Исследовательская работа "Определение кислотности почвы с помощью природных индикаторов".

Третья
— рН от 5 до 6 (тыква, картофель, пастернак, щавель).


тыква щавель пастернак
Природные индикаторы
Для определения среды растворов можно успешно применять самодельные индикаторы из природного сырья.
Исходным сырьём для получения отваров природных индикаторов могут служить цветки герани, лепестки пиона, ириса, тёмные тюльпаны, анютины глазки, ягоды черноплодной рябины, сок вишни, краснокочанная и т.д.
Эти природные материалы содержат окрашенные вещества

антоцианы
, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. Попадая в кислотную или щелочную среду, они наглядным образом сигнализируют об этом.
Определение
кислотности почвы
Я взяла
образцы почвы с пришкольного участка и с огорода одного из учащихся. Приготовила пробы: для этого я выкопала яму глубиной 30-35 см (именно на такой глубине расположены всасывающие корешки большинства растений), с вертикальной стенки ямы в трех-четырех местах взяла по 15-20 г почвы, тщательно перемешала ее, завязала в мешочек и опустила в дистиллированную воду.
На одну часть земли взяла пять частей воды. Через десять минут пипеткой отобрала немного раствора и исследовала его на рН, добавив индикатор из краснокочанной капусты и ягод
санбери
. Для контроля и сравнения в другую пробу добавила каплю универсального индикатора
.

Цель работы:
изучить возможность использования отваров растений в качестве
индикаторов для определения кислотности почвы.

Задачи
:
1. Приготовить
растительное сырьё, а также водные отвары сырья для исследования на изменение цвета в кислой и щелочной среде.
2. Исследовать
изменение цвета полученных водных отваров в кислой и щелочной среде.

3
.
Определить, какие из исследованных растворов можно использовать в качестве индикаторов кислотности почвы.
Вторая
— рН от 6 до 7 (фасоль, баклажаны, чеснок, капуста листовая, брюссельская, редис, кабачки, свекла листовая, репа, томаты, лук-
шнитт
, лук-шалот, лук-порей, дыня мускатная, цикорий, огурцы, хрен, шпинат, ревень
);


цикорий баклажан ревень
Примерные нормы внесения извести в почву
Почва
Норма извести, кг/10 м
2
, при рН солевой вытяжки до
4,5
4,6
4,8
5,0
5,2
5,5
Песчаная
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
1,0
Супесчаная
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,5
Легкосуглинистая
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,5
Среднесуглигистая
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
Тяжелосуглинистая
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
Глинистая
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
Изменение цвета отвара краснокочанной капусты в различных средах
1 2 3
в кислотной щелочной естественный
среде среде цвет

Определение
кислотности почвы с помощью природных индикаторов
Работу выполнила:
учащаяся
10
класса
Фарафонова Елизавета
Руководитель:
Лукоянова Любовь Геннадьевна
учитель химии
Таблица 1
Сырьё для приготовления индикатора
фото
Естественный
цвет индикатора
Окраска в кислотной среде
Окраска в щелочной среде
Ягоды черноплодной рябины
Красно-коричневый
Бледно-розовый
Тёмно-зелёный
Бархатцы
Оранжевый
с бордовым
розовый
Темно-зеленый
Краснокочанная капуста
Сине-фиолетовый
Красный
Зелёный
Ягоды вишни
Бардовый
розовый
Темно-зеленый
Флокс
Коричневый
Розовый
Зеленовато-коричневый
Санбери
Фиолетовый
Ярко-розовый
зеленый
Заключение
В результате проведённого исследования установлено:
Отвары всех исследованных растений изменяют цвет в кислой и щелочной средах.
Отвары всех исследованных растений можно использовать в качестве индикаторов, в частности на уроках химии при отсутствии других индикаторов, при проведении занимательных опытов и лабораторных работ на начальном этапе изучения химии.
Отвары всех исследованных растений можно использовать для определения кислотности почвы.
Группы растений по требованиям кислотности почвы
первая — рН от 7 до 7,5 (артишок, капуста кочанная и цветная, морковь, свекла, сельдерей, салат, лук репчатый, спаржа, петрушка);


спаржа свекла
артишок
Нейтрализация кислых почв
Для нейтрализации кислых почв применяют: гашеную известь, доломитовую муку, известковую муку с медленным действием, известняк доломитизированный с еще более медленным действием, цементную пыль, известковый туф, мел молотый.
Чтобы облагородить сильнокислую почву, надо раз в 6 лет вносить до 50 кг природной извести на каждую сотку.
Нормы внесения извести при известковании почвы зависят от кислотности и механического состава почвы.
Влияние кислотности почвы на 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
.
Большинство из них лучше растет и развивается на почвах с реакцией, близкой к нейтральной.
Исследование растительного сырья
Приготовив таким образом растительные индикаторы
, я

исследовала
изменение цвета полученных водных отваров в кислотной и щелочной среде.
Для этого
взяла
пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавили их поочерёдно в кислотный и щелочной растворы.
В данном исследовании использовались отвары высушенных ( бархатцы, флоксы) цветов и свежих ягод ( черноплодная рябина, ) и листьев ( краснокочанная капуста).
Было установлено, что все исследованные отвары изменяют цвет в зависимости от характера среды.(таблица 1)
 
На почвах с нейтральной кислотностью встречаются
:
вьюнок полевой, адонис весенний (горицвет), донник белый, осот огородный.


На щелочных почвах растут:
дрема белая, горчица полевая, живокость, мак-самосейка.
вьюнок полевой
осот огородный
горчица полевая
дрема белая
Хорошо видно, что почва с огорода и почва с пришкольного участка нейтральная, так как природные индикаторы не изменили свой цвет, а универсальный индикатор приобрел окраску, соответствующую нейтральной среде.
у
ниверсальный
индикатор
п
риродный индикатор (
санбери
)
Кислотность почвы
Кислотность почвы характеризуется величиной рН (водородный показатель, т.е. содержание ионов водорода в почве).
Нейтральная реакция почвы соответствует рН 7. Если рН выше 7, то реакция почвы щелочная, ниже — кислая.
При этом кислые почвы классифицируются следующим образом:
очень кислые почвы — рН 3,8 - 4,0,
сильнокислые почвы — рН 4,1 - 4,5,
среднекислые почвы — рН 4,6 - 5,0,
слабокислые почвы — рН 5,1 - 5,5,
близкие к нейтральной почвы — рН 5,6 — 6,9
Растения – индикаторы кислотности почвы
 
На кислых почвах растут следующие сорняки:
вереск, багульник, осока, белоус, лютик ползучий, вероника полевая, хвощ полевой.

 
Слабокислые почвы предпочитают:
бодяк огородный, василек луговой, клевер луговой, мокрица, крапива, мать-и-мачеха, мокрица, пырей ползучий.
хвощ полевой
мать-и-мачеха
пырей
мокрица
Приготовление индикаторов
Летом можно засушить лепестки цветов и ягоды, из которых по мере необходимости нетрудно приготовить растворы и таким образом обеспечить себя индикаторами. Можно использовать свежее сырье (сок или отвар)
Для приготовления растительных индикаторов нужно взять по 50 г сырья, измельчить, залить 200 мл воды и кипятить в течение 1-2мин. Полученные отвары охладить и фильтровать. С целью предохранения от порчи в полученный фильтрат добавить спирт в соотношении 2:1.