Костылева Мониторинг почвы пришкольного участка

Мониторинг почвы пришкольного участка
Костылева Лена
МБОУ «Слободчиковская ООШ»
Усть – Ишимского муниципального района
Сивоха Н.Г. учитель биологии
Введение
Почва – это рыхлый поверхностный слой земли. Он включает в себя
твердые, жидкие, газообразные компоненты и формируется в результате
сложного взаимодействия климата, растений, животных, микроорганизмов.
Самое ценное свойство почвы — плодородие, т.е. способность
обеспечивать растения необходимыми питательными веществами и влагой.
Плодородие почвы обуславливается ее определенными физико-химическими
свойствами. [4]
С давних времен человек при использовании земли оценивал ее, прежде
всего с точки зрения способности производить урожай растений. Поэтому
понятие плодородие почвы было известно еще до становления почвоведения
как науки и выражало наиболее существенное свойство земли как средства
производства. [3]
Необходимость благоустройства пришкольного участка является
бесспорной. Ведь на этом участке располагается основная часть зеленых
насаждений вокруг школы. Участок дает большие возможности для
выращивания культурных растений и проведения различных опытов.
Целью моей работы было изучить плодородие почвы различными методами.
Для решения цели я выдвинула следующие задачи:
1. Изучить различные методики исследования почв. Выбрать те из них,
которые возможно реализовать в условиях школьной лаборатории.
2. Провести исследования физических свойств и химического состава почвы
пришкольного участка.
3. На основе полученных фактов дать общую характеристику состоянию
почвы на пришкольном участке.
4. Предложить способы повышения плодородия почвы на пришкольном
участке, не требующие особых материальных затрат и физических усилий.
В качестве объекта для исследования почвы мною был выбран учебно–
опытный участок МБОУ «Слободчиковской ООШ». Я взяла четыре опытных
участка: это
сад, овощной отдел, участки с левой и правой стороны
парадного входа.
Актуальность данной работы: исследование почв в данной местности никем
не проводилась. Практическая значимость работы заключается в том, что
данные, полученные в работе, могут быть использованы при выращивании
цветочных культур на пришкольном участке.
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.
Глава 1. Основная часть
По механическому составу почвы делятся на песчаные, супесчаные,
суглинистые, глинистые и легкие суглинистые.
Гумус является исключительно важной составной частью почвы. Он
образуется в почве при разложении микроорганизмами разнообразных
органических материалов. [4]
Содержание гумуса в почве - показатель уровня плодородия. Особая
роль гумуса объясняется его многосторонним воздействием на все
агрономические важные свойства почвы. Практически все свойства почвы
находятся в прямой зависимости от содержания органического вещества, 90%
которого приходится на долю гумуса.
Гумус обладает темно-коричневым или черным цветом, что придает ему
способность
аккумулировать
и
сохранять
тепло.
Гумусные
почвы
значительно быстрее прогреваются.
Разные типы почв содержат разное количество гумуса. Наиболее богаты им
черноземы,
отличающиеся
наибольшим
естественным
плодородием.
Содержание гумуса в них колеблется от 5 до 10%. [1]
Органические удобрения - основной источник пополнения гумуса
К органическим удобрениям относятся: навоз, перегной, сапропель, продукты
жизнедеятельности человека, разнообразные компосты, птичий помет,
листовая и дерновая земля, биогумус и др. Они содержат все необходимые
растениям элементы питания. Органические удобрения способны либо
обогащать почву гумусом, либо служить подкормкой, не обогащая ее.
Регулярное внесение больших доз органических удобрений проводят, прежде
всего, для получения оптимального содержания гумуса в почве.
В процессе фотосинтеза в зеленых листьях происходят превращение энергии
солнечных лучей и синтез органических соединений. Процесс фотосинтеза
тесно связан с зольным и азотным питанием, которое осуществляется через
корни. Растения усваивают из почвы азот, фосфор, калий, кальций, магний,
железо, серу и др. Эти элементы потребляются в относительно больших
количествах, поэтому их называют макроэлементами. При недостатке в почве
любого из элементов урожай культур резко снижается. Элементы,
потребляемые в незначительных количествах, называют микроэлементами
(бор, молибден, марганец, медь и др.). Обеспеченность растений элементами
питания зависит от растворимости их соединений в воде и слабых растворах
кислот. [3]
Чтобы питательные вещества могли поглощаться корнями растений,
они должны быть растворены в воде. Поэтому очень важно нормальное и
своевременное поступление воды в почву. Однако не всякая почва способна
принять нужное количество воды. В сильно утоптанных местах почва
становится очень плотная, и вода стекает, с ее поверхности, не впитываясь.
Таким образом, уплотнение почвы и уменьшение ее механических частиц
способствуют плохой инфильтрации.
Вода, попадающая в почву, должна сохраниться в поверхностном слое для
того, чтобы поддерживать жизнедеятельность растений в засушливое время.
Растения на почвах с плохой водоудерживающей способностью могут
пострадать даже во время непродолжительной засухи. Чем мельче почвенные
частицы, тем больше молекул воды и питательных частичек могут к ним
присоединиться и задержаться в почве до поглощения корнями растений.
Густой растительный покров также защищает почву от избыточного
испарения. Немаловажное значение для роста растений играет кислотность
почвы. Кислотность почвы характеризуется величиной рН (водородный
показатель). Нейтральная реакция почвы соответствует рН7. Если рН выше
7, то реакция почвы щелочная, ниже — кислая.
Большинство культурных растений хорошо растут и развиваются в условиях
слабокислой или нейтральной реакции почвы. Однако природа распорядилась
так, что почва бывает и кислой, что угнетает культурные растения.
На кислых почвах растения плохо усваивают питательные вещества,
недостаточно развивается корневая система растения, накапливаются
вредные для растений вещества, не формируются полезные почвенные
микроорганизмы, способствующие повышению и поддержанию плодородия
почвы, элементы питания на таких почвах переходят в недоступные для
растений формы. [2]
Глава 2. Практическая часть
2.1 Методика исследования механического состава почвы. [5]
Таблица №1
Название
Определить на Скатывание Проба на
Проба на
почвы
ощупь
Песчаная
Супесчаная
влажной
влажность
плотность
почвы
почвы
сухой почвы
Заметно
Не
При резании
Почва
ощущаются
скатывается в ножом почва
песчинки
шарик
рассыпается
Ощущаются
Плохо
При резании
песчинки,
скатывается в ножом
состоит из
немного
шарик
поверхность
небольших,
среза
непрочных
шероховатая
комочков
мажется
Суглинистая
рыхлая
Почва
Мажется,
Скатывается
Поверхность
Почва
песчинки едва
в шарик и в
среза слегка
состоит из
прощупываются «колбаску»,
шероховатая
довольно
при сгибании
плотных
в кольцо
комочков
ломается
Глинистая
Мажется, но
Хорошо
Поверхность
песчинок не
скатывается в среза
почвы очень
заметно
«колбаску»,
плотные,
блестящая
Комочки
при сгибании
трудно
не ломается
разминаются
Брала почву с 4 участков и проверяла её структуру. Катала колбаски и затем
их разрезала.
Вывод: земля хорошая в овощном отделе, в левой части цветника и саду, а
правая часть цветника требует внесения удобрений.
Проверяла почву на воздухопроницаемость. Были собраны образцы и
принесены в кабинет биологии и химии. Затем в четыре пробирки налила по
100 мл воды и всыпала по 200 гр образцов почвы. Затем наблюдала и
увидела, что на поверхности воды появились пузырьки, кроме одной
пробирки.
Вывод: земля хорошая в овощном отделе, в левой части цветника и саду, а
правая часть цветника имеет недостаток кислорода.
2.2 Методика исследования содержания в почве перегноя и воды. [5]
С глубины 15-20 см взяла образцы почвы весом 100 г, рассыпав тонким слоем
на листе фанеры, подсушила 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.
Таблица №2
Проба почвы
Сад
(100 г)
Масса почвы
Овощной
Цветник по
Цветник по
отдел
правой
левой
стороне
стороне
95 г
95 г
97 г
96 г
91 г
86 г
92 г
87,5 г
Масса воды
5г
5г
3г
4г
Масса
3г
8г
4г
7,5 г
после
пересыхания
Масса
прокаленной
почвы
перегноя
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 в овощном отделе, а меньше всего гумуса
в почве с цветника на правой стороне, так как там в основном растут деревья.
2.3 Исследование почвы на водопроницаемость. [5]
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 можно определить по шкале Н. А.
Качинского.
Таблица №3
Водопроницаемость мм вод.ст. в
Оценка
первый час впитывания
Свыше 1000
Провальная
1000-500
Излишне высокая
500-100
Наилучшая
100-70
Хорошая
70-30
Удовлетворительная
Менее 30
Неудовлетворительная
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:
Сад: 4.1 мл/мин.;
Овощной отдел: 7.2 мл/мин.;
цветник по правой стороне: 4.6 мл/мин.;
цветник по левой стороне: 6,8 мл/мин.
Почва в овощном отделе и на цветнике по левой стороне обладает
наибольшей водопроницаемостью, почва рыхлая. Почва в саду и на цветнике
по правой стороне более уплотнена.
2.4 Исследование кислотности почвы. [5]
Кислотность почвы участка, прилегающего к школе, определялась
следующим образом. В пробирку к 5 г почвы налила хлористого калия, после
чего взболтала смесь в течение 5 мин, затем отстаивала. После того как
раствор посветлел, брала пипеткой немного этого раствора, помещала его в
фарфоровое блюдце и приливала 1-2 капли индикатора – лакмуса. Если
раствор окрашивается в розовый цвет, то почва является кислой, а если в
зеленоватый, то – щелочной. Пользуясь цветной шкалой, установила
кислотность в выбранных образцах.
В результате своих исследований я пришла к выводу, что почва на
нашем пришкольном участке имеет щелочную и нейтральную среду.
2.5 Плодородие почвы по продуктивности растений (метод
биотестов) [5]
Оборудование и материалы: пластмассовые стаканчики; стеклянные
трубочки диаметром 0,8 см; образцы почвы, взятые в разных местах, чистый
промытый и прокаленный песок; семена овса.
Методика исследования:
1. Образцы почвы с разным содержанием гумуса рассматривала при
разном освещении, определила их категорию.
2. Образцы почвы поместила в пластмассовые стаканчики в трехкратной
повторности. Контроль – чистый промытый и прокаленный речной
песок. Объем почвенных образцов в каждом стаканчике не менее 100200 г. Полив производила через стеклянную трубочку, которая
вставляется перпендикулярно дну стаканчика.
3. Прорастила семена при комнатной температуре до размера основной
массы проростков 5-6 мм.
4. Отобранные одинаковые проростки высадила в стаканчики по 13 - 15
штук. Через несколько дней, после приживания проростков, оставила
их 10 штук в стаканчике. Почву поливала одинаково.
5. Когда проростки выросли до 8-13 см, их осторожно вытащила из почвы,
промыла и высушила фильтрованной бумагой.
6. Измерила длину трубчатого листа и корневой системы отдельно,
данные внесла в таблицу.
7. Взвесила на весах всю массу проростков, выросших на одном виде
почве.
8. 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%)
 гумусная, плодородная, (175%)
 очень плодородная, высокогумусный чернозем (200%)
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных
на почве №1
Таблица №4
№1
Длина
№2
№3
№4
№5
8 см 8 см 8 см 8 см 8,2
№6
№7
№8
№9
№10
8 см 8 см 8,1
7,9
8 см
см
см
листа
Длина
3,3
4 см 3,5
3,8
3,4
4 см 4 см 3,6
3,5
корневой см
см
см
см
см
см
4 см
системы
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных
на почве №2
Таблица №5
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
Длина
8 см 8,5
8,2
8 см 8,4
8,1
8,5
8,2
8,4
8,5
см
см
см
см
см
см
см
см
4 см 4,5
4,3
4 см 4,4
4,5
4,5
4,5
4,4
4,5
см
см
см
см
см
см
см
см
листа
Длина
корневой
системы
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных
на почве №3
Таблица №6
№1
№2
№3
№4
№5
Длина
5,9
7,5
листа
см
см
Длина
3,1
3,5
3,5
3 см 3,2
корневой см
см
см
см
№6
№7
№8
№9
№10
8 см 7 см 7,6
8 см 8 см 7,3
7,5
6,9
см
см
см
см
4 см 3,8
3,2
3,5
3,1
см
см
см
см
системы
Длина трубчатого листа и корневой системы проростков, выращенных
на почве №4
Таблица №7
№1
Длина
листа
Длина
корневой
системы
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
8 см 8,2
8 см 8,4
8,2
8,4
8,2
8 см 8,4
8,2
см
см
см
см
см
см
см
4 см 4,3
4 см 4,4
4,5
4,4
4,3
4 см 4,4
4,5
см
см
см
см
см
см
см
Масса проростков, выросших на одном виде почвы
Таблица №8
Масса
Образец
Образец
Образец
Образец
почвы №1
почвы №2
почвы №3
почвы №4
22 г
30 г
18 г
24 г
проростков, г
Образец почвы №1 – почва, взятая в саду;
Образец почвы №2 – почва, взятая в овощном отделе;
Образец почвы №3 – почва, взятая с цветника по правой стороне;
Образец почвы №4 – почва, взятая с цветника по левой стороне.
Используя метод биотестов (по продуктивности растений) я еще раз
убедилась, что не вся почва бедная, малогумусная, малоплодородная(125%).
Заключение
Итак, в результате исследования показателей плодородия почвы на
участке, прилегающего к школе, выяснила, что почва малоплодородная на
некоторых участках. Она нуждается во внесении органических и
минеральных удобрений, перегноя.
Окультуренная, плодородная, хорошо обработанная почва играет
решающую роль в получении высоких урожаев. На такой почве высеянные
семена быстрее дадут всходы, а высаженная рассада скорее найдет
питательные вещества для своего роста. Поэтому еще с осени грядки должны
быть заправлены перегноем, подойдет и перепревшая солома. По норме на 1
м2 земли нужно внести одно ведро перегноя (соломы). Кроме перегноя
осенью в почву вносят торф и минеральные удобрения. При внесении торфа
необходимо добавлять известь, из минеральных удобрений подойдут
суперфосфат и кали магнезия. Лучше всего вносить в почву компосты —
смесь минеральных удобрений с перегноем.
Готовя почву к высеву семян и высадке рассады, грядки нужно вскопать
вручную на глубину штыка лопаты, в открытом грунте их можно вспахать.
Весной, как только сойдет снег и подсохнет земля, необходимо внести
комплексные минеральные удобрения с добавками микроэлементов.
Литература
1. Карпачевский Л.О. «Экологическое почвоведение» М.: ГЕОС, 2005. 336
стр.
2. Макаров М.И. «Фосфор органического вещества почв» ГЕОС, 2009г.
3. Морозов А.И. «О почве и почвоведении» ГЕОС, 2007, 286 стр.
4. ru.wikipedia.org
5. Методики исследовательской деятельности по экологии. Составители:
Баянова О.В., Максимова С.Л.. Редакционно – издательский отдел ГАУ
ДОДТО «ОЦДОДМ» г. Тюмень 2013 год.