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Die Bodenpilze durchwuchern die belebte Bodenschicht. Sie verbreiten sich über ein Pilzgeflecht, das sog. Mycel. In der Streuschicht sind die Pilze besonders häufig anzutreffen. Wenn wir die Streuschicht mit der Hand aufheben, sind viele Pilze mit dem bloßen Auge zu erkennen.
{Boden}
==Wir bestimmen den Humusanteil einer Bodenprobe durch Glühen==
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!Informationen zum Thema'''
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Pilze, die sich von toter organischer Substanz ernähren (Saprophyten), können Holz zersetzen. Holz besteht aus Zellulose und Lignin. Sie zersetzen diese Stoffe mit Hilfe besonderer Katalysatoren, der sog. Enzyme. Bestimmte spezialisierte Pilze gehen mit Pflanzenwurzeln eine Lebensgemeinschaft ein (Symbiose).
|Normalerweise enthalten die Böden Mitteleuropas zwischen 2 und 8 % Humus. Mehr als 10 ''Prozent ''Humus gelten bereits als stark humushaltig (humos). Einen ersten Anhaltspunkt für den Humusgehalt gibt schon die Bodenfärbung.


'''Pilze, die als Parasiten leben'''
Allerdings kann man sich auf das Augenmaß nur bedingt verlassen. Feuchtigkeit lässt den Boden dunkler erscheinen. Sandige Böden zeigen von Natur aus eine intensivere Färbung. Will man den Humusgehalt genauer bestimmen, muss man den Humus (die organische Substanz) verbrennen. Der mineralische Boden bleibt als Rückstand übrig.
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Sie befallen Holz und die Wurzeln älterer Bäume und Sträucher. Sie schaffen den Weg frei für den Angriff der Pilze, die sich von toter organischer Substanz ernähren.
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!Versuchsanstellung
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'''Versuchsanstellung'''


Sie erfolgt im Prinzip wie bei dem Versuch "Wir ermitteln die Bakterienkeimzahl mit dem Millipore-Testgerät".
|Getrocknete Bodenproben werden über dem Bunsenbrenner zuerst langsam, später bis zur Rotglut erhitzt. Dabei verbrennt die organische Substanz vollständig. Im Boden gebundenes Wasser entweicht ebenfalls, weshalb die Proben vorher getrocknet werden müssen, um den Fehler möglichst klein zu halten.
[[Datei:Aspergillus.gif|thumb|200px|left|'''Bild:Apergillus''']]


'''Untersuchungsmaterialien'''
Ein penetranter Geruch nach verbrannten Haaren zeigt an, dass reichlich Stickstoff in der organischen Substanz (Eiweißstoffe!) gebunden gewesen ist. Das in der beginnenden Erhitzungsphase entweichende Ammoniak lässt sich durch die Blaufärbung angefeuchteten roten Lackmuspapier bestätigen.
* 6 Total-Millipore-Tester für die Pilzkeimbestimmung


* 6 Erlenmeyerkolben (250 ml) mit Stopfen
Nach dem Abkühlen der Probe lässt sich der Kohlenstoffanteil (Humusanteil) aus dem Glühverlust berechnen. Bei carbonatreichen Böden entweicht durch die Erhitzung das anorganisch gebundene Kohlenstoffdioxid. Es ist deshalb empfehlenswert, das Kohlenstoffdioxid vor dem Versuch durch Salzsäure auszutreiben.


* 6 Pipetten


* 1 Messzylinder (100 ml)
[[Image:Waage1.jpg]]


* 1000 ml sterile Natriumpyrophosphatlösung
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* Wärmeschrank
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!Untersuchungsmaterialien
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|a)Waage


* Erdproben
b)Lackmuspapier


'''Versuchsablauf'''
c)Porzellan- oder Blechtiegel


d)getrocknete Feinerde


* a) Nimm 1 g frischen Boden, schwemme die Bodenprobe auf, setze die Verdünnungsreihe an. Fülle die verdünnten Suspensionen in je einen leeren Plastikbehälter eines Millipore-Gerätes. Es kann die gleiche Abstufung erfolgen wie bei der Bakterienkeimzahlermittlung.
e)Tiegelzange Spatellöffel


Wichtig ist, dass nur frische Bodenproben verwendet werden. Bei Zimmertemperatur fangen die Pilze rasch an sich zu vermehren. Dadurch werden die Werte verfälscht.
f)Tondreieck


* b) Tauche den Tester in die Nährflüssigkeit, lass abtropfen. Der Pilzkeimzahl-Tester ist mit einer Substanz beschichtet, die Bakterien unterdrückt.
g)Glasstab


* c) Setze den Tester wieder in den Plastikbehälter. Kennzeichne sorgfältig jede einzelne Verdünnungsstufe mit wasserfestem Filzstift.
h)Bunsenbrenner
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* d) Stelle das Testgerät für 24 - 48 Stunden bei 30 °C in den Wärmeschrank (5 0C niedriger als bei dem Bakterienansatz).
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!Versuchsablauf
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|a) Wiege den Porzellan- oder Blechtiegel.'''


* e) Zähle die Pilzgeflechte bzw. Pilzkolonien (bei Hefepilzen) aus.
b) Fülle mit einem Spatellöffel 50 g Boden ein. Notiere die Angaben'''


c) Erhitze den Tiegel mit der Erde; zuerst langsam, später bis zur Rotglut.'''


d) Rühre mit einem Glasstab die Substanz um,&nbsp; damit sie gleichmäßig verbrennt'''


'''Verständnisfragen und Anweisungen zum Experiment "Wir ermitteln die Pilzkeimzahl eines Bodens"'''
f) Halte ein angefeuchtetes rotes Lackmuspapier in die Dämpfe. Achte auf den Farbumschlag, er ist ein Nachweis für den Ammoniakgehalt.'''


g) Erhitze die Substanz, bis sie eine weißlich-graue oder rötliche Färbung annimmt. Dann ist der Verbrennungsprozess beendet.'''


h) Lass den Tiegel 20 Minuten abkühlen und stelle ihn dann auf die Waage.'''


*1. Was hast du in diesem Experiment getan?
''' Werte aus! Der Glühverlust des Bodens (verbrannter Humus) ist in % der Bodeneinwaage zu berechnen'''


*2. Warum dürfen nur frische Bodenproben verwendet werden?
{| class="prettytable"
!Formel&nbsp; für den Glühverlust&nbsp;
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*3. Warum wachsen auf dem Tester nur die Pilzgeflechte und nicht die Bakterienkolonien?
'''Tiegelgewicht + Bodeneinwaage (vor dem Glühen getrocknet)&nbsp;'''


*4. Welche Bedeutung haben die Bodenpilze für das Leben im Boden insgesamt?
'''minus'''


'''Tiegelgewicht + Bodeneinwaage nach dem Glühen'''


{{Box|Sicherheitshinweis|Bodenpilze nicht offen auszählen. Tester vor dem Auszählen mit durchsichtiger Plastikhülle isolieren.|Hervorhebung2}}
&nbsp;


'''Glühverlust in Prozent = Glühverlust x 100/ Bodeneinwaage'''


* [http://www.foersterverband.ch/waldtage/cmsx/media/school/Pilz-Mittelstufe-Schueler.pdf|'''Pilze im Wald: Auf der Erde und in der Erde''']
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{{Boden}}
 
{| class="prettytable"
!Erfahrungen und Konsequenzen
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|"Methodische Fehlerquellen'''
 
Der Glühversuch ergibt bei humusreichen Böden einen befriedigenden Anhaltswert für den Humusgehalt. Als methodische Fehlerquellen sind der Kohlenstoffdioxidverlust aus dem Calciumcarbonat und der Wasserverlust zu berücksichtigen.
 
Die in manchen bodenkundlichen Versuchsanleitungen vorgesehenen 5 g Boden reichen für einen Schülerversuch nicht aus, weil die Gewichtsdifferenz zu gering ist und genaue Waagen häufig nicht zur Verfügung stehen. Auch die vorgesehenen Porzellantiegel haben sich in der Praxis weniger gut bewährt. Blechtiegel lassen die Hitze schneller wirksam werden und kühlen auch schneller wieder ab.
 
Der Versuch eignet sich als Partnerarbeitsversuch. Allgemein sind die Schüler sehr motiviert, mit dem Bunsenbrenner die Bodenproben zu erhitzen, bis die organische Substanz verbrannt ist. Im Prinzip wäre es auch möglich, die Bodenproben in einen Muffelofen zu stellen, was aber die Freude am Versuch mindern würde.
|}
 
{| class="prettytable"
 
!Verständnisfragen und Anweisungen zum&nbsp; Experiment&nbsp; "Wir bestimmen&nbsp; den Humusanteil durch Glühen"'''
 
|Was hast du in diesem Experiment getan?
 
Warum ist Glühen ein Nachweis für Humus im Boden?
 
Worauf deutet ein strenger Geruch nach verbrannten Haaren hin?
 
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| [[Image:Schulprojekt%20Montesouri.gif]]<center>'''Zum Bodenprojekt bitte klicken!'''</center>
| &nbsp;'''BODEN-PROJEKT AM MONTESSORI-GYMNASIUM KÖLN'''
 
 
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Version vom 4. März 2009, 07:57 Uhr

{Boden}

Wir bestimmen den Humusanteil einer Bodenprobe durch Glühen

Informationen zum Thema
Normalerweise enthalten die Böden Mitteleuropas zwischen 2 und 8 % Humus. Mehr als 10 Prozent Humus gelten bereits als stark humushaltig (humos). Einen ersten Anhaltspunkt für den Humusgehalt gibt schon die Bodenfärbung.

Allerdings kann man sich auf das Augenmaß nur bedingt verlassen. Feuchtigkeit lässt den Boden dunkler erscheinen. Sandige Böden zeigen von Natur aus eine intensivere Färbung. Will man den Humusgehalt genauer bestimmen, muss man den Humus (die organische Substanz) verbrennen. Der mineralische Boden bleibt als Rückstand übrig.

Versuchsanstellung
Getrocknete Bodenproben werden über dem Bunsenbrenner zuerst langsam, später bis zur Rotglut erhitzt. Dabei verbrennt die organische Substanz vollständig. Im Boden gebundenes Wasser entweicht ebenfalls, weshalb die Proben vorher getrocknet werden müssen, um den Fehler möglichst klein zu halten.

Ein penetranter Geruch nach verbrannten Haaren zeigt an, dass reichlich Stickstoff in der organischen Substanz (Eiweißstoffe!) gebunden gewesen ist. Das in der beginnenden Erhitzungsphase entweichende Ammoniak lässt sich durch die Blaufärbung angefeuchteten roten Lackmuspapier bestätigen.

Nach dem Abkühlen der Probe lässt sich der Kohlenstoffanteil (Humusanteil) aus dem Glühverlust berechnen. Bei carbonatreichen Böden entweicht durch die Erhitzung das anorganisch gebundene Kohlenstoffdioxid. Es ist deshalb empfehlenswert, das Kohlenstoffdioxid vor dem Versuch durch Salzsäure auszutreiben.


Datei:Waage1.jpg

 

 

Untersuchungsmaterialien
a)Waage

b)Lackmuspapier

c)Porzellan- oder Blechtiegel

d)getrocknete Feinerde

e)Tiegelzange Spatellöffel

f)Tondreieck

g)Glasstab

h)Bunsenbrenner

Versuchsablauf
a) Wiege den Porzellan- oder Blechtiegel.

b) Fülle mit einem Spatellöffel 50 g Boden ein. Notiere die Angaben

c) Erhitze den Tiegel mit der Erde; zuerst langsam, später bis zur Rotglut.

d) Rühre mit einem Glasstab die Substanz um,  damit sie gleichmäßig verbrennt

f) Halte ein angefeuchtetes rotes Lackmuspapier in die Dämpfe. Achte auf den Farbumschlag, er ist ein Nachweis für den Ammoniakgehalt.

g) Erhitze die Substanz, bis sie eine weißlich-graue oder rötliche Färbung annimmt. Dann ist der Verbrennungsprozess beendet.

h) Lass den Tiegel 20 Minuten abkühlen und stelle ihn dann auf die Waage.

Werte aus! Der Glühverlust des Bodens (verbrannter Humus) ist in % der Bodeneinwaage zu berechnen

Tiegelgewicht + Bodeneinwaage (vor dem Glühen getrocknet) minusTiegelgewicht + Bodeneinwaage nach dem Glühen   Glühverlust in Prozent = Glühverlust x 100/ Bodeneinwaage  
Formel  für den Glühverlust 


Erfahrungen und Konsequenzen
"Methodische Fehlerquellen

Der Glühversuch ergibt bei humusreichen Böden einen befriedigenden Anhaltswert für den Humusgehalt. Als methodische Fehlerquellen sind der Kohlenstoffdioxidverlust aus dem Calciumcarbonat und der Wasserverlust zu berücksichtigen.

Die in manchen bodenkundlichen Versuchsanleitungen vorgesehenen 5 g Boden reichen für einen Schülerversuch nicht aus, weil die Gewichtsdifferenz zu gering ist und genaue Waagen häufig nicht zur Verfügung stehen. Auch die vorgesehenen Porzellantiegel haben sich in der Praxis weniger gut bewährt. Blechtiegel lassen die Hitze schneller wirksam werden und kühlen auch schneller wieder ab.

Der Versuch eignet sich als Partnerarbeitsversuch. Allgemein sind die Schüler sehr motiviert, mit dem Bunsenbrenner die Bodenproben zu erhitzen, bis die organische Substanz verbrannt ist. Im Prinzip wäre es auch möglich, die Bodenproben in einen Muffelofen zu stellen, was aber die Freude am Versuch mindern würde.

Verständnisfragen und Anweisungen zum  Experiment  "Wir bestimmen  den Humusanteil durch Glühen" Was hast du in diesem Experiment getan?

Warum ist Glühen ein Nachweis für Humus im Boden?

Worauf deutet ein strenger Geruch nach verbrannten Haaren hin?

 


Datei:Schulprojekt Montesouri.gif
Zum Bodenprojekt bitte klicken!
  BODEN-PROJEKT AM MONTESSORI-GYMNASIUM KÖLN


                  

 

 

 

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