Выращивание растений в искусственных условиях реферат
Обновлено: 03.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Исследовательская работа
Каверина Александра Евгеньевна
Савина Светлана Александровна
На наших подоконниках, наряду с обычными комнатными цветами, часто можно встретить настоящую экзотику. Герань и фиалки уже привыкли к таким соседям, как лимоны, манго, авокадо, которые выросли из косточек. Но не всегда эксперименты с теплолюбивыми, привередливыми растениями бывают удачными. Зато нет предела радости садоводов, если всё же выращенное с такой заботой растение даёт урожай.
Выращивать в домашних условиях экзотические растения – это непростое, но увлекательное занятие. Непривычная экзотика радует своей красотой, вызывая всеобщее восхищение, а порой и приносит пользу. Особенно это относится к плодоносящим экзотам, ведь они не только дают возможность полюбоваться пышным цветением, но и балуют хозяев фруктами.
Цель моей работы - создание руководства по выращиванию экзотических растений в домашних условиях.
1. Получить в домашних условиях сеянцы хурмы и граната.
2. Вырастить сеянцы до плодоносящего растения.
Актуальность этой темы на сегодняшний день имеет практическое и культурное значение, так как эти растения не принадлежат для выращивания в умеренных широтах. Вырастить в домашних условиях экзот - это большая удача. Для успешного выращивания экзотических растений необходимо как можно точнее воссоздать среду их естественного обитания. Для воспроизведения природной окружающей среды недостаточно знать, что это растение относится к тропическим или субтропическим. Для этого необходимо выяснить требования характерные именно этому виду.
Поэтому я изучала научно – популярную литературу, и использовала, статьи разных лет, размещенные в СМИ.
Литературный обзор
Из интернет – ресурсов я узнала подробные сведения о хурме и гранате.
Материалы и методы
В своей работе я использовала метод эксперимента и наблюдений. Для проведения эксперимента я использовала хорошо созревшие плоды хурмы и граната. Из них я получила хороший семенной материал, который использовала как посевной для получения из них сеянцев. За сеянцами я вела наблюдение.
Японская хурма — каки (kaki) – самая распространенная. Родиной каки является Китай .
Дерево может достигать в высоту десяти метров и более. Растение оснащено кожистыми яйцевидными или эллиптическими листьями с наличием коротких, толстых и пушистых черешков.
Плоды – крупные ягоды, ярко-оранжевого окраса, которые могут весить до 500 грамм. Форма, в зависимости от сорта может быть: шаровидной, конической, плоской.
Цветение растения приходится на весенний период, а созревание происходит поздней осенью.
Границы выращивания растения за счет выведения устойчивых к морозу сортов несколько расширились, но в основном оно произрастает на Кавказе, в Китае и Америке.
Хурма не особенно требовательна к плодородию почвы, но очень любит влагу. Она хорошо переносит переувлажнение и высокий уровень грунтовых вод. Кроме того, она менее стойкая к засолению почвы, чем остальные куль-
туры. Хорошо переносит жару при наличии влаги в почве, но неустойчива к
воздушной засухе как летом, так и зимой, поэтому ее нужно размещать в
защищенных от ветра местах.
Хурма светолюбива и плохо переносит затенение, для хорошего
плодоношения ей необходимы опылители и регулярная обрезка, прореживание и нормирование побегами.
Но, несмотря на все ее капризы, выращивать хурму стоит. Она мало
повреждается вредителями и болезнями, поэтому практически не нуждается в обработке химикатами. А это удешевляет уход за хурмой и позволяет
получать экологически чистую продукцию. К тому же хурма очень
урожайная. Все сорта рано вступают в плодоношение и быстро его
Выращивание
Я хочу вырастить хурму из косточки. Для этого необходимо правильно подобрать сам плод, из которого садовод возьмет посадочный материал. Для этого берется фрукт с хорошей спелостью. Главное его не перемораживать и следить, чтобы кожа не имела повреждений. Он должен достигнуть максимального вызревания, находясь в месте с устойчиво теплой температурой.
Я брала плод с мясистой мякотью, который не держали в холодильнике (морозилке). Косточки я промыла перед подготовкой к посадке под краном (См. приложение №1)
Уложила в раствор марганцовки для дезинфекции. Они не всплыли на поверхность, значит, косточки пригодны для прорастания.
Для ускорения процесса прорастания я повредила поверхность косточки. Это нужно делать аккуратно, чтобы не испортить ядро.
Я высадила семечки в пластиковые стаканы с готовым грунтом для хурмы и полила таким образом, чтобы вода не застаивалась, не образовывала грязь. Стаканы я закрыла пищевой плёнкой и убрала их в теплое место без сквозняков. Раз в два дня, приподнимая плёнку, я проветривала и поливала грунт.
Примерно через две недели у меня появились маленькие росточки (См. приложение №2).
Когда появился первый росток, я переместила горшок на подоконник (см. приложение №3).
Здесь гораздо светлее, а это важно, чтобы росток не вытянулся. Чтобы вырастить хурму из косточки в домашних условиях, очень важно соблюдать правильный световой режим. Теперь растение начнет расти очень активно, каждый день, выпуская все новые листья. При этом нужно учитывать, что хурма - не декоративный цветок, а настоящее дерево, поэтому, как только она вырастет из своего горшка, её необходимо пересадить в новый, немного большего размера.
Как видите, вырастить хурму из косточки в домашних условиях совсем не сложно, однако пройдет еще много времени, прежде чем растение зацветет, и появятся первые плоды. Но в моем случае росток хурмы через некоторое время погиб, хотя я соблюдала все правила выращивания.
Кроме того, я выяснила, что хурма обладает полезными свойствами.
Полезные свойства
Одним из основных веществ, содержащихся в хурме, является магний. А, как известно, магний незаменим при гипертонических болезнях.
Витамин РР отлично подходит для лечения депрессий, при ослабленной иммунной системе.
Каротин укрепляет сердечно-сосудистую систему, способствует улучшению зрения и состояния кожи. Также каротин известен, как антиоксидант, который предотвращает онкологические заболевания.
Калий незаменим для рациона спортсменов и улучшает мозговую деятельность. Способствует правильной работе всех человеческих органов.
Глюкоза и сахар укрепляют сердечную мышцу, витамин С – стенки сосудов.
Кроме этих витаминов хурма отличается невысокой кислотностью, что полезно для работы желудочно-кишечного тракта. А если вы боретесь с варикозом, кровоточащими деснами, проблемами с пищеварением, работой ЖКТ, печени – хурма для вас незаменимый продукт.
При простуде разведите сок хурмы в теплой воде и полощите горло три раза в день – болезнь отступит.
При диарее - принимайте отвар хурмы через каждые четыре часа.
Для беременных хурма тоже полезна. Включив в рацион пару фруктов в день, вы повысите иммунитет
Хурма имеет не только целебные свойства, но также довольно эффективно используется в косметологии, диетологии, обладает антицеллюлитным и омолаживающим эффектом. А целебные свойства сушеной хурмы ничем не
отличаются от свойств свежей.
Когда выращивается хурма в домашних условиях, уход нужен соответствующий и самое главное – не баловать дерево, иначе оно превратиться в акселерат, и не порадует ни одним цветочком. Необходимо понимать, что даже самые благоприятные домашние условия не заменят природных, поэтому нужно заставить хурму плодоносить с помощью соблюдения баланса между благоприятными условиями и стрессовыми.
Для любителей выращивать экзоты в домашних условиях я составила памятку.
1. Обеспечить правильный световой режим – хурма очень любит солнце, поэтому ее нужно чаще выставлять на лоджию, балкон, выносить в сад, начинать лучше ближе к вечеру или в пасмурные дни, когда солнце не обжигает, а ультрафиолет в атмосфере рассеивается. Если солнце светит слишком ярко, следует сделать затенение и необходимо помнить, что дерево будет потреблять больше воды, следовательно, потребуется увеличить полив;
2. Регулярно поливать – необходимо выполнять полив дерева хурмы в домашних условиях по мере подсыхания почвы, не забывая, что избыточное количество влаги вредно. Полезно также опрыскивать деревце;
3. Провести подкормку – хурма в домашних условиях не нуждается в большом количестве подкормок, часто на них реагируя болезненностью с недостаточным ростом и хорошим ответом на вопрос, чем подкормить хурму в домашних условиях, станут универсальные неорганические комплексные удобрения для комнатных растений. Органику деревце не слишком предпочитает. В качестве примера можно привести комплексное удобрение Агрикола для цветов. Норма расхода 5 мл на 1 литр воды. Регулярность внесения подкормок – 2 раза в месяц, небольшими дозами;
4. Сформировать крону хурмы – после 4 или 5 листочка можно начинать прищипывать ростки, провоцируя рост боковых побегов, их тоже нужно прищипывать после 4-5 листочка, не давая дереву разрастаться, в результате это даст стимул к закладыванию плодовых почек.
Кроме всего перечисленного, обязательно требуется зимнее хранение, представляющее период покоя у хурмы, и его следует организовывать для деревца в домашних условиях с середины осени – в это время нужно сократить полив, а подкормки прекратить полностью, так постепенно листья пожелтеют и опадут. Хранить деревце лучше всего в темном месте с температурным диапазоном от 0 до +5 ﹾ С. За зиму нужно регулярно проветривать помещение и пару раз полить хурму, что поспособствует ближайшему урожаю.
Принцип работы автоматики базировался на секционной подаче раствора: вся площадь теплицы была разделена на четыре части; раствор вначале подавался на ј часть теплицы, затем после сбора его излишка из первой секции в резервуар начиналась подача раствора во вторую секцию и т.д. Применение этого принципа подачи раствора позволило значительно сократить емкости для хранения питательного раствора, но усложнило автоматику. В первой гидропонной теплице были оборудованы поперечные наземные бассейны шириной 70 см и длинной 510 см для выращивания растений на гравии.
Эта теплица послужила прообразом будущих гидропонных комбинатов. Автоматика была упрощена и усовершенствована, поперечные узкие стеллажи заменены большими бассейнами (гравийными кварталами), но принцип секционной подачи раствора сохранился.
1. Сущность гидропонного метода
Сущность гидропонного метода состоит в том, что почву заменяют искусственным субстратом (гравий, песок, керамзит, вермикулит, песчано-гравийная и моховая среда и др.), а овощные культуры выращивают на растворах минеральных солей. Гидропоникой можно заниматься во всех видах теплиц, кроме временных сооружений, укрытых синтетической пленкой.
При гидропонном способе обеспечиваются оптимальное минеральное питание растений, благоприятная концентрация с оптимальным соотношением отдельных элементов в зависимости от освещенности, температуры, содержания углекислого газа, кислорода и других факторов, создаются лучшие условия для фотосинтеза. На гидропонике отпадают трудоемкие работы по внесению удобрений, поливам, подкормкам, подсыпке почв, дезинфекции и др. Открываются возможности более широкого применения автоматики, что сокращает трудовые затраты на выращивание овощей и способствует получению более ранних урожаев.
Наряду с достоинствами гидропонный метод выращивания культур имеет и недостатки: более высокая прочность установок и оборудования по сравнению с культурой на почве; сложность большинства существующих механизмов по подаче и приготовлению растворов (это ведет к необходимости содержания квалифицированного технического персонала по управлению производством), быстрое распространение вирусных, а иногда и грибных заболеваний.
В современных условиях урожайность овощей в гидропонных теплицах бывает высокой. В гидропонных зимних теплицах Киева ежегодно получают по 32-34 кг с 1 м 2 огурцов и по 20-22 кг томатов. Рентабельность выращивания здесь достигает 80-85%, что находится на у ровне передовых хозяйств. В больших масштабах выращивают овощи без почвы на Украине, особенно в Киеве.
Из разных способов в теплицах без почвы наиболее изучена и получила в настоящее время распространение культура на гравии и гранитной щебенке с субригационным орошением т.е. постепенным затоплением среды снизу.
Перспективным способом является выращивание на минеральной вате с подачей питательного раствора через систему капельного полива. Минеральная вата представляет собой волокна формируемые из расплавленных минералов. Это нейтральный субстрат с хорошими физическими свойствами (пористость 97%, влажность 82% ППВ, воздухоемкость 15%, рН водной вытяжки около 7).
Маты из минеральной ваты шириной 30 см, высотой 7,5, длиной 90 см укладывают на пластины стиропора или синтетическую пленку, имеющие выемки для обогревательных труб. Маты обвертывают синтетической пленкой с отверстиями для растений (размером в зависимости от рассадных горшков). Растворы подаются автоматами, и с помощью автоматических приборов в них определяют рН и концентрацию солей. Для капельного полива применяют шланги – увлажнители из светонепроницаемой пленки толщиной 0,1 мм различной конструкции.
Минеральная вата по сравнению с другими субстратами имеет следующие преимущества: она не связывает и не освобождает потом питательные вещества, не имеет возбудителей болезней, хорошо сохраняет структуру, т.к. не разлагается, значительно сокращает затраты на теплообогрев теплиц. Однако применение минеральной ваты требует безупречной работы автоматики для внесения удобрений и полива. Необходима особая тщательность в составлении удобрительной смеси, т.к. вата не обладает буферными свойствами. После вегетации культуры минеральную вату дезинфицируют паром.
2. Субстраты в гидропонике
Твердые субстраты, прежде всего, должны обладать высокой водоудерживающей способностью и обеспечивать относительно устойчивый водный режим, оптимальный для растений. Субстрат не должен выделять в питательный раствор вредные примеси. В недалеком прошлом в качестве твердого субстрата использовались гравий, гранитная щебенка, керамзит вермикулит. В настоящее время используется минеральная вата. Она по сравнению с другими субстратами имеет следующие преимущества: она не связывает и не освобождает потом питательные вещества, не имеет возбудителей болезней, хорошо сохраняет структуру, т.к. не разлагается. Однако применение минеральной ваты требует безупречной работы автоматики для внесения удобрений и полива. После вегетации культуры минеральную вату дезинфицируют паром. Маты из минеральной ваты шириной 30 см, высотой 7,5, длиной 90 см укладывают на пластины стиропора или синтетическую пленку, имеющие выемки для обогревательных труб. Маты обвертывают синтетической пленкой с отверстиями для растений. Для капельного полива применяют шланги – увлажнители из светонепроницаемой пленки толщиной 0,1 мм. Расход воды и увлажнение около 9 л на 1 м 2 , а располагают их между рядами растений.
3. Питательные растворы и их корректировка
Растения, выращиваемые без почвы, все элементы питания, необходимые для роста и развития, периодически вносимого в субстрат. Обычно состав питательного раствора в течение вегетации растений остается постоянным, меняется лишь соотношение между азотом и калием в летние и зимние месяцы (зимой калия дают больше, чем летом).
Питательный раствор содержит (в гр. на 1000 л воды): калия азотнокислого 500; суперфосфата 550; магния сернокислого 300; аммиачной селитры 200; хлорного железа 6; борной кислоты 0,72; марганца сернокислого 0, 45; цинка сернокислого 0,06; меди сернокислой 0,02.
Необходимо систематически (еженедельно) контролировать содержание в растворе элементов питания. По мере расходования раствора доливают свежий, добавляя недостающие элементы питания в соответствии с анализами. Большую роль играет температура питательного раствора, особенно в ночное время, когда субстрат охлаждается сильнее, чем почвенная смесь. Температуру раствора рекомендуется поддерживать на уровне 25 0 С. Один раз в месяц раствор полностью меняют. Используя его для подкормки овощей в открытом грунте. Питательный раствор может подаваться капельным путем и путем заполнения субстрата.
Поливы раствором удобрения проводятся путем постепенного заполнения субстрата, сначала в низших слоях, а затем в более верхних. Общая продолжительность цикла заполнения – слив длится 30-40 минут, в противном случае рост растения ухудшается из – за недостатка кислорода, необходимого для жизнедеятельности корневой системы. Частота увлажнительных поливов тоже имеет большое значение для растений. Молодые растения в пасмурную погоду рано весной поливают 2 раза, взрослые сильно развитые растения, особенно в летнее, жаркое время 3-4 раза.
4. Подготовка субстратов к эксплуатации, регенерация и дезинфекция
В практике раствор регенируют 0,15 – 0,20%- ным раствором едкого калия с последующей хорошей промывкой водой из шланга и перелопачиванием субстрата.
При регенерации субстрата применяют фрезу ФС-0,7А, что способствует отмывке органических и минеральных соединений. Субстрат заполняют щелочным раствором на двое-трое суток, а иногда и более в зависимости от состояния субстрата. Фрезерование применяют в первые дни регенерации. Затем субстрат тщательно промывают водой (дождеванием). Осадок в каналах и резервуарах тщательно удаляют. После регенерации субстрат нейтрализуют азотной, а затем фосфорной кислотой с доведением рН до 6,2 – 6,5.
5. Особенности выращивания овощей
5.1 Особенности выращивания огурца
При гидропонной культуре рассаду огурца выращивают в горшках или полиэтиленовых пакетах, заполненных керамзитом, гравием или гранитным щебнем, с размером частиц 2 – 5 мм. Высота насыпки субстрата 7-8 см. Предварительно субстрат подвергают термической обработке при 100 0 С в течение часа. Семена высевают за 25-30 дней до высадки рассады. Питание рассады раствором В.А. Чеснокова и Е.Н. Базариной 2-3 раза в день. Температура раствора 26-28 0 С, субстрата 22-24 0 С.
Огурец выращивают в те же сроки, что и при почвенной культуре. Лучшие сорта Алма Атинский, Сюрприз 66, а при посадке в марте – апреле дает хороший урожай Гибрид 516. Размещение растений широкорядное по схеме 130Ч30 – 35 см и 130Ч20 – 25 см, подвязка растений V- образно на две шпалеры.
Рассаду высаживают в субстрат, залитый теплой водой (22-28 0 С), что облегчает процесс посадки. После посадки воду спускают и подводят к растениям теплый раствор. Температуру и влажность воздуха поддерживают, как и в почвенных теплицах. Растение питают раствором 3-4 раза в сутки. При подаче раствора верхний слой субстрата на 1,5-2 см не увлажняют. В жаркую погоду, чтобы избежать засоления, субстрат опрыскивают через дождевальные установки. Внекорневые подкормки проводят 1-2 раза в месяц из расчета на 100 л воды (г): мочевины 200; борной кислоты 10; марганца сернокислого 10; цинка сернокислого 2; аммония молибденового 6. В этот раствор добавляют отдельно растворенные в горячей воде 25 гр. лимоннокислого железа.
Уход за растениями включает подвязку, формирование растений, борьбу с болезнями и вредителями. Урожайность 22-27 кг с 1м 2 .
5.2 Выращивание томата
Сорта те же, что и для почвенных теплиц при зимне-весенней и продленной культуре.
Для зимне-весенней культуры рассаду выращивают с электродосвечением. Семена высевают в пикированные лунки, заполненные керамзитным песком или смесью песка и мелкого гравия или щебня, за 45-50 дней до высадки рассады. В фазе первого настоящего листа сеянцы пикируют в гончарные горшки или полиэтиленовые пакеты с такой же смесью, как и при выращивании рассады огурца. Уход за рассадой такой же. В теплицы рассаду высаживают по двухстрочной схеме 40Ч90 с расстояниями в ряду 30-35 см.
5.3 Выращивание зеленого лука
Часто используют для рассоления субстрата, т.к. для питания лука применяют воду без добавления удобрений. Вода постепенно растворяет оставшиеся неиспользованными предшествующей культурой минеральные соли. Для выгонки используют те же сорта и агротехнику, что и в почвенных теплицах. За 2-3 дня до уборки урожая подачу воды прекращают для обсушки корней. В гидропонных теплицах проводят также выгонку сельдерея и петрушки, доращивание сельдерея и лука-порея. При выгонке и доращивании этих культур обязательной является отмывка корней системы растений перед посадкой в субстрат.
Гидропонный метод целесообразно внедряют, прежде всего, там, где сложно доставлять и готовить грунт. Я узнала, что и без земли можно вырастить и получить хороший урожай овощей.
Используемая литература
В современных гидропонных системах используются исключительно пластмассы, за исключением некоторых элементов выполненных из бронзы. Даже насосы изготавливаются с окрытием из эпоксидной смолы. Использование материалов такого типа вместе с нейтральными субстратами — путь к успеху за счет долговечности и безвредности для растений и человека. Причина, по которой я в конце концов охотнее всего общаюсь… Читать ещё >
Выращивание растений на питательной среде ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Содержание
- 1. Факторы влияющие на использование питательных сред
- 1. 1. Опасения связанные с выращиванием растений на питательных средах
- 1. 2. Влияние дезинформации
- 1. 3. Выгода питательных сред
- 3. 1. Посуда
- 3. 2. Растения выращиваемые на питательных средах
- 3. 3. Рецепты некоторых питательных растворов
Причина, по которой я в конце концов охотнее всего общаюсь с природой, заключается в том, что она всегда права и ошибка возможна только с моей стороны. Напротив, когда я имею дело с людьми, то могут ошибаться и они, потом я, потом снова они и так без конца и ничего не удается добиться, но если я умею ладить с природой, то все достижимо.
История исследований по выращиванию растений не на естественных почвах начинается с глубокой древности. Археологические раскопки свидетельствуют, что висячие сады древнего Вавилона, вошедшие в число Семи Чудес Света были одной из первых удачных попыток земледелия на искусственных почвах.
Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке — еще один пример удачного применения гидропоники. На берегах Озера Теночитлан (Мексика) кочевые племена были вытеснены с пахотных плодородных земель враждебными более сильными соседями. И тогда ацтеки построили из длинных стеблей тростника плоты. На них они уложили ил, поднятый со дна озера. Эти плоты назывались Чампас. На них выращивался обильный урожай овощей, цветов, и даже деревья замечательно росли и плодоносили. Влагу растения получали корнями, которые пробивались вниз к воде.
Слово гидропоника произошло от двух греческих: hydro-вода и ponos — работа. Этот предельно простой принцип принимается за основу для всех форм современной гидропоники.
Гидропоника в настоящее время стала наукой о выращивании растений на искусственных почвах с использованием натуральных или искусственных субстратов, таких как гравий, песок, торф, опилки, минеральная вата. Необходимые для роста питательные вещества растворяются в воде и этот раствор подается к растениям в точных доза и в заданных интервалах времени.
В последнее десятилетие Гидропоника совершила большой шаг вперед в своем развитии за счет применения последних достижений науки и техники, передовых технологий.
В современных гидропонных системах используются исключительно пластмассы, за исключением некоторых элементов выполненных из бронзы. Даже насосы изготавливаются с окрытием из эпоксидной смолы. Использование материалов такого типа вместе с нейтральными субстратами — путь к успеху за счет долговечности и безвредности для растений и человека.
Пластмассы освободили производителей от используемых до сего времени дорогих конструкций желобов и баков сделанных из металла. С разработкой пригодных для использования насосов, таймеров, пластмассовой сантехнической арматуры, электромагнитных клапанов и другого оборудования, гидропонные системы теперь могут быть полностью автоматизированы, уменьшая как основные так и производственные издержки.
Другим важным прорывом в Гидропонике явилась разработка полностью сбалансированного питания для растений. Исследования в этой области все еще продолжаются, но уже сегодня предлагается множество готовых решений. Большинство из них действительно отвечают необходимым условиям, но лишь некоторые из них, будут приемлемыми без использования дополнительных добавок на разных этапах получения урожая. В настоящий момент существует большое количество доступных растворов, которые можно смешивать друг с другом, но отечественные садоводы очень далеки от того, чтобы использовать их дорогие коммерческие формулы.
С прогрессом производства конструкций с использованием пластмасс и устойчивого получения продукции при помощи питательных веществ и их смесей, другим показателем развития производства гидропонных систем стала разработка современных аппаратных средств для управления климатом в теплицах.
Первоначально тепличные постройки имели паровую систему отопления, а такое оборудование было труднодоступным из-за своей высокой стоимости. Разработка нагревательных систем, которые в качестве топлива использовали горючие жидкости или газ, сделала возможным применение теплиц в любом месте.
О том, что растения могут расти и нормально развиваться на искусственных питательных средах, известно давно Впервые растение на водном растворе химически чистых солей было выращено в 1559 г. немецким агрохимиком Ф. Кнопиом. В России выращивание растений в искусственных условиях осуществил великий русский ученый К А Тимирязев. В 1896 г. в Нижнем Новгороде им были продемонстрированы знаменитые опыты по выращиванию растений без почвы, в физиологических растворах. К. А. Тимирязев подчеркивал, что по мере развития общества и его средств производства, культура растений без польз будет приобретать все большее распространение, как способ интенсивного производства продуктов растительного происхождения.
Впервые промышленное выращивание овощных культур на водных растворах было осуществлено в 1929 году профессором W. F. Genche Калифорнийский университет США), который выращивал беспочвенные культуры в коммерческих целях (W. F. Gerichc 1949). Он внес изменения в технику этого метола и дал ему название "гидропоника", что означает в переводе с греческого "работа с водой".
Американцы первые освоили возможности промышленной гидропоники. Эллис и Суонней в 1938 голу, Турнср Генри в 193^ г. д-ра Герике и Лори в 1940 г. начали широкомасштабные исследовательские работы в этой области.
Гидропонный способ выращивания растений получил широкое применение в теплицах, расположенных вблизи больших городов и промышленных центров, а также в условиях крайнего Севера, на островах Арктики и Антарктиды и в открытом грунте. В Украине это степная зона юга, в том числе Автономная республика Крым. Возрождение интенсивного сельскохозяйственного производства базируется на широком использовании ирригации с прогрессивной технологией капельного полива и фертигацией. (Фертигация — орошение с использованием растворимых удобрений в системах полива).
Выращивание растений па питательных растворах имеет ряд преимуществ. Главное из них заключается в том, что из водных растворов растения гораздо интенсивнее поглощают питательные элементы, исключаются трудоемкие процессы, связанные с использованием почвы, отпадает необходимость заготовки, транспортировки и ее частой замены в теплицах. Вместо почвы используются искусственные субстраты: мелкий щебень, гравий, цеолит, шлак, керамзит, минеральная вата, новый тепличный субстрат — кокос, которые могут использоваться длительное время без замены. Облегчается также борьба с болезнями и вредителями растений, упрощается уход за растениями, оптимизируется питание, часть трудоемких процессов может быть автоматизирована. Поэтому выращивание овощей без почвы является одним из перспективных путей снижения себестоимости тепличной продукции. Этот способ позволяет снизить себестоимость овощей на 30—40% и повысить урожайность овощных культур на 50% при значительно меньших затратах труда, чем при возделывании на почве.
В настоящее время крупные производственные площади по выращиванию овощей на питательных растворах в закрытых сооружениях имеются в ряде областей Украины: Винницкой, Донецкой, Харьковской, Сумской, Днепропетровской, Киевской, Кировоградской, АР Крым. Самос крупное гидропонное хозяйство Украины — акционерное общество "Комбинат Тепличный" Броварского района Киевской области. Здесь площадь закрытого грунта составляет 44,5 га.
Наряду с широким внедрением этого метода в теплицах получены положительные результаты по выращиванию овощей и в открытом грунте. В южных регионах, пустынях открытая гидропоника может найти применение па всех почвах, на скалистых и каменных массивах, песках, склонах гор. Кроме того, гидропонное выращивание растений можно практиковать при полетах на космических кораблях на дальние расстояния.
Еще в 1915—1991 гг, последователь Циолковского — Цандер, развивая мысль своего учителя о необходимости применения на космических кораблях "гидропоники" приступил к разработке "оранжерей авиационной легкости" без почвы. Позднее Цандер признал гидропонную культуру наиболее удачным способом выращивания растений в космических кораблях. За рубежом только в 1958 г. С. Келер (США) опубликовал предложение использовать гидропонику в обитаемых космических кораблях. Подобные эксперименты проведены и украинскими учеными в условиях космоса.
Промышленное выращивание овощных культур методом гидропоники на Украине и в других республиках бывшего СССР можно условно разделить на два этапа:
1- ый этап 1960—1980 гг. — гидропоника на щебне, керамзите;
2- ой этап с 1980 г. по настоящее время — малообъемная гидропоника с капыъным поливом на различных субстратах.
В совхозе "Киевская овощная фабрика" (директор Ю. А. Дкжарев) с 1960 года началось освоение и широкое внедрение в тепличное производство нового профессивного метода выращивания овошей на искусственных субстратах, увлажняемых питательными растворами методом подтопления. Были заложены производственные опыты, началась разработка новых установок автоматической подачи питательных растворов и их усовершенствование.
В 1962 г. выращивание овощей без почвы проводилось на площади 9000 м2, а в 1963 сдано в эксплуатацию еще 16000 м: теплиц.
Таким образом коллектив совхоза "Киевская овощная фабрика" первым в Советском Союзе освоил промышленную гидропонику.
Гидропонный метод выращивания тепличных овошей па гравийных субстратах нашел международное признание во многих странах мира и в процессе совершенствования получил дальнейшее развитие в виде малообъемного метода выращивания растений на различных субстратах. В настоящее время — это основной промышленный способ, позволяющий получать высокие урожаи в теплицах.
Киевским научно-исследовательским институтом питания (Jl. Н. Кононко) на протяжении ряда лет было проведено изучение химического состава и биологической ценности плодов огурцов и томата, выращенных гидропонным способом в совхозе "Киевская овощная фабрика" на питательных растворах, дифференцированных по периодам рост и развития растений (также огурцов и томата, выращенных на почве в теплицах). Полученные данные убедительно свидетельствуют о том, что по химическому составу и биологической ценности плоды огурца и томата выращенные гидропонным способом и на почвах в теплицах существенных различий не имеют, и являются полноценными продуктами питания. Это подтверждено и многочисленными зарубежными исследованиями.
НАУЧНОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ.
Процесс выращивания растений в искусственных условиях – один из наиболее энергоемких в сельскохозяйственном производстве. Цель тепличного производства создать условия для выращивания растений с наименьшими энергетическими затратами, при этом повысить качество и количество сельскохозяйственной продукции.
Клеточная инженерия — необычайно перспективное направление современной биотехнологии. Используя методы генетики, удаётся отбирать линии таких клеток растений — продуцентов практически важных веществ, которые способны расти на простых питательных средах и в то же время накапливать ценных продуктов в несколько раз больше, чем само растение. Выращивание массы клеток растений уже используется в промышленных масштабах для получения физиологически активных соединений. Налажено, например, производство биомассы женьшеня для нужд парфюмерной и медицинской промышленности. Закладываются основы производства биомассы лекарственных растений — диоскореи и раувольфии. Разрабатываются способы выращивания клеточной массы других редких растений — продуцентов ценных веществ (родиолы розовой и др.).
Другое важное направление клеточной инженерии — клональноемикроразмножение растений на основе культуры тканей. Основан это метод на удивительном свойстве растений: из отдельной клетки или кусочка ткани в определённых условиях может вырасти целое растение, способное к нормальному росту и размножению. Этим методом из небольшой части растения можно получить до 1 млн. растений в год. Клональноемикроразмножение используется для оздоровления и быстрого размножения редких, хозяйственно ценных или вновь созданных сортов сельскохозяйственных культур. Таким путём из клеток, не заражённых вирусами, получают здоровые растения картофеля, винограда, сахарной свёклы, садовой земляники, малины и многих других культур.
В настоящее время разработаны методы микроразмножения и более сложных объектов — древесных растений (яблони, ели, сосны). На основе этих методов будут созданы технологии промышленного получения исходного посадочного материала ценных древесных пород.
Методы клеточной инженерии позволят значительно ускорить селекционный процесс при выведении новых сортов хлебных злаков и других важных сельскохозяйственных культур: срок их получения сокращается до 3-4 лет (вместо 10-12 лет, необходимых при использовании обычных методов селекции). Перспективных способом выведения новых сортов ценных сельскохозяйственных культур является также разработанный учёными принципиально новый метод слияния клеток. Этот метод позволяет получать гибриды, которые не могут быть созданы обычным путём скрещивания в силу барьера межвидовой несовместимости. Методом слияния клеток получены, например, гибриды различных видов картофеля, томатов, табака; табака и картофеля, рапса и турнепса, табака и белладонны. На основе гибрида культурного и дикого картофеля, который устойчив к вирусам и другим заболеваниям, создаются новые сорта. Аналогичным способом получают ценный селекционный материал томатов и других культур. В перспективе — комплексное использование методов генетической и клеточной инженерии для создания новых сортов растений с заранее заданными свойствами, например, ос сконструированными в них системами фиксации атмосферного азота. Большие успехи достигнуты клеточной инженерией в области иммунологии: разработаны методы получения особых гибридных клеток, производящих индивидуальные, или моноклональные, антитела. Это позволило создать высокочувствительные средства диагностики ряда тяжёлых заболеваний человека, животных и растений. Значительный вклад вносит современная биотехнология в решение такой важной проблемы, как борьба с вирусными заболеваниями сельскохозяйственных культур, наносящими большой ущерб народному хозяйству.
Читайте также: