Wir erforschen den Boden/Kleine Bakterienkunde

Wir erforschen den Boden

Sinn und Zweck

• Vorgehen u. Inhalt
• Konzeption
• Ziel und Dauer

Mineralische Zusammensetzung

• Hauptbodenarten
• Fingerprobe
• Bodenkunde
• Erfahrungen u. Konsequenzen

Einfache Analyseverfahren

• Siebsatz
• Abschlämmung
• Bodenproben - Anleitung
• Bodenprobe entnehmen
• Bodentyp
• Bodenprofilabzug

Organische Zusammensetzung

• Humusanteil
• Bakterienkunde
• Lichtmikroskop
• Plattengussverfahren
• Bakterienkeimzahl
• Bodenpilze
• Kohlenstoffdioxidbildung
• Regenwurm

Bodenwasser, -luft, -wärme

• Wassergehalt
• Wasserdurchlässigkeit
• Wasseranstieg
• Steighöhe von Wasser
• Bodentemperatur
• Luftgehalt

Bodenreaktion

• pH-Wert
• Bodenversauerung
• Calziumcarbonatgehalt
• Kalkgehalt und CO2
• Kalkgehalt und HCl

Untersuchungsmethoden

• Kohlenstoffdioxidabgabe
• Trockensubstanz
• Porenvolumen
• Nitratgehalt
• Nitrat- und Nitritnachweis
• Phosphatbestimmung
• Teststäbchenverfahren
• Molybdat-Vanadat-Methode
• Phosphatnachweis mit Ammoniummolybdat
• Calciumbestimmung
• Chloridbestimmung
• Magnesiumbestimmung

Kleine Bakterienkunde
Bodenbakterien sind überwiegend heterotroph lebende Organismen, d. h. sie gewinnen Energie und körpereigene Substanz auf dem Wege des Abbaues vorhandener organischer Substanz. Clostridum ssp. Clostridium botulinun Spirillen

Einteilung der Bakterien nach physiologisch-ökologischen Gesichtspunkten:

1. Zellulosezersetzer 2. Pektin- und Proteinzersetzer 3. Harnstoffzersetzer 4. Buttersäurebildner 5. Stickstoffbildner / Stickstofffreisetzer / Stickstoffumwandler Bakterien wandeln im Boden organische Stickstoffverbindungen zum mineralischem Endprodukt Ammonium um. Etwa 1 - 3 % des organisch gebundenen Stickstoffs im Boden wird jährlich umgesetzt, welcher von Pflanzen teilweise genutzt werden kann. Nitrifizierende Bakterien (Nitrosomonas und Nitrobakter) wandeln Ammoniumstickstoff zu Nitrit- und Nitratstickstoff um. Art und Umfang des Bakterienlebens im Boden hängen stark von den Umweltbedingungen im Boden ab. Mit steigender Temperatur steigt auch die Umsetzungsaktivität und damit die Kohlenstoffdioxid-Produktion. Gleiches gilt für die Bodendurchlüftung und die Bodendurchfeuchtung. Allgemein bevorzugen Bakterien für ein optimales Gedeihen eine schwach saure bis schwach alkalische Reaktion (pH 6 — pH 8) . Da Bakterien überwiegend heterotroph leben, hängt ihre Aktivität nicht zuletzt von der Menge der vorhandenen organischen Substanz im Boden ab. Als arm an Bakterien bezeichnet man Böden mit einem Gehalt bis zu 500 Millionen Bakterien je Gramm Boden. Mittlere Gehalte betragen 500 - 1 000 Millionen und bakterienreiche Böden enthalten eine Keimzahl von über einer Milliarde je Gramm Boden. Wenn die durchschnittliche Mikrobenmenge sich im Jahr nur zehnmal vermehren würde, dann bedeutete das je Hektar eine Menge von 700 dt Bakterien. Das ist die doppelte Gewichtsmenge, die eine gute Zuckerrübenernte an Ertrag pro Hektar bringt.

Vorsichtsmassnahmen

Auch wenn es sich bei den Bodenmikroben überwiegend um nicht-pathogene Formen handelt, sind Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit den potentiell infektiösen Material  angeraten: steriles Arbeiten a) Während der Arbeit soll ein vorne geschlossener Laborkittel getragen werden. b) Einfache Bakterien- und Schimmelpilzkulturen mit unbekanntem Material zur Demonstration von Vorkommen und Wachstum von Bakterien und Pilzen nach Bebrütung geschlossen halten, nicht eintrocknen lassen und nach Gebrauch vernichten. c) Ausgediente Mikroorganismenkulturen durch Dampfdruckverfahren entsorgen. d) Sämtliche mikrobiologischen Arbeitsgeräte (mit Ausnahme von Einweggerätschaften) nach Gebrauch sterilisieren. e) Mikrobenhaltige Flüssigkeit keinesfalls mit dem Mund einpipettieren, sondern Pipettierhilfen (pi-Pump) verwenden. Umgang mit Alkohol und Äther — Dämpfe können sich sehr leicht an der Bunsenbrennerflamme oder an einer heißen Heizplatte entzünden (Explosionsgefahr!). - Nur geringe Mengen am Verbrauchsort lagern! Glasbruch - Beim Umgang mit Mikroorganismen werden zahlreiche Glasgefäße und Glasgerätschaften verwendet. Vorsicht! - Beim Eindrehen von dichtschließenden Watte- oder Zellstoffpfropfen in die Öffnung von Glasgefäßen oder beim Einführen von Glasrohren in Gummistopfen Hände durch ein Tuch schützen:. - Das Glasrohr soll kurz über dem Stopfen angefasst werden und darf nicht so gehalten werden, dass es sich in die Hände bohren kann.   UV-Lampen In speziellen Mikroben-Untersuchungsräumen wird für die Sterilisation UV-Strahlung verwendet. Schutzbrille tragen! Physikalische Methoden der Sterilisation — Heißluftsterilisation dient zum Entkeimen von Metall- und Glasgeräten. Temperaturen von 170 - 180 °C töten innerhalb von 24 Stunden alle Keime ab. - Glasgegenstände sollen nur in getrocknetem Zustand in einen elektrisch beheizten Heißluftsterilisation gelegt werden. - Glasgegenstände langsam abkühlen lassen!

 

 

 

 

 

 

Da das Verfahren der Dampfsterilisation für den Schulbereich keine Bedeutung hat, sei an dieser Stelle auf die Angaben der Fachliteratur verwiesen .

HyperSoil - Entwicklung einer hypermedialen Lern- und Arbeitsumgebung zum Themenfeld "Boden" im (Sach-)Unterricht <imagemap> Bild:close-up of mole.jpg|120px|zum Link default [[1]] </imagemap>