можно устроить очень интересный щуп для определения влажности почвы. Пользуются для этого обыкновенным карманным электрическим фонариком и палочкой с двумя металлическими наконечниками. Вставив в почву эту палочку, можно видеть, что лампочка в фонарике загорится: это значит, что почва влажная; если фонарик не загорится – значит, почва сухая.
Чтобы понять весь смысл происходящего явления, можно провести простой опыт с обыкновенной электрической лампой в комнате. Разрежьте один из двух шнуров в ламповом проводе, к очищенным от изоляции концам привяжите две металлические пластинки (кусочки жести) и хорошенько обмотайте место прикрепления проводов и часть пластинок изоляционной лентой (чтобы не пропускать сквозь себя ток при манипуляции с ним, хотя этот ток будет очень слабый).
Эти пластинки вставьте в сухую почву, близко одна к другой (на 1/2-1 сантиметр), и вставьте вилку в штепсель (рис. 6).
Рис. 6. Определение влажности по электропроводности.
Так как сухая почва очень плохо проводит ток, лампа не загорится. Но стоит вам капнуть несколько капель воды на почву между пластинками, и лампа загорится, так как сырая почва хорошо проводит электричество[6]6
В действительности явление несколько сложнее, так как все дело в растворенных в воде веществах. Если взять чистый песок и дистиллированную воду, то опыт не удастся из-за отсутствия в них растворимых солей. С почвой опыт почти всегда удается, так как в ней достаточно растворимых солей, необходимых для электропроводности раствора.
[Закрыть].
На этом основании и можно устроить вышеупомянутый щуп для определения влажности почвы (рис. 7).
Рис. 7. Щуп для определения влажности почвы: А – общий вид щупа. Б – общий вид конца щупа с электродами. В – схема крепления батарейки, электролампы и проводов на доске щупа: а – электроды; б – штанга щупа; в – батарейка; г – электролампа; д – пластинка, крепящая батарейку на доске; е – патрон для электролампы и его крепление; ж – электропровода.
Возьмите обыкновенную палочку б и к нижнему концу ее прикрепите ребром две маленькие металлические пластинки а (полезно устроить наконечник у палочки, который закрывал бы пластинки, когда щуп не работает, и предохранял от изменения их положения). К каждой пластинке присоедините изолированный мягкий шнур ж и оба эти шнура выведите к верхнему концу палочки или внутрь нее (если она полая) или пришпилите их снаружи скобочками. Провода должны идти к карманному электрическому фонарику и присоединиться между батарейкой в и лампочкой г. Лучше всего для этого привязать к электроду батарейки металлическую пластинку д в размере электрода (проложив между нею и электродом каучуковую изоляцию), провод от щупа присоединить один к электроду, другой к привязанной к ней пластинке, в таком виде батарейку вставить в фонарь – и щуп готов. Уплотнив ногой почву (во избежание влияния ее рыхлости), пластинки, находящиеся на конце палочки, вставляют в почву и нажимают кнопку фонаря. Если при этом лампочка загорится, значит почва влажная; если нет – сухая.
Чтобы установить интересующую нас влажность почвы, как предел электропроводности, нужно лишь подобрать для изучаемой почвы подходящий размер пластинок и расстояние между ними. Для этого нужно взять почву, высушить ее и смочить водой в таком количестве, чтобы ее влажность соответствовала нашему заданию. Вставляя в эту почву приготовленные для щупа пластинки, соединенные шнурами с фонариком, можно видеть, при каком расстоянии между ними лампочка в фонаре начинает загораться. Если расстояние потребуется намного уменьшить, то лучше увеличить размер пластинок, помня, что электропроводность будет возрастать при сближении пластинок или при увеличении их площади. Если установить пластинки так, чтобы лампочка при такой влажности только начала загораться, то можно будет по силе света лампочки приблизительно судить не только о том, что влажность выше заданного предела, но и насколько она его превышает.
Разумеется, правильные показания будут лишь при неизрасходованной батарейке. Чтобы убедиться в этом, полезно во время установки пластинок изготовить такую тонкую проволочку или катушечку, которая соответствовала бы электропроводности почвы между пластинками, то есть давала бы такую же силу света, будучи присоединенной к пластинкам. Тогда можно будет всегда проверять, не ослабела ли батарейка при присоединении этой проволочки (или катушечки) к пластинкам, и следить за тем, загорается ли при этом лампочка.
Остается лишь определить, какую влажность почвы взять за «заданный порог» при установке расстояний и размеров пластинки. Лучше всего брать такую влажность, при которой в почве находится минимальное количество воды, доступной для растений, при которой они могут расти. Почвы обладают способностью удерживать некоторое количество воды, не отдавая ее корням растения, и она является бесполезным, или мертвым запасом влаги. Следовательно, только то количество воды, которое превышает мертвый запас влаги, доступно для растений.
Мертвый запас влаги для разных почв различен, и полезно знать его для своей почвы. Ясно, что при определении содержания в почве доступной для растений влаги удобнее всего исходить из влажности, соответствующей мертвому запасу, принимая во внимание, что если в почве воды больше, чем мертвый ее запас, то растения могут расти.
Характеристику данной почвы по ее мертвому запасу влаги можно узнать у местного агронома, ориентировочно же можно руководствоваться нижеследующими данными.
Мертвый запас влаги колеблется (в процентах):
В песке – около 2.
В песчаной почве – 4–5.
В супесчаной – 10–12.
В легких суглинках – 13–15.
В тяжелых глинистых почвах – 15–18.
В песчаных черноземах – 15.
В тяжелых черноземах – до 20.
В торфянистых почвах – около 25–30.
При установке пластинок на щупе лучше взять на 1–2 процента выше этого предела, чтобы лампочка начала зажигаться отчетливо при наличии уже некоторого запаса доступной влаги; чем лампочка ярче горит, тем влаги больше. Можно даже установить несколько градаций яркости горения, испробовав щуп на почвах заведомо известной влажности.
Необходимое оборудование: 1) стеклянная баночка с притертой пробкой на 200–250 кубических сантиметров, весы, стеклянная палочка; 2) тросточка или планочка, два электрода, изолированная проволока, карманный фонарик с батарейкой и лампочкой, изоляционная лента.
