II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВСЯКИЙ ЛИ ГРУНТ ХОРОШ ДЛЯ РАССАДЫ?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кравцова В.С. 1

---

1

Новикова Г.Н. 1

---

1

Работа в формате PDF

1.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

 СОДЕРЖАНИЕ.

Введение………………………………………………………………...….…….3

1.Теоретическая часть………………………………………………….….……..5

1.1. Свойство и состав почвы…...…………………………………………….....5

1.2. Свойство и состав воды…………………………………………………......7

1.3. Свойство и состав гидрогеля….………………………………………........7

1.4. Требования для нормального роста растения……………………………10

1.5.Что такое растение, что необходимо для нормального роста……….......10

2. Экспериментальные исследования…...…………………………….…….. ..11

Выводы……………………………………………………………………......…16

Список литературы……………………………………………………..….......17

Приложение………………………………………………………………......…18

ВВЕДЕНИЕ.

Большинство из нас думает, что растение может вырасти только в почве. Возможно, что вы не знаете о существовании гидрогеля, или потому, что не пробовали вырастить растение в воде. Тогда почему же некоторые растения могут хорошо чувствовать себя в воде? Почему другие растения не могут долгое время находиться в воде? При каких же условиях растение лучше развивается?

Исходя из этого, была поставлена цель: выяснить какая среда наиболее пригодна для правильного развития растений.

Гипотезанашего исследования: наилучший состав для выращивания растений – гидрогель смешанный с почвой.

Предмет исследования:

Сбор информации из различных источников, наблюдения, сравнения, эксперименты, анализ полученныхданных.

Актуальность темы:

Современные полимерные материалы широко вошли в повседневную жизнь людей. Гидрогель помогает сохранять зелёные растения длительное время , даже при отсутствии полива. Это пример использования современных материалов для улучшения качества жизни человека.

Практическая значимость:

Данная работа посвящена сравнению различных сред использованием гидрогеля для выращивания овощных культур.

Результаты исследования могут быть интересны тем, кто занимается цветоводством, садоводством, а также тем людям, кто вынужден надолго оставлять растения без полива.

Гидрогель - это полимер, обладающий уникальной способностью поглощать и удерживать при набухании до двух литров воды на 10 грамм гидрогеля.

Вода - это прозрачная бесцветная жидкость, представляющая собой в чистом виде химическое соединение водорода и кислорода.

Почва - поверхностный слой Земли, обладающий плодородием.

Растение - это организм, обычно развивающийся в неподвижном состоянии и питающийся неорганическими и органическими веществами почвы и воздуха.

Для выполнения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1.Рассмотреть состав и свойств различных сред для выращивания;

2.Изучить влияние различных сред на всхожесть и развитие овощных культур

3.Выяснить оптимальный состав среды для развития овощных культура (помидор, дынь, перцев)

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

1.  

   1. Свойства и состав почвы.

Почва - поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой открытую четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов. Почва состоит из твёрдых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеет благоприятные для роста растений химические, физические и биологические свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия.

Свойства грунта можно условно разделить на два вида – химические и физические. Именно они отвечают за плодородие грунта.Проблему свойств почвы следует начать с рассмотрения такой ее особенности, как поглотительная способность. Под этим термином понимается свойство твердых частиц грунта поглощать или удерживать поступающие к ним извне различные вещества. Так, они обладают способностью сохранять газы, содержащиеся в растворах частицы органического и минерального происхождения, суспензии и даже микроорганизмы. Среди минералов, имеющих большое значение для жизнедеятельности растений и задерживаемых почвой, нужно упомянуть, прежде всего, калий, кальций, магний и фосфор.

Поглотительная способность почвы:

• Механическая - считается такое свойство грунта, которое позволяет ему сохранять присутствующие в воде компоненты.

• Физическая - следует считать такое ее свойство, при котором происходит поглощение ею из водных растворов веществ, являющихся продуктом расщепления солей, молекул электролитов и коллоидов. Благодаря этому свойству в почве сохраняются водорастворимые компоненты.

• Химическая - свойство почвы, которое заключается в удерживании ею ионов в процессе формирования труднорастворимых и нерастворимых солей. Суть химического поглощения состоит в высвобождении из грунтовых растворов осадков и закреплении их в почвенных слоях.

• Биологическая - является деятельность населяющих ее микроорганизмов. Они усваивают и сохраняют содержащиеся в грунте вещества, а при отмирании – возвращают их, обогащая, таким образом, почвенные слои. Результатом биологического поглощения является скапливание в грунте веществ, необходимых для роста и нормального развития растений. Хорошо увлажненный грунт отличается более высокой биологической поглотительной способностью. Однако этому способствует не только оптимальный уровень влаги, но и активизирующийся процесс образования перегноя, а также повышение степени плодородия почвы.

Состав растительного грунта

В состав натурального торфогрунта на основе природных компонентов: торфа, естественных структурирующих, раскисляющих и удобрительных материалов входят главным образом компоненты органического происхождения. Кроме того, растительный грунт содержит значительное количество азота, представленного в форме, пригодной для усвоения растений.

Состав (допустимые для растений формы) мг/л:

Азот (NH₄+NO₃) – 300

Фосфор(P₂O₅) – 300

Калий (К₂О) – 400

Полный набор питательных веществ. Почвенный раствор должен быть нейтрален или слабокислым. Влажность, % массы: не более 65.

Грунт полностью пригоден для выращивания рассады в домашних условиях.

1.  

   1. . Свойства и состав воды

Для проращивания семян и полива рассады мы использовали водопроводную воду. Она очищается от вредных веществ. Часто содержит растворенные соли кальция, магния, железа.

Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н₂O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях) Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы). Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Является важнейшим веществом для всех живых существ на планете Земля.

1.3. Свойства и состав гидрогеля.

В нашей стране работы по созданию сильно набухающих полимерных гидрогелей были начаты в начале восьмидесятых годов. Полимеры – вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. Особые свойства полимеров, такие как: эластичность; малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров; способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля; высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера; растворение полимера через стадию набухания; способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента, – позволяют широко использовать их.

Изначально гидрогель представляет собой сухой порошок или гранулят (прил.: рис 1). Кристаллы гидрогеля по виду и размеру похожи на сахар, имеют неправильную форму и нерегулярный размер. Сухое вещество заливают чистой водой, так кристалл становится своеобразным резервуаром с водой (прил.: рис. 2), который при недостатке влаги в почве будет отдавать свои запасы корням растений, а при избытке влаги – впитывать её. Тем самым, гидрогель спасает растения не только при пересушивании почвы, но и при её переувлажнении!

На сегодняшний день сфера применения гидрогеля выглядит так:

* Гидрогель – добавка в почву для удержания влаги,

* Гидрогель – среда для содержания растений,

* Гидрогель – средство для транспортировки растений.

* растения, посаженные в гидрогель в стеклянные емкости, смотрятся по-новому, необычно,

* гидрогель имеет различные окраски – можно создавать многоцветные композиции,

* гидрогель в сухом виде занимает очень малый объем, не нужно искать место для его хранения, отпадают проблемы с транспортировкой,

* пересадка растений не доставляет хлопот, она становится «чистой»,

* гидрогель нейтрален – а потому его могут использовать люди с аллергической реакцией на землю.

* гидрогель как искусственный субстрат не обеспечивает растениям нормальных условий для развития,

* гидрогель не содержит питательных веществ – их нужно регулярно вносить,

* гидрогель на солнечном свету может «зацвести»,

* гидрогель можно использовать только в сосудах без дренажного отверстия, не всем растениям это нравится (корни должны дышать),

* срок содержания растений в чистом гидрогеле ограничен 1-2 годами.

1.4. Условия для нормального роста растения.

• Что такое растение, что необходимо для нормального роста.

Трудно представить нашу жизнь без вкусных и полезных помидоров, перца, дыни…. Как известно, самые вкусные и ароматные овощи те, что выросли на собственном огороде. Для этого можно купить молодые растения на рынке или в магазине, а можно и вырастить рассаду у себя дома самостоятельно из семян. Получить рассаду в домашних условиях довольно просто. Для выращивания рассады почву надо подобрать правильно. Для того чтобы увеличить в ней количество питательных веществ можно добавить немного торфа (в пропорции четыре части земли на одну часть торфа). Очень важно правильно ухаживать за рассадой пока она растет.

Мы уже знаем, что растение кормит себя само и для этого ему нужны свет, вода и углекислый газ. Солнечный свет и хлорофилл (вещество зелёного цвета, которое есть у всех растений, и придаёт им зелёную окраску) «трудятся» всегда вместе. Хлорофилл образуется на свету в особых тельцах, находящихся в клетках растений, - хлоропластах. Всем растениям нужен свет, чтобы жить, образуя органические вещества для питания. Корни служат не только опорой, но и обеспечивают растение водой и растворёнными в ней минеральными веществами.

2. Практическая часть.

Мы рассмотрели и изучили развитие растений в различной среде:

- вода; - почва; - гидрогель

Эксперимент №1:

В самом начале исследования мы поместили семена перца в воду, почву, гидрогель.

Вода: приходилось каждый день доливать воду (вода быстро испарялась). Семена перца через 7 дней проросли и оставались в таком состоянии долгое время пока совсем не превратились в слизь (прил.: рис. 3).

Почва: на 11 день семена перца проросли и стали развиваться. Но на 21 день исследования мы не полили рассаду, и она погибла (прил.: рис. 4).

Гидрогель: семена перца замылились и не взошли. В подготовленный гель насыпали в плошки, не смешивая с землей. Посеяли семена, накрыли пленкой и поставили в тёмное место. Гидрогель мы использовали как самостоятельный грунт.

Таблица №1. Результаты выращивания перца в различных средах.

Эксперимент №2:

Нам пришлось заново проращивать семена. На этот раз мы взяли семена дыни, перца и помидоров. Поместили их в те же среды. С перцами и помидорами произошло тоже, что и в первый раз – они взошли только в почве. Почва перед посадкой прогрели до температуры от 25 до 30 градусов. Сеем семена не глубже, чем на один сантиметр (прил.: рис. 5). Немного поливали их и ждали всходов. На 4 день проросла дыня (прил.: рис.6), на 9 день проросли помидоры (прил.: рис.7), через 12 дней пророс перец (прил.: рис.8). К 14 дню наблюдений у помидорчиков появились настоящие листики (прил.: рис.9). А вот дыня взошла и в гидрогеле на 5 день были хорошо видны листики, но при высыхании гидрогеля корни получались между гелевыми шариками им не хватало влаги и дыня погибла (прил.: рис.10).

Таблица №2. Результаты выращивания дыни, перца и помидор

Эксперимент №3.

Когда семена взошли мы пересадили рассады дыни, перцы и помидор в разные среды: растительный грунт ; гидрогель ; гидрогель , смешанный с землёй.

Растительный грунт: всходы развивались в пределах нормы ( прил.: рис.11,12). После того как семена взошли, ждали примерно неделю, а затем прореживали всходы (выбирали самые сильные растения, а остальные просто обрезали под корень). После этого рассада себя будет хорошо чувствовать в теплом и хорошо освещенном месте, например, на подоконнике. Оптимальная температура для роста рассады составляет 18-20 градусов в дневное время и 12-15 в ночное. Световой день для растений лучше искусственно продлевать до 16 часов. Полив рассады проводим лишь тогда, когда земля слегка подсохнет.

Гидрогель: все всходы погибли. Гидрогель сам по себе не является ни питательной средой, ни стимулятором роста растений. Он нейтрален – в этом го достоинства и недостатки (прил.: рис.13).

Гидрогель, смешанный с землёй: всходы развивались с опережением роста всходов в земле в 3 раза (прил.: рис.14,15). Взяли готовый грунт для рассады и смешали 3 части грунта и 1 часть готового (разбухшего) геля. Заполнили плошки этой смесью.

Таблица №3. Результаты проращивания семян в комбинированной среде

ВЫВОДЫ.

1. Гидрогель сам по себе не является ни питательной средой, ни стимулятором роста растений.

2. В чистой воде растениям для нормального развития не хватает питательных веществ. Что задерживает их рост.

3. Для нормального развития растений в почве, необходимо чётко контролировать полив.

4. Если использовать только гидрогель, то большой переход влажности приведёт к гибели ростков.

5. В гидрогеле смешанным с почвой растения развиваются быстрее, т.к. кристаллы гидрогеля улучшают характеристику почвы, контролирует количество влаги, а земля даёт необходимое питание.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Книги:

•  

  1. Популярная медицинская энциклопедии/ Под редакцией Б.В.Петровского - М: «Советская энциклопедия» 1987- с.704

  2. Ожегов С.И. Словарь русского языка – М: «Русский язык» 1988- с.750

  3. «Российская газета» - Неделя №5914(241)

• Эксперты: Не стоит переносить простуду на ногах - могут возникнуть осложнения

Электронный ресурс:

•  

  1. Википедия, ru.wikipedia.org, 01.10.2011.

  2. http://womanadvice.ru/rassada-pomidor-v-domashnih-usloviyah#ixzz2ws2e5fYi . Журнал WomanAdvice - советы на все случаи жизни

ПРИЛОЖЕНИЕ.

Рис.1.Исходный гранулят Рис.2.Гидрогель после обработки водой

Рис.3.Семена перца в воде

Рис.4.Семена перца на 21 день исследования

Рис.5.Посев семян Рис.6.Проросшая дыня на 4 день

Рис.7.Проросшие помидоры

на 9 день исследования Рис.8.Проросший перец на 12 день исследования

Рис.9.Помидор на 14 день исследования

Рис.10.Погибшая дыня

Рис.11.Перец на 20 день исследования Рис.12.Помидоры на 18 день исследования в почве

Ри

Рис.13.Дыня на 20 день исследования в гидрогеле

Рис.14. Перец на 23 день исследования в гидрогеле смешанной с землёй

Рис.15.Сравнение дыни в почве и гидрогеле смешанной с землёй

23