ВНЕПОЧВЕННОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ В ВЕРМИКУЛИТЕ

EXTRASOIL GROWING OF PLANTS IN VERMICULITE

Karina Imangalieva

student, Faculty of Medicine, Orenburg State Medical University,

Russia, Orenburg

Tatyana Osinkina

scientific supervisor, candidate of biological sciences, Orenburg State Medical University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Цель статьи-ознакомиться с таким методом выращивания растений, как гидропоника. Для проверки данного метода создать условия выращивания растений на основе вермикулита в домашних условиях, попытаться вырастить такое растение, рассмотреть эффективность выращивания растений на основе вермикулита.

ABSTRACT

The purpose of the article is to get acquainted with such a method of growing plants as hydroponics. To test this method, create conditions for growing plants based on vermiculite at home, try to grow such a plant, consider the effectiveness of growing plants based on vermiculite.

Ключевые слова: гидропоника, вермикулит, метод выращивания, почва, растения.

Keywords: hydroponics, vermiculite, growing method, soil, plants.

Введение

Для постоянно растущего населения Земли с каждым годом увеличивается потребность в продукции сельского хозяйства. Поэтому все чаще люди начинают выращивать растения, а именно овощные культуры, сами, как правило, в квартирах или домах. Этот рассадный метод получил широкое распространение в нашей стране. Однако он является достаточно дорогим: затраты на выращивание рассады часто составляют до 30% себестоимости овощей. В большинстве случаев эти затраты оправданы, поскольку рассадный способ имеет ряд важных преимуществ, а именно: позволяет выращивать культуры с длительным периодом вегетации в регионах со сравнительно коротким летом (северных и западных); получать более ранний (а значит, и более дорогой) урожай; значительно экономить семена (в три-четыре раза); уменьшить затраты на уход за растениями в первый период их развития; вырастить более экологически полноценную продукцию. Но несмотря на столь большое количество преимуществ этот метод все же имеет недостатки. А именно неудобство в транспортировке и использовании, так как почва достаточно тяжелая, ее неудобно нести на высокие этажи многоквартирных домов, она занимает большое количество места. А также тяжело выращивается в квартире из-за неподходящих условий вегетации. Одной из причин плохого роста комнатного растения является недостаточное или, наоборот, избыточное количество солнечного света. На нормальное развитие влияет еще и полив растений. Одни растения требуют обильного полива, а другие, наоборот, любят более умеренную влажность почвы. Однако в разные времена года она не может быть одинаковой. Также температура сильно влияет на растения. Большинство растений чувствуют себя комфортнее при 18–26 °С. Слишком низкая или слишком высокая температура, а также частая её смена губительны для цветов.

Поэтому в настоящее время актуальность получила технология выращивания растений без почвы в течении всего года в неблагоприятных условиях, применяя для их подкормки особый питательный раствор. Такая технология называется гидропоника.

Сущность метода гидропоники

Растения помещаются в гидропонную систему, и все полезные вещества из питательного раствора поступают прямо в корни. Вместо почвы используются другие «посредники» между питательными веществами и корнями: вода, воздух, песок, гравий, битый кирпич и множество других.

Первоначально растения на гидропонике выращивались исключительно в водной среде. Но при водной культуре снабжения корней кислородом оказалось неудовлетворительным, реакция раствора неустойчива, отдельные корни и целые растения быстро отмирали. Поэтому чисто водная культура не нашла применения, но в последствии были разработаны другие методы. Сущность их сводится к тому, что корни растений размещают в каком-либо относительно инертном субстрате. Субстрат и корни погружены в раствор питательных веществ.

Много ученых упорно работало десятки лет, чтобы узнать, что корень извлекает из почвы. Понять это удалось в результате опытов. Опыты показали, что растение хорошо развивается лишь в том случае, если в растворе солей есть калий, кальций, железо, магний, сера, фосфор и азот. Если из питательного раствора исключить калий, рост растения останавливается. Без кальция не может развиваться корневая система. Магний и железо необходимо растению для образования хлорофилла. Без серы и фосфора не образуются белки, входящие в состав протоплазмы и ядра. Долгое время думали, что только эти элементы необходимы для нормального развития растений. Но потом, выяснилось, что растению нужны также очень небольшие количества других элементов, которые поэтому и назвали микроэлементами. Корневая система отвечает за поглощение питательных элементов из почвы и раствора. Зона растяжения, то есть роста и зона корневых волосков являются основными зонами поглощения питательных веществ.

Известно, что от 200 до 400 корневых волосков растут на 1 квадратный миллиметр поверхности, тем самым позволяя корневой поверхности увеличиваться в сотни раз. У корневых волосков наблюдается повышенная способность к поглощению.

Дифференцированная сосудистая система в меристематической зоне (меристема- это ткань, из которой образуются остальные виды тканей корня) отсутствует. Флоэма дифференцируется раньше, образование ксилемы наблюдается выше по длине корня, по ней передвигается вода с растворенными питательными веществами. Большая часть ионов, поглощенных меристемой, используется именно в этих клетках. Однако некоторые ионы, например, Ca2+ из этой зоны движется дальше, в надземные органы растений. Ионы, поглощенные в зоне растяжения и корневых волосков транспортируются как вверх, так и вниз. Расположенная выше зоны корневых волосков зона ветвления корня покрыта пробковым слоем и, практически, не принимает участия в поглощении питательных веществ. Разные зоны корня поглощают разные минеральные элементы. Установлено, что в апикальные зоны поступает Ca2+, K+, NH4+, фосфаты адсорбируются всей поверхностью корневой системы.

Практическая часть

Для того, чтобы понять, подходит ли такой субстрат, как вермикулит для роста и развития растений, нужно было определиться с методом проведения эксперимента. Было решено выбрать такие культуры, как редис ровер, лук-батун, петрушка обыкновенная листовая, салат Кучерявец Одесский, укроп Аллигатор. Растения отбирались такие, которые каждый может вырастить в своем огороде, а также смотрелись их индивидуальные свойства.

Эти растения было решено высадить в две разные среды. Одну группу высадили в универсальный грунт, а другую-в вермикулит. На протяжении месяца они выращивались на подоконнике в комнате общежития. Условия комнатные: достаточное количество солнечного света, температура в среднем 24-25 градусов по Цельсию. Полив осуществлялся по необходимости, также по достижению 1 сантиметра в росте растениям вносилось такое удобрение, как карбамид (мочевина). Каждый день проводились наблюдения за растениями, учитывались такие показатели, как рост и количество листов, все изменения записывались в лабораторный журнал.Также, для полноты эксперимента, эти же культуры растений были высажены в смешанный грунт, состоящий из универсального грунта и вермикулита в соотношении 1:1.

Результаты исследования

Так, по истечению месяца были получены следующие результаты. Для большей наглядности данные эксперимента были занесены в таблицы и представлены в графическом виде.

Рисунок 1. Зависимости роста культуры редиса представлены на следующем рисунке

По графику видно, что всхожесть быстрее всего произошла в смешанном грунте, так как линия тренда у него самая крутая, резко идет вверх. Продолжительность жизни больше тоже в смешанном грунте. Всхожесть в универсальном грунте и вермикулите практически одинакова, однако рост растений вначале выше, чем в смешанном грунте. Продолжительность жизни растений в вермикулите самая маленькая. Также видно, что третий лист быстрее всего появился в смешанном грунте.

Рисунок 2. Зависимости роста культур лука представлены на следующем рисунке

По графику видно, что всхожесть семян быстрее происходила в смешанном грунте, так как линия тренда самая крутая. А всхожесть в вермикулите происходила быстрее, чем в универсальном грунте (смотреть на появление побегов). Но продолжительность жизни в вермикулите самая низкая: растение погибает на 28 дне эксперимента. В смешанном и универсальном грунте растения не погибли за время эксперимента.

Рисунок 3. Зависимости роста культур салата представлены на следующем рисунке

По графику видно, что всхожесть растений в вермикулите оказалась быстрее, чем в универсальном и смешанном грунте (у них она равна). Но быстрый рост растений наблюдался в смешанном грунте (линия тренда самая крутая). Хоть всхожесть в вермикулите была наилучшей, однако продолжительность жизни растений там наименьшая (растения погибли на 23 день эксперимента). Стоит отметить, что наибольшее количество листов выросло у растений, находящихся в универсальном грунте (9 листов). В смешанном грунте их выросло 4, а в вермикулите вовсе не выросли.

Рисунок 4. Зависимости роста культур укропа представлены на следующем рисунке.

По графику видно, что всхожесть семян укропа происходила быстрее в смешанном грунте (линия тренда самая крутая). В вермикулите она была быстрее, чем в универсальном грунте. Но продолжительность жизни в вермикулите самая маленькая: растение погибло на 19 дне эксперимента. Наибольшее число листов выросло у растений в универсальном грунте (7 листов).

Рисунок 5. Зависимости роста культур петрушки представлены на следующем рисунке

По графику видно, что наилучшая всхожесть наблюдается в смешанном грунте (линия тренда самая крутая). В вермикулите всхожесть лучше, чем в универсальном грунте. Интенсивный рост видно в смешанном грунте, в вермикулите он выше, чем у универсального грунта. Но с 32 дня эксперимента в вермикулите рост растения не наблюдался, а в универсальном грунте он достиг максимума. Количество листов в вермикулите и в универсальном грунте равно (5 листов).

Заключение

В ходе эксперимента удалось понять, что вермикулит является отличным субстратом для проращивания семян, так как в нем они всходят быстрее, чем в почве. Однако дальнейший быстрый рост и интенсивное развитие растений наблюдается в смешанном грунте, там они обладают наибольшей жизнеспособностью, растут быстрее всего и лучше развиваются.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что вермикулит не может заменить почву. Он отлично подходит для посева семян с целью достижения их быстрого всхода, дальнейшее же развитие в нем пагубно сказывается на растениях, так как в нем не содержится питательных веществ, из-за чего росток погибает. Лучше же всего использовать смешанный грунт, состоящий из универсального грунта и вермикулита. Результаты такого субстрата являются самыми благоприятными для растений. Растение получает питательные вещества из почвы, а вермикулит выполняет дренажную функцию, помогая почве пропускать кислород.

Список литературы:

1. Алиев Э. А. А50. Выращивание овощей в гидропонных теплицах. —. 2-е изд., доп. и перераб.— К.: Урожай, 1985.— 160 с
2. Бедриковская Н. П. Гидропоника комнатных цветов. – Издательство Наукова думка, 2012. – 65 с.
3. Вахмистров Д.Б. Растения без почвы: Знай и умей / Вахмистров Д.Б. – М.: Книга по Требованию. 2013. – 112 с.
4. Кемп П. Введение в биологию [Текст] / П. Кемп, К. Армс; пер. с английского Л.И. Александрова и др; под редакцией Ю. И. Полянского. – М.: Мир, 2009. – 671 с.
5. Кирилова Е. Н. Гидропоника [Текст] / Е.Н. Кирилова. – издательство Росмэс-пресс, 2011.- 96с.
6. Крохалев Ф. С. О системах земледелия. Исторический очерк. М.: Гос. изд-во литературы. 1960. 432 с.
7. Крупенников И. А. История почвоведения. М.: Наука. 1981. 327 с.
8. Матвеев В. П., Рубцов М. И. Овощеводство [Текст]: учебник и учебное пособие для высших сельскохозяйственных учебных заведений. – М.: Агропромиздат, 2013. – 431 с.
9. Хессайон Д.Г. Всё о комнатных растениях: справочник – М: Кладезь-Букс, 2008 г -256 с.
10. Чесноков В.А., Базырина Е.Н. и др. Выращивание растений без почвы Ленинград: Издательство Ленинградского университета, 1960. — 170 с.