Інформація для вчителів
Застосування
Ґрунти - це величезні поглиначі вуглецю: вони поглинають більше вуглецю (це відбувається завдяки фотосинтезу), ніж мікроорганізми вивільняють назад під час дихання. Ця функція поглинача вуглецю надзвичайно важлива для клімату всієї планети, адже загальна площа ґрунтів величезна. Приблизно 29 % усієї поверхні Землі вкрито ґрунтом.
Проте зміна клімату впливає на цю функцію поглинача вуглецю: через підвищення температури дихання мікроорганізмів зростає сильніше, ніж фотосинтез рослин. Так може статися, що ґрунти в довгостроковій перспективі стануть джерелом вуглецю.
Інша інформація для вчителя (1/5)
Попередні знання
Для розуміння цього досліду учні мають бути обізнані з фотосинтезом та основним принципом зміни клімату. Крім того, важливо знати, що існують як аеробні, так і анаеробні процеси обміну речовин. Слід також знати про існування різних типів ґрунтів.
Принцип
У ґрунті відбуваються різні процеси обміну речовин. Вони залежать від складу ґрунту й приблизно відображаються у вмісті вуглекислого газу в ґрунті.
Інша інформація для вчителя (2/5)
Навчальна мета
Учні мають усвідомити, що в різних типах ґрунтів наявна різна кількість вуглекислого газу.
Завдання
Учні мають за допомогою датчика Cobra SMARTsense CO2 визначити вміст вуглекислого газу в різних типах ґрунтів і зробити висновки про активність ґрунту та його функцію поглинача вуглецю. Використані хімічні стакани треба щільно закрити харчовою плівкою. Ще краще взяти колбу Ерленмеєра з корком, у який датчики входять точно, щоб уникнути обміну повітрям.
Інша інформація для вчителя (3/5)
Дихання ґрунту
- Дихання ґрунту складається приблизно на 70 % з мікробного дихання і приблизно на 30 % з дихання коренів.
- Під час мікробного дихання відмерлі частини рослин розкладаються найдрібнішими живими істотами, наявними в ґрунті. Накопичений під час фотосинтезу вуглець при цьому вивільняється й через дихання цих істот виділяється в повітря.
- Дихання ґрунту тісно пов'язане з порами року. Узимку воно через нижчі температури слабше, ніж навесні.
- Дихання ґрунту пов'язане також із киснем. Якщо кисню мало, дихання ґрунту відбувається менше.
Інша інформація для вчителя (4/5)
Вплив на рослини, що трапляються
- Залежно від того, як побудований ґрунт, на ньому трапляються різні рослини.
- Наприклад, на болоті, де ґрунти дуже бідні на кисень і відповідно виділяють мало вуглекислого газу, трапляються такі рослини, як осоки й росичка.
- Інші рослини, наприклад багато видів фікуса, потребують радше добре провітрюваних ґрунтів із високим вмістом кисню.
Інша інформація для вчителя (5/5)
Типи ґрунтів
- Який тип ґрунту трапляється в якому місці, залежить від різних чинників:
- рослинний покрив
- клімат
- материнська порода
- використання
- Часто трапляються, за даними Федерального відомства з довкілля, такі типи ґрунтів:
- бурі лісові ґрунти (буроземи)
- лесивовані бурі ґрунти (парабуроземи)
- псевдоглеї
- підзоли
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Ґрунт складається з різних матеріалів. При цьому він містить як «мертвий», тобто неорганічний, так і живий, тобто органічний матеріал.
Органічний матеріал потребує кисню, щоб вижити. Це так зване мікробне дихання за основним принципом дуже подібне до нашого дихання: споживається кисень і виділяється вуглекислий газ.
Наступні досліди мають допомогти тобі краще зрозуміти ці процеси.
Завдання
Виміряй датчиком Cobra SMARTsense CO2 вміст вуглекислого газу в різних ґрунтах для квітів із будівельного гіпермаркету (напр., ґрунт для розсади, ґрунт для орхідей, родючий ґрунт), у ґрунтах із клумби поблизу вашої школи, у ґрунті з компостної купи та в ґрунті з річкового русла.
Потім вибери одну пробу, у якій ти вже виміряв вміст вуглекислого газу. Постав цю пробу на 3 хвилини в мікрохвильову піч на найвищому режимі й після цього виміряй вміст вуглекислого газу ще раз.
Додатковий дослід: виміряй, крім того, кисень, наявний над ґрунтом, датчиком Cobra SMARTsense Oxygen.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Cobra SMARTsense CO2 - Датчик для вимірювання вмісту вуглекислого газу 0 ... 100000 ppm (Bluetooth + USB) | 12932-01 | 1 | 2 | Cobra SMARTsense Oxygen - Датчик для вимірювання вмісту кисню 0 ... 20 мг/л (Bluetooth + USB) | 12933-01 | 1 | 3 | Гумовий корок для Cobra SMARTsense CO2 | 12932-10 | 1 | 4 | Колба Ерленмеєра, боросилікат, 250 мл, SB 29 | MAU-EK17082306 | 2 | 5 | Гумовий корок 26/32, отвір 7 мм | 39258-01 | 1 | 6 | Гумовий корок 26/32, отвір 12 мм | 39258-18 | 1 | 7 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
|---|
Складання (1/2)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/2)
Складання досліду
- Насип 50 грамів відповідної проби ґрунту в хімічний стакан і підпиши його.
- З однієї проби ґрунту зроби два хімічні стакани.
- Переконайся, що на мобільному пристрої увімкнено Bluetooth.
- Увімкни відповідний датчик "Cobra SMARTsense" (CO2 (рис. 1)/Додатковий дослід: Oxygen (рис. 2)) натисканням кнопки живлення.
- Відкрий PHYWE measureAPP і вибери відповідний датчик (CO2/Додатковий дослід: кисень (Oxygen)).
1
2
Виконання
Виконання вимірювання
- Уведи датчик Cobra SMARTsense CO2 згори в хімічний стакан і закрий його якомога щільніше шматком харчової плівки. Ще краще взяти колбу Ерленмеєра з корком, у який датчики входять точно, щоб уникнути обміну повітрям.
- Зчитай значення в PHYWE measureAPP і запиши його.
- Залиш датчик на ніч в одній з вибраних проб ґрунту й наступного дня зчитай значення ще раз.
- Додатковий дослід: вибери, крім того, одну пробу ґрунту. У неї ти згори вводиш у хімічний стакан датчик Cobra SMARTsense Oxygen і так само закриваєш його якомога щільніше. Зчитай значення в PHYWE measureAPP і запиши його. Залиш і цей датчик на ніч у хімічному стакані й наступного дня зчитай значення ще раз.
Протокол
Завдання 1
Питання
Питання
Завдання 2
Питання
Питання
Завдання 3
Питання
Питання
Завдання 4
Питання
Завдання 5
Порівняйте різні виміряні вами значення, які ви занесли в таблицю, і обговоріть їхнє значення на уроці.
