Проекты

Влияние искусственного света на рост растений

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Агротехнологии. Селекция и семеноводство»

Направление работы: Биофизика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1454 «Тимирязевская»
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

Растениям для роста и полноценного развития необходимы: нормальные среднедневные температуры (примерно 20⁰ С) и достаточно продолжительный световой день (от 12 до 15 часов). Зимой условия самые неблагоприятные условия, которые длятся более 100 дней. Осенью температурный режим – от +7 до +13⁰ С, что не позволяет полноценно развиться культурным растениям, он продолжается примерно 60 дней. Ранней весной – избыточная влажность и низкая температура от +10 до +15⁰ стоят 25 дней. Искусственный свет можно применять в условиях Крайнего Севера, там, где солнца мало и очень холодно. Он может создать необходимые условия для выращивания растения при недостаточном или полном отсутствии освещения.

Данная работа позволяет сделать выводы о том, что использование искусственного света вместо солнечного даёт возможность выращивать культурные растения круглый год и сделать регионы Севера полностью автономными, обеспечив их продуктами питания.

Цель

Сравнить растения, выращенные при искусственном свете, с растениями, развивающимися при естественном освещении.

Задачи

  1. Провести анализ литературы.
  2. Подготовить и провести эксперимент.
  3. Проанализировать полученные данные.
  4. Вывести определённые закономерности.
  5. Сделать вывод.
  6. Создать презентацию.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Фитолампа LED светильник для растений «Тубан»
  • Светильник люминесцентный ЛПО12 2хТ8х40 Вт, IP20. Длина светильника 1240 мм.
  • Светильник с 2 лампами OSRAM T8 G13 общей мощностью 72 Вт и температурой светового потока 6500 К
  • Умная розетка с таймером
  • Удлинитель-тройник
  • Минипарник (5х3 ячеек) – 12 шт.

Описание

Этапы работы:

1) Подбор и приобретение оборудования и семян.

2) Отбор и проращивание семян.

3) Подготовка оборудования.

4) Замеры, визуальный осмотр, полив, сбор фотографий, учёт погодных условий.

5) Анализ результатов работы.

Растения, растущие в естественных условиях, получают всё необходимое для своего полноценного вегетативного роста и развития.

Но главным фактором, обеспечивающим возможность их существования, является солнечный свет. Солнце в составе своих лучей имеет определённые спектры излучения, которые поглощаются растениями при фотосинтезе. В настоящее время возможно создать излучатели, способные почти полностью имитировать солнечный свет.

 

В рамках исследования был поставлен эксперимент по сравнению растений, выращенных при естественном свете, свете люминесцентной лампы и фитолампы. По анализу полученных данных был сделан вывод с рекомендациями касательно возможности использования фитолампы как альтернативы солнцу.

Результаты работы/выводы

1. Растительный мир не может существовать без солнца. Если количество солнца недостаточно для выращивания растений, необходимо организовать дополнительное освещение (искусственное). Свет излучателя должен содержать весь спектр цветов, необходимых для роста растения. В противном случае техническое решение не даст никакого эффекта.

2. В зависимости от конкретной задачи и климатических условий подбирается определённый вид лампы или комбинация ламп с определённым спектром действия.

Синий цвет отрицательно сказывается на цветении. Оранжевый и красный цвета стимулируют фотосинтез и помогают выработке энергии, но замедляют процесс цветения.

Оттенки от сиреневого до зелёного оказывают положительное влияние на цветение. Жёлтые цвета в процессе роста практически не участвуют.

Важна, в том числе, и регулярность освещения, чтобы не сбить биоритмы растений.

3. Следовательно, многие факторы влияют на рост и развитие растений, главное – правильно подобрать необходимые условия.

Перспективы использования результатов работы

Результаты данной работы можно использовать как доказательство работоспособности технологии или как основу при проведении более детального исследования.