VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Волшебный огород для бабушки
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В прошлом году я написал проект «Фермер – профессия будущего». В нем я проанализировал работу фермера и пришел к выводу, что эта профессия очень важна, так как фермер в своем хозяйстве производит экологически чистую сельхозпродукцию, используя не только передовые технологии, но и опыт своих отцов, и добивается повышения урожая на основе натуральных компонентов, а не «химии». Поэтому продукты фермера полезны для людей. В этом году я решил продолжить тему моего проекта и рассмотреть современные и эффективные способы повышения урожайности овощных культур на приусадебных и дачных участках горожан.
Наша семья живет в поселке. У моего папы крестьянское хозяйство. Раньше мы никогда не занимались ни посадкой овощей, ни выращиванием фруктов. А когда переехали в пригородное село, решили выращивать овощи и фрукты на собственном участке, чтобы есть вкусные и полезные продукты, а впоследствии выращивать сельскохозяйственные культуры для горожан. Почти все продукты сельского хозяйства в нашем регионе производят местные фермеры и, казалось бы, нет необходимости выращивать овощи самим. Но вот парадокс! Я заметил, что наши бабушки с весны вереницей тянутся на дачи, все лето работают там, а осенью с тяжелыми тележками возвращаются обратно. Что же это за «волшебное место», где нужно все лето работать, уставать, валиться с ног после нее, но которое бабушки не променяют ни на отдых на теплом море, ни на уютное место перед телевизором. И как это «волшебное место» для наших бабушек сделать не таким трудоемким – пусть они садят на своих шести сотках все, что захотят, но сил затрачивают как можно меньше. И тогда я подумал, а не придумать ли такой «волшебный огород», где работать можно меньше, а получать урожая больше?
Цель: Выявить и описать современные эффективные технологии выращивания овощных культур на дачном или приусадебном участке малой площади для увеличения урожая и разнообразия овощных культур при уменьшении использования трудовых затрат.
Гипотеза: Если мы уменьшим трудозатраты на дачных и приусадебных участках за счет внедрения современных технологий с использованием старых «бабушкиных» методик, сможет ли увеличиться урожайность и разнообразие овощных культур на небольших по размеру участках?
Задачи:
- выявить и проанализировать современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур как наших ученых, так и зарубежных;
- описать современные технологии выращивания овощных культур, используемые в своем регионе на примере собственного приусадебного участка;
- провести эксперимент по выращиванию картофеля на собственном приусадебном участке с использованием современных технологий наряду со старыми «бабушкиными» методами и сравнить его с традиционными методами по урожайности и использованию трудовых затрат на подобных участках для определения эффективности проводимого эксперимента.
Актуальность темы исследования связана с ростом к вопросу об урожайности и уменьшения трудозатрат при обработке земли на дачных и приусадебных участках горожан. Ежегодно специалисты разрабатывают новые технологии по выращиванию овощей на крупных сельскохозяйственных производствах, агрохолдингах и никто не задумывается , как максимально использовать небольшой по размеру дачный участок горожанина при минимальных трудоемких затратах и получить как большой урожай овощных культур, так и большое их разнообразие. Применение новых технологий с использованием старых «бабушкиных» методов даст возможность не только приблизиться к природной урожайности, которая заложена в каждой овощной культуре, но и превысить ее в несколько раз, а также облегчить уход по выращиванию экологически чистых овощей садоводам, которые в большинстве своем – люди преклонного возраста.
Новизна и самостоятельность состоит в анализе соединения современных технологий выращивания овощей и старинных «бабушкиных» методик на опыте собственного приусадебного участка.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты могут быть использованы горожанами, в том числе и преклонного возраста, на своих дачных и приусадебных участках для повышения урожая овощных культур при минимизации трудовых затрат.
Этапы работы:
- Организационный –выбор темы, постановка целей и задач исследования.
- Формирующий – изучение литературы и интернет –источников по выбранной теме исследования.
- Исследовательский – анализ информации, проведение экспериментов, систематизация полученных результатов, выводы.
Объектом исследования послужили современные технологии выращивания овощных культур и старые «бабушкины» методы.
Предмет исследования: урожай картофеля на собственном приусадебном участке.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты могут быть использованы горожанами-садоводами , в том числе и лицами преклонного возраста, на своих дачных и приусадебных участках для повышения урожая овощных культур при минимизации трудовых затрат.
Глава 1. Методики выращивания сельскохозяйственных культур.
Чтобы узнать, как вырастить хороший урожай овощей на даче в условиях нашего северного региона на наших почвах, я познакомился с технологией повышения урожайности сельскохозяйственных культур американского ученого Д. Миттлайдера, узнал про биологически интенсивное земледелие по методу Д. Джевонса, прочитал про наработки российских агрономов и ученых, таких как В.И. Картелев и И. Лядов. [1] Все научные труды имели что-то общее, и в то же время прямо противоположное. Но все авторы данных методик стремились повысить урожай овощных культур в своем регионе, используя свою почву, свои семена, свои удобрения.
1.1.Методика выращивания сельскохозяйственных культур по Миттлайдеру.
Доктор Миттлайдер – американский ученый. Овощеводство Миттлайдера на бедных почвах было разработано им в 70-годы прошлого века. Ученый предложил особую конструкцию грядок и теплиц, а также тщательно проработанную систему применения минеральных удобрений. Выращивание растений по методу Миттлайдера состоит в том, что они получают полезные вещества и влагу не из глубины земли, где их может и не оказаться, а из межгрядочной канавки. Там находится удобрение, туда же попадает вода, которую нужно подавать. Корни при таком поливе не уходят вглубь, а располагаются в верхнем слое земли. Этот метод предполагает, чтобы растения на грядах были расположены достаточно близко друг от друга. Это приводит к их конкуренции и уменьшению количества сорняков. Уход не требует много времени, но должен быть регулярным и своевременным. При использовании этой методики - полное отсутствие сорняков. В результате данного метода Дж. Миттлайдер добился повышения урожаев овощных культур и запатентовал свой метод. Метод овощеводства на узких грядах по Миттлайдеру сочетает в себе лучшие черты овощеводства на естественной почве и гидропоники [3]. Но у Миттлайдера есть ряд недостатков: 1.При использовании минеральных удобрений вкус плода неестественный и при передозировке получается экологически нечистый продукт. 2. В наших условиях дефицита земли у огородников (в среднем 6 соток) данный метод неэффективен, так как нет «лишней» земли, а междурядье нужно делать не менее 90 см. 1.2. Биологически интенсивное земледелие по методу Д. Джевонса
Следующий высокоэффективный метод – биологическое интенсивное земледелие по методу Д. Джевонса. Грядка дважды перекапывается на глубину 60 см с добавлением компоста (без смещения слоев почвы). Далее растения или семена садятся на определенном расстоянии в шахматном порядке. Для борьбы с болезнями рекомендуется специальный раствор коровяка с добавлением молочной сыворотки или других отходов молочного производства или прелого сена, что всегда под рукой у огородника. Полезным признается известкование почвы, а также при необходимости некорневая подкормка минеральными удобрениями. Для засушливых районов рекомендуется поливка под корень [2]. Вот как прокомментировала этот метод микробиолог, доктор сельскохозяйственных наук О. Сидоренко: «Так называемый микробный состав, предлагаемый Дж. Джевонсом, представляет собой в первую очередь питательную среду для любых почвенных микроорганизмов, которые питаются сложными органическими соединениями (сметана, мед, молочная сыворотка). Дрожжи давно и широко используются как биологические активаторы. Они усиливают деятельность разнообразных микроорганизмов почвы, структурируют ее и обогащают биологически активными соединениями (витаминами, ростовыми веществами). Подобный раствор можно использовать в саду и огороде для улучшения работы почвенных микробов». Приемы выращивания растений по методу Дж. Джевонса можно попробовать и в наших условиях, так как у нас тоже степь. Также нашим огородникам доступно самостоятельное приготовление «микробного состава». Но следует учесть, что высокие урожаи автором были получены от высокопродуктивных сортов и гибридов. А наш фермер использует свои, районированные семена, именно от них нужно получить высокий урожай, а не закупать семенной материал за границей. Да и двойная перекопка участка слишком трудоемка.
1.3.Современные технологии российских агрономов. Технология В.И. Картелева
Следующий метод российского ученого-почвоведа В. И. Картелева. Уникальность метода В.И.Картелева – в 3-х моментах: копки никакой. Без всякой обработки он выращивает картофель и 60 других культур.
Второй момент – использование отличного удобрения, которым все огородники богаты, - это зеленая трава.
Третий момент, это использование прикормки «Байкал».
По методике Картелева, не надо пахать и рыхлить землю. Проделываешь в земле лунки, засыпаешь туда свежескошенной травы, затем туда закладываешь семена, поливаешь, присыпаешь землей, а сверху прикрывается травой. На этом все, уверяет ученый, даже больше поливать не надо! [4]
Так что же нового в технологии В. Картелева?
1.Автор методики утверждает, что одним из недостатков современного земледелия является ежегодная вспашка (копка) почвы с оборотом пласта. Им разработана агротехника без обработки почвы, которая давно успешно применяется на огороде, в закрытом грунте.
2 . 36 лет использует органическую систему земледелия.
3. Разработал и ввел в практику ежегодный сезонный севооборот, Весной и летом растут картофель, бобы, овощи, осенью – бобы, укроп, сорняки (самосев).
4. Почва на наших полях и огородах, как правило, голая, и это снижает ее плодородие. Необходимо, чтобы она все время была покрыта мульчой слоем 15-20 см, не оставалась открытой
5. Применяет бактериальные удобрения, биологические средства защиты растений, стимуляторы, обогащает почву кремнием.
6. Обычно удобрения вносят вразброс по площади. В. Картелев советует вносить их только в рядки или под корни растений.
7. На картелевском огороде нет вредителей и сорняков. Многолетние растения он выкапывает, а однолетникам дает возможность расти только осенью после уборки урожая, чтобы использовать их в качестве зеленого удобрения.
В итоге урожай, получаемый с такого огорода, высокий. Затраты минимальные, продукты экологически чистые. Единственно, что нас смутило в данной технологии, это следующее: земля на участке бабушки преимущественно песчаная, и если ее не поливать, она становится очень твердой, как камень, а также данный метод более подходит не для маленькой дачи, а для более крупного фермерского участка с большой площадью посадки.
1.4.«Умный» огород Игоря Лядова
Технология оказалась крайне простой и на первый взгляд схожей с методикой Дж. Миттлайдера. Однако, в отличие от американского агронома, предлагавшего для подкормок растений пользоваться исключительно минеральными добавками, Игорь Лядов отдал предпочтение органике и даже разработал уникальные авторские смеси на основе трав и традиционных удобрений: навоза и птичьего помета. Общее же у двух течений – это сооружение высоких грядок-коробов, наполняемых, в том числе, и остатками проживших свой век растений.
Преимущества умного огорода Игоря Лядова.
- Главное преимущество метода – это повышающаяся практически в два раза урожайность на участке по сравнению с традиционной технологией. Короба долговечны, а их обслуживание не занимает много времени. Удивительный огород И. Лядова удобно поливать и проводить рыхление. Влага внутри короба не застаивается, но и не тратится на увлажнение ненужных участков. Не требуется кропотливая трудоемкая прополка. Посадки хорошо освещены и активно вентилируются. Из грядки-короба не происходит вымывание полезных веществ. Экономится время и силы на перекопке участке. Рыхлить же гряды нужно на глубину всего семь или десять сантиметров. Урожай не поражается вредителями и болезнями растений. Каждый год можно легко менять местами посадки и планировать желаемое соседство растений. Из-за высоты грядок огород дает дачнику реальную возможность высадить рассаду намного раньше. Если же накрыть короб пленкой или поставить пластиковые дуги, то грядка без дополнительных усилий позволит выращивать овощи в самодельной, но очень эффективной теплице [5]. Как становится ясно, достоинств у огорода Игоря Лядова множество, а вот недостаток всего один. Это затраты труда, средств и времени в первый год при переходе на необычную технологию.
Таким образом, современных технологий повышения урожайности сельскохозяйственных культур в мире достаточно много (Схема 1), но как выбрать ту, которая подойдет по своим запросам конкретному садоводу в конкретном регионе?
Схема 1. Современные технологии повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Глава 2. Реализация современных технологий выращивания сельскохозяйственных культур наряду со старыми «бабушкиными» методами на собственном приусадебном участке для получения высокого урожая.
« Вот что мне нужно!» - подумал я. -Построить бабушке грядки из коробов (дачный участок небольшой , материала хватит - у папы есть шифер от старого дома), травы для компоста и удобрения на даче всегда хватает, полоть почти не надо (травы будет мало), рыхлить всего 7-10 см, тем более уже рыхлую почву в грядке, - получается, трудоемких затрат для бабушки гораздо меньше! Остается только начать! Также в своем огороде использовать некоторые методы других овощеводов из вышеперечисленных технологий и не забыть старые «бабушкины» советы».
2.1. Посадка картофеля на дачном участке традиционным способом
Бабушкина дача занимает 6 соток земли или участок размером 20м *30 м. На нем растут деревья и кустарники. Около 3 соток земли занято под картофель. Каждый год этот участок перекапывается, затем граблей боронят землю, чтобы не было комков. Ну, а затем садится картошка. Бабушкин традиционный способ посадки заключается в следующем. На свежевскопанной земле делаются лунки, расстояние одной от другой около 40 см. В эту лунку она кидает две пригоршни перепревшего навоза, небольшую горстку золы и картофелину. (Навоз – это органическое удобрение, оно очень нужно растениям, а зола – природный источник минерального удобрения, тоже очень важный для огородных культур). Затем ряд закапывается и садится второй на расстоянии 50-60 см от предыдущего, чтобы удобно было окучивать и делать траншеи под полив. Между грядками картофеля бабушка сажает фасоль, которая является источником азотистых удобрений натурального происхождения. Далее, когда вся картошка взойдет, ее подпушивают, чтобы поступал кислород к корням. Подпушивать – это значит тяпкой слегка рыхлить землю вокруг растения. А через неделю окучивают, тяпкой делая траншею для полива, а землю из траншеи закидывают на ряд с картошкой. Каждый год бабушка высаживает картошку на одном месте. Земля на даче песчаная, ее постоянно нужно поливать и рыхлить. Поэтому процесс выращивания картошки у нее на даче достаточно трудоемкий. Чуть пропустишь прополку, трава вырастет больше картошки, не польешь вовремя – земля станет твердой. Таким образом, урожай 2018 г у бабушки на даче составил 50 ведер или 400 кг картошки с трех соток земли. А теперь я расскажу, как мы садим картошку у себя дома.
2.2. Посадка картофеля в поле фермерского хозяйства отца.
У себя в поселке мы высаживаем картошку немного по-другому, этот метод посадки показали нам строители из Узбекистана, которые строили конюшни для лошадей. Поле под посадку картофеля у нас в степи. Участок площадью 7 соток или 70м * на 10м. Поле не перекапывается. Роются траншеи, на дно которых также кидается 2 горсти навоза и немного золы. Затем тяпкой траншея закидывается землей с бугорком, на возвышении в бороздке с землей оказывается картошка, а траншею можно заливать водой при поливе. Таким образом, земля подпушивается сразу и делается траншея для воды, чтобы она быстрее доходила до корней. В течение лета необходимо периодически подкучивать картошку, чтобы траншея не засыпалась. Также нужно периодически полоть траву, которая очень быстро растет вместе с картошкой. Ведь сплошной перекопки, как на бабушкиной даче, не было. Уход за таким полем тоже очень трудоемкий, к тому же поливать приходится через электронасос грунтовыми водами. Зато урожай на данном участке при хорошем уходе отменный – 40 мешков или 1600 кг мы собрали с 7 соток земли, а в перерасчете на 1 сотку – 228 кг.
2.3. Сооружение экспериментальной грядки с использованием методики И. Лядова и посадка картофеля на данном участке с применением «бабушкиных» советов.
Такие методы выращивания картофеля на небольших участках земли мне показались достаточно трудными. Именно поэтому я решил построить свой огород, и, если результат будет хорошим, перенести подобные грядки к бабушке на дачу и к отцу в его фермерское хозяйство. Мой метод получился следующим и я назвал его: «Волшебная грядка для бабушки».
Сооружение грядки по технологии И. Лядова.
Изготовление питательной смеси по бабушкиному рецепту.
(Бочка вместимостью 200 литров наполовину заполняется ботвой, скошенной травой, однолетними сорняками и заливается водой. Туда же высыпается 0,5 ведра свежего птичьего помета, 2 лопаты золы, пакет сухих дрожжей, также туда можно бросить очистки от картошки, скорлупу от яиц, шкурки от бананов. Все это настаивается 2 недели, затем разводится в соотношении 1 к 2).
Проращивание семян картофеля перед посадкой за месяц на солнечном свете (по бабушкиному совету).
Отбор семян картофеля во время копки осенью: отбираются семена с хороших кустов, где много крупной картошки, и отдельно хранятся
(по бабушкиному совету).
При посадке картофель не кидается в лунку, а укладывается плашмя ростками вверх (по технологии И. Лядова).
Между рядами картофеля по совету бабушки мы садим семена фасоли. Продукты жизнедеятельности бактерий на корнях этих растений будут являться для картофеля азотистым удобрением натурального происхождения. Это тоже был бабушкин совет.
Таким образом, на грядке 8м на 1,2 м мы посадили 48 картофелин или почти 4 кг средней картошки.
Первые результаты появились на третьей неделе. У бабушки на даче на участке с картофелем появилось много мелкой травы, тяпкой ее не выполешь, слишком мелкая, да и картошка еще не вся взошла, как бы ее не срубить, а у нас в «волшебной грядке» травы почти не было. Моя картошка взошла вся дружно, ростки один к одному. Еще через несколько недель картошка стояла вся крепкая, с толстыми стеблями на обоих участках. Только вот беда, дождей было мало, а песчаная почва на даче у бабушки стала твердой, поливочная вода через песок быстро уходила в грунт. Приходилось постоянно рыхлить землю, а значит, постоянно ездить на дачу. Зато на моей грядке земля была мягкая и пушистая, в ней было много дождевых червей, которые рыхлили почву, поэтому моей картошке больше доставалось кислорода, который ей очень нужен, и от этого кусты стояли крепкие, стволы толстые, а листья зеленые.
В середине второго месяца после посадки бабушка с дедом окучивали участок с картошкой. Три сотки земли (в одной сотке 10м * 10м) посаженного картофеля окучивать достаточно трудно, но без этого не обойтись. Если земля затвердеет, то доступ кислорода в корни картофеля поступать будет недостаточно, и тогда куст будет слабый и плоды будут мелкие, хотя питание, оказывается, растения получают не только из земли, но и из воздуха.
А вот на моей грядке земля была влажная, ее надо было только немного подпушивать, а при поливе влага в коробе сохранялась дольше, потому что в короб было засыпано много разных слоев, которые сохраняют влагу, а значит, поливать приходилось реже и работать, соответственно, меньше. Бабушка свою картошку поливала 2-3 раза в неделю несмотря на то, что участок был окучен. Песок не задерживал влагу и быстро высыхал. В конце августа картошка на бабушкином огороде почти вся стояла сухая, хотя при копке было достаточно мелкой картошки, которая не успела вырасти. Бабушкин урожай с 3-х соток земли составил 50 ведер картошки или около 400 кг, что в переводе из расчета на 1 сотку равно 133 кг. Но, на мой взгляд, сил на выращивание картошки было потрачено много. Зато моя грядка не потребовала особых усилий по уходу и дала урожай 38 кг крупных и средних плодов с 9,6 кв.м. То есть мой участок занял почти десятую часть сотки бабушки, а урожай в перерасчете на 1 сотку дал в три раза больше. (Схема 2). Эффективность использования разных технологий
Значит, бабушка на своей даче на подобных грядках может садить картошки меньше, работать тоже меньше, а собирать столько же, и освободившуюся территорию может использовать для посадки других культур.
В результате анализа разных технологий, мы определили факторы, влияющие на выбор того или иного метода повышения урожая сельскохозяйственной продукции для конкретного садовода (Схема 3). В итоге мы подобрали технологию, как при минимальных трудовых и материальных затратах на небольшом по размеру дачном или приусадебном участке вырастить большой и разнообразный урожай экологически чистой сельхозпродукции и определили факторы выбора данного метода (Схема 4).
Схема 3. Факторы, влияющие на выбор того или иного метода повышения урожая сельскохозяйственной культуры для конкретного садовода
Схема 4. Факторы, определяющие выбор эффективного метода повышения урожайности сельхозпродукции на садовом или приусадебном участке
Я думаю, что в большинстве запросов наша «волшебная грядка» с этой задачей справилась. И даже если по эффективности метод И. Лядова оказался выше, мы будем продолжать улучшать свой метод путем собственных наработок уже не на одной экспериментальной грядке, а на бабушкиной даче и фермерском поле отца.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В этой работе была предпринята попытка изучить современные технологии повышения урожайности сельскохозяйственных культур на дачном или приусадебном участке горожанина при снижении трудовых затрат применительно к конкретному региону проживания автора с учетом географического расположения местности, почвы, размера приусадебного участка (стандартный - 6 соток) и других факторов.
Был проведен анализ современных отечественных и зарубежных технологий повышения урожайности овощных культур и на его основе построена модель собственного огорода, в котором урожай повышается, а трудовые затраты на получение данного урожая уменьшаются. Также был проведен анализ урожая существующих приусадебных участков отца и бабушки с экспериментальной грядкой автора, и сделан вывод об эффективности работы в этом направлении: при дефиците земли приусадебных участков горожан, не увеличивая размер надела, я пришел к выводу, что урожай овощей можно повысить, применяя современные технологии с учетом опыта «бабушек», занимающихся земледелием испокон веков, не используя «химические» удобрения.
В результате проведенной работы я смог убедиться, что используя современные технологии с учетом старых «бабушкиных» методов можно получить урожай в три раза выше, чем это делалось традиционным способом. При этом можно не только увеличить урожай на дачном участке, но и снизить трудовые затраты по выращиванию овощных культур, а значит повысить эффективность небольшого надела земли горожанина, который хочет не покупать сельхозпродукцию, а выращивать ее собственными силами без «химии», экологически чистую и вкусную.
В заключении хочется отметить, что настоящая работа не исчерпывает всего содержания рассматриваемой проблемы. Представляется, что результаты проведенного исследования открывают перспективы для дальнейшего, более детального поиска эффективных, экологически безопасных методов повышения урожайности именно на малых приусадебных участках горожан, дачи которых не только являются « зеленым поясом» города, не только пополняют продовольственную корзину нашей страны вкусными и полезными продуктами, но и являются для дачников преклонного возраста своеобразным курортом, зоной отдыха, зоной релаксации, от которой они не в силах отказаться.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Большая энциклопедия школьника. Издательство АСТ, 2014, электронная библиотека.
Джон Джевонсон. Как выращивать больше овощей. Третье издание. «Эколоджи экшн», Виллитс, Калифорния. Электронная библиотека (с.26)
Джекоб Р. Миттлайдер
Курс овощеводства по Миттлайдеру (стр. 5). Bookscafe.net. Электронная библиотека.
Картелев В.И. Картофель и овощи по Картелеву ( глава IV). Электронный адрес: kartelev1937@yandex.ru
© Картелев В. И. 2017, Электронная библиотека.
Лядов Игорь. Грядка для отличного урожая. ООО «Издательство АСТ», Москва, 2017. Электронная библиотека «Игорь Лядов»
Презентация проекта
Книжка «Советы маленького фермера»