Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/02.0055 (laboratorní práce) Označení: EU-Inovace-BFCh-Ch-04 Předmět: Biologická, fyzikální a chemická praktika Cílová skupina: 8., 9. třída Autor: Mgr. Simona Kubešová Časová dotace: 2 vyučovací hodiny Forma: práce ve dvojicích Anotace: Provedením této laboratorní práce se žáci seznámí s určováním ph vzorků půd a s tím, jak může ovlivnit růst rostlin. Cíl: Žáci si samostatně připraví vzorek půdy k určení hodnoty, změří a určí, je-li půda kyselá neutrální nebo zásaditá. Na základě toho vysloví závěr, kde uvedou, jaké plodiny je na této půdě vhodné pěstovat a naopak - jaké problémy by zde mohly mít rostliny, které potřebují pro svůj růst jiné hodnoty ph.
Postup: neboli kyselost půdy je možné vyjádřit pomocí stupnice ph. Rozsah ph stupnice je 0-14. Je-li v rozmezí od 0 do 7, je půda kyselá, je-li rovno 7, půda je neutrální a je-li ph v rozmezí 7 až 14, půda je zásaditá. Hodnota má vliv na to, jakým rostlinám se v dané oblasti bude dařit. Význam ph pro dostupnost živin Dusík (N), fosfor (P) a draslík (K) potřebují rostliny v poměrně velkých množstvích a jsou hlavní přísadou většiny hnojiv. Jiné prvky, jako např. železo (Fe) a mangan (Mn), jsou pro rostliny také potřebné, ale jen v mnohem menších množstvích. Dostupnost těchto pro rostliny důležitých prvků závisí nejen na množství, ale také na formě, v jaké jsou v půdě přítomny, na rychlosti, jakou se dají z půdy čerpat, a na. Obecně bývá k dispozici větší množství prvků N, P, K v půdě s vysokým ph (v půdě neutrální až zásadité) a více Fe a Mn v půdě s nízkým ph (v kyselých půdách). je tedy nutné věnovat pozornost kvůli nedostatku některých živin při určitých hodnotách ph či kvůli jejich špatnému uvolňování nebo naopak kvůli nadbytku až toxicitě některých prvků. Např. v případě kyselých půd je nutné půdy vápnit, aby se předešlo toxicitě půdy Al a Mn. Rozdělení rostlin dle nároků na acidofyty (acidofilní rostliny) vyžadují kyselé půdy s ph < 6,7, do této skupiny patří vřesovištní rostliny. Velmi silně acidofilní rostliny vyžadují ph 3,5-4 (kostřava ovčí, brusnice borůvka), silně acidofilní rostliny ph 4,1-4,5 (vřesovec), acidofilní rostliny ph 4,5-5,4 (lupina) a slabě acidofilní rostliny ph 5,5-6,4 (žito, pohanka, brambor) neutrofyty (neutrofilní rostliny) rostou na půdách s hodnotami ph ±7. Pro většinu rostlin je optimální ph 6-7,5 bazifyty (alkalofyty, alkalofilní, bazofilní rostliny) vyžadují zásadité půdy s ph > 7,2 (např. ostřice nízká, třemdava bílá, ječmen, vojtěška) Hodnota ph vyšší než 9 a nižší než 3 způsobuje úhyn rostlin! Vliv ph na zdraví rostliny Kyselá půda způsobuje blokování příjmu živin rozpuštěnými solemi a následně se projeví nedostaek těchto živin. Do půdního roztoku se mohou uvolňovat i těžké kovy Cd, Pb, Cu, Hg, Zn, Ni a dochází tak k jejich toxickému působení na rostlinu. Příznaky poškození zásaditou půdou jsou např. zakrnělost, popálení listů, vadnutí až odumírání semenáčků. Okyselování půdy se provádí jen k okrasným rostlinám, kdy se přidává vrchovištní rašelina, při pěstování některých okrasných rostlin se provádí tzv. 100% výměna půdy.
Úkol: Za pomoci čidla kyselosti změř ph vzorků půdy. Pomůcky: počítač, rozhraní Vernier Go! Link, ph senzor Vernier PH-BTA, dvě kádinky o objemu 250 ml, kádinka s destilovanou vodou, odměrný válec o objemu 100 ml, 2 plastové lžičky Chemikálie: destilovaná voda, 2 vzorky půdy Postup: 1. příprava vzorků půdy a) kádinky označíme písmeny A, B b) do obou kádinek navážíme 50 g půdy ze dvou různých míst; pro každý vzorek použijeme jinou chemickou lžičku, abychom zabránili křížové kontaminaci půdy c) do každé kádinky nalijeme 100 ml destilované vody d) obě směsi důkladně mícháme každé 3 minuty po dobu 15 minut e) poté necháme směs ustát po dobu 5 minut; to umožní usazení půdy a vrstva vody nad ní nám poslouží k měření hodnoty ph 2. V průběhu čekání připojíme ph senzor s rozhraním Vernier Go! Link. a) Na počítači spustíme program Logger Lite. b) Senzor zapojíme pomocí rozhraní Go! Link do USB portu počítače. c) V programu Logger Lite vidíme okamžitou hodnotu kyselosti roztoku. Pro lepší názornost si okno zvětšíme na celou obrazovku. Tak mohou měření sledovat všichni žáci. 3. Čidlo kyselosti ponoříme do kapalné části v kádince A. Ujistíme se, že skleněná baňka na špičce čidla je pokryta vodou. Poznámka pro čtení hodnoty ph: Je-li hodnota stabilní, jednoduše zaznamenáme hodnotu ph do tabulky. Jestliže hodnota kolísá, určíme průměrnou hodnotu ph. Za tímto účelem klepneme na tlačítko a zahájíme odběr vzorků po dobu 10 sekund. Důležité: Necháme hrot sondy ponořený po dobu 10 sekund, po kterou jsou údaje shromažďovány,
Je-li měření ukončeno, klikneme na statistiku a zobrazí se okno statistik na grafu. Zaznamenáme střední hodnotu ph do tabulky. 4. Opláchneme ph senzor destilovanou vodou a opakujeme krok 3 pro vzorek v kádince B. 5. Opláchneme ph senzor destilovanou vodou a vrátíme jej do jeho skladovacího roztoku. naměřené hodnoty Kádinka A Kádinka B Závěr: Půda je kyselá, neutrální nebo zásaditá? Půda v kádince A je. Půda v kádince B je. Urči, jaké problémy s živinami by měly rostliny v dané půdě. Navrhni, jak by bylo možné upravit ph daných vzorků půd. Svůj návrh dolož experimentem. Závěrečné zhodnocení:
Pracovní list č. Téma: Jméno a příjmení: Datum: Hodnocení: Školní rok: Třída: Úkol: Za pomoci čidla kyselosti změř ph vzorků půdy. Pomůcky: počítač, rozhraní Vernier Go! Link, ph senzor Vernier PH-BTA, dvě kádinky o objemu 250 ml, kádinka s destilovanou vodou, odměrný válec o objemu 100 ml, 2 plastové lžičky Chemikálie: destilovaná voda, 2 vzorky půdy Postup: 1. příprava vzorků půdy a) kádinky označ písmeny A, B b) do obou kádinek navaž 50 g půdy ze dvou různých míst; pro každý vzorek použij jinou chemickou lžičku, abys zabránil křížové kontaminaci půdy c) do každé kádinky nalij 100 ml destilované vody d) obě směsi důkladně míchej každé 3 minuty po dobu 15 minut e) poté nech směs ustát po dobu 5 minut; to umožní usazení půdy a vrstva vody nad ní nám poslouží k měření hodnoty ph 2. V průběhu čekání připoj ph senzor s rozhraním Vernier Go! Link. a) Na počítači spusť program Logger Lite. b) Senzor zapoj pomocí rozhraní Go! Link do USB portu počítače. c) V programu Logger Lite vidíš okamžitou hodnotu kyselosti roztoku. Pro lepší názornost si okno zvětši na celou obrazovku.
3. Čidlo kyselosti ponoř do kapalné části v kádince A. Ujistěte se, že skleněná baňka na špičce čidla je pokryta vodou. Poznámka pro čtení hodnoty ph: Je-li hodnota stabilní, jednoduše zaznamenej hodnotu ph do tabulky. Jestliže hodnota kolísá, urči průměrnou hodnotu ph. Za tímto účelem klepni na tlačítko zahájení odběru vzorků po dobu 10 sekund. Důležité: Nech hrot sondy ponořený po dobu 10 sekund, po kterou jsou údaje shromažďovány, Je-li měření ukončeno, klikni na statistiku a zobrazí se okno statistik na grafu. Zaznamenej střední hodnotu ph do tabulky. 4. Opláchni ph senzor destilovanou vodou a opakuj krok 3 pro vzorek v kádince B. 5. Opláchni ph senzor destilovanou vodou a vrať jej do jeho skladovacího roztoku. naměřené hodnoty Kádinka A Kádinka B Závěr: Půda je kyselá, neutrální nebo zásaditá? Půda v kádince A je. Půda v kádince B je. Urči, jaké problémy s živinami by měly rostliny v dané půdě. Navrhni, jak by bylo možné upravit ph daných vzorků půd. Svůj návrh dolož experimentem.
Použitá literatura: inspirováno návodem na www.vernier.cz Zdroj: http://web2.mendelu.cz/af_291_sklad/frvs/hrudova/index_soubory/page2229.htm