XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование влияния водного экстракта и помола сухой шелухи гречихи на всхожесть прорастания семян
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В настоящее время приоритетами являются научные исследования по разработке различных продуктов из отходов производства и перспективным сырьём для получения разных материалов, полезных человеку, являются многотоннажные отходы сельского хозяйства. Такое сырьё содержит, как правило, природные биологические активные вещества.
Объектом исследования является отходы производства гречихи, которые по своему химическому составу представляют собой перспективное сырьё для получения полисахаридов, целлюлозы, красителей, удобрений.
Для исследования влияния водного экстракта и помола сухой шелухи гречихи была поставлена цель и были решены следующие задачи.
Цель работы - Исследовать влияние водного экстракта и помола сухой шелухи гречихи на всхожесть и прорастания семян.
Актуальность – в настоящее время в связи с активным загрязнением почвы неорганическими удобрениями и химикатами возникла необходимость разработки и применения в сельском хозяйстве более доступных и безопасных средств, которые могли бы использоваться в качестве обогащения почв макро и микро и микроэлементами.
В соответствии с целью были выделены следующие задачи исследования:
1. Получение водного экстракта и помола из шелухи гречихи;
2. Проведение исследования влияния данных компонентов на всхожесть и прорастания семян фасоли и острого перца;
3. Сделать выводы и сформулировать заключение.
Объект исследований:
Экстракт и помол шелухи гречихи сорта «Уссурочка».
Методы исследования:
Наблюдение, сравнение, эксперимент.
Исследование проводилось на базе Губернаторского лицея.
Теоретическая часть
Существует принципиальная технологическая схема последовательного выделения из отходов производства гречихи ряда продуктов, которые могут быть использованы самостоятельно или служить вторичным сырьём при получении различных композиционных материалов.
Рассмотрим вначале варианты применения золы плодовых оболочек и соломы, которая образуется в значительных количествах в настоящее время на многих крупозаводах, использующих эти части растения в качестве топлива для котельных.
Минеральные компоненты: зола отходов гречихи является настоящей кладовой макро- (К, Мg, Ca) и микроэлементов (В, Ва, Со), и может использована для производства микроудобрений.
В Приморском крае гречиха выращивается в таких районах как: Лесозаводском, Октябрьском, Черниговском, Уссурийском районе.
Сравнительно недавно принята программа по приоритетному развитию выращивания гречихи в Приморском крае. В результате, на сегодняшний день суммарная площадь посевов этой культуры увеличилась в 3 раза. Однако, заметному подъему сбора гречихи препятствует пока еще низкая, не более 6–7 ц/га, урожайность в современных погодных условиях. Корректировка учеными Приморского НИИ сельского хозяйства существующих сортов и выведение новых позволит решить проблему.
Для исследований был выбран сорт гречихи был выбран сорт «УССУРОЧКА».
Краткое описание сорта гречихи УССУРОЧКА:
Включён в Госреестр по Дальневосточному (12) региону. Рекомендован для возделывания в Амурской области и Приморском крае. Диплоид. Тип роста и детерминантный. Верхушечное соцветие - щиток. Бутоны и цветки бело-розовые. Среднеспелый. В условиях Приморского края вегетационный период - 67–87 дней, созревает в сроки, близкие к сорту Изумруд. В условиях Амурской области вегетационный период - 83–93 дня, созревает на 9-14 дней позже сорта Амурская местная. Масса 1000 зёрен - 27–34 г. Технологические и кулинарные показатели высокие. Ценный по качеству. За годы испытания в полевых условиях поражения болезнями не наблюдалось. Преобладающая окраска околоплодника чёрная.
После обработки гречихи на крупяных заводах остается гречневая шелуха или лузга. Это полые, легкие оболочки гречневых зерен. Имеют темно-коричневый цвет и обладают ярко-выраженным специфическим гречишным запахом. Она имеет богатый химический состав и является отличным органическим удобрением. в качестве подкормки ее используют при выращивании овощных (в теплицах и открытом грунте), плодовых и ягодных культур, декоративных цветов и кустарников. В процессе разложения происходит щелочная реакция, что способствует нейтрализации кислых земель и повышению их плодородия. Также шелуха помогает разрыхлять тяжелые почвы, делая их более воздухопроницаемыми. Лузгу вносят в почву осенью или весной при перекопке или в лунки – перед посадкой рассады. А можно и просто заделать в верхний слой грунта вокруг растений. Грунт обогащается органическими соединениями, при разложении которых выделяются природные стимуляторы роста, более доступные для растений, и минеральными элементами. Предотвращается развитие многих болезней, создается питательная среда для дождевых червей, делающих землю плодородной и рыхлой.
Агротехнические особенности культур используемых в эксперименте
Фасоль относится к короткодневным растениям. Требование к интенсивности освещения различно и зависит от места выращивания этой культуры. Фасоль относится к теплолюбивым культурам. Прорастание семян начинается при температуре 10°С, всходы появляются при 12–13 С. Наиболее благоприятная температура для вегетации 24 С. Фасоль потребляет много влаги, причём основное её количество расходуется на испарение с целью регулирования температуры органов растения, что особенно важно при наступлении жаркой погоды (выше 30 °С). Глубоко проникающая в почву корневая система способна обеспечить потребность растения во влаге, но лишь при наличии достаточных её запасов в почве. Однако растения и клубеньковые бактерии, развивающиеся на их корнях, не переносят избыточного переувлажнения и отсутствия аэрации в почве, что следует учитывать при поливе фасоли. Фасоль хорошо растёт на оструктуренных почвах с высокими физическими свойствами. Лучшими являются лёгкие, хорошо прогреваемые, рыхлые почвы, на уплотнённых урожайность резко снижается. Культура чувствительна к повышенной кислотности и засолённости почвы. Для фасоли наиболее благоприятны почвы с почти нейтральной реакцией среды (pH=6,0–7,5). Лучшими почвами для фасоли считаются серые лесные и подзоленные чернозёмы более богатые питательными веществами и хорошо аэрируемые. Фасоль сеют, когда почва на глубине 10 см прогреется до 10–12°С и минует опасность возврата заморозков. При посеве фасоли рекомендуются схемы с рядовым и ленточным размещением семян. Так как фасоль выносит семядоли на поверхность почвы, глубина заделки небольшая – 3–6 см.
Агротехника выращивания перца
Температура. Требователен к теплу. Минимальная температура прорастания семян 15÷18°C. При температуре ниже 13°C рост растений приостанавливается, при 0÷-5°C растения погибают. Оптимальная температура для роста и развития 20÷26°C днем и 18÷20°C ночью, температура почвы - 19÷20°C. Влаголюбивая культура. Более требователен к влажности почвы в период плодоношения.
Почва. Лучшие почвы для перцев легкие, структурные, плодородные, богатые органическим веществом с pH 6.0÷6.6. важную роль в питании играют азот, фосфор, калий, кальций, натрий. Оптимальная температура для прорастания семян и появления дружных всходов 20÷25°C. Всходы при таких условиях появляются на 6÷9 день.
Экспериментальная часть:
Высадка и прорастание семян проводилась в одинаковых условиях.
Температура 18–20 C0, в хорошо проветриваемом и освещенном помещении.
В эксперименте для высаживания растений был использован Торф башкирский черноземный, рН не менее 6. Семена перца «кустарниковый маленькое чудо», фасоль «Ласточка».
Для исследования была выполнена следующая подготовка: приготовлены водные экстракты гречихи. Навеску 30 г лузги заливали водой и нагревали на водяной бане в течение 8 часов, потом концентрат использовался для разбавления раствора для полива. Были приготовлены растворы с массовой долей 12% и 10%. Сначала вели полив 12% раствором, после прорастания 10% раствором через день. В нулевые пробы высаживались растения без добавок. В пробы под номером №1 была добавлена измельченная шелуха гречихи. В пробы №2 поливались водным экстрактом.
Проводили контроль рН. С помощью универсального индикатора.
Пробы образцов одной линейки высаживались по 5 штук. Для обработки результатов брали среднее значение ростков.
Результаты эксперимента:
В результате эксперимента были получены следующие данные:
На графиках прослеживается, что фасоль начала прорастать быстрее и в пробах №2 пророст наблюдался раньше других пробна 4 день.Перец пророс на 11 день, в пробах№2 с водным экстрактом. Пробы с помолом и нулевые на 2–3 порядка отставали. По данному явлению можно предположить, что эффективность экстракта наблюдается за счет большей доступности веществ корневым волоскам растений для всасывания.
В результате исследований был измерен рН почвы.
Для измерения рН готовили пробы 10 г почвы измельчали, растворяли в 30 мл дистиллированной воды и фильтровали. В фильтрат помещали лакмусовую бумагу, сверяли со шкалой. Данные результатов показаны в таб.1.
Таблица1. Контроль рН почвы до и после исследования.
|
Дата: 12 января |
Проба раствор почва без растений |
Проба1 Почва р-р Нулевая/перец и фасоль |
Проба2 Почва р-р Фасоль+помол |
Проба 3 Почва р-р Перец+помол |
Проба 4 Почва р-р Фасоль+экстракт |
Проба5 Почва р-р Перец+экстракт |
|
рН |
6,0 |
6,0/6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
|
08 февраль |
||||||
|
рН |
6.0 |
6,0/5,0 |
6,0 |
5,0 |
7,0 |
7,0 |
Из данных таблицы можно сделать заключение, что рН в пробах с экстрактами меняется с рН 6 до нейтральной. В пробах с перцем с помолом и в нулевой пробе она закисляется. Возможно закисление происходит из-за выделения продуктов метаболизма перцем. По данному показателю проводить дальнейшее исследование. По пробам с экстрактом необходимо дальнейшее наблюдение, чтобы определить будет ли в дальнейшем рН повышаться.
Влияние водного экстракта шелухи гречихи на всхожесть семян фасоли сорта «Ласточка»
В летний период была проведена проверка экстракта, полученного из шелухи гречихи. Использовались семена фасоли «Ласточка», которые были высажены в почву. Грядки располагались в разных частях огорода. Одна грядка находилась в начале огорода, где больше всего солнечного света, а вторая – в конце огорода, где солнечных лучей меньше. На первой грядке полив проводился обычной водой, а на второй грядке полив проводился экстрактом. На грядке, где полив осуществлялся раствором было заметно, что экстракт влиял на быстроту всхожести семян фасоли, чем без его добавления.
Таким образом, можно сделать вывод, что на всхожесть и рост семян фасоли влиял полив растений экстрактом из гречихи
Урожай фасоли с грядки, где ввелся полив экстрактом были больше, чем с другой грядки.
Поэтому данный экстракт можно использовать как подкормку для растений не только в лабораторных условиях, но и в естественной среде, так как в данном экстракте содержится ряд микро – и макроэлементов, которые влияют на рост и развитие сельскохозяйственных растений.
Заключение
В ходе проведенного эксперимента было выяснено, что при добавлении гречишного экстракта заметен рост и прорастание семян, чем без добавления.
По данным, полученных в результате эксперимента можно сделать следующие выводы.
Экстракт и помол сухой гречихи положительно влияют на прорастание и развитие в дальнейшем растений. Поэтому данное исследование надо продолжать. Кроме того, сухой помол благоприятно влияет на почву.
При внесении его в почву, уже на следующий день можно наблюдать за улучшением состояния комнатных растений. Активное использование отходов гречихи, должно сделать это производство почти безотходным и безопасным, а это очень важно на сегодняшний день. Так как на многих зерноперерабатывающих предприятиях, большая часть отходов зерна сжигается или просто никак не реализовывается. А неорганические удобрения вносятся в больших количествах, что совсем не восстанавливает природный баланс, а наоборот состояние окружающей среды.
Список литературы
1. https://glavagronom.ru/base/seeds/krupyanie-grechiha-agrobiotehnologiy-dalnego-vostoka-imakchayki-8261960 - Сайт гречихи «УССУРОЧКА»;
2.https://agronom.expert/posadka/ogorod/drugie-rasteniya/grechka/polza-grechnevoy-sheluhi-na-ogorode.html.
3. Диссертация «Состав и комплексное использование отходов производства и переработки гречихи» 2007г.- Шкорина Е.Д.
Приложение
|
Рис |
|
9