XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Вермикулит. Чудо-минерал для садоводов
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
-
Введение
У нас дома живет домашнее животное, кот по кличке Лео. Ему исполнилось уже 12 лет, но он все еще бодр и весел. Это все потому, что он питается специальными кормами, а также мы покупаем или выращиваем для него траву для кошек.
Эту траву выращивать не сложно. Достаточно приобрести специальные семена, взять любую емкость и положить семена на субстрат, где они будут расти.
Раньше мы использовали в качестве субстрата джутовые коврики. Это специальные коврики для проращивания зелени, состоящие из натурального джутового волокна. Трава на них растет хорошо, но достаточно долго.
Но не так давно мы узнали о новом для нас виде субстрата – вермикулите. Это мелко измельченный природный материал, который способствует быстрому и хорошему росту растений. И мы решили испытать его в деле.
Актуальность данной темы состоит в том, что у многих из нас дома растут комнатные растения, есть сады и огороды, для которых необходимо выращивать рассаду. Также в последнее время стало популярно выращивание микрозелени на подоконнике квартиры. Поэтому важно узнать, какой субстрат для выращивания будет подходить лучше всего.
Цель моей работы – понять, действительно ли вермикулит способен давать быстрые всходы растений и их хороший рост.
Для достижения моей цели я поставил перед собой следующие задачи:
- узнать подробнее, что такое вермикулит;
- изучить его состав;
- вырастить с помощью вермикулита и других субстратов траву для кошек;
- наглядно увидеть, на каком субстрате трава вырастет быстрее и лучше.
Гипотеза: трава для кошек, выращенная на вермикулите, вырастет быстрее и будет лучше.
Методы исследования:
- изучение литературы и информации из интернета;
- эксперимент с выращиванием травы;
- наблюдение за ростом травы;
- измерение роста выращенной травы;
- сравнение показателей между собой.
-
Что такое вермикулит
Вермикулит – это природный минерал. По своей сути, это гидрослюда в виде мелких частиц удлиненной формы [2] (как выглядит вермикулит, можно посмотреть в приложении А).
Человек использует предварительно подготовленный (вспученный) вермикулит. Для его получения слюду измельчают и обжигают при температуре до 1000 градусов [3]. В результате этого частицы меняют свою структуру: увеличиваются в объеме в десятки раз, становятся очень пористыми и приобретают способность впитывать воду в больших количествах (коэффициент поглощения влаги – до 500 %).
Именно за эту важную способность вермикулит и ценят садоводы, огородники и ландшафтные дизайнеры. Каждые 100 грамм этого минерала могут удерживать и медленно отдавать почве до 400-450 мл воды. Соответственно, вермикулит создает идеальную стабильную влажную среду для растений.
Материал очень легкий, пористый, сыпучий. Но при своей высокой гигроскопичности он не впитывает запахи, накапливая в себе только воду и минералы.
Именно благодаря этим свойствам вермикулит используют в растениеводстве:
-
в качестве добавки для улучшения воздухопроницаемости и водопоглощения;
-
в измельченном виде – как субстрат (вместо почвы);
-
для насыщения почвы полезными веществами;
-
для аккумулирования влаги и постоянного обеспечения ею растений.
Вермикулит также используют для выращивания семян. Это отличный природный стимулятор роста корней. Способность к накоплению и постепенной отдаче воды и минералов делают его своего рода «хранилищем» пользы и питательных веществ для растения.
Эта добавка улучшает физические и аэрационные свойства почвы, обеспечивает ее рыхлость и увлажненность. В результате поливов растению требуется меньше, а темпы его роста и показатели здоровья будут намного выше [5].
Вермикулит совместим с грунтами всех типов. В сочетании с минеральными удобрениями он обеспечивает их идеальное проникновение в почву, снижение расхода и повышение эффективности при одновременном уменьшении загрязнения почвы нитратами и тяжёлыми металлами.
Кроме того, внесение этого минерала оказывает позитивное влияние на состав и свойства грунта:
-
снижает рН;
-
раскисляет;
-
останавливает процесс заболачивания;
-
защищает корневые системы от вымерзания и высыхания;
-
ускоряет процесс роста рассады;
-
защищает от вредителей и болезней;
-
обеспечивает правильный рост плодов.
Одним словом, вермикулит это верный помощник садовода. Это универсальный, экологически чистый, эффективный субстрат для выращивания рассады, полезная добавка для всех видов почв и отличная возможность обеспечить растения влагой.
-
История открытия вермикулита и где его добывают
Вермикулит был впервые описан немецким геологом Карлом Францем Леоны в 1824 году, но минерал использовался в быту задолго до этого. Упоминания о вермикулите встречаются еще в древних текстах, где он применялся в сельском хозяйстве и строительстве.
Промышленное применение вермикулит получил лишь спустя 100 лет. Примечательно, что в нашей стране вермикулит впервые начали добывать на Булдымском месторождении в Челябинской области [4].
Под руководством Я. А. Ахтямова, ученого, инженера, изобретателя из Челябинска, были проведены глубокие исследования свойств вермикулита практически всех месторождений СССР. Он разработал новые способы обогащения и обжига вермикулита, а также промышленное оборудование, которое эксплуатируется на десятках предприятий страны и даже за рубежом.
Благодаря вкладу в вермикулитовую промышленность Я. А. Ахтямов в 1979 году стал лауреатом премии Совета Министров СССР, получил звание заслуженного изобретателя Российской Федерации и стал по праву считаться основателем отечественной вермикулитовой промышленности [1].
Вермикулит добывают в разных уголках мира. Но на сегодняшний момент крупнейшее в мире месторождение вермикулита это Потанинское месторождение в Челябинской области с запасами вермикулитовой руды на 250-300 лет.
-
Эксперимент с выращиванием травы для кошек
Изначально я ставил целью своей работы понять, действительно ли вермикулит способен давать быстрые всходы растений и их хороший рост. А также я выдвинул гипотезу о том, трава для кошек, выращенная на вермикулите, вырастет быстрее и будет лучше.
Для подтверждения или опровержения моей гипотезы я провел эксперимент с посадкой травы для кошек на 4-х разных субстратах: вермикулит, обычный грунт, джутовый коврик, вата.
Список материалов, необходимых для проведения эксперимента (Приложение А):
- лоток 4 шт.;
- семена для выращивания травы для кошек (овес, ячмень, пшеница в равных пропорциях);
- вермикулит;
- грунт для комнатных растений;
- джутовый коврик;
- вата;
- пищевая пленка;
- вода;
- линейка.
Этапы эксперимента:
-
Подготовка субстратов для выращивания в лотках;
-
Подготовка семян для проращивания травы;
-
Посадка семян в разные субстраты;
-
Поливание лотков с травой через день;
-
Наблюдение за ростом;
-
Измерение высоты травы.
Описание эксперимента
День 1 (показан на фото в приложении Б).
Для того, чтобы посадить семена, нужно подготовить тару для посадки. Я взял пластиковые лотки для пищевых продуктов, пронумеровал их в таком порядке – 1, 2, 3, 4.
В лоток №1 я насыпал вермикулит.
В лоток №2 обычную землю (грунт для комнатных растений).
В лоток №3 положил джутовый коврик.
В лоток №4 положил кусочки ваты.
Все субстраты я полил водой.
Далее я принялся за подготовку семян. Я решил, что в каждый лоток посажу по 2 столовые ложки семян. Соответственно, отмерил это количество в тарелку. Всего получилось 8 столовых ложек семян. Затем я залил семена в тарелке водой и оставил на 5 минут.
По истечении 5 минут я разложил семена в разные лотки – поровну в каждый. Семена в лотке №1 с вермикулитом и лотке №2 с землей я перемешал с субстратом. Семена в лотки №3 и 4 с джутом и ватой я просто положил сверху.
По инструкции к семенам, после посадки лотки нужно закрыть пищевой пленкой на пару дней. Пленка создаст парниковый эффект, не даст влаге испариться, что будет способствовать более быстрому проращиванию семян.
Я посадил семена, закрыл пленкой и поставил все лотки на подоконник. У всех их были одинаковые условия для прорастания – свет, полив.
День 3 (показан на фото в приложении В).
Через два дня я снял пленку. Семена во всех лотках дали пушистые белые корешки. В лотках 1 и 2 с вермикулитом и землей корешков было больше.
День 4 (показан на фото в приложении Г).
На следующий день я полил все лотки водой. Все семена дали зеленые отросточки! В лотках 3 и 4 на джуте и вате отростки были чуть выше.
День 5 (показан на фото в приложении Д).
Ничего не делал с проростками, только наблюдал. За день зелени стало еще больше! Лоток 1 с вермикулитом догнал лотки 3 и 4. Лоток №2 с землей чуть отставал – зелень была немного ниже.
День 6 (показан на фото в приложении Е).
Я снова полил все лотки. Зелень еще подросла. И лоток №1 с вермикулитом стал лидировать по высоте ростков! А также зелень там была гуще остальных. Ее как будто стало больше.
День 7 (показан на фото в приложении Е).
Ничего не делал с лотками, наблюдал. Лоток 1 с вермикулитом, определенно, вышел в лидеры по высоте и густоте зелени.
День 8 (показан на фото в приложении Е).
Полил водой всю траву. Лоток 1 также немного лидирует.
День 9 (показан на фото в приложении Ж).
Трава за 9 дней уже достаточно выросла, можно подводить итоги нашего эксперимента. Для этого я вооружился линейкой и измерил высоту выросшей травы в каждом лотке.
Лоток №1 с вермикулитом – высота травы в среднем 14,5 см.
Лоток №2 с землей – высота травы в среднем 12,5 см.
Лоток №3 с джутом – высота травы в среднем 13,5 см.
Лоток №4 с ватой – высота травы в среднем 12,5 см.
Вермикулит хоть и с незначительным, но отрывом вышел вперед.
Но это еще не все. По густоте выросшей травы вермикулит уверенно обошел все остальные субстраты! Травы в нем было гораздо больше, она была гуще, плотнее. Похоже, на этом субстрате выросло большинство посаженных семян, тогда как в других лотках с джутом и ватой видны были не проросшие семена.
-
Выводы
Целью моей работы было понять, действительно ли вермикулит способен давать быстрый и хороший рост растениям. Также я выдвинул гипотезу, что трава для кошек на вермикулите вырастет быстрее и лучше.
Цель моей работы была достигнута, поставленные задачи полностью выполнены.
А также с помощью проведенного мной эксперимента я подтвердил свою гипотезу. На вермикулите, действительно, выросла более высокая и густая трава.
Я считаю, что мое исследование может принести практическую пользу садоводам. Из-за своих свойств хорошо удерживать влагу, вермикулит можно применять в тех случаях, когда по каким-то причинам нельзя организовать частый полив растениям. Растения будут поливаться реже, но при этом влагу будут получать из вермикулита. Кроме того, он будет насыщать растения полезными микроэлементами и способствовать их хорошему росту.
-
Заключение
Вермикулит – этот удивительный природный минерал. Он упрощает уход за почвой и растениями, легко впитывает воду и также легко отдает ее, создавая оптимально влажную среду для растений.
Преимущества вермикулита:
-
сокращает количество поливов;
-
улучшает структуру почвы;
-
стимулирует рост растений
Это инертный материал, он долговечен и способен улучшать структуру почвы – с ним любой грунт становится рыхлым, воздухопроницаемым и влагоемким, меньше нагревается на солнце и дольше остывает в холодную погоду. Корневая система в таком грунте лучше развивается, а у растений повышается стрессоустойчивость.
Вермикулит не разлагается и не гниет, нейтрален к действию щелочей и кислот. В грунте с высоким содержанием этого минерала не любят селиться насекомые и грызуны. А еще он содержит целый список полезных для растений микроэлементов [2].
-
Список использованной литературы
-
Википедия [сайт]. – URL: https://ru.wikipedia.org
-
Комсомольская правда. Семья [сайт]. – URL: https://www.kp.ru/family
-
Кубаньторфопт [сайт]. – URL: https://kuban-torf.com
-
ПермАгроБизнес [сайт]. – URL: https://permagrobiznes.ru
-
Уралвермикулит [сайт]. – URL: https://vermiculite.ru
Приложение А
Внешний вид вермикулита и материалы для эксперимента
Рисунок А.1 – Внешний вид вермикулита
Рисунок А.2 – Материалы для эксперимента
Приложение Б
День 1. Подготовка семян к посадке и посадка
Рисунок Б.1 – Семена для проращивания травы Рисунок Б.2 – Укладка ваты
Рисунок Б.3 – Получилось 4 контейнера с субстратом
Рисунок Б.4 – Раскладывание
семян по контейнерам
Приложение Б (окончание)
Рисунок Б.5 – Семена в лотках 1 и 2
Р исунок Б.6 – Семена в лотках 3 и 4
Рисунок Б.6 – Семена укрыты пленкой
Приложение В
Д ень 3
Рисунок В.1 – Лоток №1 Рисунок В.2 – Лоток №2
Рисунок В.3 – Лоток №3 Рисунок В.4 – Лоток №4
Приложение Г
День 4
Р исунок Г.1 – Лотки 1 и 2
Рисунок Г.2 – Лотки 3 и 4
Приложение Д
Д ень 5
Рисунок Д.1 – Лоток №1 Рисунок Д.2 – Лоток №2
Рисунок Д.3 – Лоток №3 Рисунок Д.4 – Лоток №4
Приложение Е
День 6, 7, 8
Рисунок Е.1 –День 6
Р исунок Е.2 –День 7
Рисунок Е.3 –День 8
Приложение Ж
День 9. Подведение итогов эксперимента
Рисунок Ж.1 –Лоток №1 Рисунок Ж.2 –Лоток №2
Рисунок Ж.3 –Лоток №3 Рисунок Ж.4 –Лоток №4
Приложение Ж (окончание)
Рисунок Ж.1 – Сравнение выращенной травы по высоте
Рисунок Ж.2 – Сравнение выращенной травы по густоте