ТЕМА
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
«Исследование почвы на пришкольной территории»
Выполнил:
Ермолаев Михаил
8-В класс
Руководитель работы:
учитель химии
Русакова Г.Х.
Глазов
2019г
Содержание:
Введение
1. Теоретическая часть 2-9
1.1. Методика исследования 7-9
2. Практическая часть 9-18
2.1. Физический анализ исследуемой почвы 9-15
2.2.Химический анализ исследуемой почвы 15-18
3.Результаты исследования 18-22
Заключение 23
Литература 24
-2-
Введение
Жизнь растений тесно связана с почвой. Только воздействуя на почву, на ее свойства, определяющие плодородие, человек может повлиять на рост и развитие растений. Но, чтобы изменить свойства почв в нужном направлении, необходимы знания процессов, совершающихся в почвенной массе, обусловленных как природными факторами, так и сельскохозяйственной деятельностью человека, без этого процесса нормальная жизнедеятельность растений невозможна. Почва – это рыхлый поверхностный слой земли. Он включает в себя твердые, жидкие, газообразные компоненты и формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных.
Актуальность данной темы и в том, что в настоящее время большое внимание уделяется озеленению школьной территории, привлечению учащихся к активной работе на земельном участке. На территории нашей школы имеется достаточно большой пришкольный участок. На участке мы выращиваем достаточно широкий ассортимент цветочных культур, но не всегда добиваемся нужного результата.
Постановка проблемы: Плодородие почвы играет очень важную роль для роста и развития растений. При научном подходе к работе с землей хорошая питательная почва с хорошим плодородием является основой для получения красивого дизайна цветковых растений. Таким образом, мы считаем, что выбранная нами тема весьма актуальна, наш пришкольный участок достоин этого.
Цель – исследование физико-химических свойств почвы и определение причин понижения урожайности на учебно-опытном участке.
Задачиисследования:
1.Изучить минералогический, механический состав почвы.
-3-
2. Определить уровень кислотности почвы (рН почвы).
3. Обобщить материал и разработать план дальнейших мероприятий по улучшению состояния почвы на пришкольной территории.
Объект исследования:почва учебно-опытного участка.
Предмет исследования: физико-химические свойства почвы.
Методы исследования:
1Теоретический
- Изучение литературы.
2. Экспериментальный.
- Отбор пробы почвы
- Подготовка почвы к анализу.
- Проведение анализов.
1. Эмпирический
- Наблюдения
- Описание
- Объяснение результатов исследования.
Гипотеза:
Земли пришкольного участка никогда не исследовались. Предполагаем, что изучение почвы даст возможность выяснить их особенности и разработать правильные рекомендации по улучшению плодородия почв, что значительно разнообразит количество видов цветов, деревьев.
Теоретическая часть.
Выдающийся русский ученый В.В.Докучаев впервые дал следующее определение что такое почва:
-4-
«Почва – элемент географического ландшафта. Первопричиной образования почв явились живые организмы (главным образом растения и микробы), поселяющиеся в разрушенной выветриванием горной породе» Происхождение почвы и ее свойства неразрывно связаны с условиями окружающей среды. Она отражает в своих свойствах исторический ход влияющих на нее природных условий, производительных сил и производственных отношений. Почва таит в себе огромные резервы плодородия. Почва и ее плодородие составляют материальную базу и основное богатство страны. Поэтому улучшение почв и повышение плодородия – одна из важнейших народнохозяйственных задач. Необходимо умело использовать, приумножать и сохранять это богатство.
Таким образом, актуальность выбранной темы обусловлена возросшим вниманием к эффективному практическому использованию и
сохранению почвенного покрова. В свою очередь, мы считаем, что озеленение пришкольной территории, создания клумб с цветочными культурами, диктует необходимость знаний по данному вопросу.
В начале своего исследования мы обратились к словарю и выяснили, что обозначают такие понятия, как почва, плодородие, агрохимический анализ почвы:
| Почва | природное образование, состоящее из генетически связанных почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Является компонентом биогеоценозов. Обладает плодородием, что позволяет ей участвовать в воспроизводстве биомассы, в т. ч. урожая с.-х. культур. |
| Плодородие | способность почв обеспечивать потребность растения в элементах питания, воде, воздухе, тепле, рыхлости для корней и прочих благоприятных условий произрастания. |
| Агрохимический анализ почвы | мероприятие, проводимое для определения степени обеспеченности почвы основными элементами минерального питания, определения механического состава почвы, водородного показателя и степени насыщения органическим веществом, т.е. тех элементов, которые определяют ее плодородие и могут внести значительный вклад в получение качественного и количественного урожая. |
Для того чтобы понять, каким образом можно повысить урожайность почвы на нашем пришкольном участке, мы задались целью: в ходе исследования физико-химических свойств почвы установить причину ее низкой урожайности и предложить реальные пути повышения ее плодородия. Земля — ценнейшее природное достояние народа, место обитания человека. Почвенный покров является объектом труда и средством производства. Он используется для выращивания растений, получения биологической массы разного рода продукции, размещения населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог, аэродромов, мест отдыха. Таким образом, почва - одно из важнейших богатств, которым располагает человечество, так как именно почва обеспечивает необходимыми продуктами питания. Все мы, в конечном счете, зависим от ее плодородия.
Благополучие окружающей среды во многом зависит от санитарного состояния почвы. Чистая, здоровая почва — залог чистоты окружающей среды, экологически безопасных продуктов, а значит, и здоровья человека. Без сохранения почвенного покрова окажется невозможным и
-6-
сохранение исторически сложившегося круговорота веществ в природе.
Поэтому каждому человеку полезно иметь представление о состоянии почвенного покрова в том месте, где он живет.
Вывод: изучив литературу по данному вопросу, мы узнали, что характеристики почвы, влияющие на плодородие это: механический состав, минералогический и химический состав, физические свойства почвы; водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность почвы, живые организмы и т.д. Реакция почвы также играет очень важную роль для роста и развития растений.
Методика исследования
1.Подготовка почвенной пробы для анализа. На прилегающей пришкольной территории, цветниках, из 5 - 6 однородных мест взяли почвенные пробы с глубины 10-15 см., выложили их на пленку и тщательно перемешали. Из смешанного образца после удаления крупных корней и камней взяли среднюю пробу 200 - 300 г для проведения агрохимического анализа. Пробу подсушили, измельчили и положили в полиэтиленовый пакет, был проведен анализ подготовленной почвенной пробы для определения свойств почвы: кислотность почвы, механический состав, определение ионов тяжелых металлов в почве.
Кислотность почвы находится зависимости от географического
положения, климата, состава растительности, наличия водоемов и
близости подземных вод, влияния хозяйственной деятельности человека и других факторов в почвах устанавливается разный химический состав. Во время дождя или при поливе ионы водорода, содержащиеся в почве, высвобождаются в почвенный раствор и поглощаются клетками и тканями живых существ. Многие из них очень чувствительны к концентрации протонов в среде и при отклонении уровня кислотности
-7-
от нормы гибнут. Поэтому данный экологический фактор в значительной мере определяет состав и структуру растительного сообщества, а также характер использования территории человеком (анализ кислотности почв обязателен при ведении сельского хозяйства).
В почвенных исследованиях механический состав почвы оценивают по содержанию в ней обособленных частиц различных размеров. Частицы крупнее 0,01 мм объединяют во фракцию физического песка, частицы мельче 0,01 мм — во фракцию физической глины. По соотношению этих фракций почвы делят на песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. В каждой группе есть более мелкие подразделения (например, легкие, средние и тяжелые суглинки).
Определение механического состава почв очень важно для оценки экологических и сельскохозяйственных характеристик. Известно, что песчаные почвы (содержание глинистых частиц менее 10 %) обычно бедны питательными элементами для растений, плохо удерживают влагу, быстро и глубоко промерзают, неблагоприятны для развития почвенных бактерий. Загрязнители (например, тяжелые металлы или пестициды), попавшие в песчаную почву, ею практически не удерживаются и легко переходят в природные воды и растения.
Почвы, содержащие преимущественно глинистые частицы (от 50 до 85 %), также имеют отрицательные свойства: сильно набухают во
время дождя, долго удерживают влагу на поверхности и не пропускают ее к корням растений, как правило, имеют мало промежутков, заполненных воздухом, необходимым для почвенных обитателей.
Наиболее благоприятны по свойствам супесчаные почвы (содержание глины — 10—20 %) и суглинистые почвы (содержание глины — 20—30 % в легком суглинке, 30—40 % — в среднем суглинке, 40—50 % — в тяжелом суглинке). Эти почвы хорошо впитывают и удерживают влагу -8-
в толще почвы, а не на поверхности, содержат питательные элементы в форме, доступной для растений, и препятствуют их вымыванию, богаты микроорганизмами.
Практическая часть
Физический анализ исследуемой почвы.
Для описания физических свойств мы исследовали почвенный профиль, механический и минеральный состав, структуру, влагоемкость, водопроницаемость и содержание воздуха в почвенном образце.
Работа №1
Тема: Состав почвы.
Цель эксперимента: Изучить состав почвы.
Оборудование: Почва, стакан воды, спиртовка, фарфоровая чашка.
Ход работы:
1.Высыпать почву в фарфоровую чашку и поставить нагревать на спиртовку.
2.Отпустили комочек почвы в стакан с водой.
3.Досыпали в стакан с водой оставшуюся почву, хорошенько размешали и дали отстояться.
Наблюдение:
При нагревание почвы, мы наблюдали выделение дыма и характерного запаха. Это сгорал перегной. При опускании комочка в воду выделяются пузырьки воздуха.
Почву хорошо размешали в воде и дали отстояться, стали заметны два слоя: песок и глина.
Вывод: почва состоит из песка, глины и перегноя, в ней есть воздух.
-9-
Работа №2.
Тема: Структура почвы.
Цель эксперимента: определение структуры почвы нашего участка.
Оборудование: почва, чашки Петри.
Ход работы: для анализа взяли образцы исследуемой почвы. Поместили в чашки Петри и провели физические и агротехнические исследования почвы.
Наблюдение: почва состоит из склеенных механических элементов. Диаметр комочков от 0.25 до 10 мм.
Вывод: наша почва относится к структурной. Структурные почвы содержат больше воздуха и хорошо его удерживают.
Работа №3.
Тема: Определение механического состава почвы.
Цель эксперимента: определить тип почвы нашего участка.
Оборудование: почва, предметное стекло, стакан с водопроводной водой.
Ход работы
1.: поместили на предметное стекло небольшое количество почвы, увлажнили её и перемешали до тестообразного состояния.
2.Из увлажнённой почвы на ладони попробовали скатать шарик.
3.Раскатали его в короткий шнур толщиной 3 мм, кольцо свернуть из шнура кольцо не смогли.
4.Определили механический состав, используя таблицу.
Г.В.Устименко. «Основы агротехнический полевых и овощных культур».
Издательство «Просвещение», 1983г., с.8.
-10-
Таблица №1
| Морфология образа. | Почва по механическому составу. |
| Не скатывается не в шарик, не в шнур. | 1.Песчанная. |
| Скатывается в шарик который при надавливании растрескивается. | 2.Супесчанная. |
| Скатывается в шарик быстро и легко. При скатывании шарика образуется короткий шнур. 1.С рваными концами. 2.С острыми концами. | 3.Легкосуглинистая. 4.Среденсуглинистая. |
| При скатывании образуется тонкий шнур, который сгибается в сплошное кольцо без трещин. | 5.Глинистая. |
Наблюдение: образуется шарик, который образует короткий шнур, но не сгибается в кольцо.
Вывод:
Тип почвы – серые лесные. По механическому составу наша почва относится к среднему суглинку.
Образуется сплошной шнур, который легко свернуть в кольцо, но кольцо с трещинами и переломами. Суглинистые почвы содержат 40% глины и 60% песка. Они быстро прогреваются, но более рыхлые и легче поддаются обработке, чем глинистые.
-11-
Работа №4.
Тема: определение степени утоптанности почвы.
Цель эксперимента: определить утоптанность почвы на пришкольном участке.
Оборудование: почва, лопата.
Ход работы: Таблица №2
| Степень утоптанности. | Признаки. |
| Очень плотная. | Лопата или нож при сильном ударе входит в почву на глубину не более 1 см. |
| Среднеутоптанная. | Лопата или нож входит в почву на глубину 2-3 см. Почва разламывается руками. |
| Слабоутоптанноя. | Лопата или нож входит в почву на глубину 5-6 см. Почва легко разламывается руками. |
Наблюдение:
1.Лопата или нож входит в почву на глубину 2-3 см.
2.Почва не очень легко разламывается руками.
Вывод: почва на пришкольном участке – среднеутоптанная.
Работа №5.
Тема: определение влажности почвы.
Цель эксперимента:
Определить влажность почвы на нашем участке.
Оборудование: почва, чашки Петри. Фильтровальная бумага.
-12-
Ход работы: Таблица №3
| Степень влажности. | Признаки. |
| 1.Сухая. | Почвы не похожи на пыль. Не холодит руку, присутствие влаги не ощущается. |
| 2.Слегкаувлажнённая. | Холодит руку, не похожая на пыль. При подсыхании немного светлеет. |
| 3.Влажная. | При подсыхании светлеет и сохраняет полученную форму, при сжимании комочка земли руками ощущает влагу, фильтровальная бумага положенная на почву пропитывается влагой. |
| 4.Сырая. | При сжимании превращается в тестообразную массу. Вода смачивает руку, но не сочится между пальцами. |
| 5.Мокрая. | При сжимании из почвы вода просачивается между пальцев. |
Вывод:
1.Почва слегка увлажнённая.
2.Холодит руку, не похожа на пыль.
3.При подсыхании немного светлеет.
-13-
Работа №6.
Тема: Влагоемкость почвы.
Цель эксперимента:Определение влагоемкости почвы
Оборудование: почва, весы, духовка.
Ход работы: Отобрали немного почвы, поместили её фарфоровую чашку и взвесили. Масса почвы m1= 22,1 мг. Поместили поднос с почвой на сутки в духовку при температуре около 100 градусов по Цельсию. Взвесили высушенную почву. Масса почвы стала m2= 19,5 мг. Рассчитали процентное содержание воды по формуле:
{(m1-m2)*100%}:m1= 22,1 - 19,5*100%:22,1=12%
Вывод: Сделали вывод, что из-за жаркого, сухого лета и осени без дождей в исследуемой почве содержится мало влаги.
Работа №7.
Тема: Водопроницаемость почвы
Цель эксперимента: Определение водопроницаемости почвы
Оборудование: почва, цилиндр
Ход работы Отобрали цилиндрический образец почвы. Для этого подготовили пластмассовую баночку (удалили в ней дно) и вырезали этим цилиндром образец почвы. Налили примерно 100 мл воды в широкий сосуд и поместили в него отобранный образец. Отметили время, за которое вода полностью впиталась в почву - 19 мин 28с. Так как исследуемая почва сухая, структурная, то вода достаточно быстро впиталась в неё.
Вывод: почва имеет высокую водопроницаемость.
Работа №8.
Тема: определение кислотности почвы.
Цель эксперимента:
-14-
Определить кислотность почвы разными способами.
Оборудование: пробы почвы, стеклянные ёмкости, мерный цилиндр, ложка, 10%-раствор хлорида калия, индикаторная бумага, блокнот, карандаш.
Ход работы:
Для анализа взяли образцы исследуемой почвы с тех участков, где растут наши овощные культуры. Отвесили на весах 3 см.кубических почвы, добавили 10 мл. раствора хлорида калия, перемешали, дали взвеси отстоятся и опустили индикаторную бумажку.
Наблюдение:
Индикаторная бумага показала на 6.
Вывод: наша почва слабо кислая.
Результаты исследований:
| Признаки. | Показатели. |
| Структура. | Структурная. |
| Влажность. | Почва слегка увлажнённая. |
| Механический состав. | Почва среднесуглинистая. |
| Кислотность. | Слабокислая, близкая к нейтральной. |
| Степень утоптанности | Почва среднеутоптанная. |
Вывод: почва на нашем участке слабокислая и требует известкования.
Химический анализ почвы.
В качестве параметров для химического анализа использовались следующие: оценка кислотности почвы, оценка богатства почвы органическими веществами.
-15-
Работа №9