Россия является самым большим по площади государством. Ее территория простирается в европейской и азиатской частях света и составляет более 17 млн. кв. км. Огромная страна, расположенная в различных климатических зонах (от субтропиках в Крыму, до арктических пустынь на севере) имеет лишь 30 % земель, где ведение сельского хозяйства лишено сезонных рисков. По сравнению со странами центральной Европы, например, где холод или засуха, губительные для урожая случаются в среднем раз в 5 лет, в России неблагоприятное влияние климата сказывается раз в 2–3 года. Тем не менее, начиная с 2000-х года, сельское хозяйство России является одной из наиболее активно развивающихся отраслей российской экономики.
Ускоряющейся динамики развития сельского хозяйства приходится преодолевать множество проблем. Это связано не только с тем фактом, что большая часть России находится в области резко-континентального климата с коротким летом и продолжительной холодной зимой. Сказывается и нехватка сельскохозяйственной техники современного уровня, сложности финансирования и человеческий фактор. Этот момент можно рассматривать с двух сторон — управления и знаний. Ведущие критерии проблемы — организация, эффективность, преодоление разобщенности науки и практики.
Говоря о трудностях сельского хозяйства, необходимо затронуть и вопрос демографической ситуации на селе. Молодежь уезжает учиться в город и стремится там остаться. Внедрение новых технологий в производство, современный темп жизни и более комфортное проживание в городах привлекают людей больше, чем работа на земле.
Но, проблемы есть не только внутри сельского хозяйства. Существует и обратная связь: сельское хозяйство влияет на окружающую среду. Не возможно эксплуатировать природные ресурсы не нарушая экологию и не нанося ей ущерб. Эрозия почвы, ее загрязнение используемыми минеральными удобрениями и ядохимикатами, сточными водами с ферм, нарушение естественного растительного покрова и вырубка лесов при освоении новых земель — основные и далеко не единственные вредоносные факторы деятельности человека.
Каков прогноз развития сельского хозяйства в будущем с учетом всех его плюсов и минусов? Ученые утверждают, что перспектива развития сельского хозяйства не менее грандиозна, чем будущее других отраслей, а для успешного осуществления планов необходимо решить много интересных и трудных задач, не менее захватывающих и смелых, нежели в промышленности, транспорте, градостроении.
Мировые производители продуктов питания изучают идею массового строительства ферм — небоскребов, которые позволят сделать сельское хозяйство более экономичным, экологически безопасным, а также удовлетворят растущий спрос населения мегаполисов в продуктах питания. Выделим из всей отрасли только одну; растениеводство, конечный продукт которой в нашей стране носит очень кратковременный сезонный характер. Основная масса выращенных овощей и зелени имеет короткий срок хранения в свежем виде и чаще всего подвергается переработке и консервированию. В вертикальных фермах будущего, где предполагается применять новейшие системы подачи питательных веществ и обогащенной необходимыми минералами воды, растениеводство получает ряд преимуществ по сравнению с сегодняшним днем. Комплексы минимизируют потребность в почве, перенося основную часть производства из сельской местности в города, то есть в непосредственную близость от потребителя, сокращаются затраты на все виды логистики, вопрос сезонности перестает быть актуальным и т. д.
Эта идея интересна уже тем, что процесс выращивания растений будет зависеть не от климатических особенностей того или иного региона, а от уровня технических решений и правильно выбранной технологической стратегии. Одним из главных вопросов здесь является подбор альтернативных вариантов грунтов почв, на которых сейчас возделываются овощные культуры.
Цель проведенной работы — исследование применяемых грунтовых составов для выращивания растений и влияние их свойств на рост и развитие растений.
Практическая часть
На сегодняшний день наиболее применяемыми являются гидропонная технология выращивания и гидрогель в гранулах. Они были выбраны для проведения эксперимента. В качестве контрольной группы для получения сравнительных характеристик был произведен посев в земельный грунт.
Гидропоника — это технология выращивания растений без почвы на искусственных субстратах при помощи питательных растворов. Сущность метода заключается в замене почвы искусственным субстратом, например, керамзитом или гравием. Субстрат служит лишь опорой, в нем размещаются корни растений, а питание они получают из водного раствора, в котором содержатся все необходимые соли.
Гидрогель — нетоксичный полимерный материал с особенными свойствами, благодаря которым он может впитать и удерживать в себе большой объем жидкости, увеличиваясь в размерах в сотни раз. Он экологичен, сохраняет свои свойства несколько лет в широком диапазоне температур, после чего разлагается на безопасные вещества.
При пересыхании почвы гранулы отдают воду, а при избытке — впитывают. Также гранулы делают глинистую почву более рыхлой, а сыпучесть песчаной уменьшают, а при использовании водорастворимых подкормок снижается расход дорогостоящих удобрений.
Высеивались семена базилика обыкновенного семейства яснотковых, однолетнего листового растения с характерным цветом и сильным пряным запахом. Другие названия: рейган, василек.
Латинское название:
Рис. 1, 2, 3
Таблица 1
|
Посадка семян |
Появление всходов |
Растение 1 см |
Растение 5 см |
Взрослое растение 15 см |
Расход воды для полива |
|
|
Контрольная группа (земельный грунт) |
03.06. |
15.06. |
20.06.-23.07. |
30.06.- 05.07. |
15.07.- 20.07. |
8л |
|
Гидропоника |
03.06. |
07.06. |
11.06.- 15.06. |
18.06.- 20.06.. |
27.06.- 01.07. |
5л |
|
Гидрогель |
03.06. |
05.06. |
— |
— |
1л |
Посадка семян в систему Гидропоника (рис.№ 1)
Домашняя установка гидропоника состоит из лампы роста, которая контролирует длительность светового дня; резервуара для воды с питательным раствором и контролем уровня воды; посадочной панели; пластиковых колпачков для создания парника до всходов семян.
Семена были посажены в посадочную панель гидропонной установки 3 июня в перлит. Вода с питательным раствором залита в резервуар (одновременно начат учет количества расходуемой воды) подключена ее циркуляция, установлена продолжительность светового дня, посадочные розетки накрыты колпачками до появления всходов семян.
Посадка семян в гидрогель (рис.№ 2)
Гранулы геля были залиты водой на несколько минут для набухания, затем высажены семена и накрыты пленкой до появления всходов семян.
Посадка семян в земляной грунт (рис. № 3)
Семена были посажены 3 июня во влажную землю, накрыты пленкой и выставлены на солнечный балкон — до появления всходов семян. Полив ежедневный, с учетом используемого объема воды.
Во всех группах было высажено одинаковое количество семян — по 30 штук.
Появление всходов
На вторые сутки появились всходы в гидрогеле, а на тритии сутки там взошли полностью все семена. На четвертые сутки взошли семена в гидропонной установке. В земляном грунте большее количество семян взошло на двенадцатые сутки.
Рост и развитие растений
Проросшие в гидрогеле семена погибли на пятые сутки, сильно деформировавшись (рис.№ 4). При этом отклонений от выбранной технологии выращивания допущеноне было. Растения в гидропонике росли быстрее, чем аналоги, высаженные в земельный грунт. Их листья были крупнее, корневая система более развита (рис.№ 5,6,7).
Рис. 4, 5
Рис. 6, 7
Но базилик, выращенный гидропонным способом, менее насыщенного цвета и почти не имеет характерного для него запаха (рис.№ 8 в правой руке растение, выращенное в гидропонике, в левой — растение, высшее в земельном грунте).
Рис. 8.
Выводы:
Гидрогель, который предлагается сегодня на рынке растениеводства, для выращивания растений не подходит, так как его мягкая и не плотная структура не позволяет укрепиться корневой системе растений, и они погибают. Гидрогель возможно использовать для проращивания семян, но затем нужно их пересадить в грунт. А так же гидрогель удобно использовать для транспортировки растений, так как он хорошо впитывает воду и легко ее отдает.
При гидропонике растения питаются раствором, который хорошо насыщен минеральными веществами. Растения получают всё необходимое в доступном виде. Всхожесть семян составляет 90 %. Они быстро растут и дают хороший урожай, который по сравнению с традиционным методом выращивания более продуктивен. Экономия воды может доходить до 50 %. При этом методе выращивания удаётся избежать потерь от порчи урожая грызунами-вредителями и различными насекомыми. Кроме того, в растения не попадают вредные примеси из воздуха, которые впитывают растения, выращиваемые в черте города или поблизости от него. Выращивание растений таким способом возможно круглый год, в любой климатической зоне. Выгода очевидна, даже не смотря на то, что далеко не все растения можно так выращивать (на гидропонике выращивают огурцы, томаты, бобовые, зелень — салат, лук, укроп и пр. Таким способом нельзя вырастить морковь, свеклу, картофель, редис).
Но есть и другая сторона вопроса, которую можно отнести не столько к методу гидропонного возделывания растений, сколько к культуре используемого метода. Современные предприниматели в погоне за прибыльностью своих хозяйств используют химикаты, действие которых направлено на максимальный и быстрый рост зеленой массы («урожайные» химикаты). Это приводит к накоплению растениями нитратов, вредных для здоровья потребителя. Однако и здесь существует альтернатива — органические удобрения, разработка применения которых в гидропонной технологии открывают перед ней новые экологически безопасные перспективы. При этом, возведение в будущем ферм — небоскребов в любой климатической зоне становится реально приближенной перспективой. А в настоящее время необходима система проверки качества продукции, производимой хозяйствами, использующими гидропонику.
Литература:
- Википедия: Сельское хозяйство России.- www/wikipedia.orq.
- Выращивание расений без почвы. В. А. Чесноков, Е. Н. Базырина, Т. М. Бушуева, Н. Л. Ильинская.Л.,1960.
- Сельское хозяйство России-ruxpert.ru
- Эрнест Зальцернст. Гидропоника для любителей.- e-reading.mobi.
- Что такое гидрогель и для чего он нужен? –gidrogeli.ru
