Како почвата влијае врз растенијата?

Вовед

На прв поглед, секоја почва изгледа слично. Меѓутоа, ако погледнеме повнимателно, ќе забележиме дека почвите можат значително да се разликуваат по својот состав, структура и својства. Некои задржуваат повеќе вода, други овозможуваат подобра циркулација на воздухот, трети се побогати со хранливи материи, а некои обезбедуваат подобри услови за развој на кореновиот систем.

Токму затоа изборот на соодветна почвена мешавина е еден од најважните фактори за успешно одгледување на растенијата. Добрата почва не е само „почва“ – таа е жив екосистем составен од минерални честички, органска материја, вода, воздух и огромен број живи организми кои заедно создаваат услови за живот и раст.

Во овој истражувачки предизвик ќе имате можност да станете вистински истражувачи. Вашата задача нема да биде само да подготвите почвена мешавина, туку да размислите како различните природни материјали влијаат врз својствата на почвата, да поставите научна хипотеза и да предложите решение за кое сметате дека ќе обезбеди најдобри услови за никнување и здрав развој на растението.

Главно истражувачко прашање

Предизвикот опфаќа две меѓусебно поврзани активности

Цел на предизвикот

Целта на предизвикот е учениците преку примена на научниот метод да истражат како различниот состав на почвените мешавини влијае врз никнувањето и раниот раст и развој на растенијата.

Во текот на предизвикот учениците ќе:

• ги истражуваат својствата и функцијата на различните природни материјали што се користат во подготовка на почвени мешавини
• постават научна хипотеза и ќе ја аргументираат со достапни научни информации
• создадат сопствена почвена мешавина и ќе го објаснат изборот на секоја компонента
• ги применат принципите на истражувачкото учење и критичкото размислување
• споредат различни решенија и ќе донесат заклучоци врз основа на резултатите од експериментот

Активност 1 – Подготовка на почвената мешавина

Секој тим има задача да подготви сопствена почвена мешавина, за која смета дека ќе обезбеди најдобри услови за никнување и ран раст на растението.

При подготовката на мешавината, тимовите имаат слобода сами да го определат соодносот на избраните компоненти, при што нивниот избор и застапеност треба внимателно да ги образложат врз основа на истражување и научни сознанија. Истите компоненти може да се комбинираат во различни пропорции, со што може да се добијат почвени мешавини со различни својства и дополнително да се поттикне истражувачкиот пристап. За да се обезбеди споредливост на резултатите од експериментот, финалниот волумен на подготвената почвена мешавина треба да биде ист за сите варијанти. Не постои единствено точно решение – секој тим треба да предложи сопствен состав и сооднос на компонентите и научно да го образложи својот избор.

Почвената мешавина може да содржи различни природни материјали, како што се:

• градинарска почва
• компост
• хумус
• песок
• ситен чакал
• ситно иситнета кора од дрво
• листови
• друг природен органски материјал

За секоја компонента задолжително наведете:

• компонента
• процент (%)
• причина за избор

Покрај процентуалната застапеност, потребно е да објасните која е улогата на секоја компонента и како очекувате таа да влијае врз својствата на почвата.

Доколку користите органска материја

Органската материја не е секогаш со ист состав и исти својства. Нејзиниот квалитет зависи од потеклото, степенот на распаѓање и видот на растителниот материјал.

Затоа, доколку користите листови, задолжително наведете:

• од кој растителен вид потекнува
• дали потекнува од листопадни или зимзелени дрвја
• во која фаза се наоѓа:
  • свежи листови
  • суви листови
  • полураспаднати листови
  • листови во почетна фаза на хумификација
  • целосно хумифицирана листовка

Објаснете зошто ја избравте токму таа органска материја и како очекувате да влијае врз почвената мешавина.

Доколку користите компост или хумус

Потребно е да наведете:

• од што е добиен (растителен компост, шумски хумус, градинарски компост и сл.)
• дали материјалот е целосно созреан

Научно образложение

За секоја компонента објаснете како очекувате да влијае врз:

• задржувањето на вода
• дренажата
• аерацијата на почвата
• структурата на почвата
• содржината на хранливи материи
• pH на почвата
• развојот на кореновиот систем

Истражување и научно образложение

Пред да ја подготвите почвената мешавина, потребно е да направите кратко истражување за својствата на материјалите што ќе ги користите. Вашата задача не е само да измешате различни компоненти, туку да покажете дека разбирате како секоја од нив влијае врз почвата и растот на растенијата.

За секоја компонента што ќе ја вклучите во мешавината, одговорете на следните прашања:

1. Зошто ја избравте оваа компонента?

Опишете ја нејзината улога во почвената мешавина.

2. Како очекувате да влијае врз:

• задржувањето на вода
• дренажата
• аерацијата на почвата
• содржината на хранливи материи
• pH вредноста на почвата
• структурата на почвата
• развојот на кореновиот систем

3. Дали оваа компонента има и недостатоци?

На пример:

• пребрзо се суши
• задржува премногу вода
• ја закиселува почвата
• се распаѓа многу бавно
• може да содржи семиња од плевели
• друго

Важно е да покажете дека секој материјал има предности, но и ограничувања.

Истражувачки прашања

Во текот на истражувањето размислете за следните прашања:

• Која компонента најмногу придонесува за задржување на влагата?
• Која компонента овозможува подобра циркулација на воздухот?
• Како различните органски материјали влијаат врз структурата на почвата?
• Дали степенот на распаѓање на органската материја може да влијае врз својствата на подлогата?
• Какво влијание имаат листопадните, а какво зимзелените листови?
• Дали различните органски материјали можат да влијаат врз pH вредноста на почвата?
• Како различните компоненти можат да влијаат врз развојот на кореновиот систем?
• Кои својства, според вас, се најважни за успешно никнување и развој на растението?

Поставете хипотеза

Откако ќе го завршите истражувањето, формулирајте научна хипотеза.

Хипотезата треба да биде јасна, логична и заснована на вашето истражување.

Пример

Активност 2 – Спроведување на експериментот

Откако ќе ја подготвите почвената мешавина и ќе ја поставите вашата хипотеза, следува најважниот дел од истражувањето – спроведувањето на експериментот.

Целта на експериментот е да се испита како различните почвени мешавини влијаат врз никнувањето и раниот раст и развој на растението.

За резултатите од сите училишта да можат меѓусебно да се споредуваат, сите тимови треба да го реализираат експериментот според единствен протокол.

Експериментален протокол

За да се обезбедат споредливи резултати, сите тимови задолжително треба да ги почитуваат следните услови:

• да се користи ист растителен вид – грав (Phaseolus vulgaris)
• за секоја експериментална варијанта да се користат 5 саксии со дијаметар од околу 9 cm, со по 2 семиња во секоја саксија
• за контролната варијанта исто така да се користат 5 саксии со дијаметар од околу 9 cm, со по 2 семиња во секоја саксија
• сите саксии да се наполнат со ист волумен на почвена подлога
• семињата да се посеат на длабочина од околу 3 cm, поставени на спротивни страни од саксијата, со што ќе се обезбеди што е можно поголемо меѓусебно растојание
• да се користи ист режим на полевање за сите варијанти
• растенијата да се одгледуваат под што е можно послични услови на осветлување и температура
• експериментот да се реализира во периодот до 10 ноември

Режим на полевање

За сите варијанти во експериментот задолжително треба да се применува ист режим на полевање.

Тоа значи дека:

• сите варијанти треба да се полеваат во исто време
• при секое полевање треба да се додава иста, однапред утврдена количина вода по саксија, соодветна на големината на саксијата; еднаш утврдената количина не треба да се менува во текот на експериментот
• полевањето да се врши два до три пати неделно, во зависност од условите во просторијата, при што истиот распоред треба да важи за сите варијанти
• доколку горниот слој на почвата (приближно 1–2 cm) е сè уште влажен, полевањето може да се одложи до следниот ден, но одлуката мора да се примени истовремено на сите варијанти
• количината на вода и режимот на полевање мора да бидат исти за експерименталната и за контролната варијанта

Контролна варијанта

Покрај почвената мешавина што ќе ја подготви тимот, задолжително треба да се постави и контролна варијанта.

Контролната варијанта треба да биде засадена во стандарден комерцијален супстрат за производство на расад, достапен во земјоделски аптеки или градинарски центри.

Контролната варијанта треба да биде поставена во:

• ист тип и големина на саксија
• ист волумен на подлога
• ист број семиња
• иста длабочина на сеење
• исти услови на осветлување и температура
• ист режим на полевање

Контролната варијанта ќе служи како споредбена основа за да се процени дали предложената почвена мешавина обезбедува подобри услови за никнување, раст и развој на растението.

Следење на експериментот

Во текот на експериментот учениците треба редовно да ги набљудуваат растенијата, да вршат мерења и да ги евидентираат резултатите.

Препорачуваме мерењата да се вршат еднаш неделно, во ист ден и приближно во исто време.

Следете ги следните параметри:

Никнување

• датум на првото никнување
• број на никнати семиња
• процент на никнување

Раст и развој

• висина на растението (cm)
• број на развиени листови
• боја на листовите
• свежа биомаса на растението (доколку постојат услови за мерење)

Оценка на бојата на листовите

При секое мерење, оценете ја бојата на листовите користејќи ја следната скала:

Документирање на експериментот

Во текот на експериментот задолжително:

• направете најмалку една фотографија неделно, од ист агол и приближно иста оддалеченост
• запишувајте ги сите мерења
• водете краток дневник на набљудувањата
• забележувајте ги сите неочекувани промени или проблеми

Фотографиите треба да се прават од приближно иста оддалеченост и од ист агол, за полесно да може да се следи развојот на растенијата.

Анализа и заклучок

По завршување на експериментот, споредете ги резултатите од експерименталната и контролната варијанта и одговорете на следните прашања:

• Дали вашата хипотеза беше потврдена?
• Кои својства на почвената мешавина најмногу придонесоа за добиените резултати?
• Кои беа предностите, а кои недостатоците на вашата почвена мешавина?
• Доколку повторно го реализирате експериментот, што би промениле?
• Што научивте за влијанието на почвата врз растот и развојот на растенијата?

Документирање на процесот

Покрај подготовката на почвената мешавина, секој тим треба да го документира процесот на планирање, подготовка и реализација на истражувањето.

Документацијата треба да содржи:

Извештај со краток опис на истражувањето

Извештајот од спроведеното истражување не треба да надмине 10 страници кој ќе вклучува:

• претставување на тимот и нивното учество
• опис и име на истражувачкиот процес
• кои компоненти се користени при подготовката на почвената мешавина
• нивната процентуална застапеност (пропорции)
• зошто е избрана секоја компонента
• како тимот дошол до конечниот состав на почвената мешавина
• која била поставената хипотеза и што очекувате да се случи во текот на експериментот

Во делот за описот задолжително да има и табела со составот на почвената мешавина, затоа што така комисијата многу полесно ќе ги споредува различните решенија.

Постер

Постер со димензии кои ќе бидат дадени дополнително.

Фотодокументација

Доставете фотографии кои го прикажуваат процесот на работа, на пример:

• собирање или подготовка на материјалите
• мерење и подготовка на компонентите
• мешање на почвената подлога
• поставување на експериментот и сеење на семињата
• тимска работа во текот на експериментот
• следење и мерење на растенијата
• финалниот изглед на експериментот

Предлог критериуми за оценување (100 поени)

Презентација на резултатите

Сите училишта чии пријави ќе бидат одобрени ќе имаат обврска да учествуваат на настан организиран од страна на МИУ, на кој ќе ги презентираат резултатите од своите истражувачки активности преку подготвен постер.

Бонус: Дневник на набљудувања

Во текот на експериментот водете краток дневник во кој ќе ги запишувате:

• датумот на набљудувањето
• најважните промени што сте ги забележале
• евентуални проблеми во текот на експериментот
• краток коментар за тоа дали резултатите се во согласност со вашата хипотеза

Правила

За предизвикот да биде фер и резултатите да бидат споредливи:

• Од секое училиште може да биде одобрена една пријава, без оглед на бројот на поднесени пријави.
• Сите тимови треба да го спроведат експериментот согласно дадената методологија, без менување на основните услови и постапки.
• За сите варијанти треба да се користат исти услови, опрема и материјали, освен факторот што се испитува.
• Сите мерења, набљудувања и евентуални промени во текот на експериментот треба редовно да се евидентираат.
• Учениците треба активно да учествуваат во спроведувањето на експериментот, мерењата, набљудувањата и подготовката на заклучоците.
• При работата треба да се почитуваат основните правила за безбедна и хигиенска работа.
• За сите избрани тимови да добијат исти информации, тимот на МИУ ќе организира заедничка онлајн средба, на која ќе бидат дадени дополнителни насоки и детали за спроведувањето на предизвикот, а се забрануваат поединечни јавувања до организаторите.
• При оценувањето нема да се зема предвид само изгледот или растот на растенијата, туку пред сè правилното спроведување на експериментот, квалитетот на евиденцијата и начинот на кој се изведени заклучоците од добиените резултати.