Науково-дослідницька робота на тему: "Визначення родючості грунтів своєї місцевості"

Місто Енергодар Запорізької області розміщене в степовій зоні, з незначними лісовими масивами байрачного типу та переважною більшістю кущів в північній частині.

 В нашому місті доволі важко визначити структуру природних ґрунтів. Ґрунтовий покрив представлений мало гумусними, слабо промитими, частіше слабо засоленими чорноземами. Під засадженнями потужність гумусу коливається від 10  до 45 см. Лівобережна частина регіону представлена піщаними терасами Дніпра. Ґрунтовий покрив – дернові ґрунти, сформовані рихлими пісками. Енергодар збудовано на пісках, верхній шар ґрунтів міста привозний. А товща ґрунту, створеного людиною, не являється ґрунтом в точному смисловому розумінні цього поняття, тобто немає закономірної зміни горизонтальних шарів з типовим хімічним складом.

 Тому для нас, місцевих жителів, дуже важливим питанням є покращення стану родючості ґрунтів нашого міста.             

Головне питання, що стосується ґрунтів, це отримання гарних врожаїв, чудового саду, квітучої клумби. То чому  ж не зважаючи на сучасний полив, добрива, гарні сорти, правильний догляд за насадженнями не вдається отримати жаданий результат. Причини можуть бути різні: фальсифікація насіння, засобів захисту рослин, добрива, екологія, погода, навіть вплив місячного календаря.

І все ж, яка головна причина неродючості ґрунтів нашої місцевості, найродючіших у світі південних чорноземів ?

          Щоб відповісти на вище поставлені питання, ми визначилися з методами дослідження ґрунтів та апробували їх на трьох зразках ґрунту: ґрунти лісопаркової зони, шкільного саду та дачної ділянки садового товариства «Будівельник». Для роботи ми обрали польові та лабораторні методи дослідження ґрунтів, а саме:

1. Визначення складу та властивостей ґрунтів

2. Визначення кількості повітря в ґрунті

3. Визначення механічного складу ґрунтів.

4. Санітарний стан ґрунтів

5. Визначення вологості ґрунту на досліджуваних ділянках

6. Дослід по визначенню кислотності ґрунтів.

7. Здатність ґрунтів вбирати в себе вологу

8. Щільність ґрунту

 

Визначення складу та властивостей ґрунтів

 

                                  Склад та властивості ґрунтів

 

 

 1 Тверда фаза                         2  рідка фаза                       3  газоподібна фаза

 

Їх співвідношення не однакове в ґрунті, найбільше значення має верхній темно-коричневий шар, що містить гумус. Тверда частина складається із мінеральних та органічних речовин. Прошарки різного розміру і форми між частинами і їх агрегатами утворюють пористість ґрунтів. У нас вона сягає 27%  [1].

 

                                   Рис. 1 Визначення складу ґрунтів

 

Склад атмосферного та ґрунтового повітря.

Додаток № 1

В більш глибоких прошарках ґрунту вміст СО2 в ґрунтовому повітрі зростає до 19%, а вміст О2 знижується до 10%.

 

Визначення кількості повітря в ґрунті

            Для визначення кількості повітря в ґрунті  ми проводили дослід: в широкий сосуд з водою опускали ґрунтовий циліндр, взятий із ґрунтового розрізу. Відбір такого зразка проводиться за допомогою звичайної жерстяної банки. Опустивши земляний циліндр у воду, стежимо за часом, як довго та інтенсивно виділяються бульбашки повітря. Відмічаємо час виділення бульбашок і оцінюємо інтенсивність в балах:

                1. Слабке короткочасне виділення повітря

                2. Середнє короткочасне виділення повітря

                3  Інтенсивне короткочасне виділення повітря

                4. Слабке довгочасне виділення повітря

                5. Інтенсивне довготривале виділення повітря

Додаток № 2. Рис № 2.

Висновок: найбільшу кількість повітря утримує ґрунт лісового масиву (поляни «здоров’я»).

Рис № 2 Визначення вмісту повітря в ґрунті

 

 

 

 

Визначення механічного складу ґрунтів.

За механічним складом ґрунти поділяються на: піщані   ґрунти, або легкі та глиняні  ґрунти, або важкі. Суглинисті   ґрунти – проміжні між піщаними та глиняними.

   За механічним складом (співвідношенням піску та глини) виділяють 4 різновидів ґрунтів: глинисті, суглинисті, піщані, супіщані. В польових умовах механічний склад ґрунтів ми визначали розтиранням грудочки ґрунту пальцями на долоні [2].

     Легко визначається шляхом скатування в долонях трішки зволожених комочків ґрунту. В лабораторних умовах проводимо фільтрацію зразків. Додаток № 3, рис. № 3, 4, 8.

                                            Рис. 3 Визначення механічного складу.

Від механічного складу ґрунту залежить її водопроникність, тобто здатність довго затримувати вологу, опір ґрунту обробляючим знаряддям праці, проникнення в нього коренів рослин.

 

 
Рис. 4 Висушування ґрунту             Рис.5 Нейтральна реакція Рн при

                                        визначенні кислотності ґрунту

 

 

 

Санітарний стан ґрунтів

Оцінка санітарного стану ґрунтів проводиться у відповідності з оціночними показниками санітарного стану ґрунтів населених пунктів.

Додаток № 4

За даними спостережень, що проводились в лабораторії ЗаТЕС та СЕС, ми з’ясували, що згідно з санітарними нормами стану ґрунтів, досліджувані ділянки можна віднести до мало забруднених.

Визначення вологості ґрунту на досліджуваних ділянках

Для визначення вологості ґрунту з кожного досліджуваного горизонту ми брали невеликі зразки ґрунту, стискали їх в руці і по результатам визначали вологість. Якщо при стисканні  витікала вода – це сирі ґрунти, у вологих – вода не сочилась, на руці лишається мокрий слід. Свіжі ґрунти – холодять руку, мажуться, сухі – не мажуться, на ощуп здаються теплими.

Додаток № 5

 

Досліди по визначенню кислотності ґрунтів.

           1.Для визначення кислотності ґрунтів, ми взяли чайну ложку ґрунту та розмішали його в стакані води, потім помістили туди лакмусовий папір. Маючи під рукою шкалу вимірювання, визначили кислотність піддослідної ділянки [http://uhmi.org.ua/rozr/agro/], рис. № 5, 6, 7.

 

         2. Апробували і другий метод. Помістили в  ½ пробірки грунт, добавили розчин хлористого калію, через 3 хвилини розчин фільтруємо. Прозорий розчин зливаємо в пробірку і додаємо 4 – 5 капель універсального індикатора. Результат провіряємо за таблицею. Додаток № 8

 

 

             

Рис.6 Визначення кислотності ґрунтів     Рис. 7 Визначення кислотності

                                                   ґрунтів  

                         

                          Рис.8 Фільтрування ґрунтового розчину

 

Здатність ґрунтів вбирати в себе вологу

Важлива якість ґрунту являється її здатність вбирати вологу. Для визначення цієї властивості в ґрунтовому розрізі на глибині досліджуваного горизонту ми зробили стугеньки. На них закріпили банку без обох торців, в котру налили 100 мл. Води і записали час, за який вода повністю вбирається в ґрунт. Найкраща здатність вбирати вологу виявлена в ґрунті шкільного саду. 

Додаток № 6 

 

 

 

Щільність ґрунту

Щільність ґрунту залежить від ступені впливу на неї людини, її господарської діяльності. З’ясувати це можна за глибиною проникнення лопати в грунт. Додаток № 6

          Ми з’ясували, що на фізико-хімічні властивості ґрунту впливають безліч факторів, які ми розглянули в своїй роботі.         

Один з факторів – реакція ґрунтового розчину; вона може бути кислою, нейтральною або лужною, в залежності від співвідношення в розчині іонів водню і гідроксильних груп.

Чим нижчий показник рН, тім вища кислотність. Кислі ґрунти мають рН 4-5, нейтральні 6-6,5, лужні – більше 7. Переважна більшість рослин краще ростуть і найбільше продуктивні при нейтральній реакції ґрунтового розчину. В кислих же ґрунтах у рослин погіршуються процеси фотосинтезу, активності ферментів, утворення хлорофілу і інтенсивність кореневого живлення. Тому, не дивлячись на догляд, добрива чи полив, на кислих ґрунтах праця марна [3].

 

Рекомендації щодо покращення стану ґрунтів м. Енергодара

Мульчування захищає ґрунт від перегріву. Зберігає необхідну для рослин вологу і перешкоджає проростанню бур’янів.

 Оголюючи грядки, ми створюємо сприятливі умови для проростання трави, з якою потім боремося.  Можна спостерігати, як з ранку трава вкривається росою, а на оголеній землі немає жодної вологої плями. За рахунок перепаду температур в повітрі і ґрунті в товщі мульчі випадає атмосферна роса.

 Ще одна перевага мульчі – це захист верхнього шару ґрунту від розмивання під час поливу чи дощів. На ділянках, вкритих мульчою, рослини навіть після дощу залишаються чистими. Рослини на таких ділянках можна поливати безпосередньо з шланги. Немає також потреби постійно рихлити ґрунтову корку.

 Мульча буває органічною: солома, трава, компост, минулорічні листя, соснові голки, тирса,  торф, кора. Та неорганічні: поліетилен, агроволокно. Неорганічна мульча більш довговічна, однак вона не поповнює ґрунт органікою.

 Світла мульча відбиває сонячне проміння і охороняє ґрунт від перегріву. Але якщо ми хочемо, щоб ґрунти прогрівались брати темну мульчу, котру треба прибрати до літньої спеки. В цьому випадку треба знайти золоту середину.

 Головна перевага органічної мульчі в тім, що, перегниваючи, вона становить компост і служить джерелом живлення рослин. Шар органічної мульчі не повинен бути дуже тонким або товстим. Якщо шар тонкий, то скрізь нього легко проростуть трави. Якщо мульча лежить дуже товстим шаром, то це зашкодить доступу повітря до коренів рослин.

 Заклавши шар 7 – 8 см мульчі, ми ставимо перепони для такої хвороби, як фітофтора. Голий ґрунт під рослинами, ніжні листя, постійно забризкані грязюкою, - це основне джерело розповсюдження фітофтори.

 Мульчування грядок та приствольних кругів веде до загального оздоровлення ґрунту. Це поступовий перехід до природного органічного землеробства.

  

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

Висновки

Провівши ряд досліджень, протягом минулого року, ми прийшли до висновку, що одною з причин, хоча і дуже важливою, мало відома і її навіть не розглядають як варіант мізерної віддачі природно врожайних ґрунтів.

Визначивши показники рН в трьох зразках можемо порекомендувати для паркової зони з високим рівнем рН, менше 6 – внести речовини, що містять кальцій: вапно, крейду, відходи цементного виробництва, або золу. Внесення кальцій утримуючих речовин краще планувати на осінь, по нашим розрахункам найефективніший відсоток складе 20-50 кг на 1 сотку землі. Чим важче ґрунт, тим більше потребує гасіння вапном.

Найкращій ефект ми спостерігали, коли внесені речовини були подрібнені до стану пилку, великі гранули ефекту не дали.

Що ж відбулося з ґрунтом, при внесенні кальцій утримуючих речовин? Кальцій вступив у реакцію з органічними кислотами, кислими ґрунтовими солями і нейтралізував їх, знижуючи кислотність ґрунту і стабілізуючи показник рН..

Нам пощастило, наш сад має нейтральну реакцію рН, то ж усе що нам потрібно для його покращення – це утримання вологи в ґрунті. Ми рекомендуємо апробований в шкільному саду метод мульчування.

На дачній ділянці (Садового товариства «Будівельник») – ґрунти привозні лужні, тож для них ми пропонуємо підкислюючи речовини: гіпс, органіку та мінеральні добрива.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список джерел інформації

 

1. Гуленкова М.А., Краснікова А.А. Літня польова практика. – М.: 1996. 

2. Картографування природного середовища і природних ресурсів

    Під редакцією Г.Д. Ріхтера. – М.; 1983.

3. Любова Е.В., Хабаров А.В. Грунти. – М.; 1974-1975.

 

                                     Інтернет ресурси

1. http://divo-gorod.narod.ru/opredelenie-vlazhnosti-pochvy-bez-specialnyx-priborov.htm
2. http://uhmi.org.ua/rozr/agro/
3. http://www.br.com.ua/referats/Ecologiya/79709.htm
4. http://arbuz.org.ua/node/28
5. http://www.geograf.com.ua/gruntoznavstvo/1061-mekhanichnij-sklad-gruntiv-ta-jikh-struktura

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                            Додаток № 1

Склад атмосферного та ґрунтового повітря.

Компоненти повітря	Атмосферне повітря	Ґрунтове повітря(15 – 30 см. верхнього шару)
Азот Кисень Вуглекислий газ	78%               21%               0,03%	78 – 86%                11 – 21%                0,3 – 8,0%

 

                                                                                                              Додаток № 2

Визначення кількості повітря в ґрунті

Показники	Поляна здоров’я	Шкільний сад	Дачна ділянка (з привозним ґрунтом)
Кількість бульбашок	276	252	78
Час виділення бульбашок (хв.)	3	2,15	3,47

 

                                                                                                              Додаток № 3 

Визначення механічного складу ґрунтів.

Характеристика комочків ґрунту	Механічний склад ґрунту
1. Проби в лісовій зоні й на пришкільній ділянці – не скачується в кульку; після змочування водою: злегка скачується. 2. Проби на дачній ділянці - скачується в ковбаску легко, згинається, але ламається. 3. Шкільний сад - розтираються з трудом, а після розтирання з’являється значна кількість пилево-глинястих частинок.	- пісок - супісь       - суглинок     - глинясті

 

                                                                                                              Додаток № 4

Санітарний стан ґрунтів

ґрунти	Кількість лялечок і куколок мух в 0,25 м2 ґрунту	Кількість гельмінтів в 1кг ґрунту	Титр анаеробів	Санітарне число
Чистий	0	0	0,1 і менше	0,98 - 1
Мало забруднений	Одиничні екземпляри	до 10	0,1 – 0,001	0,85 – 0,98
Забруднений	10 - 25	від 11 до    100	0,001 –   - 0,0001	0,7 – 0,80
Сильно забруднений	25	100	0,0001 і менше	0,7 і менше

 

                                                                                                               Додаток № 5

Визначення вологості ґрунту на 3 ділянках

Характеристика комочків ґрунту	Вологість ґрунту
1. Ґрунт розсипається на мілкі частинки, не лишає відчуття вологи 2. Ґрунт злегка холодить руку 3. Ґрунт відчутно холодить руку 4. При здавлюванні виділяються краплини води 5. Із комочків ґрунту чи зі стінок ґрунтової прикопки виділяється вода	Сухий (шкільний сад)   Свіжа  Зволожена (поляна «здоров’я)   Сира (дачна ділянка)   Мокра

 

                                                                                                               Додаток № 6

Здатність ґрунтів вбирати в себе вологу

100 мл. води	Поляна здоров’я	Шкільний сад	Дачна ділянка (з привізним ґрунтом)
Час вбирання води ґрунтом (хв)	1,45	1,15	2,17

 

                                                                                                               Додаток № 7

                                                  Щільність ґрунту

	Поляна здоров’я	Шкільний сад	Дачна ділянка (з привізним ґрунтом)
Глибина проникнення лопати в ґрунт(см)	4 см	8 см	5 см

 

                       Додаток № 8                                                                                                      Додаток № 7

                             Визначення кількості повітря в ґрунті

Ділянки	Поляна здоров’я	Шкільний сад	Дачна ділянка (з привізним ґрунтом)
Рівень рН	Кисла  -5	Нейтральна -6,5	Лужна -7,5