Исследование почв пришкольного участка

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВ ПРИШКОЛЬНОГО УЧАСТКА

Определение механического состава почв

         Для проведения исследования мы использовали  мокрый способ приблизительного определения механического состава почвы в поле. При  проведения анализа почвы из разных уголков участка  брали почву, измельчали ее, размачивали ее до тестообразного состояния и скатывали между ладонями шнур (колбасу). Полученные результаты сравнивали с показателями мокрого способа определения механического состава почвы. Показатели мокрого способа определения механического состава приведены на рис. 1.(Приложение 1)

Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого легко можно сделать кольцо.

Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Во влажном состоянии раскатываются в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо. Легкий суглинок не дает кольца, а шнур растрескивается и дробится при раскатывании. Тяжелый суглинок дает кольцо с трещинами.

Супесчаные почвы легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз. Во влажном состоянии образуются только зачатки шнура.

Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бес структурна, не обладает связностью1.

Результаты проводимых анализов

№ участка	Место, где взята проба	Вид образца в плане после раскатывания	Вывод
1	Овощной отдел	Раскатывается в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо	Средний суглинок
2	Хозяйственный отдел	Раскатывается в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо	Средний суглинок

Определение цвета

Для определения окраски почвенного горизонта  установили  преобладающий цвет; определили  насыщенность этого цвета (темно-, светлоокрашенная), отметили  оттенки основного цвета. При описании почвы указали  и степень однородности окраски. Например, буровато-сизый, неоднородный, на сизом фоне бурые и ржавые пятна и примазки. Такое описание помогает полнее охарактеризовать почву и оценить ее в генетическом отношении. При определении окраски почвы учли влажность почвы и степень освещенности почвенного разреза. Влажная почва имеет более темную окраску, чем воздушно-сухая, поэтому очень важно указывать при описании почвы степень ее увлажнения. Многое также зависит и от освещения почвы солнцем. Освещение должно быть равномерным по всему профилю почвы, так как в тени почва выглядит темнее и можно легко ошибиться при определении ее цвета. Лучше определять окраску почвы при высоком стоянии солнца, чем рано утром или вечером.  Проверяли краску почвы в образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния, т. е. хорошо высушенных в сухом помещении.

Результаты проводимых анализов

№ пробы	Место, где взята проба	Цвет образца	Вывод
2	Овощной отдел	серая	суглинок
3	Хозяйственный отдел	серая	суглинок

Определение влажности почвы

При  проведения анализа почвы из разных уголков участка  брали почву, сжимали в руке определение света и формы после подсыхания.

При полевых исследованиях следует различать пять степеней влажности почв:

1) сухая почва пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку; влажность почвы близка к гигроскопической (влажность в воздушно-сухом состоянии);

2) влажноватая почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет;

3) влажная почва — на ощупь явно ощущается влага; почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную почве при сжатии рукой;

4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами;

5) мокрая почва — при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами; почвенная масса обнаруживает текучесть.

Результаты проводимых анализов

№ участка	Место, где взята проба	Ощущения руки	Вывод
1	Овощной отдел	Почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет	Влажноватая
2	Хозяйственный отдел	Почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет	Влажноватая

Химический анализ почвы в лабораторных условиях Московской селекционной станции.

1.Пробоотбор и подготовка образцов к химическому анализу

  Для проведения физико–химического анализа вначале проводят пробоотбор, используя метод конверта. Почва изымалась с глубины 10 см, по 800–900 мг каждого образца.
Затем почва высушивается и измельчается, из нее удаляются посторонние примеси и частицы при помощи набора сит с отверстиями разного диаметра от 5 до 1 мм и сокращении массы до 500 г. Для сокращения пробы использовали метод квартования: Измельченный материал тщательно перемешать и рассыпать ровным тонким слоем в виде квадрата, разделили его на четыре сектора. Содержимое двух противоположных секторов отбрасывали, а два оставшихся снова смешивали, после многократных повторений оставшуюся пробу высушили до воздушного состояния для получения водных вытяжек.
2. Приготовление водной вытяжки.
Для приготовления водной вытяжки достаточно 20 г воздушно – сухой просеянной почвы. Почву помещали в колбу на 100 мл, добавляли 50 мл дистиллированной воды и взбалтывали в течение 5–10 минут, а затем фильтровали2.
3. Определение актуальной кислотности почвы.
Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. В природных условиях рН почвенного раствора колеблется от 3 до 10. Чаще всего кислотность почвы не выходит за пределы 4–8. Связь между кислотностью почвы и величиной рН приведена в таблице3.

pH	Степень кислотности почв
?4,5	Сильнокислые
4,6-5,0	Среднекислые
5,1-5,5	Слабокислые
5,6-6,0	близкие к нейтральным
6,1-7,0	нейтральные почвы
?7,1	щелочные почвы

Актуальная (активная) кислотность – кислотность почвенного раствора. Этот вид кислотности оказывает непосредственное влияние на корни растений и почвенные организмы. Актуальную кислотность определяют в водной почвенной вытяжке. Для этого необходимо поместить в пробирку или колбу 2 г почвы, добавить 10 мл. дистиллированной воды; полученную суспензию 1: 5 хорошо встряхнуть и дать отстоять осадку; в надосадочную жидкость внести полоску индикаторной бумаги и, сравнить её цвет с цветной таблицей, сделать вывод о величине pH почвы Полученные результаты: 

Результаты проводимых анализов

№ участка	Место, где взята проба	Цвет индикатора	рН	Вывод
1	Овощной отдел	Светло зеленый	7	Нейтральная
2	Хозяйственный отдел	Грязно желтый	6	Слабо кислая

По величине кислотности почвы можно предсказать наличие тех или иных микроэлементов в почве, а также оценить их подвижность.

Наиболее подвижные катионы аккумулируются в тканях растений. Кислотность почвы можно изменить.

(Приложение2)
Подвижность микроэлементов в зависимости от кислотности почвы

Реакция почвы	Pb	Cr	Ni	V	As	Co	Cu	Zn	Cd	Hg	S
Кислые	сп	сп	сп	сп	сп	сп	п	п	п	П	п
Нейтральные	пн	сп	сп	п	п	сп	сп	п	сп	СП	п
щелочные	пн	пн	пн	п	п	пн	сп	сп	сп	Пн	п

ПН – практически неподвижные; СП – слабоподвижные; П – подвижные

При проведении анализа выяснилось, что на участке №2 можно предположить содержание ионов в малом количестве: свинца, хрома, никеля, ванадия, мышьяка, кобальта; в достаточном количестве: медь, цинк, кадмий, ртуть, сера. На участках №1 содержание ионов мышьяка, цинка, серы, ванадия преобладает над содержанием хрома, никеля, кобальта, меди, кадмия и ртути.

Качественное определение химических элементов в почве.
Определение почвенных карбонатов

Одним из показателей валового состава почвы является содержание
в ней СО2 карбонатов. Наличие или отсутствие свободных карбонатов является важным диагностическим признаком почв и их отдельных генетических горизонтов. Присутствие в почве заметных количеств карбонатов препятствует развитию кислотности, а иногда приводит к возникновению щелочности, что оказывает важное влияние на подвижность многих веществ в почве и на агроэкологические особенности почв. Этот показатель нужен также для различных пересчетов, необходимых при интерпретации данных о содержании других компонентов валового химического состава почв. Из карбонатов почти во всех видах почв преобладают карбонаты щелочно–земельных элементов и гидрокарбонаты. В жидкой фазе почв содержатся ионы Са2+, Mg2+, Н+, ОН–. Эта система имеет важное значение для почв при их естественной влажности, определяя кислотно–щелочное равновесие и подвижность многих компонентов почвы.
Количественное определение карбонатов проводят в тех почвах, где они обнаружены качественно (проба с HCl) хотя бы в некоторых горизонтах. Основанием для определения карбонатов является также значение рН >7. О примерном содержании карбонатов и соответственно размерах навески для анализа можно судить по характеру вскипания почвы (пробы) от 2–3 капель 10%–ного раствора HCl

Определение величины навески почвы для определения CO2-карбонатов

вскипание	Содержание CaCO3 в %	Величина навески, г
Очень сильное (бурное)	>10	0,5-1,0
Сильное продолжительное	5-10	1,0-1,5
Заметное, но кратковременное	4-3	1,5-2,0
Слабое и кратковременное	3-2	2,0-3,0
Очень слабое и малозаметное	2-1	3,0-5,0
Вскипание отсутствует	<1	>5

Карбонат–ионы. Небольшое количество почвы поместили  в фарфоровую чашку и прилили пипеткой несколько капель 10%–го раствора соляной кислоты. Образующийся по реакции оксид углерода (IV) CO2 выделяется в виде пузырьков (почва "шипит"). По интенсивности их выделения судили о более или менее значительном содержании карбонатов.
Определение сульфат-иона
К 5 мл фильтрата добавили несколько капель концентрированной соляной кислоты и 2–3 мл 20%–го раствора хлорида бария. Если образующийся сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка, это говорит о присутствии сульфатов в количестве нескольких десятых процента и более. Помутнение раствора также указывает на содержание сульфатов – сотые доли процента. Слабое помутнение, заметное лиши на черном фоне, бывает при незначительном содержании сульфатов – тысячные доли процента.
Определение катионов железа

Железо (II и III). В две пробирки внесли по 3мл вытяжки. В первую пробирку прилили несколько капель раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6)], во вторую – несколько капель 10%–го раствора роданида калия KSCN. Появившееся синее окрашивание в первой пробирке и красное во второй свидетельствует о наличии в почве соединений железа (II) и железа (III). По интенсивности окрашивания можно судить об их количестве.
Определение катиона алюминия
К 5 мл почвенной вытяжки прибавили по каплям 3%–ный раствор фторида натрия до появления осадка. Чем быстрее выпадает осадок, тем больше алюминия содержится в почве.

Результаты химического анализа почвенной вытяжки

Номер участка	Определяемый ион
СО32-	SO42-	Fe2+	Fe3+	Al3+
1	Вскипание заметное, но кратковременное, содержание 4-3 %	Помутнение раствора, содержание сотые доли %	-	-	-
2	Вскипание отсутствует, содержание< 1%	Помутнение раствора, содержание сотые доли %	Незначительное содержание	-

Определение хлорид - иона

К 10 мл почвенный вытяжки добавили пипеткой 3 капельки фенолфталеина. Герметично закрыли склянку пробкой и встряхнули, чтобы перемешать содержимое. Постепенно титровали содержимое склянки раствором нитрата серебра при перемешивании до появления неисчезающей бурой окраски.

Определение нитрат-иона

Поместили с помощью пипетки 1 мл почвенный вытяжки в стаканчик для выпаривания. Содержимое стаканчика выпарили досуха на кипящей водяной бане в течение 10-15 минут. Охладили стаканчик. Добавили в стаканчик пипеткой 4-5 капель раствора салициловой кислоты, так чтобы смочить весь сухой остаток. Добавили другой пипеткой 26-27 капель концентрированной серной кислоты. Сухой остаток смешали с кислотой стеклянной палочкой и растерли его по дну и стенкам стаканчика. Добавили пипеткой 3-4 мл дистиллированной воды, таким образом, чтобы отмыть изнутри стенки стаканчика. Добавили к содержимому стаканчика 4-5 мл 20% раствора гидрооксида натрия.

При наличии нитрат-анионов раствор окрашивается в желтый цвет.

Вывод: нитрат анионов нет или в очень малом количестве
Образец пробы с хозяйственного  , был предоставлен для проведения анализа в лабораторию Московской селекционной станции.

Согласно протоколу испытаний почва содержит ниже нормы

гумуса (органики) катионов кальция

выше нормы содержание

Фосфора Калия

Выводы:

Почвы, взятые для анализа на пришкольном участке нуждаются в улучшении. В результате проведения анализа почв выяснили:

на участке № 1 (овощной отдел) слабо - кислая среда, незначительное содержание карбонат, сульфат ионов, не содержатся ионы железа(II), иона железа(III),  алюминия; почва суглинистая лёгкая. Эта почва требует минерализации; На участке № 2 (теплица) близкая к нейтральному, содержит незначительное количество карбонат, сульфат ионов, иона железа(III), содержание гумуса 6,23%, почва суглинистая лёгкая. Почва сильно минерализирована; растения должны получать точное количество необходимых элементов питания в правильно сбалансированном соотношении. Избыточное удобрение вредно для растений и может погубить культуру.

В результате проведенной исследовательской работы рекомендуем:

Почвы пришкольного участка обогащать гумусом  (органическое удобрение); Прекратить внесение в почву  минеральных удобрений, кроме кальциевой селитры; для посадки использовать следующие однолетники: годеция, бессмертник, лен, настурция, портулак, бархацы, петуния, флоксы, эшольция.

Мы придерживаемся данных рекомендаций и стараемся работать под девизом:  «Каждый ухоженный клочок земли ответит вам улыбкой зелени, веселым шелестом ветвей, чистотой воздуха и радостным чувством сделанного хорошего, полезного дела – дела, украсившего нашу жизнь»

Овощной отдел

 

   

Приложение 1. Мокрый способ определения механического состава почв в поле

Механический состав	Вид образца в плане после раскатывания
Шнур не образуется — песок
Зачатки шнура — супесь
Шнур дробится при раскатывании — легкий суглинок
Шнур сплошной кольцо при свертывании распадается — средний суглинок
Шнур сплошной кольцо с трещинами — тяжелый суглинок
Шнур сплошной кольцо дельное — глина

Приложение 2

КАК  ИЗМЕНИТЬ  КИСЛОТНОСТЬ  ПОЧВЫ

  Любая почва  склонна к закисанию. Минеральные удобрения ускоряют процесс повышения кислотности.

  Навоз, компост и другие органические удобрения – замедляют.

  Меньше всего подкисляют почву такие минеральные удобрения, как кальциевая селитра, калийная селитра, натриевая селитра, двойной суперфосфат, костная мука.

Известь  и  зола.

  Для снижения  кислотности почву известкуют. Внесение извести снижает кислотность, улучшает структуру почвы, уменьшает деятельность сорняков, повышает деятельность полезных микроорганизмов.

  Под древесные породы известь вносят раз в четыре – семь лет. Чем мельче помол известняка, тем сильнее его действие. Иногда вместо извести применяют мел, который лучше вносить вместе с навозом.

  Вместо извести можно применить древесную или растительную золу. Вносить ее можно и перед перекопкой, и перед посадкой сразу в лунки.

Когда известковать и сколько

  Вносить известь можно и осенью и весной. Дозы зависят от кислотности почвы, механического состава, содержания в почве гумуса и качества известкового материала.

  Частички вносимой извести должны быть меньше 1 мм. Изменение кислотности почвы происходит не сразу. В зависимости от внесенной дозы  слабокислая или нейтральная реакция устанавливается через один – два, три года.

  На песчаных и супесчаных почвах известь вносят в меньших дозах, но чаще, т. к. она вымывается. (100-200гр. на 1 кв. м.)

  Передозировка  опасна!!!

1 Почвоведение с основами растениеводства. ,

2 «Почвоведение. Почва и почвообразование» под редакцией , . – с. 153

3 Статья «Кислотность почвы» http://biofile. ru