МКОУ «УРАЛИНСКАЯ СОШ» С. КУЯДА
ГУНИБСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН
Исследовательская работа для участия в конкурсе юных исследователей окружающей среды.
Тема работы по номинации:
«Экологический мониторинг, ландшафтная экология и комплексные исследования экосистем»
«Проведение анализа и качества почвенной среды путем применения методов физики и химии, биоиндексации. Физико-географические и химические исследования почвенной среды участка территории с. Куяда –хут.Цалада, Хацоноб и Урала»
Автор работы: Асиялова
Патимат Кебедовна, ученица 11кл
Руководитель: биолог-химик
Уралинской школы –
Кадилова Халимат Хакимовна.
• Введение
• Методика исследования
• Результаты исследования
• Выводы и результаты работы
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложение
2017г.
ВВЕДЕНИЕ. Уралинская СОШ 2017 г.
Почвы покрывают всю поверхность суши нашей планеты (за исключением ледников и голых скал) сплошным слоем толщиной от нескольких сантиметров до 1-3 м и более. В геологическом прошлом Земли почвы начали образовываться тогда, когда первые растительные организмы вышли из океана на сушу и поселились в рыхлых горных породах. Эти породы, обладая способностью удерживать и накапливать влагу, снабжали растения водой и минеральными веществами. Отмирающие стебли и корни обогащали поверхностные горизонты рыхлых горных пород органическими веществами, из которых постепенно образовался почвенный перегной, или гумус, - органическое вещество, вступившее при разложении во взаимодействие с минеральной частью почвы. Таким образом, возник обмен веществ и энергии между почвой и растениями – биологический круговорот, который и был началом образования почв.
Каждый тип растительности формировался в тесной связи с климатическими условиями, с тепловым, водным и пищевым режимом почв. В свою очередь, от типа растительности зависело накопление почвенного гумуса, превращение и перемещение минеральных веществ в почве.
Основным свойством почвы, отличающим ее от материнской породы, является плодородие. Плодородием называют способность почвы удовлетворять потребности растений в питательных веществах, воде, обеспечивать корневую систему воздухом и теплом для нормальной деятельности. Оно может меняться под влиянием различных факторов: возделывания растений, обработки почвы, известкования, внесения органических и минеральных удобрений. При неправильном использовании почв плодородие уменьшается.
Цель:
• Изучение состояния почвенного покрова разными методами, для выявления проблем экологического состояния окружающей среды нашего села, и для практического участия в решении природоохранных задач, для профессионального самообразования, в том числе и санитарного состояния почвы на
разных участках нашего села.
• Предложить способы повышения плодородия почвы, не требующие особых материальных затрат и физических усилий.
Задачи:
• Изучить различные методики исследования почв. Выбрать те из них, которые возможно реализовать в условиях школьной лаборатории.
• Провести исследования физических свойств и химического состава почвы хутора Урала, хутора Цалада, участка леса «Урала» и учебно-опытного участка МКОУ Уралинская СОШ.
• На основе полученных результатов дать общую характеристику состояния почвы наших земель и дать некоторые рекомендации по улучшению качества почвы села.
Объектом исследования является почвы хутора Урала, Хацоноб и хутора Цалада участок леса Урала и учебно-опытный участок МКОУ Уралинская СОШ.
В природе существует множество удивительных и бесценных подарков, одно из которых является почва. Мы пользуемся землёй безраздельно и не задумываемся над тем, сколько миллионов лет понадобилось для её формирования. Почва — источник всего живого на планете. Если бы поверхность Земли не была покрыта почвой, человек просто не смог бы здесь жить — не было бы растительности, животным было бы нечем питаться, люди не смогли бы добывать пищу для себя. Ввиду этого в целях охраны почвенного покрова, мы обязаны проводить мероприятия по сохранению почв и их плодородия. Почва и её плодородие – главное богатство, от которого зависит жизнь людей. Почва – место для поселения людей, предмет и средство нашего труда. Поэтому всегда необходимо заботиться о почве, чтобы выполнить свой долг - сохранить и улучшить её для последующих поколений.
Село Куяда расположено в центральной части горного Дагестана между «Седло – горой» и Гунибским плато. Ее земли граничат селами Ругуджа, Корода, Гонода, Гуниб, Хоточ – Гунибского района, Телетль, Голотль – Шамильского района. Общая площадь территории аула составляет около 90 км.
По археологическому исследованию, проведенному в 50 – е годы ХХ в.в. нашей эры. В могильниках найдены медные, бронзовые и гончарные вещи. В это время аул входил в состав маленького раннефеодального государственного формирования Серир, во главе, которого стоял царь «Авар» со стоящей Хунджаб – Хунзах.
По преданию это время, аул был расположен на том месте, где в настоящее время находится хутор Росулъ, а затем в Обох. Точная дата основания села учеными – археологами до сих пор не установлена.
Названия хуторов: Агада, Арах, Аникалах, Алилазда, Амургариб,Басар, Балдукь, Баланоб, Бацикъорих, Годобериб, Гвала, Гвадайлазда, Газилазда, Дадулазда, Зазилкал, Зангалаликули, Ивайлазда(верх), Ивайлазда(ниж), Кукер, Калахари, Кульала, Кьодух, Лахчаида, Мугдаб, Малалазда, Махачикули, Обох, Обоноб, Мочоалла, Росолъ, Сех , Тлогоб, Усилазда, ГIунахьуцла, Урала, Хацонаб, Хьивада, харалазда, Цалада, Цамла, Чоноб, Чарах, Шобала, Шаалазда, Шибилазда, Эхулазда, Эгеда, Энсерода, всего более 55 хуторов. Как мы видим у каждого хутора название происходит из места природно-значимого расположения. «Урала» здесь имеются целинные земли для обработки «гIури» Неоднородность рельефа села обусловлена вертикальной климатической зональностью.
С подъемом в горы климат становится более прохладным, полусухим с резко выраженными колебаниями температуры воздуха. Климат района континентальный с умеренно холодной зимой и теплым летом, умеренно увлажненностью, выраженный засушливостью на южных склонах и достаточной увлажненностью на северных склонах.
Средняя зимняя температура - 40 С
Средняя летняя температура + 180 С
Среднее годовое количество осадков 400-600 мм.
Почвам Гунибского района характерна высотная поясность. Для лесной части характерны горно-лесные коричневые легко суглинистые карбонатные почвы. Содержание гумуса в них составляет 5-7%. Площадь, занятая под лесом составляет в настоящее время почти 1/3 его части. Но, однако, под горно-лесными почвами здесь занято сравнительно небольшая площадь. Горно-луговые черноземовидные почвы, в основном, встречаются в субальпийском поясе. Эти почвы сформировались на карбонатных породах под субальпийской травяной растительностью. Нередко их называют горными черноземами. Горнолуговые, черноземовидные почвы характеризуются темным, почти коричнево-черным цветом гумусового горизонта, комковато-зернистой структурой. Эти почвы богаты азотом. Большая, часть субальпийских лугов занято горно-луговыми черноземовидными почвами. Используются они чаще всего как сенокосы, а также и как летние пастбища. Они отличаются высоким плодородием, горнолуговые почвы являются наиболее распространенными в субальпийском поясе. Они богаты гумусом, содержание его может колебаться в довольно широких пределах от 5 до 18%.
Есть земли систематически используемые для выпаса животных, и такое использование является основным. Еще есть систематически используемое под сенокошение.Почвы систематически обрабатываемое и используемое под посевы с/х культур, включая посевы кукурузы и картофеля. К пашне не относятся земельные участки сенокосов и пастбищ, занятые посевами предварительных культур, распаханные с целью коренного улучшения, а также междурядья садов, используемые под посевы.
Земли используют в зависимости от вида угодий. Основные признаки, характеризующие различные угодья, — их целевое на¬значение (пашня, сенокос, пастбища) и природные свойства, ес¬тественные и приобретенные. Например, заливные и суходоль¬ные сенокосы, естественные и культурные. Земли используются следующим образом: под пашней занято приблизительно ~6,3 % площадей под сенокосами ~13,4 %, под пастбищами ~19,7%, под лесами и кустарниками ~12,3 %, неудобные земли составляют ~8,2%. Таким образом, резервы для использования под пашню здесь далеко не мало.
Основная причина слабого сельскохозяйственного использования большинства почв низкое естественное плодородие, маломощным гумусовым горизонтом, низким содержанием органических веществ, азота и других элементов минерального питания растений, и рядом отрицательных физических свойств. Однако многие из названных недостатков устранимы без крупных капиталовложений.
Анализ почвы
1. Пробоотбор и подготовка образцов к химическому анализу.
Для проведения физико–химического анализа вначале проводят пробоотбор, используя метод. Почва изымалась с глубины 10 см, по 70-80 мг каждого образца.
Опыт №2 «Определение структуры почвы».
• Взяла немного почвы из хутора Хацоноб, разложила её тонким слоем на блюдце. . Почва распалась на комочки. При добавлении воды не образовалась сплошная вязкая масса, т.е. почва имеет структуру комковатую, цвет интенсивно коричневотемный.
Микробиологические исследования
• Этот тип анализа способен показать количество микроорганизмов, населяющих почву, — бактерий, грибов, почвенных водорослей, простейших. Определив их количество на 1 грамм сухой земли, можно сделать вывод о биологической активности грунта и наличии патогенных микроорганизмов, способных вызывать различные заболевания (кишечная палочка, яйца гельминтов, сальмонеллы и др.). Был проведен в химической лаборатории кабинета анализ с помощью светового микроскопа наличие яйца глист и гельминтов.
• Данный тип исследований показал отрицательный анализ, не обнаружены яйца глист под микроскопом.
• Основным свойством почвы, отличающим ее от материнской породы, является плодородие. Плодородием называют способность почвы удовлетворять потребности растений в питательных веществах, воде, обеспечивать корневую систему воздухом и теплом для нормальной деятельности. Оно может меняться под влиянием различных факторов: возделывания растений, обработки почвы, известкования, внесения органических и минеральных удобрений. При неправильном использовании почв плодородие уменьшается.
Химический анализ исследуемой почвы.
Анализ на содержание различных элементов способен показать, насколько почва богата питательными веществами, позволяет выявить поглотительную способность почвы, наличие тяжелых металлов, уровень кислотности и необходимость использования каких-либо удобрений. Методы могут быть различны — фотометрический, хроматографический, гравиметрический и другие. Химический анализ почвы необходим для изменения целевого назначения участка земли «О переводе земель и земельных участков из одной категории в другую»).
Определение плодородия почвы т.е. содержания гумуса в почве.
Гу́мус (лат. humus «земля, почва») — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85—90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности. Гумус — основной накопитель питательных веществ в почве. В нем содержится 95-99% всех запасов азота почвы, 60% фосфора, до 80% серы, значительная часть микроэлементов. Питательные вещества в гумусе находятся в недоступной для растений форме. Только после его разложения микроорганизмами питательные вещества переходят в доступную форму. Разные типы почв содержат разное количество гумуса. Наиболее богаты им чернозёмы, отличающиеся наибольшим естественным плодородием. Содержание гумуса в них колеблется от 5 до 10%.
Естественные минеральные почвы нашей зоны (подзолистые, дерново-подзолистые) бедны гумусом. Но особенно — лёгкие песчаные и супесчаные — содержание гумуса в них колеблется от 0,5% до 1,5%. Содержание гумуса в тяжёлых почвах выше — колеблется от 2,0 до 2,5%. Богаче гумусом, как правило, переувлажнённые почвы.
Я с учителем химии с Халимат Хакимовной использовали:
Метод И. В. Тюрина , что нам было доступно в нашей лаборатории….
Основаный, на окислении органического вещества почвы хромовой кислотой до образования углекислоты. Количество кислорода, израсходованное на окисление органического углерода, определяют по разности между количеством хромовой кислоты, взятой для окисления, и количеством ее, оставшимся неизрасходованным после окисления. В качестве окислителя применяют 0,4 н. раствор K2Cr2O7 в серной кислоте, предварительно разбавленной водой в соотношении 1:1.
Реакция окисления протекает по следующим уравнениям:
2К2Сr2O7 + 8H2SO4 = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8Н2O+3O2,
ЗС + ЗО2 = ЗСО2.
Остаток хромовой кислоты, не израсходованной на окисление, оттитровывают 0,1 н. раствором соли Мора с индикатором дифениламином или фенилантраниловой кислотой. Титрование солью Мора, представляющей собой двойную соль сернокислого аммония и сернокислой закиси железа — (NH4)2SO4*FeSO4*6Н2O, идет по уравнению
K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 = 7Н2O + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + SFe2(SO4)3.
Полнота окисления органического вещества при соблюдении всех условий метода, указанных ниже, составляет 85—90% величины окисления гумуса методом сухого сжигания по Густавсону. Применение сернокислого серебра в качестве катализатора увеличивает полноту окисления до 95%.
Для получения надежных результатов необходимо обратить внимание: 1) на тщательную подготовку почвы к анализу и 2) на точное соблюдение продолжительности кипячения органического вещества; само кипение окислительной смеси должно протекать спокойно.
Метод дает хорошую сходимость параллельных анализов, быстр, не требует специальной аппаратуры (в связи с чем может быть использован и в экспедиционных условиях) и в настоящее время является общепринятым, особенно при массовых анализах.
При подготовке почвы к анализу на содержание гумуса особое внимание должно быть обращено на удаление из почвы корешков и различных органических остатков растительного и животного происхождения.
Прежде чем приступать к каким либо ландшафтным работам, желательно провести химический анализ почвы. Химический анализ почвы позволяет своевременно выявлять специфические проблемы, связанные с почвой.
Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. В качестве параметров для химического анализа использовались следующие: оценка кислотности почвы.
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 табл.
Опыт №1 «Изучение кислотности почвы».
Существует pH-шкала, по которой можно измерить реакцию грунта. Если ее показатель равен 4,5 – значит, почва сильнокислая, от 4,5 до 5,0 – среднекислая, 5,5 и больше – нейтральная.
Вот скрыншоты экрана ноутбука, на котором определяли РН : внизу
Источник: https://yadi.sk/d/Tigt3o8q3S7GER |