в помощь по подготовке к нпк младших школьников
методическая разработка (3 класс) на тему

Влияние плодородия почвы на урожайность.

Краткая аннотация

Проведённая мною работа прослеживает влияние состава почвы нашей местности на её главное свойство-плодородие. Наша семья занимается выращиванием сельскохозяйственных культур. Поэтому, проведённые  исследования для нас очень актуальны.  Нам важно знать, какие химические элементы и их соединения входят в состав почвы  на участке, так как на нём возделывается большое количество сельскохозяйственных растений и чтобы избежать неурожая мы должны  следить за составом почвы.

Целью работы является поиск, изучение сведений о развитии почвы и её плодородии. Целей я достигаю путём теоретических и практических исследований.

Аннотация.

Влияние состава почвы на её плодородие.

Почвы – это особые природные тела, такие же особенные, как животные, растения и минералы. Это отдельное «царство природы».

С почвой мы знакомимся еще тогда, когда с совочком и ведерком делаем куличики, когда и себя-то еще не помним. По почве мы всю жизнь ходим и ездим, выращиваем на ней урожай и, в конце концов, в нее же и превращаемся. С почвой мы встречаемся не реже, чем с растениями, и намного чаще, чем с дикими животными. А что мы о ней знаем?

Почва – это не только то, что прилипает к нашим рукам после работы на огороде и что мы обычно называем землей. Помимо этих твердых частиц минералов, органических остатков и химических соединений,  почва состоит также из воды, газов и живых существ, обитающих в ней.

В наше время, важно знать, какие химические элементы и их соединения входят в состав почвы, особенно на  домашнем участке, так как на нём возделывается большое количество сельскохозяйственных растений и чтобы избежать неурожая мы должны следить за составом почвы. В последние годы подобных исследований не проводилось. Не зная состава почвы, наугад, химические удобрения вносить нельзя. Дело в том, что, попадая в почву не своевременно или в избыточном количестве, удобрения могут переходить в труднодоступные для растений химические соединения, накапливаться в почве и воде, попадать в организм человека. Это ещё раз доказывает важность работы по изучению и  улучшению состава почвы нашего приусадебного  участка.

Цель работы: изучение экологического состояния почвы приусадебного участка и его влияние на урожайность.

Целей я достигал путём  изучения литературы по данной проблеме;

-проведения химического  анализа почвы приусадебного участка;

-определения  влияния человека на состояние почвы;

-составление плана по улучшению состояния почвы;

- разработка  рекомендации  по внесению необходимых минеральных удобрений 

  и по выбору возделываемых культур.

При изучении литературы, я выяснил, что на образование 1см почвы природе требуется около 50 лет. Только воздействуя на почву, мы может повлиять на рост и развитие растений, т.е. на величину и качество урожая. Но, чтобы изменить свойства почвы в нужном направлении, необходимы знания процессов, совершающихся в почвенной среде из-за природных условий и деятельности человека. И это доказывает важность проведённых мною исследований.

Исследования проводились в январе – феврале 2012 года. Обработали 3 вида почвы:

Образец № 1 (дома с грядки, удобренной перепревшим навозом весной 2011 года)(приложение №1);

Образец № 2 (у дороги – в 70 см от асфальтного покрытия)(приложение №2);

Образец № 3 (у канала, вырытого несколько лет назад для отведения воды от жилых домов во время затопления)(приложение №3).

В результате проведенных исследований было выявлено:

- образец №1 – почва плодородная, гумусная, на ней растения развиваются лучше всего (быстрее растут, цветут, дают плоды)

- образец №2 – почва глинистая, с плотными комочками, растения растут медленнее

- образец №3 – почва песчаная, серая, с малым количеством гумуса, развитие растений отстает от предыдущих образцов.

Основная часть.

С первого класса я изучаю курс «Окружающий мир». Тема, которая меня привлекла: «Почему же растут растения?» . Особую роль в выборе темы моей работы сыграла моя мама, химик-биолог по профессии. Актуальность выбранной работы для исследования ещё и в том, что наша семья выращивает многие сельхоз. культуры  на приусадебном участке. Мы очень заинтересованы в улучшении плодородия почвы.

Кубань издавна называют житницей России, потому что в нашем крае много плодородных земель, благоприятный климат. Это позволяет выращивать хорошие урожаи зерновых культур, подсолнечника, сахарной свеклы, овощей, фруктов. Животноводство тоже зависит от плодородия почвы, т.к. обеспечить животных сочной травой, создать хорошие запасы сена на зимний период можно только благодаря хорошим плодородным почвам.

Плодородие почвы – это способность почвы обеспечивать растения водой и питательными веществами, давать их корням достаточное количество воздуха и тепла. Особая роль в развитии почвы и её плодородия принадлежит живым существам - животным, микроорганизмам и растениям. Дождевые черви, кроты, жуки улучшают качество почвы, перемешивая её, перерабатывая растительные остатки. В процессе отмирания растений в почве происходит накопление питательных веществ, улучшается её влагопроницаемость,  воздухопроницаемость, что создает благоприятные условия для роста и развития других растений.

Ученые установили, что образование 1 см плодородного слоя почвы  происходит в течение 50 лет. Только воздействуя на почву, на её свойства, определяющие плодородие, человек может повлиять на рост и развитие растений, т.е. на величину и качество урожая. Но, чтобы изменить свойства почвы , необходимы знания, совершающихся в почвенной среде из-за природных условий и деятельности человека. Опыт земледелия показывает, что знание принципов развития почвы  в природе позволяет создать благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений и непрерывного повышения их урожайности.

На плодородие почвы влияют:

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. При увлажнении песчаных почв, их комочки не скатываются в шарик. Супесчаные почвы воздухопроницаемы, у них благоприятные тепловые свойства, но они тоже не достаточно влагоустойчивы, корневая система в них развивается слабо. При увлажнении этого типа почв, комочки скатываются в шарик. Для улучшения структуры и повышения влагоемкости в них нужно вносить повышенное количество органических удобрений (совместно с минеральными) и известь. Но делать это нужно в несколько приемов и на разную глубину. Это создает так же благоприятные условия для размножения полезных микроорганизмов  и будет способствовать повышению плодородия. Посев люпина на зеленое удобрение так же улучшает структуру и повышает плодородие этих почв.

У суглинистых почв хорошая воздухопроницаемость, благоприятные тепловые свойства. Корневая система растений в них развивается удовлетворительно и при увлажнении  суглинистые почвы скатываются в колбаску с тонким кончиком. Эти почвы обладают хорошей структурой, большим запасом питательных веществ, доступных растениям, а поэтому более плодородны. Однако и суглинистые почвы нуждаются в своевременном пополнении запасов питательных веществ.

Глинистые почвы отличаются плохой воздухопроницаемостью, неблагоприятными тепловыми свойствами. Они влагоустойчивы, часто бывают переувлажненными, плохо обогреваются. Корневая система растений в таких почвах развивается очень плохо и комочки такого типа почвы при увлажнении скатываются в колбаску, не ломающуюся при сгибе.

Различные типы почв по-разному накапливают и сохраняют элементы питания, необходимые для развития растений. Жизнедеятельность растений невозможна без минеральных солей, поглощаемых из почвы, хотя на их долю приходится 1 % веса растений, остальное составляют вода и органические вещества (99%). Минеральные удобрения являются важным фактором подъема урожайности и повышения плодородия почв. Минеральные удобрения подразделяются на простые – содержащие один элемент питания, и сложные (комбинированные) – содержащие два – три элемента.

Азот – один из основных элементов питания растений. Основной способ пополнения запасов азота в почве – внесение азотосодержащих удобрений. Условия азотного питания оказывают большое влияние на развитие растений. При недостатке этого элемента их рост резко ухудшается, стебли становятся хрупкими, слабо ветвятся, листья преждевременно желтеют, что отрицательно сказывается на урожае плодов. Главный источник азота в почве – гумус. В нем содержится около 5 % этого элемента. Большое количество гумуса создается в черноземных почвах. Однако для выращивания высокого урожая этого азота мало, потому что за год минерализуется обычно около 1% азота гумуса. Запасы гумуса в значительной мере зависит от типа почв.

К группе минеральных удобрений также относятся фосфорные и калийные. Фосфор в растениях содержится в минеральных и органических соединениях. Он оказывает многостороннее влияние на жизнедеятельность растений. При хорошем фосфорном питании значительно повышается урожай  и улучшается качество сельскохозяйственной продукции. У злаковых культур возрастает доля зерна в общем урожае, в овощах, плодах и корнеплодах увеличивается содержание сахара, в клубнях картофеля - крахмала. Оптимальное фосфорное питание способствует повышению зимостойкости растений, ускоряет их развитие и созревание, смягчает отрицательное действие засухи, существенно снижает водопотребление. Кроме того, лучше развивается корневая система растений, что также повышает их засухоустойчивость.

Калий – один из важнейших элементов питания растений. Он способствует накоплению в растениях витаминов. Калий увеличивает поступление воды в клетки растений, снижает испарение воды с листьев. При хорошем калийном питании увеличивается содержание сахара в плодах и овощах, крахмала в картофеле, повышает зимостойкость культур, устойчивость хлебов к полеганию. Правильное применение калийных удобрений улучшает качество продукции, увеличивает в ней содержание белков и углеводов.

Объект и методика исследования.

Исследования проводились в январе – феврале 2012 года. Обработали 3 вида почвы:

Образец № 1 (дома с грядки, удобренной перепревшим навозом весной 2011 года);

Образец № 2 (у дороги – в 70 см от асфальтного покрытия);

Образец № 3 (у канала, вырытого несколько лет назад для отведения воды от жилых домов во время затопления).

Почва была влажная. Мы размешали ее до тестообразного состояния и скатывали в шнур, который затем сгибали в кольцо. По тому, как скатывалась почва и сгибалась в кольцо, мы определяли ее механический состав.

Методика исследования механического состава почвы.

Исследование почвы на воздухопроницаемость

Воздухопроницаемость является важным показателем плодородия почвы. Воздух 

необходим корням растений, как перегной, минеральные удобрения и вода. То, что в 

почве содержится воздух, можно легко доказать. Если взять горсть сухой почвы и 

насыпать ее в стакан с водой, то заметно, что из почвы выходит большое количество 

пузырьков газа. Это выделяется воздух.

Для проведения опыта нам потребовалось два различных образца почв. Мы отобрали 

цилиндрические образцы песчаной и глинистой почв. Затем поместили образцы в 

сосуды с водой и наблюдали, как выделяется из почвы воздух, замещаясь водой. В ходе работы мы зафиксировали время выделения воздуха, величину пузырьков и интенсивность выделения воздуха.

Определение водопроницаемости почвы

Нами была изучена водопроницаемость почв, т.е. способность почвы пропускать через себя воду. Водопроницаемость почв зависит от механического состава почвы, ее структуры, пористости, плотности, влажности. Для проведения данного опыта мы взяли пластиковые стаканчики с удаленным дном и отобрали цилиндрические образцы почвы.

Почву взяли двух образцов:

 - структурную (глинистую с комочками);

 - мелкоструктурную (песчаную, рассыпную).

Далее мы налили по 100 мл воды в две широких емкости и поместили в них отобранные образцы. Мы наблюдали, когда вода полностью впитается в почву, и отметили время впитывания воды для каждого образца.

Определение плодородия почвы по ее цвету и продуктивности растений.

Одним из главных признаков плодородия почвы является наличие в ней гумусовых веществ, которые обуславливают окраску. По цвету можно условно разделить на категории по содержанию гумуса и плодородия:

Плодородие почвы можно также определить по продуктивности растений (метод биотестов)

Методика исследования

1. Образцы почвы с разным содержанием гумуса рассматривали при разном освещении, изучали механический состав почвы, определяли ее тип.
2. Образцы почвы поместили в пластиковые стаканчики по 6 штук каждого образца. Объем почвенных образцов в каждом сосуде не менее 100-150 г.
3. Прорастили семена гороха, фасоли, томатов при температуре 26-27  оС до размера основной массы проростков 5-6 мм у фасоли и гороха и 1-1,5 мм у томатов.
4. Отобранные одинаковые проростки высадили в стаканчики по 1 шт. Почву поливали одинаково.
5. Когда проростки выросли до 15 -20 см, сравнили их высоту и сделали фотоснимки для фиксации результата.
6. Образцы почв по плодородию разделили на 3 группы:

- очень бедная, малоплодородная, почва – песок;

- среднегумусная, среднеплодородная почва;

- очень плодородная, высокогумусный чернозем.

Выводы:

Исходя из результатов исследования и изучения литературы, можно сделать следующие выводы:

1. Плодородие почвы имеет большое значение для современного общества.
2. Исследованием почвы можно заниматься учащимся любой ступени обучения, подбирая методы по степени доступности и объему имеющихся знаний школьников
3. В результате проведенных исследований было выявлено:

- образец №1 – почва плодородная, гумусная, на ней растения развиваются лучше всего (быстрее растут, цветут, дают плоды)

- образец №2 – почва глинистая, с плотными комочками, растения растут медленнее

- образец №3 – почва песчаная, серая, с малым количеством гумуса, развитие растений отстает от предыдущих образцов.

4. При изучении водопроницаемости почв исследования показали, что плодородная и глинистая почва обладают большей водопроницаемостью, чем песчаная.

5. воздухопроницаемость лучше выражена у плодородных и гумусных почв, хуже у песчаных.

6. Метод биотестов показывает, что лучше всего растения развиваются на богатых гумусом плодородных почвах (растения выше, листья крупнее, корневая система хорошо развита). Бедные гумусом почвы не дают хороших урожаев растений.

Заключение :

Почва – великое богатство природы , которое досталось нам в наследство. Но постепенно качество почвы ухудшается в результате хозяйственной деятельности человека. Нужно заботиться о состоянии почв, удобрять их не только минеральными удобрениями, но и органическими, правильно подбирать группы растений, подходящие для выращивания на данной почве. Чтобы окультуривание почвы проводить грамотно, нужно знать ее состав, свойства. Чтобы понять, как образовался и как живет этот объект природы, состоящий из твердой земли, воды, воздуха и живого вещества, нужны знания по географии, биологии, химии, геологии и физике. Агрономы изучают опыт предыдущих поколений, проводят свои научные исследования, направленные на улучшение состава почвы, увеличение плодородия. А люди, которые живут на земле, имеют приусадебные участки и выращивают растения, могут сами помочь своей земле:

1. Не выбрасывать пищевые отходы в мусор, а собирать их в компостные кучи, ямы, получая хороший перегной;
2. Не сжигать опавшую листву с деревьев, сорняки с прополотых грядок, отравляя удушливым дымом себя и окружающих людей. Это также материал для компоста. Чтобы получить хороший компост, компостные кучи устраивают в тени деревьев. Длина может быть произвольная, ширина в основании 2м , по верхнему краю 60 см, высота не более 1,2 м. при таких условиях обеспечивается хорошее проветривание и активно протекают биологические процессы с помощью бактерий, жучков, червей и других живых организмов;
3. Не сжигать траву, растущую на земле, остатки пшеницы, ячменя на полях, т.к. это вредит плодородию почвы и убивает живые организмы в земле, которые участвуют в почвообразовании;
4. Вносить в почву минеральные удобрения умеренно;
5. Для улучшения качества почвы можно использовать мульчирование растений перепревшими опилками, сухой травой, соломой. Можно выращивать растения – сидераты (пшеница, овес, горох, салаты) и перекапывать или перепахивать их вместе с почвой, тогда идет обогащение почвы растительными остатками;
6. Не загрязнять почву твердыми отходами (стекло, металл, пластик), которые много десятков лет будут лежать мертвым грузом в земле.

От каждого из нас зависит, как мы будем жить в XXI веке. Если мы сохраним Землю богатой и здоровой, то она накормит нас здоровыми продуктами питания. Такой мы должны передать ее другим поколениям людей