Экологические аспекты минеральных удобрений.

Урок – игра

ПУ-18

 

Цели: исследовать экологические аспекты использование минеральных удобрений, рассмотреть и проанализировать позитивные и негативные стороны применения в сельском хозяйстве, учить учащихся использовать знания в быту.

            Материалы:

1) установочные листы с данными по экологии для выбранных для игры специальностей;

2) образцы минеральных удобрений;

3) образцы овощей и фруктов;

4) набор химических реактивов.

 

Х о д      у р о к а - -и г р ы.

 

 

1. Вступительное слово учителя.

С детства мы знаем много сказок, где упоминается скатерть – самобранка. Фантазия это или реальность? Скатерть  - самобранка – это ухоженная, плодородная земля, благодаря которой наш стол полон яств. А как этого добиться? Много веков занимает людей этот вопрос. Мы живем уже в XXI веке, нас уже более 6 млрд человек. Сростом населения растут и их потребности. Возможно ли воплотить в реальность сказочную мечту о скатерти – самобранке?

На сегодняшний день ситуация печальная и безрадостная. Большое количество нашей больной почвы разрушает эрозия, безудержно применяются удобрения и пестициды, сплошь и рядом нарушается технология  орошения. И что бы повысить урожайность почвы, в неё вводят все больше и больше минеральных удобрений.

  На центральных рынках, где работает экологическая служба, иногда  “арестовывают ”

тонны дынь, арбузов, свеклы и других овощей. Несколько лет назад была запрещена к реализации партия консервов крупнейшего в стране Азовского комбината детского питания, который использует в производстве местную продукцию.

            С подобными фактами приходится сталкиваться нередко.

Обыкновенный качан капусты,  попав на наш стол,  может оказаться “миной замедленного действия” – может вызвать расстройство желудка,  отравить организм, ослабить его жизненно важные функции, ухудшить способность крови обеспечивать клетки кислородом, даст толчок к возникновению онкологических заболеваний.                Виновник – нитраты.

 

II. Игра: специалисты решают проблемы.

Установочный вопрос: Каким образом можно перевести сельское хозяйство из разряда “грязных” в разряд “экологически чистых”?

            Деятельность: класс разбить на несколько групп, число которых соответствует числу выбранных для игры специальностей. Группы составляют свою концепцию решения данной проблемы с позиций соответствующей специальности. Преподаватель объявляет установочный вопрос, и представители различных специальностей вступают в дискуссию, защищая при этом свою профессиональную позицию.

Специальности: химик – технолог, химик – аграрник, ученый – химик, врач, эколог.

            Химик – технолог: вместе у урожаем мы изымаем вещества – азот, фосфор, калий, кальций, марганец  и другие. Если пользоваться простейшими минеральными удобрениями (селитра, мочевина, суперфосфаты) и, самое главное умеренно, то действительно, почва обогащается минеральными веществами. Но: 1) на сегодняшний день технология производства удобрений такова, что в их составе имеется “букет” тяжелых металлов, включая ртуть:

2) дозы вносимых удобрений до сих пор составлены без учета потребности в питательных веществах выращиваемых культур.

           

 

 

Химик – органик. Нужно принять во внимание, что из всего количества вносимых удобрений с/х растения используют лишь 40 – 59 %, а остальное вымывается из почвы в виде нитратов в водоем, улетучивается в атмосферу. Химикатов накопилось в земле так много, что потребуется несколько десятилетий, чтобы он  разложились. И еще столько же, чтобы почва снова стала плодородной. 

            Врач. Избыток в почве нитратов ухудшает качество выращиваемых овощей, фруктов, зерновых культур. Последствия употребления некачественных продуктов могут быть такие:

1) развиваются таковые заболевания;

2) появляется заболевание, при котором кровь не способна удерживать кислород – меттемоглобинемия (кислородное голодание);

3) нарушается деятельность щитовидной железы и т.д.

            Ученый химик. Корневые системы всех без исключения растений хорошо усваивают нитраты. В растениях происходит восстановление нитратов до аммиака:

NO3     →        NO2      →        NO     →        NH2OH          →       NH3

          нитрат          нитрит         гипонитрит      гидроксиламин        аммиак

Образовавшийся аммиак реагирует с некоторыми органическими кислотами и в результате образуются аминокислоты – строительный материал для белков.

            Если в почве избыток нитратов, то они не успевают полностью превратиться в аминокислоты и могут остаться в любой части растения. Они превращаются в нитраты и отравляют организм.

            Эколог. В нашей области Большое количество оврагов, загрязнения почвы.

 В  районах области замечено загрязнения подземных вод нитратами(много выше КПД). Представляю таблицу “Допустимые значения содержания нитратов в овощах ”. Сегодня на уроке мы научимся определять содержание нитратов в картофеле, моркови и питьевой воде.  Предлагаю изучить схему содержания нитратов в различных плодах. Обратите внимание на распределение нитратов в разных частях плодов.  Сравните цифры на рисунке с приведенными в таблице и сделайте вывод: при приготовлении пищи нужно производить обрезку тех частей плода, где сконцентрировано больше всего нитратов.

 

III. Практическая часть (проведение опытов и решение задач).

 

                                               Проведение опытов.

           

Учитель. А теперь поделим класс на три рабочие группы и будем проводить опыты. Каждая группа будет проводить один определенный опыт. Напоминаю о технике безопасности, осторожном обращении с химической посудой.

Опыты. №1 Определение нитратов в питьевой воде.

                №2 Определение нитратов в картофельном соке.

                №3 Определение нитратов в картофельном соке.

После выполнения опытов один из группы расскажет о результатах по плану на доске.  

После практической части сделать записи в тетради о том, как можно уменьшить содержание нитратов в овощах в домашних условиях.

            Опасными загрязнителями продуктов питания нитраты становятся тогда,  когда на каждый килограмм веса человека потребляется 5 мг нитратов в сутки.

            1. Нитраты более активно накапливаются растениями при недостатке света, поэтому выращивать культуры с высокой накопительной способностью нитратов нельзя в тенистых местах.

            2.  По способности накапливать нитраты можно разделит растения на пять групп:

1) более 5 г на 1 кг продукции (все виды салатов, петрушка, редис);

2) до 5 г на 1 кг продукции (шпинат, редька, кольраби, свекла, зеленый лук)

3) до 4 г на 1 кг продукции (белокочанная капуста, морковь, репчатый лук)

4) до 3 г на 1 кг продукции (лук-порей, ревень, укроп, тыква)

5) менее 1 г на 1 кг продукции (огурцы, арбузы , дыни, помидоры, баклажаны, картофель).

            3. Как располагаются нитраты в овощах?

1) у свеклы  сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65 %;

2) в моркови в центральной части – 90 %,  в наружной части – 10%;

 

3) капуста – самая опасная часть – кочерыжка, и в толстых черешках листьев;

4) у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены под кожурой (чистить не жалея);

5) маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие. Если огурец сорван утром – нитратов меньше.

            4. Практический совет (как уменьшить количество нитратов).

1) тщательно  промывать овощи и фрукты – уменьшает на 10 %;

2) механическая очистка – на 15-20 %;

3) варка овощей, особенно начищенных и нарезанных – на 50 %;

4) зелень рекомендуют вымачивать перед употреблением в холодной воде 1 – 1,5 часа – 20-30 %;

5) уменьшается содержание нитратов при квашении, солении, мариновании.

 

Определение нитратов в домашних условиях.

 Для этого следует приобрести в аптеке риванол, физиологический раствор (0,9 % раствор поваренной соли) и разбавленную соляную кислоту.

 

            Опыт №1 Нитриты в воде.

В питьевой воде должно содержаться не более 3,29 мг/л нитрит-ионов и 45 мг/л нитрат-ионов. К 1 мл исследуемой воды прибавьте 2 мл физиологического раствора. Затем 2 мл полученного раствора смешайте с 1 мл риванольного раствора (таблетку растворяют при нагревании в 200 мл соляной кислоты). Если появляется бледно-розовая окраска, значит, уровень нитритов в питьевой воде недопустимо высок.

 

            Опыт №2 Нитраты в воде.

Действия те же, но при добавлении риванольного реактива вносят еще немного порошка цинка (на кончике ножа). Бледно-розовый цвет раствора указывает на недопустимо высокое содержание нитратов.

 

            Опыт №3 Нитраты в продуктах.

2 мг разведенного продуктового сока, взятого из средней части плодов, смешивают с 1 мл солянокислого раствора риванола и добавляют цинковый порошок. Если в растворе содержится более 29мг/л нитратов, то появляется бледно-розовая окраска.

 

Решение задач по теме ”Минеральные удобрения”.

 

            Задача №1. Установлена следующая доза удобрений: N – 60кг,  P2O5 -  90кг,        K2O – 90 кг. На колхозном складе имеется кальциевая селитра, которая содержит 17,5 % азота,  двойной суперфосфат (48 % P2O5) и сульфат калия (48 % K2O). Определите, сколько нужно каждого из минеральных удобрений внести на 1 га.

  Ответ: 3,43 ц кальциевой селитры, 1,875 ц суперфосфата, 1Ю875 ц сульфата калия.

 

            Задача№2. Для получения 250 ц клубней картофеля необходимо внести 80 кг азота, 50 кг фосфора и 129 кг калия на 1 га. 100 г почвы содержат: 9мг азота, 4 мг фосфора и 5 мг калия. Степень использования растениями из почвы составляет: азота и калия – 15 %, фосфора – 8 %. Определить:

            1) количество питательных элементов на 1 га;

            2) степень использования растениями азота, фосфора и калия;

            3) количество питательных элементов, которое должно быть внесено  с  удобрениями на 1га почвы.

 

                                         удобрениями на 1га почвы

 

IV.Итоги урока – игры.                                         

Предмет основы агрономии

Составил Ельников Г.П. пос. Ракитное