VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Можно ли вырастить лес дома?
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Когда я еще не ходила в школу, летом мы улетели в Италию.
В один из дней мы остановились в монастыре, где на территории росло много сосен, а на траве аккуратно были сложены большие шишки. Мне очень понравилось это дерево. Оно похоже на зонтик. Ровный, гладкий, высокий ствол, и пышная крона в самом верху. А шишки таких размеров просто невозможно представить. Я ходила и любовалась этими стройными, вечнозелёными красавицами. Из Италии нам удалось привезти три шишки.
Через некоторое время шишки раскрылись и из них начали выпадать большие семена. Мне стало интересно узнать: как называется это дерево и смогу ли я вырастить его у себя? И я стала искать информацию о хвойных деревьях в книгах, энциклопедиях, интернете. Это подтолкнуло меня к созданию данного проекта.
Обратившись за помощью к родителям, мы с увлечением начали пытаться прорастить наши семена. Я узнала много нового и интересного!
Цель проекта:
понять, приживутся ли в средней полосе России сосны, выращенные из семян, привезённых из разных климатических зон (континентов).
Задачи проекта:
собрать материал по теме в книгах, энциклопедиях; освоить навыки поиска интересующих сведений через Интернет-ресурсы;
обратиться за помощью к учителю, родителям;
собрать и подготовить семена, вырастить саженцы и высадить в открытый грунт
проанализировать собранную информацию;
научиться составлять презентацию;
представить результаты проектной работы.
Актуальность проектной работы заключается в том, чтобы открыть новые знания и определить возможности выращивания сосны в домашних условиях, а также понять, сможет ли дерево выжить в несвойственных ему климатических условиях.
Значимость данной работы в том, чтомой эксперимент поможет интересующимся выращиванием хвойных растений.
Глава I. Теоретическая часть.
Хвойные! Что мы о них знаем?
До написания этой работы мои знания о хвойных деревьях ограничивались в основном наблюдениями за представителями, растущими в подмосковных лесах: соснами и елями. Теперь я узнала много нового и спешу поделиться знаниями с вами.
Прежде я считала, что все хвойные - растения вечнозеленые, и все они радуют нас зеленью иголочек круглый год. Однако, это не так. Например, лиственница (рис.1). Каждую осень она сбрасывает иголочки, чтобы весной покрыться новой яркой шубкой.
Рис.1. Лиственница зимой.
Иголочки... Вы думаете, что у всех хвойных вместо листьев растут иголочки? И это совсем не так. У многих вместо иголок веточки покрыты маленькими, чешуйкообразными листиками. А у некоторых - вполне похожими на обычные листья (рис.2).
Рис.2. Листовидная хвоя Агатиса.
Что же общее у всех хвойных? Правильный ответ на этот вопрос - плоды! Плоды, под чешуйками которых прячутся семена. Плоды эти разнообразны. Большие и маленькие, вытянутые и круглые, плотные и почти раскрытые, колючие и гладкие. Но все они - шишки! (рис.3)[1]
Рис.3. Шишки.
И еще совсем немного интересных фактов о хвойных.
Самое высокое дерево, самое толстое, самое большое и самое старое — всё это представители хвойных растений.
Хвойные — преобладающие растения на огромных территориях суши.
Многие хвойные растения выделяют смолу, предназначенную для защиты дерева от насекомых и грибков. Смола ископаемых деревьев — янтарь.[2]
Теперь давайте более пристально рассмотрим наших подопечных.
Для своего проекта я взяла четыре хвойных дерева из разных частей света.
Сосна Пиния.
Дерево высотой 20—30 м, живёт до 500 лет. Крона густая, тёмно-зелёная, зонтикообразная, компактная, у старых деревьев с горизонтально распростёртыми ветвями. Хвоя в пучках, по две штуки, длинная (10—15 см), узкая, плотная, зелёная в течение всего года, иногда сизоватая.[4]
Рис.4. Шишка с семенами.
Шишки (рис.4) обычно одиночные или по две-три штуки, длиной 8—15 см, яйцевидные или почти шаровидные. Семена созревают на третий год в октябре, но шишки не раскрываются до следующей весны. После выпадения семян шишки висят на ветках ещё два-три года.
Семена удлинённо-яйцевидные, тёмно-коричневые, иногда со светлыми пятнами, с тремя рёбрышками. Длина — 15—17 мм, ширина — 8—9. С толстой оболочкой, узким коротким крылом. Съедобны. Семена пинии — самые крупные среди сосен (и вообще сосновых), они в 3—4 раза крупнее кедровых. В одном килограмме их 1500 штук. Урожайность довольно высока — с одного гектара получают от 3 до 8 т семян. В Италии семена пинии называют пиноли.
Рис.5. Пиния на улице Рима
Пиния светолюбива и засухоустойчива, к почве малотребовательна, растёт на сухих известняковых почвах и на морских песках, хотя предпочитает свежие рыхлые почвы, не выдерживает избыточного увлажнения. В Италии Пиния часто растет на улицах городов (рис.5). Выносит морозы до —18 C°, ветроустойчива. Семена прорастают без предпосевной подготовки. Ценное декоративное и «орехоносное» дерево.
Пиния культивируется очень давно, ещё в начале I тысячелетия до нашей эры её выращивали этруски. По вкусовым качествам превосходят кедровые орешки и широко используются в кондитерской промышленности, толчёные орехи входят в знаменитый соус песто. Культивируется пиния в Средиземноморье, на Южном берегу Крыма и на Кавказе.
Ель Коника.
Самая старая из форм ели сизой в Европе. Найдена в 1904 году Редером и Джеком на озере Лигган в Канаде. Рост очень медленный. Крона плотная, узкая, равномерно-кеглевидная, коническая или яйцевидно-коническая. Ветви нежные, загнутые. Молодые побеги жёлто-серые, со слабым блеском, в бороздках слегка опушённые. Почки мелкие, коричневые, яйцевидные, несмолистые. Молодая хвоя зелёная, позже тёмно-зелёная, около 10—15 мм длиной. В возрасте 10 лет высота около 1 м. В 50 лет высота 180 см, диаметр кроны 140 см. Ежегодный прирост 1,5 см. Не пылит. Зимостойкость высокая. Укореняется 75 % летних черенков без обработки.
Шишки слабо цилиндрические, длиной 3—7 см и шириной до 2,5 см. Цвет шишек зелёный или красноватый, зрелая шишка коричневая. Семена чёрные, длиной 2—3 мм со светло-коричневым крылом длиной 5—8 мм (рис.6).[4]
Рис.6. Хвоя и шишки Коники.
Сибирский кедр.
Сибирский кедр — вечнозелёное дерево 20—25 м высотой. Отличается густой, часто многовершинной кроной с толстыми сучьями. Ствол прямой, ровный буро-серый, у старых деревьев образует трещиноватую чешуйчатую кору. Побеги последнего года коричневые, покрыты длинными рыжими волосками.
Важнейшее достоинство сибирского кедра — его семена (орехи) — ценный высококалорийный пищевой продукт
Рис.7. Хвоя и шишки сибирской сосны.
Зрелые шишки (рис.7) крупные, вытянутые, яйцевидной формы, сначала фиолетовые, а затем коричневые, 5—8 см шириной, в длину до 13 см; чешуи их плотные, прижатые, на поверхности покрыты короткими жёсткими волосками. Щитки утолщённые, широко ромбовидные, крупные, до 2 см шириной с небольшим белым пупком. Шишки вызревают в течение 14—15 месяцев и опадают в сентябре следующего года. Шишки опадают целиком, не раскрываясь. Каждая шишка содержит от 30 до 150 семян — кедровых «орешков». Семена крупные, 10—14 мм длины и 6—10 мм ширины, косообратно-яйцевидные, тёмно-бурые, без крыльев. Масса 1000 семян — 250 граммов. С одного дерева можно получить до 12 кг «орехов» за сезон. Плодоносить сибирский кедр начинает в среднем через 60 лет, иногда и позже. Обильное семяношение повторяется через три — десять лет.[4]
Сосна обыкновенная.
Широкораспространённое дерево Евразии, начиная с Испании и Великобритании и далее на восток до бассейна реки Алдан и среднего течения Амура в Восточной Сибири. На севере сосна обыкновенная растёт вплоть до Лапландии, на юге встречается в Монголии и Китае.
Образует чистые насаждения и растёт вместе с елью, берёзой, осиной, дубом; малотребовательная к почвенно-грунтовым условиям, занимает часто непригодные для других видов площади: пески, болота. Приспособлена к различным температурным условиям. Отличается светолюбием, хорошо возобновляется на лесосеках и пожарищах, как основной лесообразователь широко используется в лесокультурной практике во всех климатических зонах. На севере ареала поднимается на высоту до 1000 м над уровнем моря, на юге до 1200—2500 м над уровнем моря.
Древесина сосны обыкновенной очень смолиста и прочна, используется в жилищном и гидротехническом строительстве, в столярных и плотницких работах, для изготовления шпона, фанеры. Высокая смолистость древесины препятствует получению из неё целлюлозы. Корни, очень гибкие в свежем состоянии, становятся крепкими и упругими при высыхании; из них изготавливают различную плетёную утварь, например, плетёные сосуды
Дерево высотой 25—40 м и диаметром ствола 0,5—1,2 м. Самые высокие деревья (до 45—50 м) растут на южном побережье Балтийского моря. Ствол прямой. Крона высоко поднятая, конусовидная, а затем округлая, широкая, с горизонтально расположенными в мутовках ветвями.
Рис.8. Хвоя и шишки сосны обыкновенной.
Шишки (рис.8) 3—6 см длиной, конусообразные, симметричные или почти симметричные, одиночные или по 2—3 штуки, при созревании матовые от серо-светло-коричневого до серо-зелёного; созревают в ноябре — декабре, спустя 20 месяцев после опыления; открываются с февраля по апрель и вскоре опадают. Семена чёрные, 4—5 мм, с 12—20-миллиметровым перепончатым крылом.[4]
Глава II. Практическая часть
. Сбор семян.
Мы собрали семена разных хвойных растений. Из Италии были привезены семена сосны Пинии, из Канады папа привез шишки ели Коники, в подмосковном лесу мы собрали сосновые шишки, в магазине мы купили кедровые орешки.
Интересно, как поведут себя семена шишек разных хвойных деревьев при проращивании и последующем росте?
Проращивание.
Начальный этап заключается в перемешивании семян с влажными опилками или торфосмесью в пропорции 1:3, после чего их укладывают до прорастания в закрывающиеся ящики. Емкости с посевным материалом следует убрать в темное помещение, где поддерживается температура, подходящая для выбранного типа стратификации. Этот процесс длительный, поэтому семена важно периодически осматривать, протряхивать, а при излишней влажности - заменять субстрат, во избежание загнивания. Нельзя допускать пересушивания, приостанавливающего процессы созревания зародышей материала.[3]
Для проращивания семян мы воспользовались специальными торфяными таблетками. В каждую таблетку я посадила по одной семечке. Затем таблетки были помещены в специальные емкости, которые сверху закрывались прозрачными крышками. Это позволило поддерживать внутри необходимый режим температуры и влажности (рис. 9).
Рис. 9. Теплица с торфяными таблетками.
Первые всходы появились приблизительно через месяц. К сожалению, не все семена дали всходы. Если семена Пинии взошли практически все, то у Коники проросло только половина семян, а ростки кедра и сосны обыкновенной так и не появились. Скорее всего, это было связано с нарушениями при сборе и хранении семян.
Первые иголочки у молодых деревьев появляются довольно быстро. В считанные дни они набирают силу, становятся яркими и сочными. И... Словно перестают расти. Проходит время, а дальнейшего роста мы не видим. Но он идет. Под землей идет формирование сильной корневой системы будущих деревьев. И, только когда корни окрепнут, продолжится рост ствола.
Теперь мы пересаживаем маленькие деревья в горшки.
Основной рост.
Это самый длительный этап моей работы. Окна моей квартиры выходят на юг, и единственным свободным местом оказались все-таки подоконники. Поэтому каждое утро, если день обещал быть солнечным, я закрывала окна специальными светофильтрами, чтобы лучи палящего солнца не навредили рассады. Кроме того грунт в горшочках требовалось поддерживать постоянно влажным. Не мокрым, а именно влажным. Чрезмерный полив вредит корневой системе.
Напомню, что из четырех видов хвойных деревьев, семена которых мы сажали, остались только два: Пиния и Коника. И это Очень разные деревья! Если Пиния - высокое стройное дерево со стволом лишенным веток до самого верха и пышной зонтикообразной кроной, то Коника - карликовая, низкорослая ель с кроной в виде конуса и большим количеством ветвей, которые просто усеивают ствол от самой земли и до макушки.
И эти особенности двух хвойных деревьев мы можем наблюдать с первых моментов их жизни. Ростки Пинии сразу устремились ввысь, наращивая ствол и выпуская новые иглы, которые образовывали как бы ярусы. А вот Коника, наоборот, стала расти как бы в ширь. Появлялись все новые и новые веточки, утыканные маленькими иголочками, словно ёжик.
Так деревца продолжили свой рост на подоконниках в моей квартире. К сожалению, не все они выжили за два прошедших года. Несколько Коник пожелтело и засохло, в то время, как три Пинии погибли из-за нарушений в корневой системе. Возможно, мной были допущены какие-то ошибки, может быть это особенность развития этих деревьев, а может, гибель была вызвана каким-нибудь заболеванием.
В любом случае время шло, а деревья продолжали расти. И Пинии достигли таких размеров, что держать их в горшках было уже просто невозможно. Пришло время пересаживать их в открытый грунт.
И вот, дождавшись, когда весна полностью вступит в свои права, мы отправились на дачу. Там, в заранее подготовленные лунки, мы высадили восемь подросших сосенок (рис. 10).
Рис. 10. Саженец сосны.
Как уже упоминалось, сосна Пиния довольно неприхотливое растение, но есть два основных фактора, которые отрицательно влияют на рост деревьев и даже могут погубить их. Так, лето выдалось довольно дождливое, и из-за переувлажнения погибли пять деревьев. Три сосенки все-таки успешно прижились и показали хороший рост. Но их погубили зимние заморозки. Сосна Пиния не переносит температуру ниже -18 градусов.
В итоге, у меня осталось только несколько маленьких деревьев ели Коники. Их я планирую высадить в грунт этой весной.
Заключение
Это не овощ, это не фрукт
На хвойных деревьях красиво растут
И раскрываются будто-бы книжка.
С ёлки высокой падает шишка.
Проведя такую большую исследовательскую и практическую работу, я пришла к выводу, что каждой елочке свое место.
Я достигла цели проекта – лично на практике убедилась в возможности вырастить дерево из маленького семени и убедилась, что для достижения успеха необходимо создавать либо дополнительные условия для неприспособленных деревьев. Либо использовать семена деревьев растущих в похожих с нашими климатическими условиями.
Выполнила задачи проекта:
Собрала материал по теме в книгах, энциклопедиях; освоить навыки поиска интересующих сведений через Интернет-ресурсы,
обратилась за помощью к учителю, родителям;
собрала и подготовила семена, вырастила саженцы и высадила в открытый грунт,
проанализировала собранную информацию;
оформила материал, научилась составлять презентацию;
представила результаты проектной работы.
Работая с различными источниками информации, я расширила свои представления о растительном мире не только нашей страны, но и всего мира.
Я узнала, что не все хвойные деревья покрыты иголками и не все они вечно зеленые.
Я пришла к выводу, что привезенное растение можно вырастить только в тепличных условиях, так как климат у нашей страны особенный.
Я надеюсь, что моя работа сможет служить доказательством того, что каждое растение произрастает только на родной земле.
Список литературы
Коновалова Т.Ю. Шевырева Н.А.// Хвойные растения. Большая энциклопедия// /Эксмо, Москва, 2011.
Мовсесян Л.И. //Выращиваем хвойные культуры// Феникс, 2013.
Ван дер Неер Я.// Все о садовых хвойных растениях// «Bestiary», Вильнюс, 2013
https://ru.wikipedia.org/wiki/хвойные
https://www.youtube.com/watch?v=55jJDngjNWs (Снятое нами видео)