Исследовательская работа по биологии на тему «Влияние типа почв на рост и развитие овощных культур на примере редис Raphanus sativus»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

“Малинская средняя общеобразовательная имени П.М. Овсянкина” Ступинского муниципального района

Районный конкурс исследовательских работ обучающихся

Ступинского муниципального района

Предметная секция: Биология

Форма: Исследовательская работа

Тема: «Влияние типа почв на рост и развитие овощных культур на примере редис Raphanus sativus»

                                                                                  Выполнила:

                                                                                  ученица 7а класса:

                                                                                  Егорова Дарья Сергеевна

                                                                                   Руководитель:

                                                                                   учитель биологии

                                                                                   Ильина Софья Васильевна

                                             Малино-2017

Оглавление

Введение…………………………………………………………….…….... ... 4

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Что такое почва? Состав почвы.…………………………………..…...... 5

1.2. Типы почв и изучение их свойств ……………………………….…... 6-9

Глава 2. Практическая часть

2.1 Результаты лабораторного исследования №1... ………………...…..10-12

2.2. Вывод лабораторного исследования №1…………………………….....12

2.3. Результаты лабораторного исследования №2……………………….…13

2.4. Вывод лабораторного исследования №2 ………………………....……13

2.5. Заключение ………………………………………………………...…… 13

2.6. Рекомендации …………………………………………….…………….. 14

Использованные источники и  литература ………………………..……….15

Аннотация

Название работы: Влияние типа почв на рост и развитие овощных культур на примере редис Raphanus sativus»

Автор работы: Егорова Дарья Сергеевна, обучающаяся 7 «А» класса, МБОУ «Малинская СОШ»;

Руководитель: Ильина Софья Васильевна, учитель биологии МБОУ «Малинская СОШ»;

Актуальность работы заключается в том, что предлагаются определенные агротехнические приемы, позволяющие выращивать  сельскохозяйственные культуры в условиях городского поселения Малино.

Цель работы: выявление типа почвы, способствующего лучшему формированию овощных культур на примере изучения диаметра корнеплода редиса.

Объект исследования: редис посевной, сорт «Рудольф»

Предмет исследования: тип почвы

Задачи:

 - изучить специализированную литературу о типах почвы и влиянии типа почвы на возделывание культурных растений;

- провести лабораторный опыт, позволяющий  выявить тип почвы, способствующий лучшему формированию овощных культур на примере изучения диаметра корнеплода редиса.

Гипотеза: овощные культуры, выращенные в почвах поселения Малино Ступинского района, содержат такое же количество питательных веществ, как и экземпляры, выращенные на черноземе.

Методы исследования:

- анализ литературы;

- проведение лабораторного опыта.

Сроки проведения исследования: октябрь 2016 года  – декабрь 2016 года

Практическая ценность заключается в том, что на основании проведенного лабораторного опыта будет разработана памятка с рекомендациями по возделыванию овощных культур согласно тому типу почв, который присущ  для территории  Ступинского района.

 Введение

Актуальность

     Человечество с давних времен выращивает растения и их дары научилось использовать в различных целях. Так, например, люди из хлопка поучают ткани для изготовления одежды, ромашку и календулу используют в лечебных целях, розы и тюльпаны выращивают для красоты, а злаковые и овощные культуры – для получения продуктов питания, в которых содержатся минеральные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека. Именно поэтому важно, чтобы растения, используемые нами в пищу, содержали только полезные вещества и как можно больше. Полезными веществами являются минеральные соли, растворенные в воде, которые растения получают, главным образом, из почвы. В зависимости от своего состава выделяют несколько типов почвы.  В них будет и различное содержание питательных веществ, а значит,  и в овощах, выращиваемых на этих почвах, что также сказывается на размере плодов и корнеплодов.  

На уроках географии и биологии я узнала, что в Ступинском районе в черте поселения Малино преобладает глинистые почвы. Однако я никогда не задумывалась о том, насколько это важно при возделывании овощных культур,  много ли этот тип почвы содержит питательных веществ, а следовательно, обогатить ими выращиваемые культуры. Поэтому я решила узнать, каково будет содержание питательных веществ в овощных культурах при произрастании их на территории городского поселения Малино. Я решила экспериментально проверить, можно ли в условиях Ступинского района выращивать овощные культуры, не уступающие по количеству питательных веществ в своем составе, экземплярам, произрастающим на черноземе, на примере редиса посевного сорта «Рудольф».

Глава 1. Теоретическая часть

Народная мудрость:  «Какова земля, таков и хлеб»

1.1.          Что такое почва? Состав почвы.

Почва – верхний слой земной коры с рыхлой структурой.  [8]

Почва – это особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе, которая образовалась под влиянием воды. Процессов, происходящих в атмосфере, жизнедеятельности растительных, животных  организмов и микроорганизмов. [7,8]

В составе любой почвы есть:

-  минеральная основа – примерно 60 % от общего объем. Основными  минеральными веществами являются  песок, ил и глина. Самыми крупными являются частицы песка, частицы ила среднего размера, а самые мелкие частицы глины.

- органические вещества - намного меньше – около 10%.

- воздух (до  25 %)

- вода (до 30-35 %). [1,6,3]

1.2.          Типы почв и изучение их свойств

Тип почвы определяется составом именно его минеральной части. Исходя из этого выделяют четыре основных её вида: суглинистые, глинистые, песчаные, илистые, чернозем.

Суглинистые почвы — считаются лучшими почвами, так как большинство растений хорошо растут на них. В составе суглинистых почв одинаковое соотношение песка, ила и глины, что является идеальным соотношением. Почва имеет коричневый цвет, рассыпчатая на ощупь. Суглинки хорошо дренированные, они редко переувлажняются, и при этом не пересыхают летом. Легко перекапываются и обрабатываются. Суглинки отличаются высоким количеством питательных веществ. [2,5,6]

Песчаные почвы — с преобладающим количеством песка. Считаются слишком сыпучими. На цвет светло-коричневые, легко перекапываются. Однако, такие почвы плохо удерживают влагу, так как в них большое содержание воздуха. Поэтому они требуют постоянного обильного полива. При переизбытке влаги песчаные почвы быстро насыщаются водой, и на них образуются лужи, что тоже не хорошо. Из-за этого содержание питательных веществ в песчаных почвах крайне низкое, поскольку они быстро из неё вымываются. Эта проблема может быть частично решена внесением в песчаную почву органических удобрений. Песчаные почвы быстро прогреваются весной, что дает возможность проводить на них ранний посев. [3,4,6]

Глинистые почвы — плотные, с преобладанием глины. Липкие на ощупь, легко формирующиеся в шар. Содержание питательных веществ довольно высоко, поэтому растения, которым подходят такие условия, растут на глиняных почвах неплохо. Однако существует ряд проблем. Жарким летом глинистые почвы часто пересыхают, и их поверхность покрывается потрескавшейся коркой, что препятствует поступлению влаги и воздуха к корням растений. В слишком влажные периоды глинистые почвы могут чрезмерно накапливать влагу и заболачиваться, т.к. плохо пропускают воду. Такие почвы сложно обрабатывать. Улучшить качество глинистых почв можно путем внесения в них песка и органических удобрений — перепревшего навоза, компоста и т.п. [2,6]

Илистые почвы — с преобладанием ила. На ощупь мелкозернистые, шелковистые, очень рассыпчатые. Во влажном виде из илистых почв нельзя слепить шар, но можно свернуть колбаску. Илистые почвы могут хорошо накапливать влагу, но при этом не заболачиваются. Содержание воздуха в таких почвах выше, чем в глинистых, но меньше, чем в песчаных.

Выделяют еще торфяной и известковый типы почв и чернозем.

Торфяные почвы — отличаются повышенной кислотностью, но пригодны для возделывания большинства культур. Растения на торфяных почвах растут хорошо, если приспосабливаются к кислым условиям. На цвет почти черные, легко перекапываются, губчатые на ощупь. Вода в торфяной почве не накапливается и они часто остаются сухими в летний период. Поэтому нужен регулярный полив и мульчирование. [4,6,9]

Известковые почвы — встречаются реже, чем прочие. Мелкая почва с кусочками белого известняка или кремня. Воду удерживают крайне плохо, поэтому требуют обильных регулярных поливов. В обработке не удобна из-за наличия твердых камней известняка. Известковые почвы всегда щелочные, поэтому перечень растений, которые могут расти на них, ограничен. [1,5,10]

Чернозем — особый тип почв, который отличается рекордно высоким содержанием гумуса (органические вещества, образованные в процессе сложных биохимических реакций и представляющие собой наиболее доступную форму для питания растений). В черноземе высокая концентрация питательных веществ. Также  содержит много кальция, потребность в котором у культурных растений самая высокая на всех стадиях роста. Для чернозема характерна нейтральная реакция почвенного раствора, что делает его универсальным для выращивания сельскохозяйственных культур. Чернозем имеет зернисто-комковатую структуру, которая устойчива к вымыванию, образованию корок, выветриванию и уплотнению. Благодаря такой структуре обеспечивается оптимальный водно-воздушный обмен с атмосферой и создаются благоприятные условия для роста корней. Однако,  по мнению специалистов чернозем недостаточно рыхлый и требует добавления песка или торфа. [3,4,7]

 Глава 2. Практическая часть

2.1. Результаты лабораторного исследования №1

Для того чтобы выявить тип почвы, способствующий лучшему формированию овощных культур, я решила проводить лабораторное исследование при выращивании редиса. Я взяла именно эту овощную культуру, потому что редис:

- имеет быстрый вегетативный рост и развитие, то есть скороспелый (за 3-5 недель можно получить урожай);

- имеет быстрые всходы (на 2-й день, как правило, появляются ростки);

- неприхотлив к типу почвы;

- неприхотлив к погодным условиям (резким перепадам температурных показателей, увлажненности и давлению воздуха, освещенности);

- устойчив к болезням;

- легко измерить корнеплод.

Я решила вырастить именно редис сорта «Рудольф», потому что:

- Раннеспелый сорт (период от всходов до технической спелости – 20-23 дня);

- Может расти как в открытом, так и в защищенном грунте;

Итак, я вязала три типа земли:

Горшок №1 содержал глинистую почву (образец земли, взятый в черте городского поселения Малино);

Горшок № 2 содержал чернозем (образец земли, привезенный с Липецкой области);

Горшок №3 содержал грунт, приобретенный в магазине, специально для выращивания овощных культур.

 Каждый горшок наполнила грунтом, оставляя 3 см до края. Затем примяла его и полила водой с комнатной температурой (22-24 оС). Далее  разложила по одному семени рядами, отступая около 6 сантиметров между ними. А около семян оставила по 3 см. Засыпала сверху слоем земли 1 см. снова полила и поставила на подоконник окна, расположенного на северо-южной стороне с нормальной интенсивностью освещения. Так как редис влаголюбив, я его ежедневно поливала.

Все свои фенологические наблюдения оформляла в виде таблицы (таблица №1) следующим образом:

1-ю неделя - ежедневно, так наблюдался интенсивный рост редиса;

2-3 недели – 3 раза в неделю.

Таблица №1

день	Фенологические наблюдения роста и развития редиса
	Горшок №1 (глинистая почва)		Горшок №2 (чернозем)		Горшок №3 (покупная земля)
	высота (h, см)	Количество листьев	высота (h, см)	Количество листьев	высота (h, см)	Количество листьев
02.10.16	Всходов нет	-	Появилось 2 ростка	2 семядольных листка	Всходов нет	-
03.10. 16	Всходов нет	-	Появилось еще 3 ростка	2 семядольных листка	Всходов нет	-
04.10.16	Появилось 3 ростка	2 семядольных листка	Все семена взошли, средняя h – 0,5 см	2 семядольных листка	Всходов нет	-
05.10.16	Появилось еще 3 ростка	2 семядольных листка	средняя h – 0,8 см	2 семядольных листка	Всходов нет	-
06.10.16	Появился еще 1 росток	2 семядольных листка	средняя h – 1.5 см	2 семядольных листка	Появилось еще 3 ростка	2 семядольных листка
07.10.16	Все семена взошли, средняя h – 0,50 см	2 семядольных листка	средняя h – 2,1 см	2 семядольных листка	Все семена взошли, средняя h – 0,5 см	2 семядольных листка
10.10.16	Все семена взошли, средняя h – 1,0 см	2 семядольных листка	средняя h – 3,0 см	Появился еще 2 листа	Все семена взошли, средняя h – 1,0 см	2 семядольных листка
13.10.16	Все семена взошли, средняя h – 2,0 см	2 семядольных листка	средняя h – 4 см	Листья стали более широкими	стебли растения начали засыхать	Вялые листовые пластинки
16.10.16	Все семена взошли, средняя h – 3,2 см	Появился еще 2 листа	средняя h – 6 см	Появились еще по 2 листа	Растение засохло
19.10.16	Все семена взошли, средняя h – 4,5 см	Развиваются 4 листа	средняя h – 8 см	Листья стали более широкими	Новый посев	-
22.10.16	Все семена взошли, средняя h – 5,5 см	Развиваются 4 листа	средняя h – 9,7 см	Широкая листовая пластинка	Всходов нет	-
24.10.16	Все семена взошли, средняя h – 6,5 см	Листья стали более широкими	средняя h –11,0 см		Появился 1 росток	2 семядольных листка
27.10.16	Все семена взошли, средняя h – 8 см	Листья стали более широкими	средняя h – 13,5см		Появилось еще 4 ростка	По 2 семядольных листка

В результате фенологических наблюдений, можно отметить интенсивный рост и развитие редиса в горшке №2:  в этом горшке были быстрые всходы семян (на 1-й день!), с ежедневным приростом в среднем 0,53 см., хорошим развитием листьев.

В горшке №1 рост и развитие растений не был быстрым и интенсивным, всходы возникли на 3-й день, ежедневный прирост в среднем составил 0,32 см., развитие листьев менее интенсивное.

В горшке №3 растения долго не всходили (на 5-й день), а на 15 день и вовсе засохли.

27 октября 2016 года выкопала редис, измерила корнеплоды. Результаты оказались таковыми:

Горшок №1 – размер корнеплодов в среднем 1,5см диаметром, 10 г. массой. Форма не у всех округлая, цвет красный, мякоть острая, не очень сочная.

Горшок №2 – размер корнеплодов в среднем 3,5 - 4см диаметром, 25 г. массой. Форма округлая, цвет ярко-красный, мякоть острая и сочная, хорошая ботва.

Горшок №3 –корнеплод не сформировался из-за повторного посева семян.

2.2. Вывод лабораторного исследования №1

Редис посевной, выращенный в почвах городского  поселения Малино Ступинского района, содержит меньшее количество питательных веществ, в отличие от экземпляров, выращенных на черноземе, о чем можно судить по размеру корнеплода, то есть наша гипотеза не подтвердилась.

2.3. Результаты лабораторного исследования №2

Чтобы можно было выращивать овощные культуры в условиях Ступинского района, не уступающие по количеству питательных веществ в своем составе от экземпляров, произрастающих на черноземе, мой учитель сказал, что необходимо в почву вносить удобрения. Я продолжила лабораторный опыт, так как очень хотелось выращивать полезные овощи и на своем приусадебном участке. В горшок №1 поместила  почву, содержащую органическое удобрение навоз, а горшок №2 - чернозем. Процесс посадки семян и дальнейшие фенологические наблюдения осуществляла как при первом лабораторном опыте.

В результате фенологических наблюдений, можно отметить сравнительно одинаковую всхожесть семян с дальнейшим ростом и развитием растения. По наступлению технической спелости размер корнеплодов в горшке №1, №2 были в среднем одинаковые и составляли 3,5 диаметром, 25-27 г. массой.

2.4. Вывод лабораторного исследования №2

Редис посевной, выращенный на почве, в которую было добавлено органическое удобрение – навоз, содержит в среднем одинаковое количество питательных веществ и  не уступает по этому критерию экземплярам, произрастающим на черноземе, о чем свидетельствует сравнительно одинаковый размер корнеплода.

2.5. Заключение

Редис посевной, выращенный в почвах городского  поселения Малино Ступинского района, содержит меньшее количество питательных веществ, в отличие от экземпляров, выращенных на черноземе, о чем можно судить по размеру корнеплода, то есть наша гипотеза не подтвердилась.

Редис посевной, выращенный на почве, в которую было добавлено органическое удобрение – навоз, содержит в среднем одинаковое количество питательных веществ и  не уступает по этому критерию экземплярам, произрастающим на черноземе, о чем свидетельствует сравнительно одинаковый размер корнеплода.

2.6. Рекомендации

В результате проведенных лабораторных опытов, можно рекомендовать:

1. Сбалансированное внесение удобрений в почву черты городского поселения Малино.

В связи с отсутствием в городском поселении Малино, как в прочем в Ступинском районе  такого типа почвы как чернозем необходимо в почву вносить как органические удобрения, например навоз, птичий помет, так и минеральные удобрения (азотсодержащие – ускоряют рост, фосфорсодержащие – ускоряют созревание). Внесение удобрений изменит количество глины в составе почвы и увеличит количество органических веществ. В результате внесения удобрений увеличивается количество питательных веществ в почве, а значит, увеличивается и количество питательных веществ в корнеплоде, о чем будет свидетельствовать диаметр корнеплода.

2.Не использовать покупной грунт.

3.Не используйте для выращивания овощных растений грунт, приобретенный в магазинах, так как вероятность всхожести семян, а также нормальный рост и развитие растения минимальна.

Использованные источники и  литература:

1. Баринова И.И. «География. Природа России 8 класс». – М.: «Дрофа», 2013 г.

2. Белобров В.П., Замотаев И.В., Овечкин С.В. по ред. Белоброва В.П. «География почв с основами почвоведения». - М.:ИЦ «Академия», 2004 г.

3. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. «Почвоведение». – М.: ИКЦ «Март», 2004 г.

4. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. «Экология почв. Учение об экологических функциях почв». –М. : «Наука», 2006 г.

5. Иванова Е.Н. «Классификация почв СССР». – М.: «Наука», 1976 г.

6. Лобова Е.В. Хабаров А.В., «Почвы». – М.: «Мысль», 1983 г.

7. Чернова О.В. «Проект Красной книги естественных почв России».- М.:  «Почвоведение», 1995 г.

8. http://siteogorod.ru/uchastok/pochva/tipy.html

9. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geo/7540/типы

10. https://ru.wikipedia.org/wiki/Почва