XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Вырастим Дуб вместе

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сухарев М.А. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 69, 2 класс

Семерикова И.В. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 69, 2 класс

Работа в формате PDF

4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В мире существует около 600 видов дубов, однако на Урале растет всего один — дуб черешчатый. Основной ареал этого вида находится в Европе, а восточная граница естественного распространения проходит по Уралу. В Свердловской области, на юго-западе, есть небольшие участки хвойно-широколиственных лесов с примесью дуба.

В 18 веке на Среднем Урале шумели дубовые леса. Дубы целенаправленно вырубали - использовали при возведении плотин, в кораблестроении, в производстве карет, мебели. К 20 веку дубравы практически исчезли, только на юго-западе Свердловской области остались небольшие участки лесов с редкими дубами. (Приложение №1, Рис.№1). Сейчас все они объявлены памятниками природы: Березовская дубрава, Поташкинская дубрава, Дубрава в Романятском логу, Шуртановская дубрава, Красносокольская дубрава . Сегодня естественная граница произрастания этого дерева в Свердловской области пролегает на широте Екатеринбурга. В самом городе каждый дуб наперечет. Посадки можно увидеть возле зданий Уральского федерального университета, в Историческом сквере, в ботанических садах, дендропарках и лесопарках. Известны дубы возле школы № 43 и возле дома на улице Смазчиков в районе остановки трамваев «Пионерская». Этим дубам около 50 лет.

Актуальность.

Уральский экологический союз в рамках Всероссийского движения «Возродим наш лес» и программы «Дубы России» начали реализацию программы «Дубрава Урала». Программа направлена на сохранение и увеличение посадок дуба и возрождение естественных природных дубрав Свердловской области. Мы в своем проекте собираем информацию о местах произрастания дуба в нашем городе и будем дополнять «Дубовую карту Свердловской области». Мы будем выращивать саженцы дубов разными способами и высаживать их на территории Свердловской области.

Цель проекта:

Определение экспериментальным путем наиболее эффективного метода выращивания дубов из желудей для озеленения территории Свердловской области.

Задачи проекта:

1. 1. Изучить материал о дубах, их видах, места их произрастания, использование древесины.

   2. Вырастить дубы из желудей.

   3. Выявить какой способ посадки желудя является самый эффективный.

   4. Вырастить редкие для нашего региона дубы из желудей.

   5. Изготовить чернила с использованием Дубовой орехотворки по рецепту описанному в рукописи 1659 года, принадлежавшей Симеону Полоцкому.

   6. Составить «Советы по выращиванию дубов» для одноклассников, которые захотят вырастить дуб.

   7. Участвовать в возрождении естественных природных дубрав Свердловской области.

Гипотезы:

1. Предположили, что можно вырастить саженцы дубы в комнатных условиях.

2. Предположили, какой из трех способов выращивания саженцев дубов будет наиболее эффективным.

3. Предположили, возможность высадки желудей непосредственно в грунт для появления саженца дуба.

Методы

При сборе информации в ходе практической работы были использованы методы исследования: наблюдение, эксперимент, классификация материала.

Теоретическая часть

1.1 Дуб и его строение

Дуб - род листопадных деревьев семейства буковых. 
Дуб растёт медленно. Первые 80 лет в высоту, последующие в толщину. При боковом затенении растёт довольно быстро, но требует хорошего освещения сверху. 
Доживает до 400—1000 лет. Обычно образует глубокую стержневую корневую систему. Даёт обильную поросль от пня. Светолюбив. Некоторые виды засухоустойчивы, довольно зимостойки и мало требовательны к почвам.

Дуб бывает высотой до 40—50 м и диаметром 1—1,5 м. 
Листья очередные, простые, зубчатые, иногда цельнокрайные. 
Цветки мелкие, невзрачные в длинных свисающих серёжках. (Приложение №1, Рис.№1)

Цветёт одновременно с распусканием листьев начиная с 40—60 лет. 
Плодоносить начинает с 15 лет, на открытых местах раньше, чем в насаждениях. Обильно плодоносит каждые 4—8 лет.

Размножается преимущественно желудями. Для посева используют жёлуди, собранные в тот же год, т.к. они быстро теряют всхожесть. 
Плод —  жёлудь, частично заключённый в чашеобразную деревянистую плюску(Приложение №1, рис.№2). Созревает в сентябре. Размножается дуб желудями, которые разносят в разные стороны грызуны, медведи, кабаны и птицы, особенно сойки, а также порослью от пня.

1.2 Виды дубов.

В Северном полушарии растет около 450 видов дубов. Также дубы растут и в жарком климате: в субтропиках и тропиках. Это дуб каменный, дуб скальный,дуб пушистый, дуб каштанолистный. (Приложение №1 рис.3)

В наших лесах растет дуб черешчатый или как его называют летний. Его название в переводе с латинского означает - «красивое крепкое дерево». Породы этого дерева образуют леса. Лес, в котором растут дубы называют дубрава.

В Литве, в местечке Стельмуже растет почти 2000-летний дуб «Старик»-его считают наиболее старым деревом Европы. Самое старое дерево в нашей стране находится в Калининградской области ему более 800 лет.

Дуб – сравнительно теплолюбивая древесная порода. Он не выносит суровых таежных районов. Требователен и к почвенному плодородию. Его не встретить на очень бедных почвах (например, на песчаных дюнах). Не растет дуб также на переувлажненных, заболоченных почвах. Однако недостаток влаги в почве он переносит хорошо.

Все дубы обладают одним очень важным свойством: выделяемые их листьями летучие вещества – фитонциды – смертоносно действуют на микробов и дизентерийную палочку. Воздух в дубовых лесах практически стерилен: здесь нет микробов. Пребывание в дубовом лесу очень полезно для здоровья, снимает раздражительность и нормализует сон.

1.3 Полезные свойства

Дуб широко используют в строительстве домов, кораблестроении, производства мебели и строительных материалов.

Кора дуба известна лечебными свойствами, которые нашли широкое применение в медицине.

В коре дуба обнаружены пектины, флавоноиды, галловая кислота, крахмал, танин, большое количество дубильных веществ. А еще - белки, сахара, витамины группы В и аскорбиновая кислота, соли железа, магния, калия и кальция. Все это позволяет народной и научной медицине эффективно использовать препараты на основе коры дуба, прежде всего, в качестве обволакивающего, противовоспалительного, бактерицидного, вяжущего, противогнилостного средства. Так, например, порошок коры или мазь на ее основе, своевременно нанесенная на механическую рану, способствует тому, что танин дуба соединяется с белками микроорганизмов и образует защитную пленку, предупреждая возможное воспаление, а также уменьшая боль.
Сегодня отвар дубовой коры особенно часто применяют при воспалительных заболеваниях слизистой оболочки полости рта, зева, глотки, стоматите, фарингите, тонзиллите, ангине, кровоточивости десен. Настой коры дуба, принимаемый внутрь, полезен для тех, кто страдает многими заболеваниями. Так же дубовая кора часто и п используется народными лекарями для эффективного лечения гнойных язв и ожогов кожи (мази, примочки), долго незаживающих ран, пролежней.

Сбор коры разрешен лишь на тех лесных участках, где дубы официально намечены к вырубке. Заготавливают лекарственное средство весенней порой с молодых дубовых веточек и только в период сокодвижения. При этом кора не должна содержать пробкового слоя и древесины. Сушат сырье, разделенное на полоски, под навесом или в хорошо проветриваемом помещении. Хранят в деревянной таре.

Ствол старого дуба одет темно-серой корой. А у молодых дубков лет до двадцати кора остается такой гладкой и блестящей, что ее называют зеркальной. Именно такая «зеркальная» кора идет для дубления кож, потому что содержит много превосходных дубильных веществ, которые носят название танины, и максимум их содержания приходится на 15-35 лет. Танины придают коньякам и шампанским винам аромат и цвет, отчего их и выдерживают в дубовых бочках.

Иногда на листьях дуба можно встретить шарики разных размеров, которых на одном листе бывает несколько. Их еще называют чернильными орешками. Внутри такого «орешка» можно увидеть небольшое насекомое с усиками и прозрачными крылышками. Это обыкновенная дубовая орехотворка. Такие шарики называют галлами. Их происхождение связано с жизнедеятельностью орехотворки. Она откладывает яйца в ткань дубовых листьев. Постепенно на этих местах образуются галлы. А чернильными они называются потому, что в старину их собирали, измельчали, кипятили, добавляли железный купорос и получали чернила. Такие чернила не выцветали даже на солнце. Именно благодаря этим чернилам до наших дней дошли многие тексты древних рукописей. (Приложение №1. Рис.№4)

Жёлуди наших дубов идут на приготовление желудёвого кофе. Кофейный напиток из желудей очень полезен при заболеваниях сердца.

Практическая часть

2.1. Методика исследования

В своей практической деятельности мы использовали три способа выращивания саженцев дубов.

Реализация нашего проекта началась с 2021г. Сбор желудей производился в парке им Бондина в г. Нижний Тагил:

- 2021г - 72 желудя,

- 2022г – 210 желудей,

- 2023г – 300 желудей, (приложение 1, Диаграмма №1)

Все желуди мы разделили на 3 части, для посадки 3 способами.

1 способ - желуди поместили в теплую воду на 3 часа. Всплывшие желуди удалили, оставшиеся высадили в горшки в феврале месяце. (Приложение 2, Фото№1,2)

2 способ – стратификация- это процесс, при котором семена подвергаются влиянию холода, что повышает их всхожесть. Коробки с желудями поставили в холодильник на 6 месяцев, в апреле высадили в горшки. (Приложение 2, фото№3,4,5)

3 способ - третью часть желудей хранили в коробках при комнатной температуре, в июле высадили сразу в парк и лес. (Приложение 1, фото 6,7,8)

Наблюдения в 2021 году показали следующие результаты. При использовании первого способа из 24 желудей было высажено 18 в землю, остальные были всплывшие. Первые ростки появились у 7 желудей через 3 месяца после посадки, остальные не взошли. Горшки находились в квартире до мая. В результате из 7 ростков получилось 3 саженца дуба, которые в мае высажены в грунт в городе Асбесте. (Приложение 2. Фото №9,10,11)

При втором способе стратификации в апреле высадили все 24 желудя. Через 2 месяца появились первые ростки у 16 желудей. В грунт были высажено 6 саженцев.(Приложение 2, Фото №12,13,14)

Третий способ посадки 24 желудей произошел в июле непосредственно в грунт, после хранения их при комнатной температуре в течении 6 месяцев. Пророс только один желудь. (Приложение 2, Фото №15,16), (Приложение№1, Диаграмма №2).

Результаты 2022 года.

1 способ – из 70 желудей высажено в землю 63, остальные не пригодны к посадке. Первые ростки появились у 49 желудей через 2 месяца после посадки, остальные не взошли. Горшки находились в квартире до мая. В результате из 32 ростков получилось 16 саженца дуба, которые в мае высажены в грунт в городе Екатеринбурге. (Приложение 2, Фото №17,18,19)

При втором способе стратификации в феврале высадили все 70 желудей. Через 2 месяца появились первые ростки, затем стали всходить по очереди все желуди. Всего взошло 52 желудя. В грунт были высажено 19саженцев. (Приложение 2, Фото №20,21,22)

Третий способ посадки 70 желудей произошел в июле непосредственно в грунт, после хранения их при комнатной температуре в течении 6 месяцев. Проросло только 6 желудей. (Приложение №1, диаграмма №3), (Приложение 2, Фото №23,24,25,26).

В 2023 году собрали 300 желудей в честь юбилея нашего города и разделили на 2 группы для выращивания 2 и 3 способом. В феврале месяце замочили 150желудей, высадили в горшки 118 остальные всплыли и не пригодны для посадки. С 11 апреля начали появляться первые ростки в итоге взошло 39 желудей, из них получилось 19 саженцев которые в июне будем высаживать в грунт на территории Свердловской области соответственно дубовой карте Урала. Остальные 150 желудей будем высаживать непосредственно в грунт леса в июле месяце.

Условия произрастания желудей при первом и втором способе были одинаковые: температура 22-24С, одинаковая освещенность, одинаковый умеренный полив. В течение всего срока наблюдения мы умеренно поливали ростки желудей, поворачивали горшочки по мере вытягивания саженцев для равномерного попадания солнечного света.

По нашим наблюдениям оказалось, что обильный полив вредит прорастанию желудей. В переувлажненных горшках всходы не прорастали. Мы выявили что более эффективный полив через каждые 4 дня.

Еще одним наблюдением стал тот факт, что не все ростки имели привычный вид. Некоторые скручивались, засыхали. И в результате погибли.

Мы предположили, что виной была почва. Именно в этих горшках жёлудь был высажен не в специальную почву, с удобрением, а набранная в парке и в огороде. Возможно, в земле остались какие-то живые организмы, которые подточили корень растения.

В результате наших наблюдений мы выявили что второй способ, стратификация, более эффективный для выращивания саженца из желудя. (Приложение№1. Диаграмм №4)

Выживаемость дубов в грунте через 2 года при первом способе составило 53% (это 10 саженцев из 19), при втором способе – 64% (16 саженцев из 25), при третьем способе – 71% (5 саженцев из 7) (Приложение №1, диаграмма №5)

Процесс наблюдения за дубками в течении 2 лет показал, что несмотря на низкую всхожесть при 3 способе, дубки оказались наиболее крепкими и выносливые к холоду, засухе и обильном дождям достигли высоты 30-40см. (Приложение №2, Фото 27,28)

При втором и третьем способе дубы росли одинаково и достигли высоты 20-30см. (Приложение №2, Фото 29,30,31).

Чернила из дубовых галлов (чернильных орехотворок) были популярны по всей Европе на протяжении нескольких столетий. Мы решили попробовать дома изготовить такие чернила. Существует несколько старинных рецептов, мы использовали описание из рукописи 1659 года, принадлежавшей Симеону Полоцкому: «Орешки чернилныя, на четыри части разбитыя, в ренском [и] на солнце или в тепле инде мочити требе есть седмицу: по сему тую водку из кляницы желтую, процедя сквозе платенко, и орешки выжав в иную скляницу положити и купаросом чернящым в муку разтерты запустити, и по часту лошкою помешивати в тепле же неколико стояти дний и тако будут добрая чернила: А в тот состав надобно орешков, как много получится ренскаго, чтобы в нем орешки потонули купаросу прежде по малу присапати донде же мера возмет, а имей отведывати пером на бумазе, и егда счернеют, тогда приложи мерку камеди раздрабленой ради утверждения, и потом пиши потребное». Мы использовали этот рецепт только заменили рейнское вино на яблочный уксус.

В августе месяце мы собрали 36шт дубовых галл в парке имени Бондина г.Нижний Тагил. Разрезали их на мелкие кусочки, поместили в маленькую стеклянную баночку и залили их яблочным уксусом. Закрыли плотно крышкой и поставили в шкаф на 10 дней. Через 10 дней отфильтровали получившуюся жидкость через марлю. На этом этапе жидкость получилась мутная, буро-рыжего цвета. К полученному раствору добавили чайную ложку железного купороса. Жидкость мгновенно почернела. Вот и получились чернила насыщенного иссиня-черного цвета. Чернила получились довольно жидкие, поэтому мы решили загустить их камедью. Добавили ¼ чайной ложки камеди и все перемешали. В итоге получили густые чернила ярко синего цвета.

В 2024 году мы вступили в международное сообщество «Любителей Дубов». Там мы обмениваемся информацией о местах произрастания дубов и желудями. По обмену получили 15 желудей Красного Канадского дуба, 8 желудей Болотного дуба, 7 желудей Каменного дуба и 4 желудя Сизого дуба. В апреле замочили, сразу высадили в горшки. Итого за 2 месяца выросло 5 саженцев красного дуба, 2 - Болотного дуба, 1 - Каменного дуба и 2 саженца сизого дуба. Все виды саженцев в июне будут высажены на садовом участке города Асбеста Свердловской области. (Приложение№2, фото 32, 33, 34, 35).

2.2. Практическая значимость

Проект имеет практическое значение: восстановление естественного ареала произрастания дубов на территории Свердловской области, озеленение территории около Областной детской клинической больницы, озеленение пришкольного участка.

2. 3. Выводы

1. Гипотеза о том, что вырастить саженец дуба из желудя в комнатных условиях возможно, подтвердилась.

2. Мы выявили что наиболее эффективным способ выращивания саженцев в комнатных условиях оказался второй – стратификация: высажено за 2 года 94 (100%) желудя получено 68 (72%) саженцев дуба, из них выросло 25 (27%) дубов.

3. Предположение о возможности высадки желудей непосредственно в грунт для появления саженца дуба подтвердилось: высажено за 2 года 94 (100%) желудя в грунт, из них выросло 7 (7,5%) дубов.

4. Самые крепкие и высокие дубы выросли из желудей, которые садили непосредственно в грунт леса и парка.

5. Также мы выяснили, что росток дубка довольно капризен, ему требуются особые условия: свет, умеренный полив, рыхлая, легкая, обогащенная почва.

6. Составили буклет для одноклассников «Памятка по выращиванию саженца из дуба». (Приложение№3)

7. Изготовили чернила из дубовой орехотворки.

8. За 2 года из 282 желудей, выращено 51 саженец дубов разными способами. Из 51 саженца, высаженный в грунт укрепился и вырос 31 дуб. (Приложение 1, Рис.№5).

Заключение

В 2023 году собрано 300 желудей, которые мы поделили на 2 группы для выращивания 2 и 3 способом. Выращенные саженцы планируем посадить для озеленения пришкольного участка и высадить в ареол естественного произрастания дубов соответственно Дубовой карте Урала. (Приложение №2 Фото №36 ,37, 38).

Список литературы и интернет-ресурсов

1. Дмитриев Ю., Пожарицкая Н. «Книга природы», Москва, 1990г.;

2. Петров В.В. «Растительный мир нашей Родины», Москва, 1991г.;

3. Ярошенко А.Ю. «Как вырастить лес», Гринпис, 2004г.

4. Козлова Т.А. Сивоглазов В.И., Атлас родной природы. Растения леса г.Москва 2002г.

5. Электронные ресурсы. Дуб и его строение. Полезные свойства. https://ru.wikipedia.org/wiki/Дуб

6. Составим «Дубовую карту Екатеринбурга» или вырастим дуб вместе! https://uole-museum.ru/news/sostavim-dubovuyu-kartu-ekaterinburga-ili-vyrastim-dub-vmeste/?ysclid=lrqn7n74bq384254237

Приложение №1

Рис. №1

Диаграмма №1

Диаграмма №2

Рис№1. Рис№2.

Рис.№3

Рис.№4 Дубовая орехотворка

Диаграмма №3

Диаграмма №4

Диаграмма №5

Рис.№5

Приложение 2

Фото № 1, 2 Первый способ

Фото №3, 4, 5 Второй способ

Фото№ 6, 7, 8 Третий способ

Фото№ 9,10,11 Первый способ выращивания саженцев.

Фото№ 12,13,14 Второй способ выращивания саженцев.

Фото № 15,16 третий способ выращивание саженцев.

Фото№17,18,19 Итоги первого способа в 2022г.

Фото№ 20, 21, 22 Итоги второго способа в 2022г.

Фото № 23, 24, 25, 26 Рост дуба из жёлудя за 2 года

Фото№ 27,28 Дубы выращенные 3 способом

Фото№29,30,31 Дубы выращены 1 и 2 способами

Фото № 32, 33, 34, 35 Красный Канадский, Болотный, Каменный, Сизый.

Фото№36, 37, 38 Сбор желудей в сентябре 2023г.

Приложение 3

Памятка по выращиванию саженца дуба из желудя

Дуб легко выращивать из семян (желудей). Поскольку в желуде находится большой запас питательных веществ, уже в первые месяцы жизни всходы дуба достигают высоты в 10-12 см. Пригодные для посадки на постоянное место саженца дуба можно вырастить за один-два года.

Чтобы вырастить саженец дуба из желудя дома, вам понадобится:

• Семена (желуди),

• Сухая коробка,

• Почва для выращивания,

• Сухие листья, древесная стружка или мох,

• Пульверизатор.

1. Как собирать желуди.

Желуди лучше всего собирать до середины октября. Вам нужно взрослое дерево. Выбирайте желуди без червей, отверстий и плесени. Подходящие желуди должны быть коричневого цвета. Как правило, для сбора лучше всего подходят те, что легко снимаются со шляпки.

2. Проведите «тест на плавучесть».

Положите собранные желуди в емкость с теплой водой. Подождите пару часов. Выбросьте все желуди, которые всплыли — они не пригодны для посадки.

(Желудь может плавать потому, что червяк или личинка проели в нем полость. Точно также может плавать желудь, разрушенный изнутри плесенью).

3. Как хранить желуди для посадки на следующий год?  

Достаньте «хорошие» желуди из воды и высушите их. Положите их в сухую коробку с сухими листьями либо древесной стружкой, это будет питательная среда, которая может удерживать влагу. Поставьте коробку в холодильник на 4-6месяцев.

Желуди можно также прикопать в почву на глубину 15-25 см, защитив сверху листом водонепроницаемого материала от прямого попадания дождевых и талых вод и оставив между листом и желудями некоторое воздушное пространство.

4. Какую выбрать почву?

Дуб лучше всего растет на богатых почвах с благоприятными условиями увлажнения, (некоторые источники советуют добавить измельченного торфяного мха).

5. Когда высаживать желуди в почву?

Возьмите ваши желуди и выложите рядами в горшочки для рассады или пластиковые контейнеры, проткните дырочки по бокам внизу контейнера, чтобы лишняя вода не застаивалась. Не засыпайте грунт доверху, оставьте сверху примерно 2 сантиметра для полива.

6. Как поливать рассаду?

Полейте растение до тех пор, пока вода не станет вытекать из отверстий внизу контейнера. В следующие недели поливайте часто, не позволяя земле высыхать. Поставьте ее на подоконник у южного окна, чтобы она получала свет зимнего солнца.

7. Как ухаживать за саженцем?

Умеренно поливайте отстоянной водой, поворачивайте саженцы по отношению к солнечному свету.

8. Следите за ростом растения. Через месяц после появлении ростка нужно пересадить рассаду в горшок большего размера, чтобы она еще больше подросла, и только после этого высаживать в грунт. Есть признаки, которые укажут вам, что рассада готова к пересадке в грунт:

• имеет высоту примерно 10–15 сантиметров и маленькие листья;

• имеет белые корни, которые выглядят здоровыми;

• явно перерос свой горшок;

• имеет заметно выросший основной корень.