V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Азбука природы: исследование эффективности разных методов проращивания конского каштана. Озеленение школьного участка.
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность работы
Азбука – это начало всех начал. Именно с азбуки, изучая буквы, ребенок начинает свои первые шаги в мир знаний. Путь в этот мир полон поисков и открытий. Человек растет, развивается, стремится достичь поставленной цели. Но как часто люди оглядываются вокруг?
День сменяет ночь, после жаркого лета наступает осень и холодная снежная зима, с приходом весны мы на миг останавливаемся, чтобы с восторгом посмотреть на набухшую почку на дереве… Но насколько хорошо мы, люди, владеем другой азбукой, азбукой, которая научит нас жить в гармонии с природой, в полной мере восхищаться той красотой, которая находится вокруг нас, любить ее и беречь. Это и есть Азбука Природы, или те основы, которые необходимо знать всем нам.
Мы, взрослые, в погоне за временем утратили способность восхищаться крошечной бабочкой или радоваться только что появившимся листьям подорожника. Мы абсолютно не замечаем тех дней, когда на дереве распустились сережки и не видим, когда они уже опали. А ведь это жизнь, жизнь вокруг нас, которую мы не замечаем.
Более глубоко задуматься об этом заставила моя дочь, Селина Мария. Меня искренне поражало то, что она видит того, что не вижу я. Это и расположение муравейника, которое менялось изо дня в день, наблюдение за ростом трав и изменением цвета коры деревьев. Ее любовь к окружающему миру и стремление наблюдать помогли нам вырастить большой куст ананаса из простой верхушки плода, купленного в магазине. Этому кусту уже 4 года. На приусадебном участке мы в целях эксперимента выращивали различные овощные культуры. Для нас был важен опыт наблюдения. С наступлением осени Мария сама выбирала растения, растущие на участке, сама пересаживала в горшок и дома ухаживала за ними, вспоминая о теплых летних днях.
Объект исследования
К теме нашей научно-практической работы мы пришли неожиданно. Мы часто совершаем прогулки в Парке Первого Президента в г. Алматы. Особенно Марии полюбилась аллея, где растут каштаны. Несколько лет подряд весной мы с восторгом наблюдаем за их цветением и ростом деревьев в парке. Однажды наша семья приехала в один из питомников, где можно приобрести различные саженцы деревьев. В тот момент сотрудники питомника с сожалением отвечали покупателю, что саженца дерева конского каштана нет, также говорили, что дерево медленно растет и плохо прорастает. Мария была удивлена, ведь в Парке растет так много деревьев. Через некоторое время название «конский каштан» опять появился в разговоре нашей семьи. Всем известно, что он обладает лечебными свойствами и конский каштан входит в состав многих лекарственных препаратов. Теперь Мария твердо решила сама вырастить свое дерево конского каштана.
Цель и задачи исследования
Данная работа посвящена интересным наблюдениям за тем, как зарождается жизнь, как удивителен момент прорастания семени, а также зависимости роста растения от различных внешних факторов.
Теоретическая часть исследовательской работы
Ботаническое описание. История и ареал обитания
Конский каштан – это крупное лиственное дерево, достигает высоты 36 метров, имеет стержневую корневую систему с сильно развитыми боковыми корнями.
К съедобному дереву каштану он не имеет никакого отношения. Это абсолютно разные деревья. Существует несколько версий, почему это дерево называется именно конским каштаном. Первая версия, просто для отличия схожих орехоподобных плодов съедобного каштана с несъедобными. Вторая: когда лист опадает, в том месте, где черенок был прикреплен к ветке, остается рубец, напоминающий след лошадиной подковы. Третья версия, это то, что семена были привезены турками в Центральную Европу, как корм и лекарство для лошадей.
Дерево конского каштана – особое дерево. Еще в марте месяце, когда все деревья выглядят по зимнему, только лишь на конском каштане можно заметить нечто интересное: некоторые почки его блестят, словно смазанные жидким шоколадом. Если разрезать при помощи острого лезвия «пузатую» почку каштана конского, то среди множества беловатых волосков, защищающих внутреннее ее содержимое от морозов, можно увидеть не только зачатки листочков, но и крошечные розоватые зачатки соцветии. Таким образом, конский каштан раньше других деревьев чувствует приход весны. Летом каштан радует глаз пышной пирамидальной или округлой кроной, образованной крупными веерообразными сочно-зелеными листьями, состоящими из 5—7 листочков разной величины, расположенных на длинном общем черешке наподобие пальцев.
Свойства и область применения
Каштан конский не только радует глаз своей красотой, но и успешно охраняет наше здоровье. Исследователи из Стокгольмского биохимического института утверждают, что одно дерево этого вида способно очистить от выхлопных автомобильных газов 20 тысяч кубических метров воздуха и при этом сохраняет свою привлекательность. Так что совсем не случайно конский каштан все чаще высаживают на улицах и площадях городов, в садах и парках. Пчеловоды ценят это дерево как ранний медонос и нередко высаживают вокруг пасек. В Германии с помощью этого растения пытались прогнозировать погоду: если листочки конского каштана растопыриваются наподобие раздвинутых пальцев — это к хорошей погоде, а если стягиваются, сближаются — это к ненастью. В Германии же конский каштан нашел и любопытное медицинское употребление: из растертых в порошок семян каштана и цветков ландыша там готовили нюхательный порошок, применявшийся при насморке и головной боли. В медицине используют кору и плоды конского каштана, в аптеке можно приобрести различные лекарства, например эскузан, при венозном застое, тромбозах, геморрое, подагре и ревматизме. Древесина каштана обладает высокой прочностью, подходит для изготовления предметов обихода и поделок. В прошлом её использовали в производстве музыкальных инструментов (пианино и т. п.), деревянной обуви (например, в Германии). Кроме этого семена каштана обыкновенного, содержат мыльную жидкость, их использовали во Франции и Швейцарии для отбеливания конопли, льна, шёлка и шерсти. Лён, отмытый в этой жидкости, а затем промытый в проточной воде, приобретал небесно-голубой цвет.
Сейчас соцветие конского каштана является природным символом Киева, столицы Украины.
Практическая часть исследовательской работы
Сбор семян
Во время очередной прогулки по Парку в сентябре начались активные заготовки семян каштана. Они содержатся в коробочках зеленого цвета с многочисленными шипами. Эти коробочки содержат одно (очень редко два или три) ореховидных семени. Каждый «каштанчик» блестящий, коричневого цвета имеет размер 2-4 см. В его основании есть беловатый рубец.
Было собрано 350 ореховидных семян каштана.
Проращивание каштана осуществлялось тремя методами
Проращивание семян методом «Зимнего сна»
27 сентября 2017 года 16 каштанов были пересыпаны песком и поставлены в холодильник. Таким образом, для семени каштана создается «зимний сон». Через месяц семена вынимаются и замачиваются в воде до тех пор, пока не покажется росток.
Проращивание семян методом «Простой посадки»
27 сентября 2017 года 8 плодов каштана были помещены в горшок с землей. Этот горшок был расположен в комнате и два раза в неделю должен был быть осуществлен полив.
Выше перечисленные методы, это методы, которые приводятся в качестве примера и советов для проращивания конского каштана в различных интернет-изданиях. К сожалению ни один из них не помог нам прорастить ни одного семени.
Проращивание семян методом «термального воздействия»
Учитывая тот факт, что для проращивания семян требуется внимание и терпение, для достижения результата и появления ростка был применен опыт проращивания семян различных овощных культур и косточки финика. Именно третий способ оказался эффективным.
Этапы роста растения
20 ноября 2017 года были собраны оставшиеся 327 ореховидных семян, которые были промыты теплой водой.
Далее каштаны были разделены на две части, каждую часть завернули в горячую хлопчатобумажную ткань, затем упаковали в плотный целлофановый пакет. Получившиеся два пакета поместили под систему центрального отопления. С этого дня предстояла кропотливая работа. Ежедневно каждый «каштанчик» вручную промывался проточной теплой водой. Снова заворачивался в горячую хлопчатобумажную ткань и целлофановый пакет. Данная процедура занимала ежедневно 40 минут.
24 ноября 2017 года, на 4й день после горячего замачивания появились первые проросшие семена конского каштана в количестве четырех штук. Были отчетливо видны ростки белого цвета толщиной 4 миллиметра и длиной около одного сантиметра.
25 ноября 2017 года было принято решение не ждать увеличения ростков, а посадить проросшие каштаны в грунт, в землю, которая заранее была приготовлена для посадок.
Каштаны присыпали землей, горшок прикрыли пленкой и поставили на окно с восточной солнечной стороны.
27 ноября 2017 года через два дня после посадки в грунт, благодаря тому что горшки, покрытые пленкой располагались на солнечной стороне и создавался парниковый эффект в одном из горшком был четко виден росток. Росток белого загнутый крючком 5-7 мм толщиной.
28 ноября 2017 года никаких изменений замечено не было, несмотря на ожидания скорого появления стебля. Аккуратно было выкопано орехоподобное семя из земли, в которую уже было посажено тремя днями ранее. Поражает быстрый рост корня за эти 3 дня. Корень значительно углубился и достиг 8 сантиметров в длину. За три дна увеличение ростка произошло на 7 сантиметров.
25 ноября (день посадки)+7сантиметров28 ноября (проверка проростка)
1 декабря 2017 года Весь этот период в течении 7 дней со дня посадки на горшках была натянута пленка. И вот спустя неделю росток у основания каштана дал трещину, примерно 3-4 см в длину. В расщелине виднелся зарождающийся ствол каштана, который своим цветом ничем не отличался от ростка.
2 декабря 2017 года Интенсивный рост каштана поражает своими темпами первые дни. На следующий день после того, как появилась трещина, уже можно было наблюдать молодой ствол дерева. Конечно, он не похож на привычный нам ствол, он больше похож на толстый стебель 3 сантиметра в длину на конце, у которого находятся зачатки листьев. На данном этапе пленка с горшка была удалена.
3 декабря 2017 года Благодаря тому, что горшки располагались на солнечной молодой ствол каштана стал приобретать зеленый цвет. Зарождающиеся листочки стали принимать более четкое очертание. За один день длина увеличилась на 2 сантиметра и стала составлять 5 сантиметров.
4 декабря 2017 года Продолжая свой активный рост наш «каштанчик» за один день прибавил целых 4 сантиметра. Ствол приобрел ярко зеленый цвет у основания с легким коричневым отливом, на нем стали четко видны собранные листья, размер которых составил 1.5 сантиметра. Размер ствола составила 9 сантиметров.
5 декабря 2017 года Этот день был отмечен приоткрываем листочков. Ствол достиг 13 сантиметров в длину. Растение тянется к солнцу, несмотря на то что располагается на подоконнике.
6 декабря 2017 года Листья раскрываются, Можно заметить интенсивный формирование боковых корней у главного корня. Ствол каштана составляет 15 сантиметров.
7 декабря 2017 года Каштан достигает 17.5 сантиметров. Активно продолжается раскрытие листьев.
8 декабря 2017 года Листья у каштана полностью раскрыты. Четко видны два пятикрылых листа.
10 декабря 2017 года Стебель каштана становится длиннее, за 2 дня произошло увеличение на 1.5 сантиметра. Более интенсивно происходит увеличений листьев каштана. Листья становятся шире.
18 декабря 2017 года. Прошло 18 дней с момента, как показался зарождающийся ствол-стебель у каштана. За данный период наблюдался интенсивный быстрый рост растения. Стебель 24 сантиметра, а длина крыльев листья 10 сантиметров. Несмотря на холодную и снежную погоду на подоконнике в нашем доме обильно росли посаженные каштаны.
В целях увидеть и запечатлеть интенсивный рост растения была установлена камера, после чего воспроизведение пленки было увеличено более чем в 2000 раз. Весь рост каштана показан в трех минутном фильме.
Спустя 2 месяца выше описанный интенсивный рост каштана не наблюдался. Растению были необходимы свет, тепло, умеренный полив по мере пересыхания почвы. Обильный полив не приветствуется, так как у некоторых растений наблюдалось загнивание корней.
Выращивание каштана с помощью ветки
Вырастить дерево конского каштана можно не только при помощи ореховидного семени. Для этого достаточно взять веточку, срезанную с дерева и поставить в воду до появления корней, затем можно посадить в землю. Даже в зимний период, на посаженной в горшок ветке почка может распуститься и дать роскошные листья.
Спустя 19 дней на ветке появилась набухшая блестящая зеленеющая почка. В начале декабря в нашем доме запахло весной!
А через 3 дня на ветке стали появляться нераспустившиеся листочки, которые за два дня раскрылись.
Через 7 дней наша веточка преобразилась
В конце февраля, через два месяца после посадки, в нашем доме на окне зеленел каштан, который взял свое начало с простой срезанной ветки.
Озеленение школьного участка
В последние годы довольно часто можно наблюдать, как у зданий общеобразовательных школ вырубаются деревья, зачастую взамен ничего не высаживается. Так в результате таких вырубок, в учебных классах в жаркое время возникает неблагоприятная обстановка. Учитывая, что все школы заменили свое деревянное остекление, на пластиковое, то классы превращаются в душегубки. Детям крайне неблагоприятно находится под палящим солнцем. Все это в целом негативно сказывается на учебном процессе. Если раньше зеленые насаждения затеняли здания школ, то сегодня этого нет. Также вырубка деревьев на территориях общеобразовательных крайне негативно сказывается на экологии города Алматы. Помимо всего, вырубка деревьев негативно влияет на воспитание алматинских детей. В семье, в той же самой школе ребенку объясняют, что ветки деревьев ломать плохо, а выйдя на наши улицы, из школы он видит, как взрослые уничтожают целые деревья. Поэтому нужно серьезно подойти к решению проблемы вырубки деревьев, тем более, когда это происходит на глазах детей.
25 апреля 2018 года 10 саженцев конского каштана были высажены на территории гимназии № 60 г. Алматы, под окнами нашего 5 класса «Е». Для посадки маленьких деревьев приглашались все ребята. Посадка саженцев была приурочена к 73-летию Великой Победы. С этого дня каждый ребенок чувствует себя ответственным за маленькие каштанчики. Были выбраны дежурные, которые будут регулярно поливать саженцы в течение всего лета и летних каникул. Мы огородили деревья и поставили разметку. Все ребята с нетерпением ждут, когда на деревьях, посаженных их собственными руками, появятся первые зеленые почки.
Рекомендации
Для выращивания каштана конского с помощью ореховидного семени я рекомендую третий метод проращивания – метод термального воздействия. Ниже представлены некоторые рекомендации, которым необходимо следовать:
Чтобы проращивание каштана было успешным уход за растением начинается с самого первого дня. Это в первую очередь уход за ореховидным семенем. При замачивании семени необходимо обязательное каждодневное промывание семени в проточной воде. Если промывать семя через день, то орех покрывается слизью и плесенью, что может быть губительным для семени.
Каштан очень чувствителен. В случае повреждения корней у пророщенного семени, развитие корневой системы замедляется, растение погибает.
При прорастании семени появляется длинный корень затем стебель-ствол.
У каштан посаженного в землю, росток появляется быстрее, если горшок накрыт пленкой.
Размер семени каштана не влияет на всхожесть и скорость роста.
По мере роста растения первыми появляются два пятикрылых листа. Одинаковые условия: дата посадки, почва, полив и расположение не гарантируется одинаковые этапы развития. Каждый каштан индивидуален и имеет свою схему роста.
Посаженные в разные период растения не означает, что те которые посадили раньше на момент измерения будет больше, выше и здоровее.
С момента появления ствола начинается активный и интенсивный рост растения. В день каштан растет на 2-3 сантиметра. За неделю со дня появления ствола может достичь 17.5 сантиметров в высоту.
В начале роста каштан очень светолюбивое растение. Чем больше света и тепла получает растение, тем оно зеленее, а также имеет большие раскидистые листья. При отсутствии света растение становится очень высоким, может достигать 40 сантиметров, при этом листья высыхают и опадают.
Растение не любит излишнюю влагу. Растение, расположенное на подоконнике и на солнечной стороне, но при ежедневном поливе и опрыскивании растет медленнее и погибает.
Для нашего эксперимента при проращивании каштана третьим способом использовались 327 штук орехов.
В период с 20.11.2017 На 06.12.2017 г. Проросло 46 (12 посадили для эксперимента) 15 для дома в большой горшок – продолжает рост 4 дерева, но опали лисья в связи с отсутствием света, в тарелки ждут посадки , 7 отдали родственникам, у них осалось одно растение в связи с опрыскиванием)
5 шт испорчено повреждение корневой системы
Всхожесть 14%
Применение каштана в медицине
Семена конского каштана широко используют в медицине. Из каштана делают бусы, браслеты, которые согласно рецептам народной медицины полезно носить при заболеваниях щитовидки - на уровне шеи, при заболеваниях сердца - на уровне груди. Мы сделали такие бусы и браслеты, а бабушка на своем организме ощутила положительное влияние от ношения этих природных украшений.
Также в медицине очень широко используют крема, которые содержат конский каштан:
В домашних условиях можно сделать настойку из плодов конского каштана. Для этого необходимомелко измельчить орехи каштана, засыпать в бутылку, залить растительным маслом и кипятить 1 час на водяной бане. После этого остудить и процедить. По указанному рецепту мы приготовили мазь, которой бабушка лечила ноги от варикоза.
Заключение
Подводя итог работы, проделанной в течение последних шести месяцев, можно сделать вывод, что третий способ проращивания семени каштана является наиболее успешным. В тот период, когда наш каштан уже обильно рос на нашем подоконнике, мы случайно встретили специалиста по озеленению городских парков. Надежда Ивановна с интересом выслушала весь опыт, который мы получили в процессе проращивания и ухода за нашим деревцем, и с удивлением подвела итог нашей работе. Она, специалист с многолетним опытом имела в своей практике выросшие из семени каштана деревья. Но такой метод «термального воздействия», который использовали мы, она не применяла к ореху каштана.
Весь процесс ухода за каштаном заставил быть пунктуальным и внимательным. Благодаря этой работе весеннее настроение, вызванное зеленеющим растущим каштаном, не покидало нашу семью даже в самые хмурые холодные зимние дни.
Список используемой литературы:
http://oblepiha.com/tematicheskaya_statya/185-kashtan-konskij.html
http://www.pro-landshaft.ru/plants/detail/3108/
http://doktorland.ru/kashtan_konskij.html
Энциклопедический словарь юного натуралиста, Москва «Педагогика», 1981г.
Хрестоматия по ботанике, Е.Н. Алешко, Москва «Просвещение, 1987г.