Определение качества почвы с помощью растений - индикаторов

МОУ  «Краснооктябрьская средняя общеобразовательная школа имени А.Ф.Пономарева Белгородского района Белгородской области»

Определение качества почвы

с помощью

растений - индикаторов

Выполнили:

Ученица 8 класса

Пискарева Виктория

Руководитель

Учитель биологии

 Богданова Светлана Владимировна

2010 год

СОДЕРЖАНИЕ

 I.Введение

1. Актуальность проблемы изучения растений- индикаторов.

2. Цель  и задачи работы

 3. Место проведения исследовательской работы

4. Порядок выполнения работы

II. Растения- индикаторы на нашем огороде.

Растения –индикаторы минерального состава почвы.

Растения –индикоторы плодородия почвы.

Растения-индикаторы водного режима почвы.

Растения- индикаторы кислотности почвы

Выводы.

III.Заключение.

IV. Используемая литература и интернет-ресурсы.

I.Введение.

В последние 2-3 года на приусадебных участках жителей нашего села и на нашем пришкольном  учебно-опытном участке сильно распространился и стал занимать большие площади  портулак огородный.

С каждым годом  его становится больше и больше, избавиться от этого сорняка не так уж и легко. На это уходит масса времени и сил. А результат не обязательно оправдает наши усилия. Мы  решили найти причину появления на наших огородах этого злостного сорняка и определить, как сорные растения на наших огородах можно использовать в качестве биологического индикатора для характеристики почв. Ведь владельцам  приусадебных и дачных участков, занимающихся выращиванием плодово-ягодных и овощных культур, затруднительно сделать анализ почвы без лабораторного оборудования., не имея в руках даже простой лакмусовой бумаги. И определить основные характеристики почвы помогут произрастающие на земельном участке сорняки, которые могут свидетельствовать о водном режиме почв, их кислотности, обеспеченности элементами минерального питания, состояния плодородия. Мониторинг почв методом биоиндикации проводят путем закладывание пробных площадок на исследуемой территории и определения видового состава растительности на них. Далее по справочным таблицам определяют состояние почв. 

Цель работы:

 ознакомиться с методикой исследования почв с помощью растений-индикаторов;

 Задачи: 

изучить литературу и интернет ресурсы  по данный проблеме

определить методом биоиндикации плодородие, кислотность почв, содержание химических элементов в почве и уровень залегания грунтовых вод на исследуемой территории;

сделать выводы о типе почв и их хозяйственном назначении. 

Место проведения работы:

Исследование проводилось в летне-осенний период 2009 года на пришкольном учебно-опытном участке МОУ « Краснооктябрьская средняя общеобразовательная школа им. А.Ф.Пономарёва»

Порядок выполнения работы 

1. Изучить  литературу  и интернет -ресурсы о растениях индикаторах.

2. Исследовать   видовой состав сорных растений на УОУ школы

3. Определить  по видовому составу сорняков содержание химических элементов  в почве.

4. Определите степень плодородия почв по справочной таблице № 1.

5. Определите уровень залегания грунтовых вод по справочным таблицам

№ 2-3.

6. Определите кислотность почв по справочной таблице № 4.

7. Внести результаты исследований в таблицу№5.

 Таблица № 5. Результаты исследования почв методом биоиндикации

Сделать выводы о типе почв на исследуемой территории и их возможном хозяйственном назначении.

II. Растения- индикаторы на нашем огороде.

Расте́ния-индика́торы, или индикаторные растения — растения, для которых характерна резко выраженная адаптация к определённым условиям окружающей среды. При наличии таких растений можно качественно или количественно оценить условия окружающей среды. Индикаторные растения, растения-индикаторы, растения, тесно связанные с определёнными экологическими условиями, которые могут качественно или количественно оцениваться по присутствию этих растений. Это как виды, так и внутривидовые единицы, различные аномальные формы, закономерно и постоянно возникающие под влиянием тех или иных внешних воздействий, и даже растительного сообщества. Индикационное значение имеют и ритм развития растений, и сроки наступления у них различных фенологических фаз. Объектами индикации (индикатами) могут быть почвы, некоторые горные породы, подземные воды, присутствие определённых элементов и т. п. Одни индикаторные растения  — прямые индикаторы — имеют непосредственную связь с объектом индикации (они обычно сохраняют индикационное значение в пределах всего ареала), другие — косвенные индикаторы — обнаруживают связь с какими-либо факторами, находящимися в корреляционной зависимости от объектов индикации (чаще являются региональными или узко локальными).

 Индикаторные растения пользуются при оценке механического состава и засоления почв, в поисках пресных вод в пустынях, при картировании материнских почвообразующих пород и некоторых видов полезных ископаемых. Индикаторные растения — предмет изучения индикационной геоботаники.

1.Растения –индикаторы минерального состава почвы.

О состоянии почвы на садово-огородном участке можно судить  по сорнякам. Надежны- ми индикаторами считаются только сильные сорные растения. Мощные растения клевера указывают на недостаток в почве АЗОТА и избыток КАЛИЯ, лебеда - на большое количество АЗОТА, портулак и горчица - на избыток ФОСФОРА. Появляющиеся на газоне одуванчики или дикие анютины глазки говорят о КИСЛОЙ ПОЧВЕ ( pH ниже 7,0). О ЗАБОЛОЧЕННОСТИ участка предупреждают дикий щавель, полевой хвощ, лисохвост. На ИСТОЩЕННОСТЬ почвы указывают коровяк, полынь, дикая морковь, дикий пастернак; на ее УПЛОТНЕННОСТЬ - цикорий и вьюнок. "СЛАДКУЮ" ЩЕЛОЧНУЮ почву предпочитают кровохлебка, клоповник , бодяк (рН выше 7,0). На очень ПЛОДОРОДНОЙ почве вырастают мокричник, марь белая, белокудренник.
Если вы заметите эти тревожные признаки, почве необходимы:
*АЗОТ - бледно-зеленая окраска и пожелтение листьев, небольшие размеры и раннее их омертвление, стебель хрупкий.
*ФОСФОР - темно-зеленая, голубоватая окраска листьев, замедленный рост, появление красно-пурпурных оттенков, темный цвет засыхающих листьев, которые рано опадают.
*КАЛИЙ - пожелтение, побурение или отмирание ткани листа, а также закручивание их книзу, начинающаяся с краев морщинистость листьев.
*СЕРА - бледно-зеленая окраска листьев без отмирания тканей.
*МАГНИЙ - посветление листьев из-за недостатка хлорофилла, изменение окраски из зеленой в желтую, красную, фиолетовую; хлороз тканей листа между зелеными жилками.
*КАЛЬЦИЙ - повреждение и отмирание верхушечных почек и корней, отмирание кончика и краев молодых листьев, у части которых кончик загибается в виде крючка.
*ЖЕЛЕЗО - появление равномерного хлороза между жилками листа, бледно-зеленая и желтая окраска листьев без отмирания тканей.
*БОР - отмирание верхушечных почек, корешков и листьев; отсутствие цветения, опадание завязи.
*МЕДЬ - хлороз и побеление кончиков листьев.

2. Растения – индикаторы плодородия почв

Таблица 1.

3.Растения – индикаторы водного режима почв

Таблица 2.

Примечание:

Гигрофиты – влаголюбивые растения, обитатели влажных, иногда заболоченных почв. Мезофиты -  растения достаточно обеспеченных влагой мест, но не сырых и не заболоченных.

Ксерофиты -  растения сухих местообитаний.

4.Растения - индикаторы  глубины залегания грунтовых вод. 

(по Г. Л. Ремезовой, 1976)

Таблица 3.

Примечание: в качестве биоиндикатора может быть использован и один вид, если этот вид имеет массовое развитие в конкретном местообитании.

                             5.Растения - индикаторы  кислотности почв

(по С. В. Викторову и др., 1988)

Таблица 4.

Примечания:

ацидофилы – растения кислых почв;

нейтрофилы – обитатели нейтральных почв;

базифилы – растения щелочных почв.

Кислотность – одно из характерных свойств почвы. Повышенная кислотность отрицательно сказывается на росте и развитии ряда вида растений. Это происходит из-за появления в кислых почвах вредных для растений веществ, например растворимого алюминия или избытка марганца. Они нарушают углеводный и белковый обмен в растениях, задерживают образование генеративных органов и приводят к нарушению семенного размножения, а иногда вызывают гибель растений. Повышенная кислотность почв подавляет жизнедеятельность почвенных бактерий, участвующих в разложении органики и высвобождении питательных веществ, необходимых растениям.

В своей школьной лаборатории мы провели анализ кислотности почв с помощью лакмусовой бумаги.

ОПРЕДЕЛЯЕМ КИСЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ

оборудование:
универсальная индикаторная бумага, емкость с водой,  совок,  плотная ткань, шпагат

Взяли  образцы почвы в разных местах своего участка (1а).

 Каждый завернули в плотную ткань (1б), перевязали шпагатом (1в) и опустили в стеклянный сосуд с водой (лучше дистиллированной или дождевой). Почвы должно быть столько же, сколько воды.

3. Через 5 минут (вода при этом не должна помутнеть!) на 2 секунды опустили туда же полоску индикаторной бумаги.

4. Сравнили полученный цвет со стандартной шкалой, определили рН и соответственно кислотность почвы.

Полученные результаты указали нам на то. Что почва на пришкольном участке является среднекислой и  слабокислой близко к нейтральной. Это подтверждает анализ кислотности почв, проведенный с помощью биоиндикации.

После изучения видового состава сорняков  на пришкольном учебно-опытном участке и сопоставив список сорных растений с перечнем   в справочных материалах мы занесли результаты в таблицу.

Таблица № 5. Результаты исследования почв методом биоиндикации

5.Выводы

Мы изучили литературу и интернет-ресурсы о растениях- индикаторах. Выяснили, что с помощью сорняков можно дать характеристику почв используемого земельного участка.

На нашем школьном учебно-опытном участке  произрастают сорные растения: портулак огородный, осот огородный, вьюнок полевой, пырей ползучий ,одуванчик обыкновенный, подорожник большой, молочай, пастушья сумка, марь белая, анютины глазки, полынь.

Разросшийся на больших территориях портулак указал нам на избыток фосфора в почве, а огурцы со светло-зелёными листьями и с изогнутыми, с заостренными верхушками плодами –о необходимости азотной подкормки.  

Почва на УОУ истощенна, имеет низкое плодородие, умеренно- влажная, с большой глубиной залегания грунтовых вод, кислая.

III. Заключение.
Чтобы научиться правильно использовать почвы на  УОУ и своих приусадебных участках, не снижая их плодородия и не разрушая их, а также для получения высоких урожаев, очень важно знать характеристики почв. В зависимости от преобладания тех или иных «сорняков» на вашем огороде можно со значительной долей вероятности определить тип почвы на участке.

 Одной из наиболее важных характеристик является кислотность почв, ведь она влияет не только на урожайность, но и на почвообразовательные процессы, от неё зависит эффективность использования удобрений, развитие заболеваний культурных растений. Каждому владельцу приусадебного или дачного участка необходимо знать, на какой почве он выращивает растения, ведь большинство плодово-ягодных, овощных и других культур предпочитает почвы от слабокислых до нейтральных.
Кислые почвы необходимо известковать для того, чтобы приблизить реакцию почвенной среды к нейтральной, наиболее благоприятной для роста и развития культурных растений.

Если огородные культуры несколько лет подкармливали фосфорными удобрениями или печной золой, велика вероятность, что грунт перегружен фосфором. Фосфор, не востребованный растениями, переходит в нерастворимую форму и накапливается в грунте. Грунт «зафосфачивается». Избыток фосфора в почве вреден, так как мешает поглощению других элементов питания, в частности, железа, цинка, меди. Повышенное содержание фосфора можно избежать путём соблюдения на  земельном участке севооборотов и прекращения внесения фосфоросодержащих удобрений.

Перспективы работы

Работая над проблемой изучения характеристики почв путем биоиндикации, мы предполагаем провести исследовательскую работу по повышению урожайности овощных культур на УОУ  методом раскисления почв путем известкования.

IV.Используемая литература и интернет-ресурсы:

1. Энциклопедический словарь юного натуралиста. А.Г. Рогожкин. Изд. "Педагогика". 1981 г.

2. Лесная энциклопедия. М. 1985 г.

3. Школа юннатов. Анатолий Олегов. Изд. "Детская литература". 1986 г.

4. Основы индикационной геоботаники.  С.В.Викторов. М. 1961 г.

5. Растения-индикаторы  В.Н.Меженский Изд: Аст,Сталкер   2004г

6. www.ecocoop.ru

7. http://slovari.yandex.ru

8. www.chelrabochy.ru/