Исследовательская работа "Исследование кислотности почв пришкольного участка"

МКУ «Управление образования администрации МО «Баргузинский район»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Усть-Баргузинская средняя общеобразовательная школа им. Шелковникова К.М.»

671623 Республика Бурятия, Баргузинский район, п. Усть-Баргузин, ул.Оцимика,24

Тел./факс (301 31) 91331, тел. (301 31) 91333 E-mail: noo_school@mail.ru

Исследование кислотности почв пришкольного участка.

Работу выполнила:  Иванова Дарья,

ученица  7 «В»  класса.

Научный руководитель: Дульская Галина Петровна,

 учитель географии

2019 - 2020 г.

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………..……3

I. Теоретическая часть

1.1. Кислотность почвы……………………………………………………………......4

1.2. Влияние кислотности почвы на развитие растений………………………….....4

1.3. Как уменьшить кислотность почвы…………………………………...…………5

1.4 Как подкислить почву………………………………………………………….….5

II. Практическая часть

2.1 Подготовка и проведение эксперимента…………………………….…………...8

2.2. Анализ данных…………………………………….................................................8

III. Заключение…………………………………………………………………………9

IV. Литература…………………………………………………………………………10

V. Приложение …………………………………………………………...……………11

Введение:

        Почва является  для растений не только источником питания, а и  основной средой обитания. Корневая системы находится  постоянно в почве, и  поэтому свойства почвенного раствора, окружающего корневую системы  оказывает большое влияние на жизнь и функции всего растения. Растения приспособились к определенным условиям различных почв и растут  нормально лишь там, где свойства почвы являются для них оптимальными.

На плодородие почв влияют механический состав и кислотность. От механического состава зависит водопроницаемость, водоудерживающая и водоподъемная способность почвы. Кислотность почв определяет условия жизнедеятельности почвенных организмов и растений, а также подвижность загрязнителей в почве. [6]  

Идея посвятить свою исследовательскую работу почве появилась не случайно. На географии в 6 классе мы изучали тему почвы. И в «Школе географа-следопыта» нам предлагали почувствовать себя почвоведами. Для этого нужно было исследовать кислотность почвы, чем я и решила заняться.

Цель проекта: исследовать кислотность почв пришкольного участка и разработать рекомендации по улучшению плодородия почв.

Задачи проекта:

1. Изучить литературу по данной теме;

2. Исследовать кислотность почв пришкольного участка;

3. Узнать, какие меры необходимо предпринять, чтобы повысить плодородие почвы пришкольного участка, исходя из результатов исследования.

Объект исследования: почва.

Предмет исследования: кислотность почвы.

Методы и приёмы исследования: изучение специальной литературы, сбор информации в сети Интернет, эксперимент,  анализ и обобщение результатов.

Гипотеза исследования: 

Если я определю кислотность почв пришкольного участка, то смогу разработать рекомендации по улучшению плодородия почв, что значительно повысит урожайность овощных культур.

Практическая значимость работы состоит в том, что её результаты помогут правильно выбирать мероприятия по улучшению плодородия почв.

I. Теоретическая часть.

1.1 Кислотность почвы. Почва – это особое природное тело, образующееся на поверхности Земли, в результате взаимодействия живой (органической) и мертвой (неорганической) природы. Важнейшим свойством почвы, отличающим ее от горной породы, является плодородие. Оно обусловлено наличием в почвах органического вещества гумуса, или перегноя. Благодаря плодородию почвы являются величайшим природным богатством, пользоваться которым нужно очень разумно. Почвы образуются очень медленно: за 100 лет мощность почвы увеличивается на 0,5 – 2 см.

Кислотность грунта (почвы) – модное понятие и часто употребляемый термин, о котором большинство садоводов имеют слабое представление. Обычно знания о кислотности почвы ограничиваются тем, что при выращивании растений человек интересуется, какую кислотность почвы предпочитают те или иные культуры. А для кого-то кислотность лишь непонятные цифры на пакете с грунтом, который продается в магазине. Так что же такое кислотность почвы, и почему ее показатели так важны при выращивании растений? [1]  

Кислотность раствора или среды – это водородный показатель, он означает количество активных ионов водорода в растворе. Латинские буквы рН, сопровождающие показания кислотности, - аббревиатура, которая расшифровывается как pondus hidrogenii (вес водорода). Кислотность раствора может быть от 0 до 15. Но кислотность грунта (почвы) обычно варьируется от 3,5 – сильнокислый субстрат, до 8,5 – почва со щелочным показателем кислотности. [1] Таблица кислотности показывает соответствие показаний рН характеристикам почвы (Таблица 1 приложения).

1.2 Влияние кислотности почвы на развитие растений. Для каждой культуры существует оптимальная кислотность почвы, при которой она развивается наилучшим образом. рН показывает насыщенность грунта щелочными минералами или кислыми солями, которые препятствуют усвоению растениями полезных элементов. Поэтому очень важно определить кислотность земли на участке и принять необходимые меры.

Повышенная кислотность почв угнетает рост и развитие растений. Происходит это по причине того, что в кислых грунтах преобладает содержание растворимого алюминия и его солей, а также марганца, которые связывают на себе щелочные минералы: кальций, магний, калий, селен и другие, препятствуя их усвоению растениями. Нарушается белковый и углеродный обменный процессы у растений, из-за чего могут вовсе не появляться органы размножения, что приводит к потере урожая. [2]

В кислой почве быстрее и активнее размножаются болезнетворные бактерии и микроорганизмы, а также вредители.

Одновременно с этим тормозиться развитие и размножение почвообразующих бактерий, относящихся к полезным микроорганизмам. Навоз, торф и другая органика, вносимая в почву, уже не разлагается и не преобразуется в доступное для растений питание. Гибнут бактерии, усваивающие азот из воздуха, который затем накапливается в земле. [2]

Защелоченная почва переводит железо в нерастворимую форму. Поэтому, растения растущие на слишком щелочных почвах испытывают железное голодание и страдают от хлорозов – побеление молодых листьев. Хлоротичное растение не содержит в себе хлорофилл, поэтому реакции фотосинтеза в нем не происходит. Из-за этого растение не может эффективно использовать энергию и сильно ослабляется. Растениям становятся недоступными фосфор, магний, бор и цинк, которые переходят в нерастворимые гидроокиси. [3]

Опытным путем в агрохимических исследованиях были определены оптимальные границы кислотности почвы для разных сельскохозяйственных культур, декоративно-парковых и цветковых растений (Таблица 2 Приложения). Для овощных культур наиболее благоприятной является кислотность почвы в пределах нейтральной или слабокислой (рН=6,0-7,0). [4]

1.3  Как уменьшить кислотность почвы.

Раскисление почвы можно проводить следующими способами:

• известкованием;
• золированием;
• использованием сидеральных культур,
• препаратами-раскислителями.

К материалам, используемым для раскисления почвы, относятся:

• известь-пушонка;
• доломитовая (известняковая) мука;
• озерная известь (гажа);
• мел;
• торфяная зола;
• древесная зола;
• сидераты;
• комплексные препараты-раскислители. [4]

1.4  Как подкислить почву.

Работая со щелочной почвой, первое, что нужно делать – это разрыхлять ее и доводить кислотность до нейтральных параметров.

Способы подкисления почвы:

Органические материалы.

Кислую реакцию дают следующие органические материалы:

• верховой торф;
• перепревший хвойный опад, опилки;
• листовой компост;
• мох-сфагнум;
• свежий навоз (кислая реакция за счет избытка азота).

Органика подходит для подкисления рыхлых, хорошо аэрируемых, водопроницаемых субстратов. Как показывает практика, она закисляет почву медленно, по мере разложения, но запускает этот процесс на длительный период. Дополнительный плюс – сохранение рыхлой структуры, обогащение гумусом и минеральными элементами питания. Внесение на 1 м² 10 кг перегноя или 3 кг свежего навоза увеличивает кислотность на единицу рН.

Минеральные соединения.

Подкисление тяжелых глинистых почв более эффективно с помощью минералов.

• Коллоидная сера. Используют, когда нужно изменить кислотность существенно – внесение 1 кг гранулированного вещества на 10 м² снижает рН на 2,5 единицы. Серу рекомендуют вносить под зиму, на глубину 10–15 см. Химические процессы с этим элементом запускаются постепенно, поэтому результат будет через 8–12 месяцев.
• Сульфат железа. Вещество действует мягче, но быстрее. При несении 0,5 кг порошка на 10 м² уже через месяц показатель рН снизится на единицу, соответственно кислотность увеличится.
• Если субстрат нужно подкислить слегка, используют аммиачную селитру (весной), сульфат аммония (под осеннюю перекопку), сернокислый калий (осенью).

Растворы кислот.

Растворы кислот используют, если нужен быстрый результат.

• Лучший вариант – серная кислота или неиспользованный электролит (H₂SO₄ разбавленная). 50 мл электролита разводят в 10 л воды, полученный объем раствора используют на 1м² посевной площади.
• Лимонную кислоту берут в пропорции 1–2 чайные ложки кристаллического вещества на ведро воды.
• Применяют и 9 % уксус – 100 мл на 10 л воды. Но это худший вариант – эффект дает кратковременный, а почвенную микрофлору губит.

Сидераты.

Когда кислотно-щелочной баланс приведен в соответствие с потребностями культур, его нужно поддерживать в оптимальном состоянии. В этом случае рН регулируют кислыми органическими подкормками. Хороший вариант – посадка сидератов, которые закисляют почву. Заделка в почву зеленого удобрения и перегнивание корневой системы обеспечивает растения доступным азотом, исполняет роль легкого подкислителя. К таким сидератам относятся белая горчица, рапс, овес, сурепка, эффективны в поддержании баланса рН бобовые – люпин, соя, вика. [5]

II. Практическая часть.

2.1   Подготовка и проведение эксперимента.

22 октября 2019 года на пришкольном участке мною были взяты два образца почвы. Один с участка, на котором выращивается картофель, другой из теплицы, где выращиваются томаты.

Для сравнения я принесла третий образец из домашней теплицы.

Проведение эксперимента:

1. Насыпала в 3 пробирки по 3-4 грамма почвы каждого образца. Прилила к ним раствор хлористого калия слоем 4-5 см.

2. Взболтала смесь в течение 3-4 минут, затем дала отстояться, примерно около часа.

3. Когда почвенный раствор посветлел, взяла пипеткой 1 см этого раствора, поместила в фарфоровую чашку и прилила 1-2 капли лакмусового раствора.

4. Начала наблюдать, как изменяется цвет каждого образца.

5. Пользуясь цветной шкалой из учебника географии, установила кислотность в выбранных образцах. Оказалось, что почва из теплиц пришкольного участка и дома имеет сходную окраску и ее рН соответствует рН диапозону для большинства почв. А почва с картофельного участка является щелочной.

6. Чтобы подтвердить или опровергнуть полученный результат я воспользовалась универсальной индикаторной бумагой.

7. Я снова налила по 1 см почвенного раствора в фарфоровые чашки и опустила в каждую полосочку индикаторной бумаги.

8. Сравнила цвет индикаторной бумаги с шкалой значений рН.

9. рН почвы из теплиц оказался примерно одинаковым и составил 6,0 – 6,5; а с картофельного участка – 7,0 – 7,5.

10. Используя таблицу кислотности почвы (Приложение 1) я определила, что почва из теплиц – нейтральная, а с картофельного участка – среднещелочная, что подтвердило мой предыдущий эксперимент.

2.2  Анализ данных.

Анализируя полученные данные, мы выявили:

Почва, взятая из теплиц, используется для выращивания томатов, рН может быть 5,5 – 7,0  (Таблица 2 приложения).   Наш результат  6,0 – 6,5.  Поскольку рН данной почвы лежит в допустимом диапазоне, почва в нейтрализации не нуждается.    

У почвы с картофельного участка был получен рН = 7,0 – 7,5. А благоприятное значение для этой культуры 5,0 – 6,0. Поэтому есть смысл понизить кислотность на 1–1,5 единицы, что обеспечит лучшее усвоение питания, повысит урожайность.   

Лишнюю щелочь можно нейтрализовать внесением органики. Это может быть навоз, который славится своей кислой реакцией, опилки, солома или торф. Улучшать почву нужно не разово, а регулярно, внося органику хотя бы раз в три-четыре года.        

III. Заключение.

В ходе исследовательской работы я пришла к выводу о том, что почва на изученных участках имеет разные среды.   В теплицах почва соответствует требованиям значения pH и видовому составу растений.

На картофельном участке  – среднещелочная, что неблагоприятно для картофеля. Поэтому были выработаны рекомендации по улучшению плодородия почвы.

Знания, полученные при проведении исследования, помогут мне и другим обучающимся понять значение кислотности почвы, применять свои знания во время практики на пришкольном участке.

Задачи моего исследования выполнены, цель достигнута.

IV. Литература.

Интернет-ресурсы:

1.  http://www.pro-rasteniya.ru/kopilka-znaniy/kislotnost-pochvi-i-ee-znachenie-tablitsa-kislotnosti-pochvi-rasteniya-indikatori-opredelenie-rn-i-izmenenie-kislotnosti
2. https://greendacha.com/garden/sovety-dachniku/kislotnost-pochvy
3. https://dachadecor.ru/discussions/chto-delat-esli-pochva-slishkom-shchelochnaya
4. https://www.botanichka.ru/article/kislotnost-pochvyi-kak-opredelit-i-raskislit/
5. https://mirogorodov.ru/kak-podkislit-pochvu.html

6. Учебник: География. Начальный курс: 6 класс. А.А.Летягин, под общ. Редакцией В.П.Дронова. – 3-е изд., дораб. – М.: Вентана-Граф, 2015.