Исследовательская работа "Исследование почвы на пришкольном участке"

Министерство образования и науки Республики Тыва

МАОО лицей «Олчей» г. Ак-Довурак

Научно-практическая конференция

Тувинского государственного университета

Номинация: «География. Почвоведение, биосфера и проблемы Земли»

Тема работы:

«Исследование почвы на пришкольном участке»

Подготовила: Хомушку Айрана Адыгжыевна,

обучающаяся 7 «Г» класса

МАОО лицей «Олчей» г. Ак-Довурак

Руководитель: Ооржак Оксана Викторовна

учитель биологии

МАОО лицей «Олчей» г. Ак-Довурак

Телефон:89016794408, e-mail: oorjak1988@mail.ru

Ак-Довурак, 2021г.

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………….2

2. Основная часть………………………………………………,,,,,,,,.,………….4

3. Исследовательская часть…………………………………………,.………….7

4. Заключение……………………………………………………………………12

5. Список литературы……,,,,………………………………………….………..13

6. Приложение…………………………………………………………………...14

Введение

Актуальность данной темы в том, что в настоящее время большое внимание уделяется озеленению школьной территории, развитию подсобного хозяйства в школах, привлечению учащихся к активной работе на земельном участке.

Цель исследования – определить свойства почвы на школьном участке. Выяснить пути возможных улучшений плодородия почв пришкольного участка.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

- изучить литературу, материалы в сети Интернет, получить информацию из книг о почве

- определить состояние почвы трех клумб на пришкольном участке

 - разработать рекомендации по улучшению качества почвы

Объект и методика исследования

Объектом исследования явилась почва пришкольного участка МАОО лицея «Олчей г. Ак-Довурак.

Используемые методы:

- наблюдение;

- изучение литературы по теме;

- эксперимент;

- сравнение;

- лабораторные исследования,

- обобщение полученных данных

- разработка рекомендаций по внесению необходимых минеральных удобрений.

Гипотеза

Земли пришкольного участка никогда не исследовались. Предполагаем, что изучение почв даст возможность выяснить их особенности и разработать правильные рекомендации по улучшению плодородия почв, что значительно разнообразит количество видов цветов, деревьев, кустарников на участке.

Практическая значимость

Результаты данной работы можно применять на уроках биологии и географии.

Основная часть

Почва – это верхний плодородный слой Земли. Почва состоит из твердых частиц минералов, органических остатков и органоминеральных химических соединений, а также из воды (точнее почвенного раствора), газов и живых существ, обитающих в ней. Она возникает на границе литосферы и атмосферы в результате воздействия климата и живых организмов (растений и животных) на горные породы и покрывает практически всю сушу, образуя почвенный покров. Представление о почве как о самостоятельном природном теле с особыми свойствами, отличающими его от материнской (почвообразующей) породы, было создано в последней четверти XIX в. В. В. Докучаевым — основателем современного почвоведения. До этого почву обычно рассматривали в качестве одного из геологических образований.  

Главным свойством почвы является ее плодородие.

Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности.

Характеристики почвы, влияющие на плодородие:

1.        механический состав;

2.        минералогический и химический состав;

3.        физические свойства почвы;

4.        водный, воздушный и тепловой режим почвы;

5.        живые организмы и т. д.

По механическому составу почвы делятся на песчаные, супесчаные, суглинистые, глинистые и легкие суглинистые. У песчаных почв хорошая воздухопроницаемость, благоприятные тепловые свойства, но влага в них быстро уходит в нижние слои. В таких почвах корневая система растений развивается плохо. Супесчаные почвы воздухопроницаемы, у них благоприятные тепловые свойства, но они тоже недостаточно влагоустойчивы, корневая система в них развивается слабо. У суглинистых почв удовлетворительная воздухопроницаемость, благоприятные тепловые свойства. Корневая система растений в них развивается удовлетворительно. Эти почвы обладают хорошей структурой, большим запасом питательных веществ, доступных растениям, а поэтому плодородны (за исключением сильно подзолистых).  Глинистые почвы отличаются плохой воздухопроницаемостью, неблагоприятными тепловыми свойствами. Они влагоустойчивы, часто бывают переувлажненными, плохо обогреваются. Корневая система растений в таких почвах развивается очень плохо.

Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется почвенной структурой. В каждом комочке структурной почвы частицы песка и глины прочно склеены перегноем. Такие комочки не размываются водой. Промежутки между ними заполняются воздухом. Поэтому в структурной почве хорошо разрастаются корни растений и живут почвенные бактерии и грибы, различные мелкие животные. Почва, в которой мелкие пылевидные частицы плотно прилегают друг к другу, называется бесструктурной.

В бесструктурной почве мало воздуха. Талая и дождевая вода смачивает только ее поверхность и не проникает в более глубокие слои. Бесструктурные почвы малоплодородные.

Существенным фактором, влияющим на плодородие почвы, является кислотность. От нее зависит эффективность использования удобрений, развитие заболеваний культурных растений. Кислотность почвы - это показатель анализа почвы, характеризующий содержание протонов водорода в почве. Обычно этот показатель выражается величиной рН. Большинство растений лучше произрастает при нейтральной или слабокислой реакции почвы. Как кислая, так и щелочная реакция почвы губительны для растений. Кислотность почвенного раствора оказывает большое влияние на развитие растений и жизнедеятельность микроорганизмов. Обычно при усилении кислотности угнетается рост и развитее большинства культурных растений и бактериальной микрофлоры. Все почвы делят на сильнокислые, среднекислые, слабокислые, нейтральные, слабощелочные, щелочные и сильнощелочные.

Гумус - органическое вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных и животных остатков, а также продуктов жизнедеятельности организмов и синтеза гумусовых органических веществ микроорганизмами. Гумус - основа плодородия почвы. Количество гумуса в почве поддерживается двумя противоположно направленными микробиологическими процессами: гумификацией (анаэробный процесс превращения остатков животных и растений в гумус) и минерализацией (аэробный процесс разрушения гумуса до простых органических и минеральных соединений). Влияние органического гумуса на отдельные свойства почвы представлено на рис. 5 (приложение 1). Самые важные элементы почвенного питания растений: азот, фосфор и калий

Исследовательская часть

Исследования проводились в сентябре – ноябре 2020 года. Объект исследования - почва пришкольного участка: участок №1 – клумба у центрального входа в лицей (справа от крыльца), участок №2 – клумба у центрального входа в лицей (слева от крыльца), №3 – «клумба-ромбик»

1. Определение механического состава почвы

Точное определение механического состава почвы проводится путем лабораторного анализа и требует специального оборудования. Однако существуют способы полевого определения механического состава, результаты которого вполне приемлемы для практического использования. Наиболее точен так называемый «мокрый» метод, основанный на свойстве пластичности почв, способности ее во влажном состоянии сохранять приданную ей форму. Щепотку почвы смачивают водой до консистенции теста так, чтобы вода из почвы не отжималась, но чтобы она была достаточно пластичной. Хорошо размятую почву скатывают в шарик и раскатывают на ладони в шнур толщиной около 3 мм, сворачивают в кольцо диаметром около 3 см. При этом в зависимости от механического состава получаются различные результаты.  Показатели «мокрого» способа определения механического состава почвы представлены на рис. 6 (приложение 2)

Рис. 1. Определение механического состава почвы с помощью «мокрого» способа

2. Определение структуры почвы

При структурном состоянии масса почвы разделена на отдельности (агрегаты) той или иной формы и размеров. Бесструктурное состояние бывает тогда, когда механические элементы, слагающие почву, не соединены между собой в более крупные агрегаты, а существуют раздельно или залегают сплошной сцементированной массой. Типичный пример бесструктурного состояния - рыхлый песок. Между структурными и бесструктурными почвами встречаются переходные состояния. Рассмотрев структуру почвы на каждом исследуемом участке, мы полученные данные занесли в таблицу.

3. Определение плодородия почвы по окраске

Одним из главных признаков плодородия почвы является наличие в ней гумусовых веществ, которые обуславливают чёрную, тёмно-серую и серую окраски

Для определения плодородия почвы по окраске использовала таблицу 1. Категории почвы по окраске, содержанию гумуса и плодородию (Приложение 4) и рис. 7. Треугольник цветов С.А. Захарова. (Приложение 3)

4.  Изучение насыщенности почвы воздухом

Насыщенность почвы воздухом (т.е. аэрация) – важная почвенная характеристика. Атмосферный воздух проникает в почву, создавая условия для прорастания семян, развития корней и корневых систем, окисления веществ.  Для проведения опыта нам потребовались   образцы почв с разных участков. Затем поместили образцы в сосуды с водой и наблюдали, как выделяется из почвы воздух, замещаясь водой. В ходе работы мы зафиксировали время выделения воздуха.

Рис.2. Взвешивание почвы на лабораторных весах

5. Исследование кислотности почвы

 Определение показателя кислотности почв осуществляется путем приготовления почвенных вытяжек, т.е. перевода всех находящихся в почве ионов водорода в водный раствор, используемый с помощью индикаторной бумаги. Приготовление водной почвенной вытяжки проводила по стандартной методике.

В стеклянный стакан поместить по 10 г. высушенной и охлажденной до комнатной температуры почвы. Добавить к почве дистиллированную воду в количестве 50мл. Перемешать содержимое стакана в течение 3-5 минут.

Отфильтровать содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в нижнем стакане. Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.

Приготовление водной почвенной вытяжки представлено на рис. 3.

Определение степени кислотности почвенной вытяжки представлена в таблице 2 (Приложение 5).                                

Таблица 1. Результаты эксперимента

Проведя исследование почвы пришкольного участка, установила, важные ее характеристики. Образцы почвы с участка №1, №2 и №3 очень близки по своим характеристикам.

1. Почвы участков №1, №2, №3 - средний суглинок, структурные почвы.

2. Исследование аэрации почвы показала, что хорошо выражена у всех почв.

3. Определение показателя кислотности почв по почвенной вытяжке показало нейтральную среду всех образцов.

Заключение

В результате проведенных исследований выявили, что все образцы почв малогумусные и среднеплодородные.  Самым приемлемым способом повышения плодородия почвы в нашем случае будет использование биологических методов, направленных на обогащение почвы гумусом и биологическим азотом. Посев многолетних трав (бобовых и травосмесей со злаковыми и бобовыми) служит наиболее дешевым и доступным способом обогащения почвы азотом путем фиксации его из атмосферного воздуха клубеньковыми бактериями. Большое влияние оказывают посевы бобовых растений на численность и состав микрофлоры в почве. Разложение органического вещества в почве усиливается при более глубокой обработке почвы. Эффективно будет использование компоста в качестве органического удобрения.

Химический метод направлен на увеличение содержания в почве элементов питания, доступных для растений, путем внесения минеральных удобрений.

Реализацию этих мероприятий согласуем с администрацией лицея.

Литература

1. Алексеева А.И., Николаева В.В. Население и хозяйство России. - М.: Просвещение, 1999.

2. Ашихмина Т.Я. «Школьный экологический мониторинг», М., «АГАР», 2000.

3. Бочкарева Н.Ф. Экология России. 8-9 классы. - Калуга: Золотая аллея, 1997.

4. Габриелян О.С. Химия. 9 класс. - М.: Дрофа, 2012.

5. Газета «Химия в школе», М. «Первое сентября», 2008 №10, с. 18-20.

6. Гальперина Г.А., Красичкова А.Г. Золотая книга приусадебного участка. М. «Вече»,

7. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. «Школьный практикум. Следим за окружающей средой нашего города». М., «Владос», 2012 год.

8. Орлова А.Н., Сударкина А.А., Химия в сельском хозяйстве. М. Просвещение», 2012.

9. Князева Р.Н. Обучение химии в условиях сельской школы. М. «Просвещение», 2010.

10. Энциклопедия для детей. - М.: Аванта, 2010.

11.https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2016/10/09/issledovanie-pochvy-prishkolnogo-uchastka

Приложение 1

Рис. 5.  Влияние органического гумуса на отдельные свойства почвы

                                                                                                       Приложение 2

Рис. 6.  Показатели «мокрого» способа определения механического состава почвы

Приложение 3

Рис. 7. Треугольник цветов С.А. Захарова

                                                                                                       Приложение 4

Таблица 2. Категории почвы по окраске, содержанию гумуса и плодородию

Приложение 5

Таблица 3. Определение степени кислотности почвы