Анализ физико-химического состава почвы учебно-опытного участка МБОУ ООШ №81

 Краевой конкурс юных исследователей

окружающей среды  

Исследовательская работа

по теме:

«Анализ физико-химического состава почвы

учебно-опытного участка МБОУ ООШ №81

 Выполнила:

 ученица 8 «а» МБОУ ООШ №81

Беликова Д.  

 Руководитель

 Ицкович Т.Я учитель химии

МБОУ ООШ №81

 .

Краснодар

2012г.

Содержание:

Введение …………………………………………………………3-4

Общая характеристика исследуемого объекта…………4-5

Отбор пробы почвы с пришкольного участка…………...5

Физический анализ исследуемой почвы…………………5-6

Химический анализ исследуемой почвы…………………7-8

Результаты исследования…………………………………8-10

Заключение………………………………………………………..10

Список  литературы………………………………………………11

Введение.

     Почвы покрывают всю поверхность суши нашей планеты (за исключением ледников и голых скал) сплошным слоем толщиной от нескольких сантиметров до 1-3 м и более. В геологическом прошлом Земли почвы начали образовываться тогда, когда первые растительные организмы вышли из океана на сушу и поселились в рыхлых горных породах. Эти породы, обладая способностью удерживать и накапливать влагу, снабжали растения водой и минеральными веществами. Отмирающие стебли и корни обогащали поверхностные горизонты рыхлых горных пород органическими веществами, из которых постепенно образовался почвенный перегной, или гумус, - органическое вещество, вступившее при разложении во взаимодействие с минеральной частью почвы. Таким образом, возник обмен веществ и энергии между почвой и растениями – биологический круговорот, который и был началом образования почв.

Каждый тип растительности формировался в тесной связи с климатическими условиями, с тепловым, водным и пищевым режимом почв. В свою очередь, от типа растительности зависело накопление почвенного гумуса, превращение и перемещение минеральных веществ в почве.

Основным свойством почвы, отличающим ее от материнской породы, является плодородие. Плодородием называют способность почвы удовлетворять потребности растений в питательных веществах, воде, обеспечивать корневую систему воздухом и теплом для нормальной деятельности. Оно может меняться под влиянием различных факторов: возделывания растений, обработки почвы, известкования, внесения органических и минеральных удобрений. При неправильном использовании почв плодородие уменьшается.

Почвы Краснодарского края довольно разнообразны. Они издавна славятся высоким плодородием, и считаются лучшими среди других регионов Российской Федерации.  Если двигаться от Кавказских гор, с юга на север, можно наблюдать следующие почвенные зоны: зону горных луговых почв, зону горных лесных почв, зону предкавказских лесостепных почв, зону степных черноземных почв. В плавнях и дельте Кубани – почвы луговые, лугово – болотные и болотные

.Почва относится к легкоразрушаемым и практически невосполнимым видам природных ресурсов. Естественные враги почвы – это водная и ветровая эрозия. Резко усиливает эрозию хозяйственная деятельность человека (см. табл.1.)

                                            Таблица 1.

                 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.   Без сохранения почвенного покрова окажется невозможным и сохранение исторически сложившегося круговорота веществ в природе. Каждому человеку полезно иметь представление о состоянии почвенного покрова в том месте, где он живет.  

Гипотеза: Каково физико-химические свойств почвы,   учено-опытного участка школы. которой существует уже 25 лет  

Химический состав почвы неоднороден и может существенно изменяться в зависимости от территорий. Почва активно подвергается воздействию со стороны хозяйственной и промышленной деятельности человека. В почву попадает целый ряд опасных загрязняющих веществ (очень распространено загрязнение почвы нефтепродуктами и тяжелыми металлами). Их содержание строго нормируется санитарными нормативами
Прежде чем приступать к каким либо ландшафтным работам, желательно провести химический анализ почвы. Химический анализ почвы позволяет своевременно выявлять специфические проблемы, связанные с почвой.
           Задачи:

1. Изучить различные методики исследования почв. Выбрать те из них, которые возможно реализовать в условиях школьной лаборатории.

2.Провести исследования физических свойств и химического состава почвы пришкольного участка.

3. На основе полученных фактов дать общую характеристику состоянию почвы на пришкольном участке.

4. Предложить способы повышения плодородия почвы на пришкольном участке, не требующие особых материальных затрат  и физических усилий.

 Объектом исследования явился учебно-опытный участок МБОУ ООШ №81

1. Общая характеристика исследуемого объекта.

           Площадь участка 0,5  га.   Он  находится на территории школы и состоит  из двух частей     Небольшая часть участка обращена к улице с  движением транспорта, но оно не интенсивное кроме того, с этой стороны он  ограничен  травяной растительностью и живой изгородью из кустарника  

Вишня войлочная    

Вблизи от пришкольного участка нет промышленных и сельскохозяйственных предприятий, автомобильных трасс, магазинов и других мест скопления людей и транспорта

          Учащимися школы регулярно осуществляется уборка территории от мусора. Организована работа на пришкольном участке Бытовой и естественный мусор складируется в специально отведенном для этого месте (за пределами школьного двора), затем по мере наполнения емкости вывозится на свалку.

        В целом, такие факторы,  как отсутствие по близости загрязняющих предприятий, удаленность от автотрасс, регулярная уборка территории, наличие защитных травяных полос благоприятно влияют  на состав и свойства почвы учебно-опытного участка школы. 

Предметом исследования явились пробы земли на разных участках

Методика и результаты исследования.

1. Отбор пробы почвы с пришкольного участка и приготовление почвенной вытяжки.

        Поскольку средняя проба, взятая для анализа, должна характеризовать все свойства исследуемой почвы, на подготовку образца к взятию этой пробы мы обратили особое внимание.

Анализ почвы
1. Пробоотбор и подготовка образцов к химическому анализу.
Для проведения физико–химического анализа вначале проводят пробоотбор, используя метод. . Почва изымалась с глубины 10 см, по 800–900 мг каждого образца. [1].

                             Пробы  брались на разных территориях.     Из   различных мест опытного участка  я взяла приблизительно по 200 г почвы.   Отобрала опытный образец  массой   400 г.   А  300 г почвы оставила для проведения опытов по изучению физических свойств почвы

            Очищенный от инородных тел и включений образец почвы высушила на воздухе, расположив почву в кювете слоем толщиной не более 2 см. Затем взвесила пустой чистый стакан на 200 мл. В стакан поместила высушенную почву на 1/3 высоты и снова взвесила его, определив массу почвы (m) в граммах.  К почве добавила дистиллированную воду в расчете 5 мл воды на 1 г почвы, приготовив тем самым водную вытяжку. Перемешала содержимое стакана. Отфильтровала содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в нижний стакан на 50 мл. Первые несколько миллилитров фильтрата удалила, т.к. они собирают загрязнения с фильтра. Получила водную вытяжку почвы, которую использовала  для дальнейшей работы.  

1.Физический анализ исследуемой почвы.

Для описания физических свойств  я исследовала почвенный профиль, механический и минеральный состав, структуру, влагоемкость, водопроницаемость и содержание воздуха в почвенном образце. [1],[3].

Опыт №1 «Определение механического и минерального состава почвы».

 Взяла немного почвы, слегка увлажнила её и скатала в ладонях. Почва скатывается в толстую колбаску, которая ломается при изгибании. Из чего   делаю вывод, что почва лёгкая суглинистая..

Опыт №2 «Определение структуры почвы».

Взяла немного почвы, разложила её тонким слоем на блюдце.  . Почва распалась на комочки. При добавлении воды не образовалась сплошная  вязкая масса, т.е.  почва имеет структуру комковатую, цвет интенсивно черный.

. Опыт №3 «Определение влагоемкости почвы».

 Отобрала немного почвы, поместила её на металлический поднос и взвесила. Масса почвы m1= 100г 700мг.  Поместила поднос с почвой на сутки в духовку при температуре около 100 градусов по Цельсию.  Взвесила высушенную почву. Масса почвы  стала  m2=88г200мг. Рассчитала процентное содержание воды по формуле:

{(m1-m2)*100%}:m1=100700-88200*100%:100700=12%

Сделала вывод, что из-за жаркого, сухого лета   в исследуемой почве содержится мало влаги.

Опыт №4 «Определение водопроницаемости почвы»

 Отобрала цилиндрический образец почвы. Для этого подготовила пластмассовую баночку бездна.  вырезала этим цилиндром образец почвы. Налила   100 мл  воды в широкий сосуд и поместила в него отобранный образец.  Отметила 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.

Опыт №5 «Определение содержания воздуха в почвенном образце».

Отобрала цилиндрический образец почвы. Поместила образец в сосуд с водой и наблюдала, как выделяется из почвы воздух, замещаясь водой. Определила:

 - 1минута 30секунд –время в течении которого выделялся воздух;

 - величины пузырьков – крупные и средние;

 - интенсивность выделения воздуха высокая.

Сделала вывод, что аэрация почвы  достаточно высокая.

По результатам физического анализа   исследуемого образца   установила:

а)  выраженная структурность,  минеральный состав почвы, ее высокая водопроницаемость и хорошая аэрация должны способствовать хорошему росту и развитию посаженных культур.

2. Химический анализ исследуемой почвы.

В качестве параметров для химического анализа использовались следующие: оценка кислотности почвы

Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. В природных условиях рН почвенного раствора колеблется от 3 до 10. Чаще всего кислотность почвы не выходит за пределы 4–8. Связь между кислотностью почвы и величиной рН приведена в табл. 1. [3].


Опыт №1 «Изучение кислотности почвы».

Используя  почвенную вытяжку, определила рН двумя способами: а)  раствором индикатора универсального, добавив в первую пробирку 3-5 капель раствора индикатора; б)  pH-индикаторной бумагой, опустив конец бумажной полоски пинцетом во вторую пробирку

.

Оба теста показали, что рН исследуемой почвы колеблется в пределах 6-7. Из чего  делаю  вывод о том, что среда почвы  щелочная.  

5. Результаты исследования.

Таким образом, в ходе проведения ряда опытов  мною выяснено выяснили:

1. Удаленность учебно-опытного участка школы от различных источников антропогенного загрязнения благотворно влияет на сохранение плодородия его почвы.

2. Такие физические свойства как структурность,  минеральный состав, высокая водопроницаемость и хорошая аэрация  почвы должны способствовать хорошему росту высаженных растений..

 5 для нейтрализации кислотности почвы ( уч. №3) рекомендуется вносить в почву древесную золу. Так как большинство огородных растений и полезных почвенных микроорганизмов хорошо развиваются при кислотности почвы ph=6,5-7,0 - слабокислой или нейтральной реакции почвы.

Заключение.

Различные методики исследования почв позволили[1,2,3.]  провести комплексный анализ физических свойств и химического состава почвы на школьном учебно-опытном участке. В результате   дана  общая характеристика состояния  почвы, но и  предложен  способ повышения  ее плодородия, не требующий особых материальных затрат и физических усилий.   Исследовательская работа, проведенная  мною позволяет надеяться, что ее результаты будут учтены и применены на практике. Мне хочется обратить внимание всех,   обычных людей, школьников, учителей на сохранение уникального природного богатства – Кубанских черноземов.(ПРИЛОЖЕНИЕ №1)

Список литературы.

1.А. Г. Муравьев, Н.А. Пугал, В.Н. Лаврова  Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к. х. н. А.Г.Муравьева. – СПб.: Крисмас+, 2003

2.Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Следим за окружающей средой нашего города: 9-11 кл.: Школьный практикум. – М.: Центр ВЛАДОС, 2001

3.Методы контроля качества почвы: Учебно-методическое пособие для ВУЗов. – Воронеж, 2007

4. Интернет ресурс