Научно-исследовательская работа по теме «Влияние субстрата на укоренение комнатных растений при вегетативном размножении»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

 «Локшинская средняя общеобразовательная школа»

ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНКУРС

НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

ЛЕОНАРДО

Научно-исследовательская работа по теме

«Влияние субстрата на укоренение комнатных растений

 при вегетативном размножении»

Выполнили: Зайцева Ирина и

Майорова Алёна,

ученицы 7 класса

Руководитель: Мингалеева

Елена Николаевна,

учитель биологии

и химии

с. Локшино

2023 год

Содержание

Введение……………………………………………………………………………....3

Основная часть…………………………………………………………………………………...5

Замиокулькас: описание, уход и размножение………………………………………..……………………………..…..5

Сансевиерия: описание, уход и размножение………………………………………7

Общая характеристика субстратов……………………………………………………………………………..8

Экспериментальная часть: опыт с субстратами……………………………………………………………………….…..11

Эксперимент с комнатными растениями…………………………………………………………………………….12

Результаты опыта и вывод……………………………………………………………………………….….13

Заключение…………………………………………………………………………….13

Список интернет-источников…………………………………………………………………………….14

Приложение…………………………………………………………………………...15

Введение

По мнению историков, радостью выращивать цветы в доме мы обязаны китайцам - именно они считаются родоначальниками комнатного цветоводства. Также было принято разводить цветы в Греции и Древнем Риме. В Европе традиция выращивать цветы дома появилась в 16-19 веках, в зависимости от страны. Официально наше отечественное цветоводство начинается с Петра Первого – он интересовался ботаникой, выписывал экзотические растения из других стран, пытался организовать разведение лекарственных растений для армии. Аптекарский огород стал модным явлением, активно изучались лекарственные свойства алоэ, цереусов, молочая. Растения стали появляться в богатых домах России, но массово разводить цветы дома стали только в 19 веке. В это время начался ажиотаж вокруг комнатных цветов в доме – дворянские и купеческие дома имели довольно дорогие для того времени пальмы и фикусы. Бедняки же могли себе позволить только бальзамины и герань. Первыми были оранжереи, где выращивали цитрусовые, отсюда и пошло само слово "оранжерея". Первые горшки на окнах горожан были заняты полезными видами тропических растений, это лимоны, столетник-алоэ и другие. Со временем прямая польза отошла на второй план и людям захотелось украсить свои жилища пестрой или резной листвой, красивыми и ароматными цветками. Их можно было раздобыть в ботанических садах или частных коллекциях, владельцы которых занимались испытанием, размножением наиболее интересных растений. Так, в Ботаническом саде Санкт-Петербурга еще со времен Петра I есть специальный отдел, в котором можно приобрести любые выставленные растения и получить консультацию по их выращиванию. Есть такой отдел и при Главном ботаническом саде в Москве.

В прошлом учебном году на уроках биологии мы познакомились с вегетативным размножением комнатных растений и выполнили практическую работу. Мы заинтересовались этой темой и решили продолжить её изучение в рамках курса внеурочной деятельности «Комнатное цветоводство»

Гипотеза: не все субстраты подходят для вегетативного размножения комнатных растений.

Проблема исследования: неизвестен подходящий субстрат для вегетативного размножения комнатных растений в условиях нашей школы.

Актуальность: исследование поможет определить лучший субстрат для укоренения комнатных растений, получить гораздо быстрее большее количество растений чем при размножении семенами, а также озеленить школу красивыми цветами.

Цель работы: выявить лучший субстрат для укоренения комнатных растений (замиокулькаса и сансевиерии) при вегетативном размножении с помощью листа.

Задачи:

1. Отобрать необходимую информацию по теме комнатного цветоводства.
2. Обратиться к источникам и познакомиться с комнатными растениями замиокулькас и сансевиерия, узнать способы вегетативного размножения этих растений.
3. Провести опыты по осуществлению вегетативного размножения замиокулькаса и сансевиерии с помощью листа в разных субстратах.
4. Изучить информацию о субстратах (перлит, вермикулит, песок, почва грунт, вода).
5. Выявить лучший субстрат для укоренения комнатных растений, составить памятку.

Объект исследования: субстраты – перлит, вермикулит, песок, цветочный грунт, вода.

Предмет исследования: влияние субстрата на укоренение комнатных растений.

Методы исследования: наблюдение, измерение, эксперимент.

Основная часть

Прежде чем перейти к экспериментальной части исследования, будет полезно освежить в памяти, что собой представляет вегетативное размножение растений. Вегетативное размножение – образование новой особи из многоклеточной части тела родительской особи, один из способов бесполого размножения, свойственный многоклеточным организмам. Известно несколько способов вегетативного размножения: луковицами, делением куста, черенками, усами, клубнями, листьями.

Для проведения эксперимента мы выбрали 2 растения: замиокулькас и сансевиерию. Эти растения листостебельные суккуленты, которые размножаются с помощью листа. У нас в школе их только два, а нам бы хотелось получить больше таких же растений. Нам захотелось узнать на каком субстрате лучше укореняются листья этих комнатных растений и как формируются новые растения.

Замиокулькас: описание, уход и размножение

Замиокулькас (замиокулькас замиелистный - Zamioculcas zamiifolia) или «долларовое дерево» относится к семейству Ароидные. По современной классификации род Zamioculcas включает в себя всего несколько видов. В природе это растение растет в тропической части Африки на каменистых склонах гор.
Замиокулькас представляет собой красивый суккулент с высокими перистыми листьями, растущими прямо из корневища. Высота куста может достигать 1-1,5 м. Листья сочные, с толстыми прямыми черешками сочного зеленого цвета. На листовых черешках парами друг напротив друга расположены небольшие кожистые листочки овальной формы с закругленным или заостренным краем. Из одного корневища одновременно отрастают около 4-6 листьев. Растет замиокулькас медленно и за год при хорошем уходе может отрастить не больше 1-2 свежих листочков. Новые листья имеют нежно-зеленый окрас и появляются из корневища скрученными в плотную трубочку. Со временем листочки полностью расправляются и постепенно приобретают глубокий зеленый оттенок.
Температура. В теплое время года замиокулькас содержат при температуре около +22 - +25 о С. Зимой растение нуждается в более прохладном содержании. Оптимальная температура зимовки не менее +16 о С. Важно обеспечить хорошую циркуляцию воздуха, но беречь растение от сквозняков и резких перепадов температуры. Чтобы замиокулькас не замерз во время проветривания, его переставляют подальше от открытого окна или на время выносят из комнаты.

Влажность. Долларовое дерево может расти при любой влажности и не требует создания более влажного микроклимата. Оно хорошо переносит сухой воздух, но будет благодарно периодическим опрыскиваниям теплой мягкой водой. В жаркую погоду можно промывать листья под душем. Во время зимовки опрыскивания прекращают. Следует беречь замиокулькас от работающих батарей, поскольку сухой и жаркий воздух может привести к потере части листвы. При низкой влажности и скудном поливе растение начинает сбрасывать верхние листочки и теряет декоративный вид.
Полив. Несмотря на то, что замиокулькас является устойчивым к засухе растением, нежелательно испытывать его экстремальными условиями. При длительных периодах засухи суккулент расходует внутренние запасы, поэтому если у растения сморщились стебли и поникли листья, то нужно скорее увлажнить земляной ком. замиокулькас обладает интересной особенностью: при повышенной влажности и избыточном поливе растение «плачет», поэтому считается, что он способен предсказывать дождь.

Размножение. В домашних условиях замиокулькас можно размножить несколькими способами: разделить разросшийся куст или отделить и укоренить его листок. Подобным образом можно обновить старое растение. Отдельные листочки замиокулькаса укореняют в стаканчике с влажной торфяно-песочной смесью. Для успешного укоренения в комнате поддерживают температуру около +25 о С и постоянную высокую влажность. Если все сделано правильно, то через месяц листочки укоренятся и появится клубень. Растут молодые замиокулькасы очень неторопливо, поэтому не стоит опасаться, что новые листочки долго не появляются.

Сансевиерия: описание, уход и размножение

Растение сансевиерия (сансевиерия трехполосная – Sansevieria trifasciata) в народе известно как "тещин язык" или "щучий хвост", относится к семейству Драценовые. Независимо от сорта сансевиерия имеет интересный внешний вид, а также нетребовательна к условиям. Именно поэтому ее часто выбирают начинающие цветоводы в качестве первого комнатного растения. Сансевиерия – это многолетнее корневищное вечнозеленое травянистое растение с прямостоячими суккулентными ланцетовидными листьями. В природе она встречается в сухих тропических и субтропических регионах Африки, а также в Индии, Индонезии. Имеет длинные прямостоячие листья, мечевидные и заостренные, на их поверхности может быть полосатый узор. Они собраны в небольшие розетки, каждая из которых включает от 3 до 13 штук. Листья растут непосредственно из корневища, некоторые сорта имеют короткий стебель. В зависимости от разновидности высота растения варьируется от 30 до 150 см.

Температура. Сансевиерия – это тропическое растение, поэтому температура в ее содержании играет важную роль. Она отлично чувствует себя в жару, идеальная температура для нее начинается от +18 °С. Критичный нижний порог – +14 °С. Если будет холоднее, есть вероятность, что растение погибнет.

Влажность. Сансевиерия прекрасно переносит сухой воздух, ей не нужны частые опрыскивания или определенная влажность среды. Максимум, что необходимо делать – периодически протирать листья влажной мягкой губкой или тряпкой.

Полив. Сансевиерия запасает необходимую влагу в листьях, что делает ее нетребовательной к поливу. Часто проводить его не надо: весной и летом достаточно одного раза в неделю, а осенью и зимой – когда почти полностью высохнет земля в горшке. Поливать лучше всего талой или дождевой водой, но, если такую добыть сложно, можно использовать дистиллированную.

Размножение. Листьями. Для такого метода нужно взять крупный лист и поперечно поделить его на части длиной около 5 см. Их оставляют подвяливаться на несколько часов на воздухе, а затем высаживают в предварительно подготовленный песок вертикально нижним концом. Это важное условие, если перепутать и высадить верхней частью – то растение не укоренится. Полив осуществляют через поддон, заливать растения нельзя. Укоренение наступает примерно на пятую неделю, после появляются почки и новые листья. После этого молодое растение пересаживают в постоянный горшок.

В нашем исследовании для укоренения комнатных растений мы использовали различные субстраты. Субстрат (на средневековой латыни substratum - подстилка, основа), в биологии - основа (предмет или вещество), к которой прикреплены растительные или животные организмы, а также среды обитания и развития организмов. Примерами субстратов являются вермикулит, перлит, песок, цветочный грунт, вода.

Общая характеристика субстратов

Перлит (агроперлит) – это вспученное вулканическое стекло, минерал со стерильной средой. Он не содержит органики, в нем минимальное количество питательных элементов. Но в этом и ценность перлита, как инертной разрыхляющей добавки в любой грунт.

Вермикулит (агровермикулит) – это природный минерал из группы гидрослюд. Он представляет собой пластинчатые кристаллы в виде мельчайших частичек серо-бежевого цвета с «блестками». Вермикулит – инертный, стерильный, экологически чистый материал нейтральной реакции.

Свойства перлита и вермикулита примерно одинаковые. Материалы экологичны и полностью безопасны. Оба вещества применяют для улучшения структуры почвы. Они разрыхляют почвосмесь, увеличивают ее влагоемкость и улучшают снабжение кислородом корней различных растений. Хороши они в роли сорбентов. Гранулы накапливают влагу или раствор питательных веществ и медленно отдают их корням растений. Это дает возможность уменьшить количество поливов, а также снижает риски заболачивания или пересыхания. 

Песок - осадочная горная порода, состоящая из смеси рыхлых зерен размером 0,14-5 мм, образовавшуюся в результате разрушения твердых горных пород. Карьерный песок –это песок, добытый в карьере путем промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы.

Цветочный грунт – это специализированный грунт, разработанный специально для выращивания цветов, как в грунте, так и в горшках. Состав цветочного грунта может варьироваться в зависимости от производителя и типа грунта, но обычно он содержит следующие компоненты: 

• Торф - основа для цветочного грунта, обеспечивает его легкость и способность удерживать влагу.
• Перлит - компонент, который увеличивает воздухообмен и обеспечивает дренирование грунта.
• Вермикулит - компонент, который также способствует воздухообмену, повышает водопроницаемость и уменьшает вес грунта.
• Песок - добавляется для улучшения дренажа и облегчения грунтовой смеси.
• Кокосовое волокно - иногда используется вместо торфа или в качестве его заменителя, обеспечивает структуру грунта и улучшает дренаж.

Вода в нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром.

Вода является хорошим растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы). Исключительно важна роль воды в глобальном кругообороте вещества и энергии, возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле.

Экспериментальная часть

Опыт с субстратами

Мы взяли 5 стаканчиков и поместили в них субстраты: перлит, вермикулит, песок, цветочный грунт и воду одинакового объема. Взвесили на весах. Добавили к этим навескам по 50 мл. воды, поставили в теплое место. Через 4 дня взвесили стаканчики и определили массу испарившейся воды. Результаты занесли в таблицу.

Вывод: Вермикулит лучше удерживает воду, чем остальные субстраты, чуть хуже перлит, еще хуже песок и цветочный грунт. Вода практически полностью испарилась.

Опыт с комнатными растениями

В прошлом учебном году, 6 декабря 2022 года, мы заложили опыт. Для этого мы взяли пять разных субстрата: перлит, вермикулит, песок, универсальный цветочный грунт и воду, поместили их в одноразовые стаканчики. Ножницами нарезали кусочки листьев, посадили их в стаканчики и полили. Стаканчики поставили в теплое, светлое место, на подоконник в лаборатории. Наблюдали за появлением первых корешков через прозрачные стаканчики. По мере высыхания субстратов, периодически поливали растения. Ровно через два месяца, 7 февраля, мы извлекли листья растений из субстратов.

Результаты опыта:

1. В воде корешки не появились, произошло загнивание листьев. Вероятно, причина в том, что мы взяли воду из-под крана, а не кипяченую, в которой процессы гниения идут быстрее. Воду в стаканчик приходилось постоянно подливать из-за ее быстрого испарения.
2. В песке не произошло укоренение листьев по причине очень мелкой его структуры, так как при поливе частицы слипались, образовывалась плотная корка, которая не пропускала воздух.
3. В вермикулите, перлите и цветочном грунте у замиокулькаса появился клубень с корешками, у сансевиерии развились корни. В вермикулите размер клубня и корней больше, чем в двух других.

Вывод:

В результате вегетативного размножения комнатных растений – замиокулькаса и сансевиерии с помощью листа, мы выявили, что лучшим субстратом является вермикулит. Вермикулит действует как губка, способен накопить влагу, удерживать и постепенно отдавать корням растений. Немного уступают ему перлит и цветочный грунт. Укоренение в других субстратах (песок и вода) положительного результата не даёт – лист загнивает.

Заключение

В процессе исследования мы узнали много полезной информации по теме комнатного цветоводства. В частности, познакомились с комнатными растениями замиокулькас и сансевиерия. Также мы узнали особенности ухода за ними и способами их размножения. Посредством проведенного опыта мы осуществили размножение листом вышеуказанных растений в условиях нашей школы. Помимо этого, мы изучили информацию о различных субстратах и опытным путем выявили их свойства. В конечном итоге определили лучший субстрат для укоренения замиокулькаса и сансевиерии. В перспективе мы планируем озеленить нашу школу, а также применить полученные практические навыки для других комнатных растений. Помимо этого, мы планируем составить памятку по уходу и размножению комнатных растений с учетом приобретенного опыта.

Список литературы и интернет-источников

1. Большой энциклопедический словарь / ред. А.М. Прохоров. - М.: СПб: Норинт; Издание 2-е, перераб. и доп., 2002. - 528 c. 
2. Современная энциклопедия. / [Авт.-сост. Гусев Игорь Евгеньевич]. - Минск: Харвест, 1999. - 349, [2] с.: табл.; 21 см.; ISBN 985-433-693-X
3. Чуб В.В., Лезина К.Д. Легкий уход за комнатными растениями. Новейшая энциклопедия. – М.: Эксмо, 2008, - 416 с.: ил.
4. Долларовое дерево: описание и уход в домашних условиях [Электронный ресурс] URL: https://florist-club.com/zamiokulkas. Дата обращения: 21.10.2023
5. Замиокулькас или долларовое дерево [Электронный ресурс]

URL: https://vgorshke.ru/komnatnye/zamiokulkas/ Дата обращения: 09.10.2023

6. Сансевиерия: особенности посадки, размножения и ухода за щучьим хвостом [Электронный ресурс] URL: https://ria.ru/20220531/sansevieriya-1792067696.html. Дата обращения: 15.10.2023
7. Чем отличается перлит от вермикулита (и почему их используют по-разному) [Электронный ресурс] URL: https://www.ivd.ru/dacha-i-sad/dacnyj-ucastok/chem-otlichaetsya-perlit-ot-vermikulita-i-pochemu-ih-ispolzuyut-po-raznomu-74931. Дата обращения: 28.10.2023        

Приложение

Насыпали в 4 стаканчика субстраты: перлит, вермикулит,

цветочный грунт, песок. В 5 стаканчик налили воды.

Нарезали листья. Замиокулькас на отдельные листовые пластинки.

Сансевиерию нарезали на фрагменты по 5 см.        

Фрагменты листьев посадили в стаканчики, полили водой, поставили на подоконник.

Через два месяца извлекли листья из вермикулита

Извлекли листья из перлита

Извлекли листья из цветочного грунта

Так выглядел замиокулькас в сентябре

Так выглядела сансевиерия в сентябре

                Замиокулькас                                                       Сансевиерия