Исследовательская работа по химии "Анализ почвы с пришкольного участка Жарынской средней школы"

 МБОУ «Жарынская средняя школа»

Рославльского района Смоленской области

Исследовательская работа

по теме: «Физико-химические показатели

анализа почвы в условиях школьного кабинета химии»

Работу выполнил ученик 9 класса

Степанов Павел

Руководитель работы:

учитель химии  Симаков Виктор Федорович

д. Красная Горка

2017 год

Содержание:

     Паспорт исследовательской работы ……………………………     3-5

     1.Введение …………………………………………………………….......... 6

2.Сведения об урожае с пришкольного участка в 2017 году ………….  6-7

3.Актуальность и практическое значение нашего исследования ………. 7

4.Отбор пробы почвы с земельного участка и приготовление

   почвенной вытяжки……………………………………………………….  8

     5.Физический анализ исследуемой почвы ………………………………….. 8-9

   6.Химический анализ исследуемой почвы………………………………...  9-10

     7.Характеристика почвы по результатам исследования …………………..  10-11

     8.Заключение………………………………………………………………   11-12

     9.Использованные источники ………………………………………………  12

Паспорт исследовательской работы

1. Введение

      На уроках биологии и географии мы давали определение почве как верхнего плодородного слоя земли, на котором растут растения. Почва – это очень важный природный  возобновимый ресурс. Человек использует почву с древних времен, занимаясь земледелием. Почва обеспечивает человека продуктами питания, многим другим необходимым для жизни. Таким образом, почва – это одно из важнейших богатств природы, без которого невозможно существование человека.

     Изучая географию, мы знаем, что в природе идет постоянный сложный процесс почвообразования. Но этот естественный процесс идет очень медленно, и почва  не в состоянии восстанавливать свои природные свойства в сравнении с интенсивными процессами ее хозяйственного использования человеком, которые приводят к ухудшению свойств почвенного покрова.

     Особо важное свойство почвы – её плодородие. От него зависит урожайность всех сельскохозяйственных культур, выращиваемых человеком. Oт того, сколько зерна, овощей, фруктов и кормов получит человек, обрабатывая почву, зависит его продовольственное обеспечение. Принимая во внимание вышеизложенное, можно сделать вывод: человек должен заботиться о повышении плодородия почвы и проводить  необходимые мероприятия, направленные на сохранение и улучшение свойств почвы.

      Жизнь человека всегда была связана с работой на земле. В наше время даже многие городские жители имеют в собственности земельные участки, на которых занимаются огородничеством, садоводством, выращивая для личного потребления овощи, фрукты. Для нас, сельских жителей, личное подсобное хозяйство, связанное с работой на земле, играет особо важную роль в нашем образе жизни.

2. Сведения об урожае с пришкольного участка в 2017 году

     Наша Жарынская средняя школа – сельская школа, и у нас всегда был пришкольный участок. На нем работают все учащиеся школы на уроках технологии, а учащиеся 5-8 и 10 классов проходят летнюю практику.

     Площадь пришкольного участка составляет  1,74  га, площадь овощного отдела – 0,16 га.  

     В 2017 году на пришкольном участке получен урожай овощей:

картофеля – 1 500 кг,    свеклы – 350 кг,    лука – 50 кг,  фасоли – 16 кг,

моркови – 250 кг, капусты – 550 кг.

     Приблизительная стоимость собранного урожая составила 29,2 тыс. рублей в рыночных ценах.

     Все собранные овощи были переданы в школьную столовую в помощь для организации питания  учащихся.  

3. Актуальность и практическое значение нашего исследования

     Но урожайность овощей с каждым годом, к сожалению, снижается. Это зависит не только от погодных условий, но и во многом от плодородия почвы на пришкольном участке. Такое предположение определило главную цель моего исследования:

- провести исследование физико-химических свойств отобранного образца почвы, установить причины ее невысокой урожайности и предложить реальные пути повышения ее плодородия.

   Для решения выдвинутой цели я поставил следующие задачи:

    1.Провести отбор проб почвы с личного земельного участка

    2. Исходя из реальных возможностей школьного кабинета химии, разработать методику исследования отобранных образцов почвы.

    3.Провести исследования физических свойств и химического состава почвы

    4. На основе полученных фактов дать общую характеристику состоянию почвы на земельном участке.

    5. Предложить способы повышения плодородия почвы на земельном участке, не требующих особых материальных затрат  и физических  усилий.

     Объектом моего исследования является почвенная проба с пришкольного участка, предметом исследования – качество и свойства почвы.

     Методы исследования: изучение и анализ литературы и информации из Интернета, наблюдение, лабораторное исследование физических и химических показателей  отобранной пробы почвы согласно определенной методики, анализ, обобщение полученных результатов.

      Я надеюсь, что моя работа принесет практическую пользу владельцам земельных участков, в том числе нашей школе в организации работы на земельном и пришкольном участке, а также поможет  сохранить и повысить урожайность овощей  земельного участка. Все это, в конечном счете, положительно отразится на организации и качестве питания учащихся нашей школы.

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

      Образец почвы для исследования я решил взять с пришкольного участка.  Для получения усредненного образца почвы  я провел следующую работу. Из четырех различных мест участка я взял приблизительно одинаковую массу почвы. Тщательно  и равномерно перемешал взятые образцы и получил усредненный образец для проведения лабораторных исследований. Полученную почву очистил от посторонних нехарактерных включений: кусочков стекла и  кирпича, бумаги и полимерных материалов.

     Треть отобранного образца использовал для получения почвенной вытяжки. Для этого поместил почву в стеклянную колбу, залил колбу на 2/3 водой и интенсивно в течение 3 минут встряхивал полученную массу. Затем провел фильтрование полученной массы во вторую чистую колбу. Полученная почвенная вытяжка будет использована для последующей работы.

5.Физический анализ исследуемой почвы

     Для характеристики физических свойств почвы я решил характеризовать: структуру почвы, механический состав, наличие в почве влаги и воздуха.  

Опыт №1 Определение структуры почвы

     Взял немного почвы, насыпал ее на бумагу и рассмотрел через лупу. Почва  представляет из себя комочки различной величины. Если высыпать ее в пробирку, то она размещается не плотным слоем. Между комочками почвы есть маленькие промежутки. Даже при сильном увлажнении образец почвы не образует сплошной вязкой массы. Такая почва имеет свою структуру. Данное свойство является положительной характеристикой отобранного почвенного образца.

Опыт №2 Определение механического состава почвы

      Взял немного почвы и поместил ее в пробирку. Залил достаточным количеством воды. Пробирку плотно закрыл пробкой и интенсивно встряхнул. Получил взвесь. Затем поставил пробирку в штатив и дал отстояться в течение 30 минут. За это время произошло отстаивание взвеси. Я заметил, что в процессе отстаивания произошло явное разделение почвы на слои. На поверхности воды плавали не перегнившие легкие остатки растений, насекомых, затем шел темный, почти черный слой. Это перегной или гумус – самая ценная и питательная  для растений составная часть почвы, которая определяет ее плодородие и урожайность. Еще ниже шел более светлый слой глины, а самый тяжелый слой из крупных песчинок располагался в самом низу. Таким образом, я установил механический состав почвы: еще неперегнившие органические остатки, перегной, глина, песок. Из чего я сделал вывод, что почва лёгкая суглинистая, материнскими породами в ней являются глина и песок.

Опыт №3 Определение наличия влаги в почве

      Образец почвы поместил в пробирку и нагрел на пламени сухого горючего. Вскоре стенки пробирки запотели. По мере дальнейшего нагревания стенки пробирки покрылись каплями воды. Это свидетельствует о достаточной увлажненности почвы, что является хорошим показателем ее свойств.

Опыт №4 Определение водопроницаемости почвы

     В пробирку с отверстием в дне поместил образец почвы. Данную пробирку поставил в химический стакан. В стакан налил воды. Через 8 минут заметил, что воды в стакане нет, она впиталась почвой. Сделал вывод, что  образец почвы имеет высокую водопроницаемость. Данное свойство почвы является хорошим показателем.

Опыт №5 Определение содержания воздуха в почвенном образце

     В пробирку на 2/3 поместил почвенный образец и полностью залили водой. Наблюдал, как выделяется из почвы воздух, замещаясь водой.

Установил:

 - воздух из почвы выделялся в течение 1минуты 20 секунд, величина выделяющихся пузырьков воздуха разная (мелкие, средние, крупные), они образовали на поверхности воды пену, интенсивность выделения воздуха из почвы довольно высокая. Сделал вывод, что аэрация почвенного образца достаточно высокая.

6. Химический анализ исследуемой почвы

     В качестве параметров для химического анализа почвы я определял  следующие показатели: кислотность почвы (рН), массовую долю гумуса в почве, наличие минеральных солей.

Опыт №1 Определение рН почвы

     Приготовленную ранее почвенную вытяжку стеклянной палочкой нанес на полоску универсальной индикаторной бумаги. Сравнил полученную окраску индикатора со шкалой определения кислотности. Определил рН почвы, она равна 7 (рН = 7). В моем случае среда почвы нейтральная.

Опыт №2 Определение массовой доли гумуса в почве

     Большую пробирку на 2/3 заполнили образцом почвы. Прилил большое количество воды. Пробирку закрыл пробкой и интенсивно встряхивал в течение 2 минут. Затем дал отстояться полученной взвеси в течение 30-40 минут. При отстаивании образец почвы разделился на три слоя. Верхний, почти черный по цвету слой, является гумусом (питательные органические вещества).

     Тщательно, с помощью линейки измерил высоту всего почвенного слоя (h1) в пробирке. Он составил 8,4 см. Затем измерил высоту гумусового слоя (h2). Она составила 3,7 см. По формуле рассчитал массовую долю гумуса (W) в почве:

W =  h1 / h2 x 100%   W = 8.4 : 3,7 х 100% = 22,7%

Из чего сделал вывод, что почва содержит небольшое количество органических веществ и бедна питательными веществами.

Опыт №3 Обнаружения в почве минеральных солей

     Крупную каплю почвенной вытяжки поместил на сухое чистое предметное стекло. Выпарил на пламени воду. На стекле заметил четкое белое пятно на месте испарившейся воды. Это минеральные соли, содержащиеся в почве.

     Интенсивность минерального налета свидетельствует об отсутствии засоленности почвы

7. Характеристика почвы по результатам исследования

     По результатам моего исследования я составил характеристику почвы.

     Исследуемый образец имеет выраженную структурность. Почва лёгкая суглинистая, с достаточной увлажненностью, материнскими породами в ней являются глина и песок. Почва имеет высокую водопроницаемость и хорошую аэрацию. Кислотность (рН почвы) равна 7, что говорит и ее нейтральной среде. Содержание гумуса (питательных веществ) в почве составляет 22,7 %. Это низкий показатель, который отрицательно сказывается на ее плодородии (урожайности). Почва содержит минеральные соли в средних значениях, засоленность почвы отсутствует.

   Итоги отразил в сводной таблице:

     Для устранения отрицательных свойств почвы и повышения ее плодородия на пришкольном участке Жарынской средней школы я предлагаю:

1.Повышение содержания органических веществ в почве. Для того чтобы в почве интенсивно образовывался гумус (питательные вещества), в нее необходимо вносить всевозможные органические удобрения: торф, навоз, компост, перегной.

2.Поддерживать нейтральную и слабощелочную среду. Это позволит сделать внесение в почву древесной золы, мела, яичной скорлупы, костной муки, специальной доломитовой смеси.

3.Применять севооборот при размещении выращиваемых культур на пришкольном участке в соответствии с рекомендациями агрономии.

4.Проводить подзимнюю культивацию почвы.

5.Внесение готовых минеральных удобрений на основе расчетных доз и в соответствии требованиями выращиваемых овощных культур.

6.Оборудовать на пришкольном участке компостную яму.

8. Заключение

     В ходе исследовательской работы я провел комплексный анализ почвы с пришкольного участка Жарынской средней школы. Я  дал  общую характеристику состояния почвы,  предложил способы повышения  ее плодородия, не требующих особых материальных затрат и физических усилий.

    В процессе исследовательской деятельности я использовал свои знания по таким школьным предметам как химия, физика, биология, география.

    Конечно, я понимаю, что мои исследования в условиях школьного кабинета химии не могут носить глубокого научного характера. Но, тем не менее, исследовательская работа, проведенная мной, дала мне новые знания по химии, биологии. Я стал более уверенно проводить химический эксперимент, научился разрабатывать его методику, проводить опыты,  наблюдения, анализировать и делать выводы.  Работать мне было интересно.  Надеюсь, что результаты моего исследования будут учтены и применены на практике, в том числе в нашей школе при организации работы на пришкольном участке.

9.  Использованные источники

Учебная литература:

1. - Сударкина А.Л., Евсеева И.И., Орлова А.Н. Химия в сельском хозяйстве. (Основы агрохимии). М., Просвещение, 1986 г.
2. - Дроздов Л.Н., Ващенко С.В., Щербаков М.И. Практикум по овощеводству. Учебное пособие для учащихся 9-10 классов. М., Просвещение, 1972 г.
3. - Габриелян О.С. Химия 8 класс. М., Дрофа, 2016 г.

Интернет ресурсы:

4.        - ayatskov1.ru›kak-provesti-analiz-pochvy
5.        - ru.wikipedia.org›Анализ почвы
6.        - agro-analiz.com›index.php/uslugi…pochvy 
7.        - http://www.ucheba.ru/referats/21390.html
8.        - http://prirodazelitel.ru/category/zemlya