Элективный курс "Агрохимия" в школьном курсе экологии

Задание 1. Ваш сосед прочел в книге для садоводов-любителей, что при посадке плодовых деревьев и ягодных кустарников надо в яму для саженцев кроме удобрений положить несколько расплющенных и обожженных на костре металлических консервных банок, и попросил вас объяснить смысл этого приема.

Как вы это объясните с точки зрения химика? И почему нередко комнатные растения, посаженные в металличес

кую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках?

Задание 2. Известно, что под большинство сельскохозяйственных культур можно вносить только перепревший навоз, лучше прошлогодний. Но при хранении навоз теряет большое количество азота – основного питательного элемента. Для уменьшения потерь азота к навозу добавляют суперфосфат.

За счет каких процессов теряется азот при хранении навоза и почему эти потери можно уменьшить с помощью суперфосфата?

Задание 3. Этилен является природным стимулятором – его накопление в плодах способствует их созреванию, что используют для искусственного ускорения созревания. Чаще применяют не этилен, а продукты, его высвобождающие, например этефон.

Опыт по ускорению созревания плодов под действием этилена вы можете поставить в условиях школьного химического кабинета, например, с помидорами. Опытным путем установлено: для созревания помидоров необходимо, чтобы один объем этилена приходился на 2000 объемов воздуха.

Этилен можно получить из этилового спирта и серной кислоты в специально собранном аппарате. Под действием концентрированной серной кислоты в присутствии катализатора – кварцевого песка – этиловый спирт отщепляет воду с образованием этилена:

С2Н5ОН ® С2Н4 + Н2О.

В качестве камеры дозревания можно использовать шкаф или тумбочку, которую надо хорошо загерметизировать. В камеру помещают зеленые томаты; раз в сутки, предварительно ее проветрив, подают этилен. Под действием этилена томаты созревают за 5–6 дней, в контрольном опыте – за 10–12.

Рассчитайте, сколько надо взять этилового спирта, чтобы получить нужное для опыта количество этилена.

Задание 4. В Тимирязевской сельскохозяйственной академии в XIX в. произошел курьезный случай. Два года здесь тщетно пытались вырастить зимой огурцы. Не помогали никакие научно обоснованные приемы. Тогда пригласили одного клинского огородника и предложили ему выращивать в теплицах огурцы "в свою пользу", но при условии, что он разрешит перенять его приемы.

Клинский гость решил проблему с помощью навоза, но в почву его не вносил. С первого же захода в теплице получили отменный урожай огурцов. По этому поводу профессор А.Г. Дояренко писал: "Клинские огородники вековым опытом . выработали приемы управления самыми тонкими жизненными процессами растений ."

Каким именно процессом научились управлять клинские огородники с помощью навоза и в чем заключается их секрет?

Задание 5. У А.К. Толстого в одном из стихотворений есть строка: " .вслед за пахарем прилежным ходят жирные грачи". Действительно, все, кому приходилось наблюдать вспашку почвы, замечают, что за плугом ходят стаи птиц и склевывают червей, которые при вспашке с оборотом пласта оказываются на поверхности. Может ли этот чисто биологический процесс – поедание червей птицами – повлиять на химический состав почвы?

Задание 6. Любителям разводить "огород на подоконнике" рекомендуют экологически чистое и к тому же бесплатное удобрение, которое можно приготовить, если скорлупу сырых яиц поместить в банку с водой. Через несколько дней вода приобретает специфический "тухлый" запах – значит, удобрение готово и можно поливать огород. Банку лучше держать закрытой, чтобы запах не распространялся по квартире.

Какой элемент питания получают растения с этим удобрением и в какой форме? Чем обусловлен "тухлый" запах?

Задание 7. В связи с экономическим кризисом на Украине было закрыто много угольных шахт. Оставшиеся без работы шахтеры занялись огородничеством и, как люди хозяйственные, решили использовать имущество, оставшееся после закрытия шахт, в частности, и взрывчатку с истекшим сроком хранения в качестве удобрения. Эта информация была опубликована в одной из газет г. Донецка. Насколько это обосновано с точки зрения агрохимика?

Задание 8. Если вы решили заново побелить потолки в своем доме мелом или известью, предварительно необходимо потолки "размыть", т. е. после размачивания снять всю старую побелку скребком. Это очень грязная работа, после которой приходится выносить из дома большое количество старой побелки. Обычно ее выбрасывают в мусорные ящики.

Можно ли попытаться использовать ее в саду или огороде?

Задание 9. Все, кто занимается огородничеством, знают, что хороший компост можно получить, если выдерживать компостную кучу не менее полугода. Но многим удается ускорить этот процесс, поливая компостную кучу водой, которую собирают после мытья молочной посуды, и бросая в нее отходы черного (ржаного) хлеба.

За счет каких процессов в этом случае созревание компоста ускоряется?

Задание 10. Сейчас далеко не все дачники могут приобрести навоз, поэтому многие пользуются жидким удобрением, приготовленным из выполотых на огороде сорняков. Бочку заполняют до половины объема сорняками, доливают водой доверху, прикрывают полиэтиленовой пленкой и выдерживают 10–12 дней. Когда процесс брожения закончится, жидкое удобрение можно вносить на грядки.

Как вы думаете, зависит ли эффективность такого удобрения от вида сорных растений, из которых оно приготовлено?

Задание 11. Раньше хозяйки воду, в которой отваривали очищенные овощи для салата, использовали для приготовления первого блюда. Сейчас рекомендуют ее выливать, т. к. при варке в воду переходят нитраты, которые могут содержаться в овощах.

Можно ли все-таки с пользой употребить этот отвар, если вы живете в городской квартире?

Задание 12. Вы обнаружили в хозяйстве полмешка цемента, который хранится очень давно, и хотя цемент не потерял сыпучесть, но уже почти не схватывается.

Можно ли найти ему какое-то применение в сельском хозяйстве?

Задание 13. В книге А.М. Юдина, М.Н. Ратманского "Домоводство. 5000 советов и рецептов в согласии с природой" (М.: Совет ветеранов книгоиздания, 1994) приведен такой рецепт быстрого проращивания семян петрушки, которая, как известно, является "тугорослым" растением: "Семена петрушки могут прорасти в течение нескольких часов, если замочить их в свежем молоке, посыпать землю трижды с интервалом 10–15 мин тонко размолотой негашеной известью, после чего посеять семена и спрыснуть водой".

Как вы можете объяснить сущность этого приема?

Задание 14. Навозная жижа – ценное быстродействующее азотно-калийное удобрение. На крупных животноводческих фермах оборудуют специальные сборники для хранения навозной жижи, поверхность которой нередко покрывают слоем нефти или отработанного машинного масла.

Попробуйте объяснить, с какой целью это делают.

Задание 15. Чтобы семена сельскохозяйственных культур хорошо сохранялись, они должны иметь влажность не более 15%. Высушить семена не всегда просто, т. к. нагревание приводит к потере всхожести. В связи с этим нередко применяют химическую сушку: смешивают семена с безводным сульфатом натрия Na2SO4. Эта соль легко образует очень прочный кристаллогидрат состава Na2SO4•10H2O, поэтому при смешивании соли с влажными семенами она отнимает от них воду и связывает ее в кристаллогидрат.