Введение 3
Глава 1. Гумусовые вещества как основные показатели плодородия почвы .. 6
1.1. Структура почвы и ее функции 6
1.2. Характеристика почв по содержанию гумуса 11
1.3. Гумус: понятие, состав, свойства и функции 14
1.4. Процессы образования гумуса 23
1.5. Гумусовое состояние почв зонального ряда 27
Глава 2. Условия и методика проведения опытно-экспериментальной работы по определению содержания гумуса в почве 29
2.1. Описание участков сбора образцов 29
2.2. Подготовка образцов почвы к анализу 32
2.3. Методика определения гумуса в почве по Никитину Б.А. с колориметрическим окончанием по Орлову Д.С.- Гриндель Н.М. 34
Глава 3. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы по определению содержания гумуса в почве 39
Выводы 43
Список использованной литературы
Определение содержания гумуса имеет важное практическое значение. Уровень содержания гумуса является одним из основных показателей плодородия почв, который наиболее полно определяет их функциональные свойства - энергетический потенциал и экологическое состояние [Ковда, 1973, c. 29-30]. Среди многочисленных функций органического вещества почвы, к которому относится и гумус, на первый план выходят способность стабилизировать сложение и структурное состояние; служить акцептором снижения вредного воздействия минеральных и органических токсикантов; поддерживать высокую химическую и биологическую активность круговорота веществ и энергии.
Анализ на количественное содержание гумуса в почве особенно актуален в современном мире, поскольку популяция людей на планете увеличивается с каждым годом (по данным за 2013 год, на земле проживает 7,125 миллиарда людей) и ее надо прокормить. Эту функцию, как известно, выполняют продуценты; представители растительного царства улавливают солнечный свет и преобразуют его за счет фотосинтеза: превращают неорганическую материю в органическую, энергию света в энергию химических связей органических веществ и дают, таким образом, пищу всем остальным живущим на Земле. Так же, растения, «научившись» использовать солнечный свет в процессе фотосинтеза, насыщают атмосферу планеты кислородом; практически весь кислород, находящийся сейчас в атмосфере, создан растениями. Однако, для выполнения ими этих мегафункций, соизмеримых с процессами геологических масштабов, для их нормального роста и развития важен состав почвы, в которой они произрастают. К одному из таких основных показателей состава почвы относится количество гумусовых веществ в ней.
Расширение техносферы и разрастающееся антропогенное воздействие ощущают все живые организмы на планете. Загрязнение всех сред жизни значительно и заметно влияет на рост и развитие растений, животных, вызывает многообразные заболевания у человека [Гальперин, 2005, c. 137] . И, поскольку, почва является биокосным веществом, продуктом деятельности живых существ, то антропогенное воздействие должно оказывать влияние и на почвенные процессы. Почва постепенно испытывает воздействия различные по времени, интенсивности, масштабам, последствиям обусловленные разнообразной антропогенной деятельностью человека. Действие антропогенных факторов вызывает развитие процессов деградации почвы [Гогмачадзе, 2011, c. 74-75]. К антропогенным факторам относятся : нерациональное ведение орошаемого земледелия, чрезмерный выпас скота; уничтожение почвенно-растительного покрова промышленными, коммунальными, ирригационными системами; сброс дренажных и сточных вод, сбор и сжигание листвы. Таким образом, в почвах с различной интенсивностью антропогенной нагрузки должны быть замедлены или нарушены процессы почвообразования и, соответственно, снижено содержание гумусовых веществ. В процессе выполнения работы подтвердим или опровергнем эту гипотезу.
Для успешного выполнения работы необходимо правильно выбрать метод исследования. Метод - это система предписаний и правил, позволяющих исследовать какой-либо объект. Исследовательские методы делятся на эмпирические и теоретические.
Эмпирическое исследование используется на изучение явлений, а теоретическое на выяснение закономерностей в изучаемом явлении. В эмпирическом исследовании используются приборы, экспериментальные установки, эмпирический научный язык и т.д. Эмпирические методы с извлечением научной информации напрямую из реальных объектов.
К основным методом эмпирического исследования входят наблюдение, измерение, сравнение, эксперимент и описание. Так же выделяют общелогические методы научного познания, пронизывающие эмпирическое и теоретическое исследование: анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование и обобщение.
В целом все методы исследования составляют единый комплекс. Эмпирические исследования, обнаруживая новые факты, стимулируют развитие теории. Теоретическая деятельность объясняет факты и результаты, привлекает новые факты в исследование, организует эмпирическую деятельность.
Цель работы: определить уровень содержания гумуса в почвах с различной степенью антропогенной нагрузки.
Реализация цели была намечена нами через решения ряда задач:
1. Проанализировать литературные источники по проблеме исследования.
2. Подобрать участки условного контроля с разным уровнем антропогенного воздействия и произвести забор проб почвы с них.
3. Опытным путем определить содержание гумусовых веществ в почвенных образцах.
4. Сделать выводы о зависимости содержания гумусовых веществ в почве от степени антропогенной нагрузки на территорию.
Анализ литературы по проблеме исследования и проведенный эксперимент по определению гумусовых веществ в почве позволили сделать следующие выводы:
1) Почва - особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Она формируется в результате долгого периода преобразования поверхностных слоев литосферы с помощью взаимодействия между собой гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов. Почвенный покров - это важнейший природный ресурс.
Одной из значимых характеристик состояния почвы является содержание в ней гумусовых веществ. Гумус это - органическое вещество, содержащий компоненты, необходимые для питания растений. Он вместе с неорганическими веществами входит состав почвы. По процентному содержанию гумуса дают оценку ее плодородности.
Если в почве много гумуса, то в ней намного лучше поддерживаются водный, воздушный и тепловые режимы. Также и процесс создания «живого вещества» из «неживого вещества» происходит активнее, если в почва насыщена основными элементами питания.
Согласно научным и теоретическим данным, содержание гумуса в почве может снижаться в результате техногенного и антропогенного воздействия на нее. Это, в свою очередь, приводит к снижению общего плодородия; растения, произрастающие на обедненной гумусом почве, теряют природный иммунитет к заболеваниям и становятся более уязвимыми к их возбудителям.
2) Для проведения исследования были выбраны опытные площадки в г. Набережные Челны: Кузнечный завод (№1), Березки (№2), ул. Х.Туфана (№3), Автострада (ул. Авто-1) (№4), Парк "Гренада" (№5) опытные площадки в г.Елабуга: Парк "Александровский сад" (№6)
3) Для проверки предположений о зависимости снижения содержания гумусовых веществ почве от степени антропогенной нагрузки на нее, был проведен анализ, направленный на количественное определение данного показателя (по методу Никитина с колориметрическим окончанием по Орлову-Гриндель).
4) Результаты исследования показали, что:
- содержание гумусовых веществ оказалось самым низким на участке с ранее нарушенным почвенным покровом и комплексом действующих на него в настоящее время антропогенных факторов (№6);
- остальные участки характеризуются примерно одинаковым содержанием гумуса, что объясняется ненарушением плодородного слоя почвы на них при строительстве города, а также щадящим техногенным и антропогенным воздействием;
- самое большое количество гумуса определено в почвах участка №5, в парке с низким уровнем чистки территории от листьев.
- содержание гумусовых веществ в них, по справочным данным, должно быть 3-4% [Атлас РТ, 2005, с. 94-95]. Это позволяет дать характеристику влияния техносферы на состояние почв и его плодородие: техногенная промышленная нагрузка снижает содержание гумуса примерно на 0.8%, автомобильная - на 0.6%.
- антропогенная нагрузка значительно снижает уровень содержания гумусовых веществ в почве, соответственно и плодородия
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
