WPŁYW ODCZYNU GLEBY NA SZATĘ ROŚLINNĄ

ODCZYN ROZTWORU [H+] > [OH-] odczyn kwaśny Odczyn roztworu jest cechą roztworu określającą, czy w roztworze znajduje się nadmiar jonów wodoru H+, czy też nadmiar jonów wodorotlenkowych OH- albo czy ich stężenia są sobie równe. [H+] > [OH-] odczyn kwaśny [H+] = [OH-] odczyn obojętny [H+] < [OH-] odczyn zasadowy

Na skali zaznaczono wartości pH SKALA PH Skala pH to skala liczbowa w zakresie od 0 d 14. Wartości liczbowe informują o stężeniu kationów wodoru w roztworze. Wprowadzona w 1909 roku przez duńskiego fizykochemika Petera Soerensena. Przyjmuje wartości od 0-14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Na skali zaznaczono wartości pH

Zależność między skalą pH a odczynem roztworu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH < 7 pH > 7 pH = 7 Odczyn kwaśny Odczyn obojętny Odczyn zasadowy zmniejsza się stężenie jonów H+ zwiększa się stężenie jonów OH- zwiększa się zasadowość roztworu zwiększa się stężenie jonów H+ zmniejsza się stężenie jonów OH- zwiększa się kwasowość roztworu

POMIAR PH Najpowszechniejszymi sposobami pomiaru wartości pH można dokonać przy użyciu pehametru, albo wskaźników kwasowo - zasadowych.

Pehametr Stosowane w laboratoriach wskaźniki uniwersalne, które obejmują szeroki zakres pH (około 10 jednostek), umożliwiają jedynie oszacowanie wartości pH (z dokładnością do 0,5 jednostki). Pehametr jest urządzeniem, które najdokładniej wyznacza pH roztworu.

WSKAŹNIKI Wskaźniki to związki, które w zależności od odczynu roztworu zmieniają barwę. Posiadają zdolność zmiany swoich własności fizycznych pod wpływem zmian zachodzących w otaczającym je środowisku. Obserwacja tych zmian umożliwia pośrednią obserwację różnorodnych zjawisk, które bez wskaźników byłyby trudne do stwierdzenia. Aby dana substancja mogła być dobrym wskaźnikiem, musi spełniać następujące warunki: - zmiana barwy musi zachodzić ostro i zmieniona barwa musi kontrastować z pierwotną - zmiana barwy musi występować w wąskim zakresie zmian wartości pH, przy czym zakres ten musi obejmować stan kiedy reagenty występują w ilościach stechiometrycznych. Wyróżniamy wskaźniki: - wskaźniki domowe - chemiczne zwane inaczej indykatorami

Wskaźniki domowe Wiele substancji dostępnych w warunkach domowych posiada zdolność zmiany barwy ze zmianą pH. Za pomocą nich możemy samodzielnie zmierzyć pH. Otóż nie są nam do tego konieczne specjalistyczne sprzęty, a pomiaru można dokonać na podstawie domowych obserwacji. Oto kilka przykładowych wskaźników domowych: a) Wywar z czerwonej kapusty b) Esencja herbaciana c) Sok z jagód d) Czerwona cebula

Wskaźniki chemiczne - Wskaźnik uniwersalny (papierek wskaźnikowy) Do najważniejszych wskaźników bardzo często stosowanych w laboratorium należą: - Wskaźnik uniwersalny (papierek wskaźnikowy) - Fenoloftaleina - Oranż metylowy - Lakmus - Błękit bromotymolowy - Błękit tymolowy - Czerwień kongo Wskaźniki chemiczne

Co to jest papierek uniwersalny? Papierek uniwersalny to pasek bibuły nasączony mieszaniną wskaźników pH, zwilżony badanym roztworem, wskazuje w przybliżeniu jego pH przyjmując zabarwienie, które porównuje się ze skalą wzorców. Obejmuje on praktycznie całą skalę pH, dlatego nazwano go uniwersalnym.

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Zbadanie działania wskaźników w roztworach kwasów, zasad i wody destylowanej

W ZALEŻNOŚCI OD ODCZYNU BARWA FENOLOFTALEINY W ZALEŻNOŚCI OD ODCZYNU Zasada Woda destylowana Kwas Fenoloftaleina

Wniosek Woda destylowana Zasada Kwas Rodzaj związku chemicznego Barwa wskaźnika Zasada Malinowa Woda destylowana Bezbarwna Kwas

BARWA ORANŻU METYLOWEGO W ZALEŻNOŚCI OD ODCZYNU Oranż metylowy Woda destylowana Zasada Kwas

Wniosek Woda destylowana Kwas Zasada Rodzaj związku chemicznego Barwa wskaźnika Woda destylowana Pomarańczowa Zasada Żółta Kwas Czerwona

BARWA WSKAŹNIKA UNIWERSALNEGO W ZALEŻNOŚCI OD ODCZYNU Wskaźniki uniwersalne Woda destylowana Kwas Zasada

Wniosek Woda destylowana Kwas Zasada Rodzaj związku chemicznego Barwa wskaźnika Woda destylowana Żółta Kwas Czerwona Zasada Zielona

WNIOSEK OGÓLNY FENOLOFTALEINA Wskaźnik, który pod wpływem zasad barwi się na malinowo. Przy jego użyciu można wykryć obecność zasady. ORANŻ METYLOWY Wskaźnik, który pod wpływem kwasów zmienia barwę z pomarańczowej na czerwoną. Przy jego użyciu można wykryć obecność kwasu. UNIWERSALNY PAPIEREK WSKAŹNIKOWY Wskaźnik w roztworach kwasów przyjmuje barwy od pomarańczowej do czerwonej, a w roztworach zasad – od zielonej do granatowej. Stosując go, można wykryć obecność kwasu i zasad.

Zbadanie pH substancji mających zastosowanie w gospodarstwach domowych za pomocą papierka uniwersalnego i określenie odczynu pH

Znając kolory, na które mogą się barwić wskaźniki pod wpływem roztworów, można ustalić odczyn roztworu. Na uniwersalne papierki wskaźnikowe nanosimy kolejno: roztwór proszku do pieczenia, cytrynę, ocet, coca-colę, mleko, roztwór proszku do prania i określamy pH badanych substancji.

Roztwór proszku do prania Roztwór proszku do pieczenia Mleko pH = 7,5 Odczyn zasadowy pH = 5 Odczyn kwaśny pH = 10 Odczyn zasadowy Coca-cola Ocet Cytryna pH = 2,5 Odczyn kwaśny pH = 2 Odczyn kwaśny pH = 3 Odczyn kwaśny

WNIOSEK OGÓLNY Obserwacje: W różnych substancjach obserwujemy zmianę barwy papierka uniwersalnego. Wnioski: Badane substancje mają różny odczyn.

ZASTOSOWANIE PH

Zastosowanie skali pH Określenie wartości pH jest ważne dla wszystkich gałęziach przemysłu chemicznego, a także w laboratoriach, w biologii, w medycynie, fizjologii, rolnictwie, w ochronie środowiska. Kluczową rolę skala pH odgrywa także przy określeniu odczynu gleby.

Rodzaj odczynów gleb Odczyn wskazuje na kwasowość lub zasadowość gleby, wyróżnić więc możemy: gleby kwaśne, pH < 6,6, z przewagą jonów wodorowych i jonów glinu. Gleby kwaśne dzielimy na: silnie kwaśne, pH < 4,5; kwaśne, pH 4,6 – 5,5; lekko kwaśne pH 5,6 – 6,5; gleby obojętne, pH 6,6 - 7,2, jony występują w równowadze; gleby zasadowe, pH > 7,2, z przewagą jonów wodorotlenkowych, znaczenie ma tutaj obecność takich składników zasadowych jak węglan wapnia, jony wapnia, magnezu i sodu.

GLEBY W NASZEJ OKOLICY

Charakterystyka przyrodnicza terenu Wierzbica Rzeźba terenu Krajobraz gminy to rozległe, lekko pofałdowane gliniasto-płaszczyste obszary, rzadko porozcinane płytkimi dolinami rzek płynących lub współcześnie nie istniejących, urozmaicone ciągami wałów wydmowych i niewielkimi lasami Podłoże geologiczne - mezozoik - jura: wapienne, piaskowe, iły, margle - czwartorzęd – gliny zwałowe, piaski, żwiry Roczne opady: 500-600 mm Rzeki i zbiorniki wodne: - Oronka – kl. I - Modrzejowica – kl. I - Szabasówka – kl. III - Staw Kolonia Zalesice – kl. II Długość kresu wegetacji: Od 210 do 220 dni Temperatura powietrza: - 7,5 – 80 C – średnia temperatura roczna - 18 – 190 C – temperatura w lipcu - 3 -40 C – temperatura w styczniu

GLEBY W NASZEJ GMINIE Teren gminy Wierzbica pokrywają osady plejstoceńskie zlodowacenia środkowopolskiego. Skały macierzyste, które są głównym czynnikiem wpływającym na jakość i przydatność gleb do produkcji rolnej, to piaski i gliny zlodowacenia środkowopolskiego. Do typu bielicowego należy około 90% gleb wykształconych na glinach, osadach pyłowych i piaskach i tu występuje zakończenie tzw. iłżeckiego klina lessowego. Dominują tu klasy bonitacyjne gleb IIIa i IIIb, które stanowią 12% całego areału. IV klasę bonitacyjną posiada 38% gleb, zaś pozostałe 50% należy do V i VI klasy. Większe kompleksy gleb o dobrej przydatności do produkcji rolniczej występują w centralnej części gminy, w rejonach sołectw: Wierzbica, Rzeczków i Łączany. Gleby organiczne szczególnie chronione występują w dolinie rzeki Modrzejowicy i jej dopływu we wschodniej części gminy.

ZAGOSPODAROWANIE TERENU W Wierzbicy prawie 95% terenu jest zagospodarowane. Bardzo dużo, bo aż 75% powierzchni Gminy Wierzbica stanowią grunty orne, natomiast w bardzo mało, bo tylko 2,3% zajmują lasy i szkółki leśne. Pastwisk i łąk nie jest dużo w naszej miejscowości, tylko 9%. Teren zabudowany w Wierzbicy stanowi tylko 8% powierzchni. Na tle innych gmin jest on średnim wynikiem. Nieużytki terenu Wierzbicy wahają się w granicach 5%. Plantacje ogrodowe i sady zajmują bardzo małą powierzchnię terenu Wierzbicy, bo tylko 1%. W Wierzbicy nie stwierdzono występowania terenów bagiennych.

Kompleksy leśne i zbiorowiska roślinne Lasy na terenie gminy zostały prawie zupełnie wytrzebione, dlatego charakteryzuje się ona najniższym wskaźnikiem lesistości w całym województwie. Całkowita powierzchnia lasów, znajdujących się w zarządzie Nadleśnictwa Marcule, wynosi obecnie 212,9 ha. Kompleksy leśne – zlokalizowane w okolicach wsi Kolonia Wierzbica, Łączany, Suliszka, Pomorzany i Podgórki są na ogół rozdrobnione i mieszczą się w przedziałach 0,10-1,0 ha oraz 1,01-5,00 ha. Stanowią je drzewostany rozdzielone polami uprawnymi i łączące się w kilkuhektarowe i większe kompleksy ze szpalerami wierzb, tak charakterystycznych dla pejzażu Mazowsza. Na obszarach związanych z doliną Szabasówki występują zbiorowiska łąkowe i torfowiskowe. W ostatnich latach daje się zaobserwować utratę naturalnego charakteru drzewostanu na rzecz szybciej rosnących monokultur sosnowych, co może skutkować obniżeniem ich odporności i większą podatnością na czynniki chorobotwórcze.

MOJE BADANIA

JAK ZMIERZYĆ PH GLEBY Sprawdzenie, jaki odczyn ma gleba, możemy dokonać za pomocą, m.in.: - kwasomierza glebowego, - testu do gleby - papierków lakmusowych Należy pamiętać, że: - jeśli pobieramy próbki z kilku miejsc na polu, w ogrodzie itp., możemy obserwować zmienność pH; - pH zmienia się w zależności od pory roku; - wartość pH danej próbki zmienia się w zależności od wilgotności gleby.

POBIERANIE PRÓBEK GLEBY DO BADANIA Z TERENÓW NIEUŻYTKOWANYCH

POBIERANIE PRÓBEK GLEBY DO BADANIA Z DWÓCH RÓŻNYCH MIEJSC Z TERENU LEŚNEGO

OKREŚLENIE PH I ODCZYNU PRÓBEK Z POBRANEJ GLEBY Do moich pomiarów użyłam kwasomierza glebowego. Zasada pomiaru polegała na pobraniu próbki gleby, usunięciu z niej kamyków, źdźbła trawy, korzeni, liści itp. Glebę wsypywałam do zlewki dodając wody, aby ziemia była błotnista. Następnie w ciągu 60 sekund, za pomocą kwasomierza mierzyłam pH gleby. Gleba pochodząca z nieużytków Gleba pochodząca z terenów leśnych

Badanie pH gleby z terenów nieużytkowanych PH = 7,2 Gleba o odczynie zasadowym

Badanie pH gleby z terenów leśnych pH = 6,5 Odczyn lekko kwaśny pH = 7 Odczyn obojętny

ROŚLINNOŚĆ WYSTĘPUJĄCA W OKOLICACH POBRANYCH PRÓBEK

ROŚLINNOŚĆ WYSTĘPUJĄCA W OKOLICY NIEUŻYTKÓW Blekot pospolity Gorczyca polna

Babka zwyczajna Szałwia łąkowa Pokrzywa zwyczajna

ROŚLINNOŚĆ WYSTĘPUJĄCA W OKOLICY LASÓW Dąb szypułkowy Sosna pospolita

Świerk pospolity Jałowiec pospolity Jarząb pospolity Orzech laskowy (Leszczyna)

Występująca roślinność, a pH gleby Roślinność występująca w lesie Ph gleby Dąb szypułkowy 5,5 - 6,5 Sosna pospolita Świerk pospolity Jałowiec pospolity 5,0 - 6,0 Orzech laskowy 6,0 - 7,0 Jarząb pospolity 6,5 - 7,0 Roślinność występująca na nieużytkach Ph gleby Gorczyca polna > 7 Blekot pospolity Babka zwyczajna Pokrzywa zwyczajna Szałwia łąkowa

Gleby w naszej okolicy

PODSUMOWANIE BADAŃ ANALIZA ZALEŻNOŚCI MIĘDZY SZATĄ ROŚLINNĄ, A ODCZYNEM GLEBY Roślinność występująca na nieużytkach to roślinność z gleb zasobnych w wapń o pH > 7 wskazująca na gleby zasadowe. Roślinność występująca na terenie leśnym świadczą o obecności ziem obojętnych, jak i lekko kwaśnych. W Wierzbicy występują gleby zasadowe, które utworzyły się na skałach wapiennych. Na pozostałych obszarach naszej gminy gleby mają odczyn obojętny oraz kwaśny. Występująca roślinność uzależniona jest od ph gleby, na jakiej się znajduje.

UDZIAŁ W WYCIECZCE PRZYRODNICZEJ DO PARKU OJCOWSKIEGO

Park Ojcowski znajduję się na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej, utworzony w 1956 roku. Obejmuje Dolinę Prądnika i Dolinę Sąspowską wraz z przyległymi częściami wierzchowiny jurajskiej. Jest on najmniejszym z 23 polskich parków narodowychj w Polsce. Jego symbolem jest nietoperz (nocek orzęsiony), który jest najbardziej charakterystycznym ssakiem Parku. Wyżyna zbudowana jest z wapieni jurajskich. Występują tu liczne rzeźbione w wyniku zjawisk krasowych głębokie doliny, skałki, jaskinie i wywierzyska. Na zboczach dolin zachowały się tzw. terasy skalne, które są fragmentami starszych poziomów dna doliny. Na charakterystyczną bardzo bogatą i różnorodną szatę roślinną parku mają wpływ dwa główne czynniki - mikroklimat i gleby wykształcone na wapiennym podłożu. Na nasłonecznionych stokach rosną krzewiaste zarośla, wśród których występują murawy kserotermiczne. Na obszarze parku występuje mniej więcej 1000 gatunków roślin naczyniowych, które mają zróżnicowane wymagania ekologiczne i pochodzenie. Około 50 z nich to gatunki górskie a ponad 100 to gatunki roślin ciepłolubnych, jakie występują przede wszystkim na południu kontynentu Europy. Na obszarze opisywanego parku występuje 110 gatunków mszaków, 73 gatunków wątrobowców, 370 gatunków porostów oraz 1140 gatunków grzybów.

OBSERWACJA SZATY ROŚLINNEJ I PRÓBA OKREŚLENIA ODCZYNU GLEBY NA WYŻYNIE KRAKOWSKO-CZĘSTOCHOWSKIEJ Brzoza ojcowska Gnidosz rozesłany Kruszczyk błotny

Ostrożeń pannoński Róża alpejska Rokitnik zwyczajny Wniosek: Roślinność występująca na terenie Parku Ojcowskiego świadczy o odczynie obojętnym lub zasadowym gleby.

Gleba o odczynie zasadowym Zbadanie odczynu gleby z pobranej próbki – weryfikacja postawionej hipotezy Aby sprawdzić, czy rzeczywiście gleba w Parku Ojcowskim ma odczyn zasadowy pobrałam próbkę, a następnie dokonałam pomiaru pH gleby. pH = 7,2 Gleba o odczynie zasadowym Gleby w Parku Ojcowskim bogate są w siedliska roślin wapieniolubnych wykształconych na wapiennym podłożu, ich odczyn jest zasadowym. Obserwując roślinność występującą na danym terenie możemy określić pH gleby.

ZALEŻNOŚCI MIĘDZY SZATĄ ROŚLINNĄ, A ODCZYNEM GLEBY W Polsce przeważają gleby o odczynie kwasowym. Odczyn gleby ma dla roślin duże znaczenie. Wszelkie rośliny lepiej rosną na ziemi, która ma odczyn obojętny bądź zasadowy. Czasami jednak zdarza się, że ma ona zbyt niskie pH. Gdy nastąpi taka sytuacja, glebę można posypać np. wapnem palonym, czy węglanem wapnia, które pełnią funkcję zobojętniania. Wraz ze zmianą kwasowości trzeba się liczyć z mniejszą lub większą przyswajalnością składników odżywczych zawartych w glebie, a zatem ze zdolnością do pobierania ich przez rośliny. Kwasowość gleby ma także wpływ na rozwój drobnoustrojów, które je ożywiają. Rośliny rozwijają się w określonych granicach pH. Znajdują się one dla większości pomiędzy pH 5,6 - 7,8, należy jednak pamiętać, że optymalne pH dla każdej rośliny jest rzeczą indywidualną. Z tego też względu jego pomiar jest jedną z najczęściej stosowanych analiz gleby. Odczyn gleby ma niezmiernie istotny wpływ na dostępność składników pokarmowych, rozwój systemu korzeniowego i wzrost roślin. Na glebach kwaśnych wzrasta bardzo gwałtownie stężenie łatwo dostępnego dla roślin manganu i glinu, które w dużych ilościach są toksyczne dla roślin i obniżają jakość plonu. Wapnowanie gleb jest bardzo ważnym zabiegiem agrotechnicznym, poprawia właściwości fizykochemiczne gleby, dostępność składników pokarmowych oraz strukturę gleb.

ROŚLINY WSKAŹNIKOWE Wśród roślin, jakie zastajemy na danym terenie, można się doszukać gatunków o znaczeniu wskaźnikowym. Są to rośliny, które rosną tylko w określonych warunkach, a więc są wskaźnikami rodzaju gleby. Na ich podstawie możemy określić warunki glebowe, jak również możemy określić jakiego typu roślinność może się na danym obszarze rozwijać. Wyciąganie wniosków na podstawie roślin wskaźnikowych jest metodą pewną, jednak metodę tę trzeba dobrze opanować. Występowanie pojedynczych roślin wskaźnikowych jest kryterium niewystarczającym i może prowadzić do błędnych wniosków. Należy pamiętać, że w naszych badaniach możemy brać pod uwagę tylko te miejsca, na których występują duże skupiska tych roślin, a przede wszystkim tam gdzie występuje jednocześnie kilka gatunków. Roślinność może nam dużo powiedzieć o jakości gleby oraz o zawartych w niej składnikach mineralnych.

Przykłady roślin wskaźnikowych Rośliny wskazujące gleby kwaśne (pH < 7): Fiołek trójbarwny Szczaw polny Wrzos zwyczajny Rośliny wskazujące gleby zasadowe (pH > 7): Babka zwyczajna Dymnica pospolita Pokrzywa żegawka

Wykorzystując tę prezentację zdobytą wiedzę podzieliłam się z kolegami i koleżankami z mojej klasy.

Uczestniczyłam również w zespole klasowym, w szkolnym konkursie ekologicznym nt. „Zasoby wody na Ziemi” uzyskując wyróżnienie.

Brałam udział również w wycieczce edukacyjnej do Centrum Nauki Kopernik w Warszawie, gdzie m.in. w pracowni chemicznej w grupach wykonywaliśmy doświadczenia dotyczące Megacząsteczek

Oto kilka zdjęć wykonanych w Centrum Nauki Kopernik

KONIEC Prezentacja ta jest wynikiem mojej pracy nad projektem edukacyjnym w ramach – Regionalnego programu stypendialnego dla uczniów szczególnie uzdolnionych w roku szkolnym 2012/2013. Prowadzona była pod kierunkiem nauczyciela chemii mgr Małgorzaty Kamienik. Mam nadzieję, że spodobała się Państwu Wykonała Aleksandra Woźniak