Исследовательская работа "Агрохимическое исследование почвенного грунта теплицы"

ВСЕРОССИЙСКИЙ ТИМИРЯЗЕВСКИЙ КОНКУРС НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ, ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И СОЦИАЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ МОЛОДЕЖИ В СФЕРЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

«АПК - МОЛОДЕЖЬ, НАУКА, ИННОВАЦИИ»

_______________________________________________________

Направление: агрономия, почвоведение, лесное хозяйство

АГРОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВЕННОГО ГРУНТА ТЕПЛИЦЫ

Автор: Прохорова Анна Олеговна, 11  класс, МБОУ «Фруктовская СОШ»

Научный руководитель: Мещерякова Светлана Николаевна,

                                               учитель химии и биологии

 Место выполнения работы:  пос. Врачово-Горки,  г.о. Луховицы,  МО

2020-2021 гг.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Методологические характеристики исследования                          3 – 4

2. Агрохимические исследования почвы                                            4 – 5

3. Результаты исследования почвогрунта теплицы                             5 – 7

4. Заключение                                                                                       7

5. Библиография                                                                                   8

6. Приложения                                                                                      8 - 10

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время всё больше людей выращивают теплолюбивые растения в личном подсобном хозяйстве, используя парники и теплицы. Благодаря этому они появляется возможность опробовать новые сорта и гибриды сельскохозяйственных культур и получить немалую экономическую выгоду. При этом нужно помнить, что растениям требуются не только определённый температурный режим и полив, но и качественный состав почвы, богатой питательными веществами и с нужным показателем кислотности почвы. Почвенный грунт в теплице определяется свойствами естественных почв данной местности.

Для увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур,  повышения их качества и улучшения плодородия почв необходимо изучение процессов превращения питательных веществ в почве, их поступления в растения и регулирование приемов воздействия на эти процессы. Для выяснения особенностей взаимодействия растений, почвы, микроорганизмов и удобрений нужны агрохимические исследования [3].

Помогая выращивать томаты в личном подсобном хозяйстве своим родителям, я решила проверить агротехнические показатели почвенного грунта в нашей теплице.

Гипотеза исследования: для получения хорошего урожая тепличных культур необходимы оптимальные сочетания растворимых солей в почвенном грунте и показатель её кислотности.

Объект исследования – образец  почвенного грунта из теплицы на нашем участке, расположенном в посёлке Врачово-Горки, Луховицкого г.о., Московской области.

Предмет нашего исследования – агрохимический состав почвенного грунта теплицы.

Цель исследования:

1.     провести агрохимический анализ почвенного образца теплицы;

2.     обобщить результаты исследования для практического применения.

Задачи исследования:

1.     изучить литературу по указанной теме;

2.     произвести отбор почвенного грунта теплицы;

3.     выполнить практическую работу по качественному определению химических элементов почвы;

4.     разработать рекомендации для применения в практической деятельности по выращиванию сельскохозяйственной продукции в защищённом грунте.

В своём исследовании я пользовалась методикой, предложенной в учебном пособии Сударкиной А. А. «Химия в сельском хозяйстве» [3].

По утверждению Сударкиной А. А., отбор почвенных образцов следует проводить в весенний или осенний период. В моём случае отбор проб почвенного грунта проводился весной, когда в теплице уже были высажены растения томатов защищённого грунта. Поэтому работы проводились с особой осторожностью.

Из пахотного горизонта теплицы были отобраны образцы почвы по ленточной схеме (приложение 1) на расстоянии примерно 30 см. Был получен смешанный образец почвы, который затем перенесён в лабораторию для дальнейшего исследования.

АГРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЫ

Все работы в химической лаборатории выполнялись с соблюдением правил безопасного обращения с реактивами, нагревательным оборудованием и приборами.

Отобранный образец почвы имеет зернистую структуру, что объясняется ежегодным внесением перегноя, что и требуется при выращивании культур в тепличном хозяйстве [5].

К числу наиболее распространенных анализов в исследованиях относится определение реакции почв. Наличие в почвенном растворе свободных кислот и оснований, кислых и основных солей определяет важнейшее для жизнедеятельности растений и процессов почвообразования свойство – актуальную реакцию почвенного раствора.

Реакция почвенного раствора оказывает прямое и косвенное влияние на растения. Сельскохозяйственные культуры проявляют различную чувствительность к кислой и щелочной среде. Многие культурные растения и почвенные микроорганизмы лучше развиваются при слабокислой или нейтральной реакции почвы [2].

Именно кислотность почвы создаёт условия для выращивания растений. Согласно шкале классификации уровня кислотности почв (в пределах от 0 до 14) различают кислые (0 < рН < 5), слабокислые (5 < рН < 6), нейтральные (6 < рН < 7), слабощелочные (7 < рН < 8) и щелочные (8 < рН < 14) грунты. Для преобладающего числа сельскохозяйственных культур оптимальной является нейтральная почвенная среда с некоторыми допустимыми отклонениями к слабощелочной или слабокислой реакции [6].

По восприимчивости к реакции почвенного раствора растения разделяют на пять основных групп. В нашей теплице мы выращиваем томаты, которые входят в третью группу растений, успешно растущие в широком диапазоне, включающем слабокислые и слабощелочные группы  [6]. Показатель кислотности почвы для их выращивания должен быть в пределах 5,5-6,5 [4, 6, 7].

В почвогрунтах парников и теплиц важно знать состав солей, обусловливающих засоление почвы. С этой целью готовят и анализируют почвенную вытяжку [3].

Для питания растений важное значение имеют хорошо растворимые соединения почвы. Однако избыточные их количества могут снижать плодородие почвы. Наиболее вредны для растений карбонат натрия Na₂CO₃, хлориды натрия, магния и кальция (NaCl, MgCl₂,CaCl₂), сульфат натрия Na₂SO₄. Карбонаты кальция и магния (CaCO₃, MgCO₃), сульфат кальция (CaSO₄)  не приносят вреда [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ  ПОЧВОГРУНТА ТЕПЛИЦЫ

Нами проведены опыты по определению кислотности почвы с использованием лакмусовой бумаги и рН шкалы, опыты по качественному определению содержания карбонат-иона, хлорид-иона, сульфат-иона, натрий-иона и качественное определение оксидов железа (II и III).

Для анализа мы приготовили водную вытяжку почвы.  Для приготовления почвенной вытяжки, согласно методике, мы хорошо перетирали 25 г образца почвы, перенесли её в колбу ёмкостью 200 мл и прилили 50 мл дистиллированной воды. Тщательно перемешали и дали отстояться 10 минут. После кратковременного взбалтывания отфильтровали через двойной фильтр. Полученный фильтрат использовали  для проведения качественного анализа основных катионов и анионов, содержащихся в почве теплицы.

Дальше проведены эксперименты по исследованию почвенной вытяжки на содержание подвижных ионов H⁺, наличие карбонат-, хлорид-, сульфат-ионов, а также определение ионов натрия, железа (II) и (III).

 Результаты проведённых исследований отражены в таблице.

Таблица.  Исследования почвенного образца

Таким образом, результаты исследования почвогрунта теплицы свидетельствует о том, что кислотность среды соответствует нормам выращивания томатов. Почва не является карбонатной. Процентное содержание хлорид-ионов, сульфат-ионов и натрий-иона находятся в норме. Практически отсутствуют катионы железа (II) и (III).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведя исследование почвенного грунта теплицы, можно сделать следующие выводы.

1.     Почва теплицы по кислотности соответствует благоприятным условиям выращивания на ней культуры томатов.

2.     В почвогрунте теплицы не обнаружены критические значения содержания вредных для выращивания растений солей.

3.     Данная почва позволит получить хороший урожай томатов.

Известно, что на качество питания растений и их плодоношение оказывают соли калия, фосфора, азота, микроэлементы, качественное определение содержания которых не проводилось. При наличии реактивов это возможно выполнить. Нами ежегодно в почву теплицы вносятся органические удобрения. Видимо, поэтому почва имеет подтверждённый исследованиями состав.

В качестве практического заключения можно рекомендовать для сохранения плодородия почвенного грунта в теплице постоянно следить за качественными показателями почвы, вносить макро- и микроудобрения. В случае необходимости известковать излишне кислую почву, в том числе и через внесение органических удобрений.

БИБЛИОГРАФИЯ

1.     Егоров А. С. Химия: современный курс для подготовки к ЕГЭ. – Изд. 11-е Ростов н/Д: Феникс, 2012. – 699 с. – (Абитуриент).

2.     Спирина В. З., Соловьёва Т. П. Агрохимические методы исследования почв, растений и удобрений: учебное пособие. – Томск: Издательский дом Томского государственного университета, 2014 – 336 с.

3.     Сударкина А. А., Евсеева И. И., Орлова А. Н Химия в сельском хозяйстве (Основы агрохимии): Учебное пособие по факультативному курсу для учащихся 9 кл. средней школы. – 4-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1986. – 144 с.: ил.

4.     .О почве для помидор: кислая или щелочная, какой грунт любит рассада томатов

5.     https://minifermer.org  Агрохимическая оценка тепличных почв в цветочных хозяйствах

6.     https://agrostory.com/info-centre/agronomists/vliyanie-kislotnosti-pochv-na-dostupnost-elementov-pitaniya-u-rasteniy/

7.     https://zen.yandex.ru/media/mvagro/kislotnost-pochvy-ili-rn-na-chto-vliiaet-i-dlia-chego-nujno-znat-5f7786f061e6d41ef51f70e9

Приложение 1. Схема отбора почвенных образцов ленточным способом

Приложение 2. Фотоотчёт о выполнении работы

                                                1                                                  2                                                3

                                                4                                                 5                                               6

                                                  7                                                 8                                                9

1 – отбор почвенного грунта теплицы;                 2 – приготовление почвенной смеси для анализа;

3 – приготовление почвенной вытяжки                4 – фильтрование смеси;

5 – определение кислотности почвы;                    6 – определение карбонат-иона;

7 – качественное определение ионов в почвенной вытяжке;

8 – определение хлорид-иона, сульфат-иона (справа налево: без номера –контрольный образец вытяжки,  1 – определение хлорид-иона,  2 – определение сульфат-иона);

9 – качественное определение натрий-иона.

Скачано с www.znanio.ru