Přihlášení
Login
Heslo
Vyhledávání
Hledaný text
Kategorie
Škola
Ročník
Řadit dle

EU

Evropský sociální fond

Praha & EU:
Investujeme do vaší budoucnosti

Systém DATEL slouží pro online spolupráci, tvorbu a publikován článků. Následující články vznikly jako výstupy řešení projektu 3V - Vědě a výzkumu vstříc na zapojených středních školách. Více informací o projektu najdete na webu www.projekt3V.cz kde najdete i kontakt pro získání přístupového kódu pro učitele a manuál pro práci se systémem www.projekt3v.cz/materialy-ke-stazeni.html

Detail projektu

Zpět

Odborný článek - acidifikace a kontaminace půdy

Datum zveřejnění : 20. 10. 2010Tisk
Kategorie : Pedologie
Autoři :  Prokopová , Flieger , Humpová , Peikerová , Bóhmová
Škola : Masarykova SŠ chemická,MSŠchemická, Praha 1
Pod vedením : Prokopová
Cílem naší práce bylo pozorování vlivu různých škodlivých látek nebo přehnojení na růst ječmene setého. Bylo vytvořeno pět různých variant nádobového pokusu s různými látkami v různých koncentracích (chlorid sodný, kyselina sírová, síran měďnatý, umělé a přírodní hnojivo). Článek popisuje dva z nich–kyselinu sírovou a síran měďnatý. Pro posouzení těchto vlivů byl zvolen nádobový pokus. Jako zkoumaná rostlina byl vybrán ječmen setý. Byly navrženy 4 různé koncentrace kyseliny sírové a síranu měďnatého. Nádobový pokus byl proveden ve 2 sadách. Růst rostlin byl sledován po dobu tří týdnů a získané hodnoty zpracovány do tabulek a grafů. Hypotéza o negativním vlivu kyselého prostředí na růst rostlin se nepotvrdila; rostliny ječmene v květináčích s různými koncentracemi kyseliny vyrostly a nebyl pozorován velký rozdíl v délce biomasy. Hypotéza, že kontaminace půdy rizikovými prvky bude mít negativní vliv na růst rostlin, se potvrdila; rostliny ječmene vyrostly pouze v koncentraci do 1 % síranu měďnatého.

Vliv půdních vlastností na růst rostlin

jecmen.jpgÚvod

Půda je nejsvrchnější vrstva zemské kůry obsahující jak anorganické, tak organické látky. Je také prostředím pro život nižších i vyšších živočichů, zároveň je však nezbytným základem pro růst rostlin. Ty představují začátek potravního řetězce, tolik důležitého i pro život člověka. Proto je důležité pochopit vlivy různých faktorů na kvalitu půdy a tím i dopad na rostliny. Mezi časté problémy průmyslového světa patří především acidifikace půdy a kontaminace rizikovými kovy. (kol. autorů 2002). Je popsáno, že kyselé deště, obsahující mimo jiné i kyselinu sírovou, významně poškozují většinu rostlin. Míra vlivu souvisí s druhem rostliny a s kyselostí deště. Klíčení i růst rostlin může také negativně ovlivnit přítomnost těžkých kovů v půdě. (Procházka a kol.1997).

Formou nádobového pokusu byl zkoumán vliv okyselování půd a kontaminace rizikovými kovy, konkrétně mědí, na růst rostlin.

Předpokládalo se, že acidifikace i zvýšené koncentrace mědi v půdě negativně ovlivní růst rostlin.

Metodika

Experiment byl založen v domácích podmínkách, kde se nechala vyklíčit semena ječmene. Odebraná půda z terénu byla ve škole proseta a zvážena. Pro každou variantu bylo do deseti květináčů odváženo po 80 g půdy, která byla pro zvlhčení zalita 50 ml vody. Do každého květináče bylo vloženo pět právě puklých semínek ječmene a to tak, že čtyři semínka byla rozmístěna po obvodu a zvenku na květináči byla očíslována; páté semínko bylo umístěno doprostřed. Semínka byla poté zasypána 20 g půdy. Květináče byly rozděleny do dvou sad po pěti, čímž bylo získáno vždy deset semínek pěstovaných ve stejných podmínkách. Rostliny v prvních květináčích sloužily jako kontrolní.

Pro každý květináč 1. pokusu - acidifikace bylo připraveno 50 ml roztoků kyseliny sírové o různých látkových koncentracích (Tabulka 1)

Tabulka 1  Schéma použitých koncentrací [mol/l]

Sada

Květináč č.1

c/mol l-1

Květináč č. 2

c/mol l-1

Květináč č. 3

c/mol l-1

Květináč č. 4

c/mol l-1

Květináč č. 5

c/mol l-1

I.

0

0,00001

0,0001

0,001

0,01

II.

0

0,00001

0,0001

0,001

0,01

Pro 2. pokus byly připraveny roztoky o čtyřech různých hmotnostních koncentracích síranu měďnatého. První květináče obou sad byly zality pouze vodou. Pro zalití dalších květináčů se použilo 50 ml roztoku o příslušné zvyšující se koncentraci (Tab. 2), přičemž poslední květináče byly zality nasyceným roztokem síranu měďnatého.

Tabulka 2   Schéma použitých koncentrací roztoků

Sada

Květináč č. 1

w

Květináč č. 2

w

Květináč č. 3

w

Květináč č. 4

w

Květináč č .5

 

I.

0 %

0,1 %

1 %

10 %

nasycený roztok

II.

0 %

0,1 %

1 %

10 %

nasycený roztok

Rostliny v květináčích byly sledovány každý den po dobu tří týdnů a zalévány vodou přes podložní misky. Po vyklíčení byly měřeny výšky vyrostlých rostlin a hodnoty byly zapisovány do tabulky.

Po třech týdnech byl pokus ukončen, rostliny opatrně vyjmuty z květináčů a změřena jejich zelená i kořenová část. Po oddělení od sebe byly obě části zváženy, vždy po pěti rostlinách z jednotlivých květináčů.

Půda byla použita k následným analytickým pokusům. U pokusu acidifikace byl  připraven výluh půdy, ve kterém bylo po filtraci měřeno pH. V případě pokusu se síranem měďnatým byly ve výluhu půdy prováděny důkazové reakce analytickými činidly.

Výsledky

Nádobový pokus 1 - acidifikace

V pokusu s kyselinou sírovou vyrostly kromě jedné všechny rostlinky ve všech květináčích. Během tří týdnů vyrostl ječmen v půdě zalité vodou do výšky cca 25 cm a v půdě zalité kyselinou sírovou do výšky cca 20 cm.

 

narustsirova1.jpg

narustsirova3.jpg

narustsirova5.jpg

Graf č. 1 Růst rostlin v 1., 3. a 5. květináči, resp. ve vodě a kyselině sírové o koncentraci 0,0001 mol/l a 0,01 mol/l.

V grafu 2 jsou uvedeny průměry hodnot délek zelených a kořenových částí rostlin. Z grafu je patrné, že zvyšující se koncentrace kyseliny sírové neměla podstatný vliv na délku listové a kořenové části.

vyskasirova.jpg

Graf č. 2 Vliv koncentrace kyseliny sírové na růst rostlin.

Z měření pH výluhu půd z jednotlivých květináčů bylo zjištěno, že se jeho hodnota i přes vzrůstající koncentraci přidané kyseliny sírové prakticky nezměnila (graf č. 3).

phsirova.jpg

Graf č. 3   Měření pH půdního výluhu

 

Nádobový pokus 2 – kontaminace měďnatými ionty

Rostliny v prvních třech dvojicích květináčů vyrostly, v ostatních už ne. U posledních dvou dvojic se na půdě objevily modré krystalky, vykrystalizovaný síran měďnatý.

Se zvyšující se koncentrací síranu měďnatého výrazně klesá růst rostlin. Grafy pro čtvrtý a pátý květináč nejsou uvedeny, protože rostliny vůbec nevyrostly.

narustmed1.jpg

narustmed2.jpg

narustmed3.jpg

Graf č. 4 - 6  Růst rostlin 1.-3.  květináči, resp. ve vodě, roztoku síranu měďnatého o w = 0,001 a w = 0,01.

Z jednotlivých sad (I., II.) byly zprůměrovány hodnoty délky zelené a kořenové části rostlin. Graf č. 7 dokládá kontaminační účinek mědi ve vyšších koncentracích na růst rostlin.

vyskamed.jpg

Graf č. 7 Vliv koncentrace síranu měďnatého na růst rostlin

Ve vodném výluhu jednotlivých květináčů byly provedeny důkazové reakce na přítomnost měďnatých kationtů. Všechny důkazy dávaly pozitivní reakci ve srovnání se standardním roztokem CuSO4.

Diskuse

Výsledky našeho experimentu potvrdily hypotézu týkající se síranu měďnatého, ale vyvrátily hypotézu o vlivu kyseliny sírové. Jak jsme se domnívali, síran měďnatý potlačuje růst rostlin a to tak výrazně, že navýšení jeho koncentrace o 0,9 % (na 1 %) má za následek rapidní pokles růstu rostliny (viz Graf  7). Naopak u kyseliny sírové se ukázalo, že nižší koncentrace dokonce podporují růst rostlin (viz Graf 2) přesněji, že jeho růst příliš neovlivňují. Literatura však dokládá, že vyšší koncentrace kyselin omezují růst rostlin (Kol. autorů 2002), toto však nebylo předmětem našeho zkoumání. Skutečnost, že nižší koncentrace kyselin podporují růst ječmene byla dokázána i ve zkušenostech s pěstováním ječmene pro komerční účely (Brook 2002). Zpráva o získaných poznatcích ukazuje, shodně s naším experimentem, že mírně kyselé pH ječmenu prospívá.

Závěr

Byly připraveny dva nádobové pokusy zkoumající acidifikaci a kontaminaci půdy rizikovými kovy. Po třech týdnech byly všechny květináče rozebrány a biomasa změřena a zvážena. Všechny výsledky byly zaznamenány a následně vyhodnoceny.

Hypotéza o negativním vlivu kyselého prostředí na růst rostlin se nepotvrdila, protože rostliny ječmene ve všech květináčích vyklíčily, vyrostly, vytvořily biomasu a oproti kontrolním rostlinám jsme nepozorovali žádný výrazný rozdíl. Výsledky pozorování v obou sadách byly shodné. Výsledné pH výluhu půdy po proběhnutí experimentu nevykazovalo velké rozdíly mezi jednotlivými květináči.

Předpoklad, že kontaminace půdy rizikovými prvky bude mít negativní vliv na růst rostlin, se potvrdil. Rostliny ječmene v květináčích, které byly zality roztoky síranu měďnatého o koncentracích vyšších než 1 %, vůbec nevyklíčily, nevytvořily žádnou biomasu, oproti kontrolním rostlinám a rostlinám rostoucím v půdě s nejnižšími koncentracemi mědi. Výsledky pozorování v obou sadách byly shodné.

Literatura

Kolektiv autorů, Dlouhodobá acidifikace a nutriční degradace lesních půd – limitující faktor současného lesnictví. Praha : Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o., Jílové u Prahy,   2002. ISBN 80-7212-190-1.

Pilný J. Životní prostředí. Hradec Králové : Gaudeamus, první vydání, 1991. ISBN 80-7041-264-X.

Moldan B. a kol. Životní prostředí České republiky. Praha : Academia, 1990.

Procházka S., Šebánek J. a kol. Regulátory rostlinného růstu. Praha : Academia, 1997. ISBN 80-200-0597-8.


Multimédia

Analytika Analytika
Biomasa Biomasa
Biomasa Biomasa
Biomasa Biomasa
Homogenizace Homogenizace
Homogenizace Homogenizace
Homogenizace Homogenizace
Homogenizace Homogenizace
Homogenizace Homogenizace
Měříme rostliny Měříme rostliny
Měříme rostliny Měříme rostliny
Měříme rostliny Měříme rostliny
Píšeme protokol Píšeme protokol
Píšeme protokol Píšeme protokol
Klíčení ječmene Klíčení ječmene
Měření rostlin Měření rostlin
Průměr rostlin Průměr rostlin

Citace

Nenalezena žádná citace


Autoři : Flieger Štěpán, Humpová Kateřina, Peikerová Žaneta, Bóhmová Markéta,
Škola : Masarykova SŠ chemická,MSŠchemická, Praha 1
Pod vedením : Prokopová Jitka

Pro citaci použijte následující kód, který vložíte do políčka v citacích při vytváření projektu:
#0025#

Nahoru