Выращивание растений в гидрогеле

Студинская Марина, 9 класс,
МБОУ «Зоркальцевская СОШ» Томского района,
с.Зоркальцево, Томского района,
Томской области.
Руководитель: Червонец Ольга Леонидовна,
chervonez79@mail.ru
Выращивание растений в гидрогеле
Проблема выращивания растений в гидрогеле появилась не так давно. В
нашей стране работы по созданию сильно набухающих полимерных гидрогелей
были начаты в начале восьмидесятых годов XX века.
Гидрогель - это водопоглощающий полимер в виде гранул, который обладает
уникальной способностью поглощать и удерживать при набухании до 1 л воды на 10
г гидрогеля. Наиболее распространены гидрогели на основе полиакриламида. Когда
гидрогель находится в сухом состоянии, полимерные цепочки находятся в
"свернутом" состоянии, при добавлении воды они расходятся и вода проникает
внутрь. Происходит набухание гранул с образованием гидрогеля. Степень
набухания гидрогеля зависит от природы макромолекул.
Гидрогели созданы на основе экологически безвредных полимеров, содержит
необходимые для роста растений макро и микроэлементов и имеет оптимальную для
развития кислотность. Гидрогель не токсичен, сохраняет свои свойства при высоких
и низких температурах в почве в течение пяти лет.
Гидрогель можно использовать как дополнительный полив для растения он не
только позволяет обеспечивать растение водой, но также способен впитывать
излишки воды при чрезмерном поливе, создавая оптимальный режим
водоснабжения растений и позволяя тем самым исключить такую проблему, как
«перелив».
Использование гидрогеля имеет большое количество преимуществ, но, к
сожалению, гидрогель, как и все инновации, содержит и отрицательные стороны.
Гидрогель не может полностью заменить растению естественной питательной
почвы, хотя он и обладает отличными характеристиками в качестве заменителя
субстрата, так как гранулы гидрогеля не пропускают воздух к корневой системе
растения. Ещё одним недостатком является ограниченный срок выращивания
растений в чистом гидрогеле, без использования удобрений. Гидрогель нейтрален, в
этом его преимущество и недостаток: он не содержит никаких нужных растению
веществ, кроме воды.
Поэтому главной целью моей научно-исследовательской работы –
определение наиболее продуктивного использования гидрогеля.
Исходя из поставленной цели, главными задачами является:
1)Определить связь химического состава и свойств гидрогеля со строением
корневой системы растений.
2)Изучить особенности выращивания растений в гидрогеле.
3) Определить такую концентрацию, при которой растение получает
наибольшую пользу. А также тот момент жизни растений, в который лучше
использовать для них гидрогель (семя, молодое растение или взрослое растение)
4) Определить такие растения, для которых гидрогель – лучшее условие для
их существования.
Актуальность исследования:
В последние годы наблюдается увеличения поражения растений болезнями и
вредителями еще на стадии рассады. Причина этого заключается в поражении почвы
различными бактериальными заболеваниями. Больше количество цветочных
культур погибает насекомых, которые обитают в почве. Это сказывается на
растительности цветочных культур и на урожае овощных культур. Поэтому
возникает необходимость в поиске субстрата, альтернативного почве. Этим
обстоятельством был обусловлен выбор темы исследования.
Новизна исследования:
Одной из острых проблем выращивания рассады в домашних условиях
является ограниченность полезной площади на подоконниках как в частных домах,
так и в квартирах. Метод выращивания в гидрогеле позволяет сэкономить площадь
подоконника и выращивать больше цветочных культур на той же площади.
В работе использован комплексный подход. Выявлены преимущества
растений, выращенных на гидрогеле. Рассмотрено экологическое значение этого
метода.
Объект исследования: зеленый уголок кабинета биологии МБОУ
Зоркальцевской СОШ.
Наблюдения
На пятый день семена в темноте начали прорастать, на солнце семена набухли,
но не проросли и гидрогель уменьшился вдвое.
В понедельник добавили минеральное удобрение «Агрикола». На
следующий день объём гранул уменьшился, и в ёмкости появилась вода.
На десятый день на свету гидрогель сжался, и семена так и не проросли и мы
приняли решение убрать гидрогель в темноту подальше от солнечных лучей.
Через две недели гидрогель с семенами, который стоял на солнце
уменьшился до первоначального размера и семена погибли. Гидрогель который
стоял в темноте остался того же вида.
Гидрогель который стоял в темноте где росли зелёные растения остался того
же размера. На солнце гидрогель сверху уменьшился вдвое. И растение Колонхое
погибло, оно не подходит к выращиванию в гидрогеле
Предмет исследования: комнатные растения (каланхое, аспарагус, семена
тыквы),
Практическая значимость:
данные материалы можно широко использовать в публикации местной прессы
в просветительских, экологических и хозяйственных целях; на основании
проделанной работы можно составить брошюры, как для учащихся школы, так и для
местного населения.
Описание места проведения исследования: исследование проводилось в
зеленом уголке кабинета биологии района МБОУ Зоркальцевской СОШ Томского
района в течение 4 месяцев.
1) Определили связь химического состава и свойств гидрогеля со строением
корневой системы растений.
2) Изучили особенности выращивания растений в гидрогеле.
3) Определили такую концентрацию, при которой растение получает
наибольшую пользу. А также тот момент жизни растений, в который лучше
использовать для них гидрогель (семя всходят хорошо, молодое растение в
гидрогеле чувствует себя комфортно, а взрослое растение не комфортно.)
4) Определили такие растения, для которых гидрогель – лучшее условие для
их существования. Не все растения одинаково хорошо приживаются в гидрогеле,
некоторые, такие как колонхое, спустя месяц погибло, а такое растение как
аспарагус очень долго болело, хлорофитум и сциндапсус отлично прижились в
таком субстрате.
Одного гидрогеля может быть недостаточно для полноценного существования
растений для нормальной жизнедеятельности растению нужна не только вода, но и
разнообразные микроэлементы.
Гидрогель может использоваться как готовый грунт для выращивания
растений, может применяться в качестве добавки к грунту для удержания влаги.
Гидрогель также удобно использовать при транспортировке растений.
Литература
1.
Якушкина Н.И. Физиология растений. М., Просвещение, 1980г.
2.
Козловский Водный обмен растений. М., Колос. 1969г.
3.
Федоренко А. Как получить чудо-урожай с подоконника круглый год. –
М., АСТ, 2003
4.
http://ru.wikipedia.org/wiki/
5.
Чернавина И.А., Потапов Н.Г., Косулина Л.Г., Кренделева Т.Е. Методы
физиологических исследований по минеральному питанию.// Большой практикум по
физиологии растений. – М., Высшая школа, 1978
6.
Иванов В.Б., Плотникова И.В, Живухина Е.А. и др. Минеральное
питание растений.// Практикум по физиологии растений. – М., Академия, 2001
7.
Горышина Т.К. Экология растений. - М.: Высшая школа,1979