Проекты

Преимущества выращивания мяты перечной методом водной культуры. Применение свойств масла мяты в медицине

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Лекарственные растения»

Направление работы: Агротехнологии
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2031
Предметы: Биология, Химия
Классы: 8 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Благодаря свежему аромату и полезным свойствам мята считается одним из самых известных растений, применяемых не только в кулинарии и косметологии, но и в медицине. Мята перечная официально признана лекарственным растением, которое выращивается в промышленных масштабах, обладает богатым химическим составом и ценными лечебными свойствами. Для круглогодичного урожая мяты подойдёт практически любой метод гидропоники – выращивания растений на питательных растворах. При использовании метода водной культуры можно эффективно круглогодично выращивать мяту перечную в домашних условиях, получать экологически чистый продукт и использовать его для собственного здоровья и здоровья семьи.

Цель

Выявить преимущества выращивания мяты перечной в домашних условиях методом водной культуры (гидропоники) и показать её значимость для здоровья человека.

Задачи

1. Рассмотреть области применения перечной мяты в медицине и повседневной жизни человека.

2. Научиться выращивать мяту перечную методом гидропоники.

3. Собрать гидропонную установку «DWC Slim».

4. Приготовить питательный раствор по Кнопу и раствор микроэлементов по Хогланду.

5. Определить рН питательных растворов.

6. Провести эксперименты по выращиванию мяты перечной различными способами гидропоники.

7. Получить масло перечной мяты из собранного урожая.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Мини-оранжерея (гроубокс)

• Мини-теплица и проращиватель семян IZOVOL AGRO

• Термометр и гигрометр

• Сетчатые горшки для гидропоники

• Пробки и кубики из минеральной ваты IZOVOL AGRO

• Набор химических реактивов для приготовления питательного раствора по Кнопу и раствора микроэлементов по Хогланду

• Удобрение для гидропоники Hesi Hydro Growth

• Пищевые контейнеры тёмного цвета с крышками на 20 л, силиконовые шланги, заглушки для шлангов слива, компрессоры, аэрационные камни (распылители) – для сбора самодельной системы «DWC Slim»

• Портативная лаборатория LabQuest с датчиком рН-sensor

• Прибор для дистилляции

Описание

Исследовательская работа состояла из нескольких этапов.

1. Посев семян

Часть семян перечной мяты была помещена для проращивания в пробки из гидрофильной минеральной ваты, предварительно смоченные раствором для стимулирования роста корней «Корневин». Затем минеральные пробки помещались в мини-теплицу. Другая часть семян высевалась в минеральные кубики, смоченные бутилированной водой. Кубики размещались в тёплом освещённом месте до момента появления проростков.

2. Сборка самодельной системы «DWC Slim»

В крышках пищевых контейнеров (объём 20 л) автор прорезал по 2 отверстия для сетчатых горшков с растениями и отверстие для трубки, соединяющей компрессор с аэрационным камнем (распылителем). В верхней части контейнеров были сделаны отверстия для силиконового шланга, контролирующего уровень питательного раствора и необходимого для его замены или слива. Шланг зафиксировали при помощи заглушек на самом баке и на крышке. Компрессор с подсоединённым к нему шлангом с аэрационным камнем (распылителем) установили на крышке бака выше уровня раствора.

3. Приготовление питательных растворов для гидропоники

Взвешенные препараты растворили в определённом объёме воды (20 л). Сначала заливаются фосфорные и калийные удобрения, затем – азотные и калийные, а в конце – опять фосфорные. Отдельно использовали готовый раствор для гидропоники Hesi Hydro Growth (100 мл на 20 л).

4. Определение рН питательных растворов

При помощи портативной мини-лаборатории LabQuest и датчика рН-sensor до начала эксперимента был замерен рН питательных растворов.

5. Пересадка проростков мяты перечной в минеральные кубики и размещение сетчатых горшков с проростками в системе «DWC Slim» состоялась 11 ноября 2019 года.

Огромное внимание уделялось наблюдениям за развитием корневой системы проростков и срокам, за которые корневая система достигла питательного раствора.

6. Наблюдения за особенностями развития мяты перечной в условиях мини-оранжереи (гроубокса) на гидропонном растворе Hesi Hydro и самостоятельно приготовленном питательном растворе по Кнопу в период с 11.10. 2019 г. по 20.11 2019 г.

В течение всего основного эксперимента велись тщательные наблюдения за ростом и развитием растений перечной мяты в условиях гроубокса.

7. Получение масла мяты из собранного урожая методом дистилляции (перегонки).

Для получения масла в круглодонную колбу поместили измельчённые листья мяты, прилили дистиллированную воду (вода должна полностью покрыть листья мяты) и осторожно давили шпателем или стеклянной палочкой. Затем круглодонную колбу закрыли резиновой пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустили в пробирку-приёмник, помещённую в стакан со льдом. Содержимое колбы осторожно прогревали до тех пор, пока в пробирке-приёмнике не собралось 2–3 мл дистиллята, содержащего ментол и имеющего характерный запах.

Результаты

1. До начала эксперимента приготовленный питательный раствор по Кнопу + раствор микроэлементов по Хогланду имел рН – 5,5; раствор для гидропоники Hesi Hydro Growth – 6,0.

2. Время, за которое корневая система достигла питательного раствора в системе «DWC Slim». Рассада мяты перечной, выращенная в минеральных кубиках и на питательном растворе по Кнопу, в условиях гроубокса достигла питательного раствора в системе «DWC Slim» за 31 день; выращенная в минеральных кубиках и гидропонном растворе Hesi Hydro – за 24 дня.

3. Через 40 дней высота рассады мяты, выращенной на питательном растворе Hesi Hydro, составила 35–40 см; длина корней, достигших питательного раствора, – более 10 см; развилось большое количество боковых корней. Рассада мяты на питательном растворе по Кнопу имела высоту более 30 см, длина корней – 10 см, развилось большое количество боковых корней.

Выводы

1. Методом водной культуры можно эффективно круглогодично выращивать мяту перечную в домашних условиях, получать экологически чистый продукт и использовать его для собственного здоровья и здоровья семьи.

2. При выращивании мяты требуется соблюдение определённых условий: дневная температура – +25–28 °С, ночная – +22 °С; влажность воздуха – не более 60%; рН питательного раствора – 6,0–7,0; освещение – до 14 часов в сутки.

3. Растения лучше развивались в условиях гроубокса на питательном гидропонном растворе Hesi Hydro, но питательный раствор по Кнопу также был эффективен при выращивании. Поэтому метод гидропоники можно удешевить, например, экономя на питательной среде для выращивания растений.

Перспективы использования результатов работы

Использование метода гидропоники в домашних условиях позволит получать экологически чистую и богатую витаминами продукцию круглый год.

Награды/достижения

Московский городской конкурс проектных и исследовательских работ учащихся-2019, окружной (муниципальный) этап – победитель.

Мнение авторов

«Огромное спасибо проекту «Медицинский класс в московской школе» за профориентацию, за целенаправленный выбор будущей профессии, интересное обучение с новейшим оборудованием, участие в различных познавательных мероприятиях в рамках проекта!»