Спросим мнение самого растения

Опыт с пшеницей, о котором вы только что прочли, позволяет хоть немного проникнуть в «тайну полновесного зерна». Предлагаемый опыт с овсом ставит другую задачу — познать, пусть в самом первом приближении, «силу минеральных удобрений». А сила эта велика: удобрение — могущественное средство повышения урожайности.

Возделываемые нами растения строят свое тело и создают урожай из тех веществ, которые добывают в окружающей среде. И такой средой прежде всего является почва. Каких только веществ в ней нет! Но из них растениям необходимы вода и соли, содержащие азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу, железо и так называемые микроэлементы; они получили свое название за то, что требуются растению в самых ничтожных дозах, таковы марганец, бор и другие.

Но не все необходимые питательные вещества находятся в почве в достаточном количестве. Для получения высоких урожаев в ней обыкновенно недостает азота, фосфора, калия; это — дефицитные элементы. На подзолистых почвах особенно сказывается недостаток азота, на черноземных — фосфора. Недостающие элементы вносят с удобрением.

В практике применения удобрений учитывают не только плодородие почвы, но и, так сказать, «вкусы» выращиваемых растений; так, у интересующего нас овса резко выражена «любовь» к азоту.

Испытайте, как отзывается овес на полное минеральное удобрение, то есть содержащее и азот, и фосфор, и калий. Какую он даст прибавку урожая?

Посев

Семена овса начинают прорастать при 2–3°, а всходы могут переносить кратковременные заморозки до минус 7–8°; это — холодостойкое растение, и его можно высевать в ранние сроки.

Вместе с тем овес влаголюбив, и ему требуется почва с достаточным запасом влаги; он хуже, чем пшеница, переживает весеннюю засуху.

Как только поспеет почва, отведите для опыта две делянки площадью по 2 квадратных метра — метр шириною и 2 метра в длину, с достаточно широкой, не менее одного метра, разделяющей их дорожкой — она будет препятствовать проникновению растворов питательных солей с удобренной делянки на неудобренную.

Для одной делянки надо приготовить удобрения: положите в таз 1–2 лопаты искрошенной почвы и, прибавляя 4 столовые ложки аммиачной селитры или 5 таких же ложек сульфата аммония (азотные удобрения), непрерывно перемешивайте; продолжая тщательно перемешивать, добавьте 6 ложек гранулированного суперфосфата (фосфорное удобрение), а затем 2 ложки хлористого калия или 3 ложки калийной соли.

Разбросав приготовленную смесь равномерно по всей делянке, перекопайте почву и заделайте в нее удобрения на глубину 10–12 сантиметров. Разбейте комья, выберите корневища и корни сорняков и выровняйте поверхность почвы.

На другой, контрольной, делянке надо лишь обработать почву, в нее удобрений не вносят.

Отсчитайте для каждой делянки по 1000 крупных семян и разложите их по 50 в 20 бумажных пакетиков для одной делянки и в 20 для другой.

Пользуясь планчатым маркером, отступите на 5 сантиметров от края делянки и на каждой из них наметьте 20 бороздок с междурядьями в 10 сантиметров.

Определите, на какую глубину вы будете заделывать семена; на тяжелых почвах она обычно около 3 сантиметров, на легких ее увеличивают до 4–5. Более глубокая заделка, допустимая для пшеницы, для овса оказывается неблагоприятной.

Для углубления бороздок и измерения их глубины изготовьте из палочки простейший бороздомер. Но не следует наперед углублять все намеченные бороздки — открытая почва в них быстро просохнет. Достаточно углубить пока только ту, которую вы в первую очередь будете засевать. Ее можно немного увлажнить.

В каждой засеваемой бороздке надо разложить по 50 семян на равных расстояниях одно от другого. Заделывают их без промедления.

Ручной сев на делянках — трудоемкая операция. Поэтому лучше позвать на помощь кого-либо из товарищей.

По окончании сева на делянках не забудьте посеять где-нибудь поблизости рядок, откуда можно было бы брать растения для наблюдений.

Еще до появления всходов надо провести первое рыхление почвы в междурядьях. А если окажется необходимым, осторожно, не сдвигая комочки, кошкой-цапкой разрушить в рядках почвенную корку. Этот прием, облегчающий выход всходов, очень полезен на заплывающих почвах, но только в начальный период прорастания, в более поздний можно повредить проростки.

Рыхление почвы в междурядьях и сопровождающее его выпалывание сорняков в рядках выполняют по мере необходимости, пока это позволяют разрастающиеся растения.

Появление всходов

Зерновка овса, словно панцирем, плотно прикрыта цветковыми чешуями, и они оказывают воздействие на ход прорастания: появляющееся колеоптиле не в силах пробить этот пленчатый панцирь и проходит вдоль него, пока не найдет выход у верхушки зерновки, где между соприкасающимися чешуями имеется щель; выйдя из нее, оно направляется кверху.

Продолжающее расти колеоптиле пронзает почву и выходит на дневную поверхность; здесь рост его вскоре прекращается, и из него выдвигается первый настоящий лист. Сначала он свернут в тонкую трубочку с заостренной верхушкой, затем развертывается.

Когда у 10 процентов растеньиц развернется пластинка листа, отметьте в дневнике начало появления всходов, а когда это явление будет заметно у 75 процентов, отметьте, на какой день после посева появились и массовые всходы.

Выкопайте в отдельном рядке два-три всхода и рассмотрите высоту их колеоптиле. На нее влияет глубина заделки семян.

Есть ли на настоящем листе волоски? Лишенные их листья — светло-зеленые, при слабом опушении — зеленые; густого опушения у овса не бывает. Зародышевых, или первичных, корешков у него чаще всего три, но можно встретить и больше.

Когда закончится появление всходов, надо уравнять число их на делянках, оставляя по одинаковому числу в симметричных рядках. Подсчеты ведутся с карандашом в руке, результаты по каждому рядку записывают в «Дневник».

Отрастание листьев

Понаблюдайте: вскоре после развертывания первого листа развертывается второй, а за ним третий.

Обрежьте у двух растений в отдельном рядке у недавно появившегося второго листа почти всю пластинку, оставив от нее лишь небольшое основание длиной около полутора сантиметров. Продолжает ли расти этот лист?

Позднее у двух других растений обрежьте пластинку третьего листа, также оставив от нее основание, и наблюдайте, продолжается ли у него рост. Можете ли вы сделать вывод, где находится зона роста листовой пластинки?

Выкапывая с отдельного рядка по одному-два растения вместе с зерновкой сначала при одном, а затем при двух и трех листьях, выясните, когда оказываются израсходованными питательные вещества эндосперма. Вот тогда и заканчивается период питания готовым органическим веществом, которое оставило материнское растение. Теперь молодое растение расходует лишь те органические вещества, которые само создает в процессе фотосинтеза.

На тех же растениях проследите, при скольких листьях отрастают у них вторичные, или узловые, корни. Они усиливают снабжение растений водой и минеральными солями и тем способствуют переходу ко все более интенсивному росту.

Может быть, выращиваемым растениям уже требуется полив? Он должен быть достаточным, чтобы на обеих делянках хорошо промочить почву, а на следующий день следует провести рыхление почвы в междурядьях. При сухой погоде в периоды кущения и выхода в трубку поливы надо повторить — овес очень требователен к влаге, особенно в первую половину вегетации.

Образование куста

И вот наконец сформировался главный побег с тремя-четырьмя листьями. Теперь надо ожидать отрастания боковых побегов.

Присмотритесь: не отличаются ли растения на удобренной почве более высоким ростом и темно-зеленой окраской?

Когда из пазухи нижнего листа покажется первый боковой побег, отметьте начало кущения.

Если выделить на делянках по одному растению и обвязывать каждый появляющийся у них боковой побег ниткой, то можно будет проследить, через какие промежутки времени они появляются и как долго продолжается весь процесс кущения.

При благоприятных условиях овес образует много боковых побегов, больше, чем пшеница, но вопрос в том, сколько из них будет продуктивных — растянутое кущение нежелательно, оно ведет к растянутому созреванию зерна.

Выкопайте в отдельном рядке одно раскустившееся растение, отмойте от почвы его подземные органы и рассмотрите узел кущения, отходящие от него побеги и отрастающие от основания их вторичные, или узловые, корни, а также появившиеся при прорастании семени первичные, или зародышевые.

Легко заметить, что со вступлением в фазу кущения рост растений, до того медленный, спокойный, ускоряется, усиливается, а скоро он станет бурным.

Выход в трубку

Еще во время кущения проверяйте, не тронулся ли в рост надземный стебель главного побега — от боковых побегов его легко отличить по большой высоте. И если близ поверхности почвы вы прощупаете твердое кольцевое утолщение, это будет означать, что у начавшего расти стебля уже сформировался нижний узел. При обнаружении этого признака надо отметить начало выхода в трубку. Обратите внимание, сколько листьев у таких побегов.

У какого-либо растения в отдельном рядке срежьте над самой поверхностью почвы главный побег с прощупывающимся нижним стеблевым узлом. Обрезав листовые пластинки, а затем осторожно разрывая ногтем листовые влагалища, снимите их одно за другим, и вы увидите то, что скрывала многослойная листовая трубка, — зачаточный стебель, несущий зачаточную метелку. Рассмотрите в лупу: коротенький стебель состоит из нескольких сближенных узлов, а в малюсенькой метелке заметны стержень и будущие боковые ветви. Вот из чего вырастают у овса высокая, до пояса, соломина и увенчивающая ее метелка!

Растущий стебель продвигается в листовой трубке, поднимая метелку. Если через каждые пять дней вы будете срезать в отдельном рядке по одному главному побегу и осторожно удалять у него все листья, то сможете проследить, как одно за другим, начиная с нижнего, разрастаются междоузлия. В строгой ли последовательности протекает разрастание их у овса?

Понаблюдайте, как постепенно, по мере продвижения в листовой трубке, увеличивается метелка. Укрытая от солнечных лучей, она еще бледно-желтая: желтые пигменты образуются в растении и в темноте, для образования же хлорофилла необходим свет.

А вы замечаете, что верхние колоски в зачаточной метелке более развиты, чем нижние? Может быть, уже теперь вы сможете предсказать, в каких из них — верхних или нижних — раньше созреют зерна?

Выход в трубку, который вы наблюдали у главного побега, с меньшим или большим запозданием происходит и у боковых побегов, хотя не у всех.

Выметывание метелки

Растущий в листовой трубке стебель наконец выносит из нее разросшуюся и позеленевшую метелку. И когда она выйдет на одну треть из влагалища верхнего листа у 10 процентов растений, отметьте начало, а когда у 75 процентов, — массовое выметывание метелки. Одновременно ли наступает оно на той и другой делянке?

Легко видеть, что у метельчатых злаков эта фаза развития соответствует колошению у колосовых.

Когда метелка полностью выйдет из влагалища листа, рассмотрите у нее стержень (главную ось) и отходящие от него боковые ветви, несущие колоски. Чаще всего эти ветви сравнительно длинные и обращены в разные стороны, образуя развесистую метелку. Но у некоторых сортов боковые ветви короткие и направлены в одну сторону, такую метелку называют одногривой. Какова она у выращиваемого сорта?

Подсчитайте колоски в нескольких метелках на той и другой делянке. Сказывается ли здесь влияние удобрений? На плодородной почве в метелках овса образуется до 70 и более колосков.

Выделите по два растения на каждой делянке, пометив их главные побеги узенькими лентами, и проследите за выметыванием метелок у боковых побегов — каждую появившуюся метелку обвязывайте ниткой. Как долго продолжается эта фаза у одного растения?

Когда закончится выметывание боковых метелок, осмотрите «меченые» растения. Сколько междоузлий у главного стебля? А сколько их у боковых?

Сравните по высоте и мощности кусты на удобренной и неудобренной делянках — заметно ли влияние внесенного удобрения?

Цветение, закрытое и открытое

Цветение у овса обыкновенно начинается вскоре после начавшегося выметывания метелки, когда она даже еще не вся вышла из влагалища листа. Выделите для наблюдений по одной такой метелке на делянке.

Прежде всего обратите внимание на верхние колоски. Каждый колосок состоит из двух колосковых чешуй и двух или трех расположенных между ними цветков. Сначала они плотно примыкают друг к другу, но перед началом цветения, которое скрыто от наших глаз, колосковые чешуи с примыкающими к ним цветками расходятся в стороны, и свисающие колоски приобретают забавную форму малюсеньких рогулек. Вот по этому внешнему признаку и можно судить о начинающемся цветении.

В последующие дни вы можете наблюдать, что расхождение цветков в колосках и образование «рогулек», начавшееся в верхней части, постепенно распространяется вниз по стержню, а от верхушек боковых веток — к стержню метелки. И если цветение начинается в верхних колосках, то надо ожидать, что в этих колосках раньше начинается и созревание зерновок.

А теперь перейдите к отдельному, рядку и сорвите колоски с раздвинувшимися цветками. Цветки в них разной величины: первый — крупный, прикрепляющийся к нему второй — мельче, а прикрепляющийся ко второму третий — еще мельче. Вы можете предвидеть, как различаются по величине образующиеся на их месте зерновки.

Выделите из колоска самый крупный цветок: у него две цветковые чешуи и между ними три тычинки и пестик с двураздельным перистым рыльцем, — уже знакомое строение цветка злака.

Опыление у овса чаще всего происходит в закрытом цветке, когда тычинки высыпают пыльцу на рыльце одновременно созревающего с ними пестика. Лишь после этого через образовавшуюся между цветковыми чешуями щель растущие тычиночные нити выталкивают пыльники наружу, и они рассеивают остаточную пыльцу.

Овес — по преимуществу самоопылитель. Но возможно у него и перекрестное опыление, когда выбрасываемые из цветка пыльники вскрываются снаружи и всю рассеиваемую ими пыльцу разносит ветер, — попадает она и на выступающие из неопыленных цветков рыльца пестиков.

Для открытого цветения овса наиболее благоприятна наступающая после дождей теплая погода, с температурой воздуха от 20 до 25°.

Созревание

В процессе созревания овес проходит те же фазы, что и пшеница. Первые из них вы можете проследить, беря пробы в отдельном рядке из верхней части метелок главных побегов и высвобождая зерновки из укрывающих их чешуй.

Прежде всего вы обнаруживаете в зерновке так называемое «молочко», то есть клеточный сок со взвешенными в нем крахмальными зернами. По этому признаку легко определить фазу молочной спелости. Обратите внимание: в какой части пожелтели в эту пору растения?

Позднее «молочко» исчезает, содержимое зерновки густеет, уплотняется. Она желтеет, становится пластичной, мнется пальцами и режется ногтем, — наступает фаза восковой спелости. Посмотрите, как высоко продвинулось пожелтение растений.

А фазу полной спелости отметьте, когда зерновки из верхних колосков станут желтыми и твердыми; теперь их уже не сомнешь пальцами и не разрежешь ногтем. Сравните, в какой фазе спелости находятся в это время зерновки в нижней части той же метелки.

Да, растянут процесс созревания в пределах метелки, а еще более растянут он в пределах растения, и это создает затруднения при выборе времени уборки. Овес обыкновенно убирают, когда зерновки в верхушечных колосках достигнут полной спелости. При «перестое» возможны потери от осыпания, и теряются при этом ранее созревающие крупные зерновки (первые зерна).

Так как же отозвались растения на удобрение?

И вот перед вами растения, которые должны дать ответ на поставленный в опыте вопрос. Прежде всего: не заметны ли уже «на глаз» различия в высоте и мощности кустов на удобренной и неудобренной почве?

Но одного общего впечатления мало, чтобы судить о результатах, — необходимы кропотливые подсчеты, взвешивания, вычисления.

Выдерните с той и другой делянки по 25 растений, подсчитайте и запишите, сколько у каждого из них продуктивных побегов, то есть со зрелыми зернами в метелках, сколько с невызревшими зернами (подгон) и сколько побегов, не образовавших метелок (подсед). Разделив число всех побегов на 25, вы определите общую кустистость одного растения, а разделив число побегов, давших зрелые зерна, также на 25, узнаете продуктивную кустистость. Оказывает ли влияние внесенное удобрение на кущение растений?

Срежьте все растущие на делянках растения на одинаковой высоте от поверхности почвы, а выдернутые — на одинаковом расстоянии от узла кущения и разложите их на стерне на несколько часов для просушки.

Подсушенные растения взвесьте. На сколько процентов выше масса у выращенных на удобренной почве?

Возьмите с каждой делянки, без выбора, подряд, по 10 продуктивных побегов, подсчитайте у каждого из них колоски и вычислите, сколько их в среднем приходится на одну метелку. Сказывается ли удобрение на числе колосков, а следовательно, и зерен в метелке?

А теперь надо обмолотить овес и отделить зерно от половы.

Взвесив чистое зерно с той и другой делянки, вы узнаете, какова (в весовых единицах и процентах) прибавка урожая от внесенного вами полного минерального удобрения. Это — главное в ответе спрашиваемого вами растения.

…Вы проделали опыт в облегченной, упрощенной постановке, и вам, вероятно, интересно будет знать об опытах, которые были проведены опытными станциями в разных зонах страны, на различных почвах. Интересны результаты 122 опытов: во всех случаях овес при полном минеральном удобрении давал прибавку урожая от 50 до 78 процентов. Вот действие удобрения!