Чернозём – главное богатство моей малой Родины (исследование состава почвы во время пятой трудовой четверти)
Владельцы приусадебных участков, для получения высокого урожая должны знать, как увеличить плодородие почвы, какие факторы на это влияют, т.е. какие необходимо вносить удобрения, какая кислотность почвы, как качество воды влияет на урожай. Меня заинтересовал ряд вопросов связанных с изучением почвы. Из уроков географии и биологии я знаю, что почвы бывают разных видов. Все виды почв обладают разными свойствами. На одних почвах растения чувствуют себя хорошо, обильно цветут и дают богатые урожаи. На других почвах урожайность на много ниже. Я поняла, что нужно хорошо знать характеристику почвы и своевременно и грамотно проводить мероприятия, направленные на окультуривание почвы.
Цель — определить механический состав почвы, её морфологические признаки и кислотность для планирования и проведения мероприятий, направленных на окультуривание почвы. Гипотеза: Если человек будет правильно применять агротехнические приемы по использованию почвы, то это не приведет к деградации ландшафта.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| chernozem_sozvezdie.doc | 250.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Филиал МБОУ Токарёвской СОШ №2 в д. Чичерино
Токаревского района Тамбовской области
Региональный этап Всероссийской олимпиады научно-исследовательских и учебно-исследовательских проектов детей и молодежи по проблемам защиты окружающей среды «Человек – Земля – Космос» (олимпиада «Созвездие»)
Номинация: « «Наш дом — Земля ».
Чернозём – главное богатство моей малой Родины
(исследование состава почвы во время пятой трудовой четверти)
Автор: Маркина Наталия
обучающаяся 8 класса
Филиал МБОУ Токарёвская СОШ №2
Руководители: Татьяна Владиславовна Баченина
Лидия Николаевна Егорова
1.1 Почвы, их виды и свойства…………………………………………4
1.2 Почвы нашего района ……………………………………………..4
2. Исследование почвы на учебно-опытном участке………………….5
2.1 Описание учебно-опытного участка………………………………..5
2.2 Метод определения механического состава почвы………………..5
2.3 Определение морфологических признаков и физических свойств почвы……………………………………………………………………. .8
2.4 Кислотность почвы и методы её определения…………………… .9
3.1.Химический анализ почвы………………………………………… 15
4.1 Улучшение качества грунта……………………………………….. 22
5.1 Что с чем соседствует.……………………………………………. 22
IV. Использованная литература……………………………………… 25
«И еще ты узнаешь, что земле надо давать больше, чем берешь от нее; нужно обработать ее щелочью, насытить известью, согреть теплым навозом, пересыпать легкой золой, напоить воздухом и солнцем. Тогда начнет распадаться и дробиться спекшаяся глина, словно тихонько дыша; начнет с удивительной готовностью мягко поддаваться она заступу; станет на ощупь теплой и благодарной».
Карел Чапек «Год садовода».
Почва! Какое удивительное природное образование лежит у нас под ногами. Буйно зеленеющим нарядом покрывает она землю, давая пищу растениям. Эшелоны зерна, овощей, фруктов, разнообразного сырья для промышленности производит почва, возделанная трудом человека. Владельцы приусадебных участков, занимающиеся выращиванием плодово-ягодных и овощных культур, для получения высокого урожая должны знать, как увеличить плодородие почвы, какие факторы на это влияют, т.е. какие необходимо вносить удобрения, какая кислотность почвы, как качество воды влияет на урожай. Меня заинтересовал ряд вопросов связанных с изучением почвы. Из уроков географии и биологии я знаю, что почвы бывают разных видов. Все виды почв обладают разными свойствами. На одних почвах растения чувствуют себя хорошо, обильно цветут и дают богатые урожаи. На других почвах урожайность на много ниже. Я поняла, что нужно хорошо знать характеристику почвы и своевременно и грамотно проводить мероприятия, направленные на окультуривание почвы.
Основная цель исследования — определить механический состав почвы, её морфологические признаки и кислотность для планирования и проведения мероприятий, направленных на окультуривание почвы.
1. Проанализировать литературные и научные источники, картографический и статистический материал по данной теме.
2. Определить физические и химические свойства образцов почвы.
3.Выработать рекомендации по использованию исследуемых почв
Если человек будет правильно применять агротехнические приемы по использованию почвы, то это не приведет к деградации ландшафта.
Объект исследования: почвы в окрестностях деревни Чичерино.
В соответствии с целью и задачами определили следующие направления исследования:
-исследования почвенных разрезов,
-химические исследования почв.
1. Анализ литературных источников и материалов.
4. Метод полевых наблюдений и исследований.
Работа выполнялась по следующему плану:
1.Подготовительный период (изучение научной литературы, методик полевых работ).
2.Полевой этап: отбор образцов почв (почвенного монолита).
3.Работа в камеральных условиях (обработка результатов исследования).
4. Период отчетов (результаты исследований были доложены перед сверстниками на школьной экологической конференции.
Мною была изучена научная литература по данной теме, произведен отбор образцов почвы, рассмотрено строение почвенного разреза, исследован механических состав, определено наличие хлоридов, сульфатов и карбонатов в почвенной вытяжке, произведено определение кислотности почвы.
Данные исследования могут быть применены на уроках краеведения и географии в 6 классе (тема: «Почвы»), в 8 классе(тема:«Типы почв России»), в работе «Экологической тропы» по географии, краеведению, биологии. На уроках химии ( «Химические исследования почв на сульфаты и карбонаты»).
1. Почвы их виды и свойства
Почва имеет большое значение для роста и развития растений. Она состоит из твёрдой (минеральной и органической), жидкой (почвенного раствора), газообразной (почвенного воздуха) фаз. Твёрдая фаза включает минеральную часть, которая состоит из камней, ила, песка, глины и так далее и органическую, главным веществом которой является гумус. Минеральная часть почвы создаёт её механический состав, от которого зависят её физические свойства: — влагоёмкость, воздухоёмкость, влажность, прогреваемость, теплоёмкость, липкость, рыхлость и другие. В зависимости от места возникновения и содержания камней, ила, песка и глины почвы бывают: глинистые, песчаные, суглинистые, супесчаные, торфяные, дерново-подзолистые, чернозёмные, каштановые, бурые, серозёмы, солонцы и солончаки.
1.2 Почвы нашего района.
Почвы являются главным богатством нашего района. На всей территории сравнительно однообразный почвенный покров, представляет собой черноземы обыкновенные с разным гумусным содержанием тяжело и среднесуглинистые. Они плодородны и удовлетворяют все жизненные потребности растений. Согласно агроклиматическому районированию Тамбовской области, территория Токаревского района находится в южной зоне. Токаревский район относится к зоне полузасушливого климата. По данным Жердевской метеорологической станции погодные условия района характеризуются следующими показателями: продолжительность безморозного периода 145 дней; количество дней с температурой воздуха свыше нуля — 215 дней; абсолютный годовой максимум температуры воздуха — плюс 39 градусов; сумма осадков за год составляет 450—470 миллиметров. По данным областной гидрометеостанцин, засухи слабой и средней интенсивности бывают в нашей зоне почти каждый год, засухи интенсивные — восемь лет из десяти. А засухи очень интенсивные — через каждые 2 — 3 года. Максимальный снежный покров достигает 10 — 20 см.
По результатам почвенного обследования, проведенного за последние годы, основные почвы распаханных земель в районе представляют собой, мощные, среднемощные, слабо выщелочные и лугово-черноземные почвы, которые составляют около 90 процентов территории. Кроме черноземов имеются солонцы, солодо-лугово-дерновые почвы. Сочетание различных факторов почвообразования привело к формированию довольно разнообразного почвенного покрова в окрестностях деревни Чичерино.
Особую опасность для почв нашей местности представляют юго-восточные суховеи силой до 12 —15 метров в секунду. Они вызывают интенсивное испарение влаги с поверхности почв, приводят к резкому нарушению водного и температурного режима, сильно снижая урожай сельскохозяйственных культур, В некоторые годы бывают черные бури, уничтожающие посевы культурных растений, особенно посевы сахарной свеклы. Все особенности климата на территории района создают трудности в получении стабильного высокого урожая, и обуславливают необходимость проведения всех агротехнических приемов, направленных на сохранение влаги в почве и предотвращение процессов эрозии. В зависимости от наших потребностей, а скорее от потребностей растений, которые хотим вырастить, можно влиять на качество почвы в приусадебных участках, используя оптимальное количество удобрений. Одной из распространенных ошибок является удобрение «на глазок», что может привести к ненужным последствиям. Для того, чтобы уменьшить риск совершения ошибки, следует установить вид и особенности почвы, на которой будут выращиваться растения, то есть сделать пробу почвы.
Для того, чтобы получить точные результаты, лучше всего взять пробу почвы и отдать ее на исследование в специальную лабораторию. К сожалению, за такой анализ придется заплатить, да и у нас его не делают, поэтому многие решают самостоятельно определить характеристики почвы. У нас в микрорайоне школы есть пришкольный участок, где мы выращиваем картофель, овощи и фрукты для школьной столовой. Но в последние годы урожай картофеля низкий, поэтому я решила исследовать почву пришкольного участка с целью улучшения её плодородия.
- Исследование почвы на приусадебном участке
2.1 Описание приусадебного участка.
Участок расположен в западной части деревни, по левому берегу реки Бурначка. Общая площадь участка 0, 500 га. После изучения вопросов теории, вместе с учителем географии приступили к проведению запланированных исследований. Первое, с чего начали, определения механического состава почвы.
2.2 Метод определения механического состава почвы на пришкольном участке.
Чтобы быть плодородной, почва должна обладать достаточным количеством перегноя и воды, необходимыми для растений. Для того, чтобы определить плодородие участка, прилегающего к школе, я исследовала следующие показатели: количество перегноя; количество воды; механический состав; воздухопроницаемость; кислотность почв. Механический состав почвы это соотношение различных по размеру минеральных частиц (песка и глины). Он оказывает влияние на содержание в почве влаги и почвенного воздуха. Если в почве много песка, то вода проходит быстро. Такая почва высыхает сразу после дождя. Если в почве много глины, то вода в ней задерживается надолго. Растения в такой почве чувствуют себя плохо, так как отсутствует почвенный воздух. Я решила самостоятельно определить механический состав почвы на участке.
Исследование 1. Из пахотного слоя взяла пригоршню почвы и размочила образец до состояния теста. После этого скатала шарик. Он получился круглый, плотный, без трещин. Затем из шарика скатала «шнур». «Шнур» получился с незначительным количеством трещин. Каждый раз его можно было раскатывать всё тоньше и тоньше. Это говорит о том, что исследуемая почва не является супесчаной. После этого я попытался свернуть шнур в кольцо. Попытка оказалась безуспешной, кольцо не получилось.
Вывод: По механическому составу почва на пришкольном участке суглинистая. Почвы с таким механическим составом наиболее благоприятны для роста и развития растений. Для улучшения структуры этой почвы можно добавлять свежие опилки при осенней перекопке из расчёта полведра на 1 м. Для ускорения перегнивания опилок их можно полить навозной жижей или смешать с любым навозом. Почву для определения механического состава брала в разных местах участка. Также тип почвы можно определить, растерев между пальцев горсть земли. В определении особенностей почвы поможет таблица и фотографии. (Приложение 1.)
2.3. Исследование почвы на воздухопроницаемость и водопроницаемость.
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. Полученные результаты только визуальны, не имеют цифровых повреждений.
Водопроницаемость — это свойство почвы, как пористого тела впитывать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость измеряется объемом воды в мм водного столба, проходящей через единицу площади и поверхности почвы в единицу времени. Величину водопроницаемости определила по шкале Н. А. Качинского. (Приложение 1. )
Вывод: Исследование почвы на воздухопроницаемость и водопроницаемость показала, что супесчаная почва достаточно воздухопроницаема и водопроницаема.
2.4. Содержания в почве перегноя и воды.
С глубины 15-20 см взяла образец почвы весом 100 г, рассыпав тонким слоем на листе фанеры, оставила на 5-6 часов на солнце. После пересыхания взвесила, потом в фарфоровой чашке прокалила до тех пор, пока не перестал выходить дым и снова взвесила. Так определила количество перегноя и воды.
Вывод: Количество перегноя в почве равно 6,8. Почва плодородная. Почва нормальная- 40-50% влажности. Проведя полевое исследование почвы на учебно-опытном участке школы, я составила таблицу: «Морфологические признаки почвы». (приложение №1).
2.5 Определение морфологических признаков почвы .
Гумус и глинистые частицы склеивают почву в мелкие комочки, прочность которых увеличивается, если в почве есть кальций. Способность почвенных частиц соединятся в относительно устойчивые комочки, называется структурой почвы. Структура определяет особенности водного и воздушного режимов почвы, поэтому является одним из признаков её плодородия. Диаметр почвенных комочков структурной почвы в верхнем перегнойном слое достигает 10 мм. Лучшие почвы имеют комковатую или зернистую структуру. Структурные почвы плодородны, так как в порах между комочками содержится достаточное количество воздуха и воды. Часть воды по мельчайшим порам проникает внутрь комочка. Почвенный раствор, обволакивает их, прочно прилипает, не стекая. Воздух, насыщенный кислородом, и вода способствуют росту и развитию растений.
Исследование 2. Структуру почвы определяла при ясной, сухой погоде. Я выкопала яму на глубину пахотного горизонта. С отвесной стенки срезала лопатой пласт почвы на всю глубину ямы толщиной около 5 см. после этого ножом вырезала небольшой образец почвы и подбросила его на лопате два раза. Почва распалась на мелкие комочки. Комочки были разных размеров от просяного зёрнышка до горошины. Приглядевшись внимательно, я увидела, что большинство комочков имеют размер просяного зёрнышка и мельче.
Вывод: Почва на участке имеет комковато-зернистую структуру. Это говорит о высоком плодородии.
В условиях лесостепной зоны водопрочность почвы имеет очень большое значение. Для определения водопрочности почвы я проделала следующую работу.
Исследование 3. Взяла стакан с водой и поместил туда несколько образцов почвы с участка. Стала потихоньку взбалтывать воду и увидела, что образцы почвы оседают на дно.
Вывод: Почва обладает очень, водопрочной структурой, за счет содержания глины.
Исследование 4. Методика определение цвета почвы
Окраска почв довольно разнообразна и зависит от многих физических, химических и биологических процессов, происходящих в биосфере.
Окраска сильно меняется от степени влажности и источника света, поэтому определение цвета на глаз весьма субъективно. Определение окраски принято делать по образцам, высушенным на воздухе и находящимся при рассеянном дневном освещении. С.А.Захаров предложил треугольник цветов, который используется для более правильного определения цвета почв. (Приложение 2.)
Вывод: Сравнив цвет почвы с треугольником цветов Захарова я убедилась, что почва на исследуемом участке имеет темный цвет, т.е типичный чернозем.
Исследование 5. Степень плотности почвы.
Наш пришкольный участок эксплуатируется более 20 лет. Для определения плотности почвы я беру лопату и выхожу на участок. Почва может быть:
- Рассыпчатая – лопата легко втыкается;
- Рыхлая – лопата втыкается без труда;
- Уплотненная – лопата входит с усилием;
- Плотная – лопата входит с трудом;
- Очень плотная – лопата не входит, «звенит».
При сильном ударе лопата входит на глубину 5 см. Это значит, что перед нами рыхлая почва. Далее я хочу определить плотность почвы на дорожке. Там, где почву не пашут и не перекапывают, она плотная за счет содержания глины.
Вывод : Исследуемая почва рыхлая. А на дорожке — уплотненная
2.6. Кислотность почвы и методы её определения.
Следующей особенностью почвы, которую необходимо установить перед началом использования удобрения, является ее кислотность. РН-фактор почвы показывает ее кислотность или щелочность. Нейтральный рН = 7. Если показатель выше 7, то это означает, что почва является щелочной, а если меньше 7, то значит почва кислая. Уровень кислотности почвы влияет на растворимость минеральных веществ и их доступ к растениям, а также на разновидность и величину популяции организмов, живущих в почве. Большинству огородных растений требуется почву с рН 6,2-6,8. Однако существует довольно большая группа растений, которой нужна более кислая почва. Кислотность почв часто является большим препятствием при выращивании овощных культур. Они лучше растут на почвах с реакцией от слабокислой до нейтральной. Для того, чтобы самостоятельно установить рН фактор почвы, потребуется специальный набор для проведения таких исследований, состоящий из тестовой колбочки, наполненной раствором, который меняет цвет, после смешивания с почвой. Колбу наполняю землей, количество которой указано в инструкции (например, ¼), после чего сильно встряхиваю, чтобы смешать с раствором. Затем, нужно подождать, пока земля не осядет на дно колбы, а раствор окрасится в соответствующий цвет. По полученному цвету раствора я определяю в инструкции кислотность. Внимание: рН фактор не является постоянным показателем, поэтому для исследования следует взять несколько проб почвы из разных мест огорода. Кроме того, следует проводить такие исследования регулярно, особенно после искусственного изменения состава. Если окажется, что почва является чересчур кислой, то ее можно известковать или обогатить органической материей содержащей известняк (например, грибная земля). Если почвы является очень щелочной, то можно снизить рН, добавив более кислой почвы или ее смеси с торфом, или также использовать навоз, содержащий серу. На школьном участке имеется плодово-ягодный отдел на площади 0,05 га. Там растут, чёрная смородина, малина. Оказывается оптимальная кислотность почвы для указанных культур разная. Для смородины и шиповника 6.0-6.5 РН, для малины 5.5-6.0 РН. В цветочно-декоративном отделе я увидела, что люпин предпочитает кислые почвы. Хорошо на них растёт и развивается. Примулы и хризантемы лучше растут на почве имеющей слабокислую реакцию РН. Точно определить кислотность почвы можно в лаборатории. Но это не всегда возможно. Для определения кислотности почвы на участке я использовала народный метод.
Исследование 6 . На участке выкопала ямку глубиной 30-35 см. С её вертикальной стенки на всю глубину срезала тонкий слой земли. Из него взяла несколько щепоток засыпала на два деления в колбу с разметкой. До пяти делений долила дождевой водой, затем добавила пол- чайной ложки мела, а на горлышко колбы надела резиновую соску, предварительно освободив от воздуха, то есть скрутив. Содержимое колбы взболтала с зажатым рукой горлышком, а потом освободила соску. Если соска так и останется, то почва на участке нейтральная. Соска незначительно наполнится газом – почва умеренно- кислая. Если соска примет обычную форму – почва кислая. Таким образом, с помощью данного опыта я ещё раз убедилась в том, что реакция РН на участке соответствует нейтральной или близко к нейтральной. Следовательно, нет никакой необходимости проводить работу по раскислению почвы. Кислотность почвы я определяла в разных местах территории. В цветочно-декоративном отделе реакция РН была слабокислой. На основании полученных результатов я составила агрохимическую характеристику почвы.
Исследование 7. Определение кислотности лабораторным способом в кабинете химии
Для определения кислотности почвы провела лабораторный анализ.
- Образцы довела до воздушно- сухого состояния, измельчила, пропустила через сито с круглыми отверстиями диаметром 1-2мм. Пробу на анализ брала ложкой, предварительно перемешав почву на всю глубину посуды. Пробу на анализ отби-рала не менее чем из пяти мест. Масса пробы каждого участка составляет 100 гр.
- 100 гр. почвы пересыпала в коническую колбу, дозатором приливала 25 мл. 1 М раствора KCL.
- Колбу хорошо взбалтывала в течение 5 мин., не давая жидкости сильно отстаиваться
- Раствор фильтровала через обычный фильтр.
- Пипеткой в пробирку брала 5 мл. фильтрата и погрузила в раствор универсальный индикатор.
- Полученный раствор сравнивали со шкалой стандартных растворов (цвет окраски меняется)
Вывод: При опускании полоски лакмуса в почвенную вытяжку получила цвет от бледно-голубого до голубого. Сравнила его со шкалой и определили кислотность почвенной вытяжки.. Кислотность исследуемой почвы нейтральная или близко к нейтральной (рН=5,5 до 6,7)
Исследование 8. Определение плодородия почвы по продуктивности растений (метод биотестов)
Оборудование и материалы: пластмассовые стаканчики; стеклянные трубочки диаметром 0,8 см; образцы почвы, взятые в разных местах, чистый промытый и прокаленный песок; семена овса.
- Образцы почвы с разным содержанием гумуса рассматривала при разном освещении, определяли их категорию.
- Образцы почвы поместила в пластмассовые стаканчики в трехкратной повторности. Контроль – чистый промытый и прокаленный речной песок. Объем почвенных образцов в каждом сосуде не менее 100-150 г. Полив производила через стеклянную трубочку, которая вставляется перпендикулярно дну стаканчика.
- Прорастила семена при температуре 26-27C до размера основной массы проростков 5-6 мм.
- Отобранные одинаковые проростки высадила в стаканчики по 12-13 штук. Через несколько дней, после приживания проростков, оставила их 10 штук в стаканчике. Почву поливала одинаково.
- Когда проростки выросли до 8-12 см, их осторожно вытащила из почвы, промыла водой и высушила фильтрованной бумагой.
- Измерила длину трубчатого листа и корневой системы отдельно, данные внесла в таблицу.
- Взвесила на весах всю массу проростков, выросших на одном виде почвы.
- Определила плодородие почвы по высоте и весу проростков (по отношению к контролю, который принимается за 100%). Для этого составила шкалу оценок. Почва по плодородию делится на пять условных категорий:
- очень бедная, малоплодородная почва-песок (100%)
- почва бедная, малогумусная, малоплодородная(125%)
- среднегумусная, среднеплодородная (150%)
- гумусная, плодородная, (175%)
- очень плодородная, высокогумусный чернозем (200%)
Вывод: Используя метод биотестов (по продуктивности растений) я еще раз убедились, что почва гумусная, плодородная(175%), но сильно истощенная, поэтому требует внесения удобрений для улучшения плодородия.
Источник