XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

I. Место взятия почвы.

Место взятия почвы: Свалка древесных отходов, Кетово.

II. Морфологические признаки.

Определение горизонта:

Горизонт определяется визуальным способом по схеме строения почвенного покрова (см. Приложение 1, рис. 1)

Определение окраски:

Окраска определяется визуально по треугольнику С.А.Захарова. (см. Приложение 1, рис. 2)

Небольшое количество почвы втирается в чистый белый лист. Оттенок получившегося пятна сравнивают с схемой.

Определение механического состава:

Существует два метода определения механического состава почвы: “сухой” и мокрый.

В данной работе использовался мокрый метод определения механического состава почвы.

Почву смачивают и растирают пальцами до консистенции теста, что равно нижней границе по Аттербергу.

Полученный результат визуально сравнивают с схемой. (см. Приложение 1, рис. 3)

Определение структуры:

Структура почвы определяется ее структурными агрегатами. Определить форму агрегатов можно по таблице форм почвенных агрегатов С.А.Захарова (см. Приложение 1, рис. 4)

Определение наличия включений:

Включения связаны с жизнедеятельностью живых организмов (человека, животных и растений).

Определяют визуально наличие:

Литоморфов - обломки пород.

Антропоморфов - материалы, внесённые человеком.

Биоморфы - фитолиты, зоолиты, кости, раковины и др.

Определение новообразований:

Новообразования являются продуктами жизнедеятельности организмов. Определяют визуально и химически.

Наличие карбонатов можно подтвердить, если в химической реакции почвы с HCl, почва начинает “шипеть” (выделяется CO₂₎

Таблица 1.1. – Морфологические признаки образца почв

Название горизонта	Окрас	Механический состав	Структура	Включения	Новообразования
Горизонт А	Светло-каштановый	Супесь	Комковато-ореховатая с элементами плитки	Биоморфы, Корни	Нет

Вывод: По признакам мы определили, что исследуемая почва относится к типу супеси. Почва комковато-ореховатая с элементами плитки, цвет – светло-каштановый. Новообразований нет. Включения биоморфны и представляют собой корни растений.

III. Химические свойства почв.

Актуальная и обменная кислотность почвы.

Ход работы: Необходимо взять две навески почвы по 5 гр. Для определения активной кислотности в первую колбу с навеской почвы добавляем 40 мл H₂O дистиллярованной. Для определения обменный кислотности во вторую колбу с навеской почвы добавляем 40 мл 1Н KCl. Интенсивно взбалтываем и оставляем в покое на 10 мин. Полученные жидкости фильтруем. Далее на pH-метре определяем pH каждого фильтрата. (см. Приложение 2, рис. 1)

рН обменная(солевая) – 7,7 (показатель выше нормы)

рН актуальная(водная) – 8,4 (показатель выше нормы)

Вывод: Показатель рН почвы свидетельствует о том, что почва щелочная. Почва сильно защелочена. Такая почва свойственна для сухих регионов.

Актуальная и обменная кислотность в почвенных смесях.

Ход работы: Необходимо взять навеску почвы 100 гр. В фарфоровую чашу добавляем навеску почвы и гипс в количестве 5гр, если кислотность больше 8 и 2 гр, если кислотность меньше 8. Полученную почвенную смесь с гипсом с помощью пестика толчем до перетирания гипса в пыль. Далее берём две навески почвы по 5 гр. Для определения активной кислотности в первую колбу с навеской почвы добавляем 40 мл дистиллярованной. Для определения обменный кислотности во вторую колбу с навеской почвы добавляем 40 мл 1Н KCl. Интенсивно взбалтываем и оставляем в покое на 10 мин. Полученные жидкости фильтруем. Далее на pH-метре определяем pH каждого фильтрата.

рН обменная(солевая) – 7,9 (высокий показатель)

рН актуальная(водная) – 8,77 (высокий показатель)

Вывод: При добавлении гипса в почву кислотность незначительно повышается и превышает норму. Почва сильно защелочена.

Определение сульфатов в почве

Ход работы: Необходимо взять навеску почвы 5 гр. В колбу с навеской почвы добавляем 50 мл дистиллярованной. Полученный раствор взбалтываем и фильтруем. Для анализа берём 25 мл фильтрата. Фильтрат нужно подкислить 5 мл 1Н HCl, затем добавить 5 мл 5% раствор . Получившийся раствор помещаем в термостойкую колбу и нагреваем до шипения, затем охлаждаем. Колбу с раствором необходимо подписать и взвесить, после чего отфильтровать содержимое. В колбу с получившимся фильтратом добавить немного и поставить на сушку, после чего снова взвесить.

Расчёт:

г/л

Влияние извести на актуальную и обменную кислотность.

Ход работы: Необходимо взять две навески почвы по 5 гр. Добавляем в них по 1 гр. известковой муки. Измельчаем полученную смесь. Для определения активной кислотности в первую колбу с первой полученной смесью добавляем 40 мл H2O дистиллярованной. Для определения обменный кислотности во вторую колбу с второй полученной смесью добавляем 40 мл 1Н KCl. Интенсивно взбалтываем и оставляем в покое на 10 мин. Полученные жидкости фильтруем. Далее на pH-метре определяем pH каждого фильтрата.

рН обменная(солевая) – 8,65 (высокий показатель)

рН актуальная(водная) – 9,22 (высокий показатель)

Вывод: При добавлении известковой муки в образцы почвы, кислотность значительно повышается. Почва очень защелочена.

Содержание фосфора.

Ход работы: Необходимо взять навеску почвы 5 гр. Добавляем в колбу с навеской почвы 25 мл. 1Н HCl. Полученный раствор взбалтываем и фильтруем. Для анализа берём 5 мл. Фильтрата, добавляем 5 мл. Реактивы и гранулу олова. Ждём 2 минуты и определяем содержание фосфора на фотометре. (см. Приложение 2, рис. 2)

10 мг/100 г почвы

Вывод: Данное содержание Р2О5 в почве по методу Кирсанова является средним показателем. Растения, произрастающие на данной территории, могут хорошо плодоносить.

Качественный и количественный состав почвы.

Ход работы: Необходимо взять две навески почвы по 5 гр. В колбу с первой навеской почвы приливаем 40 мл. Дистиллярованной воды, а во вторую колбу с навеской почвы добавляем 40 мл 1Н HCl. Интенсивно взбалтываем и фильтруем. Для анализа нам понадобится примерно по 10 мл каждого фильтрата. Берём штатив с 14 пробирками, в 7 наливаем по 1 мл. Водной вытяжки, в остальные 7 по 1 мл. Кислотной вытяжки. Далее проводим реакции:

Для определения Ca⁺² добавляем в две пробирки с разными вытяжками щавелевокислый аммоний. Если содержимое мутнеет, Ca есть

Для определения Fe⁺³ добавляем в две пробирки с разными вытяжками несколько кристаллов красной кровяной соли. При окрашивании раствора в синий, Fe⁺³ есть.

Для определения Fe⁺² добавляем в две пробирки с разными вытяжками калий радонит. При окрашивании раствора в красный, Fe⁺² есть.

Для определения Cu добавляем в две пробирки с разными вытяжками несколько кристаллов желтой кровяной соли. При окрашивании в красный, Cu есть.

Для определения Ni добавляем в две пробирки с разными вытяжками диметилглиоксимом. Если раствор окрасился в розовый, Ni есть.

Для определения Pb добавляем в две пробирки с разными вытяжками сульфат натрия. При появлении чёрного цвета, делаем вывод, что Pb есть.

Таблица 1.2. Определение металлов в почве

В кислотной вытяжке		В водной вытяжке
Са2+	-	Сa2+	+
Fe3+	+	Fe3+	-
Fe2+	+	Fe2+	-
Cu	-	Cu	-
Ni	-	Ni	-
Pb	-	Pb	-

Вывод: В почве почти нет тяжёлых металлов. Малая засоленость металлами.

Количественное определение Fe в почве.

Ход работы: Для начала необходимо приготовить стандартные растворы Fe концентрацией 1 мл/л, 0,5 мл/л, 0,3 мл/л, 0,1 мл/л и 0,05 мл/л. Стандартные растворы готовим из сульфата железа FeSO₄ * 7H₂O. Определяем массовую долю сульфата железа и рассчитываем, сколько понадобиться для приготовления растворов. После приготовления растворов необходимо взять навеску почвы 5 гр. Добавить в колбу с навеской почвы 50 мл 0,1Н HCl. Взболтать содержимое колбы. Отфильтровать полученный раствор. Добавить к фильтрату 10-20 кристаллов красной кровяной соли. Содержимое колбы налить в пробирки, примерно половину. Проводим эксперимент на специальном приборе - фотометре. Составляем график на миллиметровой бумаге и таблицу (см. Приложение 2, рис. 3). Определяем среднее значение.

Содержание Fe	0,05	0,1	0,3	0,5	1
Оптимальное g	0,066	0,099	0,181	1,263	1,626

Хср=0,019 мг/кгпочвы

Определение нитратного азота.

Ход работы: Взять навеску почвы 5 г. Перенести в колбу, залить 50 мг дистиллярованной воды. Отфильтровать. Для анализа взять 10 мл фильтрата. Перенести в пробирки. Добавляем дифениламин, который окрашивает от синего до зелёного. Создать стандартный раствор соли нитратов (10 мг/л). К раствор у соли нитратов добавляем дифениламин. Определить оптическую плотность.

Расчёт: величина нитратов × коэффициент пересчета содержания нитратов в нитратный азот.

X= 45*5= 225 мг/кг

Рост кресс-салата.

Ход работы:

Приготовление почвы с торфом: Берём навеску почвы в 4 гр. И 1 гр. Торфа и помещаем в колбу. Заливаем смесь 50 мл. Дистиллярованной воды. Интенсивно взбалтываем и фильтруем полученный раствор. На подготовленую к посеву почву, на поверхность сеем семена салата и заливаем фильтратом. Оставляем на неделю.

№	Дата	Фенологические наблюдения	Количество семян	%	Длина ростков
1	17.11.22	Посев семян	56	100	0
2	22.11.22	Измерение количества ростков, полив	24	42,8%	4см
3	23.11.22	Подсчет ростков, полив	26	46,4%	5см
4	30.11.22	Подсчет ростков, полив	29	51,7%	6см
5	7.12.22	Гибель посевов, посадка новых семян на поверхность, полив вытяжки с торфом	25	100%	0
6	13.12.22	Пророст семян, полив	6	24%	6см
7	16.12.22	Пророст семян, полив	8	32%	7см
8	21.12.22	Гибель посевов	0	0	0

Вывод: На данной почве плохо растут семена. Можно сделать предположение, что это связано с сильным защелачиванием почвы. Даже при проливе торфяным раствором, Семена погибли.

10) Микробиологический посев почвы.

Ход работы: Берём две навески почвы по 5 гр., одну с торфом, другую без. Заливаем 40 мл дистиллярованной воды. Помещаем полученные растворы в пробирки и закрываем пробками. Взбалтываем пробирки. Помещаем в подставку и оставляем на неделю. Через неделю подготавливаем питательную среду, универсальную для микроорганизмов и грибов. Обрабатываем чаши Петри спиртом и закрываем. Наливаем 8 мл среды в чаши Петри и распределяем ее равномерно по всей поверхности. Ждём, пока среда застынет. Помещаем в одну чашу Петри 0,1 мл. Почвенного раствора с торфом, а в другую 0,1 мл. Почвенного раствора без торфа. Оставляем чаши в теплом месте на несколько дней. По истечению срока смотрим на получившийся результат и подсчитываем образовавшиеся колонии.

В чаше Петри с торфом образовалось 512*10⁶ кое/кг

В чаше Петри без торфа образовалось 54*10⁶ кое/кг

Грибы:

- Ризопус - 8

Содержание: 16*10⁶ кое/кг

- Аспирлгил - 5

Содержание: 10*10⁶ кое/кг

Микроорганизмы:

- Микрококус - 89

Содержание: 178*10⁶ кое/кг

- Флавобактерии - 13

Содержание: 26*10⁶ кое/кг

- Псевдомонакс - 52

Содержание: 104*10⁶ кое/кг

- Сарцина - 82

Содержание: 164*10⁶ кое/кг

- Микобактерии - 26

Содержание: 52*10⁶ кое/кг

- Актиномицеты - 8

Содержание: 16*10⁶ кое/кг

Вывод: Микроорганизмы представлены в основном сапрофитами ( микобактерии, псевдомонакс). Так же присутствуют и автохонные представители (псевдомонакс).

Заключение:

В данной работе представлена краткая методика анализа почв с мест свалок. Так же наглядная практическая часть в виде результатов исследований проведённых на основе данной методики.

По результатам проверки, можно сказать о том, что образец почвы, который был подвергнут исследованию, отличается высоким показателем кислотности. Почва сильно защелочена. Растения на ней растут с трудом, даже грибы. Территория с такой почвой подходит для промышленного использования. В ней нет опасных микроорганизмов, тяжёлых металлов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Почвоведение с основами экологии почв. Несговорова Н. А., Савельев В. Г.

Приложение 1

Рисунок 1 — Схема строения почвенного покрова

Рисунок 2 — Треугольник С.А.Захарова

Рисунок 3 — Схема

Рисунок 4 — Таблица форм почвенных агрегатов С.А.Захаровариложение 2

Рисунок 1

Рисунок 2

Код для цитирования: Скопировать