Проектная работа по химии. Тема: "Исследование физико-химических характеристик почвы пришкольного участка".
проект по химии (8 класс) на тему

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ – НУДОЛЬСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ КОНКУРС                                                  ЮНОШЕСКИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ «ДЕНЬ НАУКИ»

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА                                                                                         ПО ХИМИИ

ТЕМА:  Исследование физико – химических характеристик почвы пришкольного участка

                                                                                                 Выполнила:

                     Цилих  Александра Дмитриевна

                                                                                    Класс: 8

                                                                                                  Научный руководитель:                                                                              

                                                                                                 Кокорева Надежда Георгиевна

                                                              Должность:

                                                                    Учитель химии

г. Клин, 2012

Оглавление

Введение…………………………………………………………………..3

Глава 1. Теоретическая часть

1.1.Почва………………………………………………………………….5

1.2.Характеристика почв посёлка Нудоль……………………………..6

1.3.Методы исследования почв………………………………………….6

1.4.Физико – химические свойства почвы……………………………...6

Глава 2. Практическая часть

2.1.Исследование физических характеристик почвы пришкольного

       участка……………………………………………………………….....9

2.2.Исследование химического состава почвы пришкольного

       участка…………………………………………………………………12                                          

Заключение ……………………………………………………………….14

Библиографический  список использованной литературы и

электронных ресурсов…………………………………………………...16

Приложения……………………………………………………………….17

Введение 

Известный чешский писатель Карел Чапек как-то заметил: «Человек, в сущности, не думает о том, что у него под ногами. Всегда мчится… и – самое большее - взглянет, как прекрасны облака у него над головой… И ни разу не поглядит себе под ноги, не похвалит: «Как прекрасна почва»! Что ж,  сожаления К.Чапека легко понять. Не каждый день услышишь похвалу в адрес плодородного слоя. Для большинства людей это просто земля, глина, непролазная грязь. Названий множество, но среди них нет ни одного лестного, точного. Плохо мы знаем почву[8].  А ведь почвы – это особые природные тела. Это отдельное «царство природы».

Наша Нудольская средняя общеобразовательная школа расположена в посёлке Нудоль Клинского района Московской области. На территории школы есть пришкольный участок. Расположен он с северо-восточной стороны от основного здания школы. Площадь его составляет 0,5 га. В состав участка входят: насыпные клумбы, сад, участок, на котором выращиваются  овощные, зеленые, ягодные культуры, лекарственные растения. Цветочные культуры хорошо растут и развиваются. Плодовые деревья обильно плодоносят с интервалом 1 раз в два года. С каждым годом урожайность овощных, зеленых, ягодных культур, выращиваемых на пришкольном участке, снижается. Возникают вопросы: «В чём причина или причины низкого урожая культурных растений на нашем пришкольном участке»? «Почему на одних почвах растения растут и развиваются хорошо, а на других плохо»? Причин несколько, но среди них выделяем две наиболее значимые: погодные условия и хозяйственная деятельность человека. Наверное, в результате как естественных причин, так и хозяйственной деятельности человека, происходит деградация почвы - постепенное ухудшение свойств почвы, которое выражается в уменьшении содержания гумуса, в разрушении структуры почвы, потери почвой её природных свойств и, в итоге, снижении плодородия земли.

Актуальность темы: всем известно изречение : «Почве надо давать больше, чем брать из неё». Однако, с течением времени, при выращивании культурных растений вместе с урожаем безвозвратно изымаются питательные вещества почвы, изменяются её состав, структура, свойства. Возможно, почва нашего пришкольного участка, не отвечает требованиям, которые предъявляют к ней те или иные культурные растения. Возможно, почва нашего пришкольного участка, за 38 лет эксплуатации, изменила свой физико – химический состав, свои свойства. Для выяснения данной проблемы мы решили исследовать физико – химические характеристики почвы нашего пришкольного участка и в связи с этим определили цели и задачи нашего исследования.

Цель: исследовать физико – химические характеристики почвы пришкольного участка и дать оценку состояния почвы.

Задачи:

1. Изучить научную литературу, просмотреть и проанализировать информацию в сети Интернет по данному вопросу.
2. Ознакомиться с методиками проведения исследований по физико-химическому составу почвы.
3. Провести определение  физических свойств почвы: механический состав, структура, плотность, влагоёмкость, водопроницаемость, аэрация, содержание гумуса.
4. Провести качественное определение некоторых химических элементов, содержащихся в почве.
5. Дать оценку полученным результатам.
6. Разработать рекомендации по улучшению состояния почвы.

Гипотеза исследования: мы предполагаем, что неправильный уход за почвой пришкольного участка повлёк за собой изменения  в её составе, структуре и свойствах, а это привело к тому, что почва утратила способность качественно обеспечивать рост и развитие растений, а следовательно,

привело к потере урожая культурных растений.

Объект исследования: почва пришкольного участка:

1. насыпная клумба; 2 – сад; 3 – пришкольный участок.

Методы исследования: изучение литературы, эксперимент, обобщение,  сравнительный анализ, описательный и расчётный методы.

Практическое значение работы: результаты работы можно будет использовать для проведения соответствующих агротехнических мероприятий по улучшению состояния почвы, для создания оптимальных условий выращивания различных культурных растений, получения высокого и экологически чистого урожая.

Краткий обзор литературы по теме: при проведении исследований я руководствовалась разными методиками по данной теме [2], [3], [4], изучала соответствующую литературу [1], [2], [3], [4], [5], [6]  , просматривала материалы по данному вопросу в сети Интернет [7], [8].

 Глава 1. Теоретическая часть

1.1.Почва.

Первое научное определение понятия «почва» дал выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев. Он впервые установил, что почва – самостоятельное природное тело, образовавшееся в результате совокупной деятельности пяти факторов почвообразования: материнской породы, растительных и животных организмов, климата, рельефа местности, возраста страны. К этим факторам в современный период добавляют антропогенный фактор. Другой выдающийся учёный – почвовед П.А. Костычев подчеркнул ведущую роль растительности как фактора почвообразования и определил почву как «верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса растительных корней» [7].

1.2.Характеристика почв посёлка Нудоль.

Почвы посёлка Нудоль дерново-подзолистые. Грунты, в основном, суглинистые и супесчаные, имеют кислую реакцию. Потенциальное плодородие этих почв в целом низкое, количество гумуса – 1–3%. Дерново-подзолистые почвы относятся к почвам со слабо выраженной структурой. В пахотном слое количество водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм составляет не более 20–30%.

1.3.Методы исследования свойств почвы.

Существует несколько методов, позволяющих получить важную информацию о механических, химических и физических свойствах почвы, о ее богатстве и плодородии. К одним из таких методов исследования относится агрохимический.

1.4.Физико – химические  свойства почвы, влияющие на её плодородие.

Почва – верхний корнеобитаемый слой земной коры, из которого растения извлекают необходимые для жизнедеятельности воду и элементы минерального питания[1]. Плодородие почвы, с одной стороны, зависит от содержания в ней питательных веществ, а с другой стороны – от её физико-химических свойств, таких как: механический состав, структура, плотность, влагоёмкость, водопроницаемость, содержание воздуха, содержание органического вещества, кислотность, засоленность. В состав почвы входят следующие структурные компоненты: минеральная основа (50-60 % общего состава почвы), органические вещества (до 10 %), воздух (15-25%), вода (25-35%). Кроме того, в состав почвы входят живые организмы – биотический компонент. Таким образом, почва включает в себя твёрдые, жидкие и газообразные компоненты[3]. 

1.4.1.Механический состав почвы.

Любая почва состоит из песка, глины, физических камней и органического вещества. Важнейшей характеристикой почвы является механический состав почвы , так как он определяет видовой состав и жизненность растений, произрастающих на ней. Он также позволяет судить о плодородии почвы. Механический состав почвы – это содержание в ней песчаных и глинистых частиц разного размера. Различают шесть разновидностей почв: песчаные, супесчаные, легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжёлосуглинистые и глинистые. Песчаные, супесчаные, легкосуглинистые, среднесуглинистые характеризуются как почвы лёгкого механического состава. Тяжёлосуглинистые и глинистые характеризуются как почвы тяжёлого механического состава[2].

1.4.2.Структура почвы.

Под структурой почвы понимают способность почвенных частиц соединяться в относительно устойчивые комочки, а под структурностью - способность почвы при ее рыхлении распадаться на отдельные комочки или агрегаты. Структура определяет особенности водного и воздушного режимов почвы, поэтому является одним из признаков её плодородия. Почва, состоящая из мелких комочков -от 2,5 до 10 мм в диаметре – называется мелкокомковатой или структурной. Почва, в которой мелкие пылевидные частицы – до 0,001 мм в диаметре - плотно прилегают друг к другу, называется бесструктурной[3].

1.4.3.Плотность почвы.

Плотность – степень связанности почвенной массы. Почва по степени связанности может быть: рассыпчатая (лопата легко входит); рыхлая (лопата входит без труда); уплотнённая (лопата входит с усилием); плотная (лопата входит с трудом); очень плотная (лопата не входит, «звенит»)[2].

1.4.4.Влагоёмкость почвы.

Влагоёмкость – это способность почвы вмещать и удерживать то или иное количество воды. Влагоёмкость тем больше, чем мельче частицы почвы[3].

1.4.5.Водопроницаемость почвы.

Водопроницаемость почвы – это способность почвы пропускать через себя воду. Водопроницаемость почв зависит от механического состава почвы, ее структурного состояния, пористости, плотности и влажности[3].

1.4.6.Содержание воздуха в почве.

Аэрация – насыщенность почвы воздухом. Степень аэрации зависит от количества и величины пустот между комочками почвы. Менее всего аэрация выражена у глинистых почв, максимально у песчаных[3].

1.4.7.Содержание органического вещества в почве.

Гумус, или перегной – органическое вещество почвы, образующееся  при разложении отмерших организмов и продуктов их жизнедеятельности. Гумус состоит из смеси органических молекул, представляющий собой коллоид, который  взаимодействует с частицами глины, склеивая их в комочки и почва приобретает комковую структуру[3].

1.4.8.Кислотность почвы.

Химические свойства почвы зависят от содержания в ней минеральных веществ, которые находятся в виде растворённых в воде гидратированных ионов. Одной  из важнейших характеристик химического состава почвы является реакция её среды, т.е. кислотность почвы. Если почвы сильно кислые или сильно щелочные, то из-за высоких концентраций ионов водорода Н+ и гидроксид-ионов ОН- повреждаются клетки живых организмов[3].

1.4.9.Засоленность почвы.

Засоленность определяется присутствием легко – и среднерастворимых соединений в почве. Содержание в верхней части почвенного профиля легкорастворимых солей в количестве, превышающем 0,2%, свидетельствует о засоленности почвы. Отрицательное влияние легко- и среднерастворимых солей на плодородие неодинаково. Наиболее вредными для растений солями являются карбонаты и сульфаты натрия, хлориды натрия, магния, кальция. Легкорастворимые соединения, повышающие плодородие почв, - нитраты.

Из среднерастворимых соединений безвредными солями являются карбонаты кальция и магния, а также сульфат кальция [5].