IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ПОЧВА КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ
Титов Д.А.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение.

Самое удивительное природное образование лежит у нас под ногами! Буйно зеленеющим нарядом покрывает она землю, даёт пищу растениям. Что же это такое? Это почва. Ей посвящена моя работа. А именно той почве, которая является средой обитания для комнатных растений.

Почву изучали многие выдающиеся учёные.

Как произошла почва? На этот вопрос впервые ответил великий русский ученый-энциклопедист М. В. Ломоносов в 1763 году в своем знаменитом трактате «О слоях земли». Почва, писал он, не первозданная материя, а произошла она «от согнития животных и растительных тел долготою времени». В. В. Докучаев (1846—1903) в классических работах о почвах России впервые стал рассматривать почву как динамическую, а не инертную среду. Он доказал, что почва — не мертвый организм, а живой, населенный многочисленными организмами, она сложна по своему составу. Им было выявлено пять главных почвообразующих факторов, к которым относятся климат, материнская порода (геологическая основа), топография (рельеф), живые организмы и время.[1]

Почва - особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих в результате преобразований поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием.[2]

Василий Васильевич Докучаев отметил: «Я знаю, что такое почва. Это не мертвая горная порода, это полная жизни, совершенно особое природное образование». Новизна работы заключается в оценке почвы, в которой обитают комнатные растения нашей школы.

Цель: изучить состав и качество почвы как среды обитания комнатных растений Засосенской средней школы

Задачи:

  1. Изучить литературу по данной теме

  2. Исследовать состав, структуру, тип почв, используя для этого известные методики

  3. Сделать оценку о соответствии почвы как среды обитания комнатных растений.

В ходе работы была изучена структура и качество почвы. Объект исследования - химический состав и структура почв. Предметом исследования является пригодность почв для комнатных растений.

Для достижения цели исследования нами были использованы методы: анализ литературы о почве, изучение методик анализа почвы. В ходе проведения экспериментальной части был определён механический состав почвы, влагоёмкость, водопроницаемость, содержание органических веществ, кислотность и наличие карбонат-ионов.

Недаром «чудесной силой» называет народ плодородие почвы. Это свойство настолько важно, что теперь почвой называют рыхлый поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием, то есть способный давать урожаи растений.

II. Основная часть


    1. Что такое почва

  1. Теоретическая часть

Почва - это слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры, особое природное образование, играющее очень важную роль в наземных экосистемах. Почва является связующим звеном между биотическим и абиотическим факторами биогеоценоза. Изучением почв занимается почвоведение, основателем которого является Василий Докучаев . 1883 год становится годом рождения почвоведения- новой науки, науке о почвах. Почва — это среда обитания множества организмов. Наименьшими из них являются бактерии, водоросли, грибки и одноклеточные организмы, обитающие в почвенных водах. В почвенном воздухе обитают беспозвоночные животные, такие как клещи, пауки, жуки, ногохвостки и дождевые черви. Они питаются остатками растений, грибницей и другими организмами. В почве обитают и позвоночные животные, одно из них — крот. Он очень хорошо приспособлен к обитанию в абсолютно тёмной почве, поэтому он глухой и практически слепой.

Почва обладает плодородием — является наиболее благоприятным субстратом или средой обитания для подавляющего большинства живых существ — микроорганизмов, животных и растений. Показательно также, что по их биомассе почва (суша Земли) почти в 700 раз превосходит океан, хотя на долю суши приходится менее 1/3 земной поверхности. [3]

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда.

  1.  
    1. Состав почв

В состав почвы входят четыре важнейших компонента:

минеральная основа (50-60 % от общего объёма);

органическое вещество (до 10 %);

воздух (15-25 %);

вода (25-35 %). [3]

Почвы состоят из частиц различного размера, начиная от крупных валунов и заканчивая мелким грунтом (частицы мельче 2 мм в диаметре) и коллоидными частицами (< 1 мкм). Обычно частицы, составляющие почву, делят на глину (мельче 0,002 мм в диаметре), ил (0,002-0,02 мм), песок (0,02-2,0 мм) и гравий (больше 2 мм). Механическая структура почвы имеет очень важное значение для сельского хозяйства, определяет усилия, требуемые для обработки почвы, необходимое количество поливов и т. п. Хорошие почвы содержат примерно одинаковое количество песка и глины; они называются суглинками. Преобладание песка делает почву более рассыпчатой и лёгкой для обработки; с другой стороны, в ней хуже удерживается вода и питательные вещества. Глинистые почвы плохо дренируются, являются сырыми и клейкими, но зато содержат много питательных веществ и не выщелачиваются. Каменистость почвы (наличие крупных частиц) влияет на износ сельскохозяйственных орудий.[4]

По химическому составу минеральной компоненты почва состоит из песка и глинистых минералов. Органические вещества в почве образуются из остатков растений и животных. Важную роль в процессе разложения играют сапрофиты. В результате образуется аморфная масса - гумус - тёмно-коричневого или чёрного цвета. В почве частицы гумуса прилипают к глине, образуя единый комплекс. Гумус улучшает свойства почвы, повышая ее способность удерживать влагу и растворённые минеральные вещества. В болотистых почвах образование гумуса идёт очень медленно. Органические остатки спрессовываются здесь в торф. Некоторые химические элементы (азот, фосфор, сера) в процессе разложения переходят из органических соединений в неорганические. Происходит так называемый процесс минерализации вещества. Воздух и вода удерживаются в почве в промежутках между её частицами. Часть воды просачивается сквозь почву, образуя грунтовые воды; остальная вода остаётся в почве благодаря силам поверхностного натяжения либо адсорбируется на поверхностях кристаллов кварца или глины.[5]

  1.  
    1. Классификация почв.

Единая международная классификация почв пока ещё не разработана. Почвы одного типа обычно образуют широтные зоны, вытянутые вдоль областей с одинаковым увлажнением и среднегодовой температурой. В горах чётко прослеживается высотная зональность почв.

Классификация почв — система разделения почв по происхождению и (или) свойствам.

Различные типы почв сформировались в связи с преобладанием того или иного почвообразующего фактора. На территории России выделяют следующие почвы:

  1. тундровые почвы

  2. слабоподзолистые и подзолистые почвы ( составляют большую часть почв России).

  3. серые лесные почвы ( характерны для более южного региона России).

  4. черноземы занимают небольшую территорию

  5. каштановые почвы.

6. бурые, солончаковые почвы характерны для южных степных и пустынных местностей

2. Экспериментальная часть

2.1. Исследование механического состава почвы

Для исследования была взята проба почвы, доставленная из лесополосы между населёнными пунктами: с. Засосна и с. Котлярово, в 2-х км от бывшего КРС в сторону Котлярово Красногвардейского района Белгородской области. В этом почвогрунте комнатные растения нашей школы прекрасно растут вот уже на протяжении пяти лет. Что же такого есть в этой почве, что так комфортно в ней нашим комнатным растениям?

Механический состав почвы играет важную роль в жизни растений. Важная характеристика почвы – ее механический состав, т.к. он определяет видовой состав и жизненность растений. Он позволяет также судить о плодородии почвы. Механический состав почвы определяли по методике Качинского с помощью мокрого метода, или метода раскатывания шнура: небольшое количество почвы смочили водой до состояния полужидкой массы. Эту массу скатали в шар. Шар раскатали в шнур. Шнур согнули в кольцо диаметром примерно 3 см.

Вывод сделали по шкале:- Шнур не образуется - песок (песчаная почва).- Образуются зачатки шнура - супесь (супесчаная почва).- Шнур дробится при раскатывании и сгибании в кольцо - суглинок (суглинистая почва) Вывод: почва супесчаная.

2.2.Исследование влагоёмкости и водопроницаемости почвы.Методика исследования:В воронку положили 50 г почвы и налили 50 мл воды. Заметили время, в течение которого вода выльется в стакан. Вычислили массу воды, просочившейся сквозь почву. Влагоёмкость определили по массе собранной воды в стакане. Именно она и доступна для питания растений.

образца почвы

Результаты исследования

№ 1

25 мл

№2

26 мл

№3

27мл

Определение влагоёмкости: объём собранной воды составил в среднем 26 мл

Вывод: влагоёмкость хорошая.

Определение водопроницаемости:

образца почвы

Результаты исследования

№ 1

15 с

№2

14 с

№3

16с

Влагопроницаемость почвы определил по времени просачивания воды сквозь почву: оно составило в среднем 15 сек.

Вывод: водопроницаемость высокая.

2.3. Определение содержания органических веществ (должно быть не менее 10%) Для этого взвесили 3 г почвы, прокалили и снова взвесили.

Результаты приведены в таблице:

№ образца

Первоначальная масса образца

Масса образца после прокаливания

%-ное содержание органических веществ

№1

2,7

10 %

№2

2,75

8,33 %

№3

2,65

11,67 %

Вывод: органических веществ в среднем 10%, это достаточно для почвы, где обитают комнатные растения

2.4. Определение кислотности почвы

Кислотность определяли в водной почвенной вытяжке. Для этого поместили в пробирку 2 г почвы, добавили 10 мл дистиллированной воды и хорошо встряхнули. Затем отфильтровали. В полученный фильтрат внесли полоску универсальной индикаторной лакмусовой бумаги, сравнили её с цветной таблицей и сделали вывод о величине рН (кислотности) почвы.

Вывод: рН почвы равна 6-7, т.е. близка к нейтральной

2.5. Определение карбонатов: небольшое количество почвы поместили в стакан и прилили пипеткой небольшое количество соляной кислоты. Наблюдали очень незначительное вскипание в течение 1-2 сек. Вывод:карбонаты в почве практически отсутствуют.

Заключение

С глубокой древности человек стремился украсить своё жилище растениями. Мы руководствуемся принципом самостоятельно исследовать состав и качество почвы и продолжаем участвовать в оформлении школьного пространства. Результаты исследования показали, что образец почвы, в которой обитают комнатные растения Засосенской средней школы, имеют следующие показатели: влагоёмкость достаточно хорошая, водопроницаемость высокая. Содержание органических веществ 10% - это норма. Кислотность почвы близка к нейтральной. Карбонаты практически отсутствуют. Поскольку комнатные растения в такой среде обитания чувствуют себя достаточно комфортно, т. е. они хорошо растут, не загнивают, цвет листьев достаточно яркий (согласно видовому составу), цветение регулярное, то можно сделать вывод: почва с такими показателями является комфортной средой обитания для комнатных растений. Такую почву можно рекомендовать для посадки комнатных растений и они всегда будут радовать своих хозяев красотой и уютом. Спасибо за внимание.

Библиографический список

  1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ. 2001.

  2. Атлас почв России. М.: Колос. 2004.

  3. Докучаева В.В, Классификация почв России. Москва. Почвенный институт им. 1997.

  4. Ивлёв А. М. Эволюция почв. Владивосток, 2005..

  5. Классификация и диагностика почв России. Дрофа. 2007.