СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Научно-практическая работа на муниципальном уровне на тему: «Определение химического состава почвы пришкольного участка».

Категория: Биология

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«Научно-практическая работа на муниципальном уровне на тему: «Определение химического состава почвы пришкольного участка».»

Кизилюртовский район РД






Научно-практическая работа

на муниципальном уровне на тему:

«Определение химического состава почвы пришкольного участка».







Подготовила: Пахрудинова Джамиля,

ученица 9 класса МКОУ «Стальская СОШ №3».


Руководитель: Караева Сакинат Омаровна,

учитель биологии МКОУ «Стальская СОШ №3».



2014-2015 учебный год




СОДЕРЖАНИЕ:

I.

Аннотация

4

II.

Введение



  1. Тема работы. Цель. Задачи. Приборы и материалы

5-6


  1. Актуальность темы.

6-7

III.

Основное содержание. Теоретическая часть работы.



  1. Почва. Состав почвы

7-8


    1. Твердая часть

    2. Жидкая часть

    3. Газообразная часть

    4. Гумус

8-9

9

9-10

10


  1. Минеральный и механический состав почвы

  2. Химические и физические свойства почвы

10-11

11-12

IV.

Химический анализ почвы. Практическая часть работы.

12-13


  1. Пробоотбор и подготовка к химическому анализу

  2. Приготовление водной вытяжки

  3. Определение актуальной кислотности почвы

  4. Качественное определение химических элементов в почве:

    1. Карбонат-ионов

    2. Сульфат-ионов

    3. Нитратов-ионов

    4. Железо (II и III)

    5. Алюминий

5. Определение гумуса

6. Определение механического состава почвы

13

13

14-17



17-18

18

19

19

19

20

20-21

V.

Вывод

21

VI.

Рекомендации

22-24

VII.

Использованные ресурсы

24

VIII.

Приложения



Приложение №1 «Виды почв и мероприятия по их улучшению».

25-28


Приложение №2 «Таблица зависимости доступности элементов от кислотности почвенной смеси».

28-29


Приложение № 3 «Определение гумуса в почве по цвету почвы».

30


Приложение № 4 «Определение механического состава почвы»

30






  1. Аннотация.

Тема: «Определение химического состава почвы на пришкольном участке».

Цель: изучить состав и свойства почвы пришкольного участка наиболее часто употребляемыми методами изучения состава почв, некоторых компонентов вещественного состава, проведение исследований классическими химическими и инструментальными методами; применение результатов на практике.

Объем работы – 30 машинописных страниц.

Количество таблиц –6.

Приложений - 4.

Использованные ресурсы:

  1. Тяжелые металлы

  2. Кислотность почвы - www.ecology.md

  3. Кислотность почвы и ее влияние на культурные растения.

  4. Растения - индикаторы кислотности почвы

  5. 5 способов определить рН почвы и почему это так важно | canna-indica.ru

  6. Инструкция по определению тяжелых металлов и фтора химическими методами в почвах, растениях и водах при изучении загрязненности ...

  7. ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки

  8. Определение кислотности почвы

  9. Кислотность почвы - измерение - определение pH кислотности -как снизить - повысить уровень кислотности, методы определения, понижение, снижение, проверить по растениям, анализ, увеличение, индикатор кислотности

  10. http://www.agromage.com/stat_id.php?id=47

  11. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%EE%F7%E2%E0


  1. ВВЕДЕНИЕ.

  1. Тема: «Определение химического состава почвы на пришкольном участке».

Цель:

Изучить состав и свойства почвы пришкольного участка наиболее часто употребляемыми методами изучения состава почв, некоторых компонентов вещественного состава, проведение исследований классическими химическими и инструментальными методами; применение результатов на практике.

Задачи проекта:

  1. Приобщить учащихся к самостоятельной работе с информацией.

  2. Исследовать состав, структуру, тип почв .

  3. Формировать навыки исследовательской деятельности.

  4. Установить связь между химическим составом почвы и растениями, которые способны компенсировать проблемы пришкольного участка.

  5. Развиватьучебно–коммуникативные умения.

Приборы и материалы:

  1. Весы

  2. Колбы конические

  3. Пробирки

  4. Стеклянные стаканчики

  5. Пипетки

  6. Воронки

  7. Фарфоровые чашки

  8. Фильтровальная бумага

  9. Штатив для пробирок

  10. Соляная кислота HCI

  11. Индикаторная бумага

  12. Вода

  13. Хлорид бария BaCl2

  14. Красная кровяная сольK3[Fe(CN)6]

  15. Родонит калия

  16. Фторид натрияNaF

Место проведения исследования – территория школьного двора

  1. Актуальность темы.

Мы так часто слышим слова "земля кормилица", что почти не придаем им значения. А ведь правильнее было бы сказать, что растут деревья и трава, шумят леса и колышется в поле пшеница только благодаря тому, что у нас есть земля, а точнее почва. Она является необходимым условием для жизни растений, животных, человека.

Взаимосвязь растений и почвы выражается их взаимной зависимостью:

Почва дает растению:

1. Среду обитания (корни, корневища, луковицы, клубни).

2. Почва — посредник между растением и удобрениями, растением и влагой.

3. Почва — источник питательных веществ.

Растение для почвы:

1. Возникновение и развитие почвы обеспечивалось главным образом жизнедеятельностью низших и высших растений.

2. Важнейшие свойства почвы: содержание перегноя, поглотительная способность, кислотность, динамика питательных веществ, структура — определяются жизнедеятельностью растений и микроорганизмов.

3. Корни растений осуществляют в почве многообразную и неустанную работу. Они активно воздействуют на нее, стимулируя жизнь почвенной микрофлоры, создавая комковатую структуру.

В почве постоянно происходят не заметные для глаза изменения, идет постоянный обмен между растениями и почвой благодаря активным силам света, тепла, влаги и многому другому. O многих аспектах этой тонкой "динамической" работы ученые только начинают догадываться.

Почва является весьма сложным биохимическим веществом, обладающим определенной инертностью по отношению к веществам, вносимым извне. Из-за этой инертности и буферности почвы в ряде случаев оказывается недостаточным внесение минеральных и органических удобрений для восполнения питательных элементов в растениях.

Дефицит же любого питательного элемента в растении приводит к заметным аномалиям в его росте и развитии. В такой ситуации не удается обычными агротехническими приемами добиться создания здорового и красивого сада. В этом случае актуальным становится исследование почвы.

«Чудесной силой» называет народ плодородие почвы. Это свойство настолько важно, что теперь почвой называют рыхлый поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием.

Какая почва находится у нас на участке? Что за вещества содержатся в ней? Насколько безопасно использовать ее в сельскохозяйственных целях? Нашей работой мы попытались ответить на эти вопросы.

  1. Основное содержание. Теоретическая часть работы.

  1. Почва. Состав почвы.

Почва — поверхностный слой Земли, обладающий плодородием. Почва является полифункциональной четырёхфазной системой, образовавшейся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов. Её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану), регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли. Формируется под влиянием климата, рельефа, исходной почвообразующей породы, а также живых организмов.

Почва состоит из:

  1. твердой,

  2. жидкой,

  3. газообразной,

  4. живой частей.

Соотношение их неодинаково не только в разных почвах, но и в различных горизонтах одной и той же почвы. Закономерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почвы к нижним и увеличение интенсивности преобразования компонентов материнской породы от нижних горизонтов к верхним.

    1. Твердая часть.

По гранулометрическому составу почву разделяют на группы (разновидности):

  1. песок рыхлый и связный,

  2. супесь,

  3. суглинок легкий и средний,

  4. глина легкая, средняя и тяжелая.

Минералогический состав твердой части почвы во многом определяет ее плодородие. Органических частиц (растительные остатки) содержится немного, и только торфяные почвы почти полностью состоят из них. В состав минеральных веществ входят: Si, Al, Fe, К, N, Mg, Ca, Р, S; значительно меньше содержится микроэлементов: Cu, Mo, I, В, F, Pb и др. Подавляющее большинство элементов находится в окисленной форме. В засоленных почвах содержится много хлоридов и сульфатов (реже нитратов и бикарбонатов) кальция, магния, натрия, что связано с исходной засоленностью материнской породы, с поступлением этих солей из грунтовых вод или в результате почвообразования.

В состав твердой части почвы входит органическое вещество, основная (80-90%) часть которого представлена сложным комплексом из гумусовых веществ, или гумуса. Органическое вещество состоит также из соединений растительного, животного и микробного происхождения, содержащих клетчатку, лигнин, белки, сахара, смолы, жиры, дубильные вещества и т.п. и промежуточные продукты их разложения. При разложении органических веществ в почве содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. В естественных условиях они являются основным источником азотного питания растительных организмов.

Твердая фаза почвы состоит изминеральной и органической частей, которые являются основными источниками питательных веществ для растений. Около половины твердой фазы приходится на кислород, одна треть — на кремний, свыше 10% — на алюминий и железо и лишь 7% составляют остальные элементы.

Для питания растений доступны только те питательные вещества, которые находятся в почве в форме соединений, растворимых в воде и слабых кислотах, а также в обменно-поглощенном состоянии. Мобилизация питательных веществ, переход труднорастворимых соединений в усвояемую форму постоянно происходят в почве под влиянием биологических, физико-химических и химических процессов.

    1. Жидкая часть

Жидкая часть, т. е. почвенный раствор, — активный компонент почвы, осуществляющий перенос веществ внутри нее, а также снабжение растений водой и растворенными элементами. Обычно содержит ионы, молекулы, коллоиды и более крупные частицы, превращаясь иногда в суспензию.Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и др.) и представителей многих групп беспозвоночных животных — простейших, червей, моллюсков, насекомых и их личинок, роющих позвоночных и др. Активная роль почвенной фауны в образовании почвы определяет принадлежность ее к биокосным природным телам — важнейшим компонентам биосферы.

    1. Газообразная часть.

Газообразная часть, или почвенный воздух, заполняет поры, не занятые водой. Количество и состав почвенного воздуха, в который входят N2, O2, CO2, летучие органические соединения и пр., не постоянны и определяются характером множества протекающих в почве химических, биохимических, биологических процессов. Например, количество CO2 в почвенном воздухе существенно меняется в годовом и суточном циклах вследствие различной интенсивности выделения газа микроорганизмами и корнями растений. Газообмен между почвенным воздухом и атмосферой происходит преимущественно в результате диффузии CO2 из почвы в атмосферу и O2 в противоположном направлении.

    1. .Гумус.

Гумус — наиболее ценная органическая и биологически активная часть почвы. Для растений гумус является основным источником питательных веществ, которые, растворяясь в воде, поступают в растение через корни и насыщают его прежде всего азотом. Гумус образуется как результат процессов гумификации продуктов разложения органических остатков, осуществляемого почвенными бактериями и другими микроорганизмами.

Питательные вещества в гумусе переработаны таким образом, что становятся доступными для всасывающих корней растений, а значит, могут быть целиком усвоены растением. Кроме того, находясь в связанном состоянии, они не вымываются из почвы.

2.Минеральный и механический состав почв

В результате процессов выветривания горных пород накапли­ваются обломки различных размеров, механически перемешанные под действием силы тяжести, ветра и воды. Эти обломки и обра­зуют материнские рыхлые породы.

Механический состав почвы существенно влияет на ее водные, воздушные, механические и химические свойства. Камни, галька и хрящ обладают «провальной» водопроницаемостью и образуются из крупных обломков первичных минералов и горных пород. Пе­сок состоит преимущественно из первичных минералов, быстро пропускает воду, плохо ее удерживает, поэтому песчаные отложе­ния обычно хорошо аэрированы. По мере уменьшения размеров песчаных частиц уменьшается скорость впитывания воды и увели­чивается влагоемкость.

При уменьшении размера частичек ускоряется процесс, вывет­ривания, а следовательно, образование вторичных минералов — группы алюмосиликатов (каолин, монтмориллонит), гидроокисей железа и алюминия, углекислых солей Са, Mg, К.

Механические элементы в зависимости от размера имеют раз­личные физические свойства и химический состав. Поэтому очень важно знать количество механических элементов того или иного размера в горной породе или почве. Чаще всего для этого исполь­зуется несколько методов механического анализа с целью выделе­ния всех механических фракций.

По механическому составу верхних почвенных горизонтов и почвообразующих пород почвы делятся на песчаные (рыхлые и связные), супесчаные, суглинистые (легкие, средние и тяжелые) и глинистые (легкие, средние и тяжелые). Каждый вид почвы характеризуются своими свойствами и, зная недостатки почв, можно определить мероприятия по их улучшению (Приложения №1)

Для определения механического состава почвы надо из горсти увлажненной земли попробовать скатать шарик, и если:

  • шарик рассыпается - почва песчаная;

  • шарик скатывается, но из него не получается цилиндрик - почва супесчаная;

  • цилиндрик получается - почва глинистая;

  • цилиндрик при сгибании растрескивается - почва суглинистая;

  • изцилиндрика легко получаются кольца и жгуты почва тяжелоглинистая.

3. Химические и физические свойства почв.

Химические свойства.

Химические свойства почвы определяются процессами, происходящими в основном между ее твердой и жидкой фазами.

В почвенной воде растворимы различные соли и кислоты, которые представляют так называемый почвенный раствор. Реакция почвенного раствора создается при взаимодействии почвы с водой или растворами солей, характеризуется концентрацией водородных и гидроксильных ионов. Реакция может быть кислой, щелочной или нейтральной. В последнем случае концентрация ионов Н+ и ОН- одинакова. Реакция почвенного раствора выражается символом рН – десятичным логарифмом с обратным знаком, показывающим степень концентрации Н в почвенном растворе, или количеством Н-иона в листе раствора.

Физические свойства

Физические свойства почвы разделяются на основные (объемный и удельный вес, пористость, пластичность, липкость, связность, твердость, спелость) и функциональные (водные, воздушные и тепловые). К последним относят способность поглощать (впитывать) выпадающие осадки или оросительную воду, пропускать, сохранять или удерживать ее, подавать из глубоких горизонтов к поверхности, снабжать ею растения и т.д. Вода значительно изменяет физические, химические, тепловые и воздушные свойства почвы.

Физические свойства почвы, тесно связанные с другими ее свойствами, изменяются в соответствии с ходом почвообразования, а с изменением свойств изменяется и почвообразование.

  1. Химический анализ почвы. Практическая часть работы.

Для выполнения химического анализа почвы были использованы следующие методы:

  1. Метод конверта для пробоотбора (автор Карпов Ю.А).

  2. Приготовление почвенной вытяжки. (Почвы. Приготовление вытяжки и определение ее Рн по методу ЦИНАО. Гост 26483-85).

  3. Определение актуальной кислотности почвы - лакмусовый метод.

  4. Определение гумуса в почве.

  5. Определение механического состава почвы.

  6. Качественной определение химических элементов в почве (использование каченственных реакций на катионы и анионы).

Химический состав почвы неоднороден и может существенно изменяться в зависимости от территорий. Почва активно подвергается воздействию со стороны хозяйственной и промышленной деятельности человека. В почву попадает целый ряд опасных загрязняющих веществ (очень распространено загрязнение почвы нефтепродуктами и тяжелыми металлами). Их содержание строго нормируется санитарными нормативами.

Прежде чем приступать к каким либо ландшафтным работам, желательно провести химический анализ почвы. Химический анализ почвы позволяет своевременно выявлять специфические проблемы, связанные с почвой.

Анализ почвы

1. Пробоотбор и подготовка образцов к химическому анализу.

Для проведения физико–химического анализа вначале проводят пробоотбор, используя метод конверта. Почва изымалась с глубины 10 см, по 800–900 мг каждого образца.

Пробы нужно взять на разных территориях. Затем почва высушивается и измельчается, из нее удаляются посторонние примеси и частицы при помощи набора сит с отверстиями разного диаметра от 5 до 1 мм и сокращении массы до 500 г. Для сокращения пробы использовали метод квартования: Измельченный материал тщательно перемешать и рассыпать ровным тонким слоем в виде квадрата, разделили его на четыре сектора. Содержимое двух противоположных секторов отбрасывали, а два оставшихся снова смешивали, после многократных повторений оставшуюся пробу высушили до воздушного состояния для получения водных вытяжек.

2. Приготовление водной вытяжки.

Для приготовления водной вытяжки достаточно 20 г воздушно – сухой просеянной почвы. Почву помещали в колбу на 100 мл, добавляли 50 мл дистиллированной воды и взбалтывали в течение 5–10 минут, а затем фильтровали.

3. Определение актуальной кислотности почвы.

Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. В природных условиях рН почвенного раствора колеблется от 3 до 10. Чаще всего кислотность почвы не выходит за пределы 4–8. Связь между кислотностью почвы и величиной рН приведена в табл. 1.

Таблица №1.

рН

Степень кислотности почвы

0-6,9

кислые

7

нейтральные

7,1-14

щелочные

Актуальная (активная) кислотность – кислотность почвенного раствора. Этот вид кислотности оказывает непосредственное влияние на корни растений и почвенные организмы.Актуальную кислотность определяют в водной почвенной вытяжке. Для этого необходимо поместить в пробирку или колбу 2 г почвы, добавить 10 мл.дистиллированной воды; полученную суспензию 1: 5 хорошо встряхнуть и дать отстоять осадку; в надосадочную жидкость внести полоску индикаторной бумаги и, сравнить её цвет с цветной таблицей, сделать вывод о величине pH почвы.

Полученные результаты:

Таблица №2

Номер пробы

рН

Кислотность

1

8

Слабощелочная

2

8

Слабощелочная

3

9

Щелочная

4

9

Щелочная

По величине кислотности почвы можно предсказать наличие тех или иных микроэлементов в почве, а также оценить их подвижность (Приложение №2). Наиболее подвижные катионы аккумулируются в тканях растений.

Чрезмерный высокий (выше 9) или низкий (ниже 4) pH почвы токсичен для корней растений. В пределах этих значений pH определяет поведение отдельных питательных веществ, осаждение их или превращение в неусваиваемые растениями формы.

В кислых почвах (pH 4.0–5.5) железо, аллюминий и марганец находятся в формах доступных растениям, а их концентрация достигает токсического уровня. При этом затруднено поступление в растения фосфора, калия, серы, кальция, магния, молибдена. На кислой почве может наблюдаться повышенный выпад растений без внешних причин – вымочка, гибель от мороза, развитие болезней и вредителей.Напротив, в щелочных (pH 7.5–8.5) железо, марганец, фосфор, медь, цинк, бор и большинства микроэлементов становятся менее доступными растениям.

Оптимальным считается pH 6.5 – слабокислая реакция почвы. Это не ведет к недостатку фосфора и микроэлементов, большинство основных питательных веществ доступны растениям, т. е. находится в почвенном растворе. Такая почвенная реакция благоприятна для развития полезных почвенных микроорганизмов, обогащающих почву азотом.

Кислую реакцию, когда pH ниже значения 5,5 в большинстве случаев имеют оглеенные почвы, подзолистые, дерново-подзолистые участки и бурые.
Бурозёмы, оглеенные и луговые почвы с pH 3,5-6,5 имеют слабокислую реакцию, часто к ним относятся и бурые. Кислотность возникает на влажных участках с длительным воздействием воды и растворённых слабых кислот. Она происходит при разложении органических составляющих растений, как грибы и лишайники. В основном происходит окисление на временных или постоянно переувлажнённых землях, которые зародились от кислых горных образований. На участках формируется кислый гумус, биохимическая активность у таких почв - невысокая. Медленное разложение органического вещества растений и незначительная концентрация азота естественна для образования в таких почвах непрочной структуры. Кислотность отрицательно влияет на свойства и плодородие почвы. Химические, физические и биологические свойства в таких условиях выращивания растений недостаточны для эффективного производства сельскохозяйственной продукции. Там где присутствует некоторое количество карбонатов или растворённого натрия земли имеют щелочную или нейтральную химическую реакцию.
Болотные почвы, чернозёмы, луговые и пойменные земли с содержанием карбонатов в основном имеют pH 7-7.8, а там где содержание натрия завышено эти почвы называют засоленными pH составляет 8-9. При участии бактерий и астиномицетов под травами, из карбонатных образований возникают щелочные и нейтральные почвы. В присутствии карбонатов в почвах содержится нейтральный гумус. Такие участки характеризуются хорошей биохимической активностью и высокой урожайностью растений. Там где имеется сильнощелочная среда минеральные составляющие никак не связаны с гумусом, микроорганизмы малоактивны и такие земельные участки являются малопригодными для сельскохозяйственного производства.

Следовательно, в почве пришкольного участка, имеющего сильнощелочную среду, минеральные составляющие никак не связаны с гумусом, микроорганизмы малоактивны и такие земельные участки являются малопригодными для сельскохозяйственного производства.

В пробах №1, 2, 3, 4, можно предположить, следующее содержание ионов (табл. №3).

Таблица № 3 «Доступность элементов»

4. Качественное определение химических элементов в почве.

4.1 Карбонат–ионы.

Одним из показателей валового состава почвы является содержание

в ней СО2 карбонатов. Наличие или отсутствие свободных карбонатов является важным диагностическим признаком почв и их отдельных генетических горизонтов. Присутствие в почве заметных количеств карбонатов препятствует развитию кислотности, а иногда приводит к возникновению щелочности, что оказывает важное влияние на подвижность многих веществ в почве и на агроэкологические особенности почв. Этот показатель нужен также для различных пересчетов, необходимых при интерпретации данных о содержании других компонентов валового химического состава почв. Из карбонатов почти во всех видах почв преобладают карбонаты щелочноземельных элементов и гидрокарбонаты. В жидкой фазе почв содержатся ионы Са2+, Mg2+, Н+, ОН. Эта система имеет важное значение для почв при их естественной влажности, определяя кислотно–щелочное равновесие и подвижность многих компонентов почвы.

Количественное определение карбонатов проводят в тех почвах, где они обнаружены качественно (проба с HCl) хотя бы в некоторых горизонтах. Основанием для определения карбонатов является также значение рН 7. О примерном содержании карбонатов и соответственно размерах навески для анализа можно судить по характеру вскипания почвы (пробы) от 2–3 капель 10%–ного раствора HCl.

Небольшое количество почвы помещают в фарфоровую чашку и приливают пипеткой несколько капель 10%–го раствора соляной кислоты. Образующийся по реакции оксид углерода (IV) CO2 выделяется в виде пузырьков (почва “шипит”). По интенсивности их выделения судят о более или менее значительном содержании карбонатов.

Таблица №4. Определение величины содержания СаСО3

Вскипание

Содержание СаСО3

  1. Очень сильное вскипание

10

  1. Сильное, продолжительное

5-10

  1. Заметное, но кратковременное

4-3

  1. Слабое и кратковременное

3-2

  1. Очень слабое и малозаметное

2-1

  1. Вскипание отсутствует

Полученные результаты:

1 – сильное продолжительное шипение

2 – сильное продолжительное

3 – слабое и кратковременное

4 – заметное, но кратковременная

4.2 Сульфат–ионы.К 5 мл фильтрата добавить несколько капель концентрированной соляной кислоты и 2–3 мл 20%–го раствора хлорида бария. Если образующийся сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка, это говорит о присутствии сульфатов в количестве нескольких десятых процента и более. Помутнение раствора также указывает на содержание сульфатов – сотые доли процента. Слабое помутнение, заметное лиши на черном фоне, бывает при незначительном содержании сульфатов – тысячные доли процента.

4.3Нитрат–ионы. К 5 мл фильтрата по каплям прибавляют раствор дифениламина в серной кислоте. При наличие нитратов и нитритов раствор окрашивается в синий цвет.

4.4 Железо (II и III).В две пробирки внести по 3мл вытяжки. В первую пробирку прилить несколько капель раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6)], во вторую – несколько капель 10%–го раствора роданида калия KSCN. Появившееся синее окрашивание в первой пробирке и красное во второй свидетельствует о наличии в почве соединений железа (II) и железа (III). По интенсивности окрашивания можно судить об их количестве.

4.5 Алюминий. К 5 мл почвенной вытяжки прибавляют по каплям 3%–ный раствор фторида натрия до появления осадка. Чем быстрее выпадает осадок, тем больше алюминия содержится в почве.

Таблица № 5 «Результаты химического анализа почвенной вытяжки»

Номер

Определяемый ион

CO32-

SO42-

Fe2+

Fe3+

Al3+

1

Значительное содержание

Незначительное содержание

-

-

-

2

Значительное содержание

Незначительное содержание

-

-

-

3

Значительное содержание

Незначительное содержание

-

-

-

4

Значительное содержание

Незначительное содержание

+

Небольшое количество

+

Небольшое количество

+

Незначительное содержание

Содержание карбонатов высокое.

  1. Определение гумуса в почве.Таблица № 6.


Результаты (Приложение №3):

Научастке№1 –малогумусная, среднеплодородная;

Научастке№2- малогумусная, среднеплодородная;

Научастке№3- малогумусная, малоплодородная;

Научастке№4- малогумусная, малоплодородная.

6.Определение механического состава почвы.

По механическому составу почва бывает глинистой, суглинистой, песчаной и супесчаной. Чтобы определить какой тип почвы на вашем участке или в какую землю вы собираетесь пересаживать растения, можно воспользоваться простым методом. Комочек земли увлажняется до тестообразного состояния и скатывается ладонями в шарик. Затем из шарика раскатывается жгут. Попробуйте жгут свернуть в колечко, и в зависимости от того, что у вас получилось и определяйте какой тип почвы.
• Земля не скатывается в шарик - почва песчаная.
• Скатывается в шарик с трудом, но не раскатывается в жгут - почва супесчаная.
• Скатывается легко в шарик, скатывается в жгут, но не сворачивается – почва легкая суглинистая.
• Если кольцо свернулось, но с большими трещинами – среднесуглинистая почва.
• Если трещины небольшие – тяжелый суглинок.
• Скатывается в шарик, раскатывается в жгут, легко сворачивается в кольцо – глинистая почва.

Результаты: (Приложение №4)

Проба №1 - тяжелый суглинок

Проба №2 – тяжелый суглинок

Проба №3 – глинистая

Проба №4 – глинистая


IV. Вывод

Почвы, взятые для анализа на пришкольном участке, нуждаются в улучшении.

В результате проведения анализа почв с различных участков пришкольного двора выяснили, что почва имеет щелочную среду, с высоким содержание карбонатов, незначительным содержанием сульфат ионов;практически отсутствуют ионы железа(III), ионы железа(II), алюминия.

Низкая доступность в почве таких элементов, как фосфор, железо,марганца, бора, меди и цинка; доступны – азот, калий, сера, кальций, магний.

Высокая щелочность неблагоприятна для роста и развития большинства растений. Щелочные почвы, в основном, имеют низкое плодородие, неблагоприятные физические свойства и химический состав. Они, как правило, тяжелые, во влажном состоянии вязкие, липкие, водонепроницаемые.

Тип почвы –глинистая, тяжелый суглинок.Почва малогумусная, средне и малоплодородная.Минеральные составляющие никак не связаны с гумусом, микроорганизмы малоактивны и такие земельные участки являются малопригодными для сельскохозяйственного производства.

V. Рекомендации.

Тяжелый суглинок относится к тяжелым почвам.

Недостатки тяжелых почв можно преодолеть в течение нескольких сезонов.

  1. Почву на зиму перекапывать, не разбивая комков. Сделать это надо до наступления осенних дождей, чтобы не уплотнить еще более почву. Зимой структура этих комков улучшится под воздействием мороза и влаги. Это ускоряет весеннее высыхание и прогревание почвы. А весной такую почву надо перекапывать ещё раз.

  2. При окультуривании и углублении пахотного слоя нельзя выворачивать на поверхность значительную часть нижнего подзолистого слоя. Глубину перекопки надо каждый год увеличивать всего на 1-2 см, добавляя при этом под перекопку известковые материалы и органические удобрения. 

  3. Основной прием для постепенного улучшения структуры тяжелых почв - это внесение органических удобрений: перепревшего навоза, торфо-навозных, торфяно-фекальных и сборных компостов и торфа.

В годы их освоения желательно вносить каждый год не менее чем по 1,5-2 ведра перепревшего навоза или компоста на 1 кв. метр. При этом органические удобрения в первые годы окультуривания почвы надо заделывать на глубину не более 10-12 см, что способствует их лучшей и более быстрой минерализации. Это стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов и дождевых червей. В результате их жизнедеятельности почва становится более рыхлой, структурной, лучше проницаемой для воздуха и воды и более плодородной для растений.

При этом вносимый в глинистую почву навоз должен быть хорошо перепревшим, иначе корни растений могут “сгореть”. Желательно использовать только конский  или овечий навоз, так как они быстрее разлагаются. 

Перед внесением в почву торфа его обязательно надо выветрить. Торф ржавого цвета лучше в почву не вносить, поскольку он имеет избыток железа, приносящий растениям вред. 

Хорошие результаты дает внесение в почву лежалых древесных опилок, не более одного ведра на 1 кв. метр. Но их внесение в почву при разложении отвлекает на себя часть почвенного азота, что снижает плодородие почвы и ухудшает условия произрастания растений. Чтобы этого не произошло, эти опилки надо предварительно замочить раствором мочевины (150 граммов мочевины на 10 литров воды на 3 ведра опилок) или же использовать подстилочные от скота опилки, обильно смоченные мочой животных.

Хорошие результаты дает внесение в такую почву суперкомпостов из группы “Пикса”. Доза внесения “Пиксы” и “Пиксы-люкс” небольшая. На пакетиках указаны правила внесения, а результат вы получите уже в следующем году.

Одновременно с органикой надо при осенней перекопке вносить в почву значительные дозы речного песка. Это очень трудоемкий, но эффективный приём.

В связи с тем, что для разных культур, выращиваемых на участке, требования к механическому составу почвы разные, то и количество вносимого песка может быть разным. Вносить в тяжелую почву органику и речной песок надо хотя бы через год в течение нескольких лет. Дело в том, что органику растения будут использовать для своих нужд, а песок постепенно просочится вниз, и почва в верхнем обитаемом слое снова “потяжелеет”. Но все же при внесении в почву в течение 5 лет органики и песка в таких количествах можно верхний пахотный слой почвы толщиной 15-18 см превратить из глинистого в суглинистый.

  1. Также очень полезно заселить участки с тяжелой глинистой почвой червями, которые способствуют ее разрыхлению. А все свободные места засадить почвопокровными растениями. Они препятствуют образованию корки после дождя и полива, а также, перегнивая,  пополняют верхний слой органикой. 

В результате проведенной исследовательской работы мы рекомендуем для посадки следующие растения, пригодные для выращивания на щелочных почвах.

Пригодны для выращивания на щелочных почвах аквилегия, барвинок, тюльпан, смолёвка, коровяк, колокольчик, левкой, жимолость, хеномелес, клематис, барбарис, зверобой, самшит, кизильник, лаванда, лапчатка, манжетка, бурачок, анемона, магония, боярышник, крокосмия, качим, керрия, лаватера, пион, розмарин, резуха, обриета, бадан, сирень, снежноягодник, тысячелистник, шток-роза, полынь декоративная, луки, форзиция, чубушник, конский каштан, пираканта, вейгела, калина и много других.

Совершенно не смогут расти на щелочной почве рододендрон, магнолия, вереск, эрика, некоторые виды папоротника, толокнянка, черника, брусника и т.д.

На известковых, щелочных почвах можно успешно выращивать обширный ассортимент декоративных растений: клен, гледичия, боярышник обыкновенный, ясень обыкновенный, тутовник, робиния лжеакация, карагач.

VII. Использованные ресурсы.

  1. Тяжелые металлы

  2. Кислотность почвы - www.ecology.md

  3. Кислотность почвы и ее влияние на культурные растения.

  4. Растения - индикаторы кислотности почвы

  5. 5 способов определить рН почвы и почему это так важно | canna-indica.ru

  6. Инструкция по определению тяжелых металлов и фтора химическими методами в почвах, растениях и водах при изучении загрязненности ...

  7. ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки

  8. Определение кислотности почвы

Приложение №1.

Виды почв и мероприятия по их улучшению.

Почва

Свойства

Мероприятия по их улучшению

хорошие

плохие

Песчаная

Быстро прогревается. Очень хорошо аэрируется. Хорошо впитывает влагу. Позволяет работать в любую погоду.

Быстро охлаждается. Плохо удерживает влагу. Внесенный навоз преет очень быстро и пропадает, уходя вниз. Минеральные удобрения также уходят вглубь вместе с водой.

Внести навоз крупного рогатого скота или свиней. Минеральные удобрения вносить мелкими дозами, но часто. Перепревший навоз или торф не закапывать, а употреблять как мульчу (покрытие).





Песчаная с перегноем

Быстрое устойчивое прогревание. Хорошо обрабатывается. Удерживает минеральные удобрения. Неплохо удерживает влагу. Причисляется к лучшим почвам.

В засуху, если очень мелкозернистый, разносится ветром, от этого страдают растения. Верхний слой быстро высыхает.

По возможности вносить только навоз крупного рогатого скота. Минеральные удобрения вносить малыми дозами, но часто. Перепревший навоз или торф лучше не закапывать, а использовать для покрытия почвы.

Супесчаная

Годна для выращивания почти всех культур. Воздухообмен неплохой. Минеральные удобрения удерживаются лучше, чем в песчаной почве. Навоз также используется лучше. Обработка почвы не тяжела.

Прогревается медленнее, чем перегнойнаяпесчаная. Влагу держит недолго.

Необходимо в любом случае предпочесть навоз крупного рогатого скота конскому. Кроме того, мульчирование почвы очень важно, чтобы удерживать подольше влагу.





Суглинистая

Пригодна почти для всех культур. Хорошо удерживает влагу. Аэрация достаточная. Навоз усваивается хорошо. Работать на такой почве не тяжело.

Отрицательных свойств нет, если регулярно заботиться о внесении перегноя.

Также следует мульчировать почву, благодаря этому обработка мотыгой и полив будут эффективнее, что сэкономит труд.

Глинистая

Очень хорошо удерживает влагу. Минеральные удобрения задерживаются надежно. Навоз усваивается очень хорошо. Щедро снабженная перегноем - одна из лучших почв.

Вентилируется недостаточно. Прогревается медленно. Работать на ней тяжело. Требует постоянного рыхления.

Благодаря мульчированию почвы не размываются верхние слои дождями и поливом, что улучшает воздушный режим почвы. Для внесения в почву лучше всего подходит конский навоз. Постоянное известкование способствует лучшему воздушному режиму почвы.

Торфяник (болотистая почва)

Воду держит отлично. Для некоторых ягод и вересковых растений подходит очень хорошо. Минеральные удобрения задерживаются отлично. Навоз сберегается.

Чаще всего кислая. Плохо проветривается. Часто также очень холодная, если нижний пласт водопроницаемый.

По возможности очень глубоко вскапывать. Обильно известковать. Перекопать так, чтобы песок оказался в верхнем слое.

Приложение №2

Таблица зависимости доступности элементов от кислотности почвенной смеси.

Обозначения в таблице:

Д – доступен максимально;

Н – не доступен (минимально доступен 5- 10 % от максимальной доступности элемента);

ДУ – доступность элемента уменьшается от максимальной к полной недоступности;

НД – низкая доступность (20-30% от макс.).

 

Доступность элемента

pH

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

азот

Н

ДУ

Д

Д

Д

ДУ

Н

фосфор

Н

ДУ

ДУ

Д

ДУ

НД

НД

калий

Н

ДУ

Д

Д

Д

Д

Д

сера

Н

ДУ

Д

Д

Д

Д

Д

кальций

Н

ДУ

ДУ

ДУ

Д

ДУ

Н

магний

Н

ДУ

ДУ

ДУ

Д

ДУ

Н

железо

Д

Д

Д

ДУ

ДУ

ДУ

Н

марганец

НД

Д

Д

НД

ДУ

ДУ

Н

бор

НД

Д

Д

ДУ

НД

Д

Д

медь

НД

Д

Д

Д

ДУ

ДУ

НД

цинк

НД

Д

Д

Д

ДУ

ДУ

НД








Приложение № 3

Определение гумуса в почве по цвету почвы.



Приложение № 4.

Определение механического состава почвы.