XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2022
Волгоградская ягода – арбуз (Влияние предпосевной подготовки семян арбуза на продуктивность и вкусовые качества)
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Производством бахчевых культур в мире занимаются 94 страны. Посевные площади приближаются к 3,5 млн.га, валовой сбор составляет 92,5 млн.т, а средняя урожайность – 18,7т/га.
Волгоградская область составляет крупнейший в стране район по производству продовольственных бахчевых культур, чему способствуют обилие тепла и света, необходимое количество супесчаных почв, опытные кадры бахчеводов, дешевые и удобные связи с промышленными центрами страны [1].Однако урожайность арбуза по-прежнему остается низкой.
Технология производства семян является очень трудоемкой и требует применения специальных машин, которые выпускаются нашей промышленностью в ограниченном количестве и имеют очень низкие технико-экономические показатели.
Выделение семян из зрелых плодов бахчевых культур производится измельчителем ИБК-5А. К недостаткам измельчителя-выделителя семян бахчевых культур ИБК-5А относятся: значительная энергоемкость процесса выделения, повреждение семян, засоренность семян мелкой коркой, что в последующем требует дополнительной очистки семян, значительные потери побочной части – мякоти, сока. Семена, выделенные измельчителем, требуют отмывки от слизи и очистки от примесей. Для этой цели используется машина МОС-300, имеющая сложную кон-струкцию, высокую стоимость. Семена, полученные от этой машины, имеют низкое качество и недостаточную всхожесть.
Проблема производства семян бахчевых культур актуальна как никогда, ведь сегодня установлено, что всхожесть семян не отвечает агротехническим требованиям и требует совершенствования технологии.
В связи с вышеперечисленными положениями очевидна необходимость проведения изучения и анализа существующего состояния влияния предпосевной подготовки семян арбуза на продуктивность и вкусовые качества.
Выделенные противоречия определили проблему нашего исследования, которая связанна с необходимостью изучить влияние предпосевной подготовки семян арбуза на продуктивность и вкусовые качества.
Объектом исследованияявляютсяаспекты влияния предпосевной подготовки семян арбуза на продуктивность и вкусовые качества.
Предметом исследования – семена арбуза.
Цель исследования – изучить приёмы предпосевной подготовки семян арбуза и их влияние на продуктивность и вкусовые качества.
С учетом предмета и цели исследования, были определены следующие задачи исследования:
Проанализировать литературу по данной теме.
Изучить классификацию сортов арбузов.
Определить способы предпосевной подготовки семян арбуза
Определить вкусовые качества и полезность арбуза.
Гипотеза исследования. Если провести предпосевную подготовку семян, то улучшатся их продуктивность и вкусовые качества.
Глава 1.Теоретические основы влияния предпосевной подготовки семян арбуза на продуктивность и вкусовые качества
Историческая справка
Среди бахчевых культур (арбуз, дыня, тыква) арбуз занимает первое место по производству товарной продукции и занимаемым площадям [2].
Плоды арбуза обладают значительной лечебной и пищевой ценностью. Знаток народной медицины М.А. Носаль писал: «Арбуз – это такого рода пища-лекарство, которое всегда помогает и никогда не вредит, даже в больших дозах». В арбузе содержится множество полезных витаминов, таких как А, Е, С, В1, В2, В6, В9 и РР. Также арбуз богат микроэлементами, такими как магний, калий, кальций, фосфор, железо и натрий.
Семена содержат масло, богатое витамином D. Арбузы едят в свежем виде. Мякоть арбуза хорошо утоляет жажду. Мелкие плоды арбузов используют для засолки и консервирования. Готовят и арбузный сок, выпаривая, превращая его в арбузный «мед», в котором содержится до 90% сахара. Из корки арбуза готовят вкусное варенье и цукаты. Из семян получают столовое масло. Арбуз полезен для людей любого возраста.
Примерный неполный химический состав съедобной части арбуза: вода – 80%, сахара – 5,5-13,0%, клетчатка – 0,54%, пектиновые вещества – 0,7%, аскорбиновая кислота – 4-8 мг/100 г, биофлавоноиды – 72-135 мг/100 г, тиамин – 0,012-0,049 мг/100 г, ри-бофлавин – 0,006-0,017 мг/100 г. В мякоти арбуза содержится до 13% сахаров (глюкоза, фруктоза и сахароза). Фруктоза составляет около половины всех сахаров и определяет сладость арбуза. Плод массой 3-4 кг содержит до 150 г. чистой фруктозы [3].
Основное направление в селекции арбуза – создание высокопродуктивных сортов, использование которых в товарном бахчеводстве позволят значительно повысить эффективность отрасли. Поскольку арбуз употребляют в основном в свежем виде, решение проблемы его качества является важной задачей селекции.
Урожайность бахчевых культур во многом зависит от природно-климатических условий, которые в разные годы в Нижнем Поволжье могут очень сильно изменяться. Поэтому необходимо искать пути для получения высоких и стабильных урожаев бахчевых культур независимо от погодных условий. Один из таких путей – применение синтетических и природных регуляторов роста и развития растений. В настоящее время зарегистрировано более сорока препаратов, обладающих одним или рядом из вышеперечисленных свойств.
1.2.Классификация сортов арбузов
На Быковской бахчевой селекционной опытной станции ВНИИО создан ряд новых сортов арбуза разных сроков созревания с хорошими качественными показателями.
Рубин. Раннеспелый сорт, вегетационный период 72-74 суток. Плоды округлой формы, массой 6-11 кг. Фон плода – темно-зеленый. Мякоть ярко-красная, нежная. Содержание сухого вещества в соке плода 10,0-12,8%, общего сахара – 8,6-10,0%. Урожайность 25-30 т/га. Ценность сорта – высокие урожайность и вкусовые качества, устойчивость к стрессовым факторам среды (атмосферная и почвенная за-суха). Сорт проходит государственное сортоиспытание.
Успех. Раннеспелый сорт, вегетационный период 75-78 суток. Плоды массой 7-10 кг. Фон плода – светло-зеленый, рисунок – темно-зеленые размытые полосы. Мякоть розовая. Содержание сухого вещества в соке плода 12,0-13,0%, общего сахара – 10,0-10,45%. Урожайность 20-25 т/га. Ценность сорта – короткий вегетационный период, хорошо переносит понижение температуры воздуха.
Импульс. Среднеспелый сорт, вегетационный период 78-85 су-ток. Плоды шаровидной и шаровидно-удлиненной формы, массой 9-12 кг. Фон плода –светло-зеленый, рисунок – темно-зеленые полосы. Мякоть красная, зернистая, нежная. Содержание сухого вещества в соке плода 12,0-13,0%, общего сахара – 8,00-10,00%. Урожайность 25-30 т/га. Ценность сорта – высокая засухоустойчивость, дружность созревания, быстрое нарастание плодов второго сбора.
Медунок. Среднеспелый сорт, вегетационный период 75-85 суток. Плоды округлой формы, массой 7-10 кг. Фон плода –темно-зеленый, рисунок – едва заметные узкие черные полосы. Мякоть розовая. Содержание сухого вещества в соке плода 13,0-14,0%, общего сахара –10,35-11,35%. Урожайность 25-30 т/га. Ценность сорта – устойчивость к солнечным ожогам, имеет отличные вкусовые качества. Сорт проходит государственное сортоиспытание.
Восторг. Позднеспелый сорт, вегетационный период 90-95 суток. Плоды шаровидные, массой 7,0-10,0 кг. Фон плода темно-зеленый, рисунок — шиповатые полосы темнее фона. Мякоть ярко-розовая, содержание сухого вещества 12,0-14,0%. Урожайность 25-30 т/га. Ценность сорта – высокое содержание сухих веществ, устойчивость к болезням и засухе, красивый эстетический вид.
Выводы главы 1
Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующий вывод: арбуз относится к группе бахчевых растений, семейство тыквенных. Особенностью корневой системы арбуза является большая сосущая сила, которая достигает 10 атмосфер, что позволяет растению извлекать влагу из почвы влажностью 6%.
Арбуз относится к жаростойким растениям и требователен к свету. К почвенному плодородию арбуз не предъявляет особых требований, но предпочитает нейтральную почвенную среду и легкие, песчаные и супесчаные почвы.
Арбуз, по своим биологическим свойствам, выступает как природное лекарственное средство для укрепления здоровья человека. Легко усвояемые сахара питают печѐночную ткань, клетчатка мякоти стимулирует жизнедеятельность кишечной микрофлоры и способствует выведению из организма холестерина и др.
Выбор того или иного способа предпосевной подготовки семян определяется причинами, препятствующими их прорастанию: плохой водопроницаемостью и твердостью внешнего покрова семени, недоразвитостью зародыша, присутствием в около-плоднике ингибиторов роста и др. Глубина покоя семян варьирует не только у разных видов, но и в пределах одного вида и зависит от условий, в которых происходило формирование семян, степени их зрелости, длительности и условий хранения.
Применяют следующие способы предпосевной подготовки семян: стратификацию (снегование), механическое, термическое и химическое воздействие на внешние покровы семян, обработку семян микроэлементами и стимуляторами роста, звуковое, ультразвуковое и магнитное облучение, дезинфекцию и дезинсекцию семян.
Глава 2. Практическая часть.
2.1. Эксперимент «Предпосевная подготовка семян и выращивание арбуза в домашних условиях»
Посев полноценными, чистыми и специально обработанными семенами создает условия для получения дружных всходов. Существует много способов подготовки семян к посеву, цель которых - пробудить зародыш семени к активной жизни еще до посева.
Мы провели следующую предпосевную подготовку семян:
намачивание в чистой воде (контроль)
обработку семян в растворе физиологически активного экстракта проросших зерен пшеницы
обработку семян в растворе ростовых веществ
Сначала мы решили вырастить арбуз из семечек, которые находились внутри самого арбуза. Для этого мы купили арбуз, вытащили несколько семян, промыли их и положили в марлевой салфетке в чашку, немного намочив. Наблюдая несколько дней, и поливая эти семена, мы поняли, что семена не прорастут.
Тогда мы решили купить семена в магазине.
Найдя рецепт выращивания семян в энциклопедии, мы пошагово приступили к своей задаче:
Первое, что мы сделали - 8 ноября в хлопчатобумажную ткань положили купленные нами семена и опустили в воду, температура которой была 50°С, на 10 минут. Достали семена, добавили в эту воду немного марганцовки и подержали семена в этом растворе еще 10 минут. Это потребовалось, чтобы размягчить кожуру семени. Затем семена арбуза положили в марлю и следили каждый день, чтобы она была влажная.
Через три дня (11 ноября) семена арбуза стали прорастать, и мы сразу посадили их в небольшой горшок в землю.
16 ноября семена сбросили семенную оболочку, и семядоли, зародыши будущих листьев, показались из земли. 19 ноября стебли выросли на 5- 6 сантиметров. Мы поливали свои еще не выросшие арбузы через день, но достаточно обильно. Температура в квартире соответствовала 28°С и помогала росту стеблей.
25 ноября стебли достигли таких размеров (13-14 сантиметров), что их нужно было пересаживать в почву в теплицу или в большую емкость, но такой возможности у нас не было, и на этом наш опыт, к сожалению, был завершен. Мы решили, что такой же опыт мы проведем весной, и у нас обязательно появится возможность вырастить в огороде крестной настоящий и вкусный арбуз.
В эксперименте проводили следующие наблюдения:
–метеорологические
–фенологические
–биометрические
Результаты исследований и их анализ.
Всхожесть семян испытуемых сортов арбуза была разной. В варианте намачивания в чистой воде (контроль) всхожесть составила 88,1-90,8 %, при обработке семян в растворе физиологически активного экстракта проросших зерен пшеницы-92,6-93,5% и при обработке в растворе ростовых веществ всхожесть составила 94,9-96,7% или была отмечена увеличение всхожести на 2,7-6,8%.
2.2.Эксперимент: «Приготовление блюд из арбуза»
Плоды арбуза обладают исключительно высокими вкусовыми и целебными свойствами и являются в России самым популярным и доступным десертным блюдом.
Обычно арбузы едят свежими, некоторые гурманы их солят. Съедобная часть арбуза содержит 89,5 г % воды,0.7 г %белков, 87 г % сахаров, 0.5 г % пищевых волокон. Из макро и микроэлементов арбуз по сравнению с другими фруктами богат магнием –224 мг %, калием и железом. Содержит витамины С, РР,В6, В12, каротин, фолиевую кислоту, пектины. Благодаря наличию витамина С и фолиевой кислоты он активно способствует кроветворению и регулированию жирового обмена. А высокое содержание легкоусвояемого органического железа полезно при малокровии и беременным женщинам. Его мякоть обладает самым сильным мочегонным действием, возбуждает перистальтику кишечника, способствует выведению из организма избытка холестерина, полезна при сахарном диабете с учетом суточной нормы сахара. Арбуз является прекрасным продуктом при лечении ожирения и необходимости голодания в качестве разгрузочной диеты: 1,5 л сока или мякоти в сутки.
Мы приготовили из арбуза следующие блюда:
Маринованные арбузы в банках
Цукаты из арбуза
Мёд из арбуза (нордек)
Вышеназванными блюдами мы угостили учеников нашей гимназии и провели среди них небольшой опрос (всего 59 человек) (Приложение 1).
Выводы главы 2
Как показали проведенные исследования, совершенствование приемов возделывания арбуза на основе расширения использования регуляторов роста является эффективным приемом в повышении его урожайности.
Выявлено положительное влияние регуляторов роста на всхожесть семян, рост и развитие растений. Кроме того, отмечалось увеличение длины вегетационного периода на 4-8 дней после обработки семян и посевов регуляторами роста по сравнению с контролем. Как показали исследования, применение регуляторов роста при возделывании арбуза существенно повышало урожайность.
Содержание нитратов в плодах арбуза во всех изучаемых вариантах ниже предельно допустимых значений.
Наш опрос показал, что ученики МОУ гимназии №7 знают о свойствах арбуза и с удовольствием используют его в своём рационе.
Заключение
Выполнив теоретические и практические исследования, определили, что предпосевная подготовка семян арбуза влияет на всхожесть семян, рост и развитие растений, но не влияет на вкусовые качества, тем самым частично подтвердили гипотезу исследования.
Для этого мы, во – первых, проанализировали литературу по данной теме и выяснили, что применяют следующие способы предпосевной подготовки семян: стратификацию (снегование), механическое, термическое и химическое воздействие на внешние покровы семян, обработку семян микроэлементами и стимуляторами роста, звуковое, ультразвуковое и магнитное облучение, дезинфекцию и дезинсекцию семян.
Во – вторых, изучив классификацию сортов арбузов, выявили наиболее подходящие для выращивания в Волгоградской области:
Рубин.
Успех.
Импульс.
Медунок.
Восторг.
В – третьих, приготовили блюда из арбуза и выявили свойства арбуза, полезные для здоровья (Приложение 2).
Список литературы
Быковский Ю.А. Проблемы и перспективы развития бахчеводства России// Картофель и овощи, 2017, N6, с.2-4.
Варивода Е.А. Гибриды арбуза, как источник повышения уровня здоровья. Экологические проблемы современного овощеводства и качества овощной продукции (Сборник научных трудов) под ред. С.С. Литвинова// М.-2014, с. 46-49.
Малуева С.В. Питательная ценность и лечебное применение арбуза// Вестник АПК Волгоградской области – 2016. N6. с. 20.
Берсон Г.Овощи на любой вкус.Свердловск : Средне-Уральское кн. изд-во,2015. 237 с
Приложения
Приложение 1
Приложение 2
В 100 г мякоти арбуза содержатся следующие вещества:
|
Минералы |
|||
|
Наименование |
Количество |
Суточная потребность |
|
|
Кальций |
7 мг |
0.7% |
|
|
Медь |
42 мкг |
4.5% |
|
|
Железо |
0.24 мг |
3% |
|
|
Магний |
10 мг |
2.5% |
|
|
Марганец |
0.038 мг |
1.5% |
|
|
Цинк |
0.10 мг |
||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||