II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

УДОБРЯЕШЬ ОГУРЕЦ! РАЗВЕ ТЫ НЕ МОЛОДЕЦ? (ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОГУРЦОВ)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Афанасьева М.А. 1

---

1

Емельянцева О.В. 1

---

1

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Однажды в одной из передач по телевизору я услышала о том, что многие овощи и фрукты, которые мы покупаем в магазине, имеют повышенное содержание нитратов, даже приводили примеры тяжёлых отравлений и вообще рассказывали много о том, как опасно высокое содержание нитратов для здоровья людей. После этого я даже стала бояться есть овощи и фрукты, купленные в магазине. Я спросила у мамы, что же это такое – нитраты и почему они вдруг появляются в огурцах и помидорах, которые я так люблю. Мы много прочитали об этом в интернете, я узнала о том, что нитраты в овощах и фруктах появляются только тогда, когда при их выращивании недобросовестные люди, добиваясь высоких урожаев, используют слишком много азотных минеральных удобрений, которые в небольших количествах даже необходимы растениям для их развития и роста.

Как-то раз я увидела рекламу прибора, с помощью которого можно замерить количество нитратов в любых продуктах. Этот прибор - нитратомер. Вот тогда-то я и подумала, что было бы здорово провести эксперимент: вырастить своими руками на нашем дачном участке огурцы, использовать в качестве подкормки для одних саженцев природное удобрение (коровяк), а для других – азотное удобрение (азофоска), проследить за их ростом и развитием, а когда появятся плоды – замерить уровень нитратов с помощью прибора. Родители поддержали меня, купили нитрат–тестер «СОЭКС». На летних каникулах я осуществила свой замысел и хочу представить результаты этого эксперимента вашему вниманию.

Цель моего исследования

Выяснить с помощью эксперимента, как влияет применение химических азотных удобрений на развитие и урожайность огурцов, и действительно ли выращенные с использованием удобрений овощи становятся вредными для нашего организма.

Гипотеза

Внесение азотных удобрений в почву при выращивании овощей приводит к накоплению нитратов, поэтому использовать такие плоды в пищу опасно для здоровья.

Объект исследования

Исследовались огурцы, выращенные в одинаковых условиях, но по разной технологии.

Для достижения цели мне предстояло выполнить следующие задачи:

1. Узнать о применении удобрений и их свойствах;

2. Провести эксперимент по выращиванию огурцов с применением азотных удобрений;

3. Провести анализ выращенных образцов с помощью прибора для измерения уровня нитратов (нитрат-тестер «СОЭКС»);

4. Сделать выводы из проведенного исследования.

Актуальность исследования

Мне кажется, что моя работа будет интересна не только мне, но и большинству дачников и огородников, которые хотят получить большой урожай. Ведь когда люди трудятся на своем участке и выращивают овощи для своей семьи, они используют удобрения, но никто не хочет отравиться. Им приходится доверять тому, что написано на пакетиках с химическими удобрениями. Но всегда ли это правда? Ведь часто реклама бывает нечестной. Точно знать, что ты ешь полезное - очень важно. Думаю, актуальность моего исследования не вызывает сомнений.

1. Зачем растениям нужны удобрения.

По "Окружающему миру" мы проходили, что для развития зеленым растениям необходимы солнечный свет, воздух, вода и питательные вещества. Питательные вещества растение добывает с помощью корней из почвы. Без них оно не может расти, строить свое "тело". Мы все знаем, что человеку, особенно ребенку в период роста необходимо правильное питание, содержащее необходимые витамины и минералы. Также и растению для здорового роста нужны определенные вещества, питательные элементы.

В почве обычно имеются все необходимые растениям питательные элементы. В естественной природе осуществляется их непрерывный круговорот. После того как растение погибает и сгнивает, элементы, которые оно использовало из почвы, вновь возвращаются в землю в виде питательного вещества - гумуса. Получается, что сколько полезных веществ забирается из почвы, столько же в нее со временем и возвращается. Такой естественный круговорот происходил миллионы лет, с тех пор, как появились растения. Продолжается он и теперь там, где человек еще не успел развить свою хозяйственную деятельность.

Но за последние несколько сотен лет население Земли начало очень быстро увеличиваться. Чтобы прокормить всех людей стало необходимо выращивать все больше и больше съедобных растений. Земель, подходящих для этого, стало не хватать, людям приходится много лет подряд собирать урожай с одних и тех же полей. Получилось так, что питательные вещества, которые добывает растение из почвы для своего роста, человек забирает для своего питания, и они не возвращаются обратно. Круговорот нарушился. Почва стала истощаться.

И тогда ученые придумали делать заменители природного гумуса - искусственные удобрения. Их производят на заводах и стоят они недорого. При их помощи растениям доставляются необходимые для их жизнедеятельности вещества, которых в почве уже недостаточно.

1. Виды удобрений

Все удобрения подразделяются на минеральные и органические. Минеральные удобрения – это специальные вещества, которые производятся на заводах и фабриках из специального химического сырья, то есть они не натуральные. Органические удобрения представляют собой природные вещества, только немного обработанные человеком, такие как навоз крупного рогатого скота, лошадей, свиней, птичий помёт, торф, различные виды компоста и др.

Ценность органических удобрений в том, что в них есть все необходимые питательные макро- и микроэлементы, и они дружественны природе. В минеральных удобрениях все те же микроэлементы и питательные вещества содержатся в очень больших количествах, причём они более доступны для растений и быстрее ими поглощаются, ведь их и делают специально для этого. Кроме того, разные виды минеральных удобрений, как лекарства для человека, предназначены для различных целей, например, одни - для роста листьев, другие - корней, третьи - для получения красивого цветения.

Вредные вещества, нитраты, содержание которых в огурцах я хочу исследовать, накапливаются в растении при использовании азотных удобрений. Соли азота (нитраты), попадая в организм человека, превращаются в нитриты, которые могут стать причиной отравления, ухудшить способность крови обеспечивать клетки кислородом, вызывать опасность заболевания раком. Нитриты ослабляют иммунитет, снижают умственную и физическую работоспособность.

Азотно-фосфорное удобрение является одним из самых распространённых видов удобрений в сельском хозяйстве. Оно способствует быстрому росту растений, увеличению их сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, в том числе и заморозкам, позволяет рассаде легче пережить «стресс» от пересадки растений в открытый грунт, а также даёт возможность дольше хранить собранный урожай в зимний период. Урожай от применения минеральных удобрений растёт, но если растение получает избыточное азотное питание, то его накапливается много во всех органах растения, в том числе и в плодах. В этом-то и состоит основная опасность.

Гумус - органическое удобрение - образуется при разложении микроорганизмами остатков растительного происхождения. Органические удобрения при правильном их применении принесут только пользу. Но даже при неверном подходе к применению органических удобрений мы, разве что, не получим хороший урожай, но не сможем нанести вред здоровью. Не зря в некоторых странах Запада правительство поддерживает овощеводов, выращивающих продукцию без применения минеральных удобрений – экологически чистую.

3. Постановка задачи.

Для моего исследования я решила вырастить 2 кустика огурцов с самого начала - из семян. Для чистоты эксперимента необходимо было создать им совершенно одинаковые условия: температуру, освещенность, посадить семена одного сорта в одинаковый грунт. Различие должно быть только в поливе саженцев разными растворами: один саженец я решила поливать водой с натуральными органическими удобрениями, а другой - с химическими азотными. Тогда, наблюдая, как развиваются растения и сравнивая содержание нитратов в огурчиках с разных кустов, можно будет утверждать, что различие связано именно с действием удобрений.

В качестве удобрения я использовала азофоску. По инструкции его нужно было вносить в количестве 30 г. на кв.м., но в нашем случае было удобнее применять водный раствор 40 г. гранул на 10 л. воды. В конце эксперимента я превысила норму растворенных удобрений, чтобы понять, к чему приводит нарушение инструкции.

4.Выращивание огурцов.

В конце мая я посадила семена огурцов, заранее проверенные на всхожесть (путём замачивания в подсоленной воде) и пророщенные во влажной тряпочке в тёплом месте, в горшочки для рассады, и через 4-5 дней мои огурцы дали ростки. Я поставила рассаду на солнечное место и поливала водой по мере высыхания земли до появления 3-го и 4-го листочков (через 10-12 дней). Теперь их уже можно было высаживать в грунт. В этот момент саженцы были абсолютно одинаковые. ( см. Рис. )

Мой эксперимент начался 15 июня 2015 года.

Я высадила саженцы в большие горшки, поставила их радом в хорошо освещенном закрытом от ветра месте

и начала поливать по задуманному плану.

Образец №1 я поливала обычной водой, согретой на солнце, и раз в две недели подкармливала органическим удобрением (коровяком), разведённым по инструкции.

Образец №2 я так же поливала водой и раз в две недели подкармливала раствором 20 граммов азофоски на 5 литров воды (следуя инструкции).

Дневник моих наблюдений представлен в таблице:

Результаты эксперимента оказались следующими:

куст №2, который поливали водой и подкармливали минеральным удобрением, развивался быстрее, выглядел здоровее, урожайность была больше до тех пор, пока количество удобрения было разумным и соответствовало нормам, обозначенным в инструкции. При этом, куст №1, который поливали водой и подкармливали органическим удобрением, тоже хорошо развивался и отставал в росте от куста №2 всего-то на 3-5 дней. Правда урожайность куста №2 была выше. Но, когда дозы химического удобрения были значительно превышены, то растение стало терять свою силу, пышность и здоровый вид.

Итак, я сделала следующий вывод о влиянии удобрений на рост и развитие огурцов:

разумное использование азотных удобрений благоприятно влияет на развитие огурцов. Куст развивается немного быстрее, выглядит здоровее, урожайность значительно повышается.

5. Опасны ли мои огурцы? Анализ огурцов с помощью экотестера « СОЭКС».

Для анализа присутствия вредных веществ в моих огурцах мы использовали нитрат-тестер «СОЭКС» - прибор для определения нитратов в свежих овощах, фруктах, мясе и других продуктах. Этот прибор - это небольшая коробочка, на которой есть экранчик (дисплей) и пять кнопок управления. В памяти прибора заложена таблица предельно-допустимых концентраций нитратов для различных продуктов. В меню выбираем интересующий нас продукт и проводим измерения. (см. Приложение 1).

Всего было проверено 5 пар огурцов, выращенных на исследуемых образцах. Первую пару мы сорвали с кустов в середине июля, после чего начали наш эксперимент по превышению норм удобрений, указанных в инструкции. Мы хотели проследить, попадают ли вредные вещества из почвы в плод огурца, и зависит ли это от концентрации азотных удобрений в воде для полива. Предельно - допустимая концентрация нитратов для огурцов, как показал наш прибор, равна 150 мг/кг. Наглядно показания прибора представлены в приложении ( см. Приложение 2 и Приложение 3).

Результаты анализов я записала в таблицу.

Из таблицы видно, что хотя образец №2 и поливали раствором с завышенным содержанием химических удобрений, вредная концентрация образовалась в нем не сразу. Даже после целого месяца полива куста концентрированным раствором азофоски огурец ещё был безопасным. Хотя и не таким вкусным, как его собрат, выращенный на натуральных удобрениях.

Можно сделать вывод, что применение минеральных удобрений согласно инструкции и даже небольшое нарушение инструкции использования химических удобрений не приводит к выращиванию ядовитых огурцов. Если же использовать минеральные удобрения неграмотно, не придерживаясь норм, то огурцы могут стать опасными для здоровья и есть их нельзя. Хотя в моём эксперименте куст №2 пришлось практически вымачивать в концентрированном растворе азофоски, чтобы в плодах получить концентрацию нитратов, опасную для здоровья. Это уже такая большая доза химических веществ, что она убивает и сам куст. Вряд ли так поступают производители огурцов, ведь это не выгодно.

Заключение

Моя гипотеза подтвердилась частично: использование азотных удобрений действительно приводит к увеличению содержания нитратов в огурцах, но если пользоваться удобрениями по инструкции, то количество нитратов остается гораздо ниже допустимых значений, и огурцы не опасны.

Таким образом мне удалось своими глазами увидеть, что разумное применение химических азотных удобрений повышает урожайность огурцов и не делает вредными для нашего организма. Цель моего проекта достигнута.

Что касается органических удобрений, то даже сильное увеличение их использования не приводит к плохим последствиям. Это можно объяснить тем, что микроэлементы и питательные вещества, которые в них находятся, содержатся не в высоких концентрациях, а в количествах, которые необходимы и полезны растениям. Поэтому мы на своём дачном участке используем только органическое удобрение (в основном - навоз), а обильный полив, уход и забота о наших растениях помогают нам получать хороший урожай и без применения химических удобрений, правда минеральные удобрения мы всё же используем, но только для цветов, которые всё лето радуют нас за такую подкормку красивым цветением.

Мы живем в XXI веке, нас на Земле больше 6 млрд человек. Вряд ли человечество сумеет обойтись без использования минеральных удобрений, чтобы прокормить всех. Надеюсь, моя работа покажет людям, что бояться этого не стоит, нужно дружить с природой и помогать ей. Тогда и она поможет нам выжить.

Список литературы.

1. Федотова О.Н., Трафимова Г.В., Трафимов С.А., Окружающий мир, 2 класс, часть 1, Москва, Академкнига / учебник, 2008;

2. Кореньков Д.А., Минеральные удобрения и их рациональное применение, 2 изд., М., 1973;

3. Артюшин А.М., Державин Л.М., Краткий справочник по удобрениям, 2 изд., М., Колос, 1984;

4. Васильев В.А., Филиппова Н.В., Справочник по органическим удобрениям, 2 изд., Росагропромиздат, 1988.

Приложение 1.

Нитрат – тестер «СОЭКС»

Приложение 2.

Результаты измерения уровня нитратов в образцах №1 и №2 при использовании удобрений строго по инструкции

Приложение 3.

Результаты измерения уровня нитратов в образце №2 при использовании удобрений с несоблюдением норм

17