КРАЕВОЙ МОЛОДЕЖНЫЙ ФОРУМ
«НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СИБИРИ»
НОМИНАЦИЯ «НАУЧНЫЙ КОНВЕНТ»
Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 12»
ЭКОЛОГИЯ
«Проращивание семян шпината Матадор в различных питательных средах методом гидропоники»
Выполнил: Шилов Никита Андреевич
23.08.2001
МОБУ «СОШ №12»
10А класс
8-923-372-90-72
[email protected]
Руководитель: Крейс Наталья Федоровна
МОБУ «СОШ №12»
учитель биологии
8-963-201-95-38
[email protected]
г.Минусинск, 2018
Шилов Никита Андреевич
Г. Минусинск, МОБУ «СОШ №12», 10 А класс
Проращивание семян шпината Матадор в различных питательных средах методом гидропоники
Руководитель: Крейс Наталья Фёдоровна,МОБУ «СОШ №12», учитель биологии
Цель работы: исследовать эффективность выращивание семян шпината Матадор в различных питательных средах методом гидропоники.
Методы проведенных исследований: анкетирование, анализ, эксперимент, систематизация и описание. Основные результаты теоретического исследования: расширены и систематизированы знания в области гидропоники растений, проведены исследования по проращиванию семян шпината Матодор и выращивание проростков шпината методом гидропоники в различных питательных средах. Разработана система рекомендаций для учащихся, родителей, учителей по выращиванию растений методом гидропоники.
Гидропо́ника (от ги́дро — вода и др.-греч. πόνος, pónos — работа) — это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. Питание растения получают из питательного раствора, окружающего корни.
Результатом исследования стало подтверждение гипотезы: в зимний период можно эффективно выращивать зелень даже в школе, используя примитивную гидропонную установку и выращивать растения в различных питательных средах. Вода - лучшая жидкость для проращивания семян, так как она не содержит никаких примесей, которые могут привести семена к гибели. Готовый почвогрунт и глумат калия – оптимальная среда для роста и развития проростков растения.
Содержание
| Введение…………………………………………………………………………………… | 4 |
ГлаваI I | Основная теоретическая чаcть……………………………………………………………. | 6 |
ГлаваII | Экспериментально-опытная работа по проращиванию семян шпината Матадор в различных питательных средах методом гидропоники | |
2.1. | Организационная работа, изучение документации, анкетирование……………………. | 7 |
2.2. | Проведение экспериментально-опытной работы……………………………………….. ...работы…………………………….………………………………………………………. | 8 |
2.3. | Результаты анкетирования учащихся 7,10-х классов…………………………………… | 9 |
| Заключение………………………………………………………………………………… | 10 |
| Список литературы……………………………………………………………................... | 11 |
| Приложения……………………………………………………………………………....... | 12 |
Введение
В недалёком будущем, предсказывают ухудшение погодных условий, дефицит чистой воды, уменьшение количества плодородных почв, дефицит продуктов питания... и всё это благодаря человеку. Применение гидропоники снижает финансовые затраты на обработку почвы, защиту от сорняков и вредителей, позволяет выращивать большее количество растений на ограниченной площади посадки. Вода и минеральные удобрения расходуются рациональнее, за счет их многократного использования. Появляется возможность управлять ростом растений, путем изменения состава раствора питательных веществ, концентрации кислорода в растворе, что увеличивает урожайность. Эффективность, выращивание растений методом гидропоники в зимнее время, делает данную проблему очень актуальной.
Проблема: может ли гидропоника обеспечить человечество овощными культурами в зимний период?
Цель работы: исследовать эффективность выращивание семян шпината Матадор в различных питательных средах методом гидропоники.
Объект исследования: семена шпината Матодор.
Предмет исследования: проращивание семян шпината Матодор в различных питательных средах методом гидропоники.
Гипотеза исследования: предположим, что проращивать семена шпината Матодор более эффективно методом гидропоники в домашних условиях.
Для достижения цели работы и подтверждения гипотезы были поставлены следующие задачи:
1) изучить и проанализировать научно-популярную литературу по проблеме исследования: история гидропоники, методику выращивание растений методом гидропоники;
2) изготовить простейшую гидропонную установку;
3) описать этапы опытно-экспериментальной работы, представить полученные результаты.
4) разработать рекомендации для подростков, родителей, классных руководителей.
Методы исследования:
теоретический анализ литературы и интернет-источников;
методы опроса:
анкетирование;
наблюдение;
качественные методы обработки информации: анализ, систематизация и описание.
Обращение к данным методам исследования объясняется их универсальностью, эффективностью и простотой при организации экспериментальной работы.
Теоретическая значимость работы: произведен анализ и обобщение теоретического и практического материала.
Практическая значимость: работа представляет интерес, как для школьников, так и для родителей и для учителей. Подготовлены рекомендации. Презентация может быть использована на уроках биологии, а также на классных часах в школе.
Структура работы соответствует поставленным целям и задачам. Работа состоит из введения, в котором определяется актуальность проблемы, намечается цель и задачи, определяется теоретическая и практическая значимость. Основная часть включает в себя две главы. Заключение подводит итоги проведенной опытно-экспериментальной работы, содержит предложения по практическому использованию полученных результатов. Завершает работу список использованной литературы и приложения.
Апробация работы состоялась в ходе докладов, прочитанных автором на классных часах учащиимя 10А, 7Б класса МБОУ «СОШ № 12» г. Минусинска, на заседании Научного общества учащихся «Шаги познания» МБОУ «СОШ № 12» г. Минусинска.
Глава I. Основная теоретическая часть
Гидропо́ника (от ги́дро — вода и др.-греч. πόνος, pónos — работа) — это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. Питание растения получают из питательного раствора, окружающего корни. Гидропоника позволяет регулировать условия выращивания растений — создавать режим питания для корневой системы, полностью обеспечивающий потребности растений в питательных элементах, концентрацию углекислого газа в воздухе, наиболее благоприятную для фотосинтеза, а также регулировать температуру воздуха и корнеобитаемого пространства, влажность воздуха, интенсивность и продолжительность освещения. Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки. Выращивание растений этим способом менее трудоемко, чем в почвенной культуре, вода и питательные вещества расходуются экономнее. Подача питательного раствора легко автоматизируется. В условиях гидропоники практически отпадает борьба с сорняками.
При выращивании гидропонным способом растение питается корнями не в почве, а во влажно-воздушной, сильно аэрируемой водной, или твёрдой, но пористой, влаго- и воздухоёмкой среде, которая способствует дыханию корней, и требует сравнительно частого (или постоянно-капельного) полива рабочим раствором минеральных солей, приготовленным по потребностям этого растения. В качестве таких заменителей могут использоваться гравий, щебень, а также некоторые пористые материалы — керамзит, вермикулит и др.
Преимущества гидропоники:
Растение получает весь запас питательных веществ в необходимом количестве.
Отсутствие проблемы пересыхания или переувлажнения
Благодаря контролю расхода воды сокращается количество поливов.
Растение получает точное количество удобрений.
Нет необходимости применять ядохимикаты.
Пересадить растение легко и просто. Корни не травмируются во время пересадки.
Гидропоника – экономный способ выращивания комнатных растений.
Плодовые растения будут экологически чистыми и безопасными.
Глава II. Экспериментально-опытная работа по проращиванию семян шпината Матадор в различных питательных средах методом гидропоники
Исследовательская работа проводилась в МОБУ «СОШ № 12» г. Минусинска с 1.12.17г. по 28.02.18г.
План исследования.
Обсуждение проблемы.
Сбор сведений в Интернете.
Изготовление гидропонной системы.
Выращивание семян шпината Матодор на гидропонной системе.
Выступление с проблемой на классных часах.
2. 1. Организационная работа: изучение документации, анкетирование, опрос, экскурсия.
В декабре 2017 года был произведен анализ теории по гидропонике.
В декабре 2017г. взяли интервью у агронома – технолога Елены Бурковой тепличного комплекса «Воскресенского», расположенного в п. Подсинем, Кирпичная,13.
«До начала 90 х годов прошлого века во всех теплицах овощи высаживались в грунт, теперь же большинству из них доминирует технология выращивания на минеральной вате. За это время-прежде всего, благодаря контролю полива и подкормки растений, который возможен только при этом методе, урожаи значительно выросли.»
Также мы посетили тепличный комплекс «Воскресенский». Предлагаю вашему вниманию собственное интервью.
«Я ожидал, что попаду в некое помещение под стеклом, где будут стоять ящики с землей, вокруг грязь, как в огороде... Но на деле оказалось все совсем по-другому. Когда я оказался внутри тепличного комплекса, ощущение было, что попал в какую-то лабораторию: везде была чистота и порядок. На входе в теплицу нам даже выдали бахилы и белые халаты. Экскурсия наша началась с посещения рассадного отделения, гд выращивают рассаду различных культур. Работа тепличного комплекса почти полностью автоматизирована. Освещением, температурой и влажностью управляет компьютер. А еще комплекс располагает собственной метеостанцией».
Выводы. В результате проведенной работы было установлено, что гидропоника эффективный метод выращивания растений в зимний период.
2.2. Проведение экспериментально-опытной работы
Для организации проращивания семян шпината Матодор проводили следующую работу.
Мы решили использовать в качестве питательного раствора гумат калия, обычную воду и готовый питательный грунт. Состав почвогрунта: торф низинный, опилки, биогумус, песок мытый, вердикулит.
Опыт проводился с 31.01.18 по 25.02.18 г.
Оборудование и необходимые материалы: По 150 мл следующих жидкостей: проточная вода, глумат калия, готовый питательный грунт; одна упаковка шпината Матадор; три пластиковых бутылки (1500 мл); керамзит; компрессор для аквариума; линейка для измерения проростков.
Опыт: 1. Каждый контейнер пронумеровали с помощью маркера в определенной последовательности: 1- керамзит + гумат калия, 2- керамзит + проточная вода, 3- почвогрунт + проточная вода. 2. Каждый контейнер обработали тщательно хлоргексином, в каждый контейнер положили скрученный жгут и налили жидкость в строгом соответствии с нумерацией. 3. В каждый контейнер положили по 20 семян шпината. 4. Наблюдение: подсчет количества пророщенных семян шпината и измерение длинны проростков в каждом контейнере.
Количество пророщенных семян шпината Матадор: Больше семян проросло во 2 контейнере-19 семян из 20 семян, во 2 контейнере проросло 18 семян из 20 штук, в 3 контейнере 16 семян из 20. Вода – лучшая жидкость для проращивания семян, так как не содержит примесей.
Длина проростков шпината Матадор: Проростки растут быстрее и увеличиваются в размерах в 1 контейнере, в 3 контейнере проростки тоже себя чувствуют комфортно и увеличивают длину, во 2 контейнере проросткам не хватает питательных вещест, поэтому они медленно растут. Готовый почвогрунт и гумат калия – оптимальная среда для роста и развития проростков.
Таким образом, на основе полученных результатов мы убедились в том, что вода - лучшая жидкость для проращивания семян, так как она не содержит никаких примесей, которые могут привести семена к гибели. Готовый почвогрунт и гумат калия – оптимальная среда для роста и развития проростков растения.
2.3. Результаты анкетирования учащихся 7,10-х классов
В анкетировании участвовало 132 респондентов учащихся 7, 10-х классов [приложение 1, 2]. Анкете «Общие сведения о гидропонике».
По результатам опроса были получены следующие данные:
Первый вопрос «Знаете ли Вы, что такое гидропоника» из 132 человек ответили положительно только 37 человек (28%). Учащиеся не знают, что такое гидропоника, поэтому наша работа имеет практическое значение в качестве научно-познавательной информации.
На второй вопрос «Можно ли зимой выращивать растения в домашних условиях?» из 132 человек положительно ответили 123 (93%) человека. Учащиеся могут выращивать растения зимой в домашних условиях.
На третий вопрос: «В каких условиях должны выращиваться растения зимой?» из 132 человек 80 (61%) ответили, что выращивать растения можно только в тепличных условиях.
На четвертый вопрос «В каком субстрате можно выращивать растения?» из 132 человек ответили, что только в почве - 89 человек (67%), в воде – 38 (29%), торфе – 17 чел. (13%).Учащиеся не знают, что кроме почвы можно использовать для выращивания растений и другие субстраты.
На пятый вопрос «Возникает ли у вас желание заняться гидропоникой?» из 132 человек положительно ответили только 17 человек (13%), 67 человек (51%) не желают заниматься гидропоникой.
Таким образом, по результатам анкетирования, можно сделать вывод о том, что 28% учащихся знают, что такое гидропоника, учащиеся не осведомлены, в каких субстратах можено выращивать растения, заниматься выращиванием растений методом гидропоники изъявили желание только 13% опрошенных.
Заключение
В результате проведенных исследований мы пришли к следующим выводам, что гидропоника, как метод, очень перспективен. Сегодня ресурсов планеты не хватает, чтобы прокормить население, а к 2050 году потребуется в два раза больше продуктов питания. Если мы не научимся применять современные технологии, то населению планеты будет грозить голод. Гидропоника - способ выращивания растений без почвы, позволяющий экономить так необходимые сегодня ресурсы планеты: воду и почву. Регулируя с помощью метода гидропоники количество воды, только одного абиотического фактора, можно решать проблему доставки качественной «пищевой» зелени к нашему столу.
Изучение научной литературы по изучаемой проблеме свидетельствует о громадном интересе к гидропонике как альтернативному методу выращивания растений, особенно в зимний период.
В ходе эксперимента мы изготовили самостоятельно простейшую гидропонную установку из пластиковых бутылок и аквариумного компрессора, с естественным освещением.
В ходе эксперимента мы выяснили, что в условиях общеобразовательного учреждения эффективными являются метод проращивания семян шпината Матодор и выращивание проростков шпината в различных питательных средах с помощью гидропонной установки.
Результаты нашей работы свидетельствуют о высокой эффективности метода гидропоники. В зимний период можно эффективно выращивать зелень даже в школе, используя примитивную гидропонную установку и выращивать растения в различных питательных средах. Вода - лучшая жидкость для проращивания семян, так как она не содержит никаких примесей, которые могут привести семена к гибели. Готовый почвогрунт и гумат калия – оптимальная среда для роста и развития проростков растения.
Я считаю, что цель исследовательской работы достигнута, задачи выполнены, а гипотеза полностью подтвердилась.
Список использованной литературы
О Лири Н.К. Увлекательные опыты. Биология, физика, химия, науки о Земле. – М.:АСТ:Астрель, 2009.
Бекетт К. Растения под стеклом. – М.: Мир, 1988.
В.А. Чесноков, Е.Н. Базырина. Выращивание растений без почвы.- Ленинград, Ленинградский университет, 1960 г.
История гидропоники. Гидропоника. Выращивание растений.- gidroponika.com
Мой цветочный мир. Гидропоника. - moizveti.ucoz.ru › index/0-186
История развития гидропоники. - iplants.ru/hydroponics.htm
Приложение 1
Анкета
«Общие сведения о гидропонике»
1.Знаете ли вы, что такое гидропоника?
а) да, б) нет, в) не знаю.
2. Можно ли зимой выращивать растения в домашних условиях?
а) да, б) нет, в) не знаю.
3. В каких условиях должны выращиваться растения зимой?
а) в тепличных условиях, б) на окне в горшке, в) иным способом.
4. В каком субстрате можно выращивать растения?
а) почва, б) вода, в) торф, г) керамзит.
5. Возникает ли у вас желание заняться гидропоникой?
а) да, б) нет, в) не знаю
Приложение 2
Таблица «Общие сведения о гидропонике»
№ | Вопросы | Средняя школа | Старшая школа |
количество | % | количество | % |
1. | Знаете ли вы, что такое гидропоника? | | | |
Да | 13 | 20,6 | 24 | 34,8 |
Нет | 38 | 60,3 | 30 | 43,5 |
Не знаю | 12 | 19,1 | 15 | 21,7 |
2. | Можно ли зимой выращивать растения в домашних условиях? | | | |
Да | 58 | 92 | 65 | 94,2 |
Нет | 2 | 3,2 | 2 | 2,9 |
Не знаю | 3 | 4,8 | 2 | 2,9 |
3. | В каких условиях должны выращиваться растения зимой? | | | |
В тепличных условиях | 41 | 65 | 39 | 56,5 |
На окне в горшке | 19 | 30,2 | 27 | 39,1 |
Иным способом | 3 | 4,8 | 11 | 15,9 |
4. | В каком субстрате можно выращивать растения? | | | |
Почва | 31 | 49.1 | 58 | 84,1 |
Вода | 15 | 24 | 23 | 33,3 |
Торф | 11 | 17,4 | 6 | 8,7 |
Керамзит | 6 | 9,5 | 4 | 5,8 |
5. | Возникает ли у вас желание заняться гидропоникой? | | | |
Да | 9 | 14,2 | 8 | 11,6 |
Нет | 28 | 44,5 | 39 | 56,5 |
Не знаю | 26 | 41,3 | 22 | 31,9 |
Приложение 3
Разработка рекомендаций
«Как в домашних условиях вырастить растения методом гидропоники»