Utjecaj različite količine i vrste gnojiva na rast biljaka

Ishodi:
  • Kritički razmatra utjecaj tvari na čovjeka i okoliš.
  • Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
  • Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
  • Izvodi pokuse u okviru sljedećih koncepata: tvari, promjene i procesi, energija.
  • Objašnjava utjecaj umjetnih gnojiva na okoliš.
  • Objašnjava utjecaj makronutrijenata kod biljaka.
  • Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselinsko-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...).
Uvod

Gnojiva su sve tvari anorganskoga ili organskoga podrijetla koje biljkama dodajemo radi opskrbljivanja biljke neophodnim hranivima. Gnojiva su većinom proizvedena ili sintetizirana umjetnim putom. Česte su negativne predrasude zbog naziva umjetna, stoga se ova gnojiva još nazivaju i mineralna, a sadržavaju hraniva u obliku anorganskih soli. Dušična su gnojiva najviše upotrebljavana gnojiva zbog izraženoga prinosotvornog djelovanja. Zalihu mineralnoga dušika u tlu nije moguće niti stvarati niti se njom koristiti, stoga je svake godine na proizvodnim površinama neophodna višestruka primjena dušičnih gnojiva. Premda uporaba mineralnih gnojiva značajno poboljšava kakvoću i količinu hrane, njihova dugotrajna i nekontrolirana primjena često izaziva ekološke probleme (onečišćenje tla, voda i zraka), stoga se povezuje s pogoršanjem strukture tla, reduciranjem mikroflore, onečišćavanjem voda, ljudske i stočne hrane.

Dušik, fosfor i kalij biljkama su potrebni u većim količinama, stoga se nazivaju makronutrijenti. Gotovo 80 % Zemljine atmosfere sastoji se od dušika kao najzastupljenijega kemijskog elementa.

Dušik je ključna komponenta esencijalnih biomolekula poput aminokiselina, vitamina, hormona, enzima i nukleotida. U živim tkivima dušik je zastupljen kao četvrti najčešći element, iza ugljika, kisika i vodika. Esencijalni je element za rast biljaka i sastavni je dio ciklusa dušika u kojemu se kontinuirano izmjenjuje dušik između organizama i okoliša.

Fosfor predstavlja bitan biogeni element za sve poljoprivredne kulture, sastavni je element adenozindifosfata (ADP) i adenozintrifosfata (ATP), spojeva koji su izvor energije za sve fiziološke procese u biljci.

Kalij je bitan za regulaciju sadržaja vode u biljkama i ima ključnu ulogu u prilagodbi biljaka na nepovoljne klimatske i zemljišne uvjete, primjerice sušu, mraz i salinitet. Kalij ima značajnu ulogu u otpornosti i tolerantnosti biljaka na patogene. Danas se na tržištu mogu pronaći različite inačice prirodnoga (organskog) peletiranog gnojiva, od kojih se najčešće upotrebljavaju peletirana gnojiva koja predstavljaju mješavinu goveđega i konjskoga gnoja te ona na bazi kokošjega gnoja. Pelete se uz optimalnu vlažnost u tlu brzo razlažu, a mikroorganizmi se uz prisutnost vode aktiviraju i čine gnojivo brzo dostupno biljkama.

PRISJETIMO SE ŠTO VEĆ ZNAMO O UOČENOJ POJAVI/PROCESU.

Gnojiva imaju bitnu ulogu u povećanju prinosa biljnih kultura. Potrebno je biljkama osigurati optimalnu količinu mineralnih tvari. Fotosintezom biljke stvaraju ugljikohidrate. Da bi od njih nastale bjelančevine, potreban je dušik, a za nastanak ATP-a i nukleinskih kiselina potreban je fosfor.

POSTAVIMO ISTRAŽIVAČKO PITANJE.

Postoji li razlika u masi suhe tvari (prinosu) biljaka koje su tretirane različitom količinom gnojiva? Postoji li razlika u djelovanju umjetnih i prirodnih gnojiva?

OBLIKUJMO PRETPOSTAVKU.

Različite količine gnojiva utječu na suhu masu (prinos) biljaka. Ne postoji razlika u djelovanju umjetnih i prirodnih gnojiva na suhu masu (prinos) biljaka.

PLANIRAJMO I PROVEDIMO ISTRAŽIVANJE.

Učenici su podijeljeni na sedam skupina, po tri učenika u svakoj skupini.

Opis pokusa i zapažanja:

  • Napunite dopola PVC posudu zemljom.
  • Dodajte odgovarajuću količinu umjetnoga ili prirodnoga gnojiva (po tri približno jednake vrijednosti umjetnoga i prirodnoga gnojiva, primjerice 3, 6 i 9 peleta/granule umjetnoga gnojiva i 3, 6 i 9 peleta/granule prirodnoga gnojiva; jedna skupina izvodi pokus bez dodatka gnojiva).
  • Dodajte još malo zemlje, a zatim dvije sjemenke rotkvice te ih prekrijte malim slojem zemlje.
  • Napišite na etiketu svoje inicijale, datum, vrstu i broj peleta/granula koje ste dodali i zalijepite je na PVC posudu.
  • Postavite posude na toplo i svijetlo mjesto te umjereno zalijte.
  • Nakon pet do osam dana sjemenke će proklijati te u PVC posudi ostavite samo jednu mladu biljku. Prema potrebi zalijevajte.
  • Nakon 18 – 25 dana izvadite rotkvice iz zemlje i operite ih u vodi kako biste uklonili zemlju. Sušite rotkvice na filtarskome papiru u pećnici zagrijanoj na 90 – 95 °C (potrebno je ispravno označiti rotkvice s obzirom na količinu i vrstu dodanoga gnojiva). Nakon 24 – 48 sati sva će voda ispariti i preostat će samo suha biljna tvar.
ANALIZIRAJMO REZULTATE I DONESIMO ZAKLJUČKE.

Izvažite i izračunajte prosječnu masu suhe biljne tvari za svaku vrstu i količinu dodanoga gnojiva te za biljni materijal koji je rastao bez dodanoga gnojiva. Prikažite rezultate u tablici i na temelju prikazanih rezultata odgovorite na istraživačka pitanja.

NAŠA JE PRETPOSTAVKA POTVRĐENA. / NAŠA JE PRETPOSTAVKA OPOVRGNUTA.

Ako je vaša pretpostavka opovrgnuta, razmislite i pokušajte s novom pretpostavkom.

NAPRAVIMO IZVJEŠTAJ.

Prikažite rezultate svoga rada prezentacijom ili plakatom izrađenim u PowerPointu, Preziju ili Canvi.

DODATAK ISTRAŽIVAČKOMU RADU:
  1. korelacija: Matematika, Informatika
  2. međupredmetne teme: IKT, Zdravlje, Održivi razvoj
PITANJA ZA RASPRAVU:
  1. Na stručnim mrežnim stranicama istražite podatke o prednostima i nedostatcima korištenja prirodnih i umjetnih gnojiva. Organizirajte u razredu raspravu na temu Prirodno ili umjetno: za ili protiv.
  2. Ako imate mogućnosti, napravite intervju s poljoprivrednicima o vrsti gnojiva kojima se koriste i razlozima zbog kojih se koriste baš tom vrstom gnojiva. Prikažite njihove odgovore u Padletu ili na ploči Lino.
  3. Osmislite promidžbenu kampanju kojom ćete promovirati održivi način proizvodnje hrane koji se temelji na ekološkoj poljoprivredi bez primjene pesticida i mineralnih gnojiva. Predložite aktivnosti koje bi mogle promijeniti politike koje štite daljnju uporabu pesticida i umjetnih gnojiva.