31UM-Boden
SEKUNDARSTUFEN
31umw-boden
Boden
Experimente und Informationen: Bodenbestandteile, Korngrößen, Bodentyp Bestimmungsschlüssel für Bestandteile, Versuche zum Porenvolumen Luftgehalt, Wasserkapazität Wasserhaltekraft, Wasserdurchlässigkeit, Temperatureinfluss Wärmekapazität, Kalkgehalt Erosion
Boden Boden ist die durch biologische und geologisch-chemische Aktivitäten veränderte Oberflächenschicht der Gesteine, der mit der Atmosphäre im Austausch steht. oder „Boden ist das mit Wasser, Luft und Lebewesen durchsetzte, unter dem Einfluss der Umweltfaktoren an der Erdoberfläche entstandene und im Laufe der Zeit sich weiter entwickelnde Umwandlungsprodukt mineralischer und organischer Substanzen mit eigener morphologischer Organisation, das in der Lage ist, höheren Pflanzen als Standort zu dienen“. Gliederung der Erdoberfläche nach Lamarck Die Bodenwissenschaften beschäftigen sich mit der „dünnen Haut der Erde“. Denn der Boden ist die komplexe Schnittstelle verschiedener Umweltmedien, z.B. im Wasserkreislauf. Als Standort für Pflanzen und Tiere sind Böden entscheidend für das Leben auf unserer Erde und die nachhaltige Entwicklung der menschlichen Gesellschaft. (https://tu-dresden.de/bu/umwelt/forst/boden) Die heutiige landwirtschaftliche Technik nimmt großen Anteil an den Veränderungen der Böden durch Düngung, Bodenbearbeitung mit den Folgen der Versteppung, der Versalzung oder der Erosion. Ohne Boden keine Ernte, ohne Boden kein Leben für die Menschen! Bodentypen Lit:
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Boden Physikalische Eigenschaften
Die physikalischen (und chemischen) Eigenschaften von Böden sind für die Landwirtschaft und die Forstwirtschaft von herausragender Bedeutung.
Daher wird sehr viel Forschung auf diesem Gebiet betrieben.
Hier sind einige Versuche zusammengestellt, die einen Einblick in die Beschaffenheit von Böden ermöglichen..
Versuch 1
Entdeckung von Bodenbestandteilen
Aufschlämmungsverfahren
Was man braucht:
Durchsichtiges Plastikrohr, etwa 20 cm lang mit 3 cm Durchmesser,
zwei passende Stopfen
verschiedene Bodenproben zum Vergleich
Was ist zu tun?
1) Man füllt genau 100 ml einer frischen, möglichst gekörnten Bodenprobe in ein Plastikrohr von 4 cm Durchmesser, gibt so viel Wasser zu, dass das Rohr zu Zweidrittel gefüllt ist, verschließt mit dem 2ten Stopfen und schüttelt gut um.2) Nach 20 min haben sich die Bodenteilchen nach Größe und Gewicht abgesetzt.3) Ausmessen der eingenommenen Volumina und prozentuale Bestimmung der Anteile für jede Fraktion am Gesamtboden.
Versuchsaufbau:
Hinweis: Oft finden sich in Bodenproben Anteile, die auf der Oberfläche des Wassers schwimmen.Dies sind meist noch nicht verrottete Bestandteile, die man nicht zum "Boden" rechnet.
Überprüfung der Bodenzusammensetzung
Protokoll:
Geprüfte Böden:
Boden Herkunft Verteilung (in Worten)__________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _______________________________
Versuch 2
Bestimmung des Bodentyps
Protokoll:
Geprüfte Böden:
Ort Merkmale
______________________ _____________________________
______________________ _____________________________
______________________ _____________________________
Versuch 3
Porenvolumen und Luftkapazität
Je größer das Porenvolumen, umso mehr Luft und Sauerstoff können in den Boden eindringen und umso rascher wachsen die Pflanzen.
Porenvolumen:
Material:
Kolbenprober oder große Plastikspritze,2 Plexiglasröhren,
3 bis 4 cm Durchmesser, Stopfen, Gummischläuche,Becherglas, Halterungenverschiedene Böden: z.B.Waldboden, Acker, Wiese,Straßenrand
Versuch 1: Porenvolumen
1) Man bringt im Testrohr (1) auf einer dünnen Watteschicht 50 ml lufttrockenen Boden auf und festigt etwas durch einen Schlag auf die Unterseite.2) Nun lässt man Hilfe eines Kolbenprobers langsam Wasser bis zur Watte aufsteigen und notiert das verbrauchte Volumen im Kolben.3) Durch weiteres Eingeben von Wasser aus dem Kolbenprober erreicht man einen Zutritt von Wasser in den Boden, bis Wasser an der Oberfläche des Bodens erscheint.4) Messung der Wasserabgabe aus dem Kolben. Die Differenz der Volumenangaben stellt das Porenvolumen dar, soweit es durch Wasser besetzt werden kann.
Versuch 2: Luftkapazität
Nun lässt man das Wasser aus dem Boden ausfließen (2) und bestimmt das Wasservolumen in einem Messzylinder. Dieses Volumen ist gleich dem Volumen, das die Luft auch bei wassergesättigtem Boden noch im Boden hat.
Aufgabe: Suche zwei Bodenproben:
1) Straßenrand 2) Gartenboden
Vergleiche: Porenvolumen und Wasserkapazität:
Straßenrand: Gartenboden:
Versuch 4
Wasserkapazität (Wasserhaltekraft und Wasserdurchlässigkeit
Unter der Wasserkapazität versteht man die Wassermenge, die ein lufttrockener Boden aufnehmen kann und bei der herrschenden Temperatur und Luftfeuchtigkeit nicht wieder abgibt.
Dieser Versuch ergibt einen Hinweis darauf, wie stark Wassermoleküle durch Metall-Jonen oder geladene Bodenteilchen (z.B. Humus, Lehm oder Torf) im Boden durch Wasserstoffbrückenbildungen im festgehalten werden können. Dieser Wert ist ein wichtiges Indiz für die „Fruchtbarkeit“ eines Bodens.
Die Wasserdurchlässigkeit eines Bodens kann auch als ein Maß für die Beständigkeit des Bodens gegenüber Regen dienen: je höher die Wasserdurchlässigkeit, umso eher kann ein Boden ausgeschwemmt werden (Erosion)..
Wasserhaltekraft
Material: wenigstens 3 verschiedene Bodenproben,
Plexiglasrohr 4 cm Durchmesser,
Messzylinder
Durchführung:
1) Trocknung der möglichst gut zerkrümelten Bodenprobe (ca. 100 g) für 24 Std. bei Zimmertemperatur.2) Siebung der Probe durch ein Teesieb.3) Einfüllen der Probe in das Testrohr.4) Nun vorsichtig genau 100 ml Wasser aufgeben. Anfangszeit notieren.5) Zeit notieren, bis der erste Tropfen ausläuft. (Wasserdurchlässigkeit)6) Bestimmung des Volumens des ausgetretenen Wassers. (Wasserhaltekraft)
Aufgabe:
Die Durchlaufzeiten und die zurückgehaltenen Wassermengen sind für wenigstens 3 unterschiedliche Blumenerden oder anderen Bodenproben zu bestimmen. Lassen sich Korrelationen zwischen beiden Größen feststellen?
Bodenprobe Durchlaufzeit aufgenommene Wassermenge / 100 ml Boden
____________ _____________ ____________________________
____________ _____________ ____________________________
____________ _____________ ____________________________
Versuch 5
Wärmekapazität eines Bodens
Info: Unter Wärmekapazität versteht man die Fähigkeit des Bodens, sich zu erwärmen bzw. die aufgenommene Wärme "festzuhalten". Dabei gilt: je schneller sich ein Boden erwärmt, umso geringer ist die Wärmekapazität, denn umso schneller wird er auch die Wärme wieder abgeben. Im Allgemeinen gilt: je mehr Wasser ein Boden enthält, umso höher ist auch die Wärmekapazität.
Die verschiedenen Böden erwärmen sich unterschiedlich schnell. Dies ist für die Keimung von besonderer Bedeutung und daher auch in Versuchen zur Bodenanalyse wie auch für die Agrarindustrie interessant.
Erwärmung und Wärmehaltekraft
des Bodens
Material:
drei verschiedene Böden
Wärmelampe (Rotlicht), Plastikrohr von 3cm Durchmesser oder möglichst flache und hohe Behälter für Nahrungsmittel, Thermometer, Möglichst unterschiedliche Bodenproben (frisch in Plastiktüten gesammelt), Stopfen.
Durchführung:
1) Die Bodenproben werden mit Wasser gesättigt: in den Vorratsbehältern wird Wasser zugegeben und in einem Plastiksieb abtropfen gelassen.2) Die Bodenproben werden auf gleiche Temperatur erwärmt (Zimmerwärme).3) Genau je 200g der Proben werden in die gewählten Behälter überführt.4) Man bestrahlt nun mit Rotlicht und misst die Temperatur in den Proben Abständen von 5 Minuten an der dem Lichteinfall gegenüberliegenden Seite.
Protokoll: Die Werte werden gleich in einer vorbereiteten Tabelle festgehalten.
Interpretation: Die Werte werden verglichen und nach Ursachen untersucht.
Versuch 6
Kalkgehalt des Bodens
Weitere Versuche zur Bodenchemie: vgl Gewässer
Für die Bodenfruchtbarkeit spielt der Gehalt des Bodens an Karbonaten eine wesentliche Rolle. Außerdem beeinflussen die Karbonate den pH-Wert des Bodens, indem sie zu einem gewissen Grad saure Bestandteile "wegpuffern" können. Ist die Pufferkapazität des Bodens erschöpft, so versauern die Böden sehr rasch und werden unfruchtbar, wenn nicht sogar giftig für die dort wachsenden Pflanzen (durch Freisetzung von nun löslich werdenden Metallsalzen). Diesen Effekt hat man als eine der Ursachen des Waldsterbens erkannt. Die Messung des Kalkgehalts ist erste Messung, die ein Landwirt zur Beurteilung von Böden durchführt.
Vorversuch:
Man bringt einige Krümel Boden in ein weißes Porzellanschälchen und gibt einige Tropfen Salzsäure zu: Aufschäumen deutet auf Kalkgehalt hin, da nach der Reaktion Kohlendioxid freigesetzt wird. Dieser Versuch ist unbedingt vorher durchzuführen, da sich nach dem Ergebnis die einzuwiegende Menge für den folgenden Versuch bestimmt!
Quantitative Bestimmung:
1) Man gibt genau 2g einen lufttrocknen Boden in das Reaktionsgefäß, gibt 20 ml Wasser zu und schlämmt gut auf.2) Der Kolbenprober wird auf 0 eingestellt.3) Dreiweghahn so stellen, dass Verbindung mit der Außenluft besteht.4) Nun fügt man 20 ml Salzsäure in das Reaktionsgefäß und verschließt luftdicht.5) Dreiweghahn so drehen, dass sich das bildende Gas im Kolben sammeln kann.6) Man zieht nun den Kolben immer so weit auf, dass das Manometer innen einen Druckausgleich anzeigt, bis die Reaktion aufhört.7) Das gebildete Gasvolumen im Kolben wird genau aufgeschrieben.
Umrechnung:
Ein Beispiel: Die gefundene Gasentwicklung sei 64 ml, dem entspricht 290,6mg Kalk in 2000 mg Boden, das sind 14,53 % Kalk im Boden.
Aufgabe1:
Wählen Sie zwei unterschiedliche Böden aus, schätzen Sie zunächst den Kalkgehalt ab, dann wählen sie eine geeignete Menge des Bodens und führen Sie eine quantitative Analyse durch!
Probe: Kalkgehalt
A) _____________________ _______________________
B) _____________________ _______________________
Erosion
Erosion https://de.wikipedia.org/wiki/Bodenerosion https://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-landwirtschaft/bodenbelastungen/erosion https://www.planet-schule.de/mm/die-erde/Barrierefrei/pages/Was_bewirkt_Erosion.html Info: Pflanzen benötigen Boden zum Wachsen. Die Wurzeln entnehmen dem Boden Salze, durch ihre Wurzeln befestigen sie auch den Boden und verhindern eine Abtragung der Bodenteilchen durch Regen. Die Abtragung von Boden nennt man Erosion. Heute geht viel Ackerland durch Regenerosion oder Winderosion verloren. In der Landwirtschaft versucht man daher, den Boden möglichst zu schützen. Dies gelingt zum Teil durch Einsäen von Pflanzensamen, die rasch wachsen und zwischen den Fruchtfolgen den Boden sichern (z.B. durch Leguminosen, die gleichzeitig noch Stickstoffdünger sparen, da sie selbst Stickstoff aus der Luft aufnehmen können. | ||
Versuch 7
Können Pflanzen den Boden festhalten?
Modellversuch
Vorbereitung:
Material: zwei flache Schalen möglichst 20x 30cm groß, Kressesamen, Wasser, 1 kg Gartenboden, saubere Sprühflasche (ohne Seifenmittel!),
feste (schwarze) Plastikfolie zum Auffangen des Wassers oder großes Plastikgefäß, kleine Gießkanne.
Versuch:
Man breitet den Gartenboden möglichst flach in den Pflanzschalen aus und klopft ihn fest.
1. Eine Pflanzschale erhält nun möglichst viele Kressesamen. Man klopft wieder fest und befeuchtet mit einer Sprühflasche.2. Nachdem die Kressesamen ausgekeimt und etwa 4 cm hoch gewachsen sind, stellt man beide Schalen leicht schräg auf eine wasserfeste, möglichst große Unterlage (schwarze Plastikfolie)3. Mit der Sprühflasche simuliert man Regen und lässt das Wasser über beide Schalen laufen. Das Wasser fängt man in der Plastikfolie auf.
Schale
mit frischen Kressepflänzchen,
schräg gestellt
Pflanzschale nach „Regen“
aus einer kleinen Gießkanne
Boden Leben
Bodenlebewesen, geschätzte Zahlen
Versuch 1
Nachweise von Bodenbakerien
Herstellung von sterilen Agarplatten
(inzwischen kann man auch fertige Agarplatten erwerben)
1. Vorbereitung:
Man löst nach Vorschrift fertigen Normalagar (Chemikalienhandlung)
in Wasser, füllte etwa 200 ml in einen Erlenmeyer und erhitzt 20min in einem
Dampfdrucktopf, lässt abkühlen und nimmt den Erlenmeyer mit der noch flüssigen
und jetzt sterilen Nähragar heraus. An einer leuchtenden Bunsenflamme steigt die
Luft hoch und mit ihr evt. enthaltene Bakterien. Wenn man den Erlenmeyer neben
die Bunsenflamme stellt, kann man mit einer 10ml Pipette Nähragar aufsaugen und
die Lösung steril in eine sterile Petrischale überführen, ohne dass man die
Sterilität verliert. Die fertigen Petrischalen lässt man abkühlen. Dann in
Alufolie einhüllen und im Kühlschrank aufbewahren. Im Versuch lässt man immer
eine frische Petrischale mit Nährlösung „mitlaufen“, um zu prüfen, dass die gegossenen Platten wirklich steril gewesen sind.
2 Nachweis Bakterien in Bodenproben
ml einer wässrigen Bodenaufschwemmung. Nach Inkubation
für 2 bis 3 Tage bei Zimmertemperatur sind Pilzhyphen und Bakterienkolonien mit
bloßem Auge zu sehen. (Es empfiehlt sich, mit einer Verdünnung von 1 zu
100.000 zu arbeiten!)
Die Agarplatten müssen nach der Impfung verschlossen und nicht mehr
geöffnet werden!
3) Quantitative Untersuchung verschiedener Bodenproben
Für eine quantitative Untersuchung verschiedener
Bodenproben eignet sich die Auszählung nach Bakterien (rundliche Kolonien) und
Pilzen (wegen der Hyphenbildung sind „ausgefranste“ Kolonien zu sehen). die gefundenen Zahlen müssen wegen der Verdünnung auf die wirklichen Zahlen hochgerechnet werden.
4) Entsorgung:
Abtöten der Bakterien und Pilze:
Man übergießt die Platten mit konzentrierter
Prillösung. Das Detergenz wirkt so stark, dass nach einiger Zeit alle Pilze und
Bakterien abgestorben sind. Trotzdem muss man zur Sicherheit die Petrischalen
mit dem Deckel mit Tesaband sofort verkleben und danach in den organischen
Abfall geben.
Versuch 2
Nachweis von Bodenleben: Atmung im Boden?
Prinzip: Um die geringen absoluten Werte messen zu können, fängt man das abgegebene CO2 in einer sehr genau abgewogenen Menge Natronlauge auf und bestimmt die Zeit des Umschlagspunkts der Lösung, der man einen Farbindikator zugesetzt hat (sehr empfindlicher Nachweis, der allerdings sehr sorgfältig durchgeführt werden muss. Bei sorgfältigem Arbeiten gibt der Versuch sehr überzeugende und reproduzierbare Messergebnisse!
Versuchsaufbau:
Messapparatur für die Messung von
Kohlenstoffdioxid -Abgabe von Bodenlebewesen
Durchführung:
1) Man füllt das Testgefäß mit wenigstens 300g (genau abwiegen) frischem, feuchtem Boden.2) Einführen eines langen Plastikrohrs, das man mit wenig Watte versieht, so dass der Boden das Rohr nicht verstopft.3) Man lässt ca. 30min laufen, um schon gebildetes CO2 auszusaugen.4) Etwa 50 ml einer 10 %igen NaOH Lösung füllt man in das Reaktionsgefäß A5) In das Reaktionsgefäß B gibt man genau 200 ml Wasser 2 Tropfen Phenolphtaleinlösung (es muss sich eine Rotfärbung einstellen),und dann 0,3 ml einer frisch angesetzten Lösung von 1 / 10 n NaOH.6) Nun saugt man mit der Wasserstrahlpumpe langsam Luft durch die ganze Apparatur - und durch den Boden -.Das gebildete Kohlendioxid wird mitgerissen und entfärbt die Lösung im Messgefäß B.7) Die Zeit vom Beginn des Versuchs bis zur Entfärbung genau notieren!Bei lebewesenreichen "guten" Böden sollte sich eine Entfärbung in 20 min einstellen!
Rechnung:
z.B. Die Entfärbungsdauer sei: 30 min. Es werden von 321,5 g Boden in 30 min. 0,3 ml einer 0,1 n NaOH verbraucht. Da 0,1 ml einer 0,1 n NaOH entsprechen 0,44 mg CO2. Es sind also von der Bodenprobe 1,12 mg Kohlendioxid produziert worden.
Tipps: Böden, die durch Gifte, Öl oder Benzin „tot“ sind, lassen sich auf Grund der deutlich längeren Entfärbungszeiten erfassen.Daher sollte man zuerst einen Test mit optimalem Gartenboden durchführen. Käufliche Gartenböden sind oft auch „tot“, da sie sterilisiert werden.
Versuch 3
Katalaseaktivität im Boden
Prinzip: Die Katalase ist ein sehr verbreitetes Enzym. Die Katalaseaktivität ist sehr eng mit der gesamten Lebenstätigkeit verbunden, so dass sie ein Maß ist für das Vorhandensein von Bodenlebewesen. Katalase spaltet H2O2 zu Wasser und freien Sauerstoff, der leicht aufgefangen werden kann. Beim Versuch ist darauf zu achten, dass keine Wurzeln in der Bodenprobe enthalten sind, da Wurzeln eine sehr hohe Katalaseaktivität aufweisen.
Versuchsaufbau:
Versuchsdurchführung:
1) Man siebt den frischen, nicht getrockneten oder erwärmten Boden und entfernt die Wurzelreste.2) 5 g des zu untersuchenden Bodens werden in das Messgefäß gegeben.3) Zugabe von 20 ml eines 0,2 m Phosphatpuffers pH 6,8.4) Mit Rührmotor ständig umrühren.5) Zugabe von 2 ml einer 6.5%igen Natriumazid Lösung. (Natriumazid NaN3 verhindert die enzymatische H2O2 Spaltung. Noch 15 bis 30 min rühren.6) Nach 30min werden genau 10ml einer 3%igen H2O2 Lösung zugegeben, Verschluss des Messgefäßes und sofortiges Auffangen des gebildeten Sauerstoffs.8) Messung, in welcher Zeit 10, 20 und 40ml Sauerstoff freigesetzt werden.9) Zugabe von 10 ml einer Braunstein Lösung (ManganIV Oxid): Das restliche H2O2 wird zerstört (Lösung: 5g Braunstein in 100ml 10%iger Natriumcarbonat-Lösung aufschlämmen.).10) Blindproben: Dazu wird der Pufferlösung ohne Boden H2O2 angesetzt und 10 ml Braunsteinlösung zugegeben. Aller Sauerstoff wird freigesetzt. Das freiwerdende Volumen gleich = 100% setzen).
Errechnung der Katalase-Zahl (als Messgröße für die
Bodenaktivität):
O2 unbehandelter Boden - O2 mit
NaN3 behandelter Boden
Katalasezahl =
_________________________________________________________________________________
O2 mit
Braunstein behandelter Boden
Aufgabe:
Vergleichen Sie die Katalase Zahlen bei verschiedenen
Böden Ihrer Wahl und interpretieren Sie den Befund.
Versuch 4
Nachweis von Destruenten
Nachweis von Destruenten
Als Destruenten werden die Lebewesen zusammengefasst,
die die organischen Teile weiter zersetzen.
Info: Während die meisten tierischen Bodenbewohner die organischen
Abfälle zerkleinern oder als Räuber gegenüber anderen Bodenbewohnern leben,
bewirken Pilze und Bakterien den eigentlichen Abbau des organischen Materials.
Man schätzt, dass rund 60 % aller organischen Stoffe "durch die
Pilzzellen" hindurch wandern und letztlich von ihnen abgebaut
werden.
Dazu gibt es noch einige wenige echte Parasiten, die von lebendem Material leben und Krankheiten beim Menschen verursachen.
Dazu gibt es noch einige wenige echte Parasiten, die von lebendem Material leben und Krankheiten beim Menschen verursachen.
Beispiel: 1: 1000 fach mit Wasser verdünnter
Bodenkrümel:
Vgl. auch:
http://www.unet.univie.ac.at/~a9909062/Bestimmungsschluessel.html
Nachweis der Tätigkeit von Destruenten:
Man stellt sich einen besonderen Nähragar zum Nachweis der stärkespaltenden Bodenbakterien und Pilze her:1) Nähragar: 100 Wasser werden mit 2 g Stärke und 2 g Agar versetzt, gut umgerührt und sterilisiert (vgl. Agarplatten).2) Man bringt etwa 1 g Boden, aufgeschlämmt in 2 ml Wasser auf die Agarplatte auf und bebrütet bei etwa 15 Grad (nicht höher!).3) Nach 48 Std. übergießt man die Platte mit verdünnter Jodlösung. Dort, wo Stärke abgebaut worden ist, stellt sich die blaue Färbung des Jod-Stärke-Komplexes nicht ein. Dort waren Pilze und oder Bakterien als Destruenten tätig.
Nachweis von Bodenpilzen:
1) Herstellung einiger Platten mit Bierwürzagar: 100 ml Wasser werden mit 2,4 g Agar und 20 ml Bierwürze versetzt, sterilisiert und mit der Lösung sterile Platten hergestellt.2) Auslegen einiger Bodenkrümel auf die Agarplatte.3) Nach 24 Std. kann man sehr gut die auswachsenden Mycelien im Mikroskop beobachten, nach 3 Tagen schon treten die ersten Sporenträger auf. Es handelt sich meist um Mucor-arten. Für die Beobachtung im Mikroskop reicht die Aufsicht auf die mit Hyphen versehene Agarplatte (Agarschale nicht öffnen!).
Nachweis von Pilzen und Bakterien in einer mit Wasser
Verdünnten Bodenprobe
Gebilde mit Hof: Pilze, Gebilde mit fester Begrenzung:
Bakterien.
Tipp: Man muss jeden Tag überprüfen: die Kolonien
bilden sich erst allmählich. Wenn man zu lange wartet, bildet sich ein
Bakterien-Pilz "Rasen" und man gar nichts mehr analysieren oder
auszählen.
Abtöten der Bakterien und
Pilze:
Man übergießt die Platten mit konzentrierter
Pril-Losung. Das Detergenz wirkt so stark, dass nach einiger Zeit alle Pilze
und Bakterien abgestorben sind. Trotzdem muss man zur Sicherheit die
Petrischalen aus Plastik mit dem Deckel mit Tesaband sofort dicht verkleben und
danach in den organischen Abfall geben.
Versuch 5
Indirekter Nachweis der Destruententätigkeit
Geräte:
Große Pflanzschale aus Plastik, mehrere kleine Pflanzschalen aus Plastik oder aus Ton, frische Gartenerde, Gießkanne, Wasser
Verschiedene Plastikstücke, Kartoffelscheiben, Bindfäden, Stücke von verrottbarer Plastiktüte, Leder, uam.
Versuchsaufbau z.B.: kleine Pflanzschalen in einer großen, die handbreit mit Wasser gefüllt ist
Versuchsdurchführung
1) Man bringt verschiedene Materialien nebeneinander auf die Oberfläche eines frischen Gartenbodens und feuchtet gut an.2) Die Schalen werden in eine größere Schale gestellt, die man abdeckten kann, damit alles gut feucht gehalten wird.3) Überprüfung nach einigen Tagen und nach 2 bis 3 Wochen.
Es sollten sich große Unterschiede in der Verwesungsgeschwindigkeit zeigen.
Protokoll: Fotos von verschiedenen Abbaugraden
Aufgaben:
Informieren Sie sich über abbaubare Textilien und Stoffe.
Wie geht die Abfallwirtschaft mit dem Müll um?
Verrottung
verschiedener Materialien
Versuch 6
Zeitbedarf Abbau von Müll im Boden
Untersuchungsgegenstände: verschiedene Blätter, Plastikstücke verschiedenster Art, Küchenkrepp, Zeitungspapier, Haferflocken, tote Fliegen, Insektzidspray, Pilzbekämpfungsmittel (Apotheke, Gartenbaubetriebe)
Versuchsansätze:
Welches Material soll untersucht werden? Wann und Wie wird das Material zersetzt? Welche Materialien werden aufgelöst? Welche nicht? Welche Gerüche treten auf? Welche Wirkungen zeigen Pril oder andere Desinfektionsmittel?
Versuchsablauf
- Man füllt die Schalen (aus Glas oder Plastik) mit wenig feuchtem Boden.
- die Teile, die man untersuchen will, werden so aufgelegt, dass man sie noch erkennen kann
- Die Schalen sollten in einer Wanne mit Deckel mit wenig Wasser und bei Außentemperatur aufbewahrt werden.
Nach etwa 8 Wochen sollten sich erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen gewählten Untersuchungsmaterialien zeigen!
Auswertung: (evt Fotos vorher - nachher)
Versuch 7
Bestimmung des Humusgehalts
Bedarf:
Bunsenbrenner, Feuerfeste Porzellanschale oder
feuerfester Tiegel, Greifzange, Feuerfester Dreifuß
Asbestplatte, Teesieb, Backofen oder
Trockenschrank
Durchführung des Versuchs
- Trocknung von 100g einer möglichst gut zerkrümelten
Bodenprobe bei 24 Grad bei Zimmertemperatur. Strohteile und Wurzeln müssen
entfernt werden, da sie nicht zum Humus zählen. Tiere sollten nicht mehr
im Boden enthalten sein.
- Sieben der Probe durch ein Teesieb.
- Abwiegen eines feuerfesten Tiegels auf 2
Kommastellen genau.
- Das Gewicht gibt das Frischgewicht an.
- die Probe wird bei 100o Grad im
Backofen oder Trockenschrank getrocknet
- Die Differenz zwischen Frischgewicht und Trockengewicht ergibt den
Wassergehalt.
- Nun glüht man in der farblosen Bunsenflamme den
Boden aus, bis er zu grauer Masse verbrannt ist.nach Abkühlung wird erneut
gewogen.
- Das Gewicht stellt nun die mineralischen Bestandteile (= Asche)
dar.
Die Differenz zwischen Trockengewicht und Aschegewicht
ergibt den Humusgehalt (organische Masse im Boden, unter der Bedingung, dass
keine sonstigen brennbaren Substanzen im Boden gewesen sind).
Versuch 8
Entdeckung von
Bodentieren
Info: Die Erfahrung zeigt, dass zwischen Laubwaldboden und
Nadelwaldboden erhebliche Unterschiede in der Besiedlung bestehen. Auch sind
Bakterienvorkommen und Pilzvorkommen sehr unterschiedlich. Die genauere
Analyse erfolgt mit der Berlese- Apparatur. Es werden
allerdings nur aktiv bewegliche Tiere erfasst. Daher darf man nur langsam
erwärmen und mit wenig Licht arbeiten, um für die Tiere eine Fluchtmöglichkeit
zu eröffnen.
Untersuchung 1) Man sammelt in einer großen
Plastiktüte mehrerer Handvoll Waldboden mit Laub und schüttet den Inhalt in der
Klasse auf eine an den Rändern hoch gebogene Alufolie. Mit der Pinzette lassen
sich viele Bodenbewohner aufstöbern und mit der Lupe beobachten.
Untersuchung 2) Quantitative Erfassung
beweglicher Bodentiere mit der Berlese-Apparatur. (Insektenlarven oder
Puppen können nicht gezählt werden, da sie sich nicht bewegen
können.)
Durchführung:
- Man baut sich die nebenstehende Apparatur aus
einfachen Materialien zusammen.
- Die Kartonschachtel dient der Abdunkelung (die meisten
Bodentiere meiden Licht).
- Man beleuchtet mit einer schwachen Lampe 100ml
eingefüllten, frischen Boden:
- Die Tiere werden in einer starken Prilllösung
aufgefangen.
- Beobachtung unter dem Mikroskop oder mit einer starken Lupe aus Plastik.
- Bestimmung der gefundenen Anzahlen der Tiergruppen
(Ordnungen)
Aufgabe: Zählen Sie die gefundenen Tiere aus und
vergleichen Sie Laubwaldboden und Nadelwaldboden!
grobe Untersuchung mit einem ungefähren
Bestimmungsschlüssel (genauer Bestimmungschlüssel)
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