«Влияние различных субстратов на рост и развитие микрозелени»

Министерство образования и науки Удмуртской Республики

БПОУ УР «Асановский аграрно-технический техникум»

Экспериментальный проект

Тема: «Влияние различных субстратов на рост и развитие
 микрозелени»

Направление «Наука в моей профессии»

Выполнила:

Большакова Алена Дмитриевна,

студентка3 курса

специальность 36.02.02 Зоотехния,

Руководитель:

Панченко Елена Николаевна,

Преподаватель

Ижевск, 2021

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Слово «микрозелень» в лексиконе приверженцев здорового образа жизни и любителей дачных экспериментов появилось сравнительно недавно, поэтому пока не всем понятно, о чем идет речь. Что это - очередное модное увлечение или новый огородный формат? Кто придумал питаться крохотными ростками, в чем их польза, как правильно вырастить микрозелень и как потом ее использовать? Какой субстрат лучше всего подойдет для выращивания микрозелени, да еще на гидропонной установке?

Поскольку срок жизни микрозелени исчисляется даже не неделями, а днями, растениям хватает запасов питательных веществ, содержащихся в семенах, так что они вполне могут расти даже вовсе без почвенного субстрата - на влажной ткани [2].

Актуализация темы: Исследование проведено для подбора оптимального субстрата для выращивания микрозелени в качестве биогенной пищи с возможностью контроля за процессом роста и развития микрозелени. Роль подобных исследований имеет научный и практический интерес и может быть использовано для разработки рекомендаций производителям микрозелени.

 Проблема: Сложность подбора оптимального субстрата для роста и развития микрозелени в горизонтальном фитотроне

Цель работы: Изучить, исследовать и сделать вывод о влиянии различных субстратов на рост и развитие микрозелени при выращивании в горизонтальном фитотроне.

Основные задачи:

1.                     . посмотреть в различных источниках информацию о разных типах почвы и субстратов;

2.                     выяснить влияние субстрата на развитие микрозелени;

3.                     поставить опыт и понаблюдать за ростом и развитием микрозелени различных типах субстрата в горизонтальном фитотроне;

4.                     Проанализировать полученные результаты и сформулировать выводы.

Предмет исследования: Микрозелень, различные виды субстратов

Объект исследования Микрозелень Руккола, субстраты: торф; торф+перлит; опил древесный; кокосовое волокно; керамзит.

Методы исследования:

-                       изучение научной литературы;

-                       эксперимент;

-                       наблюдение;

-                       описание;

-                       сравнение;

-                       обработка результатов и вывод.

Микрозелень как украшение готовых блюд в конце прошлого века начали использовать калифорнийские рестораны. Постепенно эта мода распространилась, пересекла океан, но лишь в последние годы интерес к микрозелени начал стремительно расти. Кто первым обнаружил ее полезные свойства - история умалчивает, однако сейчас в их существовании уже никто не сомневается, а ученые находят все новые и новые доказательства неоспоримой ценности такой пищи для нашего организма.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Сегодня выращивание микрозелени становится популярным видом бизнеса; фермеры поставляют ее в рестораны и магазины, где желающие могут приобрести этот полезный продукт.

Для выращивания подойдут самые разные культуры: кресс-салат, кориандр, базилик, редис, дайкон, всевозможные капусты (брокколи, кольраби, краснокочанная и другие), руккола, свекла, амарант, подсолнечник, горох, злаки

 Поскольку у каждой из них есть свои особенности и свои нюансы вкуса, стоит поэкспериментировать и выбрать то, что окажется лучшим именно для вас. Избегать рекомендуется разве что фасоли - в ее ростках содержатся токсичные для человеческого организма вещества [4].

1.1. Определение понятия микрозелень

Микрозелень – это молодые растения овощей, зелени, злаков и бобовых, пользующаяся популярностью среди приверженцев здорового образа жизни. Срезают побеги на стадии вызревания 2–3 листиков. Именно в этот период они богаты минералами, витаминами, аминокислотами. Микрозелень используют для приготовления и украшения разных блюд. Необходима она и для приготовления смузи, салатов, супов, коктейлей и других напитков.

Доказано, что в момент активного роста концентрация витамина Е в микрокапусте в 40 раз превышает показатель зрелого растения.

Всходы зеленых и овощных культур называют микрозеленью. Срезают ее в определенной фазе – при появлении 1–2 готовых и полностью сформированных листа. На это уходит порядка 10–14 дней, но для некоторых культур потребуется еще меньше времени – до 5–6 дней (кресс-салат)[2].

Максимально допустимая высота таких растений составляет 9 см, не более.

Зеленая продукция – миксы – приобретает большую популярность, поскольку вырастить ее можно в домашних условиях.

Не нужно выделять продолжительное время на вызревание, как и хранить составы. Обустроить небольшой «огород» в своем жилье смогут даже горожане. Достаточно найти небольшое место на подоконнике, балконе или лоджии, выбрать подходящий субстрат. С заданием по выращиванию микрозелени справляются даже дети, которым будет интересно получить в распоряжение собственную «усадьбу».

Увлекаются выращиванием микрозелени с конца прошлого столетия. Первыми обратили внимание на продукцию шеф-повара калифорнийских ресторанов. Изначально зеленные проростки использовали для украшения блюд, но с получением доказательств о ценных свойствах популярность микрозелени возросла. Сегодня она используется как компонент разных блюд [3].

1.2 Растения для микрозелени

Выращивают и используют в пищу самые разные проростки. Популярностью пользуются:

·  салаты,

·  свекла,

·  редис,

·  капуста,

·  пикантные и салатные смеси.

Чтобы найти свой продукт, который подойдет по вкусу и питательной ценности, рекомендовано экспериментировать. Можно комбинировать и создавать свои миксы, которые хорошо дополняют основные продукты и придают блюду неповторимый вкус.

Агрономы не рекомендуют выращивать микрозелень фасоли. В таких проростках содержатся токсичные вещества.

Микрозелень Свекла. Свекольные ростки хорошо добавлять к салатам и вторым блюдам. Они обладают тонизирующим эффектом благодаря высокому содержанию микроэлементов и комплекса витаминов. Укрепляют иммунитет и благотворно влияют на пищеварительную систему.

Микрозелень Рукола. Рукола ценится за своеобразное сочетание эфирных масел, витаминов, каротина и минеральных веществ. Ростки руколы - природный источник йода и витамина С. Весьма интенсивно влияет на обмен веществ в организме, способствует выведению холестерина и повышению уровня гемоглобина. Ароматичность и легкий орехово-горчичный вкус делают ее популярной в качестве пикантного гарнира к мясным, рыбным блюдам, как добавки в салаты из овощей, фруктов, сыра, морепродуктов.

Микрозелень Мицуна. Мицуна - листовая японская горчица. Её пряно-перечные ростки полны вкуса и аромата. Они способствуют регулированию водного обмена в организме, очищают стенки сосудов от бляшек. Молодые листочки мицуны можно есть просто так или смешивать с листочками других культур. Добавят приятной остроты бутербродам, усилят яркость, аромат и питательную ценность салата.

Микрозелень Базилик. Ростки базилика с приятным ароматом и слегка жгучим вкусом отлично сочетаются со всеми овощными, мясными, рыбными блюдами. Станут отличной добавкой к супам, творогу, омлетам и особенно к салатам. Содержат сахара, каротин, витамины С, В2, РР, эфирные масла. Стимулируют пищеварение

Микрозелень Горчица. В ростках горчицы преобладают аскорбиновая кислота и рутин (витамины С и Р) - прекрасное противоцинготное средство, предупреждающее старение стенок кровеносных сосудов. Молодые листочки употребляют как в свежем, так и в отварном виде. Благодаря перечному вкусу и тонкому аромату придадут легкую остроту мясным и рыбным блюдам, овощным салатам и закускам. Эта пикантная добавка к пище стимулирует аппетит и кровообращение.

Микрозелень Дайкон. Молодые листочки дайкона богаты витаминами A, B1, B2, C, РР и минеральными веществами. Их употребление усиливает защитные силы организма и стимулирует выделение желудочного сока, улучшая пищеварение. В свежем виде - великолепная добавка к овощным салатам и мясным блюдам, в отварном - используется в супах.

Микрозелень Капуста Красная. Ростки краснокочанной капусты характеризуются высокой концентрацией витаминов, углеводов, ферментов, фитонцидов, минеральных и других полезных веществ. В них в два раза больше витамина С и в 4 раза больше каротина, чем в белокочанных аналогах. Благодаря этому укрепляют иммунитет, стимулируют пищеварение и предупреждают вялость желудка, обладают тонизирующим эффектом. Хорошо использовать в свежем виде, добавляя в салаты и мясные блюда.

Микрозелень Кресс-салат. Богат витаминами группы В, витамином С, каротином, рутином, микроэлементами. Обладает общеукрепляющим действием, улучшает пищеварение, сон и самочувствие, снижает артериальное давление. Его сочную зелень с приятным нежно-пряным привкусом, широко используют в кулинарии. Добавляют в салаты, супы и соусы, подают к мясным и рыбным блюдам, гарнирам и бутербродам.

Микрозелень Чечевицы

Нежные на вкус, употребляются как в свежем виде, так и горячими. Содержат много магния, железа, витамина С, стимулируют кровообразование.

Микрозелень Гороха. Cодержат фосфор, витамины В2, В1, В9, В6, Е, С, РР, К, протеины.

Кресс-салат – это однолетняя трава, которая относится к семейству крестоцветных. Людям этот салат известен с самых древних времен. Да и история его богата не меньше, чем состав минералов и витаминов.

1.3 Использование микрозелени

Для шеф-поваров в ресторанах микрозелень служит в качестве украшения при подаче, вот несколько советов по применению микрозелени в кулинарии:

·  используйте ее в качестве дополнения к салатам и супам.

·  бросьте небольшую горсть в коктейль или сок перед смешиванием в блендере.

·  кладите в качестве гарнира с любым основным блюдом.

·  посыпайте микрозеленью бутерброд или пиццу после приготовления.

·  добавляйте ее в омлет или запеканки.

·  замените микрозеленью листья салата в гамбургере или сэндвиче.

Вкусовые качества у микрозелени? вкус микрозелени зависит от растения, из которого она выращена. он может варьироваться от чуть острого до пряного или перечного:

·  у горчицы мягкий пряный аромат, сами проростки темно-пурпурного цвета.

·  у редиса и дайкона пряный вкус, привлекательные розовые стебли и зеленые листья. в смесь микрозелени добавляет массу и объем.

·  у свеклы и мангольда очень мягкий аромат. стебли могут быть разными по цвету: белыми, красными, фиолетовыми, оранжевыми, розовыми, светло-зелеными, золотыми.

·  кресс-салат имеет мягкий, пряный аромат и темно-пурпурные стебли.

·  кориандр обладает чистым, свежим запахом. вкус более тонкий чем у зрелой кинзы.

·  руккола (индау) обладает легким орехово-горчичным вкусом и сильным ароматом.

·  базилик может быть зеленым или фиолетовым, имеет приятный аромат и слегка жгучий привкус.

·  капуста (белокочанная и краснокочанная) имеет слегка сладковатый вкус и ореховый аромат.

·  микрозелень горошка обладает ярко-выраженным приятным вкусом стручкового гороха

·  у капусты пак-чой вкус чуть пикантнее и острее, чем у взрослой пекинской капусты.

·  брокколи и шпинат, в отличие от других овощей, не имеют ярко-выраженного вкуса, однако не уступают своим соседям по содержанию полезных веществ!

·  нежно-зеленые молодые листья салата обладают более сладким и приятным вкусом, без горчинки, в отличие от взрослого растения.

·  молодые проростки моркови обладают сладковатым мягким морковным вкусом и пикантным ароматом.

1.4 Виды субстратов для гидропонной установки

Субстратом принято называть различные природные компоненты и их заменители используемые в качестве среды для размещения корней растений. К субстратам относят: дерновую, листовую и хвойную земли, перегной, торф, песок, мох сфагнум, измельченную кожуру и волокна кокосового ореха, измельчённую кору хвойных деревьев, керамзит, вермикулит, перлит и другие. Состав субстрата приспосабливают к требованиям определенных растений.

Субстраты в гидропонных системах

Общей характеристикой большинства субстратов для гидропоники является то, что их пористость на единицу объема выше, чем в любой почве. Увеличение пористого пространства может составлять в среднем на 35%. Дополнительные поры обеспечивают больше кислорода в корневой зоне[3,5].

Воздействует на рост растения и является одной из причин бурного роста растений на гидропонике по сравнению с почвой. Растущим корням не приходится пробивать себе путь, как в грунте. Эта сэкономленная энергия может быть использована в любом другом месте растения.

Чтобы вещество служило хорошим субстратом, оно должно отвечать определенным требованиям:

·  вещество не должно содержать избыточного хлорида натрия - поваренной соли. (это постоянная проблема с субстратом на кокосовом волокне.)

·  вещество не должно содержать элементов, потенциально вредных для растений, и никаких элементов, токсичных для человека, например, тяжелых металлов.

·  субстрат должен обладать долговечной структурой и не слишком удерживать минеральные элементы.

Ученые подробно изучают множество параметров, являющихся отличи­тельными чертами субстратов. Это, помимо всего прочего, физические, химические и биологические параметры, например, объемная плотность, пористость, размер частиц, а также обмениваемые ионы, pH, фитотоксичность. Наиболее весомыми являются влагоудерживающая способность и влагоемкость.

Влагоемкость - это количество воды, которое данный объем субстрата способен впитать. Влагоудерживающая способность - это сила, удерживающая воду в субстрате[4].

Она определяется измерением обратной силы - всасывающей силы, которую корни должны приложить для впитывания воды; обычно она выражается в килопаскалях.

В хорошем субстрате влагоудержание не должно быть очень сильным. Если сила, удерживающая воду в субстрате, больше, чем могут обеспечить корни, то растение погибнет. С другой стороны, если влагоудержание слабое, субстрат высыхает слишком быстро. Один из основных залогов успеха в гидропонике - это гармонизация оросительною цикла с влагоемкостью и влагоудержанием субстрата.

Другое важное свойство субстрата - его максимальная нейтральность. Он не должен влиять ни на pH, ни на электропроводность среды.

Поверхность частиц некоторых субстратов обладаем электрическим зарядом, который захватывает определенные растворенные ионы, тем самым изменяя состав питательного раствора. Не все элементы в равной степени подвержены такому захвату. Например, нитрат (NO₃^-), главный источник азота в гидропонике обладает высокой растворимостью и низкой притягательностью для положительно заряженных частиц, поэтому он всегда доступен для растений. И напротив, другой распространенный источник азота, ион аммония NH₄⁺ обладает высокой притягательностью для отрицательно заряженных частиц, что отражается на его доступности.

Стечением времени отложения мертвой органики и сухих солей нарушают однородность многих субстратов, создавая в среде пазухи, неблагоприятные для корней. Субстрат становится всё менее однородным и все больше реагирует с питательным раствором посредством отложений разлагающейся органики. Характеристики субстрата повлияют на бактериальную жизнь, которая будет на нем развиваться, и на то как бороться с разлагающейся органикой[3].

Разновидности субстратов:

Субстраты бывают двух типов - неорганические и органические. На применение органических субстратов базируется один из методов гидропоники - хемопоника. Ниже представленный перечень некоторых из наиболее популярных субстратов.

Неорганические субстраты:

·  минеральная вата;

·  стекловата;

·  лавовые породы; 

·  пемза;

·  перлит;

·  вермикулит;

·  гравий;

·  гранитный щебень;

·  песок;

·  керамзит;

·  цеолиты.

·  гидрогель.

Органические субстраты:

·  торф;

·  сфагновый мох;

·  коксовый субстрат;

·  опилки;

·  древесная кора;

Субстраты могу комбинировать в различные беспочвенные смеси для достижения необходимых свойств[7].

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа проводилась с 16-30 марта 2021года в мастерской БПОУ УР «Асановский аграрно-технический техникум» «Сити-фермерство» в горизонтально фитотроне.

Полив производился баковой смесью комплексных универсальных водорастворимых удобрений фирмы GrobrO. Семена микрозелени для исследования были выбрани и приобретены магазине. Для исследования были выбраны семена «Руккола».

Для выращивания были выбраны доступные и дешевые субстраты:

1.                     Торф

2.                     Торф+перлит

3.                     Керамзит

4.                     Кокосовое волокно

5.                     Древесные опилки

2.1 План работы

3.     РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Первые всходы микрозелени появились на второй день 18.03.21г после посева, но не на всех субстратах. Наибольшее количество всходов наблюдалось на субстрате торф+перлит и керамзит. В остальных субстратах наблюдалась единичная всхожесть.

22.03.21г. появились дружные всходы на всех видах субстратов.

Наиболее интенсивная всхожесть на 4 день наблюдалась на субстратах Торф+перлит; керамзит, кокосовое волокно, древесные опилки. На субстрате из торфа всхожесть единичная (могло быть вызвано сильным переувлажнением).

25.03.21г. наблюдается заметное отставание в росте и развитие растений на субстратах: керамзит, кокосовое волокно, древесные опилки.

25.03.21. резкое отставание в росте и развитие микрозелени, наличие антоциановой окраски листьев на субстратах: керамзит, кокосовое волокно, древесные опилки.

Анализ ризогенеза корневой системы и длины стебля

1.Керамзит - средняя длина корней 13,2 см, среднее количество 8 шт. Длина стебля – 3,2 см.

2.Торф средняя длина корней 7,6 см, среднее количество 4 шт. Длина стебля – 5,5 см.

3.Кокосовое волокно средняя длина корней 6,3 см, среднее количество 5 шт. Длина стебля – 4 см.

4.Древесные опилки - средняя длина корней 7,9 см, среднее количество 3 шт. Длина стебля – 3,5 см.

5.Торф +перлит – средняя длина корней 11,5см, среднее количество 6 шт. Длина стебля – 8,3 см.

В процессе проведённых исследований были получены следующие результаты:

При выращивании методом гидропоники можно использовать любые доступные субстраты мелкой фракции - вермикулит, перлит или кокосовый субстрат, торф, минеральные кубики, а также агроволокно или даже бумагу.

Оптимальным результат для роста и развития микрозелени показал субстрат терф+перлит, создающий более комфортные условия для роста и развития растений за счет хорошей аэрации

На субстратах из кокосового волокна, древесных опилках, керамзите растения отставили в росте и развитии за счет подкисления.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совместно с руководителем мы провели интересную исследовательскую работу по исследованию влияния различных субстратов на рост и развитие
 микрозелени - Руккола .

1.   При выращивании методом гидропоники можно использовать любые доступные субстраты мелкой фракции - вермикулит, перлит или кокосовый субстрат, торф, минеральные кубики, а также агроволокно или даже бумагу. Но различный субстрат оказывает разное влияние на рост и развитие растений.

2.   На субстрате из кокосового волокна растения отставили в росте и развитии, корневая система за счет высокого содержания солей калия, натрия, хлора. развивалась удовлетворительно. Для снижения концентрации солей рекомендовано 3-4 разовое промывание субстрата проточной водой.

3.   Субстрат из опилок обладают низкой влагоемкостью и требует частого орошения, постоянное подкисление субстрата за счет впитывания минералов из питательных растворов, которые в последующем угнетают рос растений.

4.   Керамзит зачастую повышает уровень кислотности (рН) раствора, перед применение требует обязательного замачивания в дистиллированной воде в течении 2-3 суток с последующим замером уровня рН.

5.   Оптимальным результат для роста и развития микрозелени показал субстрат терф+перлит, создающий более комфортные условия для роста и развития растений за счет хорошей аэрации, так как для поглощения корнем воды с питательными веществами ему требуется кислород. Обычно достаточно того воздуха, который находится в почве между ее частицами, если они достаточно крупны и структурированы, что мы и добились за счет добавления перлита.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.                     Иванова М.И., Литнецкий А., Литнецкая О. и др. Микрозелень и сеянцы – новые категории органической овощной продукции. // Новые и нетрадиционные их использования. – М.: Издательство: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства". - 2019. No12. – С. 406-415.

2.                     Белоус А.В., Мурашев С.В. Микрозелень – продукт питания для людей с современным ритмом жизни. // Вестник студенческого общества – СПб.: Издательство: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет (Санкт-Петербург). – 2020. Т.9. No1. – С.234-236.

Электронные ресурсы точка доступа:

4.http://саженцы52.рф/content/vidyi_mikrozeleni/

5.http://growplants36.ru/teplichnye-texnologii/22/rol-substratov-pri-razmnozhenii-rastenii/

6.https://www.laserapr.ru/fitotron

7.https://gidrostore.ru/pogloshchenie-vody-i-soley-kornevoy-sistemoy-aeraciya-korney/

·   

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

РЕЗУЛЬТАТ ЭКСПЕРИМЕНТА

Скачано с www.znanio.ru