Определение состава и вида почв

Человек – единственное существо, нарушившее равновесие в природе, единственное существо способное разорить свою колыбель – биосферу, погубив к тому же и самого себя как вид. Больше всего достается зеленым растениям, но они, прощая все человеку, неустанно пытаются восстановить нарушенное равновесие, накапливая на Земле запасы консервированной энергии и органических веществ, обеспечивающих жизнедеятельность всех других живых организмов.

Итак, воздух, вода и еда, а также одежда и лекарства - вот, что дают нам растения. Но это лишь одна, материальная сторона дела, а ведь у человека есть еще и душа, и он не может обойтись без изумрудного луга, испещренного цветами. Человеку жизненно необходимо хотя бы изредка охватывать взглядом степь без конца и без края, вдыхать ее пьянящие запахи, восстанавливая душевное равновесие.

Зимой особую отраду для нашей души составляют комнатные растения. Жизнь комнатных растений полностью зависит от человека. Если оставить их в глубокой темноте или забыть полить, они погибнут. Без подкормки они, в конце концов, зачахнут. Практически все растения необходимо держать в непромерзающих помещениях, а нежные виды требуют t не менее +160С. Тепло, свет, влажность, состав почвы, подкормка, покой, свежий воздух, обрезка длинный список потребностей, тем не менее, успешное выращивание комнатных растений не требует особого умения. Но некоторые требования из выше перечисленных оказывают более прогрессивное воздействие на развитие комнатных растений .

Так почва в горшке содержит ограниченный запас питательных веществ, которые постоянно извлекаются из нее корнями растений и уходят с водой через дренажные отверстия. Когда запас питательных веществ истощается, растение в период активного роста необходимо регулярно подкармливать.

Влажность почвы обуславливает возможность минерального питания растений. Влага в почве является антагонистом воздуха, поэтому избыточная влажность так же вредна, как и ее дефицит.

Кислотность почвы во многом определяет условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а так же подвижность загрязнителей в почве. При высокой кислотности угнетается рост и развитие растений, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. Кислотность почвы определяют, измеряя величину рН солевой вытяжки.

Засоленность почвы характеризуется повышенным содержанием легкорастворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и химических свойствах почвы и создает неблагоприятные условия для развития растений. Концентрацию легкорастворимых солей определяют в водной вытяжке, проводя ее химический анализ. Степень и тип засоленности почв в зависимости от концентрации солей приведены в приложении .

Наша увлеченность выращиванием комнатных растений, несомненно, не исчезнет, а будет только возрастать. И для того, чтобы убедиться в красоте, разнообразии, распространенности комнатных растений, просто посмотрите вокруг: впечатляющие зимние сады в общественных зданиях, маленькие горшочки на подоконниках, множество ярких цветов в цветочных магазинах. Когда мы станем по-настоящему цивилизованными людьми, когда обидеть растение будет означать то же самое, что обидеть человека, - каким чудесным предстанет перед нами окружающий мир! И растения доставят нам, нашедшим, наконец, свое место в природе, чистое ни с чем не сравнимое наслаждение.

Следовательно, для того чтобы растения нормально развивались необходимо создать благоприятные условия для каждого отдельного вида. Т. е. , как один из факторов оказывающих воздействие на рост и развитие растения необходимо изучить, оценить свойства почв и спрогнозировать их пригодность к выращиванию изучаемого вида растения.

Цель работы: изучить влияние свойств почвы на развитие комнатного растения Пеларгония зональная (Pelargonium zonale).

В работе использовались следующие методы:

1. Поисковый метод

2. Метод сравнения

3. Интервьюирование

4. Статистический метод

5. Метод исследования

1. 1. Общая характеристика растений рода Пеларгония (Pelargonium) сем. Гераниевые

Пеларгония – одно из самых любимых цветоводами растений. Впрочем, любят пеларгонию не только цветоводы, но и все предпочитающие иметь дома живую зелень. Это удивительное растение, которое не только украшает наши жилища, но и во многом помогает нам жить. Например, некоторые исследователи утверждают, что пеларгония обладает чудесной способностью очищать, фильтровать воздух в комнате. И своим внешним видом растение круглый год радует глаз. Настоящая герань отличается формой цветков от пеларгонии и как раз не пользуется столь широкой популярностью.

В природе пеларгонии – травянистые растения и полукустарники, реже кустарники иногда суккуленты, насчитывающие около 250 видов. Распространены виды главным образом в Южной Африке, встречаются в Средней Азии и Закавказье, в Австралии (Брем А. , 2004).

Листья у растения супротивные, разнообразной формы – цельные, лопастные или глубокорассеченные. Цветки пеларгонии собраны в зонтиковидные соцветия. Широковоронковидный или плоский венчик состоит из пяти раздельных лепестков. Если у настоящей герани цветки имеют несколько плоскостей симметрии, то есть абсолютно правильные, то цветки пеларгонии обладают только одной плоскостью симметрии, то есть они двустороннесимметричные (Комнатное цветоводство, 1956).

В культуре существует много форм и сортов, популярных благодаря яркому и долгому цветению. Комнатные пеларгонии в зависимости от природных видов делят на три группы. Первую составляют зональные пеларгонии, которые еще именуют пеларгонией садовой. Во вторую группу входят так называемые крупноцветковые пеларгонии, которые называют английскими или пеларгониями Одье, поскольку в XIX веке выведением этих сортов занимались в Англии. Основным видом, участвовавшим в образовании сорта, является пеларгония крупноцветковая. Наконец, в третью группу входят щитовидные, или плющелистные пеларгонии, родоначальником которых является природный вид пеларгонии щитовидной.

Растения рода Пеларгонии используются в медицине. Препараты обладают кровоостанавливающими, вяжущими, угнетающими нервной системы свойствами. Так же препараты применяют при почечнокаменной болезни, простудных заболеваниях, расстройствах кишечника, ревматизме, кровотечениях, гинекологических заболеваниях, бессоннице, эпилепсии. Наружно - для обмывания ран, язв, в виде примочек – при коньюктивите.

В качестве лекарственного сырья используется трава, корни, корневище. Лекарственные прописи:1ст. ложка травы (или 1 ч. ложка измельченных корневищ) залить 400 г крутого кипятка, настоять 1 час, процедить (Лившин И. А. , 1992).

Пеларгония садовая (Pelargonium zonale) - прямостоячий полукустарник с мелко опушенными почти округлыми, неясно-лопастными листьями с городчатым краем. Листовая пластинка параллельно краю, окаймлена более темной, иногда желтоватой или белой широкой полосой или зоной, откуда и произошло видовое название растения. Цветки махровые или простые, собраны в плотные шаровидные зонтики, которые сидят на длинных цветоносах. Окраска цветов очень разнообразная: есть чисто-белые, розовые со всеми оттенками, красные, темно-малиновые или даже пестрые. Чаще всего, однако, цветки пеларгонии огненно-красные. Период цветения необычайно долгий: с ранней весны до декабря. Те, у кого в квартире есть пеларгонии садовые, могут наблюдать, как в пазухе каждого нового листа в течение многих месяцев один за другим образуются все новые и новые зонтики. Соцветие держится долго, хотя каждый отдельный цветок недолговечен. Цветков в зонтике очень много. И они распускаются не одновременно, а взамен отцветшим появляются новые. Соцветие долгое время сохраняет шарообразный вид. Чем меньше горшки, в которые посажены пеларгонии, тем они цветут обильнее, поэтому их не следует высаживать в ящики, так как в них сильно развивается зелень в ущерб цветению. При желании непременно украсить ящики пеларгониями рекомендуется закапывать их в землю вместе с горшками. Хотя в этом случае корни и проникают через водосточное отверстие и край горшка в окружающую землю, главные корни остаются в горшке, благодаря чему сдерживается буйный рост, а цветение получается обильное (Тимошин И. П. , 2002).

1. 2. Требования растений Pelargonium zonale к условиям содержания

Одно из важных положительных свойств пеларгонии – ее неприхотливость. Нельзя найти более подходящего и благодарно цветущего растения, чем пеларгония, для украшения окон или балконов, обращенных к солнцу. Она любит свет, и горшок с растением можно круглый год держать на освещенном солнцем подоконнике, не затеняя. Наиболее подходит для зимовки пеларгоний обращенное к югу окно прохладной комнаты, со средней температурой от 5 до (максимум) 8оС. Поливать пеларгонию нужно умеренно, чтобы не допустить загнивания корней. А так же необходимо следить за тем, чтобы вода не попала на листья и стебли. Умеренный полив в зимнее время помогает сдержать рост, потому что при недостатке света зимой пеларгония будет стремиться вытянуться. Если у растения зимой начнут увядать листья, скорее всего, растение страдает от излишне заботливых хозяев, которые стараются налить в горшок больше воды.

На воздух пеларгонии выставляют во второй половине мая, но перед этим в марте, апреле, их подрезают и пересаживают в подготовленную почвенную смесь (Тимошин И. П. , 2002).

Комнатные растения предъявляют повышенные требования к почве, к искусственным земляным смесям. Для молодых растений, как правило, приготовляют почвенную смесь более легкую.

Для комнатных растений с учетом их индивидуальных особенностей составляют почвенные смеси из различных земель: дерновой, перегнойной, торфяной; листовой, компостной; в наличии должны быть чистый речной песок и мох (сфагнум). Для многих комнатных растений может быть использована огородная земля. Земляная смесь должна быть питательной и обладать как хорошей водопроницаемостью, так и хорошей воздухопроницаемостью.

Пеларгонию пересаживают в марте в почвенную смесь, составленную из дерновой, листовой земли, перегноя и речного песка в соотношении: 1:1:1:1.

Поскольку растения стремятся вытянуться, при пересадке их нужно обрезать, оставляя на каждом побеге не более пяти почек, для того чтобы получить пышные кустистые, обильно цветущие экземпляры. При осторожной поливке пеларгонии вскоре начинают, сильно расти. В опрыскивании они не нуждаются. Применение фитогормонов при размножении так же не требуется (Комнатное цветоводство, 1956).

Для комнатных растений жизненно необходимы следующие элементы почвенного питания: макроэлементы – азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), сера (S), магний (Mg), железо (Fe).

микроэлементы – бор (B), марганец (Mn), медь (Cu), цинк (Zn), йод (I) и некоторые др.

Подкормки можно использовать сухие и жидкие, но жидкие подкормки действуют быстрее, т. к. питательные вещества растворены в воде и быстрее впитываются корешками. Подкормку следует производить во время роста растения, в состоянии покоя она не желательна. Медленно растущие растения следует подкармливать 1 раз в квартал, а быстрорастущие и крупные – 2 раза. Из удобрений можно использовать мочевину, фосфор, азот, калий и другие виды. Очень полезно 2-3 раза в год в целях дезинфекции поливать растения слабым раствором марганцовки. (Современная энцикл. ,1999).

Неблагоприятная реакция почвы часто бывает причиной нарушений в питании растений, уменьшает устойчивость растений к болезням и климатическим факторам. Оптимальная реакция почвы улучшает внешний вид и продуктивность растений. Кислотность почвы для пеларгоний не должна выходить за пределы рН 5,5 – 6,5. Регулирование реакции почвы при выращивании декоративных растений состоит в известковании и кисловании почв. Осуществляют это путем внесения в почву известняка, жженой извести, старой штукатурки повышая щелочность. И наоборот, используют кислые удобрения (сульфат аммония, калий хлористый), кислый верховой торф, листовую и хвойную подстилку, кору хвойных деревьев изменяя реакцию почвы с щелочной на кислую.

Растения также требовательны к типу, виду, глубине почвы и содержанию в ней гумуса. Почти все культурные растения хорошо себя чувствуют на суглинистых почвах. Требования к глубине почвы связаны с мощностью их корневой системы. Поэтому травянистые растения, а соответственно и пеларгонии растут на мелкой почве.

Исходя из вышеизложенного обзора литературы и поставленной цели, в работе решались следующие задачи:

1. Выявить отличительные особенности в развитии растения Pelargonium zonale при антропогенном воздействии.

2. Определить вид почвы, влажность и выявить соответствие требованиям изучаемого растения.

3. Определить реакцию среды и установить соответствие почв требованиям растения Пеларгония зональная.

4. Определить пригодность исследуемых почв по солевому показателю.

5. Исходя из полученных результатов и наблюдений, предложить ряд мероприятий по содержанию пеларгонии зональной.

Глава 2 Материалы и методы исследования

Объектом исследования № 1 является комнатное растение – Пеларгония (садовая) зональная, выращиваемая на разных видах почв . Примечание: нумерация образцов, согласно пробам почв.

Объектом исследования № 2 являются почвы, использованные при пересадке растения.

Проба № 1 – огородная почва.

Проба № 2 – торфяной почвогрунт (приобретенный в цветочном специализированном магазине).

Проба № 3 - огородная почва с периодическим внесением удобрением.

Проба № 4 – торфяной почвогрунт с периодическим внесением удобрений.

Проба №5 – почвосмесь, приготовленная при смешивании огородной почвы и торфяного почвогрунта в соотношении 1:1.

Смешанные образцы почв пробы №1,№3, №5 были отобраны из верхнего слоя почвы школьного огорода.

Образцы почв пробы №2,№4 были приобретены в специализированном цветочном магазине. Состав почвогрунта: азот N (NH4+NO3) не менее 130 мг/л; фосфор (P2O5) не менее 250 мг/л; калий (К2О) не менее 350 мг/л; рН солевой вытяжки 5,0. Полный набор питательных веществ и микроэлементов.

Удобрение Агрикола для декоративно – цветущих растений. Содержит: N - 24 %; P2O5 - 10 %; K2O - 20 %; микроэлементы: В -0,08 %; Cu – 0,016%; Fe – 0,16 %; Mn – 0,08%; Mo – 0,008 %; Zn – 0,016%.

Результаты анализов использовались для составления таблиц, диаграмм характеризующих вегетацию растений и свойства изучаемых почв.

Исследования почвенных образцов и наблюдение за развитием растений проводились в лаборатории гимназии под руководством учителя биологии, географии Коктевой Н. А.

Общая характеристика почв

Огородная почва является антропогенным типом. Характеризуется наличием чужеродных примесей и частей недостаточно перемешанной почвенной массы коренных природных горизонтов. Огородная почва обладает относительно рыхлой консистенцией, средним содержанием воды, шаровидной структурой почвенных агрегатов. По химическим показателям обладает сильной связывающей способностью, имеет реакцию среды нейтральную, слабощелочную и высокое содержание гумуса .

Торфяная почва относится к избыточно увлажненным почвам. Характеризуется высоким содержанием воды, имеет рыхлую консистенцию, структура почвенных агрегатов не выраженная. По химическим показателям торфяная почва обладает высоким содержанием гумуса, сильной связывающей способностью, реакция почвы кислая (Раковская Э. М. ,1999).

В антропогенных земляных смесях для пеларгонии используют кислый верховой или низинный нейтральный реже карбонатный торф.

Кислый верховой торф образуется, главным образом из мхов. Представляет волокнистую массу бурого цвета с низким содержанием питательных веществ, имеет свойства губки. Придает антропогенным землям рыхлость, кислотность, водоудерживающую способность, а так же обогащает органическим веществом.

Нейтральный низинный торф образуется из влаголюбивых травянистых растений. Легко растирается между пальцами, которые при этом окрашиваются черный цвет. Сыпучий, рыхлый, с хорошими теплоизоляционными свойствами. Он более выгоден по сравнению с верховым торфом при приготовлении смесей, т. к. не требует известкования, и, кроме того, хорошо разрыхляет и обогащает ценными питательными веществами. Но он менее пригоден в качестве искусственного субстрата .

2. 1. Метод определения состава и вида почв

Лопаткой отберите пробы по 50 – 100 г. в разных участках для получения смешанного образца.

Поместите пробы в пакеты и герметично завяжите. Запишите на пакете номер и место отбора образца.

Поместите пробы на поддон ровным слоем. Перемешайте пробы лопаткой.

Отберите инородные включения в почве (камни, корни, древесину, остатки организмов, мусор и др. ).

Определите вид почвы. Почву высушивают на воздухе, просеивают через сито с отверстиями диаметром 2мм и получают мелкозем. Последний смешивают с водой в соотношении 3:1 и скатывают в шнур.

Если почва легкая, то скатать шарик или шнур не удается. В ней на ощупь чувствуется песок.

Если почвенный шнур можно сложить в круг, который, однако, трескается и ломается, то почва среднетяжелая. Почвенная масса хрупкая.

Если почвенный шнур легко складывается в круг, то значит почва тяжелая. Почвенное тесто хорошо прилипает к пальцам (рис. ).

2. 2. Метод определения влажности

Поместите образец почвы в кювету Кювету поставьте на чашку весов. Определите и запишите вес кюветы с образцом (mвл).

Примечание: Определите заранее вес пустой кюветы (mо).

Перенесите почвы с кюветой в сушильный шкаф и выдержите ее при температуре 100о – 105оС не менее 3 часов.

Примечание: При измерениях, не требующих точности, сушку почвы в кювете можно проводить в теплом помещении, оставив кювету на ночь.

Оставьте кювету с образцом на 1 час для охлаждения до комнатной температуры.

Примечание: После сушки почва должна быть светлой и легко рассыпающейся.

Поместите остывшую кювету на чашку весов. Определите и запишите вес кюветы с высохшим образцом (mc).

Рассчитайте влажность образца (W, в мг/г) по формуле:

W = (mвл – mс / mвл – mo)* 1000

2. 3. Метод определения кислотности почв

В стакан поместите 20 – 50 г. высушенной почвы и взвесьте его, определите массу почвы (m, г).

Добавьте к почве раствор хлорида калия в количестве 2,5 m мл, т. е. 5 мл раствора на 2 г почвы.

Перемешайте содержимое стакана через бумажный складчатый фильтр, собирая готовую вытяжку в нижнем стакане. Обратите внимание на ее внешний вид (цвет, мутность). Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.

В пробирку налейте 5 мл (до метки) полученной солевой вытяжки.

Добавьте в пробирку пипеткой-капельницей 4-5 капель (около 0,10 мл) раствора универсального индикатора (ГОСТ 1030-80).

Обратите внимание: раствор в пробирке сразу приобретает окраску.

Содержимое пробирки перемешайте, покачивая ее.

Окраску раствора сразу же сравните с контрольной шкалой (по Алексееву С. В. ,1996).

2. 4. Метод определения концентрации СО3 2- - , НСО3 - - ионов

В стакан поместите 20 г высушенной почвы и взвесьте его, определив, массу почвы (m, г) . Добавьте к почве дистиллированной воды в количестве 5m мл, т. е. 5 мл дистиллированной воды на 1 г почвы. Перемешайте содержимое стакана в течение 3-5 минут. Отфильтруйте содержимое стакана через бумажный складчатый фильтр, собирая готовую вытяжку в нижнем стакане. Обратите внимание на ее внешний вид, цвет, мутность. Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.

В склянку налейте 10 мл полученной водной вытяжки.

Добавьте в склянку пипеткой 5-6 капель раствора фенолфталеина.

Примечание: При отсутствии окрашивания раствора, либо при слабо розовом окрашивании считают, что карбонат-анионы в пробе отсутствуют (рН пробы меньше 8,0-8,2).

Постепенно титруйте содержимое склянки раствором соляной кислоты (0,05н) до тех пор, пока окраска не побледнеет до слабо-розовой. Определите объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование (Vк, мл).

Рассчитайте массовую концентрацию карбонат-анионов (Ск, мг/л) по формуле:

Ск = V к* 300

Полученный результат округлите до целых чисел (мг/л), после чего в той же пробе (либо в новой) определите массовую концентрацию гидрокарбонат-аниона.

В склянку налейте 10 мл водной вытяжки.

Добавьте пипеткой 1-2 капли раствора метилового оранжевого.

Постепенно титруйте пробу раствором соляной кислоты (0,05 н) при перемешивании до перехода желтой окраски в розовую. Определите объем раствора, израсходованного ни титрование (Vгк, мл).

Рассчитайте массовую концентрацию гидрокарбонат-аниона (Сгк, мг/л) по формуле:

Сгк = Vгк* 305

Полученный результат округлите до целых чисел.

Умножьте полученное значение концентрации в вытяжке на 5*10-4, получив тем самым массовую долю соответствующей соли в почвенном образце в %.

2. 5. Метод обнаружения SO42- - ионов

В пробирку наливают 10 мл водной вытяжки, подкисляют несколькими каплями HCI и прибавляют 1 мл ВаCI2. После тщательного перемешивания нагревают раствор до кипения.

По величине осадка и степени помутнения раствора определяют объем вытяжки для анализа на содержание SO42- - иона. Во внимание принимают такие показатели: а) если помутнения нет, SO42- в растворе отсутствует; б) помутнение раствора, указывает на сравнительно небольшое содержание SO42- - ионов; в) выпадение осадка, указывает на наличие большого содержания сульфат-ионов (по Алексееву С. В. ,1996).

2. 6. Метод определения концентрации CI - - ионов

В пробирку налейте 10 мл полученной водной вытяжки Добавьте пипеткой-капельницей 3 капли раствора хромата калия. Герметично закройте пробирку и встряхните, чтобы перемешать содержимое.

Постепенно титруйте содержимое пробирки раствором нитрата серебра при перемешивании до появления неисчезающей бурой окраски. Определите объем раствора, израсходованный на титрование (Vхл, мл).

Рассчитайте массовую концентрацию хлорид-аниона (Схл, мл) по формуле:

Схл = Vхл* 178

Умножьте полученное значение концентрации в вытяжке на 5*10-4 , получив тем самым массовую долю соответствующей соли в почвенном образце в процентах.

2. 7. Метод наблюдения за развитием растений

При наблюдении за развитием растений необходимо обратить внимание на ряд внешних особенностей: строение, окраску, опушенность, размеры листьев и стеблей у растений, а так же фазу цветения. Определить характеристики листа – длину и ширину. Длина листовой пластинки определяется от черешка до ее вершины; ширина – как размер в средней части листа. Подсчитать количество листьев в кусте. Данные наблюдений удобно фиксировать в виде таблиц.

2. 8. Статистическая обработка результатов исследования

С полученными данными производились расчеты , чтобы выводы не были голословными.

Для характеристики результатов многократных измерений одного параметра используют три основных показателя: среднюю арифметическую, среднее квадратичное отклонение и коэффициент вариации.

Средняя арифметическая характеризует среднюю величину членов ряда: аср = ∑ аi / N , N- число членов ряда.

Среднее квадратичное отклонение, которое отражает то, насколько отдельные члены ряда отклоняются от среднего значения, при этом среднее квадратичное отклонение имеет ту же размерность, что и члены ряда. Для вычисления среднего квадратичного отклонения использовалась формула:δ =

δ – среднее квадратичное отклонение,

∑ (аi – aср)2 – сумма квадратов разностей каждого члена ряда и сред. арифметич.

Коэффициент вариации – это выраженное в процентах отношение среднего квадратичного отклонения к средней арифметической:

CV = δ / aср* 100%

В отличие от среднего квадратичного отклонения, коэффициент вариации – безразмерная величина, поэтому он может служить для сравнения по степени вариабельности любых рядов

Метод сравнения рядов (достоверность различий)

Ранговый критерий Вилкоксона

Этот критерий позволяет наиболее просто произвести сравнение двух совокупностей, закономерности, распределения которых неизвестны, по их основной тенденции и проверить существование между ними достоверных различий.

Вычисление критерия начинают с того, что проводят совместное ранжирование обоих рядов (значение из разных рядов выстраивают в один общий ряд), причем значения, принадлежащие, к разным рядам записываются в двух разных строках. Если в обоих рядах окажутся совпадающие варианты, то их вычеркивают и в последующем не рассматривают.

После этой процедуры членам объединенного ряда присваивают ранги. Далее вычисляют сумму рангов каждого из рядов в отдельности, и результаты подставляют в формулу:

τ = Nx (N + 1) – 2nx /, где Nx – число членов ряда, обладающего меньшей суммой рангов, Ny - число членов ряда, обладающего большей суммой рангов, N = Nx+ Ny - общее число членов совокупного ряда, nx – меньшая сумма ранга.

Если полученное значение превышает 1,13, то можно сделать вывод о достоверности различий рядов (Боголюбов А. С. ,1998).

Глава 3. Экспериментальная часть

3. 1. Определение состава и вида почв

В ходе определения механического состава почвенных образцов использовали предложенную выше методику 2. 1. (

Для более детального изучения состава, почвенные образцы разделили на фракции и вычислили их % содержания. Полученные результаты записали в таблицу 3. 1. 1.

Таблица 3. 1. 1.

Механический состав и вид почв

Образцы Содержание фракций, % Механический состав почвы почв

8-3 мм 3-2 мм 2-1 мм <1 мм образование шнура образование вид кольца почвы шнур сплошной кольцо растреск-ся суглинок тяжелый

№ 1 44,8 5,4 6,8 43

№2 22,4 7,5 4,1 66 шнур скатать не удается кольцо не образуется легкая

№5 42 6,2 3,8 48 шнур сплошной кольцо суглинок средний распад-ся

При визуальном определении вида почв , обнаружено следующее:

Проба №2 Проба №5 Проба №1

По результатам видно, что почвенный образец №1(огородная почва) – это средне – тяжелая почва с хорошо выраженной структурой почвенных сегментов. Эта почва слабопроницаема для воды и воздуха. Она способна удерживать влагу, которая в значительной степени остается недоступной для растений.

Такие почвы сильно уплотняются и при высыхании на них образуются трещины. Влажные прилипают к орудиям обработки, сухие – очень твердые. Органические вещества в них очень медленно превращается в гумус.

Мелкозём, выделенный из торфяного почвогрунта (№ 2) преобразовать в шнур не удается, так как чувствуется песок и значительное количество волокнистых структур растительного происхождения (торф). Следовательно, почва № 2 – легкая.

Почвы пробы № 5 – среднесуглинистые. Среднесуглинистые почвы являются, умерено – тяжелыми. Они обладают оптимальными физическими свойствами, хорошо связывают воду, но и достаточно насыщены воздухом. Плотность почвы благоприятна для корней растений. Такие почвы хорошо связывают элементы питания, которые постепенно высвобождаются для растений. Органические остатки в них быстро превращаются в гумус. Такая почва подходит для выращивания большинства декоративных и сельскохозяйственных растений

3. 2. Определение влажности почв

При определении влажности почв использовали методику 2. 2. (по Алексееву С. В. , 1996). Результаты, полученные в ходе эксперимента, были занесены в таблицу 3. 2. 1. , а также изображены на диаграмме.

Таблица 3. 2. 1.

Влажность исследуемых почвенных образцов

№ п/п Название образца Результаты определения влажности почв

М о. , г. М вл. , г. М с. , г. W, Мг/г

№ 1 огородная почва 24. 800 29. 800 29. 370 86

№ 2 торфяная почва 23. 300 28. 300 26. 350 390

№ 5 смешанная почва 25. 870 30. 870 29. 900 194

Из табличных данных и диаграммы видно, что торфяная почва имеет значительную влажность. Торф, благодаря своей специфичности, способен впитывать большие объемы воды и долго удерживать ее в себе.

3. 3. Определение кислотности почв

Кислотность почвенных образцов определяли в лаборатории гимназии. Раствор универсального индикатора (ГОСТ 1030-81) для определения рН был взят во внутрибольничной аптеке города. Полученные результаты представлены в таблице 3. 3. 1.

Таблица 3. 3. 1.

Кислотность почвенных образцов

№ п/п Название образца Внешний вид солевой вытяжки рН солевой вытяжки Реакция среды

№ 1 огородная почва прозрачная, 7,4 слабощелочная бесцветная

№ 2 торфяной почвогрунт мутн. , с желтоватым 4,6 среднекислая оттенком

№ 3 огородная почва с удобрениемпрозрачная, 7,0 нейтральная бесцветная

№ 4 торфяная почва с удобрением мутн. , с бледно-желт. 4,3 кислая оттенком

№ 5 смешанная почва прозрачная, 6,5 слабокислая, близкая к с желтоватым нейтральной оттенком

Фото. Определение кислотности почв

Пробы № 1 и № 3 имеют слабощелочную, нейтральную реакцию среды, что характерно по химическим показателям, для большинства антропогенных (огородных) почв . Возможно, слабощелочная реакция среды связана с ежегодным выращиванием на школьном огороде сельскохозяйственных культур: капуста, горох, фасоль, лук, морковь, шпинат, петрушка и многое другое. Они являются кальцефилами, т. е. предпочитают слабощелочные почвы .

Почвенные образцы №2, №4, как видно из таблицы 3. 3. 1. , имеют среднекислую - кислую реакцию среды, что характерно, по химическим показателям для торфяных почв . Почвенный образец №5 имеет слабокислую реакцию среды, которая удовлетворяет требования большинства декоративных растений, т. к. большинство растений приспособлено к широкому диапазону рН – от слабокислой до слабощелочной.

3. 4. Определения концентрации СО32- - , Н СО3- - ионов

В ходе эксперимента на обнаружение и определение концентрации карбонат - и гидрокарбонат - анионов, нами были получены следующие результаты .

Таблица 3. 4. 1.

Степень засоленности почв гидрокарбонатами

№ п\п Почвенный образец Vр-ра израсх. , Конц-ция в Массов. доля в сух. Степень засоленности мл вытяжке, почве, %

№1 огородная почва 0. 76 231. 8 0. 12 слабозасоленная

№2 торфяная почва 0. 12 36. 6 0. 02 незасоленная

№3 огородная почва с 0. 71 216. 55 0. 1 слабозасоленная удобрением

№4 торфяная почва с 0. 19 57. 95 0. 03 незасоленная удобрением

№5 смешанная почва 0. 46 140. 3 0. 07 незасоленная

Во всех почвенных образцах СО32- - ионы не обнаружены, так как реакция среды всех почв меньше 8,0. Степень засоленности почв гидрокарбонат - ионами определяли по данным приложения

Фото. Подготовка почв к фильтрованию

3. 5. Определение концентрации Cl- -ионов

Определение Cl- -ионов проводили по предложенной выше методике 2. 5.

В ходе анализа были получены следующие результаты .

Таблица 3. 5. 1.

Степень засоленности почв хлоридами

№ п/п Почвенный образец Vр-ра Конц-ция в вытяжке, Массов. доля в сух. Степень засоленности израсх. , мг/л почве, %

№1 огородная почва 0. 56 99. 7 0. 049 слабозасоленная

№2 торфяной почвогрунт 0. 64 113. 92 0. 06 среднезасоленная

№3 огородная почва с 0. 48 85. 44 0. 043 слабозасоленная удобрением

№4 торфяной почвогрунт с 0. 79 140. 62 0. 07 среднезасоленная удобрением

№5 почвосмесь 0. 49 87. 22 0. 044 слабозасоленная

Из таблицы 3. 5. 1. видно, что во всех почвенных образцах обнаружены ионы хлора.

Но, согласно таблице 1 (приложение), степень засоленности почв хлоридами разная. В торфяных почвах (№2, №4) хлорид-ионов выявлено больше, чем в образцах №1, №3, №5.

Фото. Определение хлоридов в почвах

3. 6. Обнаружение SO42- -ионов

Обнаружение SO42- -ионов проводилось по методике 2. 6.

Концентрацию ионов SO42- , а, следовательно, и массовую долю в сухой почве (%) определить не удалось вследствие отсутствия в лаборатории гимназии требуемых по методике реактивов и специальных приборов.

Но присутствие SO42- - ионов в пробах выявили в ходе химической реакции:

Na2SO4+BaCl2=>BaSO4(+2NaCl с последующим помутнением и выпадением осадка, что подтверждает наличие SO42- - ионов.

Таблица 3. 6. 1.

Обнаружение сульфат - ионов в почвах

№ п/п Почвенный образец Внешний вид вытяжки, исходный Внешний вид вытяжки, конечный результат

№1 огородная почва бледно-желтая, прозрачная помутнения нет

№2 торфяной почвогрунт мутный, ярко выраженный желтый цвет раствор мутный, с хлопьями

№3 Огор. почва с удобрен. слегка прозрачный, с желтым оттенком помутнение раствора слабое

№4 торфяной почвогрунт с мутный, выраженный желтый оттенок выпадение осадка удобрен.

№5 почвосмесь прозрачный, с бледно- желтым оттенком слабое помутнение раствора

Фото. Обнаружение сульфатов

Из таблицы 3. 6. 1 видно, что SO42- -ионы практически отсутствуют в пробах №№1, 3. В образцах почв №2, №4 ярко выражено выпадение осадка.

В смешанном образце почвы наблюдается слабое помутнение раствора. Следовательно, можно считать почвы №1, №3, №5 не засоленными на сульфаты, а №2, №4 - засоленными слабо.

3. 7. Наблюдение за развитием растений

Воздействие среды на организм осуществляется через экологические факторы: абиотические (проявление свойств неживой природы), биотические (влияние живой природы) и антропогенные (разнообразные проявления деятельности человека).

В процессе развития у организмов появляются приспособительные признаки, которые обеспечивают им преимущества в ходе отбора. Приспособления выражены во внешнем и внутреннем строении, физиологических и биохимических процессах.

Таким образом, анализируя ряд признаков можно представить естественные условия существования организма и наоборот, зная условия существования организма, можно предсказать некоторые его признаки.

Согласно методикам 2. 7. , 2. 8. проводили измерения и расчеты.

При статистическом расчете достоверных различий ширины листа у растений развивающихся на огородной почве (образец №1) и торфяном почвогрунте (образец №2), через 3 месяца вегетации, были обнаружены следующие результаты:

1: 8 5 5 6 5 4 6 5 3 3,5 7,5 2 5 5 4 6 7,5 6,5 6,5 1 2,5 1 2

2: 6,8 3,7 5,5 5,3 6,1 6 6,5 3,6 4 4,5 6 5,6 4,5 5,2 4,7 4,8 1,7 0,7 6 2,8 3 6,2 2,9 5,7 7,5 8 6 7,8 6,7 5,5 6 3,5 3,6 3,9

После сокращения членов, которые имеются в обоих рядах (3; 3,5; 4; 6; 6,5; 7,5; 8) и проведения совместного ранжирования получаем:

1: 7,5 6,5 5 5 5 5 5 5

2: 7,8 6,8 6,7 6,2 6,1 6 6 5,7 5,6 5,5 5,5 5,3 5,2 4,8 4,7 4,5

1: 4 2,5 2 2 1 1

2: 4,5 3,9 3,7 3,6 3,6 2,9 2,8 1,7 0,7

Затем присваиваем каждому члену ряда соответствующий ранг:

1: 2 5 16 17 18 19 20 21 26

2: 1 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22 23 24 25 27 28

1: 33 34 35 37 38

2: 29 30 31 32 36 39

1 – ширина листа растения (образец №1)

2 – ширина листа растения (образец №2)

Число членов ранга – 14, общая сумма рангов – 118

Число членов ранга – 25, общая сумма рангов – 459

τ = Nx (N + 1) - 2nx /

τ = 14*(39+1)-2*118 / = 560-236/118,3=324/118,3=2,7

Полученное значение критерия (2,7) значительно больше критического (1,13), т. е. у нас есть основания для заключения существования достоверных различий по ширине листа у растений развивающихся на разных видах почв. Таблица 3. 7. 1.

Влияние свойств почвы на развитие растений одного вида пеларгония зональная

Образец Период растения вег-ции хлориды сульфаты гидрокарбонаты

№1 0,049 менее 0,2 0,12

№3 0,043 менее 0,2 0,1

степень засол-ти слабозасоленные

засоления смешанное

Степень кислотности огородной почвы слабощелочная нейтральная. Согласно теоретическим данным, изложенным в главе 1 с. 5, для вида пеларгония зональная реакция среды анализируемой почвы не совсем подходит. Температура почвы составляет 16. 50С – 170С, Что соответствует показателям оптимальной t почвы (170С) для лучшего функционирования корней пеларгонии.

По наблюдениям за развитием растений на почвах (пробы №1,№3) можно отметить следующее. У растений наблюдается задержка в росте относительно особей развивающихся на торфяном почвогрунте (пробы №2,№4) и почвосмеси (проба №5). Размеры листьев и стеблей меньше, чем у других особей (см. табл. 3. 7. 1. ). Возможно, задержка в росте растения на огородной почве связана с фазой цветения в период вегетации, чего не наблюдалось у других объектов эксперимента. В период цветения на развитие вегетативной массы энергии затрачивается меньше. Периодическое внесение удобрений, как мы считаем, частично наложило свой отпечаток, т. к. размеры и количество листьев частично превосходят у растения (пробы №3).

Торфяной почвогрунт по виду и составу является легкой почвой с преобладанием волокнистых структур растительного происхождения. Торф обладает высокой влагопоглотительной способностью (это показано в таблице 3. 2. 1. ), что вызывало затруднения при фильтровании и получении вытяжки в ходе анализов. Плотность такой почвы благоприятна для корней растений. Такая почва хорошо связывает воду и достаточно хорошо насыщена воздухом. Реакция почвы (пробы №2,№4) – среднекислая (рН = 4,6-4,3). По степени засоленности почвы (пробы №2,№4) являются незасоленными на гидрокарбонаты и карбонаты, на хлориды среднезасолены. Реакция на сульфаты показала их присутствие в исследуемых образцах. Тип засоления – хлоридно-сульфатное. Полученные показатели содержания легкорастворимых солей свидетельствуют о допустимом их содержании для нормального роста и развития растений, в том числе и изучаемого вида.

Таблица 2

Степень и тип засоления торфяного почвогрунта

Образцы Массовая доля солей в сухой почве, %

хлориды сульфаты гидрокарбонаты

№2 0,06 менее 0,2 0,02

№4 0,07 менее 0,2 0,03

степень среднезасоленные слабозасоленные незасоленные засолен-ти тип засоления хлоридно-сульфатное

Температура почвы в пробах №2,№4 составляет 17,80С – 180С, выше, чем в пробах №1и №3, вероятно это связано с более рыхлой консистенцией и большей воздухопроницаемостью.

За период вегетации наблюдается динамика роста. Рост растений идет намного интенсивнее, чем на огородной почве. Вычисления средних арифметических значений ширины и длины листа у растений развивающихся на разных почвах подтверждают заметную разницу (см. табл. 3. 7. 1. ). Существование достоверных различий по ширине листа статистически подтверждается. Вероятно, это связано с наличием минеральных и органических веществ входящих в состав исследуемых почв, а так же реакции почвенной среды, т. к. пеларгония является типичным кальцефобом.

Почвосмесь (проба №5) – смешанные (1:1): огородная почва и торфяной почвогрунт. По составу является среднесуглинистой. Плотность такой почвы благоприятна для корней растений. Органические остатки в ней быстро превращаются в гумус. Реакция почвы слабокислая

(рН = 6,5). Тип засоления – хлоридно–сульфатное. Степень засоленности слабая.

Таблица 3

Степень и тип засоления почвосмеси образцы массовая доля солей в сухой почве, %

хлориды сульфаты гидрокарбонаты

№5 0,044 менее 0,02 0,07

степень засоленности слабозасоленные незасоленные тип засоления хлоридно-сульфатное

По температурному показателю почва соответствует норме (+17,30С). По всем вышеизложенным параметрам почвосмесь является достаточно благоприятной для развития вида Пеларгония зональная.

За весь период вегетации у растения (проба №5) наблюдается опережение в развитии, относительно остальных особей: преобладают размеры побегов, толстые стебли, размеры листьев средние.

Таким образом, зная требования выращиваемых растений, а так же состояние почв, ее экологические параметры можно непосредственно воздействовать на рост и развитие комнатных растений.

1. Растения Pelargonium zonale (образцы №2,№4,№5) превосходят в динамике роста и развития растения (образцы №1,№3). Различия в ширине и длине листьев у растений развивающихся на разных видах почв (огородная почва, торфяной почвогрунт, почвосмесь), статистически достоверно подтверждены.

2. По виду и составу почвенные образцы имеют заметные отличия. Огородные почвы являются среднетяжелыми (суглинок тяжелый). Они способны удерживать влагу, которая в значительной степени остается недоступной для растений. Почва пробы №5 – среднесуглинистая, является умеренно тяжелой. Она обладает оптимальными физическими свойствами. Торфяной почвогрунт – это легкая почва. Плотность такой почвы благоприятна для роста корней растения Pelargonium z. Торфяные почвы отличаются повышенной влажностью, что является их специфичностью, т. к. способны впитывать большие объемы воды и долго удерживать ее в себе.

3. Пеларгония зональная является типичным кальцефобом, т. е. предпочитает слабокислую реакцию почвенной среды. Соответственно, в ходе анализов мы установили, что данному виду больше подходит торфяной почвогрунт и почвосмесь, т. к. показатели рН находятся в диапазоне 4,6 - 6,5.

4. Исследованные почвы характеризуются пониженным содержанием легкорастворимых минеральных солей, т. е. на свойства почвы неблагоприятного воздействия не оказывают. Слабая засоленность почв создает достаточно благоприятные условия для развития и роста растения.

5. Исходя из полученных результатов и наблюдений, предлагаем ряд мероприятий по уходу и содержанию Пеларгонии зональной:

• Изучить требования растения к условиям выращивания;

• Подготовить земляную смесь, компоненты которой нужно подбирать с таким расчетом, чтобы в результате создать наилучшие условия для роста корней растения;

• Во время удовлетворять конкретные требования растения;

• Регулярное внесение удобрений в период роста и цветения.