Прпоектно исследовательская работа «Кофе — универсальное натуральное удобрение»

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №5,
г. Егорьевск
Исследовательский проект
на тему
«Кофе - универсальное натуральное удобрение»
Автор: Бузыкина Елена(9А класс)
Руководитель: учитель биологии
Нижальская О.В.
Егорьевск,2015
Оглавление
1. Введение…………………………………………………………………..3
2. Основная часть
2.1 Теоретическая часть………………………………………………………5
2.2 Экспериментальная часть………………………………………………...9
2.3 Результаты исследования и выводы……………………………………11
3. Список литературы………………………………………………………….12
Введение
Кофе был открыт более 12 веков назад и стал самым известным бодрящим напитком в истории. Кофе, несомненно, является неотъемлемой частью жизни почти каждого человека: именно с него начинается обычное утро многих из нас, за ним решаются важные деловые вопросы и проходят долгие дружеские разговоры. После опустошения чашки бодрящего напитка на её дне остаётся кофейный сгусток – гуща. Именно она и привлекла моё внимание при разработке данного проекта.
Осознав, что после каждой чашки кофе остаётся определённое количество гущи, я задала себе вопрос: «Как можно использовать кофейный сгусток с пользой для себя (порой у настоящего гурмана остаётся его столько много, что выкинуть просто рука не поднимается)?» Проанализировав Интернет-ресурсы, я узнала, что гуща может быть использована в качестве натурального удобрения для выращивания растений. Эта идея меня заинтересовала, поэтому начавшийся в 2012 году опыт по выращиванию кофейного дерева из 7-ми месячных саженцев с применением отечественных удобрений для цветов пришлось приостановить. Теперь мой эксперимент был направлен на выращивание кофейного дерева (из 7-ми месячных саженцев) с использованием кофейного удобрения. Начался он с сентября 2013 года. Свой обновлённый проект я считаю актуальным: доказав, что кофейный сгусток может быть использован человеком с пользой для себя (в данном случае для растения), можно сделать вывод о том, что кофе-это натуральный безотходный продукт, применение которого не ограничивается только в качестве пищевого (энергетического) ресурса.
Цель моей работы:
- вырастить кофейное дерево из саженцев кофе «Арабика» с использованием натурального удобрения – кофейной гущи.
Гипотеза:
Я предполагаю, что выращивание кофейного дерева с использованием кофейного жмыха улучшает его внешний вид и увеличивает темпы роста растения.
Задачи, поставленные к данной работе:
- оценить эффективность использования кофейной гущи (спитого кофе) для выращивания растения,
- выявить количество (дозу) и сроки внесения удобрения для получения эффективного результата,
- провести сравнительный анализ морфологии растений с использованием кофейного удобрения и без него.
Методы исследования:
- Исследовательский
- Проблемно-поисковый
- Деятельностный
- Наблюдение
Теоретическая часть
История кофе
Родина кофе – Эфиопия, провинция Каффа. По легенде, он был открыт молодым пастухом Кхальди. Его удивляло странное поведение коз, которые становились необычайно резвы после того, как ели красные ягоды с какого-то куста. Пастух решил отварить эти листья, и после того, как он выпил получившийся отвар, он обнаружил, что также может не спать хоть всю ночь, не испытывая при этом ни малейшего дискомфорта. Эту версию поддерживают многие учёные ботаники.
Первыми вывезли кофе из Эфиопии в Йемен арабские торговцы. Для ввоза кофе на протяжении долгого времени использовался один и тот же порт, который в последствии назвали по имени одного из самых популярных кофейных сортов. Речь идет о порте Мокка.
В исламском мире довольно долго кофе считался заменой вину, которое религиозным людям было запрещено употреблять. Напиток из зерен кофе использовался при проведении религиозных церемоний. В арабских странах кофе до сих пор остается напитком, имеющим особенное значение.
Дальнейшее распространение кофе происходило благодаря религиозным паломникам, которые занимались контрабандой кофейных зерен на пути в Мекку. Так кофе попал в Египет, Турцию и Сирию. К тому моменту технология приготовления кофе уже была близка к тем методам, которые используются сегодня. Так, предварительная подготовка заключалась в обжаривании кофе, отборе самых лучших зерен, которые затем кипятились для того, чтобы создать желтоватый напиток.
Турки же начали использовать собственный способ приготовления кофе: в тринадцатом столетии они размалывали обжаренные кофейные зерна, добавляли в них специи и воду, после чего смесь вновь обжаривалась, результатом чего становился порошок, который сегодня известен на весь мир – это турецкий кофе.
Турция в принципе сыграла огромную роль в популяризации кофе. Именно в Стамбуле открылась первая публичная кофейня, а незадолго до этого в Константинополе начал работать первый кофейный магазин (1475 г.).
В Европе распространение напитка началось с Вены благодаря украинскому купцу Юрию-Францу Кульчицкому. После того, как этот купец привел войска на помощь осажденной Вене, он потребовал отдать ему захваченные у турок 300 мешков кофе. Кульчинский адаптировал кофе к европейским вкусам, лично разносил его по улицам и провел целую рекламную компанию, в результате чего напиток приобрел огромную популярность.
По примеру Вены спустя пару лет пить кофе начали в Париже, а затем и во многих других европейских городах. До России кофе добрался только в начале XVIII-го века, причем напиток долгое время использовался в качестве лекарства при мигренях и многих других болезнях, в роли косметического средства и т.д.
Наконец, важнейший этап развития кофейной культуры в мире пришелся на XVIII век, когда европейцы завезли саженцы кофейных деревьев сразу в несколько стран мира. В результате началось не только повсеместное употребление, но и повсеместное разведение кофе.
Химический состав кофе и кофейного жмыха
Химический состав кофе сложен. В него входит огромное количество различных химических соединений, а новые добавляются еще и в процессе обжаривания зерен. В состав кофе входят вещества, содержащие кальций, натрий, железо, сера, фосфор, азот, хлор, магний и другие элементы.
Среднее содержание в нем:
азотистых веществ – 13-14,
кофеина – 0,65-2,7,
сахара – 2-3,
жира – 12-15,
клетчатки – свыше 20,
минеральных веществ – 3-4 %.
Приблизительно ¾ любого  сорта кофе  состоит из целлюлозы, жиров и воды, а ¼ - из кислот, белков, дубильных веществ, минеральных солей и алкалоидов.
Кофейная гуща в своём составе имеет много калия, магния. Так же в ней содержится до 2% азота. Несмотря на то что кофейный жмых не обладает большой концентрацией фосфора и кальция, он может быть использован в качестве натурального удобрения для растений. Однако существует миф о том, что гуща обладает высокой кислотностью, и её можно использовать только на щелочных почвах и для растений, предпочитающих кислые почвы. Был проведен специальный химический эксперимент по этому вопросу, и вот, что говорится в отчете:"Жареный кофе обладает небольшим уровнем кислотности, однако установлено, что вся кислота является водорастворимой и удаляется в процессе варки. Использованная гуща имеет нейтральный pH , хотя кофейные напитки обладают уровнем кислотности. В результате измерений выявлено, что pH гущи составляет 6,9, со значительной буферной емкостью – добавление кофе в кислый или щелочной раствор, приводит к тому, что растворы становятся нейтральными. Конкретные показатели pH от использованной гущи будут зависеть от щелочного состава воды, используемой при заварке, но при любой питьевой воде, показания будут близки к нейтральным."
Это доказывает, что кофейный жмых может использоваться на любых почвах и для любых растений.
Использование кофейной гущи в качестве удобрения:
способы внесения в почву для получения положительного результата.
right154940 Несомненно, кофейный сгусток обладает полезными свойствами для почвы. Но какими? Принято считать, что при добавлении в почву кофейной гущи ее структура улучшается, становиться немного легче, плодороднее. Поэтому её применяют в качестве разрыхлителя. Способы внесения жмыха в почву:
Разбрызгивание сгустка вокруг растений.
Окропить поверхность почвы небольшим количеством гущи и затем полить водой. Этот способ позволяет азоту, содержание которого в жмыхе достигает до 2%, медленно высвобождаться в почву, питая растения, при этом уровень его  эффективности сравним со скошенной травой. Кропить почву следует слегка. Нельзя нагромождать кучи вокруг растений. Это может привести к спеканию и даже появлению корочки, препятствующей влаге проходить к корням.
Вкапывание гущи в почву вокруг растений.
Взять немного гущи и небольшую лопату. Осторожно вкопать гущу в почву. Затем вкопать мульчу в первый слой почвы, глубиной примерно 2,5 см. Это предупреждает возможное спекание, которое иногда случается, когда происходит разбрызгивание гущи на поверхности почвы.
Обработка семян сухой гущей перед посадкой.
Смешать семена (морковь и редис более других овощей предпочитают кофейный жмых в качестве удобрения) с небольшим количеством высушенной кофейной гущи, а затем сыпать на грядку все вместе. Кофейная гуща не только сделает урожай больше, а плоды крупнее, но и заставит насекомых-вредителей держаться подальше от овощей.
Использование при пересадке растений.
На дно горшка укладывается керамзит, потом слой кофейной гущи, слой грунта, далее высаживается растение обычным способом.
Экспериментальная часть
Основная идея моей работы – это выращивание кофейного дерева с использованием кофейной гущи. Так же моя обязанность заключена в том, чтобы определить совпадает ли полученный результат с выдвинутой мною гипотезой: выращивание кофейного дерева с использованием кофейного жмыха улучшает его внешний вид и увеличивает темпы роста растения. Из всего сказанного следует вывод о том, что для определения результата эффективности использования кофе в качестве удобрения мне понадобиться ещё одно такое же растение, только уже выращенное другим способом. Поэтому для эксперимента были взяты два саженца (по семь месяцев каждый).(см.табл.1 в приложении)
1.Способы выращивания саженцев
Первый саженец выращивался с использованием кофейной гущи, которая перед использованием высушивалась на солнце.
Второй саженец выращивался с использованием удобрения «Эффектон-ДЦ». Это жидкое удобрение концентрированного типа. Оно служит для подкормки декоративных культур и комнатных цветов.Ценность (миллиграммы на литр): азот около 9, оксид фосфора 17, оксид калия 19, кислотность(ph) около 7, микроэлементы, гуминовые вещества.
2. Состав почвы
Для первого саженца состав почвы был таким:
- самый первый (нижний) слой – керамзит,
- второй слой – кофейная гуща,
- третий слой – цветочный грунт (в своём эксперименте я использовала универсальный грунт марки «ГАРАНТ» , где содержание доступных питательных веществ в 100 г (не менее): азота - 30 мг; фосфора - 70 мг; калия - 80 мг; рН = 6.5 - 7.4),
Состав почвы для второго саженца:
- первый слой (нижний) – керамзит,
- второй слой – цветочный грунт «ГАРАНТ».
3. Факторы среды, влияющие на рост растений
Выращивались оба растения в одинаковых условиях. Просмотренная информация в Интернете помогла вырастить растения без каких-либо проблем (пожелтение листьев, увядание кроны и её опадание и т.п.). Для правильного роста и развития были соблюдены:
1. температурный режим ( летом температура была в пределах +22 оС…+24 оС, оба растения периодически оставались перед открытым окном в школьном кабинете, т.к. эксперимент проводился в школе; зимой же температура не должна была превышать +14 оС (температура в классе зимой равнялась в среднем +20 оС)),
2. количество света (летом пыталась избегать попадания прямых солнечных лучей, т.к. кофе любит рассеянный свет; зимой держала под лампами раз два раза в неделю в течение часа),
3.время полива (летом соблюдался полив регулярно: через каждые два дня по 400мл каждому растению; зимой полив сократился в два раза: через каждые 4-5 дней по 200мл каждому).
4. Внесение удобрений в почву растений: способы внесения, концентрация, дата
Первое растение, в почве которого присутствовало кофе, подкармливалось раз в месяц кофейной гущей. Для этого бралось три чайных ложек гущи, которые обязательно высушивались. Способ заключался в разбрасывании кофейных сгустков по поверхности почвы и поливе этого слоя водой. Слой должен был представлять собой тоненький пласт, а не «гору». В первый раз использования удобрения таким способом образовалась корочка, которая не пропускала воду (см. приложение, фото1). Поэтому после снятия корки, я стала удобрять кофе меньшим количеством гущи.
Второе растение подкармливалось тоже раз в месяц. Для этого я разводила удобрение в пропорции, что указана на упаковке средства.
5. Время пересадки с обновлением почвы
Посадка саженцев была произведена в начале сентября 2013года. Фото2, указанное в приложении, сделано чуть позже (конец ноября 2013г.), так как растению было дано время адаптироваться.
Первая пересадка с обновлением почвы произошла в мае 2014года. Фото3 в приложении сделано после пересадки.
Вторая (последняя) пересадка с обновлением почвы произошла в октябре 2014года. Фото4 сделано в ноябре 2014года.
Состав почвы обоих растений оставался неизменным.
Результаты исследования и выводы
Результаты исследования показали, что оба растения развивались одинаково. На фото в приложении видно, что растение с синей лентой на горшке (выращено с кофейной гущей) чуть выше растения, выращиваемого с обычным удобрением. Это преимущество в длине первого кофе над вторым объясняется его физиологическими свойствами. Темпы роста были одинаковыми, а внешний вид идентичен.
Вывод заключается в том, что поставленная мной гипотеза не оправдана результатами. Однако я считаю большим успехом то, что растение, выращиваемое с помощью кофейной гущи, выжило. Это доказывает, что кофейные сгустки могут использоваться как удобрение.
Список литературы
http://morecoffee.ru/http://www.coffeemag.ru/http://www.vashsad.ua/vashkofemem.ru›kofeynaya-gushha-nestandartne…v…vogorodah.ru›vyrashhivanie-kofe-doma/=
oko-planet.su›…vyraschivanie-kofeynogo…domashnihtakprosto.cc›svoystva-kofeynoy-gushchi/posobie.info›Кофейное деревоМуниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №5,
г. Егорьевск
Исследовательский проект
на тему
«Кофе - универсальное натуральное удобрение»
Автор: Бузыкина Елена(9А класс)
Руководитель: учитель биологии
Нижальская О.В.
Егорьевск,2015
Приложение к работе на тему:
«Кофе – универсальное натуральное удобрение»

Фото1.

Фото2.(в горшке с синей лентой – растение с кофейной гущей)

Фото3. (в горшке с синей лентой – растение с кофейной гущей)

Фото4. (в горшке с синей лентой – растение с кофейной гущей)
Таблица1.
№
Вопрос
1 растение
2 растение
1 Способы
выращивания С добавлением кофейной гущи С добавлением цветочного удобрения Эффектон-ДЦ».
2 Состав почвы - самый первый (нижний) слой – керамзит,
- второй слой – кофейная гуща,
- третий слой – цветочный грунт - первый слой (нижний) – керамзит,
- второй слой – цветочный грунт «ГАРАНТ».
3 Факторы среды, влияющие на развитие растения температурный режим
количество света
время полива температурный режим
количество света
время полива
4 Время пересадки с обновлением почвы 09.2013
05.2014
10.2014 09.2013
05.2014
10.2014