XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение экономического эффекта при выращивании репчатого лука на перо в разных субстратах

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кабланов П.С. 1Козлова В.М. 1Титова А.М. 1

---

1ГБОУ ЛО Юкковская специальная школа-интернат

Губанова Анна Михайловна 1

---

1ЛО БГУ Специальная юкковская школа-интернат

Работа в формате PDF

474.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

«Лук от семи недуг»

Актуальность исследования. Сельское хозяйство в России- одно из главных направлений экономического развития. Оно предназначено обеспечить нас полноценным питанием, качественным содержанием скота, и растениеводческих угодий, дать материал для строительства, обеспечить топливом и др. Растениеводство, одно из направлений сельского хозяйства, направлено на выращивание растений в открытом и защищенном грунте.

Среди многообразия растений видное место занимает лук. Его на территории России выращивают повсеместно как в крупных хозяйствах, так и на огородах приусадебных участков. Объем рынка репчатого лука промышленного выращивания (объем внутреннего потребления) в течение прошедших 9 лет относительно стабилен и варьируется в пределах от 1,12 млн. тонн до 1,34 млн тонн.

В 2023/2024 сельскохозяйственном году, по расчетам АБ-Центр, без учета возможных потерь при хранении и транспортировке, он составил 1 339,5 тыс. тонн, что является рекордным значением за весь рассматриваемый в исследовании период. Это на 6,3% (на 79,9 тыс. тонн) превышает показатели за прошлый сельскохозяйственный год (2022/2023).На одного человека потребление репчатого лука в РФ, с учетом предложения со стороны хозяйств населения, в 2023/2024 году составило 12,7 кг [5].

Лук потребляют как в качестве лука-репки, так и в зеленой массе (видоизмененных листьев, называемых пером). Перо выращивают в течение всего года. Причем его выращивание возможно прямо на подоконнике помещения.

Учитывая эти особенности, мы избрали репчатый лук для постановки эксперимента, выращивая его в разных субстратах.

Все вышесказанное послужило выбору темы исследования: «Изучение экономического эффекта при выращивании в разных субстратах репчатого лука на перо».

Следовательно, объект нашего исследования – лук репчатый, а предмет - влияние воды, песка и почвы на развитие зеленой массы у лука репчатого. Значит это и является предметом нашего исследования.

Гипотеза. Урожай, а, следовательно, и экономический эффект будет выше в условиях выращивания репчатого лука в почвенном субстрате.

Цель работы: Выявление особенности влияния субстрата на развитие экономического значения по выращиванию лука на перо в зимний период и сколько можно сэкономить самостоятельно, выращивая его в лаборатории.

Задачи:

1. Изучить биологические особенности лука

2. Познакомиться с историей выращивания лука

3. Поставить опыт по выявлению условий (вода, почва) выращивания лука

4. Наблюдать за развитием лука-репки в разных условиях

5. Подсчитать количество перьев, выращенных в разных условиях

6. Выявить более благоприятные условия для выращивания лука в условиях помещения.

7. Использовать таблицы, графики, диаграммы, подтверждающие результаты исследований.

8. Вычислить экономический эффект от выращивания лука-репки на перо.

Методы исследования

1. Анализ источников интернета по проблеме исследования

2. Постановка эксперимента

3. Наблюдение за развитием опытных экземпляров лука репчатого.

4. Произвести взвешивание, измерение, сравнение, анализ

5. Статистическая и математическая обработка данных

6. Графическое изображение результатов исследования

Оборудование и материалы: емкости для посадки лука, вода, почва, песок, линейки, карандаши, дневники наблюдений, весы, сведения о цене репчатого лука в магазин, фитолампы, репчатый лук

Место проведения опыта: кабинет биологии

Полученные объективные материалы: взвешенные суммарные материалы всех вариантов опытов, а затем после исследования вес пера суммарный.

1. Теоретическое исследование

Изучая лук, мы должны узнать, когда и как появился лук в качестве овощной культуры, какой он бывает, как устроена луковица, в чем его можно выращивать, получая зеленую массу.

Для исследования необходимо выяснить, почему из лука можно вырастить видоизмененные листья- перья.

Научное исследование требует уточнить понятие субстрата и как его нужно будет использовать в опыте при выращивании лука репчатого, рассмотреть биологические особенности репчатого лука и требования к условиям его выращивания.

1.1. История возделывания лука

Лук — одна из древнейших овощных культур, упоминания о нем найдены еще за 4000 лет до н. э.  В трудах Гиппократа (460-377 гг. до нашей эры), Аристотеля (384 — 322 г. до н.э.), естествоиспытателя и ботаника Теофраста (372-286 гг. до нашей эры) имеются сведения о его использовании. Упоминается лук и в поэмах «Илиада» и «Одиссея» Гомера (VIII век до н. э.) В сочинении Диоскорида «Лекарст­венные вещества» (I в. нашей эры) лук и чеснок рассматриваются как сильнодействующие целебные растения. В Древнем Риме лук считался средством, прогоняющим демонов и вампиров, и присутствовал почти в каждом доме. Однако со временем он стал овощем простонародья, патриции считали его употребление неприличным.

Лук упоминается в Библии и клинописных табличках древних шумеров. Его изображения присутствуют на стенах древнеегипетских пирамид.

Окультуривание лука произошло примерно 4 тыс. лет назад где-то в Азии, предположительно на территории, которую сейчас занимают Афганистан и Иран. Также выращивали лук как огородную культуру в Древнем Египте, Греции и Индии. В древности люди верили, что лук обладает не только лекарственными свойствами, но и магическими. В Древнем Риме считалось, что если в еде содержится много лука, то она придает энергии, храбрости и силы, поэтому лук обязательно употребляли легионеры.

Интересно, чтодревние ученые использовали разрезанную луковицу в качестве наглядного пособия по изучению астрономии. Они считали, что Земля покрыта несколькими сферами-оболочками, как и луковица. Древние греки уподобляли ее сочные чешуи, концентрично налегающие друг на друга, небесным сферам, несущим все небесные тела и прикрепляющимся к центру мироздания.

В России лук стал известен в XII—XIII вв., и с тех пор без него не обходится практически ни одно блюдо.

По мнению великого растениевода Н.И. Вавилова, культурные формы лука начали формироваться в Афганистане и Индии. Далее лук попал в Древний Египет, Персию, а затем и в Европу. На Руси он появился в XII—XIII веках в результате торговых отношений с Западной Европой, Византией и Средней Азией. [5]

Среди луков выделяют многообразные формы: лук-порей, шнитт-лук, слизун, многоярусный, шалот, репчатый, декоративный лук и другие (рис.)

Из всего многообразия луков мы выбрали самый распространенный лук – репчатый. Он может иметь разную окраску и величину [5]

1. 2. Почему из лука репки могут вырасти видоизмененные листья - перья

В исследовании мы должны были ответить на вопросы:

1. Как репчатый лук выглядит внешне?

2. Как устроен репчатый лук внутри?

3.Откуда берутся такие необычные листья?

4. Что же такое луковица?

5.Как долго может жить лук?

На все эти вопросы можно ответить, после изучения по источникам информации биологических особенностей лука.

Итак, объектом нашего исследования является лук репчатый. Свое название он получил из-за формы подземного видоизменённого побега луковицы, похожего на репку.

Лук репчатый выращивается как двулетнее растение. Но может быть как трехлетнее и многолетнее. В первый год он образует вегетативные органы — листья и луковицы, на второй год формирует цветочную стрелку, из цветков которой развиваются плоды с семенами. Одиночные цветки собраны в соцветие — шаровидный простой зонтик. Из которых образуется плод — трехгнездная, коробочка. Семена неправильной трехгранной формы, морщинистые, с твердой оболочкой, черного цвета формируются в плоде. Эти семена называют чернушка. В 1 г содержится 250—400 семян. Вес 1000 семян 2,8—3,7 г. Они такие мелкие и легкие.

Репчатый лук — холодостойкое, однодольное растение, так как в его семени находится одна семядоля, питательное вещество - эндосперм и маленький зародыш.

При прорастании семени корешок углубляется в землю. На поверхности почвы всходы лука появляются в виде петельки, образуемой изгибом подсемядольного колена и семядоли. У основания подсемядольного колена вскоре после всходов появляется почка, из которой развивается первый настоящий лист. В пазухе его закладывается почка следующего листа и т. д.

Корни лука вначале слабо разветвленные, образованы придаточными корнями, затем ветвящиеся, образуют мочковатую корневую систему. Корневая система лука слабая поэтому отличается высокой требовательностью к пищевому режиму. Так как располагается в верхнем слое почвы и имеет небольшую всасывающую поверхность, что определяет повышенные требования лука к влаге в период нарастания листьев-перьев и луковицы. Наоборот, во второй половине вегетации лучшее вызревание луковиц происходит при недостатке влаги.

Луковица представляет собой видоизмененный побег. Сильно укороченный стебель ее называют донцем, нижнюю часть донца — пяткой. На донце размещаются вегетативные почки (зачатки), из которых формируются листовые почки - зачатки и цветочные стрелки. Зачатки прикрыты открытыми - сухими и закрытыми сочными чешуями. Открытые чешуи представляют собой утолщенные основания листьев, сильно истощаются и подсыхают. Они выполняют защитную функцию. Закрытые — видоизмененные листья с запасом питательных веществ. Лук выращивают еще и с целью получения видоизмененных листьев – перьев.

Л истья (перо) трубчатые, покрыты восковым налетом; они утолщаются у основания, образуя мясистые чешуи луковицы, в которых откладываются питательные вещества. [6]

Зная эти особенности, можно грамотно использовать ведущие понятия и описывать экспериментальную часть

1.3. В чем можно выращивать лук. Понятие субстрат

С древних времен люди выращивали лук, он становился все разнообразнее внешне и изменялись вкусовые качества. Сегодня селекционеры вывели огромное количество сортов, которые приспособлены к разным условиям Земли. Так как выращивали его повсеместно, а почвы в разных местах разные, требуется ввести общий термин, который не уточняет особенности почв, а просто называют землей. Мы понимаем, что многие слова имеют разные значения. Например, слово «земля». Первое значение – это почва, а второе – это наша планета – Земля. В биологии принято использовать слово субстрат. Мы обратились в Интернет для выявления полного толкования этого слова. В Википедии Интернета приведены следующие толкования по основанию дисциплины, в которой оно задействовано. Это понятие для разных случаев: биохимии (биологической химии), для природы, биологии, растениеводства, химии и самое главное для науки всех наук – философии. Мы выбрали только те толкования понятия субстрат, которые связаны с нашим объектом изучения.

«Субстрат (биология) — питательная среда для растений и микроорганизмов.

Субстрат (растениеводство) — земельная смесь разного состава для посева, черенкования, посадки и выращивания растений.

Субстрат (природа) — поверхность, на которой расположен предмет».[5]

В близких научных толкованиях объекта субстрат имеются некоторые уточнения. Питательная среда для растений (в биологии), земельная смесь (в растениеводстве); поверхность, на которой расположен предмет (в изучении природы). Анализируя все приведенные определения, выберем наиболее подходящее для нашего исследования определение. Субстрат – это питательная среда для посадки и выращивания растений (лука репчатого).

Мы будем использовать написанное нами определение понятия среды.

В практике сложились способы выращивания лука-репки в воде, в почве и песке и других субстратах. А где же лучше всего выращивать лук-репку на перо? На этот вопрос ответить эксперимент, который будем проводить и описывать в следующей главе.

Выводы по главе.

1. Лук возделывается с древнейших времен, о чем свидетельствуют труды Гиппократа (460-377 гг. до нашей эры), Аристотеля (384 — 322 г. до н.э.), Теофраста (372-286 гг. до нашей эры), Гомера (VIII век до н. э.).

2. Культурные формы лука, по мнению Н.И. Вавилова, начали формироваться в Индии и Пакистане.

3. Лук двулетнее однодольное растение, имеет мочковатую корневую систему, видоизмененный побег луковицу, цветки, собранные в простое соцветие шаровидный простой зонтик, плод трехгнездная коробочка, мелкие черные семена трехгранной формы.

4. «Субстрат – это питательная среда для посадки и выращивания растений»

Практическая часть.

Ознакомившись с теоретическими положениями, опишем наши исследования, используя их для раскрытия практических особенностей развития пера репчатого лука в условиях выращивания на разных субстратах. В этой главе приведем подробное объяснение проделанной практической работы, направленной на реализации темы Изучение экономического эффекта при выращивании в разных субстратах репчатого лука на перо, начиная с подготовки проведения опытов и заканчивая анализом полученных результатов в опытах эксперимента.

2.1. Подготовка к проведению экспериментальных исследований

Подготовка опыта на тему «Экономический эффект, получаемый при выращивании на зелень лука-репки в условиях кабинета сельскохозяйственного труда».

Почву подвергли обеззараживанию фитоспорином, приготовленным по инструкции на упаковке. До посадки лука обрезали сухие верхушки, и произвели протравливание марганцовокислым калием (слабо розовый раствор), в течение 4 часов. Для опытов подобрали одинаковые емкости, хорошо их промыли и обеззаразили перекисью водорода. Подобрали место на подоконнике в кабинете сельскохозяйственного труда.

2.2. Методика закладки и проведения эксперимента

Достоверно правильно получить результаты можно только, если опыты будут проведены неоднократно. Мы заложили 2 повтора. Подготовили одинаковые емкости (крышки от одинаковых по величине тортов). Каждую ёмкость проэтикетировали. В этикетке указали вариант опыта (почва, вода), повторение (1 или 2), массу посадочного материала, дату, класс и имя исследователя. Затем заполнили емкости субстратом, указанным на этикетке, и разложили лук-репку лука репчатого по ёмкостям. У нас получилось по 8 луковиц в каждом повторе и по 16 луковиц в каждом варианте.

Все луковицы разделили на 4 части почти поровну. Для того, чтобы обеспечить проведение опыты по 2 вариантам (разные субстраты: вода, почва). Далее каждую половину разделили еще на 2 части, чтобы опыт проводился в двух повторах.

До посадки репчатого лука обрезали ножницами сухие верхушки. Для экспериментальных луковиц приготовили 4 одинаковые емкости. Каждую емкость проэтикетировали, указав на этикетке вариант и повторы опыта, дату закладки опыта и группу учащихся, ответственных за проведение опыта.

Причем масса в первом повторе 1 варианта (почва) лука репки составила 600 г, а во втором – 537 г, что для первого варианта в сумме составляло 1137 г. (см. таблицу)

Для второго варианта (вода) в первом повторе составляло 610 г, а во втором – 529 7. В сумме для второго варианта было использовано лука массой 1139 г, а для второго варианта -1144 г.

Далее мы наблюдали за развитием пера в разных субстратах. Для этого мы сделали 5 измерений (см. приложение №1).

Таблица №1

Таблица №2.

Масса луковиц репчатого лука и масса выращенных листьев- перьев в воде и в почве

Как видно из таблицы в обоих вариантах опыта масса посадочного материала примерно одинаковая. По первому варианту опыта разница в массе посадочного материала составляет 2г. По второму разница отличие в массе разных субстратов составляет 4 г.

Общая масса посадочного материала 2276 г, а выращенного зеленого лука – 362 г.

Диаграмма 1 Диаграмма № 2

Сравнивая показатели лука пера двух диаграмм, можно сделать вывод, что в воде лук развивался немного хуже, чем в почве, хотя наблюдалось отклонение в развитии в повторах.

Диаграмма №3

Так как экспериментальный материал долго находился в магазине и мог намокнуть и мог заразиться микроорганизмами, мы протравили луковицы в растворе марганцовки (марганцовокислого калия). В течение 12 часов. с целью удаления микроорганизмов с поверхности луковиц, чтобы они при прорастании не загнили.

(фото по измерениям и подсчету). Важным моментом нашего исследования являлось наблюдение за развитием листьев-перьев у луковиц лука репчатого. Мы подсчитывали количество перьев и измеряли высоту самого большого листа, Наблюдения заносили в таблицу (№1), где указывали № луковицы, субстраты (варианты опыта) и повторы (1,2). Для сравнения брали показатели, указывающие на количество экспериментальных луковиц, высоту самого высокого в луковице и число образовавшихся на луковице перьев)

Приложение 1 Наблюдение изменений экспериментальных растений с учетом среднего показателя

Как видно из таблицы, масса пера репчатого лука в первом и втором повторах в почве различается, но не очень значительно (30 г), а масса пера,

в воде отличается значительно (63 г). Средний показатель по вариантам равен соответственно 260 и 317 г, разница между массой пера в почве и воде составляет (57 г).

Приведем графическое изображение этих данных в столбчатой и круговой диаграммах

Средний показатель развития зелени на луке представлен в таблице. Мы подсчитывали количество листьев у луковиц и измеряли длину самого высокого листа.

Таблица №3

Диаграмма №4

В диаграмме видно, что повторы отличаются в обоих вариантах. Если в почве не очень сильно, то в воде видим большее отличие.

Таблица №5

№	Вариант	Среднее количество листьев	Средняя высота самого большого листа ( см)
1	Почва	7,41	10,529
2	Вода	5,25	29,36

На основании средних показателей количество листьев и их длины мы составили диаграммы (№1, №2).

Диаграмма №5 диаграмма №6

в диаграмме 1 показывается количество листьев в воде и почве. В почве листьев было больше, чем в воде, на 16%.

Размер листьев мы можем посмотреть в диаграмме 2. Размер листьев в 4 раза больше в почве, чем в воде.

Составляя таблицу, мы пренебрегли граммами репчатого лука, использованного для посадки.

Таблица №4

Сравнение масс выращенной продукции с первоначальной.

Итак, истратили для выращивания листьев-перьев в почве1130 г, а вырастили

260 г пера. В почву мы посадили 1130 г, а вырастили 317 г зелени. На 57 г больше урожай зелени в воде, чем в почве. Значит можно взращивать лук как в воде, так и в почве, но в почве мы получили урожай на 17% больше.

Диаграммы7.

На диаграмме видна разница в выращенном пере в почве и в воде.

Далее нам надо было выяснить, какой же экономический эффект составляет выращенное перо в экспериментальных условиях. Данные мы представили в таблице

Таблица №6

Экономические затраты и их характеристики для проведения эксперимента

Исходя из данных таблицы, можно высчитать экономический эффект. Если на покупку посадочного материала мы истратили 90 руб. 22 коп., учитывая цену в 47,99 руб., а за выращенное перо получили бы 672 руб., исходя из цены за 100 г - 90 руб. Выгода при выращивании зелени составила

521 руб. Это значит, что в личном хозяйстве лучше выращивать лук на зелень.

Выводы по 2 главе

1. Лучшие результаты мы получили, выращивая лук в почве, о чем свидетельствуют данные исследования.

2. Получили значительную выгоду в сумме 521 руб. 12 коп.

Выводы по исследованию

1. Лук возделывается с древнейших времен, о чем свидетельствуют труды Гиппократа (460-377 гг. до нашей эры), Аристотеля (384 — 322 г. до н.э.), Теофраста (372-286 гг. до нашей эры), Гомера (VIII век до н. э.).

2. Культурные формы лука, по мнению Н.И. Вавилова, начали формироваться в Индии и Пакистане.

3. Лук двулетнее однодольное растение, имеет мочковатую корневую систему, видоизмененный побег луковицу, цветки, собранные в простое соцветие шаровидный простой зонтик, плод трехгнездная коробочка, мелкие черные семена трехгранной формы.

4. Для нашего исследования подходит такое понятие «Субстрат – это питательная среда для посадки и выращивания растений»

5. Лучшие результаты мы получили, выращивая лук в почве, о чем свидетельствуют данные исследования.

6. Получили значительную выгоду в сумме 521 руб. 12 коп.

Использованная литература

1. Биология лука. https://znanierussia.ru/articles/

2. Большой энциклопедический словарь. -https://bigenc.ru/c/luk-repchatyi-75f0ed.

3. Последнее обращение 23 декабря 2024 г.

4. Субстрат — https://ru.wikipedia.org/wiki/. Последнее обращение 10 мая 2020 г.

5. https://yandex.ru/search

6. https://dzen.ru/a/YGSr-riRghk8BO

Приложение 1