Kasvuhoonekatsetus tomati väetamisega
Kooli kasvuhoones kasvatati 6 nädala jooksul neli rühma ‘Moneymaker’ tütartaimi, igas 10 taime. Valgustugevus oli kahes rühmas 200 µmol/m²/s ja kahes 400 µmol/m²/s. Väetist anti nädalas korra: 0 g, 50 g, 100 g või 150 g lämmastikväetist 10 liitrile veele. Kõik taimed olid samas mullas, samal temperatuuril ja said sama palju vett. Kõik taimed olid ühesuguse vanusega ja pärit samast seemnepartiist. Tulemused 6. nädalal: 200 µmol + 0 g = 0,8 kg vilju/taim; 200 µmol + 50 g = 1,1 kg; 200 µmol + 100 g = 1,2 kg; 200 µmol + 150 g = 0,9 kg; 400 µmol + 0 g = 1,4 kg; 400 µmol + 50 g = 2,0 kg; 400 µmol + 100 g = 2,1 kg; 400 µmol + 150 g = 1,7 kg. 150 g rühmas olid lehed servadest kõrbenud ja mullas oli hallituse lõhn. Üks õpilane järeldas: „Väetis suurendab saaki alati, sest kõik väetatud rühmad andsid rohkem kui väetamata.“
1. Kas õpilase järeldus on andmetega kooskõlas? Too välja kaks konkreetset vasturääkivust ja sõnasta täpsem järeldus.
Read the worked answer
Õpilase järeldus ei ole kooskõlas kõigi andmetega. Vasturääkivus 1: 400 µmol juures andis 150 g väetist 1,7 kg/taim, samas kui 50 g andis 2,0 kg ja 100 g 2,1 kg - seega suurem väetis vähendas saaki. Vasturääkivus 2: 200 µmol juures tõusis saak 0 g → 50 g → 100 g, kuid 150 g juures langes 0,9 kg-ni, mis on vaid veidi üle 0 g rühma. Seega „alati“ on vale. Täpsem järeldus: väetis suurendab saaki kuni teatud piirini, kuid üledoos kahjustab taimi (leheservade kõrbenemine viitab soolastressile) ja võib pärssida saaki. Mõju sõltub ka valgusest: 400 µmol rühmades olid saagid üldiselt suuremad, mis näitab, et väetis ei ole ainus piirav tegur.
2. Milline oli selles katses tõenäoliselt piirav tegur ja miks? Kasuta andmeid ja selgita, mida see tähendab väetamise mõttekuse kohta.
Read the worked answer
Tõenäoline piirav tegur oli valgus, sest valguse kahekordistamine 200 → 400 µmol suurendas saaki kõigil väetistasemetel märgatavalt: näiteks 0 g juures 0,8 → 1,4 kg ja 50 g juures 1,1 → 2,0 kg. Madala valguse juures ei suutnud taimed suuremat väetist ära kasutada; 150 g puhul tekkis isegi kahju. See illustreerib miinimumi seadust: kui valgus on piirav, ei anna teiste tegurite (väetis) lisamine oodatud tulemust. Praktiline järeldus: väetada tasub siis, kui toitaine on tegelikult piirav; muidu raisatakse väetist ja võidakse keskkonda saastada. Katse ei tõesta, et väetis üldse ei mõju - see mõjub, kuid ainult koos piisava valgusega.
3. Kuidas peaks katse ümber tegema, et hinnata ainult väetise mõju? Too kaks konkreetset parandust ja üks mõõdik, mida lisaksid.
Read the worked answer
Et hinnata ainult väetise mõju, tuleb hoida valgus ühesugusena, näiteks kõik rühmad 400 µmol juures, ja muuta ainult väetise kogust. Parandus 1: suurendada korduste arvu (nt iki 10 taime asemel 3–4 kordusrühma) ja jaotada taimed juhuslikult, et vältida kasvuhoone nurga mõju. Parandus 2: lisada vahepealseid väetistasemeid (nt 25, 75, 125 g) ja kontrollida mulla lämmastikusisaldust, et teada, kui palju toitainet tegelikult omastati. Lisamõõdik: lehtede klorofüllisisaldus või taime kuivmass, mis näitab kasvu, mitte ainult viljasaaki. Samuti tuleks hinnata lehtede kahjustust ja mulla soolsust, et tabada üledoosi varakult.