ГИДРОПОНИКА КАК МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ БЕЗ ПОЧВЫ

Муниципальное казенное образовательное учреждение

Садовская средняя общеобразовательная школа №1

Аннинского района Воронежской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГИДРОПОНИКА  КАК МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ

РАСТЕНИЙ БЕЗ ПОЧВЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                 Бугаенко Ольга Ивановна,

                                             учитель химии

 

 

 

 

 

 

 

 

с. Садовое 2020

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………….....3

Основная часть

Глава 1

Теоретическая часть…………………………………………………………………………………4-6

     1.1.История гидропоники…………………………………………………………………….……4

     1.2. Разновидности гидропоники……………………………………………………….……….4-5

     1.3 Советы по гидропонике………………………………………………………………….…….5

     1.4. Мифы о гидропонике………………………………………………………………………..5-6

Глава 2

Экспериментальная часть. (Практическая часть)……………………………………………….…7-9

2.1 Изготовление простейшей гидропонной установки……………………………………...…7

2.2  Приготовление питательного раствора…………………………………………………...….7

2.3  Посадка растения………………………………………………………………………………8

2.4  Результаты исследований……………………………………………………………………..8

2.5  Заключение и перспективы работы…………………………………………………………..8

      2.4 Список  используемой литературы и интернет источников ………………………..……...9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Гидропо́ника (от др.-греч. gidro «вода» + др.-греч. πόνος, pónos — работа) — это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. Питание растения получают из питательного раствора, окружающего корни.

Гидропоника позволяет регулировать условия выращивания растений — создавать режим питания для корневой системы, полностью обеспечивающий потребности растений в питательных элементах, концентрацию углекислого газа в воздухе, наиболее благоприятную для фотосинтеза, а также регулировать температуру воздуха и корнеобитаемого пространства, влажность воздуха, интенсивность и продолжительность освещения. Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки.

Актуальность исследования  связана с тем, что, климатические условия не всегда позволяют выращивать растения в почвенной среде. В связи с высокой плотностью населения в отдельных странах встает вопрос нехватки пищи.

 В современных экономических условиях в России актуализируется проблема импорто замещения, решению которой могут способствовать новые методы растениеводства, в том числе и гидропоника.
Применение гидропоники также снижает финансовые затраты на обработку почвы, защиту от сорняков и вредителей, позволяет выращивать большее количество растений на ограниченной площади посадки. Появляется возможность управлять ростом растений, путём изменения состава раствора питательных веществ, концентрации кислорода в растворе, что увеличивает урожайность.

Выращивание растений этим способом менее трудоемко, чем в почвенной культуре, вода и питательные вещества расходуются экономнее. Подача питательного раствора легко автоматизируется. В условиях гидропоники практически отпадает борьба с сорняками.

Цель работы:

Вырастить растение гидропонным методом, на приготовленном  питательном растворе.

Задачи:

1.Выяснить, что такое «гидропоника».

2. Изготовить гидропонную установку.

3. Приготовить раствор для выращивания цветка.

4. Вырастить гидропонным методом цветок антуриум.

Объект исследования:

Гидропоника - как метод выращивания растений без почвы.

Предмет  исследования:

Предметом данного исследования является выращивание  цветка Антуриум Андре.

Гипотеза исследования: Предположим, что выращивание цветка Антуриум Андре методом гидропоники является не затратным и не трудоёмким процессом.

Методы:

- эксперимент;

- наблюдение;

- поиск информации в сети интернет.

 

 

 

 

 

 

 

Основная часть.

Глава I Теоретическая часть

История гидропоники.

Гидропоника не нова. История ее начинается с глубокой древности. Например, Висячие сады, о чем рассказывают нам археологические раскопки древнего Вавилона, являющимися одним из Семи чудес света были, вероятно, одной из первых удачных попыток выращивания растений на искусственных почвах.

Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке - еще один удачный пример  применения технологии гидропоники. На берегах Озера Теночитлан (Мексика) кочевые племена индейцев были вытеснены со своих плодородных земель воинственными соседями. И тогда ацтеки изобрели из длинных стеблей тростника плоты, на которые уложили ил со дна озера. Эти плоты они  назвали "Чампас". Так и выращивался обильный урожай овощей и фруктов, ведь даже деревья прекрасно росли и плодоносили. Корни, пробиваясь к воде, доставляли растению влагу.

Возможно, вы искренне верите, что петрушка и салат, растущие на ваших дачных грядках, лишены нитратов и других вредных веществ, поскольку вы не вносили в почву удобрений, не

обрабатывали зелень пестицидами. А как быть с автомобилями, которые разъезжают по садовому поселку, и самолетами, курсирующими над приусадебным хозяйством? Соли свинца и других тяжелых металлов, попадающих в воздух из топлива, имеют пренеприятнейшее свойство накапливаться в листовых овощах!

Ученые убеждены: сегодня нереально вырастить экологически чистый продукт в открытом грунте. Тут нужна гидропоника: ведь промышленные примеси, загрязняющие внешнюю среду, обнаруживаются даже в начисто лишенной индустрии Гренландии! Технику в таком хозяйстве тоже использовать нежелательно, чтобы не вносить в почву бензин и машинное масло - допускается только ручной труд или механизмы, работающие на электричестве.

Овощи и фрукты, произведенные с соблюдением этих условий, имеют давно забытый нами натуральный вкус и аромат, не идущий ни в какое сравнение с ощущением на языке, которое оставляют "пластмассовая" клубника и "восковые" яблоки из супермаркета. Экологически чистые овощи и фрукты никогда не замораживают и не пичкают консервантами, поэтому они, как правило, долго не хранятся: такую еду доставляют обычно потребителю домой в свежем виде. 

Разновидности гидропоники.

1. Гидропоника. Фитильная система (Wicksystem)

Данный способ гидропоники очень прост в эксплуатации. Основан на использовании капиллярных сил - питательный раствор поступает к корням растения по фитилю. Несмотря на простоту, этот метод гидропоники имеет существенный недостаток - пропускная способность фитиля ограничена. Фитильная система популярна лишь в декоративном растениеводстве. В системе имеется возможность использовать разные субстраты: кокогрунт или вермикул

2. Гидропоника. Система плавающей платформы или DeepWaterCulture (DWC)

Эта система гидропоники отличается тем, что корни растения всегда погружены в воду. Вода, питательный раствор постоянно аэрируются при помощи насосов подающих воздух в раствор. Система очень эффективна при выращивании небольших растений потребляющих много воды.

3. Гидропоника. Система периодического затопления (EBB &Flow)

Эта система гидропоники работает принципу периодического затопления субстрата с корневой системой растения питательным раствором. Периодичность затопления обеспечивается таймерами. В периоды осушения раствор под действием гравитации стекает обратно в бак. Возможны два способа реализации корневой системы: Корни располагаются в пустой ёмкости, на дне которой специально оставляют слой питающего раствора. Ёмкость периодически заполняется.

4. Гидропоника. Техника питательного слоя (NFT)

Корни растения располагаются в так называемом ирригационном канале, по дну которого стекает раствор. В качестве канала может выступать труба, в которой располагаются корни и по которой протекает питательный раствор. В системе идёт постоянный ток питательного раствора, таймер для насоса не требуется. Растения удерживаются в маленьком горшке с субстратом, питательный раствор качается в ёмкость (обычно трубы) с корнями, омывая их, и затем снова стекает в резервуар. В случае отключения электричества, поломке таймера или насоса – корни быстро сохнут. Mетод NFT – дешево, компактно и бесшумно.

5. Аэропоника. Аэропоника как технология даёт прекрасные урожаи за короткие сроки. Корни растения свисают прямо в резервуар с питательным раствором. Раствор распыляется в туман при помощи, например, ультразвука. В таком виде доступность питания гарантирована. При аэропонном выращивании особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом обеспечить доступ воздуха к ним. Аэропоническая система, вероятно, самая высокотехнологичная. Подобно N.F.T. системам, у аэропонических основной субстрат – воздух.

Корни висят в воздухе и отуманиваются взвесью водяной пыли питательного раствора. Отуманивание обычно производиться каждые несколько минут. Поскольку корни, подобно N.F.T. системам, находятся в воздухе, в случае прерывания цикла отуманивания, они быстро высохнут

Советы по гидропонике

Все садоводы, работающие по системе гидропонике, имеют одну цель: более крупные урожаи и более быстрое созревание, а этого не так просто достичь. Нужно много работать, иметь хорошее оборудование и точно оценивать текущую ситуацию. Однако при соблюдении некоторых советов любой садовод сможет наслаждаться хорошим урожаем снова и снова.

Совет 1 - Ведите журнал

Может быть, очень не просто удержать в голове все изменения, происходящие в системе гидропоники. Когда вы что-то меняете, а потом замечаете что растения стали слабее или наоборот принесли больше урожая, бывает сложно указать, что именно и до какой степени вы поменяли. И в этот момент на выручку приходит журнал садовода. Вы можете использовать его для записи всех изменений в питательном составе, поливе, уровне кислотности, освещении, а также указывать, как ваши растения переносят их изо дня в день. Позднее вы сможете воспользоваться записанной информацией, чтобы отследить какой фактор помог вам поддержать растение. Со временем, таким образом, вы сможете настроить все факторы, задействованные в выращивании растений.

Совет 2 - Будьте осторожны с водой

Это, возможно, один из главнейших советов, которые можно дать в гидропонике. Если вы нальете слишком много воды, корни растений загниют. Если же корням не хватит воды, то они засохнут. Необходимо очень тщательно оценивать количество добавляемой воды для достижения оптимального увлажнения. Осматривайте листья вашего растения до и после поливки. Если ваше растение расправляется после поливки — поливайте его чаще. Если же ваше растение поникает, поливайте его реже.

Совет 3 - Внимательно относитесь к температуре вашего раствора

Многие совершенно не обращают на это внимание. Поддерживайте температуру в растворе между 18 и 23ºС. Если температура будет значительно выше или значительно ниже ваше растение не сможет впитать все питательные вещества.

Совет 4 - Приобретите стимулятор роста или высококачественное удобрение

Для садоводства методом гидропоники покупка упаковки питательных веществ в местном супермаркете — это не то, что нужно. Вам необходим стимулятор роста непосредственно для выращивания методом гидропоники. Убедитесь, что удобрение, которое вы приобретаете, поставляется надежным поставщиком товаров для гидропоники.

Мифы о гидропонике

Миф 1: Гидропоника - это новая технология.

Еще в древнем Египте фараоны наслаждались вкусом фруктов и овощей, выращенных с помощью гидропоники. Одно из семи чудес света всего мира, Висячие сады Семирамиды в Вавилоне, на самом деле, было просто гидропонным садом. В Индии растения выращиваются прямо в кокосовом волокне, корни растений погружены в воду. Если гидропоника – это новая технология, то она новая уже тысячи лет. Гидропоника – не новинка – она просто отличается от прочих методов выращивания.

Миф 2: Гидропоника - это что-то искусственное и ненатуральное.

Рост растения реален и натурален. Растениям требуются простые, природные вещи для нормального роста. Гидропоника обеспечивает все потребности растения в нужном количестве и в нужное время. Нет никаких генетических мутаций в гидропонных установках, нет ничего необычного в химических составах питательных растворов, которые подаются корням растений, нет никаких мифических «стероидов» при использовании гидропоники. При производстве чистых питательных растворов теперь стало возможным выращивать полностью органическую продукцию с помощью гидропоники. Вы не найдете ничего натуральнее во всем мире.

Миф 3: Гидропоника вредит окружающей среде.

Это абсолютно неверно. Выращивание растений гидропонными методами намного бережливее к земле и водоемам, чем традиционные методы садоводства и огородничества. Мы считаем

воду одним из наших драгоценнейших ресурсов, а с помощью гидропоники мы экономим от 70 до 90 процентов воды, чем при обычном садоводстве. Еще одна выгода в том, что никакие удобрения не попадают в естественные водоемы, как это происходит при традиционном выращивании.

Миф 4: Гидропоника слишком дорогая.

Это не совсем верно. Как и с любым хобби, вам захочется новых «игрушек» или вы захотите улучшить и расширить ваши знания. И садоводы всегда тратят средства на своих любимцев, будь это бонсаи, орхидеи, огородничество и т.д. Однако, не всегда бывает легко добиться желаемого результата и уложиться в размеры планируемого бюджета. Так и с гидропоникой.

Миф 5: Использование гидропоники не получило распространения.

Снова неверно. Гидропоника обширно используется во всем мире. Она используется в странах, где климат не позволяет или ограничивает выращивание и где почва слишком бедна для производства больших урожаев. Она также используется в странах, включая США, где почвы были так отравлены удобрениями и стали токсичными, что на них невозможно более выращивание. В Британской Колумбии 90% всей тепличной индустрии теперь гидропонное.

Миф 6: Гидропоника не требует никаких пестицидов.

Это единственный миф, в который хотелось бы верить. Конечно, необходимость пестицидов очень сокращается, потому что сильные здоровые растения менее уязвимы атакам и болезням, чем слабые. Кроме того, ликвидируется главный рассадник заразы почва. Но даже в закрытых помещениях существует опасность проникновения вредителей. Наблюдение и контроль требуется за любым садом, чтобы предотвратить проблемы появления вредителей. Хорошо то, что использование в этом случае токсических препаратов минимально.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава II Экспериментальная часть

Изготовление простейшей гидропонной установки.

Мне понадобилась пустая пластиковая бутылка. Разрезаю бутылку на две части, приблизительно, посередине и получаю две половинки бутылки. Затем проделываю отверстия диаметром - 2-4 мм, в верхней части бутылки (рис.1 приложение). Отверстия проделываются в пробке и по всему периметру бутылки несколькими рядами. Чем больше рядов с отверстиями – тем лучше. Но для нормальной работы установки, достаточно и двух рядов. Самый верхний обеспечивает вентиляцию корней растения, а через нижний ряд и пробку, к корням растения будет поступать питательный раствор.

После этого, вставляю верхнюю часть бутылки, с проделанными в ней отверстиями в нижнюю часть, пробкой вниз. Установка собрана.

Приготовление питательного раствора.

Составить питательный раствор можно несколькими способами: на основе комплексных удобрений или используя концентраты. Можно приобрести профессиональные питательные смеси для гидропонных теплиц, которые реализуются в основном через интернет магазины. В пунктах продаж для садоводов встречаются жидкие удобрения для гидрокультуры ведущих европейских фирм. Наконец, для приготовления питательных растворов вполне подойдут качественные комплексные водорастворимые удобрения с микроэлементами, такие как «Фертика Люкс», «Акварин» и т.п.

При использовании последних питательный раствор готовят с концентрацией растворенных в нем солей 1,5-3 г на 1 л воды (нижний предел — для растения в период покоя, верхний — для активно растущего и цветущего). При более высокой концентрации может произойти обезвоживание и гибель растений.
Я использовала раствор Кнопа - старый, и хорошо себя зарекомендовавший раствор.

В раствор Кнопа входят (на 1л):
кальциевая селитра (нитрат кальция) Са(NО3)2 .............. 1 г
фосфат калия однозамещенный КH2РO4 ......................... 0,25 г

сульфат магния MgSO4 ........................................................ 0,25 г
хлорид калия (калийная соль) КСl ........................................ 0,125 г
хлорид железа FеСl3 ............... .............................................. 0,0125 г.
Каждое вещество нужно растворить отдельно в небольшом объеме воды (рис.2).  Затем налейте в мерный сосуд приблизительно 700-800 мл воды, добавьте первый раствор, хорошо размешайте, долейте второй, размешайте и т.д., пока все вещества не окажутся в мерном сосуде. Только после этого долейте воду до общего объема 1 л. В хорошо приготовленном растворе не должен образовываться осадок. Нельзя растворять все вещества вместе или, смешав концентрированные растворы, доливать воду до литра, поскольку это вызовет появление осадка солей кальция, и баланс элементов нарушится.
Самый капризный элемент - железо. Чтобы не допустить появления ржавого осадка, можно заменить хлорид железа железным купоросом. Для начала приготовьте концентрированный раствор из 1,5 г железного купороса и 1,7 г лимонной кислоты. (Лимонная кислота снизит риск выпадения ржавого осадка.) Растворите отдельно каждое вещество, а потом смешайте оба раствора, доведя объем до 0,5 л. Для приготовления питательной смеси добавляйте 5 мл этого раствора на 1 л раствора Кнопа вместо хлорида железа (рис.3).
  Обычно растения необходимо некоторое время "приучать" к раствору. В первую неделю - используйте разбавленный в 4 раза раствор Кнопа. Во вторую - замените его на - разбавленный в 2 раза. На третьей - переходите на неразбавленный раствор.

Раствор Кнопа - не универсальный: он не подойдет для растений, которым необходимо низкое содержание кальция. В состав раствора Кнопа - микроэлементы не входят, потому что содержатся в качестве примесей в водопроводной воде и в других солях, используемых для приготовления раствора. Но их можно добавить в раствор самостоятельно.

 

 

Посадка растения

В своей работе я использовала  маленький черенок антуриума Андре (с ярко-красными крупными цветками), стряхнув с него землю и смыв ее остатки чуть теплой водой. На тот момент у отростка было 2 листочка и 3корешка, высота составила 5 см (рис. 4).

В качестве субстрата использовала керамзит разного размера. Самый крупный диаметром больше 10 мм насыпала на дно внутреннего горшка примерно на 1/5 его высоты. Сверху – 2-4 см (зависит от длины корней) мелкого (5-7 мм). На него поставила антуриум и засыпала корни мелким керамзитом. Посадку проводила так, чтобы до края горшка оставалось еще несколько сантиметров, и в дальнейшем была возможность присыпать образующиеся воздушные корни. Перед тем, как окончательно вставить внутренний горшок во внешний, емкость с растением необходимо подержать под душем, чтобы корни и керамзит заняли нужное положение. Затем воде дала стечь.

Поместила емкость во внутренний горшок с раствором (рис.5).

Результаты исследований:

Методом гидропоники я выращивала комнатное растение: антуриум. Во время проведения эксперимента я наблюдала за тем, как рос цветок, и производила измерения  спустя каждые 14 дней ( рис.6,7,8 приложение).

 Данные заносила в таблицу. По результатам измерений видно, что антуриум в среднем за две недели вырастал примерно на 0,3-0,5 см. Количество листьев увеличилось  с 2 до 5.

 

Дата	Высота Растения, см.	Количество листьев
02.11.20	5	2 ( + зачаток третьего)
23.11.20	5,5	3
14.12.20	5,8	3
04.01.20	6,1	4
25.02.20	6,8	4
15.02.20	7,2	5

 

Заключение и перспективы работы:

В своей работе я рассмотрела, как можно вырастить комнатные растения методом гидропоники; научилась создавать простейшие гидропонные установки, готовить питательный раствор для гидропонного выращивания растений и показала на практике преимущества данного метода.

Я рассчитывала, что цветок вырастет быстрее, но, к сожалению, он еще не успел зацвести.

 

Методом гидропоники можно выращивать не только комнатные растения, но и овощные культуры. Выращиваемые культуры можно довести до полного созревания семян. Это даёт возможность в домашних условиях обеспечивать себя овощами круглый год. Я считаю, что сельское хозяйство нужно развивать, используя новые подходы и свежие идеи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы и интернет источников.

1.      Вахмистров Д. «Растения без почвы», Москва; «Детская литература», 1961

2.      Зельцер Э. «Гидропоника для любителей», Москва; «Колос», 1965

3.      Небесный С. «Юным овощеводам» Москва; «Детская Литература» 1987

4.      Никишов А. «Внеклассная работа по биологии», Москва; «Просвещение», 1987

5.      Смирнов Н.А «Домашний огород» Москва; «Росагропромиздат» 1988

Интернет ресурсы:

http://www.aqua-farm.ru/catalog.html,

http://grow.kalarupa.com/,

http://rastok.net/index.php/gidroponika-, http://www.hydo.ru/, http://gidroponika.com/content/view/164/132/#axzz1pwrBqmUz, http://www.domrastenia.com/gidroponika/,

http://www.flowersweb.info/hydroponics/,

http://receptpoisk.ru/ingredient/218,

http://ecologico.ru/2011/06/gidroponika-v-domashnikh-usloviyakh/.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

 

Рис .1  изготовление и сборка гидропонной установки

 

 

 

Рис.2 Взвешивание на электронных весах, необходимых для раствора Кнопа веществ.

 

 

 

 

 

 

Рис.3 Готовый раствор Кнопа                                Рис.4  Подготовка черенка антуриума Андре   к                               посадке

 

 

 

Рис.5 Посадка отростка 

 

Рис.6 Растение спустя 4 недели.                             Рис.7 Растение спустя 8 недель 

 

 

 

Рис .9 Растение спустя 12 недель.

 

Скачано с www.znanio.ru