XIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Лучшие друзья растений-биостимуляторы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Бурмантова Е.Р. 1

---

1МОУ СОШ№5

Дзюдзе Д.А. 1Кабак В.З. 2

---

1учитель химии-биологии

2МОУ СОШ№5

Работа в формате PDF

3.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Растительный организм – сложная система, в которой постоянно происходят многоступенчатые биохимические и физиологические процессы. На скорость их протекания, направленность и локализацию влияют многие факторы, в том числе вещества, которым человек дал название стимуляторы роста растений.

Современная сельскохозяйственная наука вплотную подошла к тому рубежу, когда дальнейший рост продуктивности растений и качества сельскохозяйственной продукции невозможен без внедрения новейших агроприемов и технологий. Тенденция внедрения предлагаемых химической промышленностью новых форм удобрений, стимуляторов и других форм химических соединений в аграрную деятельность отнюдь не всегда положительно влияет на экологию окружающей среды и здоровье человека.

Меня заинтересовал вопрос: можно ли, определенные вещества биологического происхождения, имеющиеся в домашнем арсенале, использовать для ускорения процессов роста и развития овощных культур и повышения их урожайности.

Актуальность данной работы заключается в её практическом применении, потому что использование биостимуляторов ускоряет процесс прорастания семян и дальнейший рост растений. Результаты данной работы можно использовать при выращивании культурных растений на приусадебных участках и проращивания комнатных растений. Поэтому цель нашей работы: изучить влияние натуральных биостимуляторов на вегетационные процессы растений, всхожесть семян и качество их прорастания.

Для достижений этой цели нами были поставлены следующие задачи:

Собрать информацию о биологических стимуляторах и их влиянии на физиологические процессы в организме растений.

Приготовить отвары из природных биостимуляторов для дальнейших экспериментов.

Осуществить практический эксперимент по выявлению положительного влияния натуральных и искусственных стимуляторов на всхожесть и энергию прорастания семян овса.

Проанализировать результаты исследований, сделать соответствующие выводы.

Разработать рекомендации по использованию натуральных биостимуляторов, влияющих на рост и развитие растений в домашних условиях.

Гипотеза: мы предполагаем, что натуральные биостимуляторы способны влиять на процесс прорастания семян культурных растений, ускоряя сроки их созревания и повышая урожайность.

Глава I. Литературный обзор

1.1. Роль регуляторов роста в жизни растений

Регуляторами роста растений являются физиологически активные соединения синтетического или природного происхождения, способные в малых количествах вызывать различные изменения в процессе роста и развития растений. У растений выделяется несколько классов фитогормонов такие как: ауксины –вызывают растяжение клеток, активизируют рост частей растений и образуют корни у черенков растений. Другими фитогормонами являются гиббереллины, которые стимулируют деление или растяжение клеток, активизируют рост стебля, прорастание семян. Эти вещества синтезируются в молодых листьях, молодых семенах, плодах и ткани эндосперма. Еще одной группой фитогормонов являются цитокинины. Они так же стимулируют деление клеток, прорастание семян; способствуют заложению почек у тканей и целых органов растений. Источники этих веществ – плоды и ткани эндосперма. Кроме того, стимулировать рост растений могут вещества, имеющие негормональную природу – витамины, производные мочевины, некоторые фенолы, и другие вещества. Они могут образовываться в очень малых количествах и являются частью фитогормонов. Биостимуляторы успешно применяют в домашних условиях и промышленных масштабах на полях, оранжереях, теплицах. Эти вещества предназначаются для:

ускорения формирования системы корней, повышения приживаемости рассады; омоложения состарившихся растений и укреплении молодых; формирования большого количества зелёной массы растений, ускорения роста побегов и процесса деления; ускорения завязей, сохранения обильного и продолжительного цветения; усиления цветовых оттенков растения; прививания устойчивости к неблагоприятным погодным явлениям и атаке вредителей, повышают иммунитет; восстановления от механических повреждений, устранения последствий недобросовестного ухода; повышения всхожести семян и вегетативных свойств черенков. Стимуляторы роста успешно используются в садоводстве, виноградарстве и овощеводстве для укоренения при размножении, уменьшения предуборочного опадения плодов, с целью задержки цветения, прореживания цветков и завязей, для замедления прорастания клубней, корнеплодов и луковиц при хранении, для борьбы с сорняками и т.д. Но, как любые биологически активные вещества, регуляторы роста требуют очень осторожного обращения с ними. Передозировка этих соединений очень опасна: можно не только не получить ожидаемого эффекта, но столкнуться с прямо противоположным результатом.

1.2. Виды биологических стимуляторов роста растений

Сок алоэ древовидного

Сок алоэ - самый популярный биогенный стимулятор растительного происхождения. В соке листьев растения содержится алоэ-эмодин (около 2%) и другие антрагликозиды. В медицине используют сухой сок алоэ древовидного - сабур, свежий сок растения и его препараты - биогенные стимуляторы. В соке растения содержатся аминокислоты, ферменты, витамины, микроэлементы. Сок алоэ обладает бактерицидными и бактериостатическими свойствами, активен в отношении стафилококка, стрептококка, кишечной, дифтерийной и дизентерийной палочек. Применение сока алоэ позволит вырастит достаточно сильную культуру, причем за короткий временной отрезок. (Приложение №1) [1]

Раствор меда

Мед, как естественный продукт по количеству зольных элементов не имеет себе равных. В нем обнаружено около 40 макро- и микроэлементов, однако набор их в разных медах различен. В меде содержатся калии, фосфор, кальций, хлор, сера, магний, медь, марганец, йод, цинк, алюминий, кобальт, никель и др. Мед содержит витамины, хотя и в очень небольших количествах. Полезные свойства меда обусловлены биологической природой меда и его сложным химическим составом. Кроме того, он обладает бактерицидными и лечебными свойствами. Использование меда как эффективного лекарственного средства основывается на многих его свойствах, в том числе антибактериальном, бактерицидном, противовоспалительном и противоаллергическом действии. Мед- концентрированный высокопитательный продукт. Основные питательные вещества меда — углеводы, белки, минеральные вещества, витамины, ферменты и др. Исходя из данной характеристики, мы можем предположить, что раствор меда будет идеальным веществом для нашего опыта. (Приложение №1) [2]

Вода

Чистая вода - прозрачная жидкость без вкуса, цвета и запаха. Природная вода всегда представляет собой раствор различных химических соединений, большей частью солей. В воде, кроме различных солей, растворены также и газы. Современными методами анализа в воде найдено две трети химических элементов таблицы Менделеева и, надо полагать, с ростом технических возможностей остальная треть будет обнаружена. Вода разлагает соли на отдельные ионы. При этом образующиеся ионы могут соединяться с водой в более сложные группы, находящиеся в состоянии диссоциации. В водных растворах подавляющее большинство солей существует в виде ионов. В природных водах преобладают три аниона (гидрокарбонат HCO3-, хлорид Cl- и сульфат SO42-) и четыре катиона (кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+) - их называют главными ионами. Хлорид-ионы придают воде солёный вкус, сульфат-ионы, ионы кальция и магния - горький, гидрокарбонат-ионы безвкусны. Они составляют в пресных водах свыше 90-95 %, а в высокоминерализованных - свыше 99 % всех растворенных веществ. Обычно нижним пределом концентрации для главных ионов считают 1 мг/л, поэтому в ряде случаев, например для морских и некоторых подземных вод, к главным компонентам можно отнести также Br-, B3+, Sr3+ и др. Следовательно, являясь естественной внутренней средой самого растения, вода должна способствовать всем протекающим в нем процессам.[3]

Картофельный отвар

Картофель – это очень ценный биологический продукт, который обладает массой полезных веществ. И, если приготовить из него отвар, то он будет также богат витаминами и минералами. Состав картофельного отвара не сильно отличается от состава самих клубней: он содержит много крахмала и минеральных солей, благодаря чему обладает достаточно высокой пищевой ценностью — он содержит витамины А, В и С, а также калий, железо и кальций. В отваре остается 70% калия от приготовленного картофеля.

Важно учитывать, что химический состав отвара и его полезные свойства напрямую зависят от качества используемых клубней: свежая и сочная картошка будет максимально полезна, в отличие от корнеплодов, переживших зиму. Главный плюс отвара из картофеля — его натуральность. (Приложение №1)

Хвойный раствор

Хвойные деревья у нас растут практически на всей территории. Хвойные деревья обладают большим запасом жизненных сил. Целебна не только сосна. Нисколько не уступает ей еще одно распространенное у нас хвойное дерево – ель обыкновенная. Хвоя ели богата витамином С, витаминами К, D, РР, эфирным маслом, терпентинами. Летучие вещества, выделяемые хвоей, являются фитонцидами. Еловая хвоя содержит также минеральные соли, микроэлементы: железо, медь, марганец, хром, кобальт. Обладает хвоя голосеменных растений противоцинготным, антимикробным, обезболивающим, противовоспалительным, мочегонным и желчегонным действием.

Высокое содержание в хвое физиологически активных веществ, а также ряда кормовых компонентов, например, протеина, определяет ее большую ценность как сырья для получения различных фармацевтических препаратов и кормовых продуктов. Можем предположить, что этот биостимулятор будет один из лучших среди всех представленных растительных объектов. (Приложение №1) [4]

Яблочный раствор

Яблоки – фрукты, которые наиболее распространены в мире. Не удивительно, что они составляют неотъемлемую часть рациона питания людей, и их уже давно применяют в борьбе с различными заболеваниями. Польза яблок доказана всей историей их потребления человеком. Их полезность в борьбе с заболеваниями объясняется присутствием в плодах большого количества веществ, которые способствуют этому. Химический состав яблока включает в себя:воду – свыше 85% от общей массы; белки и жиры – примерно 1%; углеводные соединения – почти 10%; органические кислоты; пищевые волокна; витамины: РР, А в форме бета-каротина, группа В, С, Е, Н, К; микроэлементы: железо, йод, кальций, натрий, цинк, медь, хром, фосфор, селен и др. (Приложение №1)

Раствор сушенных грибов

Удобрения на основе грибов помогают растениям быстрее обрести здоровый вид, заметно ускоряют их рост, делают их цветение более обильным и продолжительным, а также всячески способствуют повышению урожайности. И все это благодаря тому, что грибы очень богаты целым рядом полезнейших веществ и соединений. (Приложение №1,2)

1.3. Биостимулятор HB-101

Диоксид кремний – один из важных компонентов, вошедших в состав HB 101. Его получают из древесных пород, а именно деревьев-долгожителей. Диоксид способствует активизации всех процессов, которые влияют на рост. Но формула НВ 101 состоит не только из него. Это препарат растительного происхождения. В нем содержатся различные микроэлементы и экстракты (Приложение №3). НВ 101 имеет растительный состав, подобен нитрофоске. Классифицируется как азотное удобрение что крайне важно для подкормки растений в период развития, вегетационного периода. Поэтому японский препарат:

способствует увеличению размера плодов, ускоряет процесс созревания. Собранные продукты, которые были обработаны НВ 101, подлежат длительному хранению.

может по праву называться растительным иммуномодулятором, так как происходит увеличение сопротивляемости инфекциям, вирусам.

оказывает защитное действие от патогенных грибов, сырости.

Также производитель обещает заметное улучшение вкуса, питательной ценности плодов. Действие подтверждается на экспериментальных тестах, в практическом применении. В описание к препарату были вставлены рекомендации по применению в качестве профилактического средства для семенного материала. Процентное соотношение всхожести семян заметно увеличивается. HВ-101 производится в двух форматах: гранулы и жидкость. Гранулированное средство имеет объем от 10 г до 300 г. (Приложение №1) [5]

Глава II. Материал и методика исследования

2.1 Материал исследования

В качестве материала использовались данные анкетирования. В опросе приняли участие 20 человек в возрасте 35-75 лет. Исследование проводилось в кабинете биологии МОУ «СОШ №5». Средняя температура в период исследования в кабинете 18-22 С. Влажность воздуха колеблется в пределах от 45-55%.

Для проведения опытов нами было использовано оборудование: пластиковые емкости объемом 200 мл, чашки Петри, фильтровальная бумага, ёмкости для приготовления биостимуляторов.

Для исследования нами было выбрано травянистое растение: овес обыкновенный, так как он легок в посадке, неприхотлив в уходе, нетребователен к почве. В качестве веществ, обладающих стимулирующими свойствами, были взяты растворы: меда, картофеля, яблок, сока алоэ и хвои сосны, отвара из сушенных грибов и искусственного биостимулятора HB-101.В качестве контрольного образца использовалась талая вода(каталит) без добавления каких-либо посторонних веществ.

2.2. Методика исследования

В ходе работы нами были использованы различные методики из сети Интернет по приготовлению биостимуляторов в домашних условиях, а также использовались методы экспериментально-теоретического и эмпирического уровня: изучение литературных источников; выборка нужной информации из них; анкетирование; наблюдение; проведение экспериментальных опытов в кабинете биологии.

Работа осуществлялась в несколько этапов.

Этап №1. Для проведения исследования было необходимо приготовить растворы биостимуляторов в домашних условиях. Чтобы осуществить данную задачу, использовались следующие методики:

1.«Раствор сока алоэ в качестве натурального биостимулятора роста»

Цель: приготовить стимулирующий раствор и выявить, какое влияние оказывает натуральный биостимулятор, приготовленный из сока алоэ (0,2%) на энергию прорастания семян овса.

• Срезали несколько крупных листьев с нижней части стеблей алоэ, промыли и подержали пару часов в холодильнике.

• Получили сок из алоэ (путем перемалывания листьев алоэ и сцеживания полученной массы через сито)

• Смешали 1 ч.л. сока со стаканом теплой воды (250мл) и оставили в прохладном темном месте настаиваться 7 дней.

2.«Медовый раствор в качестве натурального биостимулятора роста»

Цель: приготовить стимулирующий раствор и выявить, какое влияние оказывает (0,2%) медовый раствор на энергию прорастания семян овса.

• Развели мед в теплой воде в соотношении 1/10 (25мл меда на 250мл теплой воды), дали настояться 3 суток.

3. «Отвар картофеля в качестве натурального биостимулятора роста»

Цель: приготовить стимулирующий раствор и выявить, какое влияние оказывает (0,5%) картофельный раствор на энергию прорастания семян овса.

Отварили картофель в чистой воде без добавлений соли

Слили полученный отвар, охладили и дали настояться 3 дня

4. «Яблочный раствор в качестве натурального биостимулятора роста»

Цель: приготовить стимулирующий раствор и определить какое влияние оказывает (1%) яблочный раствор на энергию прорастания семян овса.

Измельчили 200-300гр яблок

Растворили полученную массу в воде

Процедили яблочный раствор через сито

5. «Раствор из сушенных грибов в качестве натурального биостимулятора роста»

Цель: приготовить стимулирующий раствор и выявить, какое влияние оказывает (0,1%) раствор из сушенных грибов на энергию прорастания семян овса.

• 30гр сушенных грибов залили 300 мл крутого кипятка и дали настояться

• После остывания раствор готов к применению

6. «Хвойный раствор в качестве натурального биостимулятора роста»

Цель: приготовить стимулирующий раствор и опытным путем определить, какое влияние оказывает (0,5 %) хвойный раствор на энергию прорастания роста семян овса.

• Измельчили небольшое количество хвои(30-40гр)

• Смешали полученную массу с теплой водой и дали настояться 3 дня

7. «HB-101»

Цель: Выявить какое влияние оказывает биостимулятор HB-101 на энергию прорастания семян овса, в сравнении с натуральными биостимуляторами

• Растворили 1-2гр порошка в 250мл воды и использовали раствор по назначению

Этап №2. На этом этапе были заложены эксперименты:

Эксперимент 1 «Посев семян овса в почву». Было взято 16 пластиковых емкостей объемом 200 мл (по 2 емкости на один биостимулятор), в каждую из них насыпали почву, увлажнили стимулирующим раствором и посадили по 50 семян овса.

Эксперимент 2 «Замачивание семян овса». Было взято 16 чашек Петри (по 2 на один биостимулятор), на дно которых была выложена фильтровальная бумага и заложено по 50 семян овса. Полученные заготовки залили 2-3 мл стимулирующих растворов.

Результаты исследований записывались в таблицу, проводился анализ и делались соответствующие выводы.

Глава III. Результаты исследований.

3.1. Анкетирование

В опросе приняли участие респонденты в возрасте 35-75 лет. Они отвечали на вопросы анкеты (Приложение № 4). По результатам опроса были построены диаграммы, сделаны выводы.

Знаете ли вы, что такое биостимуляторы роста растений?

Вывод: на вопрос «Знаете ли вы, что такое биостимуляторы роста растений?» большинство опрошенных ответили положительно.

Диаграмма№1

Известно ли вам, что такое натуральные биостимуляторы роста растений?

Диаграмма№2

Используете ли вы стимулирующие вещества на своем участке?

Диаграмма№3

Какие биостимуляторы вы используете на своем участке: натуральные или произведенные в химических лабораториях?

Диаграмма№4

Как вы считаете, могут ли натуральные биостимуляторы давать такой же эффект, как стимуляторы, произведенные в химических лабораториях?

Вывод: 85% согласны с тем, что натуральные биостимуляторы могут давать такой же эффект, как и стимуляторы, произведенные в химических лабораториях.

Диаграмма№5

Какие стимуляторы вы используете чаще всего?

Диаграмма№6

Вывод:Наибольшей популярностью среди респондентов в качестве биостимулятора пользуются: перегной, компост, эпин, биогумус, «БакСиб К», «Биосил», «Бога Форте».

Какой из стимуляторов роста, по вашему мнению, наиболее эффективен?

Диаграмма №7

Вывод: Большинство опрошенных затрудняется ответить на этот вопрос (27,8%), так как они не проводили сравнение. Одинаковой популярностью пользуются: компост, «БакСиб К», «Биосил», «Бога Форте», навоз, настой из птичьего помета, перегной, эпин.

3.2. «Приготовление натуральных биостимуляторов роста в домашних условиях»

3.2.1. Отвар картофеля в качестве натурального биостимулятора роста

Вывод: посев семян оказался наиболее плодотворным способом использования отвара картофеля, как биостимулятора роста, так как замачивание семян не дало результатов, а посев показал энергию прорастания семян в 77%.

3.2.2. Яблочный раствор в качестве натурального биостимулятора роста

Вывод: использование яблочного раствора, при посеве семян, в качестве биостимулятора, показало энергию прорастания в 69% , а предварительное замачивание не показало хороших результатов.

3.2.3. Хвойный раствор в качестве натурального биостимулятора роста

Вывод: в результате исследования было выявлено, что посев семян с использованием хвойного раствора, как биостимулятора роста растений, является более эффективным способом (75%), что на 47% эффективнее процесса замачивания семян.

3.2.4. Раствор сока алоэ в качестве натурального биостимулятора роста

Вывод: в результате исследований было выявлено, что посев семян с использованием сока алоэ, в качестве натурального биостимулятора, дал результат в 91%. Замачивание семян было менее эффективно и показало результат в 51%.

3.2.5. Раствор из сушенных грибов в качестве натурального биостимулятора роста

Вывод: наиболее плодотворным способом использования раствора из сушенных грибов в качестве биостимулятора роста, оказался посев семян (74%), а предварительное замачивание семян в растворе не дало результата.

3.2.6. Медовый раствор в качестве натурального биостимулятора роста

Вывод: Посев семян в медовом растворе показал хороший - результат 72%, а замоченные в растворе семена не проросли совсем.

3.2.7. HB-101 0.01%

Вывод: в результате исследований было выявлено, что посев семян в случае с использованием HB-101 дал результат в 93%. Предварительное замачивание семян в растворе было менее эффективно и показало результат в 52%.

3.2.8. Контроль

На основе данных контроля проводилось сравнение и анализ полученных результатов

Заключение:

В условиях нестабильного климата, когда погодные условия прогнозировать сложно, применение биостимуляторов в настоящее время стало одним из необходимых агроприемов. Биостимуляторы активизируют основные процессы растений: рост, деление клеток, фотосинтез, дыхание, питание. Благодаря умелому использованию биостимуляторов, можно получить хороший урожай, не расходуя лишние деньги на семена, удобрения.

В ходе экспериментальной части было установлено, что наиболее эффективным биостимулятором является HB-101(биостимулятор, имеющий растительный состав, но произведенный в условиях химической промышленности).

Лучшие результаты показали:

Раствор сока алоэ0,2%. Он является общедоступным и распространённым веществом, так как растение алоэ есть дома у большинства жителей, лёгок в получении нужной концентрации раствора. Сок алоэ создаёт благоприятные условия для корнеобразования у растений, что дает возможность получить без материальных затрат и химических стимуляторов большое количество продукции, что очень важно для здоровья человека.

Отвар картофеля0,5% Для нормального развития рассаде нужно множество питательных микроэлементов. Чаще всего растения начинают испытывать дефицит калия, этот компонент необходим для хорошего цветения, бутонизации и дальнейшего образования плодов. В клубнях картофеля очень много этого элемента. При термической обработке калий вымывается из клубней и выходит в воду. Поэтому вода после варки – это жидкость, насыщенная калием, которую можно использовать, как биостимулятор.

Хвойный раствор0,5%. Стимулирует рост и развитие растений, укрепляет корневую систему, создает устойчивость к вирусам, микробам, некоторым насекомым-вредителям, повышает урожайность. Этот биостимулятор общедоступен и легок в приготовлении.

Остальные биостимуляторы растительного происхождения так же можно использовать в домашних условиях, пробовать их на разных растениях, потому что они все равно дадут лучший результат при прорастании семян.

Исходя из выше изложенного, можно прийти к следующему выводу, что натуральные биостимуляторы способны ускорять процесс прорастания семян культурных растений, повышать их жизнестойкость, урожайность.

Гипотеза, выдвинутая нами, подтвердилась.

Предложения:

В домашних условиях не бояться использования в качестве биостимуляторов отвары и растворы натуральных компонентов растительного происхождения.

Применяйте биостимуляторы на ваших грядках и подоконниках, и они помогут вам получить хороший результат.

Пробуйте экспериментировать с разными натуральными биостимуляторами, чтобы найти свой, дающий гарантированный урожай любимых растений.

Список литературы:

Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений/Н.Н. Третьяков и др.; под ред. Третьякова. – М.: Колос, 2000

Шаповал О.А., Вакуленко В.В., Прусакова Л.Д. Регуляторы роста растений //Ж. «Защита и карантин растений»

https://agrostory.com/info-centre/fans/gotovim-stimulyatory-rosta-rasteniy-v-domashnikh-usloviyakh/

Приложения:

Приложение№1

Рис1, Сок алоэ древовидного

Рис2. Раствор меда

Рис3. Картофельный отвар

Рис4. Хвойный отвар

Рис.5 Яблочный раствор

Рис.6 Раствор сушенных грибов

Рис.7 HB-101

Приложение№2

Таблица 1. Полезные вещества, содержащиеся в сушенных грибах.

Приложение №3

Таблица 2. Микроэлементы и экстракты, содержащиеся в биостимулятореHB-101

Приложение№4

Анкетирование

1.Знаете ли вы, что такое биостимуляторы роста растений?

А) да Б) нет

2.Известно ли вам, что такое натуральные биостимуляторы роста растений?

А) да Б) нет

3.Используете ли вы стимулирующие вещества на своем участке?

А) да Б) нет В) иногда

4.Какие биостимуляторы вы используете на своем участке: натуральные или произведенные в химических лабораториях?

А) натуральный Б) химический В) Не использую

5.Как вы считаете, могут ли натуральные биостимуляторы давать такой же эффект, как стимуляторы, произведенные в химических лабораториях?

А) Могут Б) Не могут В) Иногда могут

6.Какие стимуляторы вы используете чаще всего?

Свой ответ

7.Какой из стимуляторов роста, по вашему мнению наиболее эффективен?

Свой ответ

Приложение №5