Хиневич Маргарита
Мурманская область, г. Снежногорск
МБУДО "ДДТ "Дриада", 11 класс
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ В УСЛОВИЯХ АРКТИЧЕСКОГО КЛИМАТА
6
Научные руководители: Хиневич Евгения Сергеевна, Мурманская область, г. Снежногорск, МБУДО «ДДТ «Дриада», педагог дополнительного образования; Москалёва Галина Борисовна, Мурманская область, г. Полярный, МАОУ «Гимназия», учитель биологии
2
Еб
Маргарита Хиневич
62
Еб
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ В УСЛОВИЯХ АРКТИЧЕСКОГО КЛИМАТА
Актуальность проблемы
Город Снежногорск расположен в суровом крае Заполярья. Существующая у нас проблема нехватки сельскохозяйственных угодий обусловлена географическими и историческими факторами. Овощи, фрукты, зелень, даже почвы чаще привозные. Земель, пригодных для возделывания растений, мало. Поэтому вопросы обеспечения населения городка растительными продуктами питания, богатыми питательными веществами и экологически безопасными, остро актуальны.
Цель проекта
Исследование возможности выращивания растений альтернативными методами вертикального выращивания, гидропоники в условиях арктического климата.
Задачи
  1. Вырастить несколько видов сельскохозяйственных растений на установке для вертикального выращивания и гидропонной установке.
  2. Сравнить содержания нитратов в экспериментальном урожае и покупных овощах, зелени.
  3. Рассчитать показатели оценки экономической эффективности городской агрофермы.
  4. Разработать 3D-модель городской агрофермы с помощью программы SOLIDWORKS Student Edition 2020-2021.
Интенсификация растениеводства обусловлена необходимостью обеспечить население Земли продуктами питания. Нерациональные методы и потребительское отношение к природе влекут за собой деградацию почв и утерю ценных земельных ресурсов. Необходимо широкомасштабное внедрение технологий бережного землепользования, более экологичных и экономичных в отношении потребления природных ресурсов и загрязнения окружающей среды, позволяющих получать круглогодично урожаи в автоматизированных современных комплексах. Такие технологии получили развитие в странах Запада, где проблемы истощения почв, нехватки ресурсов остро актуальны. Методы вертикального растениеводства перспективны и для применения в Заполярье, где традиционное растениеводство исторически сопряжено с непригодностью почв и суровостью местного климата.

Город Снежногорск расположен в суровом крае Заполярья. Существующая у нас проблема нехватки сельскохозяйственных угодий обусловлена географическими и историческими факторами. Овощи, фрукты, зелень, даже почвы чаще привозные. Земель, пригодных для возделывания растений, мало. Поэтому вопросы обеспечения населения города растительными продуктами питания, богатыми питательными веществами и экологически безопасными, остро актуальны.

Цель: исследование возможности выращивания растений альтернативными методами вертикального выращивания, гидропоники в условиях арктического климата.

В процессе выполнения эксперимента показана практическая возможность применения способов вертикального выращивания и гидропоники в условиях арктического климата для возделывания сельскохозяйственных культур. Выращенные культуры соответствуют нормативам по содержанию нитрат-ионов, содержание их ниже, чем в образцах покупных овощей.

Экспериментальные работы позволили сравнить два альтернативных метода земледелия и обнаружить их преимущества и недостатки. Метод вертикального выращивания представляется нам более перспективным, чем гидропонный, по ряду причин:

  • конструкции занимают мало места, их легко располагать по вертикали, что экономит площадь и оптимизирует пространство, отведенное под грядки. Гидропонная установка требует больше места, более сложна технологически и в обслуживании;
  • высевание семян можно производить непосредственно в ячейки / бутыли вертикальных конструкций. Гидропонный метод требует отдельного проращивания семян на твердом субстрате; в водной среде семена загниют;
  • гидропонный метод требует постоянного лабораторного контроля рН и состава питательного раствора. В отсутствие контроля приходится чаще менять раствор полностью, что приводит к неоптимальному расходу воды, сухих солей-удобрений. Посадки вертикальных грядок можно поливать как чистой водой, так и питательным раствором;
  • гидропонные установки более сильно повышают влажность в помещении, где они установлены.

Автором разработаны и сконструированы: вертикальные и гидропоническая установки для выращивания растений, 3D-модель городской фермы с применением способа вертикального выращивания.

В результате проведенного эксперимента было установлено, что применение методов вертикального выращивания и гидропонической установки позволит получать свежие овощи и зелень в условиях арктического климата.
Результаты
Нами экспериментально показана возможность выращивания овощей с помощью вертикальных конструкций на застеклённом балконе.

Методы альтернативного земледелия позволяют контролировать содержание в урожае не только нитрат-ионов, но и других вредных веществ уже на этапе возделывания, что обеспечивает получение экологически чистых продуктов. Это было показано на практике: экспериментально полученные урожаи имеют самое низкое содержание нитрат-ионов в сравнении с покупными овощами.

Сравнительный анализ практического применения вертикального выращивания и гидропонного метода позволил установить их технические преимущества и недостатки. В качестве наиболее оптимального метода признано выращивание в вертикальных конструкциях.

Проведён расчёт некоторых показателей оценки экономической эффективности городской агрофермы. Предложена 3D-модель городской агрофермы с помощью программы SOLIDWORKS Student Edition 2020-2021 на основе метода аэропоники. Основой для таких агроферм могут выступить заброшенные жилые дома, которых в ЗАТО Александровск немало.
Возможные перспективы дальнейшего развития проекта
Эксперимент по выращиванию в вертикальных грядках мы проводили с применением почвогрунта, пусть и в небольших количествах. Большой интерес представляет исследование возможности полной замены земли в грядках иным субстратом. Более перспективным является полный отказ от жидкого или твердого субстратов, то есть применение аэропоники. Этот метод мы считаем наиболее рациональным видом земледелия в условиях Севера. Однако аэропоника требует полного контроля микроклиматических условий и автоматизации процесса.
Расписание работы автора проекта
14 апреля, чт
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
14:00
14:20

15:35 - 15:45

Грачева Т.А.
Дядькина С.Е.
14 апреля, чт
14:40
15:00
15:20
Смирнова И.Е.
Семенюк О.В.
Нежданова А.В.

Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше