ГИДРОПОНИКА: ПРОРАЩИВАНИЕ СЕМЯН В РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЯХ.



Автор: Морозов Иван Андреевич,

Россия, Тюменская область, г. Тюмень, МАОУ СОШ №68, 6 класс

Научный руководитель: Лошкарёва Гульшат Раисовна, преподаватель биологии

МАОУ СОШ №68

г. Тюмень, 2011
Морозов Иван

Тюменская область, г. Тюмень,

МАОУ СОШ №68, 6 класс


Аннотация.
Развитие гидропоники в России связано с развитием фермерских хозяйств, где на небольшой площади можно выращивать зелень, овощи, цветочные и ягодные культуры в промышленных масштабах.

Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки. В своем исследований я выявил с помощью научного подхода, в каких жидкостях семена растут лучше всего.

Оказалось что, вода - лучшая жидкость для проращивания семян, так как она не содержит никаких примесей, которые могут привести семена к гибели, а гидропонический раствор к брожению.

Гидропоника - как метод выращивания, в сумме с Nano технологиями эффективного освещения и обогрева растений, дают этому способу очевидные преимущества и отличную перспективу развития метода.

Содержание.
Введение…………………………………………………………..…………..…3

Глава 1. Теоретическое обоснование вопроса

Из истории гидропоники…………………………………….....................4

1.2 Сущность метода гидропоники.………………………..….................5

1.3. Преимущества и трудности выращивания

растений в растворах...… .6
Глава 2.Практическое обоснование вопроса

2.1Постановка и проведение опыта………………........ ……………………..13

2.2…. Ведение наблюдений……………….. ………………………………...13

Заключение……………………………………………………………………..18

Список литературы:

1.1. Книги………………………………………………………………………18

1.2Интернет- ресурсы………………………………………………….………18

Приложения …………………………………………………………..………..18

Введение
Обычно под посадкой семян я подразумеваю посадку их в землю или в горшок с почвой. Если здоровое семя посадить в землю, а затем хорошенько поливать, обогревать, освещать, то оно даст побеги или ростки и превратиться в растение.

Однако многие растения можно выращивать совсем без почвы. Выращивание семян в воде, а не в почве называется гидропоникой. Гидропоника – одна из перспективных направлений

Актуальность и практическая значимость темы. Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки. Выращивание растений методом гидропоники менее трудоёмко, чем в почвенной культуре, вода и питательные вещества расходуются экономнее.

Такая простая гидропонная система открывает очень широкие перспективы как для экспериментов с различными растениями, так и в плане решения «продовольственной программы» семьи и государства.

Моя гипотеза заключается в том что, скорее всего, вода – это лучшая жидкость для выращивания семян. Однако без опыта с уверенностью нельзя утверждать, что в воде семена прорастают лучше всего. Возможно, семенам понравятся и другие жидкости, например, апельсиновый сок или холодный чай.

Цель исследования - выявление с помощью научного подхода, в каких жидкостях семена растут лучше всего.

Исходя из цели работы, я поставил перед собой следующие задачи:

  1. Изучить теорию метода гидропоники.

  2. Приобрести необходимый материал для исследования.

  3. Провести постановку опытов.

  4. Вести ежедневные наблюдения.

  5. Проанализировать полученные результаты.

  6. Сделать выводы.


В своей научной работе я использовал метод наблюдений и метод статистики (подсчет и измерение ростков).

Объект исследования - процесс прорастания семян в различных жидкостях.
Субъект исследования - семена гороха(растение семейства Бобовые или Мотыльковые)



1.Теоретическое обоснование вопроса

1.1 История гидропоники




Считается, что методы выращивания растений без почвы – это современные технологии. Да, действительно, это технологии будущего, успешно разрабатываемые в разных странах, но стоит вспомнить пословицу: новое – это хорошо забытое старое…

До нашего времени не сохранилось одно из семи чудес света (как, впрочем, и остальные, кроме – пирамид) – висячие сады Семирамиды в Вавилоне. Эти цветущие сады являлись чудом не только потому, что находились в раскалённой пустыне и поражали своими размерами…

По очень немногочисленным свидетельствам очевидцев, дошедших до нашего времени, можно заключить, что в садах Семирамиды для содержания растений использовались примитивные гидропонные системы. В качестве субстрата использовалась смесь земли и камней, описания рецепта приготовления питательного раствора, к сожалению не сохранилось.

Гидропонный способ выращивания использовался человеком в течение тысячелетий в самых разнообразных формах! Культуру выращивания растений без почвы практиковали древние цивилизации Вавилона, Египта и Китая. Цивилизация Ацтеков, например, ощущала острую нехватку пригодных для земледелия территорий. Они строили своеобразные плоты, покрывали их илом и отложениями из озера, высаживали на таких плотах различные культуры (кукурузу, бобы, тыкву), саженцы прорастали, их корни пробивались между бревнами плота прямо в воду озера, из которого они брали все необходимые вещества для роста. Эти плавающие по озеру сады с цветами и овощными культурами поразили воображение испанских завоевателей, которые пришли туда в 16 столетии.

Примерно в одно и то же время в девятнадцатом веке немецкий ботаник Ф.Кноп, а в России К.А.Тимирязев и Д.Н. Прянишников разрабатывали в научных целях метод выращивания растений в водных растворах неорганических соединений.

В 1936 г. Уильям Ф. Герикке США испытал выращивание овощей в растворах, назвав данный метод гидропоникой. Первые успешные опыты выращивания овощей в растворах без почвы в нашей стране были поставлены в 1938-1939 гг.

1.2. Сущность гидропоники
Растения помещаются в гидропонную систему, и все полезные вещества из питательного раствора поступают прямо в корни. Вместо почвы используются другие "посредники" между питательными веществами и корнями: вода, воздух, песок, гравий, битый кирпич и множество других.

Первоначально растения на гидропонике выращивались исключительно в водной среде. Но при водной культуре снабжение корней кислородом оказалось неудовлетворительным, реакция раствора неустойчива, отдельные корни и целые растения быстро отмирали.

Поэтому чисто водная культура растений не нашла применения, но в последствии были разработаны другие методы. Сущность их сводится к тому, что корни растений размещают в каком либо относительно инертном субстрате. Субстрат и корни погружены в раствор питательных веществ. В зависимости от используемого субстрата появились такие методы как:

  • Агрегатопоника - когда корни размещены в твердых инертных, неорганических субстратах – щебне, гравии, керамзите, песке и т.п.;

  • Хемопоника - когда субстратом служат мох, верховой торф, опилки и другие малодоступные для непосредственного питания растений органические материалы;

  • Ионитопоника субстрат из ионообменных материалов;

  • Аэропоника твердого субстрата нет, корни висят в воздухе затемненной камеры.

Много ученых упорно работало десятки лет, чтобы узнать, что корень извлекает из почвы. Понять это удалось в результате опытов. Опыты показали, что растение хорошо развивается лишь в том случае, если в растворе солей есть калий, кальций, железо, магний, сера, фосфор и азот. Если из питательного раствора исключить калий, рост растения останавливается. Без кальция не может развиваться корневая система. Магний и железо необходимы растению для образования хлорофилла. Без серы и фосфора не образуются белки, входящие в состав протоплазмы и ядра.

Долгое время думали, что только эти элементы необходимы для нормального развития растений. Но потом выяснилось, что растению нужны также очень небольшие количества других элементов, которые поэтому и назвали микроэлементами.









2.1. Преимущества гидропоники и трудности выращивания растений в растворах.

Растения тратят очень много сил и энергии для развития корневой системы, она должна быть достаточно большой и разветвленной, чтобы найти и впитать как можно больше влаги и растворенных в ней питательных веществ. Методом гидропоники можно обеспечить растению бесперебойную поставку нужных для жизни и развития элементов, т.е. растение больше не будет тратить свои силы на поиски пропитания, соответственно вся его энергия пойдет в развитие, таким методом можно добиться ускорения роста на 50% - и это как минимум!

Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным почвенным способом выращивания:

  1. Так как растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах, оно растет крепким и здоровым, и намного быстрей, чем в почве. При этом урожайность плодовых и цветение декоративных растений увеличивается в несколько раз.

  2. Корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при переувлажнении, что неизбежно происходит при почвенном выращивании.

  3. Нет необходимости каждый день поливать растения, так как расход воды легче контролировать. В зависимости от выбранной ёмкости и системы выращивания нужно добавлять воду гораздо реже - от раза в три дня до раза в месяц.

  4. Отсутствие множества болезней, которые могут развиваться только при выращивании в почве. Исчезают многие проблемы почвенных вредителей, что избавляет от применения ядохимикатов.

5. Полный контроль над балансом питательных веществ. Так как растение получает только нужные ему элементы, оно не накапливает вредных для здоровья человека веществ, неизбежно присутствующих в почве (тяжелые металлы, ядовитые органические соединения, радионуклиды, избыток нитратов), что очень важно для плодовых растений.

Гидропоника - как метод выращивания, в сумме с Nano технологиями эффективного освещения и обогрева растений, дают этому способу очевидные преимущества и отличную перспективу развития метода.

Трудности выращивания растений в растворах.

1. Необходимость тщательного контроля над составом раствора и состоянием субстрата, в зависимости от вида растения и жесткости воды;

2. Периодические проверки состояния корней и уровня воды.


2. Практическое обоснование вопроса.

2.1Постановка и проведение опыта

Изучив теорию метода гидропоники, я решил провести опыт и выяснить в каких жидкостях семена растут лучше всего. Я решил проращивать семена гороха в различных жидкостях. Срок проведения опыта 1 неделя. К моменту окончания опыта мы хочу узнать, какая среда понравилась семенам больше всего и меньше всего.

Оборудование и необходимые материалы:

Для проведения опыта мне понадобились:

  • По 150 мл следующих жидкостей: простой воды, молока, холодного чая, столового уксуса (9%), апельсинового сока и газированной воды.

  • Одна упаковка гороха – я выбрал горох из-за достаточно удобного размера семян, с ними легко работать и они быстро прорастают, обычно в течение недели.

  • Шесть пластиковых контейнеров (300 мл) с воздухообменными отверстиями в крышках.

  • Линейка для измерения проростков.

2.2. Ведение наблюдений

1 день опыта.

1. Каждый контейнер я пронумеровал с помощью маркера в определенной последовательности: 1- газированная вода, 2- апельсиновый сок, 3- молоко, 4- вода, 5- чай, 6- уксус.

2. В каждый контейнер я положил вату и налил жидкость в строгом соответствии с нумерацией.

3. В каждый контейнер я положил по 10 семян гороха.

Все контейнеры одинаковые, количество семян равно - 10 шт. в каждом. Отличия только в цвете жидкости: в контейнере с газировкой содержимое бледно-желтого цвета, с соском - ярко-желтого, с молоком - белого, с чаем - коричневого, с водой и с уксусом - без цвета.
2 день опыта

На второй день проросли 8 семян гороха в воде, 5 семян в холодном чае. Остальные семена лежат в контейнерах без изменений.
3 день опыта

На третий день проросли 7 семян гороха в газводе, 10 семян в воде, 9 семян в холодном чае. У семян в воде и чае появились зеленые проростки. В молоке семена набухли. В апельсиновом соке и уксусе семена лежат без видимых изменений.
Ежедневные наблюдения за семенами отражены в таблице



Газвода «Буратино»

Апельсиновый сок

Молоко

Вода

Холодный чай

Уксус

9%

Число семян в каждой чашке



















1-ый день число проросших семян

0

0

0

0

0

0

2-ой день число проросших семян

0

0

0

8

5

0

3-ий день число проросших семян

7

0

0

10

9

0

4-ый день число проросших семян

7

0

3

10

9

0

5-ый день число проросших семян

7

0

3

10

9

0

6-ой день число проросших семян

6

0

0

10

9

0

7-ой день число проросших семян

5

0

0

10

7

0

8-ой день число проросших семян

4

0

0

10

4

0


4 день опыта

На четвертый день опыта продолжают расти семена в газированной воде, простой воде и чае. Я начал измерять длину проростков. Результаты приведены в таблице.
Длина проростков в сантиметрах на 4 день (16.03.2011г.)

Номер проростка

Газвода «Буратино»

Апельсиновый сок

Молоко

Вода

Холодный чай

Уксус

9%

1

-

-

-

0,5

0,6

-

2

0,6

-

-

1,5

-

-

3

-

-

-

-

0,8

-

4

0,6

-

-

1,8

0,6

-

5

-

-

-

0,7

-

-

6

0,9

-

-

1,4

0,6

-

7

-

-

-

1,3

1,0

-

8

-

-

-

1,5

-

-

9

0,3

-

-

1,3

-

-

10

0,3

-

-

1,3

-

-

Средняя длина


0,5

-

-

1,3

0,7

-


В соке появилась плесень, семена не проросли. В молоке проросли 3 горошины, но начались процессы брожения. В уксусе видимых изменений не произошло.
5 день опыта

На пятый день опыта продолжают расти семена в газированной воде, простой воде и чае. Результаты измерений приведены в таблице.
Длина проростков в сантиметрах на 5 день (17.03.2011г.)

Номер проростка

Газвода «Буратино»

Апельсиновый сок

Молоко

Вода

Холодный чай

Уксус

9%

1

-

-

-

1,4

0,8

-

2

1,2

-

-

2,9

-

-

3

-

-

-

0,6

1,2

-

4

1,3

-

-

2,9

1

-

5

-

-

-

2,2

0,6

-

6

1,6

-

-

2,3

0,9

-

7

-

-

-

1,9

1,6

-

8

-

-

-

2

-

-

9

0,9

-

-

2

0,5

-

10

0,3

-

-

2

-

-




1,1

-

-

2

0,9

-


В апельсиновом соке продолжает развиваться плесень, ею охвачено 50% поверхности контейнера. Семена в апельсиновом соке не проросли.

Молоко продолжает бродить. Больше семена не прорастают.

В уксусе семена продолжают лежать без видимых изменений.
6 день опыта

На шестой день опыта продолжают расти семена в газированной воде, простой воде и чае, однако в газводе и чае местами появилась плесень. В газводе плесень появилась даже на семенах, немного плесени появилось на первом, третьем, пятом и восьмом семенах, один проросток погиб. Результаты измерения проростков приведены в таблице.
Длина проростков в сантиметрах 6 день (18.03.2011г.)

Номер проростка

Газвода «Буратино»

Апельсиновый сок

Молоко

Вода

Холодный чай

Уксус

9%

1

-

-

-

2

1,5

-

2

1,5

-

-

3,1

-

-

3

-

-

-

1,6

3,2

-

4

1,5

-

-

3

1,9

-

5

-

-

-

2,9

0,8

-

6

2,2

-

0,3

3,1

1,2

-

7

-

-

-

2,6

2,2

-

8

-

-

-

2,8

-

-

9

1,3

-

-

2,4

0,9

-

10

-

-

-

2,7

-

-




1,6

-

0,3

2,6

1,7

-

В апельсиновом соке продолжает развиваться плесень, она становиться все гуще и чернее. Семена в апельсиновом соке так и не проросли.

Молоко совсем закисло, и все семена погибли.

В уксусе никаких изменений не происходит, семена, как положили, так они и лежат.
7 день опыта

На седьмой день опыта продолжают расти семена в газированной воде, простой воде и чае, однако в газводе и чае рост медленный. Плесень продолжает развиваться. В чае погибли 5-ый и 10-ый ростки. Результаты измерения проростков приведены в таблице.
Длина проростков в сантиметрах 7 день (19.03.2011г.)

Номер проростка

Газвода «Буратино»

Апельсиновый сок

Молоко

Вода

Холодный чай

Уксус

9%

1

-

-

-

2,6

1,8

-

2

1,7

-

-

3,9

-

-

3

-

-

-

2,5

3,5

-

4

2,3

-

-

3,5

2,2

-

5

-

-

-

4,5

-

-

6

2,8

-

-

3,8

1,5

-

7

-

-

-

3,2

3,3

-

8

-

-

-

3,5

-

-

9

1,7

-

-

3,3

1,1

-

10

-

-

-

3,5

-

-




2,1

-

-

3,4

2,2

-

В апельсиновом соке продолжает развиваться плесень, она покрыла всю поверхность, семян не видно.

Молоко тоже начало плесневеть.

В уксусе никаких изменений не происходит.
8 день опыта (последний)

На восьмой день опыта без проблем продолжают расти все семена только в простой воде. В газированной воде уцелели 4 проростка, но их корни начали отмирать. В чае 7 хороших проростков, но кончики их корней, также начинают отмирать. Если бы мы не прекратили опыт, то проростки в чае и газводе все равно бы погибли. Плесень продолжает развиваться в газводе и в чае. Результаты измерения проростков приведены в таблице

Длина проростков в сантиметрах 8 день (20.03.2011г.)

Номер проростка

Газвода «Буратино»

Апельсиновый сок

Молоко

Вода

Холодный чай

Уксус

9%

1

-

-

-

3,2

2

-

2

1,9

-

-

4,3

-

-

3

-

-

-

3,3

4

-

4

2,5

-

-

4,2

2,5

-

5

-

-

-

4,8

1,1

-

6

3

-

-

4,9

1,9

-

7

-

-

-

3,5

2

-

8

-

-

-

3,8

-

-

9

1,7

-

-

3,7

1,6

-

10

-

-

-

4,8

-

-




2,3

-

-

4,1

2,2

-


Апельсиновый сок весь заплесневел, семена не проросли.

В молоке содержаться молочнокислые бактерии, поэтому оно закисло и частично заплесневело.

В уксусе никаких изменений не произошло.

Выводы:

1. Вода - лучшая жидкость для проращивания семян, так как она не содержит никаких примесей, которые могут привести семена к гибели, а гидропонический раствор к брожению.

2. Газвода и холодный чай тоже можно отнести к благоприятным средам для прорастания семян гороха, но по - сравнению с водой в них проросли не все семена. К концу опыта рост семян замедлился, они стали гибнуть и появилась плесень.

3. В молоке проросли 3 семени гороха, но расти не смогли, так как молоко содержит молочно-кислые бактерии, которые привели к быстрому брожению раствора и развитию в нем плесени.

4. В апельсиновом соке все заплесневело, он оказался благоприятной средой для развития плесени. Этот опыт показывает, что сок из магазина не такой полезный, как показывает реклама и, возможно, в нем содержится грибок. Стоит задуматься, можно ли употреблять такой сок?

5. В уксусе не произошло никаких изменений: семена не проросли, плесень не появилась. На 8 день опыта в контейнере семена лежали в таком же виде, как и в первый день. Потому что, уксус относится к кислоте, которая убивает все живое.

Заключение. Современное развитие гидропоники




Сегодня, гидропоника играет очень важную роль в сельскохозяйственном производстве мира. Нехватка воды уже остро чувствуется в некоторых регионах, например, в ОАЭ, Израиле, Кувейте. В этих регионах остро встаёт проблема орошения. В настоящее время до 80 % всех овощей, зелени, фруктов, в Израиле выращивается гидропонным способом. Армия США всегда имеет в наличии всё необходимое для развертывания в полевых условиях гидропонных теплиц для овощей и зелени. Гидропоника — идеальное решение для жарких засушливых стран, так как при экономии воды во много раз можно снимать несколько урожаев за год.

Развитие гидропоники в России связано с развитием фермерских хозяйств, где на небольшой площади можно выращивать зелень, овощи, цветочные и ягодные культуры в промышленных масштабах.

Наше общество всё больше задумывается о том, что потребляет и, конечно же, мы хотим видеть на своём столе экологически чистые продукты. При выращивании растений в гидропонной системе мы точно знаем, что вошло в растения, и можем гарантировать, что в них нет вредных пестицидов, которые могут нанести вред нашему здоровью и здоровью окружающей среды.

Список литературы:

  1. О Лири Н.К. Увлекательные опыты. Биология, физика, химия, науки о Земле. – М.:АСТ:Астрель, 2009

  2. Бекетт К. Растения под стеклом. – М.: Мир, 1988

  3. История гидропоники. Гидропоника. Выращивание растений.- gidroponika.com

  4. Мой цветочный мир. Гидропоника. - moizveti.ucoz.ruindex/0-186

  5. История развития гидропоники. - iplants.ru/hydroponics.htm


http://gidroponika.com/content/view/735/236/ Гидропонный журнал

Приложение№1.

Рекомендации.

Помните о необходимости работать аккуратно и последовательно. Постарайтесь не перевернуть ни одну из чашек и правильно подписать соответствующие названия жидкостей на них. Ведь вода, газировка и столовый уксус выглядят, совершенно одинакова, но могут оказать разные эффекты на семена бобов.

  1. С помощью маркера напишите на каждой из шести чашек названия жидкостей, которые вы позже в них нальете.

  2. Поставьте чашки на поднос или в плоскую миску.

  3. Налейте 250 мл воды( это ваша контрольная жидкость) в чашку с пометкой вода.

  4. Налейте 250 мл каждой из оставшихся жидкостей в соответствующую чашку.

  5. Откройте пакет с семенами и разделите их на шесть равных частей. У вас могут остаться несколько лишних семян, которые вы не будете использовать.

  6. Медленно добавляйте семена из первой части в чашку с надписью вода.

  7. Разложите остальные части семян по пяти оставшимся чашкам.

  8. Поднос с чашками поставьте в удобное для наблюдения место. Там так же не должно быть сквозняков, так как вам нужно будет сохранять температуру постоянной, насколько это возможно. И наконец, убедитесь, что семена никто не спихнет и не опрокинет, они должны стоять в месте, где никому не будут мешать.


Полезные мелочи.

Следите за тем ,чтобы проростки после измерений оказывались в чашках. Для этого сначала измерьте все проростки из одной чашки, положите их обратно и только потом приступайте к следующей.

Чтобы посчитать среднюю длину ростков в каждой жидкости, сделайте следующее:

Сложите длины всех ростков из одной чашки. Например, если у вас в одной чашке лежали четыре боба, и у каждого из них был росток длиной в полсантиметра, общая длина будет равна 2 сантиметрам.

Разделите общую длину на количество измеренных проростков.

Итак, средняя длина равняется общей длине разделить на количество измеренных проростков



страница 1


скачать

Другие похожие работы: