Bodenexperiment Schlämmprobe

Benötigte Materialien

• verschiedene Bodenproben
• Schraubgläser (ca. 500ml)
• Lineal / Maßstab
• Taschenrechner

Die Schüler*innen bestimmen mit Hilfe der Schlämmprobe die Ton-, Schluff- und Sandanteile verschiedener Bodenproben. Die Lernenden gewinnen Erkenntnisse über die Bodenarten an verschiedenen Standorten. Die Schlämmprobe eignet sich sehr gut als handlungsorientierte Vertiefung, wenn das Thema Boden und Bodengenese im Unterricht behandelt wird. Für diese Unterrichtseinheit bietet sich der Schulgarten als geeigneter Lernort an.

Ablauf

ERSTER SCHRITT: Besprechung der Theorie

Zunächst werden mit den Schüler*innen die mineralischen Bestandteile des Bodens in der Theorie besprochen.

Bodenart	Konrdurchmesser
Steine, Kies	> 2mm (als kleine Steinchen erkennbar)
Sand	0,064 mm bis 2 mm (kleine Körner noch mit bloßem Auge erkennbar)
Schluff	0,002 mm bis 0,063 mm (nicht mehr mit bloßem Auge erkennbar)
Ton	< 0,002 mm (entspricht 2 µm), im Probenwasser schwebend/trübt das Wasser
Lehm	Gemisch von Sand, Schluff und Ton in etwa gleichen Anteilen

ZWEITER SCHRITT: Bodenproben

Dann wird gemeinsam im Schulgarten Erde gesammelt an möglichst unterschiedlichen Standorten. Es eignet sich beispielsweise Erde aus dem Hochbeet oder vom Maulwurfshügel und im Vergleich dazu von einer viel begangenen Stelle im Rasen oder von anderen gestörten Plätzen.

Die Schüler*innen können auch Erde von zuhause mitbringen oder man sammelt Erde von einem Acker oder anderen Standorten in der Natur. Die verschiedenen Erdproben sollten in getrennten Gefäßen gesammelt und beschriftet werden.

DRITTER SCHRITT: Durchführung des Versuchs

Der folgende Praxisteil wird am besten als Kleingruppenarbeit durchgeführt.

Jede Kleingruppe erhält ein leeres Schraubglas mit Deckel und gibt eine Handvoll einer Erdprobe hinein. Das Glas wird mit Wasser annähend vollgefüllt. Das gut verschraubte Glas wird nun kräftig einige Sekunden geschüttelt und abgestellt. Eine Beschriftung der Schraubgläser mit der Herkunft der Erdproben ist wichtig.

Am interessantesten wird der Versuch, wenn sich die Gruppen möglichst unterschiedliche Bodenproben aussuchen.

Die aufgeschüttelte Erde sinkt im Glas zu Boden, was einige Zeit in Anspruch nehmen kann. Die einzelnen Bodenbestandteile setzen sich unterschiedlich schnell ab. Zunächst setzen sich Kiesel und Sand ab und dann nach und nach die immer feineren Bestandteile.

Die Lernenden beobachten in dieser Zeit und protokollieren:

• Wie viele erkennbare Schichten entstehen beim Absetzen?
• Wie verändert sich das Wasser/ die Wasserfarbe?
• Was kann man sonst noch erkennen?

Die Schüler*innen versuchen die Ergebnisse hinsichtlich der Korngröße und des Humusgehaltes zu interpretieren:

• Grobe Körnung dominiert: sandiger Boden.
• Feine Körnung dominiert: lehmiger, schluffiger Boden
• Das Wasser bleibt lange sehr schlammig-trüb: hoher Tonanteil
• Das Wasser ist dunkel gefärbt: Hoher Humusanteil

Da sich die feinsten Tonteilchen erst nach etwa acht Stunden absetzen, können wir den genauen Tonanteil in einer Unterrichtseinheit nicht bestimmen, dies geht erst am Folgetag.

Ergänzende Hinweise zum Ergebnis einer humusreichen Probe: Der Farbton der Sedimente ist eher dunkel (braun bis schwarz), das Probenwasser kann bräunlich verfärbt sein (Huminsäuren), unterschiedlich große Körner (bis 2mm) sind zu erkennen, oben im Glas schwimmen organische Teilchen, wie Wurzelteile oder Blattreste.

Hinweis zum Ergebnis einer humusarmen Probe: Der Farbton ist eher hell (ocker, grau).

VIERTER SCHRITT: Messun g und Interpretation

Nach längerer Wartezeit (Folgetag, min. jedoch 8 Stunden) hat sich auch die feinste Fraktion, der Tonanteil, abgesetzt und ihr Anteil kann beurteilt werden.

Die Lernenden messen mit einem Lineal die Dicke der einzelnen Sediment-Schichten. Meist ist eine klare Linie zwischen den Schichten zu erkennen. Die Korngrößen werden eingeschätzt.

Die Kleingruppen protokollieren ihre Beobachtungen (s. Download Versuchsprotokoll), ziehen Schlüsse auf die Bestandteile ihrer Probe und beantworten folgende Fragen:

• Wie dick sind die Schichten der einzelnen Bestandteile?
• Optional: Wie groß ist der prozentuale Anteil der einzelnen Bodenbestandteile?
• Ist die Erdprobe besonders grobkörnig/ besonders feinkörnig?
• Ist sie humusarm / humusreich?

Eine Abfolge oder Gruppierung der verschiedenen Probegläser von überwiegend grobkörnigem Material zu vorrangig feinkörnigem Material kann aufgestellt werden, um die Ergebnisse zu verdeutlichen.

• Was sind die Unterschiede der verschiedenen Erden?
• Passen die Ergebnisse zur jeweiligen Bepflanzung?

Die Ergebnisse werden mit den anderen Gruppen verglichen. Wie unterscheiden sich diese? Im Austausch erkennen die Schüler*innen die unterschiedlichen Bodenarten.

Weiterführung

Die Schüler*innen diskutieren, was die Ergebnisse für den Schulgarten bedeuten:

Viele gärtnerische Empfehlungen berücksichtigen die Ansprüche von Pflanzen an den Boden. Beispielsweise benötigen Thymian, Lavendel, Salbei, Marille oder Pfirsich einen durchlässigen, sandigen Boden. Schnittlauch, Maggiekraut, Rhabarber, Apfel oder Nuss gedeihen hingegen auf wasserhaltenden, nährstoffreichen, lehmigen Böden. Es ist daher empfehlenswert, die Ansprüche vorhandener oder geplanter Pflanzen des Schulgartens mit der Bodenart zu verknüpfen.

Die Ergebnisse der Erdproben des Schulgartens können für die weitere Planung der Gestaltung und Pflege berücksichtigt werden. Je nachdem kann die Bepflanzung an die Bodenart angepasst oder bodenverbessernde Maßnahmen in Betracht gezogen werden.

Kompetenzorientierte Lernziele

• Die Lernenden sind in der Lage, einen Versuch durchzuführen, auszuwerten und zu interpretieren.
• Sie kennen die Unterschiede zwischen Sand, Schluff, Ton und Lehm theoretisch und praktisch.
• Ihnen ist die Bedeutung der Bodenart für die Bepflanzung eines Gartens bewusst.

Weiterführende Ideen

Neben der Schlämmprobe bietet sich außerdem die Rollprobe zur Vertiefung von Unterrichtseinheiten zum Thema Boden an.

Siehe auch: Bodenexperiment Rollprobe