XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние структурированной воды, настоянной на минерале шунгит, на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо «Красный»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Коняхин А.Е. 1

---

1МОУ «СОШ №22» Г.О. Подольск Московской области

Соловьев С.М. 1

---

1МОУ «СОШ №22» Г.О. Подольск Московской области

Работа в формате PDF

2.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1. Введение. Общая характеристика работы.

1.1. Актуальность работы.

Овощеводство — это отрасль сельского хозяйства, занимающаяся производством овощной продукции для потребления в свежем и переработанном виде, а также наука, изучающая биологию овощных культур и агротехнические приемы их выращивания. Как наука овощеводство занимается изучением морфобиологических особенностей овощных растений и новейших технологий их выращивания. Основная цель овощеводства в нашей стране - обеспечение населения необходимой и незаменимой для жизни человека овощной продукцией. В настоящее время достижение этой цели возможно за счет повышения урожайности овощей без значительного расширения площади открытого грунта. Рост урожайности овощей необходимо сочетать с сокращением затрат труда на единицу продукции и снижением ее себестоимости. Урожайность культур напрямую зависит от качества воды, используемой для полива.

Вода – одно из самых распространенных на Земле соединений, является хорошим растворителем, играет исключительно важную роль в различных процессах обменов веществ живой природы и круговороте веществ планеты Земля. Благотворное влияние на обменные процессы в клетках организмов оказывает структурированная вода, которой является вода из родников и природных источников. Такую воду можно встретить в Венесуэле, а в РФ - в Карелии, где находятся колоссальные месторождения минерала шунгит. При настаивании воды на этом минерале вода приобретает определенную структуру молекул и носит название структурированная. (В дальнейшем - шунгитовая вода).

1.2. Цели и задачи исследования. Гипотеза.

Целью наших исследований являлось изучение влияния шунгитовой воды

на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”.

В задачи исследования входило: определение эффективности влияния шунгитовой воды на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”.

Гипотеза: определить благотворное влияние шунгитовой воды (структурированной) на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”.

1.3. Методы исследования.

В ходе исследований нами были использованы следующие методы: эмпирические - изучение и анализ научной литературы, наблюдение, опыт, эксперимент, исследование, мониторинг; теоретические - сравнение, классификация, обобщение, абстрагирование, систематизация, синтез, анализ.

1.4. Научная новизна работы.

Впервые в школах г. о. Подольск проведено исследование влияния структурированной воды на основе природного минерала шунгит на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”. (Приложения. Фото 1).

1.5. Практическое значение работы.

Материалы наших исследований могут быть использованы как методические рекомендации для фермерских хозяйств и овощеводов любителей. Так же данные материалы можно использовать при изучении разделов и тем предметов биологии, химии, географии, физики, экономики

1.6. Апробация работы.

Результаты нашей работы заслушаны на заседании активистов научно-исследовательской деятельности ”МОУ СОШ №22” и школьной конференции и рекомендованы для дальнейшей защиты на конкурсах различных уровней.

1.7. Собственное участие автора в работе:

- Выбирали тему научно-исследовательской работы и разрабатывали методику эксперимента;

- Изучали методическую литературу о биологических особенностях овощной культуры томатов и агротехнических мероприятиях его выращивания;

- Изучали научную литературу о минерале шунгит и методику приготовления шунгитовой воды;

- Проводили эксперимент по влиянию шунгитовой воды на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”;

- Рассчитывали экономическую эффективность применения шунгитовой воды;

- Оформляли работу, составляли таблицы и диаграммы, проводили фотосъёмку.

1.8. Объём и структура работы.

Работа состоит из 16 страниц компьютерного текста, 5 таблиц, 4 диаграмм, 10 фотографий.

2. Основная часть (теоретическая часть). Обзор литературы.

2.1. Происхождение и характеристика минерала шунгит.

Шунгит образовался из органических донных отложений. Эти органические осадки, прикрываемые сверху всё новыми наслоениями, постепенно сжимались, обезвоживались и погружались в глубины земли. Под воздействием сжатия и высокой температуры шёл длительный процесс метаморфизации. В результате этого процесса образовался распылённый в минеральной матрице аморфный углерод в виде особых именно для шунгита глобул.

Механическое влияние шунгита на жидкость приводит к ее тщательной естественной очистке и насыщению полезными веществами. Сам шунгит представляет собой неповторимое соединение силикатных минералов и

углерода. Благодаря характерным физическим свойствам, это природное

соединение ослабляет неблагоприятное магнитное излучение и нейтрализует негативную активность. В случае с водой это сопровождается ее очищением от солей тяжелых металлов и других соединений.

Образование шунгита и появление его биологических активностей объясняются следующими фактами:

- шунгит нагревался миллионы лет, вследствие чего прошли до конца самые долгие химические процессы.

- процесс шел под большим давлением, что, по закону химического равновесия, препятствует распаду больших молекул на простейшие фрагменты и способствует образованию более сложных молекул с большим молекулярным весом.

- при "созревании" шунгита химические процессы шли при быстром участии минеральных компонентов, которые играли роль катализаторов в образовании новых сложных веществ.

- температура, при которой шло образование шунгита, не превышала 500 градусов, иначе минеральная часть шунгита просто - напросто расплавилась бы, не оставив никаких пустот. А сравнительно низкая температура и высокое давление также служат для образования более крупных и сложных молекул, сохраняющих определенное сходство с исходными биогенными веществами, обладающих высокой биологической активностью.

Основные запасы шунгитов находятся в Карелии на территории Заонежского полуострова и на севере Онежского озера.

Учёные объясняют уникальные свойства шунгита его необычной структурой. Шунгитовый углерод образует в породе матрицу, в которой равномерно распределены дисперсные силикаты со средним размером около 1 мкм. Свойства шунгитовой породы определяются двумя факторами:

1. свойствами шунгитового углерода;

2. структурой породы, взаимоотношениями углерода и силикатов.

В конце XX ученые частично объяснили причины целебной способности шунгита. Этот минерал состоит из углерода, значительная часть которого очень напоминает молекулы сферической формы – фуллерены. Фуллерен не токсичен, не подавляет здоровые клетки, а напротив, помогает работать всем биологическим структурам организма.

Целебные свойства фуллеренов в воде резко усиливаются. Ученые установили, что фуллерен является самым мощным и длительно действующим природным антиоксидантом.

2.2 Применение и свойства шунгита.

Шунгит содержит как твёрдый углерод, так и значительные количества оксида кремния; эти компоненты в нём представлены, как химические активные формы. В связи с этим он может быть использован в металлургии как восстановитель и как источник кремния.

Ещё одна область применения — строительство. Полированные плиты смоляно-чёрного цвета с редкими белыми прожилками украшают интерьеры Исаакиевского и Казанского соборов в Санкт-Петербурге и станции Московского метрополитена. В современной строительной индустрии шунгит используется также для производства шунгизита — искусственного рыхлого материала, получаемого при обжиге шунгитсодержащих пород.

Шунгизит используется в качестве заполнителя для лёгких бетонов (шунгизитобетон).

Целебные свойства проявляет не только сам камень шунгит, но и вода, очищенная с его помощью. Настоянная на шунгите вода превращается в молекулярно-коллоидный раствор, оказывающий антисептическое, противовоспалительное, противоаллергенное, болеутоляющее и противозудное влияние. За счёт этих свойств черный камень применяется в

лечебно-профилактических целях. Первым эти уникальные свойства минерала стал использовать царь Петр I для оздоровления своих солдат. Для этого на Онежском озере был возведен курорт.

Разработаны методики применения шунгита в лечебных целях и изготовления на его основе медикаментов.Шунгит часто применяется в сфере косметологии. На его основе изготовлены средства по уходу за волосами и телом. Они обладают противогрибковым, дезодорирующим, противовоспалительным, болеутоляющим и антиоксидантным действием.

2.3. Систематическое положение, характеристика и биологические особенности томата.

Тома́т, или помидóр (лат. Solánum lycopérsicum) — однолетнее или многолетнее травянистое растение, вид рода Паслён (Solanum) семейства Паслёновые (Solanaceae),порядок Паслёноцветные, отдел Покрытосемянные, класс Двудольные, царство Растения. Возделывается как овощная культура.

Растения томата отличаются сильноразветвленной корневой системой моноподиального характера. Молодые растения имеют ярко выраженный стержневой корень. От главного корня отходят корни первого порядка, от них - корни второго порядка. Все корни покрыты густой массой корневых волосков. При безрассадной культуре томата корни достигают длины 100-150 см, ветвятся в основном на глубине 55-85 см, охватывая до 1,25 м в кубе земли. При рассадной культуре корневая система располагается в более поверхностных слоях почвы.

Стебли округлые, полегающие или прямостоячие, сначала очень хрупкие, затем сильно твердеющие. Полегающие растения достигают длины 2-2,5, а иногда и 5 м. Штамбовые прямостоячие и низкорослые, карликове растения имеют высоту 30-80 см.

Листья бывают обыкновенные (рассечённые) и картофельные (с цельнокрайними долями). Так же как и стебли, они покрыты железистыми волосками. Растения томата могут размножаться вегетативно (побеги и черенки легко укореняются) и семенами. Последний-основной способ, применяемый в культуре томата.

Соцветие - завиток. В практике его обычно называют цветочной или плодовой кистью. Цветки мелкие, невзрачные, жёлтые различных оттенков, чаще пятичленные, но могут быть и многочленные. Пыльников обычно пять, иногда и больше, тычинки, сросшиеся в виде конуса, столбик нитевидный, заканчивается рыльцем бледно-зелёной окраски.

Завязь верхняя, круглая, гладкая или опушенная, двухгнёздная или многогнёздная. Плод – двух - или многогнёздная ягода, разнообразная по величине, форме и окраске.

Семена мелкие, масса 1000 шт. 2,8-5 г, обычно опушенные, поэтому имеют серый оттенок. Многокамерные плоды - малосемянные, малокамерные - многосемянные. Семена достигают физиологической зрелости уже в зеленых, сформировавшихся плодах. Сохраняют всхожесть в течение 6-8 и более лет.

2.4.Характеристика томата вишневидного Балконное чудо “Красный”

Томат вишневидный Балконное Чудо “Красный” - скороспелый сорт для открытогогрунта и пленочных укрытий. От полных всходов до начала плодоношения 80-85 дней. Куст низкорослый, штамбовой формы, компактный, среднеоблиственный, высотой 30-40 см, не требующий пасынкования. Что касается подвязки - она ему необходима, так как куст может полегать под тяжестью плодов (урожайность с одного куста может доходить до 2 кг и более). Ценится за декоративность и возможность выращивания в контейнерах в домашних условиях: на подоконнике, балконе.

Плоды округлой формы, гладкие, интенсивно-красного цвета, массой 20-30 г, очень сладкие и ароматные, поэтому нравятся детям. Из них можно приготовить вкусные весенние салаты, десерты и маринады. Плотность посадки 5-7 растений/м2. Урожайность 10-12 кг/м2.

3. Основная часть (Практическая часть )

3.1. Методика приготовления шунгитовой воды.

Для приготовления шунгитовой воды используют питьевую воду.

1. В ёмкость с водой помещается промытый водой шунгит из расчета 100 грамм породы на 1л воды.

2. Очищенная вода приобретет целебные свойства через сутки. В остальных случаях, вода настаивается до трёх суток.

3. Переливаем настоянную воду, а в сосуд с шунгитом заливаем новую воду.

Есть ещё один способ настоять воду на шунгите. Берём 150 грамм породы шунгита на 3 литра воды. Через 3 дня вода будет готова к использованию. Сливаем часть шунгитовой воды в другой сосуд, в оставшуюся часть доливаем свежей водой. Через 8-10 часов новая порция структурированной шунгитовой воды готова.

3.2. Характеристика эксперимента.

Эксперимент был заложен в лаборанской кабинета биологии МОУ «СОШ №22». Для проведения эксперимента были приобретены селекционные семена томатов вишневидных Балконное чудо “Красный” в агрофирме “ПАРТНЕР” в количестве 2 упаковки. (Приложения: Фото 1.) Семена были разделены на 2 группы по 8 семян в каждой (I группа - контрольная обрабатывалась водопроводной водой; II группа - опытная обрабатывалась шунгитовой водой). Семена томатов были предварительно замочены по группам в водопроводной и шунгитовой воде соответственно в течении 2 часов и высажены в контейнеры с подготовленным для овощей грунтом. Грунт в контейнерах обильно и равномерно поливался водопроводной (контрольная группа) и шунгитовой водой (опытная группа). Для посадки были взяты пластиковые контейнеры для хранения яиц с ячейками размером 23х9х4 см. Контенеры предварительно были наполнены универсальным грунтом ООО “Борресурсы"(изготовители: Российская Федерация, Нижегородская область г. Бор, пос. Кержанец, ул. Лесозаводская, д. 6). (Приложение: Фото 2.)

Посев семян контрольный и опытный групп был произведен 24.01.2022 г. на глубину 1 см. Во II опытной группе (шунгитовая вода) семена взошли на 4-й день- 28.01.2022, в то время как в I контрольной группе на 8-й день- 01.02.2022. (Приложения:Таблица №1, диаграмма №1) Последние растения проросли 31.01.22 в II опытной группе и 05.02.22 в I контрольной группе. Таким образом, скорость прорастания семян во II группе на 5 дней опережает семена I группы, что подтверждает эффективность влияния шунгитовой воды на рост и развитие растений.

22.02.22 были проведены контрольные замеры высоты стеблей и длины листочков, которые показывают явное преимущество растений II опытной группы (шунгитовая вода) над растениями I контрольной группы (водопроводная вода). (Приложение: Таблица №2, диаграмма№ 2,3, Таблица №3)

Растения II опытной группы вышли в фазу третьего настоящего листочка на 5 дней раньше (05.02.2022), чем растения из I контрольной группы (10.02.2022). Последние растения I контрольной группы вышли в фазу третьего настоящего листочка 16.02.2022, тогда как растения II опытной группы 10.02.2022. (Приложение: Таблица №3, диаграмма № 4).

05.03.22 растения опытной и контрольной группы были пересажены в стаканчики, но предварительно проведена пикировка (отсекание верхушек главных корней с целью ускорения разрастания боковых корней.).
Пикировка способствует развитию и формированию мощных корневых систем(приложения,фото№11).
Растения опытной группы выбросили цветоносы 24.04.22, а контрольной группы 10.05.22. Первые плоды на растениях опытной группы появились 17.05.22, в то время как в контрольной группе 30.05.22., первый урожай (созревания красных плодов) был получен в опытный группе 02.06.22., в контрольной группе 20.06.22 (приложения, фото 12).
Периодически созревшие плоды снимаются с растений опытный и контрольной группы (Приложения, фото № 13). После первого сбора урожая от трех растений опытной группы было получено 24 плода, в контрольной группе 12 плодов. Урожайность опытной группы в два раза превосходит по урожайности контрольную группу. При дополнительном подсвечивании растений в зимнее время урожай томатов можно получать круглый год, т.к. растения выбрасывают ярусами все новые и новые цветоносы.

4.Заключение 4.1.Результаты исследований и их обсуждение.

В ходе наших исследований было выявлено следующее:

1. Использование шунгитовой воды в качестве полива для растений благотворно влияет на рост и развитие томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”;

2. При использовании шунгитовой и водопроводной воды для предпосевной обработки и полива растений мы удостоверились, что семена опытной группы прорастают на 3 дня раньше, чем семена контрольной группы;

3. Шунгитовая вода является мощным природным биостимулятором для роста и развития растений, так как обработанная шунгитом вода приобретает антибактериальные свойства и дополнительно минерализуется за счёт входящих в состав шунгита макро - и микроэлементов, прежде всего кремния, аллюминия , железа, магния, серы.

4.2. Модификационная (ненаследственная) изменчивость не затрагивает генотип организмов и выражается в изменении проявления признаков особей под действием определенных факторов внешней среды (свет, вода, температура и др.). В наших исследованиях фактором являлась вода: для опытной группы – структурированная (шунгитовая) вода, которая по результатам эксперимента оказала благотворное влияние на растения опытной группы, проявившееся в более быстром прорастании семян, более быстром росте и развитии растений (более высокие растения и более длинные листовые пластинки, более ранний выход растений в фазы двух, трех и четырех настоящих листочков). Формула для расчета: Мср.=∑(V·P)/n, где: Мср.-средняя величина модификационной изменчивости; ∑ - сумма; V- варианта; Р- частота встречаемости, n – общее количество.

4.3. Экономическая эффективность использования шунгитовой воды.

Экономическая эффективность состоит из разницы от прибыли и затрат на покупку семян, минерала Шунгит, грунта (таблица, приложения) Одна упаковка семян томатов вишневидных Балконное чудо “Красный” стоит 30 руб. (17 семян), на эксперимент было использовано 16 семян (по 8 в каждой группе), что в денежном выражении 15 руб. (в каждой группе).

Одна упаковка 5 литров грунта ООО “Борресурсы" стоит 130 рублей (в зависимости от магазина, в котором он продаётся). На посадку 16 семян было использовано 1литр грунта (26 рублей; на растения одной группы-13 рублей.)

Одна упаковка минерала Шунгит (500 грамм) стоит 130 руб. За полгода (182 дня) можно получить 61 литр шунгитовой воды.

На эксперимент ушло 750 мл шунгитовой воды, что составляет 1,6 руб.

Общие затраты в I контрольной группе (водопроводная вода) составили 28 руб., во II опытной группе (шунгитовая вода) 29,6 руб. (Приложения, таблица № 4). На первый взгляд затраты в опытной группе выше, чем в контрольной, но пересчет с учетом стоимости рассады показал следующее: стоимость рассады опытной группы (шунгитовая вода) составляет 50 руб., так как она больше по вегетативной массе, контрольной группы 30 руб. Отняв стоимость затрат от стоимости рассады мы получаем доход в I контрольной группе 2 руб., во II опытной группе 20.4 руб. (Приложения, таблица №4).

По отношению к растениям I контрольной группы, растения II опытной группы более выгодно выращивать, так как ее экономическая эффективность составляет +18,4 руб. (от 1 растения) по отношению к контрольной группе.

4.4. Выводы и предложения.

Выводы:

1. Шунгит является эффективным сорбентом для очистки водопроводной воды от хлора и хлорорганических веществ (диоксинов, радикалов), обладает бактерицидными свойствами по отношению к патогенной микрофлоре в воде.

2. Шунгитовая вода благотворно влияет на рост и развитие растений. Применение шунгита при выращивании овощных культур увеличивает урожайность

3. Использование шунгита для подкормки всех видов растений экономически очень выгодно и не требует больших капитальных затрат, что очень важно при ее получении в больших количествах и использовании в крупном производственном масштабе.

4. Шунгитовая вода имеет общее оздоравливающее воздействие на организм, удаляет раздражения, зуд, сыпи, восстанавливает блеск волос, эффективна при вегето -сосудистой дистонии, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, печени, камнях в почках. Этой водой лечат многие заболевания, в т. ч. дерматологические, аллергические, болезни суставов и др.

5. Помимо очистки водопроводной воды, применения при выращивании овощных культур и медицины шунгит используют в косметологии, строительстве и металлургии.

Предложения:

Результаты наших исследований можно представлять для применения в сельскохозяйственных, частных и фермерских хозяйствах с целью эффективного выращивания овощеводческой продукции в больших объёмах, крупных производственных масштабах.

Столь же полезным будет использование результатов наших исследований при изучении тем и разделов в курсах биологии, экологии, химии, физики, экономики и технологии, формирования умений и навыков написания и оформления проектных работ и исследовательских проектов.

5. Список использованных источников и литературы.

1. Большая Российская энциклопедия: Том 5 / Председатель науч.-ред. совета: Ю.С. Осипов; Отв. ред. С.Л. Кравец ; "Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", Москва, Покровский бульвар, 8. 2006 год.

2. Овощеводство / Авторы: В. Ф. Белик, В. Е. Советкина, В. П. Дерюжкин ; изд. "Колос" , Москва , ул. Садовая-Спасская , 18. 1981 год.

3. Шунгит. Природный целитель. / Автор: Г. М. Кибардин ; изд. Амрита-Русь. 2012 год.

4. Семенова К. А. Помидоры. Всегда с отличным урожаем / Семенова К. А. – М.: Эксмо, 2014.

5. Медиа – ресурсы

6. Приложения.

(Фото 1) Семена сорта томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”;

(Фото 2) Грунт универсальный, производитель ООО “Борресурсы"

Таблица № 1 " Скорость прорастания семян сорта томатов вишневидных Балконное чудо “Красный”;

Диаграмма № 1 (к таблице №1). Скорость прорастания семян.

1

Таблица №2. «Высота растений и длина листовых пластинок контрольной и опытной групп на 22.02.2022г.»

Диаграмма №2 (к таблице №2: высота растений):

Диаграмма №3 (к таблице №2: длина истовых пластинок)

Таблица №3 «Выход растений опытной и контрольной групп в фазу третьего настоящего листочка»

Диаграмма №4 (к таблице №3)

Таблица №4 «Затраты на проведение эксперимента»

Таблица №5 "Экономическая эффективность использования шунгитовой воды"

Фото 3. Приготовление шунгитовой воды.

Фото 4. Поливка грунта обычной водопроводной водой.

Фото 5. Поливка грунта шунгитовой водой.

Фото .6 Перебирание семян и деление на группы.

Фото 7. Посадка семян.

Фото 8 (вверху): Ростки томатов (фаза двух настоящих листочков).

Фото 9 (внизу): Ростки томатов (фаза 4 – х настоящих листочков).

Фото 10. Минерал шунгит.

Фото 11. Пикировка рассады (слева – опытная группа, справа – контрольная)

Фото 12. Слева – томаты опытной группы (с плодами), справа – контрольной (зацветают, плодов еще нет).

Фото 13. Сбор плодов опытной группы (масса плодов 9 – 15 г.)