Исследовательская работа

Введение.

Жизнь природы - это и наша жизнь. Каково ей, таково и нам. Мы довольно часто повторяем, что человек - дитя природы, её друг и защитник. Почва, растения, воздух, вода почти всегда рядом с нами, и поэтому они стали для нас привычными. И порой не останавливают на себе нашего взгляда.

Известный чешский писатель Карел Чапек как – то заметил: 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. Название множество, но среди них нет ни одного лестного, точного. Плохо мы знаем почву.

С почвой мы знакомимся еще тогда, 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.

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.

Село Киселевка расположено на востоке Ростовской области. Согласно природно- сельскохозяйственному районированию земельного фонда наша территория относится к сухостепной зоне темно- каштановых и каштановых почв. На нашей территории светло - каштановые почвы относятся к фациальному подтипу светло- каштановых почв теплых кратковременно промерзающих.

Меня заинтересовал ряд вопросов, связанных с изучением почвы. Я обратилась к учителю географии с предложением изучить более подробно почву на участке школы. Из предыдущих курсов обучения я знаю, что почвы бывают разных типов, каждый из которых обладает определёнными свойствами.

На одних почвах растения чувствуют себя хорошо, обильно цветут, на других почвах – растения чахнут.

В нашей школе имеется пришкольный участок, на котором учащиеся школы выращивают цветы. Расположен участок на расстоянии 10 метров от основного здания школы. В результате как естественных причин, так и деятельности человека происходит деградация почв- постепенное ухудшение свойств, которое выражается в уменьшении содержания гумуса, разрушении структуры .

Цель работы: определить механический состав почвы, её морфологические признаки и кислотность для планирования и проведения мероприятий, направленных на окультуривание почвы.

Задачи:

1. Изучить виды почв и их свойства.

2. Познакомиться с почвами села Киселевки.

3. Научиться определять механический состав почвы, структуру, водопрочность, окраску, плотность и влажность.

4. Составить таблицу « морфологические признаки почвы».

5. Научиться определять кислотность почвы.

Актуальность. 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.

Гипотеза:

- Изучив почвы на учебно-опытном участке, при их правильной эксплуатации в дальнейшем можно рассчитывать на цветущий школьный двор.

Объект исследования- почва пришкольного участка.

Предмет исследования: содержание воды, кислорода, гумуса, кислотность почвы.

Новизна: проведено исследование и получены результаты, которые позволяют определить свойства почвы как среды обитания, наметить программу действий по её улучшению.

Методы исследования:

-Научный (изучение необходимой литературы, анализ статей);

-Социологический (опрос специалистов);

-Практический (определение механического состава почвы, её

морфологических признаков);

- Химическое исследование (составление анализа почвенного образца).

Результаты исследования:

1.Составлена характеристика почвы на учебно-опытном участке МБОУ Киселевской СОШ им. Н.В. Попова

2.Составлен анализ почвенного образца

3.Сделаны выводы по дальнейшему использованию данного пришкольного участка.

Научное и практическое значение работы: результаты работы могут использоваться как в учебных целях (на уроках географии и экологии), так и на практике для использования приведенных методов повышения почвенного плодородия.

1.1.Виды и состав почвы.

 Цвет, механический состав, структура, новообразования – основные характеристики почвенных горизонтов.

Почва бывает разного цвета из-за того, что в ней как бы смешиваются цвета ее главных компонентов.

Глинистые - плохо пропускают воду в глубоко лежащие слои. Вода застаивается на их поверхности, вытесняет воздух и растения погибают. При высыхании влаги на таких почвах образуется корка, которая при растрескивании разрывает корни растений и затрудняет обмен воздуха.

Песчаные - легко пропускают воду и воздух и не могут сохранять нужный для растений запас воды. Песчаные почвы бедны питательными веществами.

Суглинистые - хорошо пропускают воду и воздух и одновременно способны иметь запас влаги и воздуха.

Супесчаные - хорошо пропускают воздух в глубоко лежащие слои, но в отличие от суглинистых почв, бедны питательными веществами и не задерживают нужную для растений влагу.

Некоторые виды почв можно улучшить за счёт внесения органических удобрений.

Механический состав почвы – это содержание в ней песчаных и глинистых частиц разного размера.

Наконец, новообразования – это особые выделения в почвенном веществе, образующие в результате выпадения из растворов различных солей и соединений. Почвенная фауна, животный мир почв, совокупность животных, обитающих в почве.

 Почва создается в результате взаимодействия во времени и пространстве климата, живых организмов (растений, животных и особых организмов – грибов), горных пород, рельефа. Однако при этом ни в коем случае нельзя забывать о факторе времени, в которое климат, организмы, горные породы и рельеф образуют почву.

2. 1  Исследование экологического состояния  почвы

микрорайона школы

Первый этап оценки любого зеленого насаждения лучше всего начинать с оценки состояния почвы. Мы знаем, что почва является очень важной средой для растений, т.к. вода и минеральные вещества поступают в растение с помощью корней именно из почвы.  Определяются: механический состав, увлажненность и количество почвенных обитателей.  

 2.2. Исследование механического состава почвы

Если рассмотреть подробнее верхний, плодородный слой, то мы обнаружим минеральные частицы, мёртвое органическое вещество растений и животных, включая отходы их жизнедеятельности на разных стадиях разложения и разнообразные живые микроорганизмы. Механический состав почвы - это соотношение различных по размеру минеральных частиц (песка и глины).(см. приложение 1.1) 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 учебно-опытном участке школы. Для этого мы взяли пригоршню почвы и размочили образец до состояния теста. После этого скатали шарик. Он получился круглый, без трещин (см приложение 1.3.). Из этого мы сделали вывод, что почва суглинистая, местами глинистая. Затем из шарика скатали «шнур». «Шнур» получился без трещин. Его легко можно было скатывать, он не рассыпался (см приложение 1.4). Это говорит о том, что исследуемая почва является суглинистой. После этого я попытался свернуть шнур в кольцо (см приложение 1.4). Попытка удалась, кольцо получилось, мы сделали вывод о том, что почва является глинистой. Это, пожалуй, самый сложный тип почв для садовода. Зимой глина промерзает, становится сырой и клейкой, обрабатывать участок нельзя, иначе почва утрамбуется в твердую массу. Растения в буквальном смысле тонут, если глинистая почва заболачивается. Летом же она может пересохнуть и потрескаться. Из-за плохого дренажа влага удаляется только испарением. Прополка всегда трудна. Сеянцы в холодное время не могут пробиться сквозь корку, в летнюю жару они вянут.

Хороша для роз, ирисов, многих околоводных растений. Не подходит для нежных кустарников, луковичных, альпийских растений.

2.3.Исследование влагоёмкости и водопроницаемости почвы.

Для определения водопрочности почвы мы проделали следующую работу. Взяли стакан с водой и поместили туда несколько образцов почвы с учебно-опытного участка. Стал потихоньку взбалтывать воду и увидел, что образцы почвы не разрушаются (см приложение 1.6). Этот факт свидетельствует о том, что почва обладает низкими показателями водопрочной структурой.

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:

Вывод: используя приведенные выше методики исследования почвы, мы выяснили, что содержание в почве перегноя и воды небольшое.

Исследование почвы на воздухопроницаемость и водопроницаемость показала, что суглинистая почва недостаточно воздухопроницаема и водопроницаема.

Определение плодородия почвы по ее цвету еще раз доказало, что почва на территории села среднегумусная и среднеплодородная, т. к. цвет у нее темно-серый.

2.4. Определение кислотности почвы

Природа распорядилась так, что почва бывает кислой, нейтральной и щелочной. Кислотность почвы характеризуется величиной РН (водородный показатель). Нейтральная реакция почвы соответствует РН7. Если РН выше 7, то реакция почвы щелочная, ниже - кислая. (см. приложение 1.2)

     ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ.

     1. В пробирку налили 5 мл ( до метки) почвенного раствора.

     2. Добавил в пробирку  пипеткой - капельницей 4-5 капель (около 0.10 мл) раствора универсального индикатора.

     3. Содержимое пробирки перемешали, покачивая ее.

     4.Окраску раствора сразу же сравнили с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы.

Вывод: среда нейтральная;pH=7

2.5. Определение содержания кислорода в почвенном образце.

Почвенный воздух находится между почвенными комочками, содержит много углекислого газа. Воздух в почву поступает в результате атмосферного давления, различной температуры воздуха и почвы, действия ветра.

Воздушный режим почвы можно улучшить за счёт внесения органических удобрений, систематического рыхления, соблюдения норм полива, и др.

Материалы и оборудование: жестяная банка (200 см³), стакан (500 см³), вода, карандаш по стеклу, металлический снаряд.

Ход работы:

1.Пустую банку поставьте в стакан и наполните стакан водой выше края

банка. Отметьте уровень воды в стакане.

2. Осторожно выньте банку с водой и измерьте объём воды(А).

3. Просверлите 8 маленьких отверстий на дне банки.

4. С поверхности почвы удалите растительность и протолкните банку

открытым концом в почву до тех пор, пока почва не начнёт выходить из

отверстий. Осторожно выкопайте банку, переверните её и удалите

лишнюю почву, находящуюся выше края банка.(Приложение 3.)

5. Снова поместите банку с почвой открытым концом вверх в стакан с водой,

снарядом разрыхлите почву, чтобы вытеснить из неё воздух. Уровень воды

в стакане станет ниже.

6. Из мерного цилиндра добавьте воду в стакан до прежнего уровня.

Запишите объём добавленной воды(Б).

7. Процентное содержание воздуха определите по формуле:

Б x 100 %

А

Результаты определения содержания кислорода в почвенном образце.

Соблюдая последовательность пунктов хода работы, получаем значение А- 11,2 мл., значение Б-5,6мл. Подставим полученные результаты в формулу.

Б x 100 % = 5,6 x 100% = 50 % .

А 11.2

По данным содержание кислорода в почве должно составлять 55 % к валовому количеству (содержится преимущественно в органическом веществе) .

Вывод: почва пришкольного участка содержит недостаточное количество кислород. Учитывая факт длительного отсутствия дождей, такое содержание кислорода(25%) отрицательно сказывается на вегетации растений. Насыщению воздухом способствует рыхление почвы в период вегетации.

Заключение.

Важно помнить, что почва не объект эксплуатации, а великое богатство, которое досталось нам в наследство и останется нашим потомкам. Механический состав почвы влияет на плодородие и эффективность вносимых удобрений.

Используя приведенные выше методики исследования почвы, мы выяснили, что содержание в почве перегноя и воды небольшое.

В результате исследования механического состава почвы оказалось, что почва на клумбах пришкольного участка суглинистая , местами глинистая.

Исследование почвы на воздухопроницаемость и водопроницаемость показала, что супесчаная почва недостаточно воздухопроницаема и водопроницаема.

В результате исследования кислотности почвы определили, что почва на пришкольном участке нейтральная (рН-7). После того, как прилили лакмус, раствор окрасился в зеленый цвет.

Итак, в результате исследования показателей плодородия почвы на участке, прилегающего к школе, выяснили, что почва малоплодородная и кислая. Она нуждается во внесении органических и минеральных удобрений, перегноя и требует известкования.

Следует подобрать для озеленения пришкольной территории такие сорта растений, которые не так требовательны к содержанию гумуса и влаги в почве и будут расти в данных экологических условиях.

Таким образом, сравнивая полученные показатели почвы пришкольного участка со стандартными показателями южных чернозёмов, можно сделать

вывод:

1) содержание воды - низкое;

2) содержание кислорода - недостаточное;

3) кислотность почвы - благоприятна для произрастания растений;

4) содержание гумуса составляет около 25% от стандарта.

5) почвы пришкольного участка нуждаются в органическом

удобрении.

6) по результатам исследования гипотеза подтвердилась частично.

Прогноз. На основании полученных результатов экологическое состояние почвы пришкольного участка на момент проведения исследования, можно считать удовлетворительным. При сохранении ныне осуществляемых агротехнических мероприятий, содержание гумуса в почве будет уменьшаться, что приведет к ещё большему снижению её плодородия.

Перспективы работы вижу в диагностике потребности растений в удобрении.

Рекомендации по улучшению плодородия почвы:

1. Постоянно держать под контролем состояние почвы пришкольного участка

2. На основании результатов исследования, рекомендовать внесение

органического удобрения, так как оно определяет структуру и плодородие

почв, принимает участие в регулировании практически всех важнейших её

свойств.

3. Провести исследования химического состава почвы по определению

содержания азота, фосфора, кальция, калия и микроэлементов.

Список используемой литературы.

1. Журнал «География в школе»

№1 – 1998г.

№7 – 2004г.

2. М.Е. Ершов, Сто и один секрет плодородия почвы, 2005 г.

3. В.Д. Казьмин статья «Повышение плодородия почвы» в энциклопедии «Дачник».

4. Г.С. Осипова «Огород – семье доход» научно – популярное издание, 2004 г.

5. Энциклопедия для детей, 2002 г.

6. Э. Раковская. География: Природа России. Москва «Просвещение», 2002 г.

7. Материалы сайтов:

1)http://www.ecofactor.ru/articles/analizpohvi/ «Земля и почва»

1. www. ecospase.ru

2. www.eco-organic.ru/ Роль удобрений гуматов в повышении плодородия почв.

3. http://plod-sad.narod.ru/chernozem.htm Чернозёмы.

4. www.biogumus.com/ Гумус.

16