МБОУ «Верхнелащинская основная общеобразовательная школа
Буинского муниципального района РТ»
[pic]
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
«Гидропоника. Как накормить человечество»
[pic]
Учитель биологии и технологии:
Григорьев С.В.
Буинск - 2016
…Кто хоть раз возьмет с любовью в руки нежный росток живого, вечно прекрасного, тот уже не с может отказаться от радости растить, творить, добиваться интересных и всегда новых результатов в многообразном мире зеленых растений…
[pic]
Оглавление:
Введение._____________________________________________________________4
Глава 1. Основная часть.
1.1.Что такое гидропоника?___________________________________________8
1.2. История гидропоники.____________________________________________9
13. Преимущества гидропоники и трудности выращивания растений в растворах.__________________________________________________________13
1.4. Технология гидропоники._________________________________________15
1.5. Методы гидропоники.____________________________________________16
1.6. Польза (+) и вред (-) гидропоники._________________________________17
1.7.Мифы (10) о гидропоники._________________________________________19
1.8. Использование гидрогеля в качестве субстрата._____________________21
Глава 2. Экспериментальная часть. (Практическая часть)
2.1. Изготовление гидропонной установки, подготовка субстрата и питательного раствора_______________________________________________22
2.2.Опрос.___________________________________________________________27
2.3. Выращивание лука.______________________________________________28
2.4. Выращивание томата_____________________________________________29
Глава 3.Выводы. Заключение.________________________________________32
Литература (Интернет ресурсы)
Приложения (Плакаты) + (ppt) презентация.
Введение.
При просмотре телепередачи «Будущее. Что нас ждет?» У меня возник вопрос, что будет, когда земля станет непригодной для выращивания растений? Человечеству будет угрожать голод. А потом я подумал, что можно использовать гидропонику в решении этой проблемы. И у меня появился интерес к ГИДРОПОНИКЕ.
В недалёком будущем, предсказывают ухудшение погодных условий, дефицит чистой воды, уменьшение количества плодородных почв, дефицит продуктов питания... и всё это благодаря человеку.
Ученые всего мира ломают головы уже сейчас над тем, как в ухудшающихся природных условиях накормить, напоить и помочь выжить растущему населению планеты Земля. Полуфантастические проекты переселения на соседние планеты, города под землей, города под водой... но то только проекты возможного местообитания. А вот каким образом обеспечить все эти поселения жизненно необходимыми питательными веществами и водой?
Если положить на чашу весов все преимущества современной гидропоники, проекты развития земледелия в городских условиях, а на вторую чашу весов все катаклизмы, которые пророчат через пару десятков лет, то можно смело сказать: человечество выживет и под водой и под землей и даже на другой планете, благодаря именно ей, а название её - ГИДРОПОНИКА!
Аннотация.
Развитие гидропоники в России связано с развитием фермерских хозяйств, где на небольшой площади можно выращивать зелень, овощи, цветочные и ягодные культуры в промышленных масштабах.
Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки. В своем исследований я выявил с помощью научного подхода, в каких жидкостях семена растут лучше всего.
Оказалось что, вода - лучшая жидкость для проращивания семян, так как она не содержит никаких примесей, которые могут привести семена к гибели, а гидропонический раствор к брожению.
Гидропоника - как метод выращивания, в сумме с Nano технологиями эффективного освещения и обогрева растений, дают этому способу очевидные преимущества и отличную перспективу развития метода.
Объектом исследования избран метод выращивания растений без почвы - гидропоника. На основе эксперимента, сравнения и анализа результатов выясняем когда можно получить больше урожай зелени лука, выращивая его в снеговой воде, почве с огорода или лук выращенный методом гидропоники. В результате наблюдений удалось установить, что при выращивании лука на гидропонной установке перо достигло нужной длины за 23 дня, а это на несколько дней раньше срока, при этом луковая зелень более сочная и приятная на вкус. Выращивание лука методом гидропоники позволит значительно экономить ресурсы, получить хороший урожай. Зеленый лук - прекрасное средство для восполнения запаса витаминов, особенно зимой и в период весеннего авитаминоза.
Актуальность.
Применение гидропоники снижает финансовые затраты на обработку почвы, защиту от сорняков и вредителей, позволяет выращивать большее количество растений на ограниченной площади посадки. Вода и минеральные удобрения расходуются рациональнее, за счет их многократного использования. Появляется возможность управлять ростом растений, путем изменения состава раствора питательных веществ, концентрации кислорода в растворе, что увеличивает урожайность.
В рамках проекта я узнал много нового, в том числе, что лук и чеснок занимают третье место среди полезных продуктов. Зеленый лук - прекрасное средство для восполнения запаса витаминов, особенно зимой и в период весеннего авитаминоза. Он содержит витамины группы В, С, Е, РР, каротин, органические кислоты, калий, фосфор, кальций, железо, фитонциды, которые позволят защитить организм от болезней.
Проведя социологический опрос среди учащихся нашей школы, обработав результаты , пришел к выводу, что ребята редко используют репчатый лук в пищу, отдавая предпочтение зелёному луку . К сожалению, зеленый лук, купленный в магазине, не подлежит длительному хранению, он увядает и теряет свои полезные свойства. Лук, выращенный в домашних условиях - оптимальное решение проблемы: предлагаю вырастить лук самим.
Целью нашей работы является изготовление гидропонной установки и применение ее для выращивания овощных культур, а именно лука и томата..
Задачи:
Изучить теоретические аспекты гидропоники.
Сконструировать гидропонную установку и приобрести необходимый материал для ее изготовления.
Изготовить гидропонную установку.
Провести опыты по выращиванию растений в гидропонной установке.
Изучить литературу по выращиванию овощных культур методом гидропоники.
Обобщить результаты эксперимента.
Объектом исследования является изготовленная нами гидропонная система. Гидропоника - как метод выращивания растений без почвы.
Предметом исследования является процесс выращивания овощей в гидропонной системе (сроки выращивания и размеры овощей).
Гипотеза. Приступая к исследованию мы предположили, что вода с пропускаемым через нее воздухом, является лучшей средой для выращивания овощных культур.
Научная новизна определена тем обстоятельством, что в исследовании рассмотрены вопросы, которые недостаточно изучены, требуют дальнейшего изучения.
Практическая значимость.
Результаты данного исследования могут быть использованы для выращивания огородных и цветочных культур в течение всего года, даже с использованием мелких семян, которые редко прорастают в открытом грунте.
Используемые методы: проектирование, эксперимент, наблюдение, сравнение, анализ.
План исследования.
Обсуждение проблемы с классом.
Сбор сведений в Интернете.
Изготовление гидропонной системы.
Выступление с проблемой на классных часах.
Выращивание овощных культур на гидропонной системе.
Время проведения: январь - апрель 2016 год
Глава 1. Основная часть
1.1 Что такое гидропоника?
Cлово «гидропоника», по-гречески, значит «вода и работа». В науке «гидропоника» - это беспочвенный способ выращивания растений, при котором растение получает из питательного раствора все нужные вещества в необходимых количествах и пропорциях.
Различают три основных способа выращивания растений на питательных растворах:
- водная культура - гидропоника;
- субстратная культура - гидрокультура;
- воздушная культура - аэропоника.
Гидропоника (водная культура) - это способ выращивания, при котором растение произрастает в тонком слое органического субстрата (мох,торф и т.п.), уложенного на сетку- основу, опущенную в емкость с питательным раствором.
Корни растений через субстрат и отверстия основы опускаются в раствор, питая растение. Этот способ самый старый в историческом плане, но не самый лучший. При гидропонном методе выращивания растений сложность представляет собой аэрация (снабжение кислородом) корней, так как содержащегося в питательном растворе кислорода не достаточно, и корневую систему растения полностью в раствор погрузить нельзя. Для обеспечения дыхания корней между основой и раствором оставляют воздушное пространство 3см для молодых растений, 6см- для взрослых. При этом важно позаботиться о поддержании высокой влажности воздуха в этом пространстве, иначе корни засохнут. Питательный раствор подлежит замене раз в месяц.
Воздушная культура - аэропоника способ выращивания растений без субстрата вообще.
Растение фиксируется зажимами на крышке сосуда с питательным раствором так, чтобы 1/3 корней находилась в растворе, а оставшиеся корни в воздушном пространстве между раствором и крышкой сосуда и периодически подвергаемые увлажнению. Чтобы не повредить зажимом стебель растения и по мере роста не препятствовать его утолщению, рекомендуется применять эластичные мягкие прокладки (поролон).
Кроме вышеописанного метода выращивания растений на аэропонике, можно использовать способ опрыскивания корней питательным раствором. Для этого в емкости, где находятся корни, помещается туманообразующий распылитель, который 2 раза в сутки по 2-4 минуты подает корням питательный раствор в виде мельчайших капель.
При аэропонном способе выращивании важно позаботиться о поддержании высокой влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом также обеспечить доступ воздуха к ним.
Наиболее распространенной является гидрокультура–метод, при котором растения закрепляются в слое минерального субстрата (керамзит, гравий, вермикулит и т.п.), а снабжение растений питательным раствором осуществляется по принципу периодического увлажнения или поливом сверху.
Периодическое увлажнение основано на свойствах пористого субстрата. Через определенные промежутки времени субстрат заполняется питательным раствором, им насыщается, затем сливается.
Полив сверху–самый простой метод гидропонного выращивания растений. Несколько раз в неделю субстрат поливают питательным раствором и один раз - чистой водой. При этом для посадки растений используют широкие емкости, высота которых не должна превышать16 см.
1.2.История гидропоники.
( Историография гидропоники)
Принято считать, что гидропонные методы выращивания растений – результат современных технологий. Да, действительно, это технологии будущего, успешно реализуемые в разных странах, но если вспомнить пословицу: новое – хорошо забытое старое… До нашего времени не сохранилось одно из семи чудес света– висячие сады, построенные Навуходоносором для своей жены, Семирамиды. Эти цветущие сады были чудом не только потому, что находились в раскалённой пустыне и поражали своими размерами. По очень небольшому количеству свидетельств очевидцев, дошедших до нас, можно сделать вывод – для содержания растений использовались простейшие гидропонные системы активного типа. Субстратом служила смесь земли и камней, такая гидрокультура, описание компонентов питательного раствора – к сожалению не сохранилось до нашего времени.
Но, даже в те далёкие времена, беспочвенные способы не являлись чем-то абсолютно новым. В древнешумерском «Эпосе о Гильгамеше», каковой считается одним из древнейших письменных источников, дошедших до наших дней, - есть упоминания о подобных системах. Конечно с некоторой натяжкой, можно назвать гидропонными. Основоположником был Аристотель. Его перу принадлежат труды, где он объяснял процесс питания растений. Аристотель говорил, что растения получают нужную им пищу в законченной (уже органической) форме, затрагивая этот вопрос лишь по методу перемещения питательных веществ по стволу растения. Затем, на многие века, в изучении питания растений наступила длительная пауза. Затем экспериментально занялся этим вопросом голландский учёный Иоганн Баптист Ван Гельмонт (1575 – 1642). Профессор медицины Джон Вудворд (1665 – 1828) реализовал и описал процесс выращивания, наиболее близкий к понятию - гидропоника. Далее немецкий агрохимик Юстус фон Либих (1803-1873) сделал вывод, что органические соединения, являются средством питания и поддержания жизни животных и людей (гетеротрофное питание ). Источником же питания растений служит неорганическая природа (автотрофное питание). Так была определен остов современной агрохимии, и путь ее дальнейшего развития был указан в изречении Либиха: "теперь, когда стали известными условия, нужные для того, чтобы почва была способной поддерживать жизнь растений (плодородной ), скорее всего, никто не будет отрицать, что дальнейшего развития в сельском хозяйстве следует ждать только от химии".
Первоначально считали , что беспочвенные способы выращивания растений – пригодны только исключительно для научно-испытательных лабораторий, и интерес это может вызывать только в научных кругах среди ученых –в качестве интересного, занимательного метода. Самая большая из них была создана в советском институте плодоводства по предложению профессора Д.Н. Прянишникова. Практические результаты по работам этой масштабной научной задачи были реализованы в 1937 г советской экспедицией полярников. С 1936 года способом гидропоники стали выращивать цветочные и овощные культуры в оранжереях и ботанических садах в нашей стране.
На фоне общемировой угрозы голода следует вывод, что будущее у гидропонного выращивания растений наиболее перспективно. HYPERLINK [link] Гидропонный журнал
[pic]
