XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Особенности выращивания выгонки зелёной массы свёклы обыкновенной в домашних условиях полярных регионов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Коваленко Е.В. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение "Гимназия № 4" г.Норильска Красноярского края

Андреева Э.Ю. 1

---

1Городская модульная школа для одаренных детей «Terra Олимпия»

Работа в формате PDF

3.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность темы

Экстремальные климатические условия полярных регионов оказывают неблагоприятные последствия на здоровье местных жителей и полярников, проживающих длительное время на станциях: сокращается иммунный потенциальный резерв организма и уровень заболеваемости значительно возрастает.

Здоровье – это бесценное богатство людей. Человек сам укрепляет или разрушает то, что ему дает мать-природа. Жизненно необходимыми, незаменимыми компонентами пищи являются витамины и минералы, которые служат крепкой основой для защиты иммунитета организма. Основным источником витаминов являются овощи и фрукты [5].

Научно доказано, что по истечению двух дней после сборки свежая зелень теряет до 80% витамина С, большая часть полезных веществ в овощах разрушается за два первых месяца, а при хранении более двух месяцев в овощах остаются лишь следы витаминов и минералов [5]. Одним из вариантов решения данной проблемы является выращивание растений в домашних условиях, что несомненно сократит временной отрезок с момента сборки до момента употребления данного растения в пищу [7]. При выборе растений для выращивания в домашних условиях необходимо учитывать зависимость этих растений от абиотического фактора (свет), период вегетации и возможность влиять на ускорение получения урожая.

Согласно литературным источникам к группе выгоночных зеленых культур относят неоднородные по биологическому составу и свойствам растения: лук, свёкла, сельдерей, петрушку, цикорий, щавель, ревень [1]; шпинат, салат, укроп, редис, дайкон, морковь [13]. Урожай этих растений достигается в короткие сроки с минимумом затрат и отличается хорошим качеством по вкусу и питательности [10].

Одним из вариантов реализации данного плана нам видится высаживание в домашнем огороде свеклы обыкновенной для получения выгонки зеленой массы. Свёкла обыкновенная является лидером по использованию в повседневной жизни среди овощей, именно поэтому мы остановили свой выбор на ней [3].

Гипотеза: если абиотический фактор (свет) не влияет на рост и развитие выгонки зеленой массы свеклы, а азотные удобрения ускоряют ее рост, то можно рекомендовать свеклу для высаживания в домашних условиях с целью получения зеленой массы.

Объект исследований: свёкла обыкновенная.

Предмет исследования: степень влияния абиотического фактора (свет) и азотных удобрений на рост и развитие выгонки зеленой массы.

Для достижения цели исследования нами были проведены опыты, морфологические и фенологические наблюдения [2]. Данная проектно-исследовательская работа носит прикладной характер. Результаты основной части данной проектно-исследовательской работы можно использовать на практике любому человеку, заинтересовавшемуся данным вопросом

1. Основная часть

   1. Изучение литературных источников

Для изучения литературных источников мы обратились за помощью в библиотеку Филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» в г.Норильск, т.к. наша тема является специфичной, и в городской библиотеке найти материал не удалось.

1. 1. 1. Свёкла обыкновенная (Beta vulgaris)

Двулетнее травянистое растение семейства Маревые. Свёкла возделывается на больших площадях в странах северного полушария. Свёкла пришла на стол со времен существования Римской империи. Первоначально в гастрономических целях использовали именно ботву, а сам корнеплод применяли исключительно в медицинских целях [9,14]. Свекольная ботва обладает массой полезных свойств, в ней витаминов содержится больше, чем в корнеплоде (таб. 1).

Таблица 1. Витамины и минералы в свекольной ботве

Вывод: регулярное употребление свекольной ботвы в пищу помогает общему оздоровлению организма за счет активации таких процессов, как:

• нормализация пищеварения – ботва оказывает слабительное действие и помогает очищать кишечник от шлаков;

• активизация обмена веществ и кроветворение, помогает в лечении язвенной болезни, при гастритах и при болезнях печени;

• омолаживание клеток и тканей – фолиевая кислота, витамин РР и другие витамины способствуют образованию новых клеток, стимулируют процессы роста и развития тканей, предупреждая преждевременное старение органов;

• улучшение работы сердца – витамины, особенно витамин В₉, оказывает положительное действие на стенки сосудов, а тромбы и холестериновые бляшки исчезают;

• выведение вредных веществ из организма за счет наличия каротиноидов, обладающих антиоксидантными свойствами, защищающих клетки организма, проводящих профилактику онкозаболеваний;

• помогает при болезнях и трещинах стоп [15].

1. 1. 2. Роль азота в минеральном питании растений

Минеральное питание растений – совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения растениями химических элементов, получаемых из почвы вместе с водой [4].

Каждый химический элемент играет в жизни растений свою функцию.

Азот – один из наиболее широко распространенных элементов в природе. Азот входит в состав клеточной мембраны, молекул белков, алкалоидов, ферментов и хлорофилла. Принимает участие в обмене веществ. Особенно в нем нуждаются капуста и другие листовые овощи, т.к. азот благоприятно влияет на усиление роста листьев [12].

Недостаток азота очень резко сказывается на росте зеленой массы. Окраска листьев становится бледно-зеленой, а при более остром недостатке – желтой с красноватыми жилками [11]. Рост растений задерживается, размеры вновь появляющихся листьев заметно уменьшаются. Рост корней при недостатке азота задерживается в меньшей степени, чем рост надземных частей [8]. Азотные удобрения легко вымываются, поэтому их можно вносить неоднократно, но необходимо строго учитывать объем вносимых удобрений, чтобы не вызвать накопление нитратов в растениях [6].

1. 1. 3. Домашний огород и выгонка

Для сокращения времени поступления овощей к потребителю целесообразно использовать домашний огород. Устроить на подоконнике небольшой огород и начать выращивание полезной зелени к столу возможно в любое время. Особенно актуальна эта тема в несезонный период. При подборе растений, которые будут использоваться в домашнем огороде, необходимо учитывать физиологические особенности растений [4].

В районах полярных регионов актуальна выгонка – это получение свежих овощей в несезонное для них время. Выгоночные культуры содержат питательные вещества в видоизмененных подземных побегах и корнях – луковицах, клубнях, корневищах и корнеплодах. Выгоночные растения менее требовательны к составу почвы. В качестве субстрата может быть использована любая имеющаяся почва или даже песок. Они не нуждаются в дополнительном освещении как растения, выращенные из семян [4]. Овощными культурами, широко используемыми для выгонки, являются все сорта лука, свеклы, ревеня и пряных трав. Эти культуры выгоняют при минимальных световых условиях и невысокой температуре. Для выгонки зеленой массы свеклы, согласно информационным источникам, рекомендуют использовать мелкие корнеплоды массой 30-60 г. [1,3]. Информацию о том, каким должен быть главный корень на свекле в момент посадки, мы нашли только в практическом руководстве «Тепличное овощеводство», М.: Сельхозгиз, 1947. Авторы руководства И.И. Китаев и С.И. Китаев рекомендуют укорачивать главный корень для удобства посадки. (Приложение 2).

За время выгонки растения один-два раза подкармливают растворами натриевой селитры [1]. (Приложение 2).

Вывод: выгонку зеленой массы можно выращивать в домашних условиях полярных регионов круглогодично, т.к.:

• данный процесс не требует особых денежных затрат,

• не требуется дополнительного освещения,

• рекомендованная подкормка азотными удобрениями легка и финансово не затратная.

1. 1. 4. Методологический аппарат

Объект исследований: свёкла обыкновенная.

Предмет исследования: степень влияния абиотического фактора (свет) и азотных удобрений на рост и развитие выгонки зеленой массы.

Сроки проведения исследования: исследования проводились в два этапа

• теоретический: март 2023г. – май 2023г.;

• практический: сентябрь 2023г. – декабрь 2023г.

Место проведения исследования: зимний сад МБОУ «СШ №1» г.Норильска.

Оборудование для проведения исследования:

• 2 цветочных вазона с почвой;

• азотное удобрение – натриевая селитра (NaNO₃);

• корнеплоды свеклы обыкновенной (в количестве 8 штук);

• весы лабораторные ВЛКТР-500;

• мерный цилиндр объемом 50 см³, ГОСТ 1770-74.

Методы и приемы, используемые в ходе исследования:

• Теоретические: синтез, анализ, сравнение, обобщение.

• Эмпирические: изучение и анализ литературы, эксперимент, наблюдение, мониторинг.

2. Практическая часть

Цель исследования: изучить влияние абиотического фактора (свет) и азотных удобрений на особенности роста и развития выгонки свеклы обыкновенной, с целью ее дальнейшего выращивания в домашних условиях и использования в пищу как источника получения витаминов.

Задачи исследования:

1. Изучить по литературным источникам биологические особенности свеклы обыкновенной и физиологические особенности выращивания выгонки зеленой массы.

2. Изучить теоретический материал о влиянии азотных удобрений на формирование зеленой массы растений.

3. Провести морфологические и фенологические наблюдения за ростом и развитием выгонки зеленой массы свеклы согласно условиям эксперимента.

4. Провести мониторинг полученных наблюдений, с целью возможности использования в пищу выгонки зеленой массы свеклы как источника получения витаминов.

5. Дать рекомендации по практическому использованию и апробировать на практике применение выгонки зеленой массы свеклы в пищу жителями города Норильска.

1. 1. Условия и методика проведения исследования

Для выявления степени влияния азотных удобрений на формирование зеленой массы у свеклы обыкновенной был приобретен посадочный материал в овощных магазинах г. Норильска. В рамках исследования были посажены корнеплоды с разной длиной главного корня. Корнеплоды с укороченным главным корнем обозначены табличкой «Эксперимент». (Приложение 2).

По условию исследования мониторинг влияния азотных удобрений на формирование зеленой массы у свеклы обыкновенной проводили в 2-х вазонах в вариантах: обыкновенные корнеплоды и корнеплоды «Эксперимент» в следующей последовательности:

1. первичная закладка опыта;

2. полив согласно условиям исследования:

• вазон «полив – вода» (далее вазон «В»): интервал полива раз в неделю – вода;

• вазон «полив – вода с удобрениями» (далее вазон «А»): интервал полива раз в неделю с чередованием: вода или вода с азотными удобрениями;

3. длительное наблюдение (1,5 месяца);

4. сравнение вазонов «В» и «А»: корнеплодов обыкновенных и корнеплодов «Эксперимент».

Данные исследования проводились в экстремальных условиях: зимнее время, отсутствие солнечного света, т.к. в это время в Норильске период полярной ночи. Из литературных источников нам стало известно, что абиотический фактор – «свет» не оказывает влияние на рост выгоночных культур. Активный рост начинается за счет покоящихся почек и питательных веществ, отложенных в корнеплодах [4]. Поэтому мы не делали дополнительного освещения.

В качестве подкормки было использовано азотное удобрение – натриевая селитра (NaNO₃). Удобрение вносилось согласно инструкции для овощных культур из расчета разведения 5 мл 70% удобрения на 2 литра воды. Азотное удобрение вносилось только в вазон «А». Вазон «В» поливался простой отстоянной водой. (Приложение 2).

На протяжении всего эксперимента мы вели дневник наблюдения, в котором отражали контрольно-измерительные результаты морфологических наблюдений исследования. (Приложение 1).

1. 2. Результаты исследования

      1. Результаты практических наблюдений

Таблицы, диаграммы и графики отражают проводимые нами мониторинги по изучению влияния азотных удобрений на формирование зеленой массы свеклы обыкновенной. Измерения производились во всех вазонах, записывались результаты по принципу «самый длинный». (Приложения 4, 5)

Таблица 2

Учет роста зеленой массы свеклы обыкновенной.

Вазон «без азота» (вазон «В»)

К – свёкла с корнем; Э – свёкла с укороченным главным корнем

График 1

Диаграмма 1

Учет роста зеленой массы свеклы обыкновенной.

Вазон «с азотом» (вазон «А»)

Таблица 3

К – свёкла с корнем; Э – свёкла с укороченным главным корнем

Диаграмма 2

График 2

Данные диаграммы, графики позволяют сделать следующие выводы:

1. Рост выгонки зеленой массы вначале не зависит от наличия удобрения, т.к. есть запасные питательные вещества в корнеплоде.

2. В начале роста зеленой массы потребность в длинном главном корне отсутствует, потому что корнеплод отдает запасенные в нем питательные вещества.

3. В середине исследования возникает потребность в азотных удобрениях, т.к. запасные питательные вещества в корнеплоде заканчиваются.

1. 1. 2. Рекомендации по практическому применению

Свежая зелень в любой период времени года является важным элементом оздоровления. Большинство овощей и зелени начинают терять аромат и частично витамины уже через 2 часа после срезки. Можно просто купить витамины в аптеке. Однако, в связи с частой подделкой лекарственных препаратов, нет стопроцентной гарантии, что, купив витамины, мы получим качественный товар. Да и стоимость их не всегда приемлема.

Поэтому, на наш взгляд, выращивание выгонки зеленой массы свеклы обыкновенной дома является лучшей альтернативой. Данный процесс не требует больших материальных затрат, особых условий проведения. Употребление ботвы свеклы позволит получать достаточное количество витаминов. Свекольную ботву употребляют как в сыром, так и вареном виде. Ее добавляют в салаты, щи, борщи, ботвиньи, окрошки, используют для заготовок на зиму. Мы приготовили салат с выращенной нами ботвой в день сбора урожая, чтобы получить из нее все витамины.

При желании свекольную ботву можно использовать в медицинских целях. Положительный эффект таких применений широко известен и описан в литературе [13].

По нашему мнению, результаты данных исследований будут особенно актуальны и полезны для жителей полярных станций Арктики, где невозможно обеспечить особое и постоянно освещение для выгонки полезных растений, употребляемых в пищу.

Заключение

На основании изученных информационных источников и проведенных экспериментальных исследований делаем следующие выводы:

1. С целью сохранения витаминов в овощах, употребляемых в пищу, целесообразно использовать домашний огород, т.к. в данном случае существенно сокращается время с момента среза до момента употребления.

2. Свекольная ботва, употребляемая в пищу, способствует общему оздоровлению организма, за счет активации процессов пищеварения, обмена веществ, омолаживания клеток и тканей, улучшения работы сердца. Концентрация некоторых элементов в свекольной ботве гораздо выше, чем в самой свекле.

3. Выдвинутая гипотеза подтверждена: на практике установлено положительное влияние азотных удобрений на выгонку зеленой массы свеклы обыкновенной в домашних условиях. Абиотический фактор – свет сильного влияния не оказывает.

4. Для выгонки зеленой массы свеклы можно использовать корнеплоды небольшого размера, купленные в магазине. Наличие главного корня при этом не является обязательным. Выгонку ботвы свеклы можно осуществлять в условиях Крайнего Севера круглогодично!

5. Данная работа носит также пропедевтический характер. Ее результаты можно использовать при изучении учащимися тем по биологии: «Минеральное питание растений» (6-9 классах) и химии: «Химические удобрения» (8-9 классах).

6. Разработанный практикум можно использовать при закладке опытов в работе биологических кружков: «Юные цветоводы», «Юные овощеводы» (4-7 классах).

7. По нашему мнению, результаты данных исследований будут также актуальны и полезны для жителей полярных станций Арктики, где невозможно обеспечить особое и постоянно освещение для выгонки полезных растений, употребляемых в пищу.

Список использованных источников

1. Бергсон, Г.З. Культура зеленых овощей [Текст]: Полярное овощеводство / Г.З. Бергсон, Ю.С. Кудряшов; под. общ. ред. Е.В. Кирсанова;.- Изд. 2 е, перераб. и доп. — М.: «Агропромиздат», 1990. — 157с.

2. Бинас, А.В. Биологический эксперимент в школе: Кн. для учителя / А.В. Бинас – М.: Просвещение, 1990. – 192с.

3. Ганичкина, О.А. Зелень летом и зимой / О.А. Ганичкина – М.: Инсофт, 1993. – 194с.

4. Генкель, П.А. Физиология растений: учебное пособие по факультативному курсу для 9 класса / П.А. Генкель. Изд. 3-е, перераб. М.: Просвещение, 1985. – 173с.

5. Козлова, В.Ф. Хранение и переработка овощей. Серия: Библиотечка овощевода-любителя / В.Ф. Козлова – М.: Россельхозиздат, 1981. – 40с.

6. Максименко, Н.А. Краткий курс физиологии растений / Н.А. Максименко – М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1975. – 240с.

7. Рыженко, В.И. Теплицы. Парники. Материалы, строительство, огороды в квартире / В.И. Рыженко – М.: Траст Пресс, 1999. – 192с.

8. Столяров, А.И. Как повысить урожай овощей / А.И. Столяров – Краснодар.: Советская Кубань, 1985. – 128 с.

9. Тахтаджян, А.Л. Жизнь растений в 6 т. Т.5 (1,2ч.) Энциклопедия / А.Л. Тахтаджян – М.: Просвещение, 1981. – 512с.

10. Тимофеева, С.Ф. Энциклопедия огородника / С.Ф. Тимофеева – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002. – 717с.

11. Толстоусов, В.П. Удобрения и качество урожая / В.П. Толстоусов – М.: Агропромиздат, 1987. – 192 с.

12. Трулевич, В.К. Применение удобрений [Текст]: Овощеводство на Крайнем Севере / В.К. Трулевич, Ф.Ф. Тульженкова, С.И. Большаков; под. общ. ред. Н.П. Петрова;. – Ленинград.: Сельхозгиз, 1956. – 293с.

13. Цветкова, М. В. Огород на окне и балконе. Энциклопедия садовода-огородника / М.В. Цветкова – Харьков.: Клуб семейного досуга, 2010. – 320с.

14. https://www.minclinic.ru/drugs/lekarstvennie_svoystva_pishevih_rasteniy/svekla.html

15. https://econet.ru/articles/119373-za-chto-nashi-predki-tsenili-botvu

16. https://studwood.ru/1815395/agropromyshlennost/morfologicheskie_biologicheskie_osobennosti_rosta_razvitiya_svekly_stolovoy

17. https://1000.menu/cooking/66141-salat-iz-svekolnoi-botvy

Приложения

Приложение 1

Фенологические наблюдения за ростом и развитием зеленной массы

Приложение 2

Подготовительный этап. Посадка. Закладка исследования

Приложение 3

Этапы эксперимента. Наши наблюдения

Приложение 4

Сбор урожая. Контрольные измерения.

Приложение 5

Вазон А

Вазон В

Приложение 6

Стоимость свекольной ботвы и корнеплодов свёклы в магазинах

г. Норильска

И это только за 10% витамина С!!!

Приложение 7

Салат из свекольной ботвы [17]

Вкусный, полезный, яркий, витаминный, без майонеза!

Салат из свекольной ботвы отлично подойдёт ко вторым горячим блюдам или как самостоятельный перекус. В него добавляются орешки, что делает его более сытным.

СОСТАВ / ИНГРЕДИЕНТЫ:

• Свекольная ботва (от 5-7 свёкол небольшого размера)

• Лук 0,5 шт.

• Чеснок 2 зубчик

• Помидоры черри 6 шт.

• Кедровые орешки 30 г.

• Растительное масло 4 ст. ложки

• Сок лимона 1 ст. ложка

• Соль по вкусу

• Перец черный молотый по вкусу

• Зелень по вкусу

• Специи сухие (по щепотке каждой) по вкусу

ПОШАГОВОЕ ПРИГОТОВЛЕНИЕ

Время приготовления: 10 мин

1. ШАГ 1: Как сделать салат из свекольной ботвы? Подготовьте все продукты, которые указаны в рецепте. Вместо кедровых орешков допустимо использовать грецкие или любые другие орехи на ваш вкус.

2. ШАГ 2: Первым делом вымойте ботву. Тщательно ополосните каждый листочек, чтобы избавиться от остатков грязи и пыли. Нарежьте листочки и стебли небольшими фрагментами 4-5 см. длиной. Вскипятите небольшое количество воды в кастрюле или сотейнике. Опустите ботву в кипящую воду на 1-3 минуты. Молодым тонким листочкам будет достаточно одной минуты, если же листы более зрелые и жёсткие, то оставьте их в кипящей воде на 2-3 минуты. Отбросьте ботву на дуршлаг и остудите.

3. ШАГ 3: В это время лук и чеснок очистите. Нарежьте луковицу тонкими четверть кольцами или полукольцами, а чеснок нарубите мелко острым ножом.

4. ШАГ 4: В глубокую салатницу выложите свекольную ботву.

5. ШАГ 5: Помидоры черри нарежьте пополам или на четыре части. Салат будет красочно и аппетитно выглядеть если вы возьмёте томаты разных цветов. Отправьте к свекольной ботве лук и помидоры.

6. ШАГ 6: Сделайте ароматную заправку. В глубокую маленькую миску влейте оливковое или растительное масло и уксус. Вместо уксуса можно использовать сок свежевыжатого лимона. Добавьте измельчённый чеснок, молотые перцы и сухие специи такие как базилик или орегано. Для более сбалансированного вкуса я добавляю щепотку сахара, вы можете сахар не использовать. Всё тщательно перемешайте.

7. ШАГ 7: В салатник добавьте кедровые или грецкие измельчённые орешки. По желанию орехи можно слегка подсушить на сухой горячей сковороде. Посолите всё по вкусу и полейте ароматной заправкой. Зелень ополосните и обсушите. Для салата отлично подойдут петрушка, укроп или молодой зелёный лук. Всё перемешайте.

8. ШАГ 8: Салат из свекольной ботвы готов, можно подавать!

Свекольная ботва отлично сочетается с огурцами, редисом и помидорами. Ароматную заправку можно делать из различных растительных масел, добавив по вкусу сок лимона, граната или уксус (5-6%).

Конец формы

Приятного аппетита!