Článek nabízí dvouhodinovou výukovou lekci, která navazuje na obecný článek s názvem Možnosti zapojení ukrajinských žáků do výuky přírodopisu na příkladu tématu půda. Žáci v rámci lekce zkoumají humusový půdní horizont, stanovují v něm obsah uhlíku a interpretují výsledky. Na závěr navrhují opatření, která umožňují zvyšovat podíl uhlíku v půdě. Struktura lekce odpovídá třífázovému modelu učení – evokace, uvědomění, reflexe. Výuková lekce je vhodná pro žáky 9. ročníku, kde byla rovněž ověřena ve výuce.
Cíle:
Žák rozpozná humusový horizont a vysvětlí jeho význam.
Žák stanoví podíl uhlíku v půdě a interpretuje výsledek.
Žák uvede příklady, jak lze podíl uhlíku v půdě zvyšovat.
Pomůcky: kahan nebo propan butanový vařič, vzorek půdy z pole a ze záhonu (případně z lesa, kompost, rašelina), laboratorní váhy nebo předvážky s přesností nejméně na desetiny gramu.
Evokace
Promítneme fotku Ukrajiny a zeptáme se žáků, zda ví, co barvy symbolizují. Poté promítneme fotku ukrajinské krajiny a ptáme se, co se zde pěstuje. Ukážeme obrázek půdního profilu černozemě a ptáme se, co způsobuje její zbarvení. Vysvětlíme pojem humus a humusový horizont. Černozem (z ukr. čornozem, rus. černozjom) používáme jako označení úrodné půdy také v ČR, kde ji najdeme v Polabí a v moravských úvalech.
Protože je černozemě pro Ukrajinu tak důležitá, rozhodli se tam v roce 2020 postavit jí památník. Pustíme žákům reportáž v ukrajinštině (https://www.youtube.com/watch?v=kUos_kVtngw). Předem je nutné vysvětlit pojem etalon – v tomto významu se jedná o standard nejvyšší kvality (úrodnosti) černozemě, který v reportáži vědci hledají. Žáci se mohou pokusit porozumět číslům: Jak hluboký je humusový horizont? Jaký podíl humusu vzorek černozemě obsahuje? Můžeme zastavit v časech: 3:27 – hloubka 1,10 m, 3:47 – podíl 5 % humusu (v běžných zemědělských půdách 2–3 % humusu).
Vyzveme žáky, aby formulovali otázky, které v nich reportáž vyvolává. Vybereme otázky, které se týkají původu černozemě, významu humusu a podílu humusu v půdách v ČR (v okolí obce).
Uvědomění
Původ černozemě krátce vysvětlíme, ubezpečíme se, že žáci rozumí pojmům humus, step a spraš. Případně je necháme si pojmy vyhledat na internetu (česky nebo ukrajinsky).
Představíme společnou výzkumnou otázku: Jaký podíl uhlíku/humusu obsahuje půda z nejbližího pole? / Яка частка вуглецю/гумусу міститься в ґрунті з найближчого поля?
Pozn.: obsah uhlíku a obsah humusu se za předpokladu, že humus obsahuje 58 % uhlíku, převádí takto:
Vypravíme se vzorek odebrat, nebo využijeme vysušený vzorek z předchozí hodiny. Odběr vzorků bude důležitý pro interpretaci výsledků. S žáky diskutujeme, jakou strategii při odběru použít (transekt, síť apod.). Výsledek se bude lišit podle toho, zda vzorky odebereme na okraji pole, kam padá listí z blízkých stromů.
Obr. 1: Odběr vzorku proběhl na více místech
Autoři díla: Žáci ZŠ Světice
Obr. 2: Náš vzorek z pole obsahoval i loňské obilky a dubové listí
Autoři díla: Žáci ZŠ Světice
Žáci do pracovního listu nejprve navrhnou postup, jak podíl uhlíku zjistit. Ukážeme jim pomůcky: váhy, kahan/vařič, kleště, miska.
Pod dohledem učitele odváží vzorek důkladně vysušené půdy (v sušárně nebo v troubě při 105 °C), doporučuje se hmotnost kolem 10 g. Osvědčilo se půdu dosušit ještě před vážením na lihovém kahanu. Pro žíhání jsme použili propanbutanový kempingový vařič, pracovali jsme venku kvůli zápachu. Půdu jsme vysypali rovnou na azbestovou mřížku, aby se uhlík rychleji zoxidoval. To samozřejmě vedlo k nepřesnostem, doporučuje se sušit v porcelánové a žíhat půdu v kovové misce po dobu 15 minut.
Protože při žíhání dochází ke spálení kořenů a jiných zbytků a k oxidaci uhličitanů, docházíme při stanovení k vyšším hodnotám, než je průměrně udávaný podíl humusu pro daný typ půdy.
Podíl humus lze stanovit také odhadem podle barvy vzorku:
Obr. 4: Munsellova stupnice s otěrem vzorku z pole, lesa a kompostu
Autoři díla: Žáci ZŠ Světice
Žáci zapisují do PL výsledek a jeho interpretaci: Co pravděpodobně ovlivnilo zjištěný podíl humusu na poli? Má toto pole potenciál na zvýšení humusu? (lze usoudit také jen podle barvy vzorku)
Obr. 5: Sice se nám navážený vzorek několikrát vysypal, ale byla to legrace, a nakonec jsme to zvládli bez podpálení školního atria. Poznáte na fotce našeho nového spolužáka z Ukrajiny?
Autoři díla: Žáci ZŠ Světice
Autoři díla: Žáci ZŠ Světice
Reflexe:
Návrhy na zvýšení podílu uhlíku v půdě
Pustíme video v angličtině The Soil Story – pokud vaši ukrajinští žáci rozumí rusky (a chtějí toho využít), lze pustit s ruskými titulky. Pouze v angličtině lze využít trailer k filmu Kiss The Ground (film z produkce Netflixu, je dostupný zdarma v 45minutové verzi pro školy).
V ukrajinštině lze využít text a koloběh s popisem na str. 119 v Učebnici pro 11. ročník БІОЛОГІЯ І ЕКОЛОГІЯ 11, která je podobně jako další učebnice volně přístupná na webu www.skolasnadhledem.cz. Žáci z Ukrajiny si do vytištěného koloběhu ve spolupráci s českými spolužáky doplní aktuální množství uhlíku pro jednotlivé toky a zásobníky.
Upozorníme na to, že oceán přebytečný CO2 z lidské činnosti částečně absorbuje, ale bylo by žádoucí zvýšit ukládání uhlíku do půdy. Ve dvojicích žáci diskutují, jak by toho šlo dosáhnout (např. zvýšit fotosyntézu, plochu fotosyntetizujících rostlin – lesů, ukládání uhlíku do půdy – uměle, nebo s využitím přírodních procesů – žížal).
Podíl uhlíku v zemědělských půdách vzniklých u nás převážně z lesních půd je 1–2 % (na rozdíl od 5 % u černozemí vzniklých ze stepí). Je zde tedy velký potenciál, obsah uhlíku v půdě by bylo možné zvýšit. Můžeme představit iniciativu 4 per 1000, která byla spuštěna v roce 2015 po podepsání Pařížské dohody, která navrhuje každý rok zvyšovat o 0,4 % podíl uhlíku v půdě.
Žáci pracují s krátkými texty nebo fotografiemi, které ukazují příklad kompostování v obci, využití kompostu a stájových hnojiv v zemědělství, kompostování ve školních jídelnách apod. Využijte nejlépe lokální příklady.
V češtině je k dispozici aktuální půlhodinový dokument Česko chrání klima aneb příklady dobré praxe. Ukrajinští žáci mohou využít videa z kanáluNo Tiller, nebo rozhovor s tímto ukrajinským odborníkem na zemědělství, nebo reportáž o tom, jak intenzivní pěstování slunečnice zhoršuje stav černozemí.
V češtině lze doporučit opět dokument Nech půdu žít (https://www.youtube.com/watch?v=HdeXbE1uMNc) – struktura půdy a půdní živočichové (0:00–8:00), pokud neviděli v předchozí hodině.
Výstup: Žáci ve dvojici navrhnou způsob, jak by bylo možné zvýšit obsah uhlíku v půdě. Navrhnou aktivity, které by k tomu přispěly na úrovni obce (např. založení kompostárny a systém sběru bioodpadu, hospodaření bez orby, řízená pastva) nebo školy (např. sběr bioodpadu, výběr potravin do školního bufetu nebo potravin do školní jídelny z ekologického zemědělství). V ideálním případě výstup vede ke konkrétním krokům ve spolupráci s vedením školy, paní uklízečkou apod. (např. koše na bioodpad ve třídách).
Poděkování:
Za připomínky, inspiraci a pomoc s realizací děkuji kolegům a kolegyním, zejména Jakubu Holcovi z NPI ČR, Justině Danišové z Učíme se venku, Markétě Strouhalové ze Školní farmy Magic Hill, Veronice Kamarytové a Monice Cibulkové ze ZŠ Světice.
Literatura a použité zdroje
DANIŠ, Petr. Klima se mění a co my? Proč a jak učit o klimatické změně. Ministerstvo životního prostředí, 2021.
