II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ПОНЯТИЕ, СВОЙСТВА И ОБРАЗОВАНИЕ ПОЧВЫ. ВИДЫ ПОЧВ РОССИИ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Абдряхимов А.Ш. 1

---

1

Алюшева Р.А. 1

---

1

Работа в формате PDF

4.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Я живу в Самарском крае и вижу, как почтительно мои родственники относятся к земле. Они с любовью обрабатывают почву, сажают в нее растения, удобряют и при этом называют её волшебной. Однажды, я у них спросил, почему земля волшебная? На что они мне ответили, что сажаешь одно маленькое семечко в землю, а вырастает растение. Они мне рассказали, что люди издавна относились с уважением к земле и даже один из героев сказки на вопрос: «Что самое ценное на свете?», сказал: «Самое ценное на свете – земля. На ней мы рождаемся и живём, она наша кормилица. Поэтому земля – дороже жемчуга и злата».

А что же такое земля, почва, что за волшебное вещество, если оно способно прокормить целое человечество? Какие виды почв есть в России и родном Самарском крае? Какое значение играет почва для жизнедеятельности человека? Как влияет почва на рост растений? Меня очень заинтересовали эти вопросы, что я решил для полного изучения данной темы провести исследование.

Актуальность вопроса обусловлена глобальной проблемой природного и антропогенного уничтожения почвенного слоя, необходимостью бережного отношения к природным ресурсам, защиты от нерационального использования.

Цели моей работы: Получить базовое представление о почве как об источнике плодородных земель, выяснить, как влияет состав почвы на рост растений.

Объект исследования - почва.

Задачи исследования:

• изучить литературу по данной теме;

• собрать и изучить информацию об образовании и свойствах почвы;

4

• рассмотреть типы почв России, собрать коллекцию;

• узнать о проблемах почвы и её охране;

• подобрать дома и в школьной лаборатории доступное оборудование, материалы, вещества и провести опыты с почвой;

• провести наблюдения за ростом растений в почвах различного состава;

• изучить условия роста растений в различных почвах;

• сделать выводы.

С информацией о почве я познакомился в книгах:

Агрохимическая характеристика почв СССР. (Почвенно-агрохимическое районирование). – М.: Наука, 1976г.

Баринова И.И. География России. Природа. 8 класс, М., 2013г.

Виленский Д.Г. История почвоведения в России. – М.: Советская наука, 1958г.

Докучаев В.В. Какие общие меры могли бы способствовать поднятию крайне низкого уровня почвоведения в России. Труды Вольного экономического общества. –СПб., 1881г. Т. 1

Докучаев В.В. Русский чернозем. Издание Императорского Вольного экономического общества. – СПб., 1883г.

Романенко Г.А., Комов Н.В., Тютюнников А.И. Земельные ресурсы России, эффективность их использования. – Москва, 1996г.

Русский чернозем. 100 лет после Докучаева. – М.: Наука, 1983г.

5

Раздел 1 Понятие, свойства и образование почвы

1.1 Понятие и образование почвы.

Почва является средой и основным условием развития растений. В почве растения укореняются и из нее черпают все необходимые для жизнедеятельности питательные вещества и воду.

Ещё в старину наши предки называли землю кормилицей, матушкой родимой. Люди всегда бережно относились к земле. В русских народных пословицах говорится: «Кто о земле беспокоится, того и земля кормит», «Поклонись матушке-землице, наградит тебя сторицей!». О значении земли в жизни людей говорят и образные выражения, например: земной поклон.

Слово земля имеет различные значения. Земля– третья от Солнца планета Солнечной системы. Родина для русского человека, как и земля, всегда имела огромное значение. В былинах звучит название нашей страны, государства «Мать-Сыра-Земля». «Добра мать для своих детей, а земля - для всех людей!», «Мать-Сыра-Земля всех кормит, всех поит, всех одевает, всех своим теплом пригревает!». От нее напитывались русские богатыри силой, она помогала им в их подвигах. Её брали с собой в далёкие странствия, потому что считали, что она придаёт силы и помогает во всём в чужих краях.

Из книг я узнал, что почвой называют верхний, рыхлый слой земной коры, измененный под влиянием климатических условий (воды, тепла, света, воздуха), растительных и животных организмов, а также под воздействием человека. Важнейшее свойство почвы, отличающее ее от материнской горной породы, из которой она образовалась, — плодородие, то есть способность производить урожай растений. Однако плодородие почвы не является постоянным, а непрерывно изменяется. Над её созданием беспрерывно трудятся солнце и ветер. Бактерии и лишайники превращают горные породы в песок и глину. Отмершие остатки растений и животных образуют перегной

6

– самый плодородный слой почвы. Проходит 300 лет, пока появится 1 см такого слоя. Как долго, тщательно трудится природа над созданием почвы!

Образование почв происходило в течение длительного времени в процессе взаимодействия материнской породы, растений, животных, микроорганизмов, климата и рельефа.

Большой вклад в изучении почвы внес-

Василий Васильевич Докучаев (1846—1903)— крупнейший русский ученый-естествоиспытатель. Он впервые (в 1886 г.) дал определение почвы как плодородного поверхностного слоя Земли, созданного совместным воздействием всех компонентов природы. Он же является одним из основоположников современной физической географии.

В 1877 г. В. В. Докучаев отправляется в первое «черноземное» путешествие по России. Преодолев в общей сложности 10 тыс. км, Докучаев собрал тысячи проб почвы. По результатам своих путешествий ученый, обобщив все полученные материалы, подготовил классический труд «Русский чернозем»,

7

в котором он доказал, что почва — не горная порода, а совершенно самостоятельное тело природы. Этим были заложены основы новой науки — почвоведения.

1.2 Свойства и состав почвы.

Водопроницаемость — свойство почвы как пористого тела про­пускать воду. Она зависит от механического состава, структурно­го состояния и сложения почвы.

Влагоемкость характеризует способность почвы удерживать влагу.

Водоподъемная способность — способность почвы медленно поднимать воду по капиллярным порам под действием мениско­вых сил (сцепление воды с почвенными частицами).

Почва состоит из различных твердых частиц, воздуха и воды. Чем больше пространство между частицами, тем более проницаемой для воздуха и воды является почва. Твердые частицы, по сути, и являются основной почвенной массой и могут быть органического и неорганического происхождения.

8

Раздел № 2 Виды почв России.

Особенности почвенного покрова Самарской области

2.1. Виды почв России.

Чтобы изучить виды почв, я обратился к почвенной карте России. Итак начнем своё путешествие и проследим смену почв с севера на юг на территории Русской равнины.

Арктические почвы, тундрово-глеевые почвы, подзолистые почвы, дерново-подзолистые почвы, серые лесные почвы, чернозёмные почвы, каштановые почвы, бурые и серо-бурые почвы.

9

2.2. Особенности почвенного покрова Самарской области

Почвенный покровСамарской областипредставлен самыми разнообразными типами почв. К ним относятся дерново-подзолистые, подзолы, серыеи темно-серые, бурозёмы тёмные и светлые, черноземы всех типов, каштановые, карбо-петрозёмы , карболитозёмы , тёмно-гумусовые и серогумусовые, гипо-литозёмы, стратозёмы, разнообразные аллювиальные почвы, солончаки, солоди и солонцы, агросерые, агродерновоподзолистые, агрочернозёмы, агрокашатновые, агро-текстурно-дифференцированные, агрозёмы, техноземы.

Самарская область – своеобразный почвенный музей Европейской России. Благодаря тому, что ее территория расположена на границе лесостепи и степи, а также очень большому разнообразию почвообразующих пород и форм рельефа. Почвенный покров здесь очень сложный, контрастный. Наибольшим разнообразием почв характеризуется Самарская Лука, где разнообразие почвообразующих пород способствует соседству самых разнообразных зональных типов почв – от дерново-подзолистых до чернозёмов сегрегационных. На северных склонах Жигулей зафиксированы редчайшие для континентальной лесостепи почвы – бурозёмы. Вершины Жигулёвских гор представлены самыми древними почвеннорастительными комплексами – степями на дерново-карбонатных почвах – карбо-петрозёмах и карбо-литозёмах.Низкое Заволжье и поймы р.Волги представлены древними и современными аллювиальными почвами, южнее г. Самарыв пределах плоских равнины проявляются солончаки (пухлые, мокрые, чёрные). Солонцы характерны для восточных и юго-восточных районов области, где они образуются на плоских аккумулятивных равнинах. На возвышенностях юга Самарской областираспространены своеобразные чернозёмы.

10

На границе с Саратовской областью существует ареал каштановых почв. Высокое Заволжье ввиду доминирования красноцветных почвообразующих пород представлено особыми родами тёмно-серых краснопрофильных почв и чернозёмов глинисто-иллювиальных и миграционно-мицелярных краснопрофильных. Здесь же встречаются тёмно-гумусовые краснопрофильные почвы. На Сокских Ярах обнаружен вариант чернозёмов дисперсно-карбонатных, не характерных для Европейской территории России, а распространённых в Сибири. В Бузулукском борудоминируют серогумусовые почвы, а также разнообразные варианты слаборазвитых альфегумусовых почв. На С. и С.-З. области много песчаных и супесчаных почв, что связано в наличием древних аллювиев Волги. Преобладающим типом почв на суглинистых породах являются тёмно-серые почвы. Агрогенные почвы распространены во всех районах Самарской обл. и образованы в результате сельскохозяйственного освоения природных почв. В Самаре и Тольятти существуют локальные ареалы техногенных искусственных почв – технозёмов и городских почв – урбанозёмов и урбоестественных почв. (1) (Приложение №3)

2.3. Сбор образцов почв для коллекции

Я начал собирать коллекцию почв России. Моя коллекция (Приложение № 4)

№1-почва из Вольского района Саратовской области

11

№2-почва Пензенской области

№3- лесная почва Самарской области

12

№ №4, 5,6-почвы Краснодарского края (Анапа, Геленджик, глинистая)

№ 7 Чернозём Павловского района Ульяновской области

13

Раздел 3. Значение почвы для жизни и деятельности человека. Охрана почв.

Значение почвы для жизни и деятельности человека. Без преувеличения можно сказать, что своим существованием человечество обязано почве. Почва — главный источник получения сельскохозяйственных продуктов и сырья для промышленности, 88% пищи человечество получает в виде урожаев с обработанной земли. Если же учесть и продукты животноводства, за счет выращивания скота на лугах и пастбищах, то эта цифра возрастет до 98%.

Но ценность почвы определяется не только ее значением для производства продуктов питания и сырья для промышленности, но и той великой экологической ролью, которую играет почва в жизни биосферы.

Через почвенный покров суши — эту тончайшую ее поверхностную оболочку — идут сложнейшие процессы обмена веществом и энергией между земной корой, атмосферой, гидросферой и всеми живущими в почве организмами.

Охрана почв – острейшая глобальная проблема сегодняшнего дня, с которой непосредственно связана проблема обеспечения продовольствием все возрастающего населения планеты. Охрана и использование земель – это система мероприятий, направленная на защиту, качественное улучшение и рациональное использование земельных ресурсов. Охрана почв необходима для сохранения и приумножения плодородия почв, для поддержания устойчивости в биосфере. Основные потери продуктивных земель и их плодородия связаны с эрозией почвы, вторичным заселением орошаемых почв, уничтожением

14

растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, проведением различных строительных работ, а также в связи с загрязнением различными вредными веществами, потерей гумуса и др.

Значительное влияние на почвы оказывает деятельность человека. Используя почвы, человек меняет их свойства и в лучшую и в худшую сторону. Для охраны почв от отрицательных последствий деятельности людей в нашей стране приняты «Основы земельного законодательства» — главный правовой документ по вопросам использования земельных ресурсов. В научно-исследовательских институтах изучаются вопросы о защите почв от ветровой и водной эрозии, разрабатываются комплексные меры защиты почвенных ресурсов, способы рационального их использования.

От чего нужно охранять почву? Почва относится к легко-разрушаемым и практически невосполнимым видам природных ресурсов. Естественные враги почвы — это водная и ветровая эрозия. Резко усиливает эрозию хозяйственная деятельность человека. Возделывая почву под сельскохозяйственные культуры, человек лишает все большие площади земли естественного травяного покрова, а распаханные, не защищенные скрепляющей дерниной почвы подвергаются смыву и размыву.

Из-за эрозии урожайность полей снижается на 20—40% . Поэтому борьба с эрозией — важнейшее средство поддержания плодородия, обеспечения высоких урожаев.

15

Причины эрозии почв

Главные противоэрозионные мероприятия: внедрение правильных почвозащитных севооборотов; строгое соблюдение агротехники; полезащитные и противоэрозионные лесонасаждения; специальные гидротехнические сооружения.

В решении проблемы охраны и повышения плодородия почв важную роль играют разные науки: география, биология, химия и др. Задача географии — изучить и выявить районы, требующие мелиоративных работ, предсказать возможные влияния мелиорации на почвы и другие компоненты природы. Например, большой осторожности требует осушительная мелиорация. Излишнее осушение земель может привести к обмелению рек и озер, питаемых заболоченными землями, а также и иссушению лесов.

16

Раздел 4. Исследовательская работа.

Почему же почва плодородна? Наверное, в ней содержится то, что необходимо растениям для жизни. Чтобы узнать состав почвы я провел исследования.

1.  

   1. Исследование №1

Исследование состава почвы.

Опыт 1. Бросили комочек сухой почвы в стакан с водой. В стакане появились мелкие пузырьки.

Значит, в состав почвы входит воздух.

Опыт 2. Насыпали немного почвы на лоток и накрыли стеклянным стаканом.Поставили к батарее отопления. Стакан запотел, а через час на стекле появились капельки воды.

Вывод: В почве есть вода.

17

Опыт 3. Почву на асбестовой пластине поместили на металлическую решётку. Закрепили конструкцию на штативе, поместив внизу спиртовку.Опыт требует осторожности! Я выполнял его вместе с учителем.

Нагрели почву над спиртовкой. Появился лёгкий дымок и неприятный запах!

Вывод. Это сгорает перегной, который образовался из остатков растений и животных. Перегной придаёт почве тёмный цвет. Перегной влияет на плодородие почвы.

18

Опыт 4. Слегка прокалённую почву, в которой перегной частично выгорел, насыпали в стакан с водой и размешаем.Вода стала мутной. Когда осели частички почвы, мы рассмотрели различные её слои. На дне видны песчинки песка и глины. Сверху – перегной.

Но когда часть перегноя сгорела, образовался пепел серого цвета. Он осел поверх всех слоёв.

Вывод.В состав почвы входят песок и глина.

19

Опыт 5. Профильтровали воду через почву и глину. Отметили, что через почву вода проходит хорошо, но в стакане есть частички земли. Через глину

вода проходит медленнее, чем сквозь почву, но в стакане оказалась чистая, прозрачная вода.

Вывод.Почва хорошо пропускает воду. А глина является природным фильтром.

Опыт 6. Несколько капель раствора после фильтрации палочкой поместили на стеклянную пластинку. Оставили на некоторое время у батареи

20

отопления. Вода испарилась, а на стекле остался белый налёт. Это минеральные соли.

Вывод.В почве содержатся минеральные соли, которые растворяются в воде.

Проводя опыты, мы доказали, чтов состав почвы входят: воздух, вода, минеральные соли, перегной, песок и глина.

Корни растений дышат воздухом, всасывают из почвы воду. Вместе с водой получают растворённые в ней минеральные соли – питательные вещества.

Опыт показал, что солей в почве мало. Благодаря перегною запас солей в почве постоянно пополняется. Животные, обитающие в почве, дождевые черви, рыхлят, делают в ней ходы, куда легко проникает вода и воздух, обогащают остатками своей пищи. (Приложение № 1)

1.  

   1. Исследование № 2

Исследование плодородия почвы.

Время исследования-июль.

Ход исследования

Приготовили мясной бульон и поместили туда небольшое количество почвенной взвеси, которую приготовили следующим образом. Взяли навеску

21

почвы, поместили в дистиллированную воду и размешали. В чашку №1- почву с огорода, а № 2- почву около дороги.Поставили на 7 дней в теплое место. Затем рассмотрели обе чашки:

Описание колоний микроорганизмов по исследованию почвы с огорода:

-Величина колоний крупная, диаметром в 3-4мм;

-Форма колоний амебовидная;

-Не прозрачны, нет блеска;

-Цвет колоний - желтый;

-Края колонии волнистые;

-Консистенция колонии при приготовлении мазка с помощью иглы

тестообразная.

2.Описание колоний микроорганизмов по исследованию почвы с участка около дороги:

-Величина колоний средняя, диаметром 2-4мм;

-Форма колоний неровная;

-Блеска нет;

-Цвет серо-желтый;

-Рассматривая через лупу, обнаружили края колоний волнистые;

-Консистенция колоний при приготовлении мазка маслянистая.

Вывод. Во 1-ой чашке колоний на порядок больше, чем в 2-ом опыте. Исходя из этого, можно судить о том, что почва на огороде более плодородная, а около дороги почва недостаточно насыщенная, ее требуется удобрять. (Приложение № 5)

22

4.3. Исследование № 3

Влияние состава почв на рост растений.

Я провёл ещё одну исследовательскую работу (конец августа- начало сентября), чтобы узнать, как чувствуют себя растения в различных по составу почвах? При каких условиях растения развиваются лучше, активнее? Для эксперимента взял семена фасоли, овса, гороха, пшеницы, луковицы. Набрали чернозём в 4 стакана, в 2 стакана набрали песочную почву, в 1 стакан - глиняную почву. В стакан набрали воду. В богатую перегноем почву высадили фасоль, овёс и лук. В песчаную почву посадили горох и пшеницу. Лук пробовали прорастить в воде без почвы и в глинистом грунте. (Приложение № 6)

Наблюдаем первые 14 дней:

-Дружно взошёл овёс, но в земле богатой перегноем побеги гуще и выше, корни сильнее, хорошо просматриваются;

-Из 4-х семян фасоли в плодородной почве взошло сначала одно, только позднее появились ещё два ростка

-Наблюдаем за ростом луковиц: В почве лук пророс быстрее, перья крепкие, сочные. И в воде лучок хорошо чувствует себя! А вот в глинистой почве –луковка лежит, не прорастает совсем!

-Из 4-х семян пшеницы в рыхлой почве с большим содержанием песка проросло только одно.

-Горох дал дружные всходы и в песчаной почве, и в плодородной почве. (Приложение № 6)

В течение месяца:

-Горох дружно растёт в песчаной почве и в плодородной почве.

23

-У фасоли появились настоящие листочки;

-Луковица в почве продолжает лидировать. Хорошо луковке и в воде. В глине луковица сгнила;

-Овёс одинаково активно растёт в почве разного состава.

Можно подвести итоги эксперимента. Для растения необходима рыхлая, богатая минеральными солями, влажная почва. Только тогда они будут чувствовать себя хорошо. У здоровых растений активно развивается корневая система. Мощные, сильные корни всасывают больше питательных веществ, растение хорошо растёт и развивается. При недостатке какого-либо компонента растение хуже растёт, а иногда и погибает.

По итогам исследовательской работы мы сделали такие выводы:

• состав почвы влияет на рост растений;

• при благоприятных условиях: высадке в богатую питательными веществами почву растения дают дружные всходы, хорошо и быстро растут;

• растения нуждаются в почве разного состава: одни хорошо растут в чернозёмной почве, другие – в песчаной;

• всем растениям нужна вода и воздух, содержащиеся в почве;

• при неблагоприятных условиях, неправильном подборе почвы, условий содержания, растения слабеют, а иногда и погибают;

• несмотря на то, что глина входит в состав почвы, она плохо пропускает воду, содержит мало воздуха, растения в глинистых почвах растут плохо;

• почва подвержена разрушению, а восстанавливается очень медленно. (Приложение № 6)

24

Заключение

Считаю, что цели и задачи моей работы достигнуты:

-получено базовое представление о почве как об источнике плодородных земель, выяснено, как влияет состав почвы на рост растений.

-изучена литература по данной теме;

-рассмотрены типы почв России, собрана коллекция ;

-собрана информация об образовании и свойствах почвы;

- изучены вопросы охраны почв;

-проведены опыты с почвой;

-проведены наблюдения за ростом растений в почвах различного состава;

-изучены условия роста растений в различных почвах;

В результате проделанной работы мною выявлено, что неспроста почве (земле) оказывается такое почтение! Всё, что растёт и живёт на Земле обязано почве – тонкому слою, который укрывает бесплодный грунт. В ней из семян рождаются зелёные росточки, она кормит и поит весь необъятный растительный мир. Как сохранить землю, как поддержать и приумножить ее плодородие — должны знать все. Бережное отношение к лесным насаждениям, травяному покрову во время походов, экскурсий, в повседневной жизни — это посильный вклад каждого человека в дело защиты почв.

25

Использованная литература:

1. Абакумов Е.В., Гагарина Э.И. Почвы Самарской Луки: разнообразие, генезис, охрана. СПб., 2008.

2. Агрохимическая характеристика почв СССР. (Почвенно-агрохимическое районирование). - М.: Наука, 1976г.

3. Баринова И.И. География России. Природа. 8 класс, М., 2013г.

4. Виленский Д.Г. История почвоведения в России. - М.: Советская наука, 1958г.

5. Государственный доклад « О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 г. Газета «Зеленый мир» - Российская экологическая газета. 25, 26. 1998г.

6. Докучаев В.В. Какие общие меры могли бы способствовать поднятию крайне низкого уровня почвоведения в России. Труды Вольного экономического общества. -СПб., 1881г. Т. 1

7. Докучаев В.В. Русский чернозем. Издание Императорского Вольного экономического общества. - СПб., 1883г.

8. Карта почвенно-географического районирования СССР (масштаб 1:8 000 000).Изд. ГУГК, 1983г.

9. Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР. -М.: Колос, 1975г.

10. Романенко Г.А., Комов Н.В., Тютюнников А.И. Земельные ресурсы России, эффективность их использования. - Москва, 1996г.

11. Русский чернозем. 100 лет после Докучаева. - М.: Наука, 1983г.

1

Приложение №1

2

Приложение №2

Главные почвы России

3

Приложение № 3

Почвы Самарской области

4

Приложение 4

Коллекция почв

5

Приложение № 5

Исследование плодородия почвы

6

Приложение № 6

Фотографии к исследовательской части

(Начало эксперимента)

6

8

(Наблюдаем первые 14 дней)

9

10

11

Наблюдения в течение месяца

(Конец эксперимента)

12

13

14