XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние биостимуляторов на прорастание семян микрозелени

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Дрыгина С.Д. 1

---

1ГБОУ РХ ХНГИ им. Н. Ф. Катанова

Криницына Е.И. 1

---

1ГБОУ РХ ХНГИ им. Н. Ф. Катанова

Работа в формате PDF

87 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Микрозелень представляет собой молодые ростки овощных культур, которые собирают сразу после появления первых настоящих листьев. Её используют как добавку в пищу для улучшения визуальной привлекательности, вкуса и текстуры блюд. Обычно микрозелень достигает высоты от 5 до 15 см и готова к уборке через 5-12 дней после посева. Важно отличать её от проростков, у которых присутствует только корешок, и от зрелой зелени [3].

Микрозелень – ценный источник витаминов, микро- и макроэлементов, причём её состав может в пять раз превосходить содержание витаминов и каротиноидов во взрослых растениях того же вида.

Культивирование микрозелени – перспективный способ обеспечить людей полезными продуктами и витаминами в течение всего года. Это особенно актуально для Республики Хакасия с её резко континентальным климатом, характеризующимся значительными колебаниями температур. В условиях продолжительной, малоснежной зимы и короткого жаркого лета, когда период выращивания обычных растений ограничен 3,5-4 месяцами, микрозелень становится эффективным решением для получения необходимых витаминов круглый год [4].

Объект исследования: семена микрозелени салата, базилика, горчицы

Предмет исследования: проращивание семян микрозелени под воздействием биостимуляторов.

Цель работы: изучение влияния биостимуляторов на прорастание семян микрозелени салата, горчицы и базилика

Гипотеза состоит в том, что биостимуляторы могут ускорять процесс прорастания семян и увеличивать процесс их всхода.

Задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования и подбор семян для исследования.

2. Изучить методику выращивания микрозелени.

3. Провести эксперимент по воздействию биостимуляторов на семена микрозелени.

4. Провести сравнительную характеристику биостимуляторов и оценить их влияние на прорастание семян микрозелени.

Методы исследования:

1. теоретические (анализ, синтез);

2. практические (измерение, сравнение, опрос, эксперимент);

3. методы математической обработки (описательная статистика, графические методы анализа данных).

Практическая значимость: результаты исследовательской работы могут использоваться на классных часах, внеурочных занятиях, посвящённых здоровью человека.

Глава 1. Теоретическая часть

1. 1. Биостимуляторы растений и история их открытия.

Биостимуляторы, предназначенные для улучшения роста и развития растений, представляют собой обширную категорию органических соединений, как природного, так и синтетического происхождения. Даже в минимальных концентрациях они оказывают значительное воздействие на метаболизм высших растений. Активация естественной защиты растений способствует формированию комплексной устойчивости к различным заболеваниям, вызванным грибками, бактериями и вирусами, а также к неблагоприятным условиям окружающей среды, таким как засуха и температурный стресс.

Изучение фитогормонов, являющихся природными биостимуляторами, началось задолго до появления самого термина "гормоны [5]. В 1880 году Ч. Дарвин в своей книге описал эксперименты по изучению реакции проростков злаков на свет. Было установлено, что свет воспринимается только верхушкой ростка, в то время как изгиб происходит в зоне ниже, которая нечувствительна к свету. Дарвин предположил, что химический стимул передается от верхушки к восприимчивой зоне, вызывая изгиб растения. Дальнейшие исследования привели к открытию и определению химической структуры индолилуксусной кислоты (ИУК) в 1931-34 годах.

В 1901 году Д. Н. Нелюбов обнаружил, что газ этилен в низких концентрациях нарушает рост растений. В 1934 году было доказано, что этилен синтезируется самим растением и регулирует важные физиологические реакции [2].

1. 2. Механизм действия биостимуляторов

Биостимуляторы растений, как регуляторы роста, способствуют увеличению урожайности сельскохозяйственных культур на 15-30%, при этом снижая потребность в минеральных удобрениях. Они оптимизируют минеральный состав растительной массы и уменьшают потери урожая, вызванные заболеваниями [5].

Применение биостимуляторов роста активизирует метаболизм в растениях, ускоряет биохимические реакции и, благодаря составу ферментов, повышает устойчивость к негативным факторам внешней среды. Устойчивость растений приводит к качественным изменениям в их внутренней системе. Фитогормоны, обладая небольшой молекулярной массой и дополнительной энергией, повышают скорость реакций, значительно сокращая время метаболизма [1].

Биостимуляторы способствуют восстановлению ослабленных и омоложению старых растений, стимулируя развитие побегов и корневой системы. Они восстанавливают поврежденные растения после стрессовых ситуаций, таких как пересадка, транспортировка или неблагоприятные условия. Вызывают обильное цветение, усиливают окраску листьев и цветов за счет стимуляции синтеза пигментов. Индуцируют устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям, а также стимулируют рост вегетативной массы.

Главное отличие биостимуляторов от других средств защиты растений заключается в их способности влиять на вредные организмы через активацию защитных механизмов растений. Использование этой особенности позволяет в полной мере реализовать потенциал комплексных программ защиты растений, обеспечивая экологическую безопасность агросистем [2].

1. 3. Классификация биостимуляторов

По происхождению биостимуляторы делят  на природные и синтетические. К природным стимуляторам роста растений относятся фитогормоны, а к синтетическим — их аналоги.  

Некоторые группы фитогормонов и их характерное действие:

• Брассиностероиды — отвечают за сопротивляемость растений неблагоприятным факторам среды, заболеваниям, формируют общий иммунитет. Также участвуют в процессе созревания плодов.

• Гиббереллины — побуждают семена к прорастанию, стимулируют цветение и завязь плодов, способствуют накоплению растением полезных веществ.  

• Ауксины — фитогормоны развития корневой системы, также способствуют распределению полезных веществ.  

• Цитокинины — стимулируют деление клеток, регулируют рост растения в целом, а также ответственны за пробуждение и развитие почек.  

Этилен — относится к ингибиторам, но выделяется в отдельную группу как газообразное вещество [2].

Глава 2. Практическая часть

2. 1. . Подбор микрозелени для выращивания

Микрозелень – это молодые ростки растений, которые на начальной стадии развития обладают в десятки раз большей концентрацией полезных веществ, чем их взрослые аналоги. При этом полезные элементы достигают максимальной концентрации именно в этот период [6].

Для выращивания микрозелени подходит широкий спектр культур.

Первые 10 дней жизни проростки находятся в экологически чистой среде и не успевают впитать вредные вещества из окружающей среды, что обеспечивает максимальную пользу продукта.

Пророщенная зелень богата растительным белком, витаминами (С, группы В, К, Е), каротиноидами, минералами (калий, кальций, фосфор, магний, железо, йод, сера) и эфирными маслами. Каждый из этих элементов благотворно влияет на организм [7].

Выращивать зелень можно круглый год у себя на подоконнике, обеспечивая свой организм полезными веществами. Микрозелень легко выращивать у себя дома при этом ненужно специальных приспособлений.

Для исследования влияния биостимуляторов на рост микрозелени были подобраны следующие сорта растений: салата, базилик, горчица. Почему я выбрала семена салата, базилика и горчицы для тестирования стимуляторов ростаЯ выбрала семена салата, базилика и горчицы для исследования стимуляторов роста по нескольким причинам. Эти растения быстро прорастают и имеют короткий вегетационный период, что позволяет оперативно оценить эффективность стимуляторов. Салат легко поддается различным условиям, что делает его идеальным кандидатом для экспериментов. Базилик, со своей сильной ароматикой, добавит разнообразие в исследования, а также демонстрирует сильный ответ на стимуляторы роста. Горчица славится своими быстрыми темпами роста и устойчивостью, что позволяет наблюдать изменения в развитии сразу после применения стимуляторов. Таким образом, эти три растения обеспечивают разнообразие, скорость и удобство в проведении экспериментов, что делает их идеальными для моего проекта по микрозелени.

2.1. Биостимуляторы для выращивания микрозелени

Для исследования были подобраны 2 биостимулятора из обычного магазина:

1. «Образец №1»

«Образец №1» удобрение для растений: замедляет избыточный рост междоузлий, останавливая вытягивание рассады, уменьшает отрастание усов у земляники, клубники, что увеличивает количество ягод; улучшает декоративность цветочных культур, продлевает период цветения; действует через 12-24 часа после обработки; активирует образование сильной корневой системы, повышает урожайность овощей. Стимулятор роста подходит для рассады томата, перца, капусты, садовых культур, для плодово-ягодных культур, овощных культур и всех видов комнатных растений.

Преимущества средства: Активизирует развитие корневой системы растений, уменьшает отрастание побегов и усов, способствует формированию компактного куста, малотоксичное для пчел, а также может использоваться в теплицах.

Действующие вещество хлормекватхлорид — это искусственно синтезированное вещество, он блокирует синтез гиббереллинов в растении.

Приостанавливается рост главного стебля и стимулируется рост боковых побегов, пробуждаются спящие почки. После обработки улучшается фотосинтез, усиливается впитывающая способность корней.

2. «Образец №2»

Препарат используется для стимуляции корнеобразования и укоренения черенков, саженцев плодовых, ягодных, и декоративных культур, повышения приживаемости рассады овощных и цветочных культур. Способствует развитию мощной корневой системы, росту, лучшей приживаемости растений при черенковании, посадке саженцев, пересадке деревьев и кустарников.

Физиологическая роль гетероауксина в растениях довольно разнообразна: стимуляция образования корней, стимуляция деления и растяжения клеток, гетероауксин также влияет и на многие другие процессы в растениях:

-стимулирует образование корней у черенков;

-ускоряет корнеобразование у рассады и взрослых растений;

-способствует регенерации тканей;

-улучшает срастание тканей при прививке;

-улучшает приживаемость рассады овощных и цветочных культур, деревьев и кустарников при пересадке;

-повышает всхожесть семян и луковиц, ускоряется их прорастание.

1. 3. Изучение влияния различных стимуляторов на формирование корневой системы микрозелени

Для проведения эксперимента были выбраны два биостимулятора. В течение недели различные семена микрозелени (базилик, горчица, салат) обрабатывались биостимуляторами. Делались замеры корня, и подсчитывалось их количество. Так же во всех образцах был контроль для сравнения результатов. После сбора данных все результаты оформили в таблицу.

Таблица 1 – Показатели роста корня под влиянием биостимуляторов

Мы наблюдаем, что у горчицы на рост, количество корней и высоту стебля наибольшее влияние оказал регулятор роста «Образец №1» . У салата количество корней и рост стебля также было обусловлено воздействием «Образец №1». При изучении базилика мы заметили, что «Образец №1» оказал положительное воздействие на количество корней, в то время как высота стебля была в среднем бала увеличена благодаря действию «Гетероауксина» но большее влияние все же оказал «Образец №1». Эти данные подтверждают важность применения различных регуляторов роста в агрономии для оптимизации роста растений и их морфогенеза, что имеет практическое значение в сельском хозяйстве.

Рис. 1 Количество корней у горчицы

По данным диаграммы можно заметить что «Образец №1» прогрессировал в развитии корней у горчицы. «Образец №1» первые два дня не давал значительных результатов, но потом резко увеличился в своих показателях. Контроль заметно отличается, и на третьем дне с показателями нечего не происходит, количество корней не увеличивается.

Рис. 2 Рост стебля у горчицы

Из диаграммы можно сказать, что на рост стебля по сравнению с контролем большее влияние оказал «Образец №1». «Образец №2» оказал среднее влияние на ростки. Контроль особо не увеличивался в своих показателях, и отличился худшими результатами в росте стебля.

Рис. 3 Количество корней у салата

Рис. 4 Рост стебля у салата

По данным диаграммы можно заметить, что количество корней и рост стебля салата повлиял «Образец №1». В свою очередь «Образец №2» показал меньшие результаты «Образец №1» Контроль, отличился в своих показателях, он продемонстрировал меньшие значения, чем растения с биостимуляторами.

Рис. 5 количество корней у базилика

Рис. 6 рост стебля у базилика

По данной диаграмме мы можем сделать вывод что препарат «Образец №1» оказал влияние на рост стебля и количество корней у базилика, в то время как «Образец №2» продемонстрировал неплохие результаты по отношению к контролю. Контроль все же отстает по показателям и показывает не самые лучшие результаты.

Выводы:

1.Была изучена литература по выращиванию мирозелени с помощью стимуляторов роста.

2.Изученны различные методики выращивания растений с помощью биостимуляторов и выбрана самая подходящая.

3.Проведён эксперимент по выращиванию трёх сортов микрозелени: салата, горчицы, базилика.

4.У горчицы на рост, количество корней и высоту стебля наибольшее влияние оказал регулятор роста «Образец №1». У салата количество корней также было обусловлено воздействием «Образец №1», а на рост стебля значительное влияние оказал «Образец №2», который стимулирует клеточное деление и удлинение стебля. У базилика «Образец №1» оказал положительное воздействие на количество корней, в то время как высота стебля была значительно увеличена благодаря действию «Образец №2». Эти данные подтверждают важность применения различных регуляторов роста в агрономии для оптимизации роста растений и их морфогенеза, что имеет практическое значение в сельском хозяйстве.

Список литературы

1. Галынская Н. Правильно – биостимуляторы, а не фитогормоны // «Цветок». – 2004 год. - № 2(26) – с.10.

2. Джахангиров А.Д., Кузьмищев В.П. Регуляторы роста растений; Фитогормоны. // Энциклопедический словарь юного земледельца. – М.: Педагогика, 1983. – c. 264 – 265; с. 328 – 329.

3. Дмитриев, Н.Н. Методика ускоренного определения площади листовой поверхности сельскохозяйственных культур с помощью компьютерной технологии / Н.Н. Дмитриев, Ш.К. Хуснидинов // Вестн. КрасГАУ. - 2016. - № 7. - С. 88-93.

4. Дудченко, Л.Г. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения: Справочник / Л.Г. Дудченко, А.С. Козьяков, В.В. Кривенко. - Киев : Наукова думка, 1989. - 304 с.

5. Петрова Л.Н. Влияние регуляторов роста на развитие и продуктивность растений. М. СНИИСХ, 1988г, с. 104-110

6. Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы / А.А. Тихомиров [и др.]. - Новосибирск : Изд. Сиб. отд. РАН, 2000. - 213 с.

7. [Интернет ресурс] - https://semena.cc/blog/microgreen/sposoby-vyrashhivaniya-mikrozeleni ( дата обращения 20.03.2025)