Целью нашего исследования является повышение педагогической эффективности внеурочной и классно-урочной формы обучения с применением проектных способов деятельности по биологии.

Исходя из этого одна из задач исследования – изучение биологии избранных видов растений для использования их учениками в проекте «Выращивание растений в стиле бонсай».

Большинство людей считают, что бонсай – изначально карликовое дерево. Необходимо лишь посеять семена данного образца, и из него вырастит миниатюрное растение. На самом деле это не так [1].

Обычно для выращивания бонсай использовали дикорастущие растения, произрастающие в саду, или в горных районах, где под действием неблагоприятных климатических условий они становились уникальными.

В зависимости от условий содержания, определяемых местными условиями, дальнейшее выращивание происходило либо на улице, либо в помещении. В первом случае – это деревья для умеренного и холодного климата со сменой сезонов. Во втором – комнатные растения родом из жарких стран, где отсутствуют перепады температур [4].

В нашем проекте самым важным вопросом является выбор растения, из которого исследователь должен сделать его маленькую копию. Мы предлагаем несколько важных характеристик, на которые следует обратить внимание при решении этой задачи.

1. Прежде всего, это должно быть деревянистое растение. Специалисты советует выбирать хвойные, лиственные, красивоцветущие и плодовые деревья, кустарники или лианы. Наибольшее предпочтение японские мастера отдают растениям хвойных пород. Одним из самых популярных растений, используемых для выращивания бонсай – можжевельник (Juniperus prostrata). Он медленно растет, вынослив, и прекрасно подходит для формирования практически любого стиля бонсай [2]. В научно-исследовательской работе за 3-5 лет нужного результата ученики могут не получить не только из-за медленного роста этого растения, но и из-за его гибели при не соблюдении условий содержания: высокой температуры зимой, отсутствия опрыскивания в жаркие дни, не соблюдения его расположения по сторонам света и т.п. Поэтому лучше брать менее прихотливые породы деревьев и кустарников.
2. Вторым важным признаком для подбора нужного объекта исследований можно назвать наличие миниатюрности: мелкие листья или хвоинки, некрупные цветки и плоды. При этом растение должно хорошо ветвиться [1]. Конечно, это могут быть представители хвойных пород, которые указывают в литературе: кедр Деодара (Cedrus deodara), ель (Picea smithiana), пихта (Abies pindru), криптомерия японская (Cryptomeria japonica), иногда некоторые виды кипариса (Cupressus) и тис (Taxus). Сосна (Pinus) тоже используется в качестве бонсай. Знающие мастера советуют использовать в этих целях наиболее красивые ее виды. Например: сосна гималайская (в пучке до пяти хвоинок), сосна Тунберга (в пучке по две хвоинки темно-зеленого цвета, в Японии известна под названием черная сосна), сосна Жерарда (в пучке по три хвоинки, длинной от пяти до десяти см), сосна Казия (в пучке три хвоинки) [2]. Но ассортимент наших цветочных магазинов не на столько богат в настоящее время. Поэтому следует поискать объекты для выращивания бонсай среди лиственных пород. Вот некоторые из них.

Виды и сорта из рода Фикус (Ficus) семейства Тутовые. Они очень быстро растут, к тому же выносливы и из них можно сформировать любую форму. Самый популярный вид – фикус Бенджамина (Ficus benjamina). У него небольшие листья, а особую привлекательность создают соцветия, называемые сикониями или фигами, оранжевого цвета. Но у этих растений есть один недостаток – они достаточно трудно поддаются уменьшению в размере [2]. А также: фикус вдавленный (F. microcarpa) – с некрупными листьями, теряет нижние ветви; фикус зеленоватый (F. virens) – быстро ветвится, образуя толстые корни, которые оказываются над поверхностью почвы (благодаря этому растение выглядит намного древнее, чем есть на самом деле); фикус бенгальский (F. benghalensis) – быстро появляются надземные корни, быстро растет, занимая большую площадь, кроме этого, листья у него со временем уменьшаются (в последующем благодаря этому из данного растения можно получить бонсай любой формы) [2].

Из лиственных пород: Тамаринд индийский (Tamarind indica) из семейства Цезальпиниевые. У этого растения быстро разрастаются поверхностные корни, прямой ствол, фактурная кора, листья небольшие, ветви приобретают красивую форму в процессе роста. Поэтому из этого растения можно с легкостью получить закругленную форму верхушки растения и оригинальный бонсай [2].

Хурма восточная (Diospyros kaki) из семейства Эбеновые – небольшое дерево, прекрасно подходит для получения зонтичной формы.

Гинкго двухлопастной (Gingkgo biloba) из семейства Гинкговые – один из самых древних видов на Земле, дошедших до наших дней. У него веерные листья, относительно медленный рост и красивый ствол.

В литературе предлагают и такие виды, как камфарный лавр (Cinnamomum camphora), различные виды дуба, ивы, березы, ольхи, граба [2].

3. Если выбрано растение из отдела Цветковые с красивыми цветками и плодами, то надо знать, что их цветы и плоды не уменьшатся в размере даже при соблюдении всех технологий. Поэтому следует выбирать те растения, у которых некрупные цветы и плоды, чтобы они были соизмеримы с небольшим деревом.

            Из цветущих и плодоносящих наиболее распространены в качестве бонсай деревья семейства Розоцветные (Rosaceae). Среди них часто используют следующие растения: персик (Prunus persica), который начинает цвести перед самым распусканием листьев, слива домашняя (Prunus domestica), груша японская (Pyrus pyrifolia), миндаль (Prunus amygdala). Иногда используют яблоню лесную (Malus sylvestris) с белыми или розовыми цветками, плодоносит многочисленными мелкими красными яблоками; абрикос (Prunus armeniaca), у которого ветви и ствол темно-коричневого цвета, на которых четко заметны цветки светло-розового цвета; дикая груша (Pyrus pasha) – её цветки собраны в пучки на фоне багряной листвы; боярышник (Crataegus) — небольшое деревце с многочисленными пучками мелких ароматных белых цветков.

Из семейства Мимозовые наиболее часто используются для выращивания бонсай различные виды акаций: А. Фарнези (Acacia farnesiana) с небольшими листьями и мелкими желтоватыми шаровидными цветками, А. Левкена (A. leucophloea) с мелкими листочками с маленькими бледно-желтыми ароматными цветками, корой белого цвета с серыми и бурыми вкраплениями.

Из кустарников предпочтение отдают мурайе метельчатой, которую иногда еще называют мирт китайский (Murraya paniculata) из семейства Рутовые. У этого растения темно-зеленая листва и ароматные цветки. Оно идеально подходит для бонсай, т.к. его листья с лёгкостью можно уменьшить благодаря регулярной стрижке [2].

Из семейства Розоцветные выделяют: айву тыквенную (Chaenomeles lagenaria), у которой цветки с различными оттенками розового и кизильник (Cotoneaster) с желтыми или красными ягодами.

Из семейства Чайные используют камелию, у которой мелкие цветки, прекрасно подходящие для выращивания бонсай.

Карликовая форма граната обыкновенного (Punica granatum) из семейства Гранатовые тоже является хорошим материалом для бонсай, т.к. он не требователен в уходе. У него ярко-красные мелкие цветки, из которых завязываются настоящие миниатюрные гранаты.

Молочай колючий (Euphorbia splendens) из семейства Молочайные тоже интересен в качестве бонсай. У данного растения мелкие красные цветки, а на ветвях большое количество колючек [2].

Лианы также можно использовать для бонсай. Их особенность заключается в том, что форму растению можно придавать с помощью проволоки только неодревесневшим побегам. Самым популярным растением среди них считается бугенвиллея (Bougainvillea) из семейства Ночецветные, т.к. при выращивании она зацветает достаточно быстро при хорошем освещении. Часто используют также жимолость японскую (Lonicera japonica) из семейства Жимолостные. Особенно эффектно она выглядит в стиле «Каскад» и «Дерево, нависшее над скалой» [2].

4. Растение должно иметь быстрый рост (желательно даже осенью и зимой), так как научно-исследовательская работа ограничена временными рамками от трех до шести лет.

Мы располагали несколькими растениями, за которыми в этом плане проводили наблюдения. Это были полученные из семян мурайя, тамаринд, брахихитон двух видов, сейба и лавр разного возраста. Из комнатных растений кафедры биологии и химии ФГБОУ ВО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова» для наблюдений были выбраны лантана, комнатный гранат и толстянка.

Таблица 1

Брахихитон кленолистный семенного происхождения был выращен нами для будущих работ. Его проростки имели высокие показатели в росте зимой, так как они молодые и находились при искусственным освещением. В возрасте 6 месяцев у побегов сформировалось характерное утолщенное основание, но сам стебель в настоящий момент пока очень тонок.

Брахихитон тополевый имеет хорошо оформленный ствол бутылочного типа, рост побегов равномерен и зимой и летом, несколько хуже зимой. 2 растения подвергались обрезки, но сильного ветвления в результате не наблюдалось.

Гранат комнатный очень хорошо формируется, хорошо ветвится, периоды роста не приурочены к сезонам. 2 деревца регулярно цветут и плодоносят.

Лавровое дерево отзывчиво на обрезку, его побеги второго порядка отходят от главного ствола почти перпендикулярно и на концах после обрезки формируют новые побеги такого же вида.

Лантана камара из красивоцветущих растений с быстрым активным ростом, поэтому трудно «управляема». Из неё можно сформировать шаровидной формы куст или «поднять» его за счет штамба, но настоящее бонсай сформировать не возможно.

Мурайя метельчатая равномерно растёт не зависимо от сезона и почти всё время цветет и завязывает красноватые плоды. Хорошо переносит обрезку, в результате чего её побеги и листья хорошо формируются, к тому же они становятся мельче. Стволик деревьев имеет красивую белую кору.

Сейба великолепная имеет моноподиальный рост и красивые пальчатые листья. Наш экземпляр растет медленно, так как почти утратил главный корень. Его высота около 40 см, ствол в основании равномерно утолщается.

Тамаринд индийский получен из семян фрукта, купленного в магазине. Все 3 растения хорошо развились, перенесли уже 4 обрезки. Особое внимание привлекают перистые листья и соломенного цвета ствол с вертикально растрескивающейся корой. Работа с этим растением показала, что свежие черенки, полученные после обрезки, хорошо укореняются и, возможно, могут использоваться для выращивания бонсай.

Толстянка для эксперимента была выращена из черенка. В первый год посадки в грунт у нее отмечался медленный рост. В настоящий момент суккулент развил мощный ствол и густую крону с мясистыми листьями. Обращая внимание на особенности роста, можно посоветовать это растение для более продолжительного проекта с многочисленными обрезками. Тогда можно сформировать классический вид древовидного бонсай.

Выводы. Наши наблюдения показали, что самыми подходящими растениями для создания бонсай из рассматриваемых оказались следующие виды: брахихитон тополевый, гранат комнатный, лавровое дерево, мурайя метельчатая, тамаринд индийский.

Другие возможные объекты для научно-исследовательских работ с обучающимися нам не подошли из-за следующих особенностей: сильного моноподиального роста (сейба), медленного роста (толстянка), активного ветвления и быстрого роста (лантана), несформированности растения (брахихитон кленолистный).