ВВЕДЕНИЕ
В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с продуктами, которые выращены при помощи удобрений. Нередко, нас это отталкивает от покупки, так как человек, по своей природе, стремится к натуральным здоровым продуктам.
Но так ли опасны эти самые удобрения? Что это вообще за такая добавка? Насколько она необходима растениям и можно ли вырастить хороший «добрый» урожай не прибегая к ним? И возможно ли самостоятельно изобрести удобрение?
Удобрения — это вещества, добавляемые в почву или на растения с целью улучшения их питательных свойств и повышения урожайности. Они содержат необходимые растениям макро- и микроэлементы, такие как азот, фосфор, калий, а также другие питательные вещества. Удобрения играют важную роль в сельском хозяйстве и растениеводстве, так как они обеспечивают растения необходимыми питательными веществами, способствующими их нормальному росту и развитию. Основной задачей удобрений является восполнение дефицита элементов в почве, которые необходимы для фотосинтеза, синтеза белков и других жизненно важных процессов.
Удобрения бывают органическими (например, компост, навоз, настой луковой шелухи, яичной скорлупы) и неорганическими (минеральные удобрения).
Нам стало интересно, насколько интенсивно органические удобрения влияют на рост растений. Мы выбрали доступные составы (настой луковой шелухи, настой яичной шкорлупы, настой хлеба, настой сахара с кофе)
и в процессе вывели свой рабочий состав.
Обьектом исследования нашей работы будем считать органические удобрения. Предмет исследования – влияние органических удобрений на рост
и развитие семян гороха.
Цель работы – разработать состав собственного удобрения, оценить его влияние на рост побега.
Задачи:
Изучить информацию об удобрениях, проанализировать ее.
Закупить необходимые для исследования материалы: землю, семена гороха, тест-систему для определения кислотности почвы и воды.
Провести анализ pH (водородного показателя) почтвы, воды
и подготовленных растворов.
Посадить в разные горшки семена гороха. Подготовить растворы
с удобрением.
В процессе выращивания удобрять подготовленными растворами.
Определить влияние органических удобрений на рост побегов
Разработать собственное удобрение, исходя из полученных результатов.
Провести испытание разработанного удобрения: оценить показатели роста посаженного гороха, сравнить выросшие ростки с ростками, выращенными ранее. Сделать выводы.
В решении поставленных задач были использованы основные биологические методы познания мира.
Поисковый. Изучение литературы и других источников информации.
Эксперименты по выращиванию растений с использованием органических удобрений.
Сравнение известных органических удобрений с разработанным нами.
Описательный метод помог нам описать проведение эксперимента.
Анализ полученной информации.
Гипотеза исследовательской работы заключается в том, что смешанный настой органических удобрений обеспечит более интенсивный рост и развитие гороха, благодаря синергетическому эффекту веществ, содержащихся в разных компонентах.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 История появления удобрений
Удобрения в настоящее время считаются незаменимой составляющей совремкого сельского хозяйства. Благодаря им растения получают необходимые питательные вещества, которых может недоставать в почве. Правильное использование удобрений значительно повышает урожайность сельскохозяйственных культур и способствует улучшению качества продукции.
Еще в Древнем мире использовали «подручные» материалы в качестве удобрений. В Древнем Египте, например, использовали речной ил и навоз для подпитки почвы. В Китае использовали остатки рыбы и морские водоросли,
а индейцы перед посадкой культур добавляли рыбу в почву.
В начале XIX века агрономы продолжали использовать «удобрения»
из древности. Но к этому списку прибавились еще: опилки, перья, морской песок, сено, устричные раковины, шерстяная ветошь, зола, молотый рог, каменноугольная смола, а также мел и гипс. Рассчитать, что и в каких пропорциях должно было вноситься не представлялось возможным. Но все же использование таких «удобрений» продолжалось, что приводило, порой, к снижению урожая.
Чуть позже в этом же веке, когда открыли основные химические элементы, необходимые для роста растений (N (азот), P (фосфор), K (калий)), началась разработка первых химических удобрений, которые содержали эти элементы.
А уже в конце XIX и начале XX века производство химических удобрений стало промышленным. Были разработаны новые методы производства азотных, фосфатных и калийных удобрений, что привело к значительному увеличению урожайности сельскохозяйственных культур.
Вторая половина XX века была отмечена развитием научных
и технологических подходов к производству удобрений. Были созданы новые формулы удобрений, улучшенные методы применения и системы контроля
за уровнем питательных веществ в почве.
А уже в последние десятилетия все больше внимания уделяется разработке органических и экологических удобрений.
Использование минеральных удобрений стало широко распространено только в начале ХХ века, когда появились технологии их массового производства. Одним из первых таких удобрений был суперфосфат, полученный из фосфатов апатита и фосфорита.[9]
Сегодня удобрения – важный фактор высокого урожая. Они обеспечивают необходимые питательные вещества для растений и помогают повысить урожайность. Новые технологии и научные открытия продолжают развивать эту область, делая удобрения более эффективными и экологически безопасными.
Важное значение имеют экология и устойчивое сельское хозяйство – применяются технологии точного внесения удобрений, использование микроорганизмов для улучшения усвояемости питательных веществ.
Правильное и сбалансированное использование удобрений способствует продовольственной безопасности, но при чрезмерном применении возникают проблемы загрязнения почв и водных ресурсов.
В наше время активно используют органические и миниральные удобрения (Приложение, рис.1).
Минеральные удобрения — это соединения неорганической природы. Карбамид или мочевина традиционно относится к органической химии, но давно производится промышленно из неорганического сырья, поэтому мочевину тоже можно считать минеральным удобрением.
По содержанию основного элемента базовые минеральные удобрения делятся
на:
• азотные;
• фосфорные;
• калийные.
Существуют удобрения и с другими элементами, но азот, калий и фосфор играют ключевую роль в жизни растений, и без них растения просто погибнут [1]
Органические удобрения — это природные вещества, полученные
из живых организмов или их остатков, которые используются для питания растений и улучшения плодородия почвы. К таким удобрениям относятся компост, навоз, торф, зеленые удобрения (зеленый мусор и бобы), хвоя, костная мука, рыжий и птичий помет. Они содержат органические соединения, азот, фосфор, калий и другие питательные вещества, необходимые для роста растений. Основное преимущество органических удобрений — их экологическая безопасность и возможность улучшения структуры почвы, увеличение
ее плодородия и биологической активности.
Именно поэтому, для нашей работы мы выбрали органические удобрения в качестве обьекта исследования.
1.2 Органические удобрения
Органические удобрения — это природные вещества, которые улучшают плодородие почвы и способствуют росту и развитию растений. Они получают
из природных источников и не содержат синтетических химических веществ [10].
К ним относятся:
- Навоз животных (коровий, свиной, помет птиц)
- Компост
- Торф
- Зеленые удобрения (заранее посеянные и заделанные в почву бобовые или другие растения)
- Остатки растений после сбора урожая
Данные удобрения важны для роста и развития растений. Они обогащают почву питательными веществами, улучшают структуру почвы, делая ее более рыхлой и воздушной, способствуют развитию полезной микрофлоры почвы. Благодоря чему повышается урожайность и качество растений.
Самое главное преимущество органических удобрений – это экологическая безопасность. Они не содержат химических веществ, которые могут негативно влиять на окружающую среду и здоровье человека. В отличие от химических удобрений, они медленно разлагаются и обеспечивают постепенное поступление питательных веществ, а значит более экономичные. Они помогают сохранять равновесие микробиологической среды и способствуют развитию полезных организмов почвы.
Данный вид удобрений вносят перед посевом или посадкой растений. Кроме того используют в процессе выращивания — для подкормки, при подготовке почвы к морозам и весенней вспашке. Их использование помогает обеспечить экологически чистое питание для людей и сохранить здоровье почвы
и окружающей среды.
Для домашних (комнатных) растений или при выращивании рассады используют различные настои из луковой шелухи, яичной скорлупы, хлеба, банановой кожуры, рыбной муки и прочие. Часть из этих настоев мы и выбрали для своей работы.
1.3 Настой луковой шелухи
Настой луковой шелухи давно используются агрономами в качестве «подкормки» в виде настоев, а так же ими опрыскивают или посыпают растения, закапывают в землю.
В составе кожуры лука содержатся фитонциды, много полезных микроэлементов, витаминов, которые обладают антиоксидантным действием. Они повышают выносливость растений.
В луке содержится:
каротин – природный антиоксидант;
различные фитонциды – уничтожают грибки и бактерии в почве;
никотиновая кислота – помогает лучше усваивать кислород, серу и азот;
аскорбиновая кислота (витамин С) – повышает иммунитет и ускоряет рост;
кверцетин – это антисептик и антиоксидант;
витамины группы В, витамин Е;
кальций, железо, калий – легко усваиваются растениями.
Из доступного и бесплатного сырья получается экологически чистое, эффективное и безопасное удобрение [3].
Вреда от луковой шелухи мало, но при частом использовании крепкого или неразбавленного настоя либо отвара можно сжечь корни, навредив растениям.
Рабочий раствор нужно вносить по заранее пролитой водой почве.
Так питательные элементы равномерно распределяются и не наносят вреда корням.
Данный настой эффективен для большинства овощных культур, особенно для картофеля, перца и баклажанов. Однако для некоторых растений может потребоваться корректировка концентрации [3].
При посадке в грунт можно добавлять немного луковой шелухи. Она будет обеззараживать грунт, постепенно отдавать полезные вещества и питать растение
1.4 Настой на основе яичной скрлупы
Яичная скорлупа является прекрасным природным минеральным удобрением. Богатая кальцием, она улучшает состав и структуру почвы, укрепляет растения и помогает им защищаться от некоторых болезней
и вредителей.
Яичная скорлупа на 90-95% состоит из карбоната кальция, остальные 5-10% приходится на различные микроэлементы: железо, марганец, медь, молибден, кремний, сера, фосфор и др. Всего в яичной скорлупе насчитывается до 27 различных микроэлементов. Кальций – один из важнейших микроэлементов для роста и питания растений [2].
Большинству огородных культур кальций требуется в определенных количествах в течение всего жизненного периода: в конце и в начале периода вегетации, во время завязываемости плодов и активного плодоношения. При недостатке кальция корневая система растений развивается медленнее. Нехватка кальция сказывается на прочности стеблей, растения становятся склонными
к полеганию. Острый дефицит кальция приводит к отмиранию точки роста.
Применение яичной скорлупы в огороде чаще всего связано
с необходимостью раскисления почвы. Для большинства огородных и садовых растений нужны нейтральные или слабокислые почвы.
Настой на основе хлеба
Засохшие остатки хлеба могут принести существенную пользу некоторым культурам, если на их основе приготовить полезное удобрение для вашего огорода.
Секрет хлебной подкормки кроется в дрожжах, при брожении которых выделяется углекислый газ. Он благоприятно воздействуют на культуры, особенно на те, которые растут в закрытом грунте.
Простые углеводы, попав в грунт, быстро поглощаются бактериями
и грибами. Размножение одноклеточных грибов стимулирует рост, способствует удлинению корня, улучшает вкус и увеличивает количество аминокислот.
Хлебное удобрение считается абсолютно безопасным и полностью натуральным.
Удобрение из хлеба даёт следующие преимущества:
усиливается рост растений;
увеличивается объем корневой системы;
возрастает количество цветков и завязей;
плоды отличаются лучшими вкусовыми качествами;
улучшается выживаемость в зимний период;
повышается иммунитет растений.
При покупке хлеба необходимо обратить внимание на его состав. В продаже можно встретить бездрожжевой продукт с красителями и разрыхлителями, которые совсем не подходят для подкормок.
Многие опасаются, что плесень может навредить растениям. Но те плесневые грибы, которые разводятся на хлебе, наоборот, полезны.
Хлебная плесень вреда огороду не принесет. На цветах и рассаде она не размножается.
Плесень выделяет антибиотик, который оказывает оздоравливающее действие на почву, подавляет некоторые патогенные микроорганизмы и защищает корневую систему.
Поэтому подкормка, приготовленная с плесневелым хлебом, еще полезнее, чем с обычным.
Глава 2
2.1. Методика исследования
Подробно изучив теоретические данные по даннй теме, мы приступили
к проверке нашей гепотезы. Для этого мы замочили заранее купленные семена гороха в воде и дождались когда они «проклюнутся».
Пока семена находились в прецессе подготовки к пасадке, мы решили выяснить pH почвы, для этого провели простой почвенный анализ с помощью тест-системы “Агрохимик” (Приложение, рис.2) и определили pH воды
с помощью универсальной лакмусовой бумаги (Приложение, рис.3). Результаты проверок показали, что подготовленные почва и вода имеют нейтральную среду.
Далее, мы приготовили настои, которыми планировали поливать выращиваемый горох.
Настой луковой шелухи
Шелуху от двух луковиц мы залили 0,5 литрами кипящей воды. Дали составу настояться 1 день. Получился настой янтарно – коричневого цвета.
Настой яичной скорлупы
Скорлупу от двух яиц залили 0,5 литрами воды. Дали настояться под крышкой в теплом месте 5 дней. Можно было и 3-4 дня. Но мы решили, что за 5 суток из скорлупы в раствор выйдет больше веществ. Настой держали вне помещения из-за сильного неприятного запаха.
Хлебный настой
Для подготовки настоя, мы черствый хлеб засыпали в пластмассовую или эмалированную посуду, добавили теплую воду, и накрыли крышкой, на которую дополнительно положили груз (гнет). Четких норм количества хлеба нет. Поэтому положили столько сухарей, сколько было в наличи. Решили, что вреда не будет.
Ёмкость с хлебной водой поставили в теплое место или на солнце сроком на 5-6 дней, для брожения.
Собственный настой мы приготовили смешав все вышеописанные жидкости в одну емкость и разавили их водой 1:1. У нас получился настой богатый следующими микроэлементами: калий и фосфор от лука, кальций от яичной скорлупы, антибиотик от хлеба. К недостаткам хлебного удобрения относят активное поглощение кальция в ходе процесса брожения. За счет этого почва становится кислой, но добавка настоя яичной скорлупы нормализует pH почвы.
Пророщенный горох мы высадили в 4 стакана по 2 горошены, подписав каждый по названию того удобрения, которым мы будем «подкармливать»
в процессе иследования (Приложение, рис.4) и поставили на застекленный балкон накрыв «дырявой» пленкой, чтобы поступал воздух. Через пару дней пленку убрали и немного полили водой. Раз в два дня поливали небольшим количесвом удобрений.
Первый росток появился на 6 день в стакане, который мы поливали «нашим» сборным удобренем (Приложение, рис.5). На 8 день появился росток
в стакане, который был удобрен настоем луковой шелухи. На 10 день мы увидели тонкие проростки в остальных стаканах.
Самый толстый стебель и плотные листочки были у гороха, который был удобрен сборным удобрением, это говорит о том, что смешанные удобрения дали более быстрый и высокий результат
Г рафик наблюдений
2.2 Результаты и обсуждение
Опыт показал, что наиболее выраженные свойства имеет удобрение из нескольких видов пищевых отходов, так как компоненты дополняют по составу друг друга и стимулируют рост и развитие растений. На втором месте по силе воздействия оказался настой яичной скорлупы. Кальций обеспечивает правильное функционирование клеток растения, благодаря чему побеги появились раньше, чем удобренные хлебом и луком. Антибиотик в хлебном настое и железо с калием в луковом в процессе вегитационного периода оказались наименее активным
и никакой важной роли не сыграли (Приложение, рис.6).
Стоит уточнить, данный эксперимент мы провели только на одном из видов растений семейства бобовых. Если теми же удобрениеями поливать другие виды культур, результат может значительно отличаться. Возможно, в следующий раз мы возьмем несколько растений из разных семейств. Будет интересно пронаблюдать, как одно и тоже удобрение по разному воздействует на растения.
Таким образом, удобрения являются незаменимым фактором в обеспечении оптимальных условий для роста и развития растений. Правильное применение удобрений позволяет значительно повысить урожайность и качество сельскохозяйственной продукции, а также сохранить плодородие почвы.
Использование настоя из луковой шелухи, яичной скорлупы и хлеба – это простой и эффективный способ повысить процесс всходов растений и укрепить молодые растения. Этот натуральный препарат объединяет функции удобрения и профилактического средства, что делает его особенно ценным для современного садоводства.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненная работа носит исследовательский характер, состоит из введения, первой главы теоретической, второй главы, описывающей практическое выполнение поставленных задач, заключения, списка источников информации и приложения с иллюстрациями к теоретической части, а также фотографиями результатов работы над практической частью проекта.
В данной работе рассматривался вопрос о влияние органических удобрений на рост и развитие однолетних травинистых растений семейства бобовые.
В ходе работы над темой проекта было изучено значительное количество информационных источников, проведен эксперимент по выращиванию ростков гороха при добавлении разных удобрений.
Цель работы была достигнута, путем последовательного решения поставленных теоретических и практических задач.
Гипотеза была доказана на примере одного из видов растений.
Практическая значимость работы определяется возможностью использования информации при выращивании растений и рассады. Как в школьной теплице, так и в подсобных хозяйствах учителей и учащихся гимназии.
Список литературы
Коваленко, С. П. (2020). Применение органических удобрений в сельском хозяйстве. Санкт-Петербург: Издательство "Наука".
Петров, И. А. (2019). Агрохимия органических удобрений. Красноярск: Издательство "Сибирское университетское".
Фролов, Ю. А. (2022). Органические удобрения и устойчивое сельское хозяйство. Ростов-на-Дону: Издательство "Юг".
Григорьев, А. В. (2023). Микробиология органических удобрений и их влияние на почву. Биоэкология.
https://azbyka.ru/garden/vsyo-ob-organicheskih-i-mineralnyh-udobreniyah/
https://dzen.ru/a/WyCSgFgWaduG0yCG
https://antonovsad.ru/lukovaya-sheluha-kak-udobrenie-dlya-poliva-i-podkormki-komnatnyh-cvetov-6363/
https://rudesignshop.ru/blog/nastoy-iz-lukovoy-sheluhi-dlya-rasteniy-kak-udobrenie-dlya-pomidor-i-ogurtsov/
https://www.vhoz.ru/articles/ogorod/yaichnaya-skorlupa-v-ogorode-i-v-sadu-3-sposoba-primeneniya/
https://agro-market24.ru/blog/udobreniya/yaichnaya-skorlupa-drug-ili-vrag-vashego-sada/
https://www.novochag.ru/dacha-and-garden/kitchen-garden/hleb-kak-udobrenie-dlya-ogoroda-kak-uvelichit-urozhay-s-pomoshchyu-hlebnoy-podkormki/?utm_source=yandex.ru&utm_medium=organic&utm_campaign=yandex.ru&utm_referrer=yandex.ru
https://m.ok.ru/group/70000004283812/topic/156055164824996
https://apknews.su/article/213/6241/
https://pogoda.mail.ru/news/66240132/
Приложение
Рис 1. Схема. Виды удобрений
Рис 2. Замеры кислотно-щелочной реакции раствора и почвы.
Рис 3. Замеры кислотно-щелочной реакции растворов для полива растений.
Рис 4. Опытные образцы
Рис 5. 6-й день от начала посадки.
Рис 6. Дольнейшее развитие проростков гороха посевного