Wir erforschen den Boden/Wir ermitteln den Luftgehalt des Bodens und Wir erforschen den Boden/Wir ermitteln die Bakterienkeimzahl mit einem Testgerät: Unterschied zwischen den Seiten

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=== Informationen zum Thema ===


Luft im Boden benötigen Pflanzen und Tiere. Ein fester Boden mit nur wenig Luft ist für die Pflanzen ein schlechter Standort. Das Bodenwasser ist der Gegenspieler der Bodenluft. Ein voll mit Wasser gesättigter Boden ist luftarm. Schwankungen des Luft- und Wassergehaltes sind für einige Böden charakteristisch (z. B. Marschböden). Sie beeinflussen die Färbung des Bodens und die Bodenentwicklung.


Nur wenige Organismen kommen ganz ohne Luft aus. Dazu gehören einige Bakterienarten, die an der Zersetzung abgestorbener Pflanzen beteiligt sind (z. B. die [http://images.google.de/images?hl=de&q=Milchs%C3%A4urebakterien&btnG=Bilder-Suche&gbv=2 '''Milchsäurebakterien'''].


=== Untersuchungsmaterialien und Versuchsablauf ===
==Wir ermitteln die Bakterienkeimzahl mit dem Testgerät==


* leere Konservendosen (850 ml), am Boden durchlöchert Becherglas (2000 ml)
<center>(verwendet wird ein Testgerät der Firma Millipore)</center>
* Messzylinder
* Spatel
* Spaten
* gewachsener Boden am Standort


=== Versuchsablauf ===
[[Datei:Milliporetestgerät.jpg|300px|center]]


'''a)''' Beseitige die oberste Bodenschicht mit einem Spaten, bis sich eine saubere, waagerechte Anschnittflache ergibt.
{|<table border="1" width="100%">
|style="background-color:#B3B7FF;"| '''Versuchsanstellung'''
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| Das Testgerät besteht aus einem 8 cm hohen Kunststoffbehälter. In dem Behälter steckt der sterilisierte Tester. Auf dem Kunststoffhalter des Testers ist eine saugfähige Kartonscheibe angebracht, die ein entwässertes Nährmedium enthält (siehe Skizze). Der Karton wird von einer dünnen Kunststoff-Folie überdeckt, in der sich nebeneinander viele Poren mit einem Durchmesser von nur 0,45/1 000 mm (0,45 Millionstel Meter) befinden.
 
Wasser kann&nbsp; durch diese Poren treten, Bakterien werden aber zurückgehalten. Wenn der Tester in das Nährmedium eintaucht, saugt sich der Karton mit Wasser voll (1 cm3). Die Bakterien in der Flüssigkeit werden durch die Filterporen festgehalten. Bei entsprechender Wärme entwickeln sich die Bakterien zu sichtbaren Kolonien; diese Kolonien lassen sich auszählen. Das Raster auf dem Filter soll das Auszählen erleichtern. Damit der Tester nicht überfüllt wird, muss die Bakterienzahl durch gezielte Verdünnung verringert werden.
|}
 
 
 
 
{|<table border="1" width="100%">
|style="background-color:#B3B7FF;"| '''Testerbeschickung'''
 
 
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| Da im voraus nicht abgeschätzt werden kann, wie viele Bakterien sich im Nährmedium befinden, sollen möglichst alle Verdünnungsstufen getestet werden. Ausgewertet werden die Tester an den Stellen, wo die Kolonien nicht ineinander gewachsen sind. Auf dem Tester haben höchstens 300 - 400 Kolonien Platz. Der Tester wird für 30 Sekunden in das Nährmedium eingetaucht; die überschüssige Flüssigkeit soll abtropfen. Der Tester wird jetzt wieder in den Behälter gesteckt und zum Bebrüten für 24 Stunden bei 28 °C in einen Wärmeschrank gestellt.
 
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|}
 
 
 
 
{|<table border="1" width="30%"><center>
|style="background-color:#B3B7FF;"| '''Untersuchungsmaterialien'''
 
 
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| Millipore-Testgerät


'''b)''' Drücke die Konservendose vorsichtig in den Boden. Vermeide soweit wie möglich ein Zusammendrücken oder eine sonstige Störung des Bodens.
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| Erlenmeyerkolben (250 ml mit Stopfen)


'''c)''' Grabe die Dose aus, wenn sie ganz mit Erde gefüllt ist. Es darf keine Erde aus der Dose verloren gehen.
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| Pipetten


'''d)''' Schneide die Erde in Randhöhe des Gefäßes ab.
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| Messzylinder


'''e)''' Stelle eine gleichgroße Dose ohne durchlöcherten Boden in das Becherglas und fülle es bis zur 2000 ml Wasser-Marke.
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| 1 000 ml sterile 0,%ige Natriumpyrophosphatlösung


'''f)''' Nimm die Dose samt Füllung aus dem Wasser.
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| Wärmeschrank


'''g)''' Stelle die Dose mit Erde aufrecht in das 2-Liter-Becherglas.
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| Alufolie


'''h)''' Lockere vorsichtig mit einem Spatel den Boden in der gefüllten Dose, damit alle Luft entweichen kann. Warte ab bis der Wasserstand nicht mehr sinkt.
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| Erdprobe


'''i)''' Fülle aus dem Messzylinder Wasser bis zur Markierung in das Becherglas. Notiere den Wasserstand im Messzylinder vor und nach dem Auffüllen. Das nachgefüllte Wasservolumen entspricht dem aus dem Boden verdrängten Luftvolumen.
|}


'''k)''' Berechne den Volumenanteil der Luft am eingefüllten Boden.


[[Datei:Bodenluft1.jpg|thumb|300px|center]]


{| class="wikitable"  
 
|+ Auswertungstabelle
{|<table border="1" width="30">
|style="background-color:#B3B7FF;"|'''Versuchsdurchführung'''
 
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!Rauminhalt der Bodenprobe
| a) Nimm 1 g Boden. Schwemme die Bodenproben in Natriumpyrophosphatlösung auf. Setze die Verdünnungsreihe an. Fülle die verdünnten Suspensionen in je einen leeren Plastikbehälter eines Millipore-Geräts
!Wasserstand vor dem Zuschütten
 
!Messzylinder nach dem Zuschütten
!Unterschied
!Rauminhalt der Luft im Boden
!Volumenanteil der Luft im Boden (%)
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| &nbsp;
| b) Tauche den Tester in die Nährflüssigkeit; lass die Flüssigkeit abtropfen. Der Karton saugt 1 ml Flüssigkeit auf.
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| c) Setze den Tester wieder in den Plastikbehälter. Kennzeichne sorgfältig jede einzelne Verdünnungsstufe.
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| d) Stelle das Testgerät für 24 Stunden bei ca. 28 °C in den Wärmeschrank.
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| e) Zähle die Kolonienzahl aus und berechne. Eine Kolonie war ursprünglich eine Bakterie.
|}
|}
{{Kasten_rot|}}
|-
| '''Sicherheitshinweis:''' Bodenpilze nicht offen auszählen. Tester vor dem Auszählen mit durchsichtiger Plastikhülle isolieren.
{{Kasten_rot|}}




=== Formel ===


{{Merke|'''Rauminhalt der Luft/Rauminhalt des Bodens&nbsp; x 100 ergibt den Volumenanteil der Luft ("Luftgehalt ˜) im Boden in Prozent.'''}}


{|<table border="1" width="100%">
|style="background-color:#B3B7FF;"| '''Auswertung'''


=== Verständnisfragen und Anweisungen zum Experiment "Wir ermitteln den Luftgehalt im Boden" ===


1. Was hast du in diesem Experiment getan?
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| Es wird 1 ml der 1 :10 verdünnten Stammlösung vom Tester aufgenommen. Um nun eine Angabe über die Bakterienmenge in 1 g Erde machen zu können, muss die Anzahl der ausgezahlten Kolonien mit dem Faktor 100 mal-genommen werden (im Erlenmeyerkolben befanden sich 100 ml Flüssigkeit).
 
|-
| Das Ergebnis muss nun mit dem Faktor 10 malgenommen werden (die Verdünnung im Erlenmeyerkolben beträgt 1 10). In entsprechender Weise wird mit den übrigen Verdünnungen verfahren.


2. Beurteile die Versuchsergebnisse.
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| Verständnisfragen&nbsp; und Anweisungen zum Experiment "Wir ermitteln die Bakterienkeimzahl mit dem Millipore-Testgerät"


3. Warum sinkt der Wasserstand im Becherglas?
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| 1. Was hast du in diesem Experiment getan?


4. Wie würde das Ergebnis aussehen, wenn der Boden mit einem Spaten eingefüllt worden wäre?
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| 2. Beschreibe den Aufbau und die Funktionsweise des Testgerätes.  


5. Wie ändern sich die Luftverhältnisse im Boden:
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| 3. Warum können die Bakterien nicht direkt unter dem Mikroskop ausgezählt werden?


:a) nach längerem Regen?
|}
:b) nach längerer Trockenheit?


6. Kannst du dir auch andere Methoden vorstellen, um den Luftgehalt des Bodens zu ermitteln?


[[Datei:Verdünnungsreihe1.jpg|800px]]


=== Verständnisfragen und Anweisungen zum Informationstext "Bodenluft" ===
Im Boden leben unzählige Bakterien (von griechisch "bakterion" = Stäbchen). Sie gewähren den Nährstoffumsatz, stabilisieren die Bodenstruktur, verbessern die Wasserspeicherung und fördern das Pflanzenwachstum.


1. Warum beeinflussen Luft- und Wasserschwankungen die Färbung des Bodens?
&nbsp;


2. Welche Bodenarten und Bodentypen haben vermutlich weniger Luft?
&nbsp;


[[Kategorie:Koffer gepackt]]
&nbsp;

Version vom 9. März 2009, 10:54 Uhr

Wir erforschen den Boden


Sinn und Zweck

Mineralische Zusammensetzung

Einfache Analyseverfahren

Organische Zusammensetzung

Bodenwasser, -luft, -wärme

Bodenreaktion

Close-up of mole.jpg

Untersuchungsmethoden

}


Wir ermitteln die Bakterienkeimzahl mit dem Testgerät

(verwendet wird ein Testgerät der Firma Millipore)
Milliporetestgerät.jpg
Versuchsanstellung
Das Testgerät besteht aus einem 8 cm hohen Kunststoffbehälter. In dem Behälter steckt der sterilisierte Tester. Auf dem Kunststoffhalter des Testers ist eine saugfähige Kartonscheibe angebracht, die ein entwässertes Nährmedium enthält (siehe Skizze). Der Karton wird von einer dünnen Kunststoff-Folie überdeckt, in der sich nebeneinander viele Poren mit einem Durchmesser von nur 0,45/1 000 mm (0,45 Millionstel Meter) befinden.

Wasser kann  durch diese Poren treten, Bakterien werden aber zurückgehalten. Wenn der Tester in das Nährmedium eintaucht, saugt sich der Karton mit Wasser voll (1 cm3). Die Bakterien in der Flüssigkeit werden durch die Filterporen festgehalten. Bei entsprechender Wärme entwickeln sich die Bakterien zu sichtbaren Kolonien; diese Kolonien lassen sich auszählen. Das Raster auf dem Filter soll das Auszählen erleichtern. Damit der Tester nicht überfüllt wird, muss die Bakterienzahl durch gezielte Verdünnung verringert werden.



Testerbeschickung


Da im voraus nicht abgeschätzt werden kann, wie viele Bakterien sich im Nährmedium befinden, sollen möglichst alle Verdünnungsstufen getestet werden. Ausgewertet werden die Tester an den Stellen, wo die Kolonien nicht ineinander gewachsen sind. Auf dem Tester haben höchstens 300 - 400 Kolonien Platz. Der Tester wird für 30 Sekunden in das Nährmedium eingetaucht; die überschüssige Flüssigkeit soll abtropfen. Der Tester wird jetzt wieder in den Behälter gesteckt und zum Bebrüten für 24 Stunden bei 28 °C in einen Wärmeschrank gestellt.

 



Untersuchungsmaterialien


Millipore-Testgerät
Erlenmeyerkolben (250 ml mit Stopfen)
Pipetten
Messzylinder
1 000 ml sterile 0,%ige Natriumpyrophosphatlösung
Wärmeschrank
Alufolie
Erdprobe



Versuchsdurchführung
a) Nimm 1 g Boden. Schwemme die Bodenproben in Natriumpyrophosphatlösung auf. Setze die Verdünnungsreihe an. Fülle die verdünnten Suspensionen in je einen leeren Plastikbehälter eines Millipore-Geräts
b) Tauche den Tester in die Nährflüssigkeit; lass die Flüssigkeit abtropfen. Der Karton saugt 1 ml Flüssigkeit auf.
c) Setze den Tester wieder in den Plastikbehälter. Kennzeichne sorgfältig jede einzelne Verdünnungsstufe.
d) Stelle das Testgerät für 24 Stunden bei ca. 28 °C in den Wärmeschrank.


e) Zähle die Kolonienzahl aus und berechne. Eine Kolonie war ursprünglich eine Bakterie.

Vorlage:Kasten rot |- | Sicherheitshinweis: Bodenpilze nicht offen auszählen. Tester vor dem Auszählen mit durchsichtiger Plastikhülle isolieren. Vorlage:Kasten rot



Auswertung


Es wird 1 ml der 1 :10 verdünnten Stammlösung vom Tester aufgenommen. Um nun eine Angabe über die Bakterienmenge in 1 g Erde machen zu können, muss die Anzahl der ausgezahlten Kolonien mit dem Faktor 100 mal-genommen werden (im Erlenmeyerkolben befanden sich 100 ml Flüssigkeit).
Das Ergebnis muss nun mit dem Faktor 10 malgenommen werden (die Verdünnung im Erlenmeyerkolben beträgt 1 10). In entsprechender Weise wird mit den übrigen Verdünnungen verfahren.
Verständnisfragen  und Anweisungen zum Experiment "Wir ermitteln die Bakterienkeimzahl mit dem Millipore-Testgerät"
1. Was hast du in diesem Experiment getan?
2. Beschreibe den Aufbau und die Funktionsweise des Testgerätes.
3. Warum können die Bakterien nicht direkt unter dem Mikroskop ausgezählt werden?


Verdünnungsreihe1.jpg

Im Boden leben unzählige Bakterien (von griechisch "bakterion" = Stäbchen). Sie gewähren den Nährstoffumsatz, stabilisieren die Bodenstruktur, verbessern die Wasserspeicherung und fördern das Pflanzenwachstum.

 

 

 

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