Больше-Ломовисский филиал МБОУ Пичаевской СОШ Пичаевского района Тамбовской области Выращивание растений на растворах минеральных веществ разного состава Панов Дмитрий Вячеславович, ученик 7 класса Перова Елена Тимофеевна, учитель биологии и географии 2014

Актуальность Человек издавна пытается обеспечить себя продуктами питания, создавая искусственные условия для выращивания растений. Примером могут послужить висячие сады ассирийской царицы Семирамиды, считавшиеся одним из Чудес Света. А в средние века в Англии сооружались каменные помещения - оранжереи, где имитировался климат, благоприятный для разведения винограда, мандаринов и других даров юга. Люди шаг за шагом познавали секреты плодородия почв. Итог этих исследований парадоксален: возникла мысль полностью отказаться от почвы! В начале XX в. в России опыт с водными культурами в широких масштабах проводил К.А.Тимирязев. Этот метод называется гидропоникой. Благодаря этому методу можно довести растение до полного созревания семян. В результате можно установить, как будут развиваться растения в разных условиях. Использование беспочвенного метода выращивания растений позволит обеспечить людей продуктами питания в разных природно-климатических условиях.

Проблема исследования: Выращивание растений на минеральных растворах. Цель: изучение состава минеральных веществ, необходимых для нормального развития растений. Задачи: изучить литературу по данной теме; сделать сравнительный анализ уже существующих способов выращивания растений на беспочвенных средах; провести эксперимент по изучению наиболее оптимального минерального состава для выращивания растений; выяснить, как влияют различные минеральные вещества на рост и развитие растений. Объект исследования: минеральное питание растений. Предмет исследования: выращивание фасоли на беспочвенных средах. Методы исследования: анализ литературы по изучаемой теме, сравнение, эксперимент. Гипотеза: На правильно подобранных питательных средах можно выращивать растения без почвы.

Минеральное питание растений Растение своей корневой системой поглощает из почвенных растворов и затем усваивает необходимые ему минеральные вещества. От правильного минерального питания растений зависит высокий уровень фотосинтеза. Каждый элемент при этом выполняет определенную физиологическую роль. Знать физиологическую роль необходимых для растения элементов, механизм их поглощения и передвижения в растении очень важно для того, чтобы правильно применять удобрения и получать высокие урожаи. Нужно уметь своевременно заметить нехватку того или иного элемента в почве. Обеспеченность почвы минеральными элементами можно определить путем химического анализа почвы, а также самих растений. Недостаток питательных веществ (или их избыток) можно заметить и простым глазом по изменению окраски листьев, их формы, резкому замедлению роста и развития растений, если, конечно, они не вызваны другими причинами: вредителями, болезнями, засухой, холодом.

Основные признаки недостаточности питательных элементов При нехватке азота (N) у растений - бледно- зеленая окраска и пожелтение листьев, слабый рост и раннее опадание листьев. Если мало фосфора (P) - темно-зеленая или голубоватая окраска листьев; появляются красные, пурпурные оттенки; темный, иногда почти черный цвет засыхающих листьев. При недостатке калия (K) - пожелтение или побурение листьев, отмирание ткани либо закручивание книзу краев листа, морщинистость листьев. Чтобы восполнить недостаток тех или иных веществ в почве, в нее вносят в виде подкормок соответствующие удобрения, в том числе и специальные микроудобрения, содержащие микроэлементы.

Выращивание растений методом гидропоники Гидропоника - это выращивание растений без почвы. Корни укрепляются в твердом субстрате (куда подается вода с растворенными в ней элементами питания), погружаются в питательный раствор или, находясь в воздушной среде, периодически этим раствором опрыскиваются. При выращивании растений без почвы используются искусственные питательные среды, содержащие элементы питания в необходимых соотношениях и концентрациях. Субстрат служит лишь опорой, в нем размещаются корни растений, а питание они получают из водного раствора, в котором содержатся все необходимые соли. Гидропоника, в отличие от грунта, позволяет варьировать систему питания растения непосредственно у корней, что и позволяет добиваться отличных результатов. Для каждой используемой культуры можно подобрать свой раствор.

Практическая часть Опыт проводился с 7 октября по 25 ноября 2013 года. Перед проведением опыта семена фасоли на несколько дней замочили в воде для набухания. В ёмкости для проращивания насыпали прокалённого песка. На ёмкостях сделали специальные надписи.

Выращивание фасоли на растворе калийной и фосфорной солей («Нет азотной соли, есть калийная и фосфорная (PK)»)

Выращивание фасоли на растворе азотной и калийной солей («Нет фосфорной соли, есть азотная и калийная (NK)»

Выращивание фасоли на растворе фосфорной и азотной солей («Нет калийной соли, есть фосфорная и азотная (NP)»

Выращивание фасоли на растворе фосфорной, калийной и азотной солей («Есть фосфорная, калийная и азотная соли (NPK)»

Выращивание фасоли на растворе поваренной соли («Поваренная соль»)

Выращивание фасоли на чистой воде («Нет солей»)

Выводы Растения выращивались нами без почвы для чистоты эксперимента, чтобы не было дополнительного поступления питательных веществ. Это одинаковое условие для всех вариантов опыта. С помощью различных по составу питательных сред мы определили наиболее оптимальный вариант для выращивания фасоли – NPK (смотри диаграмму на следующем слайде). Можно отметить сходство в развитии растений на чистой воде и тех, у которых не хватало какого-то одного элемента. Это говорит о том, что полное отсутствие одного из важных питательных элементов практически равносильно отсутствию их всех. Поваренная соль не способствует росту растений и в итоге приводит к их гибели. Растения на чистой воде сначала растут за счёт питательных веществ семени, а когда эти питательные вещества заканчиваются – погибают.

12 октября 2013 года

13 октября 2013 года

17 октября 2013 года

22 октября 2013 года

31 октября 2013 года

13 ноября 2013 года

25 ноября 2013 года

Цветение и плодоношение

Заключение Из почвы через корни в растения поступают вода и растворенные в ней минеральные соли, то есть происходит минеральное питание. Растение нормально растет и развивается в том случае, если в окружающей корни среде будут содержаться все необходимые питательные вещества. Такой средой для большинства растений является почва. Но можно выращивать растения и без почвы, на растворах минеральных веществ. Такой способ выращивания растений называется гидропоникой. Подбирая минеральный состав растворов, можно управлять минеральным питанием растений. Гидропоника может стать поистине спасителем человечества. В условиях нехватки продовольствия выращивание растений в специальных растворах и притом на ограниченных площадях, может решить проблему снабжения населения. В этом заключается практическая значимость нашей работы. На правильно подобранных питательных средах можно выращивать растения без почвы. Наша гипотеза подтвердилась.

Используемые ресурсы Бинас, А. В. Биологический эксперимент в школе : кн. для учителя/ А. В. Бинас и др. – М. : Просвещение, – 192 с. Петунин О. В. Изучение экологии в школе. – Ярославль.: Академия развития; Владимир: ВКТ, с. Энциклопедический словарь юного биолога / Сост. М. Е. Аспиз. – М.: Педагогика, – 352 с