XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение воздействия природных настоев и бытовых растворов на рост огурцов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Козлова М.В. 1

---

1МАОУ СШ №51 г. Липецк

Захарюта Е.А. 1

---

1МАОУ СШ №51 г. Липецк

Работа в формате PDF

3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1. Введение

Выбор темы настоящего исследования не был случайным. В моей семье я часто наблюдала, как бабушка при выращивании растений использует различные натуральные подкормки: настаивает банановую кожуру, добавляет в почву кофейную гущу, поливает раствором куркумы. Она считает, что природные средства безопасны и эффективны. В то же время моя мама предпочитает использовать только магазинные удобрения, полагая, что именно они обеспечивают быстрый и предсказуемый результат. Мне стало интересно, какой из этих двух подходов даёт лучшие результаты, и можно ли доверять бытовым настоям при уходе за растениями.

С учётом современных тенденций к экологизации сельского хозяйства и стремления к устойчивому земледелию возрастает интерес к альтернативным методам стимуляции роста растений. Тем не менее, научная проверка эффективности домашних средств остаётся актуальной задачей, поскольку большинство из них применяются эмпирически, без объективной оценки их воздействия на растения.

Объектом исследования выступили растения огурца (Cucumis sativus) — популярной овощной культуры, широко выращиваемой как в открытом, так и в закрытом грунте. Выбран сорт 'Балконный красавчик Химкет F1', адаптированный для ограниченного пространства и устойчивый к неблагоприятным условиям. Такой выбор обусловлен его высокой всхожестью и декоративными свойствами, что делает его удобным для домашних экспериментов.

Цель работы: оценить эффективность природных настоев и бытовых растворов для повышения роста и развития огурцов.

Задачи:

1. Изучить литературу о влиянии различных веществ на рост растений.

2. Подобрать растворы (вода, вода с удобрением, настои на кожуре банана, хлебном мякише, куркуме и кофейной гуще).

3. Провести эксперимент

4. Сделать выводы на основе наблюдений и разработать рекомендации

Гипотеза: бытовые растворы будут оказывать положительное влияние на рост и развитие растений, сравнимое с действием удобрений.

Практическая значимость работы заключается в том, что её результаты могут быть использованы для оптимизации ухода за растениями в домашних условиях, особенно при стремлении к экологичности и минимизации затрат.

2. Теоретическая часть.

2.1 Теоретические основы влияние природных настоев и бытовых растворов на рост и развитие растений

Жизнь каждого растения начинается с развития и роста его из семени при определенных условиях внешней среды. Основные условия – тепло, свет, воздух, вода, питание. Все эти факторы одинаково необходимы и выполняют определенные функции в жизни растений. Но без воды и питания рост и развитие растений замедляется.

Вода играет важную роль в росте и развитии растений. Она составляет до 95% массы растений, в ней или с её использованием протекают все процессы жизнедеятельности.

Некоторые функции воды для растений:

• Обеспечение потока питательных и минеральных веществ по проводящей системе растения.

• Прорастание семян зависит от наличия воды.

• Участие в процессе фотосинтеза.

• Обеспечение растению упругости. Водные растворы, наполняющие клетки и межклетники, сохраняют форму растения.

Недостаток воды заставляет растение концентрировать все жизненные силы внутри (в корневой системе), не передавая их в листву и плоды. В результате растение погибает.

С тех пор как человек стал культивировать растения, употребляемые в пищу, он стал задумываться о повышении их продуктивности. На помощь пришли удобрения.  Влияние удобрений на рост и развитие растений заключается в обеспечении их необходимыми элементами. Дефицит питательных веществ ведёт к ослаблению культур и снижению их продуктивности. В современных условиях жизни нужно задумываться и об экологичности вносимых удобрений. Поэтому появляются бытовые (органические) удобрения.Из бытовых отходов можно приготовить натуральные удобрения для растений. 

1. Настой из банановой кожуры используют как натуральное удобрение для подкормки растений. В кожуре банана содержится множество важных минералов, таких как калий, магний и фосфор. Эти элементы необходимы для здорового роста растений. Благодаря своему составу банановая кожура подходит для множества культур. Среди овощей особенно хорошо на нее реагируют баклажаны, кабачки, картофель, огурцы, помидоры и сладкий перец. Эти растения активно потребляют калий в период активного роста и плодоношения, а фосфор помогает им формировать крепкие стебли и здоровые плоды. 

2.Настой с хлебным мякишем содержит дрожжи, углеводы и микроэлементы, которые способствуют росту и развитию культур. В хлебном удобрении азота немного, фосфор, в основном, содержится в отрубях в виде фитина, кальция также совсем небольшое количество. Так какой смысл в этом углеводном удобрении, насыщенном крахмалом?

Все дело в том, что хлебная подкормка в большей степени нужна не собственно растениям, а микроорганизмам, обитающим в почве. Они во многом отвечают за урожайность растений: в земле живут азотфиксирующие и фосфатмобилизующие бактерии, бактерии способные стимулировать рос корневой системы и многие другие полезные микроорганизмы. Именно для их питания и требуется хлебное удобрение.

3. Настой куркумыположительно влияет на рост и развитие растений благодаря своему комплексу полезных веществ: куркумину, эфирным маслам, минералам и микроэлементам. 

Польза куркумы для растений

• Стимуляция роста. Активные компоненты куркумы активизируют обменные процессы, что ускоряет рост и развитие растений. 

• Защита от болезней. Куркума обладает антибактериальными и противогрибковыми свойствами, подавляет развитие патогенной микрофлоры. 

• Укрепление иммунитета. Растения становятся менее уязвимыми к патогенам и вредителям. 

• Улучшение структуры почвы. Куркума делает почву более лёгкой и воздухопроницаемой, что способствует развитию здоровой микрофлоры. 

4. Настой кофейной гущи богат азотом, калием и фосфором – ключевыми для роста растений элементами. 

Польза кофейной гущи

• Обогащение почвы питательными веществами. Гуща содержит азот, калий, фосфор и другие элементы, которые важны для роста и цветения растений. 

• Улучшение структуры почвы. Органические частицы гущи создают благоприятные условия для развития полезных микроорганизмов и червей, разрыхляют тяжёлую землю. 

• Удержание влаги. Это особенно важно для растений в жаркое время года.

2.2 Материалы и методы исследования

Для проведения эксперимента были использованы семена сорта огурца "Балконный красавчик Химкет F1" — компактный, устойчивый, адаптирован для домашних условий. Данный гибрид выбран из-за его способности формировать плоды даже при ограниченном освещении и пространстве, что делает его идеальным для выращивания на подоконнике. Он отличается высокой всхожестью, ранним созреванием и устойчивостью к болезням, а также является самоопыляемым, что особенно важно при комнатном выращивании. Все семена прошли предварительный осмотр, повреждённые экземпляры исключались.

Грунт: я самостоятельно приготовила почвенную смесь, смешав в равных частях универсальный покупной грунт для рассады, кокосовый субстрат и немного вермикулита. Такой состав обеспечил рыхлость, хорошую аэрацию, влагопроницаемость и стабильную питательную среду для роста корней. Смесь не уплотняется со временем, хорошо удерживает влагу и подходит для выращивания растений в домашних условиях. Он обеспечивает корням доступ к воздуху, хорошо удерживает влагу, не уплотняется со временем и не содержит агрессивных добавок. Такой грунт был выбран как наиболее подходящий для выращивания огурцов в домашних условиях, так как создаёт стабильную питательную и физическую среду для начального этапа развития растений.

Растения выращивались в индивидуальных ёмкостях (сначала 0,5 л, затем 2,5 л).

Контейнеры были расположены в один ряд на одном подоконнике с одинаковым доступом к солнечному свету. Полив осуществлялся вручную, строго в одинаковом объёме – по 100 мл раствора 1 раз в два дня. Температура в помещении поддерживалась в диапазоне 21–23°C. Влажность контролировалась бытовым гигрометром (в среднем 50–60%).

Для определения эффективности исследования были использованы следующие методы:

1. Наблюдение – фиксация важных факторов исследования

2. Измерение — выяснение характеристик изучаемого объекта исследования

3. Эксперимент — проведение серии опытов, создание определённых условий, наблюдение за происходящим и фиксация результатов.

3. Практическая часть

3.1 Ход эксперимента

Семена были посеяны 12 апреля 2025 года. Всходы появились через 5–7 дней. После появления первых листьев был начат регулярный полив соответствующими растворами. Все растения находились на одном подоконнике. В середине эксперимента растения были пересажены в более объёмные горшки и подвязаны. Оценка проводилась по внешнему виду, скорости роста, появлению цветков и завязей.

3.2 Результаты наблюдений

12 апреля 2025 года семена были посеяны в подготовленный грунт. Всходы появились через 5–7 дней. После появления первых листьев начат полив соответствующими растворами.

На середине эксперимента произведена пересадка в горшки большего объема (2 мая). Растения подвязаны. Все условия (освещение, температура, влажность) были одинаковыми. Менялись только удобрения.

Описание приготовления настоев приведено в Приложении 2.

3.2. Результаты наблюдений

Таблица 1. Этапы развития растений (по дням):

Таблица 2. Сравнительная оценка эффективности растворов. Оценка велась по четырём критериям по шкале от 1 до 5, где 1 — крайне слабый результат, а 5 — максимально выраженное положительное воздействие:

Фотографии представлены в Приложении 1.

4. Заключение

Проведённый эксперимент показал различную степень эффективности и безопасности применения домашних и промышленных подкормок для выращивания огурцов сорта Балконный красавчик Химкет F1.

Контрольная группа, поливаемая колодезной водой, демонстрировала наиболее стабильные и высокие показатели. Это подтверждает гипотезу о том, что качественная вода при оптимальных условиях может обеспечить рост без необходимости дополнительных стимуляторов. Растения из этой группы имели равномерную листву, устойчивый тургор и формировали завязи в ранние сроки.

Группа с минеральным удобрением («Родничок») также продемонстрировала заметный рост, однако стебли были вытянутыми, а листья — бледными. Это типичный симптом избытка азота, который стимулирует вегетативный рост в ущерб репродуктивной фазе. Такой эффект указывает на необходимость точного дозирования минеральных подкормок.

Растение, поливаемое настоем хлебного мякиша, погибло, что свидетельствует о высокой токсичности раствора. Вероятной причиной является развитие анаэробной микрофлоры и образование спиртов и органических кислот в процессе брожения. Это подчёркивает опасность использования непроверенных органических растворов без учёта процессов микробиологического разложения.

Использование настоя банановой кожуры дало противоречивый эффект. Первоначально наблюдался рост, однако затем листья начали желтеть и отмирать. Возможная причина — быстрое закисание почвы вследствие разложения кожуры, а также развитие плесени и бактерий. Содержание сахаров и калия не компенсировало возможного дисбаланса в микрофлоре корневой зоны.

Куркума проявила умеренное действие. Отмечалось некоторое торможение роста, но при этом отсутствовали признаки поражения. Антисептические свойства куркумы могли замедлить развитие микрофлоры, в том числе полезной, необходимой для усвоения питательных веществ. Тем не менее, к концу эксперимента растения из этой группы цвели.

Группа с кофейной гущей продемонстрировала умеренный рост и активное цветение. Плотная тёмная листва и наличие завязей говорят о том, что кофейные остатки действительно содержат азот и органические кислоты, которые могут временно обогащать почву. Однако повышение кислотности может быть неблагоприятным в долгосрочной перспективе.

После проведенного исследования можно с уверенностью сказать, что наша гипотеза подтвердилась. Бытовые растворы оказывают положительное влияние на рост и развитие растений, сравнимое с действием удобрений. Но так же было замечено и противоречивое влияние органических удобрений на рост и развитие растений.

Таким образом, можно заключить, что наиболее безопасной и надёжной жидкостью для полива в домашних условиях остаётся чистая вода. Промышленные удобрения эффективны, но требуют строгого контроля концентрации. Домашние настои потенциально интересны и оказывают положительное влияние на рост растений, однако могут нести риски токсичности или нарушения баланса почвенной микрофлоры и кислотности.

Рекомендация: для выращивания растений в домашних условиях я рекомендую использовать чистую колодезную воду или настой кофейной гущи, так как именно они продемонстрировали наиболее устойчивое, равномерное и безопасное развитие растений без признаков деформации или угнетения. Эти растворы не только обеспечивают растения необходимыми веществами, но и не нарушают микрофлору почвы, сохраняя её естественный баланс. Такой подход позволяет добиться отличного результата без применения агрессивной химии и при этом соблюдать экологические принципы.

5. Список литературы

1. Платонова Н. В. Почвенные растворы и влияние органики. — СПб.: Наука, 2019. — 198 с.

2. Бочкарёв В. Н. Практикум по растениеводству. — М.: Просвещение, 2020. — 212 с.

3. Кондратьева Н. В., Кондратьев В. В. Овощеводство с основами почвоведения. — Ростов н/Д: Феникс, 2021. — 224 с.

4. Дьякова И. Ф. Как вырастить экологически чистые овощи. — СПб.: Наука для всех, 2018. — 176 с.

6. Приложения

Приложение 1 (фотофиксация)

Фото 1 (12-19 апреля)

Фото 2 (Фотографии с настоями для полива)

Фото 3 (Фото с 17 по 23 апреля формирование семядолей)

Фото 4 (23 апреля-25 апреля появление 1–2 настоящих листьев)

Фото 5 (02 мая появление по 3-4 настоящих листа)

Фото 6 (полное увядание растения в группе с хлебным настоем 01 мая)

Фото 7 (23 мая пересадка в большие горшки)

Фото 8 (30 мая: общее состояние растений)

Фото 9 (4 июня)

Фото 10 (4 июня: итоговое сравнение)

Фото 11 (8 июня: финальная фиксация)

Фото 12 (8 июня: плоды крупным планом)

Приложение №2

Приготовление растворов:

• Банан: кожура 1 банана на 1 литр воды, настаивалась 3 дня

• Хлеб: мякиш чёрного хлеба 50 г на 500 мл воды, настаивался 3 дня

• Кофе: свежая гуща 2 ст.л. залита 1 л воды

• Куркума: 1 ч.л. порошка на 1 л тёплой воды, настаивалась сутки

• Удобрение: согласно инструкции на упаковке