Введение
Цель данной работы состоит в том, чтобы выяснить, как влияет состав почвы на прорастание семян.
Ключевые слова: состав почвы, прорастание семян, структура почв
В последнее время увеличился интерес населения к здоровому питанию, выращиванию овощей самостоятельно, даже в зимний период. Я очень люблю томаты, но кушать домашние и вкусные можно только летом и в начале осени. Поэтому решила выращивать их дома зимой на подоконнике. По биологии мы изучали что на рост и развитие семян влияет много факторов: тепло, вода, освещённость, воздух и почва. Поэтому решила провести исследование нескольких проб почв для выращивания моих будущих томатов.
Задачи исследования:
- изучить состав различных почвах;
- определить структуру выбранных почв;
- провести наблюдения за прорастанием томатов в почвах различного состава;
- проанализировать полученные результаты и сделать выводы, как влияет состав почвы на прорастание семян томатов
Предмет исследования: состав и структура различных почв
Объект — выбранные почвы
Гипотеза исследования: разный состав почвы неодинаково влияет на прорастание семян томатов.
Практическое значение: использование на уроках биологии, географии, во внеклассных мероприятиях, на занятиях кружка, познакомит с технологией проведения опытов с почвой.
Основное содержание
Почва — особое органо-минеральное естественноисторическое природное образование, возникшее в результате воздействия живых организмов на минеральный субстрат и разложения мёртвых организмов, влияния природных вод и атмосферного воздуха на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и рельефа в гравитационном поле Земли [1].
Почва — это верхний плодородный слой земли. 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 — самый плодородный слой почвы. Проходит 300 лет, пока появится 1 см такого слоя. Как долго, тщательно трудится природа над созданием почвы! Теперь всё серьёзнее задумываемся мы, что важно беречь почву. Почему же почва плодородна? Наверное, в ней содержится то, что необходимо растениям для жизни. Корни растений дышат воздухом, который есть в почве. Всасывают из почвы воду. Вместе с водой получают растворённые в ней минеральные соли — питательные вещества необходимые для жизни растений.
Солей в почве мало. Растения могли бы их быстро израсходовать, но этого не происходит. Благодаря перегною запас солей в почве постоянно пополняется. Бактерии, живущие в почве, постепенно превращают остатки растений в перегной. Чем больше перегноя, тем почва плодороднее. Повышенная кислотность почвы угнетает рост и развитие растений. В кислой почве быстрее и активнее размножаются болезнетворные бактерии, микроорганизмы и вредители, а удобрения, вносимые в грунт, не разлагаются. Это приводит дисбалансу в почве.
Функции каждого из макро- и микроэлементов в растениях строго специфичны, ни один элемент не может быть заменён другим. Недостаток любого макро- или микроэлемента вызывает нарушение обмена веществ и физиологическую функцию у растения, приводит к ухудшению их роста и развития, снижению урожайности. При остром дефиците даже одного какого-нибудь элемента питания у растений появляются характерные признаки голодания, и они погибают [2, С. 16].
Соли и их влияние на растения:
Хлор — играет большую роль в росте растения и имеет важное значение для многих процессов. Участвует в процессе фотосинтеза, следит за балансом катионов и транспортом в растении, борется с излишним поглощением нитратов
Кальций — Усиливает обмен веществ, играет важную роль в движении углеводов, оказывает влияние на метаморфозы азотистых веществ, ускоряет затраты запасных белков семян при прорастании, играет определенную роль в процессе фотосинтеза.
Состав почвы:песок, глина, минеральные соли, воздух, вода, живые организмы остатки растений и животных
Механический состав почвы — это содержание в ней песчаных и глинистых частиц разного размера. Механический состав оказывает существенное влияние на водно-физические, физико-механические, воздушные, тепловые свойства, окислительно-восстановительные условия, поглотительную (сорбционную) способность, накопление в почве гумуса, зольных элементов, азота и, как следствие, на сельскохозяйственное использование почв. Так, почвы с большим содержанием глинистых (иловато-пылеватых) частиц отличаются более высокой связностью и влагоёмкостью, лучше обеспечены питательными элементами и богаче гумусом. Однако агрокультурная обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому такие почвы принято называть тяжёлыми. Почвы с большим содержанием песчаных частиц (лёгкие почвы), напротив, имеют высокую водопроницаемость (из-за большей пористости) и низкую влагоёмкость, обеднены гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, но легко поддаются обработке.
Типы почв по механическому составу:всё многообразие почв и почвообразующих пород по механическому составу можно объединить в группы с характерными для них физическими, физико-химическими и химическими свойствами. В основу этого группирования положено соотношение физического песка и физической глины. По соотношению содержания частиц различной величины (главным образом, по содержанию частиц менее 0,005 мм) почвы и почвообразующие породы подразделяются на следующие крупные группы — пески, супеси, суглинки и глины
Методика исследования
Для своего исследования я взяла три образца почвы из разных мест: глинистую, песчаную почву и перегной. Для удобства в работе каждой почве присвоила определённый цвет: глина — оранжевый, перегной — жёлтый, песок — синий. Определение органолептические показателей почв: взяли равный объём образцов почв. Растворили в воде и профильтровали с помощью фильтровальной бумаги. Приложение 1
- В начале исследования определила рН профильтрованных растворов с помощь прибора Алямовского [3]. Все полученные растворы образцов почв близки по цвету к нейтральному — 7,4. Приложение 2
- Следующее исследование: профильтрованные растворы проверила на содержание хлорид ионов с помощью реактива нитрата серебра. Результаты: жёлтый — есть осадок (много), синий — нет осадка, оранжевый — есть(мало)
- Профильтрованные растворы исследуем на содержание сульфат ионов с помощью хлорида бария.
Таблица 1
Наличие сульфат ионов
|
Почвы |
Сульфат ионы |
|
Жёлтый |
Есть |
|
Синий |
Нет |
|
Оранжевый |
нет |
- Следующий этап работы: выявление катионов кальция с помощью кипячения контрольных растворов. При кипячении накипь присутствует во всех трёх пробирках, что говорит о наличие катионов кальция. Приложение 3
- Определение механического состава образцов почв проводилось с использованием методики Н. А. Качинского [4].
Небольшое количество почвенного материала образца почвы, очищается от посторонних предметов (веточки, стебли и корни трав, обломки камней, угольки и т. д.), аккуратно растирается в фарфоровой ступке до однородной рассыпчатой массы и смачивается водой до густой вязкой консистенции. Полученная масса скатывается в шарик.
Таблица 2
Определение механического состава образцов почв
|
Механический состав |
Вид на ладони |
При скатывании |
|
Песчаная (синий) |
|
при скатывании не скатывается в шарик |
|
Глинистая (оранжевый) |
|
Хорошо скатывается в сплошной шар |
|
Легкоглинистая (жёлтый) |
|
Образует непрочный шарик, который раскалывается при небольшом усилии |
- Структуры выбранных почв помогла определить методика С. А. Захарова [5]. Из каждого образца почвы берётся почвенный материал объёмом, умещающимся на ладони. При этом выбираются не первые попавшиеся или самые крупные структурные отдельности, а тот объём почвенного материала, который типичен для данного образца. Отобранный материал раскладываем на лист бумаги, сортируем по размеру и внешнему виду структурных элементов. После сортировки отдельностей определяем преобладающие по количеству преобладающий и дополнительный виды структурных элементов. Отсортированные по видам структурные отдельности далее анализируем по их средним размерам.
Полученные результаты: песчаная (синий) — пылеватая; глинистая (оранжевый) — плитчатая; перегной(жёлтый) — крупнозернистая
Практическая часть
Выбрала три сорта томатов: «Жемчужина Жёлтая», «Балконное чудо» и «Непасынкующийся вишневовидный». Взяли по 60 семян каждого сорта. Посеяли по 20 семян в каждый образец, в три пластиковых ящика. Приложение 4
Семена проращивались в одинаковом температурном (+20…+23 градуса) и водном режиме. Первые всходы появились на 3 день. Больше всходов наблюдалось на 7 день на песчаной почве и перегное. «Жемчужина Жёлтая» и «Непасынкующийся вишневовидный» дали очень мало всходов.
Таблица 3
Результаты всхожести томатов
|
Сорт томатов |
Взошло из 20 шт. |
||
|
«Жемчужина Жёлтая» |
4 |
2 |
4 |
|
«Непасынкующийся вишневовидный» |
7 |
3 |
4 |
|
«Балконное чудо» |
13 |
12 |
6 |
|
Перегной |
Песчаный образец |
Глинистый образец |
|
Самая высокая всхожесть семян у сорта «Балконное чудо» — этот сорт я и буду использовать для создания проекта «Огород на подоконнике». Приложение 5.
Заключение
В результате исследования определены наличие содержание хлорид и сульфат ионов в почвах; проверены пробы на РН(кислотность)все они оказались близки к нейтральной кислотности; выявление катионов кальция с помощью кипячения контрольных растворов. При кипячении накипь присутствует во всех трёх пробирках, что говорит о наличие катионов кальция.
По механическому составу образцы песчаная, глинистая, легкоглинистая. По структуре: песчаная (синий) — пылеватая, глинистая (оранжевый) — плитчатая, перегной (жёлтый) — крупнозернистая.
Самая высокая всхожесть семян у сорта «Балконное чудо» — этот сорт я и буду использовать для создания проекта «Огород на подоконнике».
Гипотеза исследования подтвердилась — семена проросли неодинаково, на перегное и песчаной почве всхожесть выше, чем на глинистой. Это связано со структурой почвы и механическим составом — вода и воздух проходили плохо к семенам, что повлияло на всхожесть. Самая лучшая для посадки почва — это перегной, т. к. механический состав, структура самые лучшие: зернистая структура позволяют воздуху и воде беспрепятственно проникать к семенам. Наличие и содержание солей в образцах различное. Их наличие тоже способствует лучшему прорастанию семян. Практическая часть работы это доказала.
Приложения
|
Приложение 1. Подготовка к определению органолептических показателей. |
|
|
Приложение 2. Определение pН профильтрованных растворов. |
|
|
Приложение 3. Выявление катионов кальция |
|
|
Приложение 4. Подготовка почв |
|
|
Приложение 5. Результаты проращивания семян томатов. |
|
Литература:
- Гусаров А. В. “География почв с основами почвоведения”. Казань: КГУ, 2008.
- Агрохимия. — 2-е изд., перераб. и доп. под ред. Смирнов П. М., Муравин Э. А.
- Российская государственная библиотека https://www.rsl.ru/
- Качинский Н. А. «Методы механического и микроагрегатного анализа почвы», М: Издательство АН СССР, 1943.-45с.
- Почвы СССР. Отв. ред. Г. В. Добровольский. М., «Мысль», 1979
- Электронная библиотека: Неофициальный сайт факультета почвоведения МГУ им. М. В. Ломоносова. http://www.pochva.com
