XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Автополив «Звонок зеленому другу»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
С приближением отпуска, вместе с радостным предвкушением к нам приходит беспокойство, ведь дом на время отъезда останется без присмотра. Особенно часто об этом задумываются любители комнатных растений. Как поливать цветы во время отпуска, если уезжаешь из города, — вопрос, который волнует многих.
Проблема: полив комнатных цветов в отсутствие хозяев.
Объект: устройство для удаленного полива комнатных растений.
Предмет: комнатные растения.
Цель: сделать так, чтобы цветы не засохли, когда хозяев долгое время нет дома.
Задачи:
1. Изучить теоретические источники, связанные с жизненным циклом растений и вопросами устройства для удаленного полива.
2. Посетить теплицу, чтобы познакомиться с условиями выращивания растений.
3. Сконструировать мобильный автополив для цветов.
4. Провести испытания мобильного автополива.
Гипотеза: Если будет возможность поливать цветы на расстоянии при помощи мобильного телефона, то цветы не погибнут во время отсутствия хозяев.
Методы:
-Изучение литературы
-Конструирование
-Эксперимент и наблюдение
ГЛАВА 1
Растения в нашей жизни.
Растения – это живые организмы. Они бывают разными: от крошечных одноклеточных водорослей до огромных деревьев. Все растения имеют сходные приспособления для питания. Они всасывают минеральные вещества из воды или из почвы и из них «делают» себе пищу с участием воздуха и солнечного света. [3, 98]
В условиях города не хватает зелени и природы, поэтому люди выращивают растения и цветы в квартире.
Растения дома - это естественные природные фильтры, они увлажняют воздух и обогащают его кислородом, а это положительно влияет на наше самочувствие. Чтобы лучше понять, как важен кислород для человеческого организма, нужно обратиться к тому, как устроена кровеносная система человека.
Представьте, что организм – это машина. Сердце - мотор, производящий энергию, чтобы тело могло двигаться, а кровеносная система – карданный вал, передающий энергию к движущимся частям. Она поставляет насыщенную кислородом кровь к каждой из приблизительно 100 триллионов клеток в организме. [1,182] Из чего можно сделать вывод: кислород - необходимый компонент для обеспечения человека энергией жизни.
Кислородом обеспечивается дыхательный процесс, далее, после окисления органических соединений, образует углекислый газ и воду, в процессе чего высвобождается энергия.
Комнатные растения обезвреживают различные ядовитые вещества, выделяющиеся ненатуральными покрытиями полов, потолков, стен и мебели в квартирах. А еще это очень красиво!
Виды автополивов
Мобильный автополив – это важное и полезное изобретение, потому что люди все чаще проводят время вне дома, много работают и не всегда имеют возможность ухаживать за домашним садом. При помощи мобильного автополива можно полить зеленых друзей, находясь в другом городе и даже в другой стране.
Поскольку вода является одним из основных факторов развития и роста растений, то поливу необходимо уделить особое внимание. Без воды в клетках не смогут происходить физиологические и биохимические процессы. При недостатке влаги образуются мелкие цветки и плоды, а в тканях растений возникает нехватка питательных веществ, вследствие чего задерживается рост корней, побегов и листьев. Ослабленные растения с трудом переносят низкие зимние температуры, и многие из них вымерзают. Избыток влаги так же губителен для растений, как и недостаток. При чрезмерном увлажнении корни загнивают, листья желтеют и опадают, понижается иммунитет растений к заболеваниям. [2, 6]
На сегодняшний день существует большое разнообразие систем орошения, от простых колбочек до сложных программируемых промышленных машин. Во всем мире уже давно при планировании участка принято устанавливать оросительную систему, поскольку если не решить каким-либо образом проблему полива, то все усилия по созданию сада, цветника или газона будут напрасны. Мой вариант автополива интересен тем, что человек сам решает, когда и как сильно нужно полить свое растение, даже находясь далеко от него.
Экскурсия в Норильские теплицы
Для того чтобы лучше понять, как развиваются растения, мы с родителями отправились в теплицы города Норильска. Там мы познакомились с трудом людей, работающих в теплице. Я смог увидеть, как устроена теплица, какую зелень выращивают в ней, узнал роль механизации полива в уходе за растениями.
Весь уход за растениями в теплице происходит автоматически. Обработанные семена высаживается в горшочки специальной машиной, далее семена дозревают в темной камере, в которой поддерживается необходимая температура и влажность. Далее всходы переносят в теплицу и в специальных кассетах устанавливают на гидропонную установку. Теперь уход за растениями происходит автоматически. Благодаря датчикам, в теплице поддерживается необходимая для роста зелени температура, влажность и свет. Полив происходит посредством распыления воды, далее эта вода уходит в гидропонную установку, проходит через фильтр и по трубам вновь поступает в резервуар для орошения. Таким образом, воды затрачивается не так много, и она совершает круговорот.
Большое значение для роста растений имеет свет. В теплице установлены инфракрасные светильники, которые наиболее подходят для зелени. Летом крыша теплицы прикрывается светонепроницаемыми шторками, так как полярный день плохо влияет на растения. Я узнал, что круглосуточная подсветка растениям противопоказана. Для нормального развития им требуется не менее 6 часов темноты.
Теперь, когда я посетил теплицу и узнал много новой информации про рост и содержание растений, я могу приступить к сбору своего мобильного автополива.
ГЛАВА 2
Конструирование мобильного автополива
Находясь в отъезде, человек может позвонить на сотовый телефон, и цветы, за которыми некому присматривать дома, будут политы.
М обильный телефон, который находится дома (в режиме экономии энергии в среднем может держать заряд до 10 дней) принимает входящий вызов, вместо звонка стоит выбровызов. Телефон подключен к реле, реле к насосу, который качает воду из емкости, вода поступает к цветам в том количестве, которое считает нужным звонящий. Чтобы мое изобретение работало, нужен блок питания, который должен питать насос, и вода для полива в емкости.
Мы провели опыт, в ходе которого на протяжении месяца поливали цветы, которые находятся в Цветочной лаборатории, только при помощи мобильного автополива. Растения активно росли, механизм автополива показал себя как надежный и эффективный.
На случай, если хозяин цветов уезжает туда, где нет связи и возможности позвонить, можно устанавливать таймер.
Я считаю, что мне скажут «спасибо» занятые люди, которые часто уезжают в командировки, а также те, кто уезжает на отдых на выходные из города и им некому оставить для присмотра и полива комнатные растения.
Конструкция автополива универсальна и может использоваться не только в отдельных семьях, но и применяться в оранжереях, теплицах, в промышленном масштабе.
Мобильным автополивом легко и удобно пользоваться, он не требует специальных навыков, дополнительных затрат и ресурсов, кроме воды. Не занимает много места и компактен в хранении. Кроме этого, ученые выяснили, что человеческий голос стимулирует рост растений, причем женский голос действует на рост растений более заметно, чем мужской. Исследования показали, что за 30 дней побеги томатов вырастают в длину на 5 сантиметров выше, если с растениями регулярно ласково разговаривали. [4]Поэтому важно, чтобы даже в отъезде растение получило заботу хозяина.
Мобильный автополив может стать частью полноценной теплицы или оранжереи. Также в планах разработать мобильное приложение, в котором можно отслеживать состояние растения, уровень влажности воды. Возможна установка видеонаблюдения.
Через 5-10 лет такая конструкция автополива, возможно, будет использоваться в оранжереях, парниках и теплицах, а также в лабораторных условиях, когда наблюдают за прихотливыми растениями, которым требуется полив по времени. И, конечно, в квартирах в качестве садовода-помощника.
Я рассказал в школе про свое изобретение, им очень заинтересовались. Я обязательно принесу в школу готовый автополив, чтобы показать одноклассникам и ребятам из других классов, как можно поливать растения, находясь далеко от них. А еще в школе долгие каникулы, и автополив может помочь решить проблему засыхающих растений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Автоматический полив цветов крайне необходим, чтобы полить цветы во время отпуска. Один раз, настроив автоматический полив, вы можете быть уверены, что растения будут политы именно тогда, когда вы считаете нужным.
Вам не придется думать о том, как полить цветы в отпуске, как оставить цветы, кто польет цветы, пока меня нет. С системами автоматического полива ваши заботы останутся в прошлом. Вам не придется прерывать отдых, чтобы поехать домой и полить цветы, не придется просить соседей или родственников присмотреть за вашими растениями.
Систему автоматического полива «Звонок зеленому другу» можно использовать как постоянно, так и во время отъезда. Полная автономность и простота использования делает автоматический полив идеальным решением для ухода за домашними цветами.
В условиях города не хватает зелени и природы, поэтому люди выращивают растения и цветы в квартире. Растения радуют глаз и благотворно влияют на здоровье всех членов семьи, так как увлажняют воздух и обогащают его кислородом. Именно поэтому очень важно обеспечить комнатным растениям необходимый уход.
На основе проделанной работы можем сказать, что мы подтвердили гипотезу исследования: «Если будет возможность поливать цветы на расстоянии при помощи мобильного телефона, то цветы не погибнут во время отсутствия хозяев».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Леви, Джоэл. Большая книга аналогий. Антиучебник, который позволит влюбиться в науку / Джоэл Леви ; пер. с англ. А. Авдеевой, У. Гаевской, И. Дихтер, А. Филонова. – М.: Манн, Иванов и Фебер, 2019. -224 с.: илл.
Скрипко, И. Системы полива / И. Скрипко – Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2008. – 210 с .
Хинн, О. Почему? Зачем? Когда? Большая книга нужных знаний. – Москва : Эксмо, 2018. -192 с.
https://www.passion.ru/ онлайн-журнал