Metodický portál RVP.CZ prochází změnami. Více informací zde.
logo RVP.CZ
Přihlásit se
Titulka > Modul články > Základní vzdělávání

Zobrazit na úvodní stránce článků

Titulka > Modul články > Základní vzdělávání > Činnost rozkladných mikroorganismů – pok...

Činnost rozkladných mikroorganismů – pokus

Praktický příspěvek
příklad
projekt
Autor Tomáš Č. Kučera
Žák uvede na příkladech význam mikroorganismů v přírodě. Uvědomí si, že rozklad odumřelé biomasy je důležitým pochodem v přírodě, na němž se podílejí bakterie a houby. Různé varianty experimentu zároveň slouží k uvědomění si vlivu přírodních podmínek na intenzitu tohoto děje a těžkou rozložitelnost plastických hmot.

Cíl výuky

Následující pokus by měl žáky přivést k poznatku, že rozklad mrtvé biomasy probíhá v součinnosti půdní mikroflóry (hlavně bakterií a hub) s půdou a jejími vlastnostmi, zejména vlhkostí. V jedné z variant si rovněž uvědomí těžkou rozložitelnost plastů v přírodě.

Bakterie mají zásadní význam pro funkci ekosféry. Bez činnosti bakterií a dalších mikroorganismů by v přírodě docházelo k hromadění velkého množství odumřelých těl organismů ( biomasy) a zároveň by byly z prostředí postupně odčerpávány živiny. Díky aktivitě rozkladných organismů (především bakterií a hub) jsou mrtvé organismy (složené převážně z organických látek) postupně rozkládány na látky jednodušší, až jsou nakonec uvolněny jako látky anorganické. Ty jsou potom znovu přijaté zelenými rostlinami, jako prvním článkem potravního řetězce. Bakterie nejsou jen původci chorob zvířat a člověka. Jejich význam spočívá ve schopnosti rozkladu (dekompozice) mrtvé biomasy - odumřelých těl organismů.

Následující pokus by měl žáky přivést k poznatku, že rozklad mrtvé biomasy probíhá v součinnosti půdní mikroflóry (hlavně bakterií a hub) s půdou a jejími vlastnostmi, zejména vlhkostí. V jedné z variant si rovněž uvědomí těžkou rozložitelnost plastů v přírodě.

V experimentu je rozkládaným materiálem filtrační papír. Ten je tvořen v podstatě čistou celulosou, tj. nejrozšířenější organickou látkou v přírodě. Samozřejmě, odumřelá těla mají podstatně složitější chemickou stavbu, a proto se rozkládají pomaleji. Pro tento modelový experiment je ovšem filtrační papír výhodný - právě pro rychlost rozkladu.

Příprava pokusu
  • Žáci pracují ve skupinkách - trojicích až čtveřicích.
  • Každá skupina si připraví 5 PET lahví od vody (objem 1,5 l), které mají odříznuté vrchní části. Každou láhev naplní do poloviny půdou (ideální je, pokud má každá skupina jinou půdu - z lesa, ze zahrady, prodávanou směs na květiny, písek apod.).
  • Do každé láhve pak vloží předem zvážený čtverec filtračního papíru o straně asi 5 cm (tak, aby se nedotýkal stěn). Pokus dále probíhá v pěti variantách v jednotlivých lahvích:
    • filtrační papír na povrchu půdy, 2x týdně zvlhčit povrch půdy,
    • filtrační papír vložit do sáčku z PE, převrstvit 3 cm půdy, 2x týdně zvlhčit,
    • filtrační papír převrstvit 3 cm půdy, 2x týdně zvlhčit,
    • filtrační papír převrstvit 3 cm půdy, nevlhčit,
    • filtrační papír převrstvit 3 cm půdy, zalévat každý den, tak aby v láhvi "stála voda".
  • Láhve je třeba zakrýt (např. odříznutým vrškem) a umístit na místo, kde nebudou vystaveny přímému slunečnímu světlu nebo sálavému teplu (např. od radiátoru), aby nedocházelo k jejich přehřátí a přeschnutí. Za normálních podmínek (tj. při teplotě kolem 20 °C) trvá experiment asi měsíc.
Vyhodnocení výsledků

Po zhruba čtyřech týdnech je možné pokus vyhodnotit. Filtrační papíry se z lahví vyjmou, štětečkem se z nich odstraní zbytky půdy a usuší se. Následně je žáci zváží a výsledky porovnají s hmotnostmi zjištěnými na začátku experimentu. Rozklad nejrychleji probíhá v té variantě, v níž je největší úbytek hmotnosti (možno převést na procenta).

Pozn.: V některých případech může být hmotnost papíru vyšší při ukončení experimentu než při jeho zahájení. To mohou způsobit mikroorganismy, které sice kolonizují filtrační papír, ale nevhodné podmínky jim nedovolí větší rozvoj, a tím se zastaví i dekompozice.

Výsledky a závěry

Jednotlivé varianty jsou zaměřeny na vliv vlhkosti na rychlost dekompozice. Varianta 2 má navíc posloužit jako důkaz nerozložitelnosti plastů. Největší úbytek hmotnosti by měl být ve variantě 3, tj. přiměřeně vlhčené. Sucho (var. 4, ale také var. 2) není vhodnou podmínkou pro růst bakterií ani hub, hmotnost filtračního papíru tedy nebude velmi rozdílná oproti počátku pokusu. Rozklad probíhá pomaleji i v příliš vlhkém prostředí (var. 5) - jde o brzdící účinek nedostatku kyslíku v prostředí (v přírodě např. rašeliniště). Varianta 1 má sloužit jako porovnání s var. 3, od které se ale liší menší kontaktní plochou papíru s půdou a snazším vysycháním povrchu papíru. Protože organismy mohou k papíru přistupovat pouze ze spodní strany, bude rychlost rozkladu u této varianty nižší než u var. 3. Při dostatečné vlhkosti je možné pozorovat na povrchu papíru kolonie řas.

Žáci by si měli uvědomit následující skutečnosti:

  • Rozklad biomasy způsobují organismy přítomné v půdě.
  • Růst půdních mikroorganismů je závislý především na vlhkosti a dostatku kyslíku.
  • Plastový sáček neumožňuje průchod mikroorganismů a průnik vlhkosti k rozložitelnému materiálu, navíc je pro běžné mikroorganismy nerozložitelný.
  • Čím je větší plocha kontaktu rozkládaného materiálu s půdou, tím dochází k věští kolonizaci mikroorganismy a rychlejšímu rozkladu.
  • V různých půdách probíhá rozklad různě rychle (porovnání výsledků mezi skupinami žáků s různými půdami) - mimo výše uvedené faktory má vliv také např. kyselost, obsah živin apod.
Modifikace experimentu
  • Čerstvá půda v porovnání s půdou propařenou horkou vodou: horkou vodou dojde k usmrcení větší části mikroorganismů a rozklad probíhá pomaleji či vůbec.
  • Porovnání rychlosti rozkladu celulosy (filtračního papíru) a přírodního materiálu (sušené listy, části rostlin apod.).
Integrace vzdělávacího obsahu z jiných vzdělávacích oborů, resp. průřezových témat
  • Environmentální výchova - půda, ekosystémy (funkce, koloběh živin v přírodě, potravní řetězce)
Didaktická povaha příspěvku
  • aktivita na podporu výkladu (význam mikroorganismů v přírodě)
Forma výuky
  • skupinová
Metoda výuky
  • pokus a pozorování
Předpokládaný časový nárok
  • měsíční projekt
Nutné pomůcky a prostředky
  • PET lahve od vody, půda, filtrační papír, suché listy rostlin, laboratorní váhy, voda
Informační zdroje
Žáci se speciálními vzdělávacími potřebami
  • ne

Reflexe

Žáci by si měli uvědomit následující skutečnosti: Rozklad biomasy způsobují organismy přítomné v půdě. Růst půdních mikroorganismů je závislý především na vlhkosti a dostatku kyslíku. Plastový sáček neumožňuje průchod mikroorganismů a průnik vlhkosti k rozložitelnému materiálu, navíc je pro běžné mikroorganismy nerozložitelný. Čím je větší plocha kontaktu rozkládaného materiálu s půdou, tím dochází k věští kolonizaci mikroorganismy a rychlejšímu rozkladu. V různých půdách probíhá rozklad různě rychle (porovnání výsledků mezi skupinami žáků s různými půdami) - mimo výše uvedené faktory má vliv také např. kyselost, obsah živin apod.
V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „Napište nám“.
Napište nám
Celkové hodnocení článku
Přidat komentář Citovat článek