Bodenuntersuchung

Die Schülerinnen* und Schüler* lernen anhand der Fingerrollprobe unterschiedliche Bodenarten und deren Zusammensetzung kennen. Zu welcher Bodenart gehört der Boden im Schulgarten, im Hausgarten oder am Acker? Wie kann man die verschiedenen Bodenarten voneinander unterscheiden? Die Aufschlämmprobe gibt zusätzlich Auskunft über die Beschaffenheit des Bodens.

LERNZIELE

Die Schülerinnen* bzw. Schüler* können:

Bodenarten und ihre Eigenschaften benennen
den idealtypischen Aufbau von Boden angeben
das Vorhandensein der Bodenhorizonte mit der Entstehung von Boden begründen
unter Anleitung die Bodenuntersuchung durchführen und ihre Ergebnisse protokollieren
einige für die Pflanzen relevante Eigenschaften der untersuchten Böden beurteilen
sinnvolle Schlüsse und Maßnahmen für die Begrünung des Schulgeländes ableiten.

Hintergrundinformationen

Unterrichtsfächer: Biologie und Umweltkunde, Chemie, Physik

Benötigte Materialien: Spaten (oder Handschaufel), verschiedene Bodenproben, Behälter für Bodenproben, Spritzflasche (mit Wasser gefüllt) Aufschlämmprobe zusätzlich: Petrischalen oder andere flache Schalen, Stoppuhr

Räumlichkeiten/Ausstattung der Räume: ideal für Schulgärten, auch im Klassenraum möglich

Ideal für: Kleingruppen

Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtseinheit

Vorbereitung

Ideal ist es, mindestens drei verschiedene Bodenproben zu untersuchen. Eine kleine Menge an Boden reicht aus. Befüllen Sie zum Beispiel jeweils ein ca. 0,5 l großes Behältnis. Die Bodenproben werden aus ca. 20-40 cm Tiefe genommen. Sie können die Bodenproben auch mit der Klasse gemeinsam aus dem Schulgarten oder bei einem Wandertag sammeln oder sie von den Schülerinnen* und Schülern* von zu Hause mitbringen lassen.

Geben Sie die Bodenproben in verschiedene Behälter.
Beschriften Sie die Behälter.
Lassen Sie die Schülerinnen* und Schüler* protokollieren, wo auf dem Gelände bzw. Wanderweg oder zu Hause die Bodenproben entnommen wurden.

TIPP

Die Bodenproben für die Übung sollten möglichst frisch sein. Sie sollten weder zu trocken noch zu nass, sondern bodenfeucht sein.

Das Experiment wird idealerweise im späten Frühjahr, im Sommer oder im frühen Hebst durchgeführt.

Arbeitsschritte im Unterricht

Zur Einstimmung erinnern Sie die Klasse an bereits erworbenes Wissen: Welche Bodenarten kennt ihr? Welche Bodenarten kommen in unserer Region vorwiegend vor? Die Ausgangsfragen für die Lehreinheit lauten: Welche Bodenarten kommen auf dem Schulgelände vor? Bieten diese Bodenarten den Pflanzen eher gute oder schlechte Bedingungen? Welche Schlüsse können daraus für die Begrünung des Schulgeländes gezogen werden?
Zu Beginn der Übung bestimmen Sie exemplarisch eine Bodenprobe, um der Klasse das Verfahren zu veranschaulichen.
Rollprobe: Für die Fingerrollprobe wird versucht, den leicht angefeuchteten Boden zwischen den Handflächen zu einer Wurst (bleistiftdick) zu rollen.
- Bleistiftdicke Wurst ist nicht formbar: Ist keine Wurst formbar, handelt es sich um einen sandigen Boden. Feine, in den Handrillen verbleibende Bodenbestandteile deuten auf toniges Material und damit auf lehmigen Sand hin. Ist kein Ton in den Handlinien sichtbar, ist es ein Sandboden.
- Bleistiftdicke Wurst ist formbar: Ein beim Quetschen und Reiben zwischen Daumen und Zeigefinger in Ohrnähe auftretendes Knirschen deutet auf sandigen Lehm hin. Ist kein Knirschen wahrnehmbar und die Gleitfläche beim Quetschen der Bodenprobe stumpf, handelt es sich um Lehm. Ist die Gleitfläche glänzend, handelt es sich um Ton. Reiner Ton verfügt über eine butterartige Konsistenz.
Die Schülerinnen* und Schüler* bestimmen die Bodenproben und dokumentieren die Ergebnisse.
In der Großgruppe besprechen Sie die Ergebnisse mit den Schülerinnen* und Schülern*. Erklären Sie, dass Pflanzen einen Boden brauchen, der Luft, Nährstoffe und Wasser enthält, wobei das Ausmaß von der Pflanzenart abhängig ist.
- Wie gut kann der untersuchte Boden Wasser speichern oder aufnehmen?
- Können Pflanzen diesen Boden leicht oder schwer durchwurzeln?
- Verschlämmt dieser Boden leicht?
- Ist dieser Boden leicht zu verdichten?
- Wie gut ist der Boden durchlüftet?
- Welche Konsequenzen ergeben sich für die Begrünung des Schulgeländes? (z. B. Bodenverbesserung mit Kompost wäre sinnvoll oder ist nicht nötig; regelmäßiges Gießen wird voraussichtlich erforderlich sein; der Boden sollte gelockert werden …)

TIPP

Aufschlämmprobe

Zusätzlich kann auch eine Aufschlämmprobe durchgeführt werden. Hierdurch kann die Bodenkrümelbeschaffenheit bestimmt werden. Lassen Sie die Bodenproben dafür bis zur Unterrichtseinheit gut trocknen. Zusätzlich werden Petrischalen oder ähnliche Gefäße und eine Uhr benötigt. Diese Probe kann gut im Klassenraum oder Labor durchgeführt werden.

Die Schülerinnen* und Schüler* füllen die Petrischalen zu zwei Dritteln mit Wasser an.
Von jeder Bodenprobe wird ein drittel Teelöffel in eine andere Petrischale gegeben.
Damit die Schülerinnen* und Schüler* nicht vergessen, welche Bodenprobe sie in welche Petrischale gegeben haben, sollten die Schalen beschriftet werden.
Nun wird beobachtet, wie sich die Bodenproben verhalten. Nach fünf Minuten Wartezeit werden die Petrischalen vorsichtig geschwenkt.
Die Schülerinnen* und Schüler* notieren ihre Beobachtungen oder stellen der Klasse vor, was sie sehen. Sie stellen Vergleiche zwischen den Bodenproben an. Zerfallen die Krümel? Wenn ja, wie stark? Sind die Krümel unterschiedlich groß? Trübt sich das Wasser oder bleibt es klar? Lösen sich die Bodenkrümel auf oder haften sie zusammen?

Ergebnisse: Bei klarem Wasser füllen sich die Bodenkrümel mit Wasser, zerfallen aber nicht. Bei trübem Wasser lösen sich die Bodenkrümel leicht, sie sind instabil.

WUSSTEST DU SCHON?

Fruchtbare Böden sind gut mit Bodenlebewesen belebt, krümelig, locker und luftdurchlässig. Regenwürmer verbessern die Bodenqualität, indem sie Bodenkrümel als Kot ausscheiden. Bodenkrümel bestehen aus Humus und Ton, die miteinander verkittet sind. Dies geschieht im Darm des Regenwurms, hier verbinden sich die verschiedenen Bodenteilchen zu widerstandsfähigen Krümeln. Bei Regen füllen sich Bodenkrümel wie ein Schwamm mit Wasser auf, das sie dann langsam wieder an den Boden abgeben. Daher sind Bodenkrümel wichtige Wasserspeicher. Lösen sich die Krümel leicht in Wasser auf, sind diese von den Bodenlebewesen nicht gut verkittet. Zusätzlich durchmischen, lockern und durchlüften Bodenlebewesen durch das Graben von Gängen den Boden. Gute Lebensbedingungen für Bodenlebewesen sind eine wesentliche Voraussetzung für einen gesunden Boden.