Гидропоника как метод выращивания растений

Содержание: Введение…………………………………………………..………………2  Основная часть: 1. История возникновения гидропоники…………………...………..3 2. Гидропоника как метод выращивания растений…………...…….4      3. Условия необходимые для выращивания растения с помощью  гидропоники…………............……………………………………………5  Экспериментальная часть……………..……………………………...…7  Заключение………………………………………………………….....…8  Библиографический список……………………..…………………...….9  Приложение………………………………………………………..….....11 Введение: 1 Многие   страны   не   обладают   обширной   территорией,   хорошо приспособленной   для   выращивания   различных   культур.  При   этом,  с  каждым годом   растет   численность   населения.   Народ   нужно   как   –   то   кормить.   Да, прогресс зашел далеко, сейчас свежие продукты заменяет химия. Но кому не хочется иметь на своем столе круглый год свежие, например, овощи и фрукты? Именно этот вопрос привел человека к созданию гидропоники, которая смогла доказать, что это вполне возможно. Актуальность работы: Если представить себе такую картину, что почва перестанет нести в себе все полезные свойства, то можно будет сразу понять, что растениям будет угрожать засуха, а человечеству, соответственно, голод. Каким же образом можно вырастить растения не используя почву как основной субстрат? Цель:   Показать   возможности  метода   гидропоники   и   применить   его   для выращивания овощной культуры, а именно огурцов. Задачи: 1. Изучить информационные ресурсы по теме исследования; 2. Изучить метод гидропоники; 3. Разработать   раствор   и   приобрести   необходимые   компоненты   для   его изготовления; 4. Провести наблюдения по выращиванию культуры в гидропонном растворе; 5. Выявить преимущества такого метода; 6. Обобщить результаты эксперимента. Объектом исследования: метод выращивания растения без почвы. Предметом   исследования  является   процесс   выращивания   овощей   в специальном растворе. Гипотеза: Приступая к исследованию мы предположили, что выращивание растений   методом   гидропоники   имеет   большие   преимущества   над традиционными методами. Методы исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение и анализ.  Основная часть 2 1. История возникновения гидропоники Известно, что сады Семирамиды в Вавилоне ­ одно из семи чудес света. Их и считают прародителями данного метода выращивания растений без почвы. Это чудо света, не что иное, как гидропонный сад.  В Индии растения выращиваются прямо в кокосовом волокне, где корни растений погружены в воду. Если гидропоника – это новая технология, то она новая уже тысячи лет.  Название   беспочвенного   метода   возникло   в   30­х   годах   ХХ   века,   но подобная культура выращивания растений была известна еще ацтекам, древним египтянам, вавилонянам. Они считали подобную посадку обычным способом, чтобы   растение   лучше   приспособилось   и   выросло,  даже   не   догадываясь,  что через несколько сотен лет этот метод получит название Гидропоники.1 Первым, кто пытался объяснить и описать процесс питания растений, был Аристотель. Он и пришел к выводу, что, пища к растениям поступает уже в готовом   виде.   Правда,   после   смерти   ученого,   изучение   этого   вопроса затянулось, но в 17 в. им упорно занялся Иоганн Ван Гельмонт. Он проводил множество научных экспериментов, чтобы выяснить, откуда все – таки растения получают пищу и чем именно они питаются. Затем    в историю   развития  гидропоники   поочередно  внесли  свои  труды Эдме  Мариот,  Марчелло  Мальпиги,  Стефан  Хэйлс  и Джон  Вудворд, которые говорили о том, что растения для строительства своих клеток используют уже химически   измененные   вещества   и   в   этом   процессе   главную   роль   играет кислород. В 19 веке немецкий агрохимик  Юстус  фон  Либих, который также изучал принцип   питания   растений,   вывел   такое   утверждение:   «Источник   питания растений   –   это   неорганическая   природа».   Его   труды   и   помогли   ученым продвинуться   в   понимании   данного   вопроса.   Растению   не   нужно   тратить энергию   на   поиск   «питания»,   в   связи   с   этим   корневая   система   развивается быстрее, поглощая уже подготовленные элементы. Все сэкономленные усилия идут на развитие и рост.  В 1856 году два немецких ботаника Ю. Закс и Ф. Кноп впервые вырастили растения из семян на искусственном растворе, что позволило им предположить, из каких химических элементов составлен «рацион» растений.  В 1929 г американский профессор  фитофизиолог  Уильям  Герикке, после удачно проведенных опытов, разработал целую теорию  гидропоники  и также начал выращивать овощи в емкостях только теперь уже со своим питательным раствором.   Он   первым   вывел   культуру   методом   гидропоники   в   собственной лаборатории   и   поставил   ее   на   промышленную   основу.     Ввел   термин «гидропоника».   Денис   Р.   Хогланд   работал   над   питательными   веществами.   В 1933 году он обнародовал формулу своего раствора, известного как «раствор Хогланда».   Эта   формула   мало   изменилась   в   последующие   годы,   она   по­ 1[1, с. 36] Кириллова, Е. Гидропоника / Е. Кириллова. // Росмэн – Пресс. ­  2005. ­ № 1. – С. 35 – 40. 3 прежнему остается эталонной для многих исследовательских лабораторий по растениеводству, которые часто применяют её в своих экспериментах. Российские   ученые  Прянишников  и  Тимирязев  занимались   разработкой метода выращивания растений в растворах неорганических соединений. И уже в 1938 ­ 1939 гг. в нашей стране впервые были выращены овощи без почвы. 2 Многие   современные   агрофирмы   переходят   на   гидропонику,   причем   не только отечественные, но и такие государства как Япония, Турция, Америка, а в Чили даже начали освоение пустыни Атакама – одного из самых засушливых и бесплодных регионов планеты. В Британской Колумбии 90% всей тепличной индустрии теперь гидропонное. Гидропоника  –  не   новинка  –  она   просто   отличается   от   прочих   методов выращивания. Она более интересная, со своими особенностями и характерными лишь для нее чертами.   2. Гидропоника как метод выращивания растений        Метод гидропоники существует уже не один десяток лет, но до сих пор не всем известно, что же все – таки он из себя представляет. Гидропоника  –   метод   выращивания   различных   овощных,   цветочных, ягодных   растений   без   почвы.  На   гидропонике   выращиваются   следующие культуры: огурцы, томаты, бобовые, зелень – салат, лук, укроп и пр. Таким способом нельзя вырастить: морковь, свеклу, картофель, редис.  Для каждой культуры подбирают свой способ гидропоники. Существует: 1. Метод периодического затопления.  2. Фитильный. Применяется для выращивания декоративных растений.  3. Метод   плавающей   платформы.   Применяется   для   небольших   растений, потребляющих большое количество воды.  4. Метод питательного слоя. Является самым дешевым и бесшумным. 5. Аэропоника, принцип которой заключается в том, что растения висят в воздухе и питаются полезными веществами из водяного пара. Является самым высокотехнологическим и быстрым методом.  6. Метод капельного полива. Является самым популярным на сегодняшний день методом гидропоники.3 Гидропонику можно с гордостью назвать технологией будущего. Ведь она дала   возможность   выращивать   культуры   различных   растений   без   применения почвы. Ведь главным ее достоинством является то, что этот метод относится намного   бережливее   к   земле   и   ее   ресурсам.   К   примеру,   с  помощью   нее   мы можем   экономить   от   70   до   90   процентов   воды,   в   отличие   от   обычного садоводства. Ведь, все эти химические элементы носит в себе и наша земля. Иногда растению все же не хватает некоторых веществ, что в ней располагаются 2 [1, с. 68] Вахмистров, Д. Растения без почвы / Д. Вахмистров. – СПб.: Детская литература, 1965. – 114 с. 3 [1, с. 2] FB .ru – свободный каталог полезной информации [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http   ­  i  ­  v  ­  ch   ­  m   ­  osobennosti свободный. ­ Загл. с экрана.  ­  gidroponik      ://   fb   .  ru   /  article  /101505/    chto   ­  takoe   4 или они в почве отсутствуют вообще. Из – за этого культуры подхватывают болезни, привлекают к себе паразитов или даже гибнут. Поэтому и используют растворы   с   нужными   им   веществами.   Поначалу   в   гидропонике   использовали только   метод   водной   культуры,   но   при   таком   методе   корни   растения   не получали  достаточной дозы кислорода и быстро отмирали. На смену метода водной культуры пришли другие: агрегатопоника, при которой корни помещают в  такие   субстраты  как  гравий,  щебень, песок,  керамзит;  хемопоника  –  здесь субстратом для корней служат верховой торф, мох, опилки и другие материалы; ионитопоника, где в качестве субстрата выступают ионообменные материалы; аэропоника, при котором корни обходятся вообще без субстрата, т.к они висят в темной   камере,   в   воздухе   и   периодически   поливаются   нужным   раствором. Основная   функция   этого   субстрата   –   поддерживать   корневую   систему   и создавать растению опору. Появляется   возможность   управлять   ростом   растений,   изменяя   состав раствора питательных веществ и концентрации кислорода в нем. Человек уже может   управлять   ростом   растений,   а   это   в   несколько   раз   увеличивает   их урожайность.  Гидропонику   легко   использовать   как   на   улице   под   солнцем,   так   и   в помещениях. Преимущество в закрытых помещениях лишь заключается в том, что человек, контролируете и управляете сезонами, и он длится все 12 месяцев в году.  Растения,   такие   как   салат,   клубника,   при   использовании   системы гидропоники могут быть легко подняты на любой удобный для сбора урожая и ухода уровень – таким образом сбор происходит быстрее и качественнее. Плоды и ягоды меньше загнивают. Некоторые виды растений лучше плодоносят именно при   использовании   системы   гидропоники.   Появление   сорняков   сводится   к минимуму, а при правильном подходе и вовсе является нулевым.  3. Условия необходимые для выращивания растения с помощью гидропоники Гидропоника подразумевает лишь создание условий, которые благоприятны для   развития   корней.   Для   этого   обеспечивается   постоянное   и   правильное питание корней, их непрерывный контакт с воздухом, создается совокупность всех оптимальных факторов, таких как влажность и температура. Само растение размещается   на   специальной   сетке   в   слое   субстрата.   Сетка   находится   на емкости,   наполненной   питательным   раствором.   Именно   в   этой   емкости размещаются корни. Для корней нужен гравий, песок, мох или другой твердый субстрат, в котором они укрепляются. 5 Затем в этот субстрат подается вода с растворенными в ней веществами. Далее все это погружается в питательный раствор или, находясь в воздушной среде, этим раствором периодически опрыскиваются. 4(Приложение 1.) Наиболее   подходящим   для   выращивания,   например,   огурцов   на гидропонике   является   метод   периодического   затопления.   Он   подразумевает собой закрепление корней растения в пористом материале (здесь очень удобно взять   керамзит   с   щебнем.   Керамзит   прекрасно   впитывает   влагу   и   в   случае необходимости может отдать ее растению), в который периодически добавляют минеральный раствор. В   системе   гидропоник   применяют   синтетические   волокна,   которые   не позволяют   растворам,   что   находятся   в   них,   слишком   быстро   испаряться. Пористая структура пропускает оптимальное количество кислорода к корням. Таким   образом,   субстрат   по   отношению   к   растениям   становится   полностью инертен.  Главным   условием   использования   гидропоники   является   питательный раствор,   состоящий   из   макро­и   микроэлементов.   Кальций,   калий,   магний, железо, фосфор, сера и азот. При отсутствии калия, например, останавливается рост растений. Если исключить кальций, не будет развиваться корневая система. Без   железа   и   магния   не   будет   хлорофилла,   а   сера   и   фосфор   помогают   в образовании белков, что не мало важно. Итак, корни снабжают наземную часть всеми необходимыми питательными веществами. Полезные минералы могут усваиваться только в растворённом или разбавленном   виде.   Если   использовать   для   полива   только   обычную   воду   – растения будут погибать. Таким  образом,  гидропоника  –  это  сложная  система, которая  позволяет растением   получать   все   необходимые   питательные   вещества.   Благодаря   ей растения   получают   достаточно   питания   для   их   правильного   полноценного развития, что позволяет добиваться стабильности урожая.  4 [1, с. 23] Чесноков, В. А. Выращивание растений без почвы / В. А. Чесноков, Е. Н. Базырина, Т. М. Бушуева, Н.  Л. Ильинская. – СПб.: Издательство Ленинградского университета, 1960. – 169 с. 6 Экспериментальная часть Для изучения метода гидропоники мы попытались вырастить растение. Известно,   для   выращивания   огурцов   на   гидропонике   используют   метод периодического   затопления.   Он   подразумевает   собой   закрепление   корней растения в пористом материале. Для создания гидропоники мы использовали пористый материал­поролон, керамзит. Керамзит прекрасно впитывает влагу и в случае   необходимости   может   отдать   ее   растению,   в   который   периодически добавляют минеральный раствор. Раствор   для   гидропоники   приготовили   из   готового   удобрения  Fertirka ЛЮКС с добавлением кальциевой селитры, так как для нормального роста и развития   необходимы   макро­   и   микроэлементы   в   соотношении   К,   Р,  N  это основные   элементы   в   соотношении   3:2:2,   что   соответствовало   разведению используемых комплексных удобрений: азот 1,6%, фосфор 2,0%, калий 2,7%, железо  0,01 %, бор  0,002, медь  0,001%,  марганец 0,01,  молибден 0,002,цинк 0,001%. (Приложение 2) Обязательное   условие   обеспечение   раствора   постоянной   аэрацией, насыщение   кислородом   раствора.   И   затенение   самого   поддона,   так   как солнечные лучи могут испортить питательный раствор. Первоначально мы посадили семена огурцов в торфяную таблетку, после появления всхода через 5 дней перенесли растение в подготовленную емкость для   гидропоники.   Для   сравнения   оставили   всходы   и   в   торфяной   таблетке. (Приложение 3.) Период проведения эксперимента с 10.02. по 10.03. 2017 г. Сравнивая растения можно заметить, в гидропонике растение значительно быстрее   идет   в  рост,  количество   листьев   увеличилось   до  4,  по   сравнению   с растением, находящимся в торфяной таблетке. Корневая система в растворе содержит больше боковых корней, чем растения, находящегося в почве. Но   заметно   то,   что   растение   в   гидропонике   вытянулось,   это свидетельствует о том, что недостаточно света. (Приложение 4.) 7 Заключение Гидропоника   достаточно   интересный   метод   выращивания   растений,   во­ первых, можно увидеть быстрый темп роста, значит растения быстрее созревают и   расцветают,   чистоту   при   возделывании   культуры,   во­вторых,   регулировать внесение   химических   веществ,   так   как   непосредственно   участвуешь   в приготовлении питательного раствора. Растение само берет ровно столько полезных микроэлементов из раствора, сколько ему нужно, чтобы вырасти крепким и здоровым. Не требуется полив– вода уходит очень медленно. Гидропоникой может заниматься абсолютно любой человек у себя дома – она не занимает много места, не требует специального оборудования, сложных навыков и умений. 8 Библиографический список: Книги: 1. Чесноков, В. А. Выращивание растений без почвы / В. А. Чесноков, Е. Н.  Базырина, Т. М. Бушуева, Н. Л. Ильинская. – СПб.: Издательство  Ленинградского университета, 1960. – 169 с. 2. Вахмистров, Д. Растения без почвы / Д. Вахмистров. – СПб.: Детская  литература, 1965. – 114 с. 3. Траннуа, П. Копилка садовода / П. Траннуа. – СПб.: ЭКСМО, 2011. – 176 с. 4. Егоров, И. Большая энциклопедия фермера / И. Егоров. – СПб.: ЭКСМО,  2011. – 512 с. Статьи из журналов: 1. Кириллова, Е. Гидропоника / Е. Кириллова. // Росмэн – Пресс. ­  2005. ­ № 1. – С. 35 – 40. 2. Щербаненко, Н. Наша усадьба / Н. Щербаненко. // ИДР – Формат. – 2012. ­ №  10. – С. 1 – 2. 3. Баландин, С. В мире растений / С. Баландин. // ООО АБФ. – 2012. – № 2. – С.  57. 4. Нуянзина, М. Любимая дача / М. Нуянзина. // Эдипресс – конлига. – 2012. ­ №  7. – С. 140. 5. Калинкин, Е. Приусадебное хозяйство / Е. Калинкин. // Сельская новь. – 2016. – № 1. – С. 35. 6. Чкаников, М. Приусадебное хозяйство / М. Чкаников. // Сельская новь. –  2014. – № 3. – С. 33. 7. Попова, Ю. Садовник / Ю. Попова. // Гастроном. – 2016. ­ № 4. – С. 25. 8. Голованова, Е. Садовник / Е. Голованова. // Гастроном. – 2017. ­ № 1. – С. 16 – 17. 9. Никитина, Е. Дачный совет / Е. Никитина. // Вкусный мир. – 2017. ­ № 2. – С.  10 – 12. 9 Интернет – ресурсы: 1. FB .ru – свободный каталог полезной информации [Электронный ресурс]. –  Режим доступа: http  osobennosti свободный. ­ Загл. с экрана.  /101505/  chto    ://   fb   .  ru   /  article      ­  takoe    ­  gidroponik    ­  i  ­  v  ­  ch   ­  m   ­ 2. Biznes­Prost .ru – свободный справочник [Электронный ресурс]. – Режим  доступа: https://biznes­prost.ru/biznes­na­gidroponike.html свободный.­  Загл. с экрана. 3. vSelhoz .ru – свободный источник информации [Электронный ресурс]. –  Режим доступа: http  cultivation    .  html свободный.­ Загл. с экрана.  ://   vselhoz  .  ru   /  rastenievodstvo  /  cucumbers    ­     4. Grassia .ru ­ свободный источник информации [Электронный ресурс]. – Режим   .  html свободный.­ Загл. с   ­  gidroponiky    .  ru   /  rassada  ://   grassia  ­  na      доступа: http  экрана. 5. Dzagi .ru – свободный справочник [Электронный ресурс]. – Режим доступа:   .  html свободный. ­ Загл. с   .  ru   /  hydroponic  ­  gidroponici    /  istoriya    ://   dzagi   http    экрана. 6. Vyrastisad .ru – свободный источник информации [Электронный ресурс]. –  Режим доступа: http://  vyrastisad   ogurcy    .  ru   /  kak   .  html свободный. ­ Загл. с экрана.    ­  vyrashhivat    ­  balkonnye    ­ 7. Pomogiogorodu .ru – свободный источник информации [Электронный ресурс].   .  html свободный. ­   .  ru   /  gidroponika – Режим доступа: http://  pomogiogorodu   Загл. с экрана.     8. Agrodom .ru ­ свободный справочник [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  .  html   _  gidroponiki  _  podgotovit  _  sybstrat  _  dlya  /  kak          http://  agrodom     свободный. ­ Загл. с экрана.  .  ru   /  article   10 Приложение 1.1    1 Yandex. ru – картинки – Режим доступа: psychology56. ru свободный. 11 Приложение 2. Посадка в торфяные таблетки   Приложение 3. Перенос в гидропонику 1 неделя 12 Приложение 4. 13 Растение в гидропонике 4 неделя 14