Исследовательский проект

Министерство образования и науки Республики Дагестан

Буйнакское районное управление образования

МКОУ «Чиркейский многопрофильный лицей им.А.Омарова»

Номинация

«Почвоведение и проблемы биосферы».

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Анализ почвы пришкольного участка Чиркейского многопрофильного лицея им.А.Омарова»

Работу выполнила: ученица 11 «х»классаГасанова М.Ю.

Руководитель: учитель химии АбакароваБариятЗубаировна

с.Чиркей-2016

«Химический состав почвы на пришкольном участке

Чиркейского многопрофильного лицея имА.Омарова»

Проблемное поле, приоритетные направление деятельности.

Исследовать состав почвы пришкольного участкаЧиркейского многопрофильного лицея им А. Омарова

Установить связь между химическим составом почвы и растений которые можно посадить на пришкольном участке.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ЦЕЛЬ: Ознакомление с наиболее часто употребляемыми методами изучения состава почв: некоторых компонентов вещественного состава, со способами определения ряда физико - химических свойств почв, применения результатов на практике, освоить технику отбора проб подготовки образцов к анализу, проведение исследований классическими, химическими и инструментальными методами.

ЗАДАЧИ

1.Озеленение и благоустройство территории лицея, в том числе и пришкольного участка.

2.Исследовать состав, структуру, тип почв.

3.Формировать навыки исследовательской деятельности .

4.Изучить химический соста

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

5.Обобщить материал по курсам «Экология почв»,»Химия почв».

1)Весы

2)Колбы конической термостойкие на 100мл

3)Воронка стеклянная термостойкая

4)Бюретка на 25 мл

5)Пипетка медицинская

6) Фильтровальная бумага

7)Фарфоровые чашки

8) Ложки

9)Стеклянная палочка ,стаканы

10)Пробирки ,штатив для пробирок.

ПЛАН.

1.Подготовить приборы и материалы для проведения анализа.

Изучение состава почвы

А) Минеральный

Б) Органический

2. Изучение классификации почвы, установить тип почвы

3.Рассмотреть живые организмов в почве приусадебного участка

4. Химический анализ почвы

А) Пробоотбор и подготовка образцов с различных участков к химическому анализу

Б)Приготовление водной вытяжки

В) Определение кислотности почвы

Г)Качественное определение х/э в почве

Д)Определение влажности почвы

Е)Определение гумуса по методу Тюрина

Анализ почвы

1. Пробоотбор и подготовка образцов к химическому анализу

Для проведения опыта физико-химического анализа вначале проводят пробоотбор, используяметод конверта (см. ниже). Почва изымалось с глубины 10 см, по 800-900 мг каждого образца.

Пробы нужно взять на разных территориях.

Затем почва высушивается и измельчается, из неё удаляются посторонние примеси и частицы при помощи набора сит с отверстиями разного диаметра от 5 до 1мм и сокращение массы до500г. Для сокращения пробы использовать метод квартования:

Измельченный материал тщательно перемешать и рассыпать ровным тонким слоем в виде квадрата, разделить его на четыре секторов отбрасывать, а два оставшихся пробывысушивать до воздушного состояния для получения водных вытяжек

2Приготовление водной вытяжки.Для приготовления водной вытяжки достаточно 20г воздушно-сухой просеянной почвы Почву помещать в колбу на 100мл добавлять 50мл дистиллированной воды и взбалтывать в течение 5-10 минут а затем фильтровать для определение актуальной кислотности почвы.

Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов на скорость и направленность 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

Зависимость кислотности почвы от рН

Актуальная активная 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 cуспензию 1:5 хорошо встряхнуть и дать отстоять осадку ; в надосадочную жидкость внести полоску индикаторной бумаги и, сравнить её цвет с цветной таблицей,сделать вывод величине рH почвы. Полученные результаты.Таблица 2

По величине кислотности почвы можно предсказать наличие тех или иных микроэлементов в почве , также оценит их подвижность (таблица3).Наиболее подвижные катионы аккумулируется в тканях Растений. Таблица 3. Подвижность микроэлементов в зависимости от кислотности почвы

Пн – практически неподвижные; СП- слабоподвижные; П – подвижные

4.Качественное определение химических элементов в почве.

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

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 отприсутствиисульфатов в количестве нескольких десятых процента и более. Помутнение раствора также указывает на содержание сульфатов - сотые доли процента. Слабое помутнение, заметные линии на черном фоне, бывает при незначительном содержании сульфатов – тысячные доли процента.

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

Железо (2и 3). В две пробирки внести по 3 мл вытяжки. В первую пробирку прилить несколько капель раствора красной кровяной соли,во вторую несколько капель 10%-го раствора роданида калия. Появившееся синее окрашивание в первой пробирке и красное во второй свидетельствует о наличии в почве соединений железа(2) и железо (3). По интенсивности окрашивания можно судить об их количестве.

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

Таблица 4.

Результаты химического анализа почвенной вытяжки.

8.Определение гумуса по методу Тюрина (в модификации Пономарева).

Определение содержания углерода органических соединений по методу И.В.Тюрина. Метод основан на окислении хромовым ангидридом в присутствии серной кислоты углерода органического вещества (гумуса) до СО2 и определении количества хромового ангидрида, пошедшего на окисление. В качестве окислителя применяют 0,4 г раствор двухромовокислого калия(К2СrO7), приготовленный на H2SO4(конец.)(1:1).Реакция окисления углерода гумуса

3С+2К2СrО4+8Н2SО4=2Сr2 (SO4)3+2K2SO4+8H2O+3CO2

Приборы и материалы:

1.Аналитические весы.

2.Колба коническая на 100мл

3.Воронка стеклянная диаметром 3см.

4.Бюретка на 25мл.

5.Пипетка медицинская.

6.Фильтровальная бумага.

Реактивы:

1)0.4н раствор хромовой смеси:40г К2Сr 207 растворяют в 1 л дистиллированной воды и помещают в термостойкую колбу , затем туда же прибавляют небольшими порциями 1л концентрированной Н2SO4, перемешивают и составляют для охлаждения.

2)0,2н раствор соли мора:80г (NH4) 2SO4 4FESO4 4H2Oрастворяют в 1 л дистиллированной воды, туда же добавляют 20мл H2SO4 (конец). Хранить в темной склянке.

3)0,2%-ный раствор фенилантраниловой кислоты (ФАК). Берут 0,2г ФАК и растворяют ее в 100мл 0,2%-ного раствора Na2CO3. Предварительно навеску кислоты в фарфоровой чашке смачивают небольшим количеством раствора соды, тщательно перемешивают, а затем добавляют остальное количество раствора соды.

Ход определения:

Из приготовленной пробы, пропущенной через сито с диаметром отверстий 0,25мм, берут навеску от0,1 до 0,5г (в зависимости от предлагаемого содержания гумуса по табл.2).Навеску помещают в колбу емкостью 100мл. Затем в колбочку пипеткой приливают по каплям 10мл 0,4н раствораK2Cr207 в H2SO4 (В колбудобавляют 100мг пемзы для равномерного кипения).В колбочки вставляют маленькие воронки, служащие обратным холодильникам, осторожно взбалтывают и ставят на электрическую плиту. При нагревании начинается выделение мелких пузырьков газа (CO2), и через 2-3мин наступает кипение. Кипятят 5мин.

Одновременно проводят холостое кипячение (без почвы),т.е только 10мл K2Cr207. После кипячения колбы охлаждают. С помощью промывали дистиллированной водой смывают капли хромовой смеси в эту же колбочку и, добавив 4-5 капель 0,2%-ного раствора фенилантраниловой кислоты, титруют 0,2н раствором соли Мора. Конец титрования определяют переходом вишнево фиолетовой окраски в зеленую или грязно-зеленую. Одновременно проводят холостое титрование. По объему соли Мора, пошедшего на титрование, определяют количество хромовой смеси, оставшейся не израсходованной на окисление органического вещества почвы. При титрования солью Мора избытка K2Cr207 происходят реакция:

6FE04(NH4)2SO4+K2Cr207+7H2SO4=Cr(SO4)3+3Fe2(S04)3+6(NH4)2S04+K2S04+7H20

Содержание углерода вычисляют по формуле:

(a-b)*0.03*100

C%=___ ___ ___ ______ ___ ,

с

где а – объём соли Мора (мл) на контроле;

в– объем соли Мора (мл), пошедший на титрование остатка

K2Cr 2О7 после снижения почвы;

0.003 – масса в граммах 1 мг эквивалента углерода;

с–навеска почвы в г.

Пересчёт углерода на гумус почвы производят , умножая процентное содержание С ( углерода ) на коэффициент 1.724. Этот коэффициент предложен в 1864г. Э. Вольфом на основание данных, установивших содержания углерода было принята и для гумуса в целом, поэтому коэффициент приобрёл международное значение.

Гумус (%) =C (%) 1.724

В зависимости от содержания гумуса на аналитических весах берут навескупочвы от 0.1до1.0г.Приблизительное содержание гумуса в почве можно оценить по ее окраске.

Одним из главных признаков плодородия почвы является наличие в ней гумусовых веществ ,которые обуславливают черную ,темно-серую и серую окраски.

Почву по содержанию гумуса и цвету можно условно разделить на следующие категории по плодородию(Т-№9)

Т-№9

Категории почвы по окраске,содержанию гумуса и плодородию

Участок №1 Среднегумусная,среднеплодородная.

Участок№2:Гумусная,плодородная.

Участок№3:Среднегумусная,среднеплодородная.

В участки№1и3 необходимо вноситьудобрения,но лучше органическое-навоз.

1.Установили химический состав почвы.

2.Определили содержание в почве C, N, Fe, Mg, K, Ca, и.т.д. элементов.

3. Определили содержание сульфатов, хлоридов и карбонатов кальция , магния , натрия и.т.д.

4.Определили поглотительную способность почвы.

5. Определили соединения тяжелых металлов (Cd,Zn,Cr,Coи.т.д.) оказывающее токсическое воздействие на человека.

6.Определили группу растений, которые способны прижиться и благополучно произрастать на пришкольном участке лицея:годеция,бархацы,флоксы,лен,бессмертник,негелла.

Мы придерживаемся данных рекомендаций и работаем под девизом: «Каждый ухоженный клачок земли ответит вам улыбкой зелени,веселым шелестом ветвей,чистотойвоздуха и радостным чувством ,сделавшие хорошие ,полезные дела-дела,украсившие нашу жизнь»