МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СТАНЦИЯ ЮНЫХ НАТУРАЛИСТОВ
Г. ВЯЗЬМЫ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
«Зелёный друг», первый год обучения
Тема занятия: ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕ И ЕЕ ПЛОДОРОДИИ.
ПРОЦЕСС ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ.
Автор: Русанова Елена Антоновна,
педагог дополнительного образования
Смоленская область, г. Вязьма
2017 год
Тема занятия: ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕ И ЕЕ ПЛОДОРОДИИ. ПРОЦЕСС ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ.
Цели занятия: 1. Познакомить обучающихся с понятиями почва, плодородие почвы, перегной, гумус; с процессом почвообразования и основными составляющими почвы.
2. Развивать умение анализировать, сравнивать, делать выводы, навыки выполнения практических работ.
3. Воспитывать бережное отношение к объектам живой и неживой природы.
Оборудование: Образцы почвы, карта «Почвы России», спиртовки, тигли для прокаливания почвы, стаканчики, ложечки, спички, фотографии животных – обитателей почвы, презентация «Почва. Почвообразование»
Методы: Беседа, рассказ, демонстрация, практическая работа.
Литература:
Колтун М.М Земля - М.: МИРОС, 2014
Лебедев Н.Н. Занимательные вопросы по природоведению - М.: Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства просвещения РСФСР, 1961
Книга для чтения по биологии: растения - М.: Просвещение,2013
Общее земледелие с почвоведением - Л.: Колос, 1978
ХОД ЗАНЯТИЯ:
Пахарь
Легко и бледно небо голубое,
Поля в весенней дымке. Влажный пар
Взрезаю я - и лезут на подвой
Пласты земли, бесценный божий дар.
По борозде, спеша за сошниками.
Я оставляю мягкие следы-
Так хорошо разутыми ногами
Ступать на бархат тёплой борозды!
В лилово-синем море чернозема
Затерян я. И далёко за мной,
Где тусклый блеск лежит на кровле дома,
Струится первый зной.
И.А. Бунин 1903-1906
Мы так привыкли к слову «земля», что употребляем его, почти не задумываясь над тем, какое множество различных значений оно имеет. Этим словом называют и нашу планету Земля, и разные участки на географической карте: «Земля Франца-Иосифа», «Новая Земля», «Северная Земля» - помните эти острова в Северном Ледовитом океане?
В выражениях: «Насыпьте землю в цветочный горшок», «Посадите семена в землю» - слово «земля» приобретает новое понятие.
Вот какие различные значения имеет слово «земля»!
На громадных просторах земли растут разнообразные деревья, кустарники и травы. А на обрабатываемых полях человек выращивает необходимые для жизни культурные растения. Ведь недаром издавна народ называл землю кормилицей, а людей, обрабатывающих землю, - землепашцами.
Когда говорят о земле, из которой растения своими корнями извлекают питательные вещества и воду, то правильнее называть ее не землей, а почвой. Но всякую ли землю можно назвать почвой? Оказывается, нет.
Почва – верхний плодородный слой земли. Глубина почвенного слоя бывает различной. В одних местах он тонкий, всего 3-4 см., зато в других достигает нескольких метров.
Он как чехлом одевает сушу нашей планеты. Но чехол не сплошной: местами, где на поверхность выходят горные породы (гранит, песчаник, известняк), его вообще нет. Почвенный слой можно видеть на обрывистом берегу реки или крутом склоне оврага. Он отличается от нижележащих слоев (материнской породы) по цвету, по количеству корней растений, по форме и величине комочков. Почву можно хорошо рассмотреть и на стенках глубоких ям, и даже на пашне. В различных климатических зонах почвы бывают различными. В зоне тундры – тундровые почвы, в зоне степей – черноземные почвы, в зоне лесов – серые лесные почвы. Выделяют также каштановые, дерново-подзолистые почвы, солонцы.
Если в почве выкопать ямку глубиной 50-60 см. и одну из её стенок сделать отвесной, то можно увидеть слои почвы. Верхний слой имеет более темную окраску. Он пронизан корнями растений. Кроме живых корней, в этом слое встречаются отмершие части растений, остатки умерших дождевых червей, насекомых и других животных. Растительные и животные остатки под влиянием микроорганизмов разлагаются и образуют вещества, составляющие перегной или гумус. От перегноя зависит темная окраска верхнего слоя почвы. Глубже лежащие слои почвы имеют более светлую окраску, так как содержат меньше перегноя. Под почвой обычно залегают песок, глина, камни.
Вопрос: Ребята, вспомните, что может гореть? (Горят растения и то, что из них сделано, останки животных, продукты их жизнедеятельности, то есть все живое. Песок и глина не горят.)
Практическая работа: « СОСТАВ ПОЧВЫ»
Ход работы
Взять немного почвы и прокалить ее на огне в тигле или жестяной банке.
(Отметить, что почва светлеет, так как перегной, образовавшийся из растений и животных, сгорел)
Оставшиеся вещества поместить в стакан, залить водой, перемешать.
( Вода в стакане станет мутной из-за того, что мелкие частицы глины долго остаются взвешенными в воде; песок же оседает на дно довольно быстро.)
Слить мутную воду. Снова налить чистой воды, снова слить мутную воду. И так проделать несколько раз, пока в стакане не останется чистый песок.
Вывод: В почве содержится перегной, песок и глина.
Опустить в стакан с водой кусочки почвы.
( Отметить выделение пузырьков воздуха.)
Вывод: В почве содержится воздух.
Взять немного почвы, поместить ее в тигель и нагреть на огне. Над тиглем с почвой поместить стекло.
(На стороне, обращенной к почве, отметить появление капелек воды, При нагревании вода превращается в пар, но, охладившись пар вновь превращается в воду)
Вывод: В почве содержится вода.
Пропустить небольшое количество мутной воды через фильтр. Поместить несколько капель отфильтрованной жидкости на стекло и выпарить жидкость над огнем.
(На стекле останется беловатый налет. Это растворимые в воде минеральные вещества почвы)
Вывод: В почве содержатся минеральные вещества.
Чем выше в почве содержание перегноя (гумуса) и минеральных веществ (азота, калия, фосфора, кальция, магния, серы, железа и микроэлементов – меди, цинка, бора, молибдена и др.), тем более благоприятна она для роста и развития растений и наоборот. Считается, что все агротехнические мероприятия становятся эффективными и достигают цели тогда, когда в почве содержится не менее 2,5-3% органических веществ. Земли нашего Вяземского района бедные, только в окрестностях деревни Царево-Займище они приближаются к этому показателю. Сельское хозяйство целиком построено на использовании почвы: в растениеводстве – это среда для развития растений, животноводство в свою очередь развивается на основе продукции растениеводства, а в земледелии, которое создает благоприятные условия для роста и развития растений, почва является объектом труда.
В отличие от горной породы почва обладает важнейшим свойством – плодородием. Под плодородием почвы понимают ее способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде и воздухе.
Различают естественное и природное плодородие.
Естественным или природным, называют плодородие, которое создается в почве под влиянием природных факторов почвообразования (растительных и животных организмов, климата, рельефа, материнских пород) и которое присуще любой почве. Создается оно очень медленно, так как накопление элементов питания и формирование воздушно-водного режима в почве в естественных условиях происходят с очень малой скоростью.
Искусственным называют плодородие, которое создается при воздействии человека на почву, так как внесение удобрений приводит к повышению содержания элементов питания, известкование почв изменяет реакцию среды, обработка почв – строение верхней части профиля, осушение или орошение – водный и воздушный режимы и т.д.
Почвообразование - превращение породы в почву, является непрерывным процессом взаимодействия материнской породы с поселившимися на ней организмами. Корневая система растений, проникая в глубь породы, поглощает из неё фосфор, калий, кальций и другие элементы питания, перекачивает их в верхние слои породы и в надземную часть растений. После отмирания растения разлагаются, а содержащиеся в них питательные элементы переходят в свободное состояние. При этом часть элементов вымывается атмосферными осадками вниз, другая закрепляется в верхней части породы, а третья усваивается новыми поколениями растений.
При разложении растительных остатков, корней или листьев происходит образование перегноя или гумуса - сложного органического соединения. Гумус постепенно накапливается в верхней части породы, придавая ей тёмную окраску и новые свойства. Одновременно с образованием гумуса идет и процесс разрушения его организмами.
Рассмотренные выше два явления - накопление в верхней части породы элементов зольного питания, образование гумуса и разрушение его с потерей части продуктов разрушения – называются биологическим круговоротом веществ, они и составляют сущность почвообразования. Благодаря этому круговороту порода приобретает качественно новое свойство – плодородие.
Характерной чертой почвообразования является также синтез минеральных соединений – простых солей и глинистых минералов – под воздействием организмов, продуктов их распада и атмосферных факторов. Одновременно с синтезом идёт и разрушение минералов, поэтому минералогический состав почвы изменяется по сравнению с минералогическим составом материнской породы.
И наконец, в процессе почвообразования происходит перераспределение части минеральных и органических соединений по профилю. Этому способствуют атмосферные осадки.
Главнейшими факторами, влияющими на образование почв, являются почвообразующие породы, живые и отмершие организмы (зеленые растения, микроорганизмы и животные), климат, рельеф местности, возраст почв и производственная деятельность человека.
Почвообразующие (материнские) породы. Механический состав материнских пород определяет механический состав почв и их физические свойства: водопроницаемость, влагоемкость, пористость и др. Химический состав материнских пород влияет на агрохимические свойства почв и направленность почвообразовательного процесса.
Зеленые растения. Их роль в почвообразовании очень велика. Растительность определяет количество, характер и состав органических остатков, которые служат исходным материалом для образования гумуса, собирает минеральные вещества в верхних горизонтах почвы. Выделяя в процессе своего роста и развития углекислый газ и органические кислоты, растительность способствует разложению минералов. Растительность механически закрепляет верхнюю часть почвенного профиля и тем самым тормозит процессы эрозии – разрушения почвы.
Микроорганизмы. Микроорганизмы (бактерии, грибы, водоросли, простейшие) являются пионерами почвообразования и первыми поселяются на материнской породе. Они усваивают атмосферный азот, участвуют в образовании гумуса, разрушении и синтезе многих минералов Эта группа организмов без которой невозможно существование растительности и создание плодородия почвы. В научной терминологии недаром появилось такое понятие, как почвенная пленка жизни: в одном кубическом сантиметре лесной почвы, например, обитает 10тмлн бактерий, 200 тысяч простейших, а длина грибных волокон, находящихся в этом небольшом объеме почвы, достигает двух километров.
Животные организмы. Обитающие в почве животные (черви, насекомые, кроты, землеройки и др.) также участвуют в почвообразовании. Черви в процессе жизнедеятельности пропускают через свой пищеварительный тракт органические остатки и почву. В результате этого почва переходит в форму склеенных комочков и становится структурной. Одновременно черви проделывают громадное количество ходов в почве, увеличивают ее пористость.
Землерои (суслики, кроты и др.) образуют в почве большое количество нор, а на поверхности – бугорков. Тем самым они перемешивают почву, изменяют её сложение и рельеф местности.
Климат. Осадки и температура определяют водный и тепловой режим почвы. От них зависит влажность почвы, скорость и характер разложения органических остатков и минеральной части почвы.
Ветер – третий элемент климата – вызывает процесс физического выветривания и ветровую эрозию почв. Ветер способствует так же засолению почв, путем переноса солей с поверхности соленых водоемов.
Четвертый элемент климата – многолетняя мерзлота. Она распространена на севере европейской и азиатской части России. Она задерживает влагу в почве, понижает температуру почвы, резко тормозит разложение органических остатков и вызывает заболачивание.
Рельеф. Большое влияние на перераспределение почвенной влаги оказывает рельеф. В отрицательных формах рельефа происходит переувлажнение и заболачивание почв, возвышенности в результате стока теряют часть влаги.
Рельеф влияет на тепловой режим почв: северные склоны получают значительно меньше тепла, чем южные, поэтому хуже прогреваются, что отражается на водном режиме и характере растительности.
Возраст почвы. Под возрастом почвы подразумевается время, в течение которого в данной местности идет почвообразовательный процесс. Здесь необходимо учитывать воздействия трех оледенений. После «отступления» ледника почвообразовательный процесс начинался раньше на тех территориях, которые скорее освобождались от льда и воды. Поэтому черноземы по возрасту старше, чем дерново-подзолистые почвы, а наиболее молодыми являются почвы тундры.
Деятельность человека. Деятельность человека играет огромную роль в почвообразовании. Осушение или орошение почв, строительство гидростанций, вырубка или посадка леса, создание водоемов – все это воздействует на водный режим почв. Лесозащитные полосы и правильное возделывание сельскохозяйственных культур тормозят процессы эрозии почв. Внесение органических и минеральных удобрений, известкование или гипсование почвы меняют ее химические свойства питательный режим. Обработка почвы, посев на ней сельскохозяйственных растений вызывают изменение комплекса физических, химических и биологических свойств т. д.
В то же время неправильное осуществление тех или иных мероприятий может привести к заболачиванию почв, их засолению, процессов развития эрозии, резкому ухудшению физических и химических свойств. Поэтому воздействие человека на почву должно быть таким, при котором свойства почвы прогрессивно улучшаются.
Ученые подсчитали, что за 10 лет в среднем в мире на каждом гектаре пашни образуется 3,75 т органического вещества как за счет естественных процессов, так и благодаря мерам , принимаемым учеными-агрономами; но в то же время вследствие эрозии, происходящей в основном из-за выветривания и вымывания почвы, теряется почти в 30 раз больше самых плодородных частиц почвы. Человек пока явно проигрывает борьбу за сохранение почвы.
Человечество сейчас все больше осознает значение плодородного слоя Земли для будущего и старается сохранить, улучшить его, призывая на помощь новейшие достижения науки.
И в наши дни, когда деятельность человека так явно влияет на состав и качество почвы, мы еще раз убеждаемся в справедливости слов В. И. Вернадского: «Так жизнь является великим, постоянным и непрерывным нарушителем химической косности поверхности нашей планеты… Жизнь не является, таким образом, внешним случайным явлением на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функцию, без которых он не мог бы существовать».
ЗАДАНИЕ: Для закрепления изученного материала ответьте на следующие вопросы:
Назовите обитателей почвы, оказывающих самое значительное влияние на её состав и структуру. (Первейшим и главным жителем почвы являются растения, они неразрывно связаны с почвой, где получают необходимую пищу для своего роста и развития. Вторым непременным обитателем почвы являются дождевые черви и различные микроорганизмы.)
Вы конечно делали грядки, копали землю лопатой о помните как много дождевых червей? Иных даже нечаянно порезали пополам. А знаете ли вы, какую пользу приносят дождевые черви? (Дождевые черви – ночные животные, выползают из земли на кормежку по ночам к утру уползают в землю. Они рыхлят почву, сквозь их норки к корням растений легче проникают воздух и влага. Земляные черви питаются упавшими , начинающими гнить, листьями и, выделяя экскременты, удобряют почву. Земляные черви передвигаются в земле, поедая эту землю и пропуская ее через кишечник, обогащают нужными для растений солями. На каждом гектаре ежегодно 20-25 тонн почвы проходит через пищеварительные органы земляных червей. Чарльз Дарвин называл земляных червей «главными почвообразователями»).
3. Песок и глина – основа всех почв. А вот почему после дождя на одних полях долго стоит вода, а на других быстро высыхает (Это зависит от свойств песка и глины. На песчаных почвах вода быстро просачивается через песок, а на глинистых – вода задерживается, так как глина от воды разбухает, ее мелкие частицы склеиваются, и вода плохо проникает через такую почву.)
4. Полезны или вредны кроты? (Кроты и полезны и вредны. Полезны потому, что они уничтожают личинок многих вредителей, а вредны тем, что прокладывая свои ходы недалеко от поверхности, повреждают корни растений и даже выбрасывают на поверхность молодые растения, уничтожают почвообразователей – дождевых червей.)
5. Когда тракторист весной начинает вспашку полей, то сейчас же появляются «ревизоры», если недалеко от деревни – одни, а подальше – другие. О каких ревизорах идет речь? (Когда весной идет вспашка вблизи деревни, то за плугом идут куры, воробьи, скворцы. Подальше от деревни куры не заходят, но зато важно выхаживают длинноносые вороны, галки и грачи. А зачем они сопровождают трактористов, вы догадались, конечно; все они подкармливаются мелкими животными, которые на зиму прятались от холода в землю. Теперь трактористы вывернули их на поверхность – угощайтесь!)
Над созданием почвы Мать Земля трудилась миллионы лет и важнейшей задачей для нас – ее детей является необходимость сберечь и даже преумножить её плодородие для получения рекордных урожаев и сегодня и в далеком будущем, чтобы даров Земли хватило на всех обитателей нашей планеты!
8
