Исследование экологического состояния почв на пришкольном участке.
В данной работе рассматривается вопрос о влиянии на состояние почв сельскохозяйственной деятельности человека. В работе приведена подробная методика исследования по следующим параметрам: механический состав, структура, кислотность и засоленность почв. Описаны приемы взятия проб и проведения опытов по определению кислотности и засоленности почв.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Муниципальное автономное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа поселка Большая Вишера» Маловишерского муниципального района
Научно — исследовательская работа по экологии
Исследование экологического состояния почв
Работу выполнили : Ефимова Анна,
МАОУ СОШ п. Большая Вишера
Руководитель : Мохова Ирина Стефановна,
Цель и задачи исследования. 4
Результаты исследования 11
Приложение 4. Фотоотчет 15
В настоящее время люди стали больше уделять внимания состоянию территории, прилегающей к постройкам. Мы тоже заинтересованы в том, чтобы вокруг нашей школы было чисто и красиво. Пришкольную территорию стараемся содержать в чистоте, регулярно проводим субботники. Чтобы было красиво, выращиваем цветы на клумбах. Местоположение цветников за всё время существования школы не менялось. В последнее время нами замечено, что цветы стали расти хуже. Это проявилось в плохой всхожести семян, низкорослости растений, плохой кустистости и цветении. Изучив литературу по данной проблеме, мы предположили, что причины плохого роста растений могут быть в состоянии почвы на клумбах. Корни растений нуждаются в большом количестве места, воды и воздуха. Почва должна быть такой, чтобы она могла удержать необходимое количество питательных веществ, для хорошего роста корней. Поэтому, мы решили исследовать экологическое состояние почвы взятой с клумб, с целью разработки предложений по их улучшению.
Для проведения исследования была изучена литература, подобраны химические реактивы и оборудование. Также мы обратились к Интернет – ресурсам. Наше внимание привлекло электронное методическое пособие по полевой практике Московского учебного Центра «Экосистема». Данное методическое пособие нами было заказано по электронной почте на сайте Центра «Экосистема» и использовано при выполнении настоящего проекта.
Для успешного выполнения исследования нами были выработаны основные этапы реализации данного проекта, т.е. программа наших действий.
Итак, нами выделены следующие этапы:
2. Изучение литературы и других источников по данной проблеме
( электронных пособий, Интернет-ресурсов).
3. Определение цели и задачи исследования.
4. Выбор методики исследования.
5. Проведение исследования.
6. Обсуждение результатов, составление сводной таблицы.
7. Обозначение перспектив и значения работы.
8. Подготовка доклада, презентации, фотоотчета.
9. Выступление на экологическом кружке с отчетом о проделанной работе.
10. Практическое применение результатов исследования.
11. Выступление на районной экологической конференции. Обмен опытом.
Цель исследования: Исследование экологического состояния почвы клумб с целью разработки предложений по их улучшению.
1. Провести исследование экологического состояния почвы взятой с клумб и пришкольного поля по следующим характеристикам:
а) физические свойства (плотность, механический состав, структура,
влажность);
б) кислотность почвы;
в) засолённость почвы.
2. Сравнить экологическое состояние образцов почвы клумб с образцами почв взятых с пришкольного поля.
3. Выработать предложения по улучшению экологического состояния почвы на клумбах.
4. Провести мероприятия по улучшению почв.
5. Подобрать неприхотливые растения для высаживания в период май-июнь 2011года.
Объект исследования: почва клумб и пришкольного поля возле школы посёлка Большая Вишера.
При исследовании экологического состояния почвы использовали методику, разработанную под руководством Е.Г. Зверевой, а также методику, предложенную А.С. Боголюбовым в методическом пособии по полевой экологии.
Наша исследовательская группа в составе: Александровой Кристины и Ефимовой Анны, в рамках мониторинга окружающей среды, в сентябре 2010года, определила свойства почвы клумб и пришкольного участка, а так же оценила её экологическое состояние по следующим параметрам:
- механический состав почвы обусловлен наличием в ней глины, песчаника, мелких камней, биогенных и антропогенных включений;
- структура почвы определяет её уплотнённость и наличие воздуха, необходимого для жизненных процессов;
- влажность почвы обуславливает возможность питания растений и является необходимым фактором окружающей среды для всех живых организмов;
- кислотность почвы – важнейший экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также подвижность загрязнителей в почве;
- засолённость почвы характеризуется повышенным содержанием легкорастворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и химических свойствах почвы и создаёт неблагоприятные условия для развития и роста растений.
Для того чтобы анализ почвы был более точным, в каждом выбранном биотопе брали не менее пяти проб. Пробы брали по «правилу конверта»:
Для взятия пробы выкапывали квадрат 10х10 см, снимали дернину, брали комок почвы на исследование, дернину клали на место и пристукивали. Образцы почвы помещали в пронумерованные чашки. Сразу на месте мы определили плотность почвы и её влажность.
Плотность — степень связанности почвенной массы (с помощью ножа, лопатки или лопаты).
- рассыпчатая (пыль, песок) – лопатка легко втыкается;
- рыхлая – нож или лопата втыкаются без труда;
- уплотнённая – нож или лопата входят с усилием;
- плотная – нож или лопата входят с трудом;
- очень плотная – лопата не входит, «звенит».
По влажности почва может быть:
- сухая – рассыпается в пыль;
- свежая – холодит руки;
- влажная – мнётся в руке;
- сырая – можно выжать воду;
- мокрая – вода течёт без нашей помощи.
Результаты исследования почвы на плотность и влажность занесли в таблицы 1 и 2.
Проект «Оценка экологического состояние почвы пришкольного участка»
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Читайте также: В каких единицах измеряется мощность слоя почвы
Филиал МОУ «Ряжская СШ № 2» «Шереметьевская ОШ»
«Оценка экологического состояние почвы пришкольного участка»
Исполнители: Мельникова Надежда, Львова Дарья
учащиеся филиала МОУ «Ряжская СШ№ 2» « Шереметьевская ОШ».
Руководитель: Котова Анна Юрьевна, учитель биологии
филиала МОУ «Ряжская СШ№ 2» « Шереметьевская ОШ».
ГЛАВА I. Общая характеристика почв……………………………………. 4-7
ГЛАВА II. Исследовательская часть
2.1 Объект и методика исследования……………………………………….7-8
2.2 Методика исследования содержания в почве перегноя и воды………..8
2.3.Определение механического состава почвы………………………..…8-9
2.4 Определение структуры почвы…………………………………………..9
2.5. Определение водопроницаемости почвы……………………………9-10
2.6. Определение плодородия почвы по окраске ………………………….10
2.7.Изучение насыщенности почвы воздухом……………………………..10
2.8. Исследование кислотности почвы…………………………………..10-11
2.9. Плодородие почвы по продуктивности растений (метод биотестов)..11-14
Ты бороздишь земли усталый лик…
Войди в неё на глубину в полметра
И ты откроешь новый материк…
В наше время, важно знать, какие химические элементы и их соединения входят в состав почвы, особенно на школьном учебно-опытном 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, 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. Поэтому, нужно разработать рекомендации по улучшению состава почвы пришкольного участка и рекомендации по внесению минеральных удобрений.
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 органоминеральных химических соединений почва состоит также из воды (точнее почвенного раствора), газов и живых существ, обитающих в ней. Почва 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[3].
Для того, что бы понять, как образовался и как живет этот объект природы, состоящий из твердой земли, воды, воздуха и живого вещества, нужны знания не только по географии, биологии, химии, но еще по геологии и некоторым разделам физики.
На одних почвах растения чувствуют себя хорошо, обильно цветут и дают богатые урожаи. На других почвах урожайность намного ниже. Чтобы найти причину, нужно хорошо знать характеристику почвы и своевременно и грамотно проводить мероприятия, направленные на окультуривание почвы.
Работа состоит из теоретической и практической части. В теоретической мы изучали, систематизировали и обобщали материал по интересующим нас вопросам, а в практической части проводили исследовательский эксперимент.
Актуальность работы: Создание данной работы нацелило меня на то, что изучение почвы на учебно-опытном участке имеет не столь познавательное значение, сколько хозяйственное, так как на основе сделанных выводов можно принять меры по повышению плодородия почвенного ресурса.
Цель работы: изучение экологического состояния почвы пришкольного участка.
-изучить литературу по данной проблеме;
-провести физико-химический анализ почвы пришкольного участка;
-определить влияние человека на состояние почвы;
-составить план по улучшению состояния почвы;
— разработать рекомендации по внесению необходимых минеральных удобрений и по выбору возделываемых культур.
1. Общая характеристика почв
Почва — особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием. Представление о почве как о самостоятельном природном теле с особыми свойствами, отличающими его от материнской (почвообразующей) породы, развивающемся в результате взаимодействия факторов почвообразования, было создано в последней четверти XIX в. В. В. Докучаевым — основателем современного почвоведения. До этого почву обычно рассматривали в качестве одного из геологических образований. Плодородие почвы, т. е. способность обеспечивать растения водой и пищей, позволяет ей участвовать в воспроизведении биомассы [6].
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[10]. У суглинистых почв удовлетворительная воздухопроницаемость, благоприятные тепловые свойства. Корневая система растений в них развивается удовлетворительно и при увлажнении суглинистые почвы скатываются в колбаску с тонким кончиком, не ломающуюся при сгибании. Эти почвы обладают хорошей структурой, большим запасом питательных веществ, доступных растениям, а поэтому более 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 и комочки такого типа почвы при увлажнении скатываются в колбаску, не ломающуюся при изгибе [1].
Читайте также: В каком лесу почва покрыта мхом
Главным свойством почвы является ее плодородие. Особая роль в развитии почвы и ее плодородия принадлежит живым существам и, прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. В процессе их жизнедеятельности в почве происходит концентрация элементов зольного и азотного питания в форме органических и органо-минеральных веществ, одновременно создаются условия для большого удержания влаги, газообмена с атмосферой, поглощения лучистой энергии солнца и т.п. По мере развития растительности постепенно возрастает и плодородие почвы [7].
Накопление и сохранение в почве элементов, необходимых для поддержания и воспроизводства жизни, определяет главное ее значение в природе. Почва является непосредственным условием существования наземных растений, которые служат источником пищи для человека и животных. Поэтому, почва, являясь продуктом жизни, вместе с тем есть обязательное условие дальнейшего развития жизни на Земле.
Плодородие почвы – это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах зольной и азотной пищи, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством тепла и воздуха.
Жизнь растений тесно связана с почвой. Только воздействуя на почву, на ее свойства, определяющие плодородие, человек может повлиять на рост и развитие растений, т.е. на величину и качество урожая. Опыт земледелия подтверждает, что только знание закономерностей развития почв в природе позволяет существенно изменить естественный ход почвообразовательных процессов в направлении, обеспечивающем наиболее благоприятные условия роста и развития сельскохозяйственных растений и непрерывного повышения их урожайности.
Характеристики почвы, влияющие на плодородие:
2. минералогический и химический состав;
3. физические свойства почвы;
4. водный, воздушный и тепловой режим почвы;
Основными агрохимическими показателями анализа почвы, без которых не обходится ни одно окультуривание земель, создание газона или посадка растений, является содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, кислотность почвы[2].
Одной из наиболее важных характеристик является кислотность почв, ведь она влияет не только на урожайность, но и на почвообразовательные процессы. От нее зависит эффективность использования удобрений, развитие заболеваний культурных растений [4].
Кислотность почвы — это важнейший 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[9].
Все почвы делят на сильнокислые, среднекислые, слабокислые, нейтральные, слабощелочные, щелочные и сильнощелочные. Приведенная классификация характеризуется величиной рН [8].
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. 1 (приложение 1)
Минеральные удобрения являются наиболее крупным резервом подъёма урожайности и повышения плодородия почв. В настоящее время в общем балансе вносимых в почву питательных удобрений, на минеральные приходится около 60%. Самые важные элементы почвенного питания растений: азот, фосфор и калий [5].
2. Исследовательская часть
2.1. Объект и методика исследования
Исследования проводились в сентябре – ноябре 2017 года. Объект исследования — почва пришкольного участка: участок №1 – клумба у центрального входа в школу, участок №2 – клумба, расположенная справа от школы , №3 – клумба, расположенная у спортивной площадки школы.
— Визуальное обследование объекта;
— Проведение физико-химического анализа качества почвы по стандартной
— Составление плана по улучшению состояния почвы;
— Разработка рекомендаций по внесению необходимых минеральных удобрений и по выбору возделываемых культур.
2.2. Методика исследования содержания в почве перегноя и воды.
С глубины 15-20 см взяла образцы 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.
Клумба у центрального входа в школу
Клумба, расположенная под окнами школы
Клумба, расположенная у спортивной площадки школы.
Так как образцы почвы брались с разных мест пришкольного участка, то масса почвы после пересыхания тоже разная. Следовательно, можно сделать вывод о том, что количество гумуса в почве разное. Самое большое количество гумуса содержит почва около спортивной площадке, а меньше всего гумуса в почве с цветника под окнами и у входа в школу.
2.3. Определение механического состава почвы
Оборудование: пробы почвы, вода в склянках.
Ход работы: для определения механического состава почвы я использовала так называемый «мокрый» метод, основанный на свойстве пластичности почв, способности ее во влажном состоянии сохранять приданную ей форму. В ходе исследования мною было отобрано 250 грамм почвы из разных участков. Затем я слегка увлажнила комочек почвы, размешала до тестообразного состояния и скатала в шнур, который затем сгибала в кольцо. По тому, как скатывалась почва и сгибалась в кольцо, я определяла ее механический состав.
Читайте также: Как развести марганцовку для обработки почвы для рассады
Показатели «мокрого» способа определения механического состава почвы представлены на рис. 2 (приложение 2)
2.4. 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, я полученные данные занесла в таблицу8.
2.5. Определение водопроницаемости почвы
Водопроницаемость — способность почвы впитывать и пропускать через себя воду из верхних слоев в нижние. Водопроницаемость зависит от механического состава, структурности, наличия перегнойных веществ в почве. Песчаные и супесчаные почвы более проницаемы для воды, чем глинистые и суглинистые. В структурных почвах по сравнению с бесструктурными водопроницаемость лучше. Водопроницаемость измеряется объемом воды в мм водного столба, проходящей через единицу площади и поверхности почвы в единицу времени.
Для изучения скорости впитывания и фильтрования, я подготовила цилиндр с делениями по 10 мл, обрезанный с двух сторон, мерный цилиндр и часы с секундомером.
На исследуемых участках я углубила цилиндр на 5 см в почву, налила в него из мерного цилиндра 50 мл и следила за временем, которое пройдет, пока вода профильтруется.
Мною были получены следующие результаты:
Величину водопроницаемости можно определить по шкале Н.А.Качинского ( приложение 3).
Участок №1- наилучшая водопроницаемость.
Участки №2, №3- хорошая водопроницаемость.
2.6. 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 2. Категории почвы по окраске, содержанию гумуса и плодородию (Приложение 4) и рис. 3. Треугольник цветов С.А. Захарова. (Приложение 5)
2.7. 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. Полученные результаты визуальны.
2.8. Исследование кислотности почвы
Оборудование и реактивы: пробирки, фильтровальная бумага, воронка; дистиллированная вода, универсальный индикатор, образцы почвы.
Ход работы: в пробирку поместили почву (столбик почвы должен быть 2-3 см). Прилили дистиллированную воду, объем которой должен быть в три раза больше объема почвы. Закрыли пробирку пробкой, тщательно встряхивали в течение 1-2 минут. Профильтровали полученную смесь почвы и воды. Почва осталась на фильтре, а собранный в пробирке фильтрат представляет собой почвенную вытяжку (почвенный раствор). Взяли универсальный индикатор, нанесли на него палочкой почвенный раствор. Определили по окраске универсального индикатора рН почвенного раствора. Если лакмус окрашивается в розовый цвет, то почва является кислой, а если в зеленоватый, то-щелочной.
В результате своих исследований я пришла к выводу, что почва на нашем пришкольном участке имеет щелочную среду.
Приготовление водной почвенной вытяжки представлено на рис. 4 (Приложение 6)
Определение степени кислотности почвенной вытяжки представлена в таблице 3 (Приложение 7).
2.9.Плодородие 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, определяла 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 почве.
Плодородие почвы по высоте и весу проростков (по отношению к контролю, который принимается за 100%). Для этого составила шкалу оценок. Почву по плодородию разделила на пять условных категорий:
-очень бедная, малоплодородная почва-песок (100%)
-почва бедная, малогумусная, малоплодородная(125%)
-среднегумусная, среднеплодородная (150%)
-очень плодородная, высокогумусный чернозем (200%)
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных на почве №1
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных на почве №2
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных на почве №3
- Свежие записи
- Как избавиться от мошек в цветах комнатных растений
- Что добавить в воду чтобы цветы дольше стояли
- Какие цветы сочетаются друг с другом на клумбе
- Жмых от кофе как удобрение для комнатных цветов
- Белый липкий налет на комнатных цветах как избавиться