Boden schätzen für den Anbau von Lebensmitteln am Beispiel der Kartoffel. Experimente zu Bodenqualitäten eigener Bodenproben führen zu individuellen Ergebnissen. Inklusive, interaktive Lernumgebung.

Boden schätzen

Welche Bodenqualität brauchen Kartoffeln?

Am Beispiel des Kartoffelanbaus kann man die Zusammenhänge zwischen dem Boden und den Nutzpflanzen verdeutlichen? Wie sollte der Boden beschaffen sein? Sollte er locker, sandig oder humusreich oder schwer und lehmhaltig sein? Welcher pH-Wert führt zu einem optimalen Wachstum? Ist ein kalkhaltiger Boden hilfreich?

Welche Lebewesen verbessern die Bodenqualität?

Eine artenreiche Vielfalt wirbelloser Tiere im Boden fördert den Abbau der organischen Substanzen und fördert den Aufbau den Aufbau des Humusanteils. Die Tiere im Boden gelten als Indikator für humusreiche und fruchtbare Böden.

Gerichte für mehligkochende Kartoffeln: Kartoffelsuppe, Püree/Kartoffelbrei, Gnocchi, Knödel, Kroketten, Ofenkartoffeln

Gerichte für festkochende Kartoffeln: Salzkartoffeln, Pellkartoffeln, Kartoffelsalat, Rösti, Puffer, Pommes Frites, Bratkartoffeln

Welche Bodenqualität brauchen Kartoffeln?

Die Kartoffeln lieben einen lockeren, abgetrockneten und warmen Sandboden bis sandigen Lehmboden. Der Boden sollte kalkarm und wasserdurchlässig sein, denn Staunässe mögen die Knollen gar nicht. Kartoffeln bevorzugen Böden mit einem pH-Wert zwischen 5,5 und 7,0 mit niedrigem Salz- (Mineral)gehalt.&nbsp;Gut mit Humus versorgte Böden bieten der Kartoffel ein deutlich besseres Ausharren bei Trockenstress.&nbsp;

Auswertung der fünf Experimente Welche Bodenprobe eignet sich für den Kartoffelanbau?

Lege für die Auswertung eine Tabelle an. Trage die Ergebnisse ein. Formuliere eine Endauswertung.

Hilfestellung zur Auswertung mit der Tabelle

Überlege, in welcher Reihenfolge die Schritte durchlaufen werden sollten!

Experiment 5: Lebewesen in den Bodenproben

Existieren in den gegebenen (oder auch frischen Bodenproben) Lebewesen?

4 Bodenproben, Spatellöffel, (digitales) Mikroskop, 4 Petrischalen

Entnimm mit dem Spatellöffel kleine Teile der vier Bodenproben. Gib jeweils eine Probe in eine Petrischale. 

Für die Bodenkundler ist seit der ersten wissenschaftlichen Betrachtung des Bodens durch Frédé­ric Albert Fallou 1862 mit diesem Begriff der belebte Raum unter unseren Füßen gemeint. Mit Erde hingegen bezeich­net man den nas­sen, schwarzen Stoff (den feuchten, dunklen Boden), der in der Antike sogar eines der vier Elemente darstellte (Feuer, Wasser, Erde, Luft). In der Bodenschicht überschneiden sich vier Bereiche der Natur: die Lithosphäre, bestehend aus Mineralen und Gesteinen, die Hydrosphäre, also das Wasser der Seen, Flüsse und Meere, die Biosphäre, die lebenden und abgestorbenen Pflanzen und Tiere und die Atmosphäre, also die Luft.&nbsp;

Kennst du die Eigenschaften der Kartoffelsorten? Kartoffelmemory!

Welche Kartoffelsorten nutzt man für diese Kartoffelgerichte?

Welche Inhaltsstoffe sind in der Kartoffel enthalten? 

Experiment 4: Wasserspeicherung der Bodenproben

Messe die Volumina, die von den Bodentypen aufgenommen wurden! Entscheide, welche der Bodenproben sich für den Kartoffelanbau eignen!

Tipps zur Durchführung des Experiments und zur Messung.

Hilfestellung zu den Bedingungen des Experiments

Willst Du mehr wissen? Diese Icons liefern Videoclips, Tipps, Zusatzangaben, Infos und Übungsaufgaben zur Selbstkontrolle.

Kennst du einige der bekannten Kartoffelsorten?

Recherchiere: Welche Eigenschaften haben diese Sorten?

Experiment 2: Bestimmung des pH-Wertes der Bodenproben

Beobachte die entstehenden Farben der vier Flüssigkeiten. Vergleiche diese mit der Vergleichsskala und notiere die pH-Werte. Entscheide, welche der Bodenproben sich für den Kartoffelanbau eignen.

Ist die Süßkartoffel eine echte Kartoffel?

Nein! Süßkartoffeln und Speisekartoffeln sehen zwar ähnlich aus, sind aber botanisch nicht miteinander verwandt. Beide stammen ursprünglich aus Südamerika. Die Kartoffel gehört zu den Nachtschattengewächsen und verträgt unser heimisches, eher kühles Klima gut. Die Süßkartoffel ist ein Windengewächs und wächst in warmen Zonen. Beide Sorten enthalten wichtige Mineralstoffe wie Kalium-, Zink- und Kalzium-Ionen sowie Vitamine.

Wir lieben Kartoffeln! Einleitung - Boden schätzen! Was ist Boden? Boden schätzen für die Nahrung Woraus kann Boden bestehen? Unter welchen Bedingungen können Kartoffeln wachsen? Experimente zur Untersuchung von Bodenproben Experiment 1: Humusgehalt Experiment 2: pH-Wert Experiment 3: Carbonat-Gehalt Experiment 4: Wasserhaltevermögen Welche Tiere leben im Boden? Experiment 5: Tiere finden und identifizieren Auswertung der Experimente Welche Kartoffeln zu welchem Rezept? Impressum

Kartoffeln werden je nach Stärkegehalt in drei verschiedene Kategorien unterteilt: festkochend und mehlig kochend. Je mehr Stärke eine Kartoffel enthält, desto lockerer wird sie beim Kochen. Mehlige Kartoffeln sind demnach trockener und weicher als die festkochende Variante. Diese ist schnittfest und saftig und hat einen kernigen Biss sowie eine feine Struktur. Von den Eigenschaften der Knolle hängt ab, welches Gericht sich aus ihnen zubereiten lässt. Schließlich sollen Bratkartoffeln nicht so schnell zerfallen, während dies beim Zubereiten von Püree oder einer klassischen Kartoffelcremesuppe natürlich eher erwünscht ist.

Beobachte die Lebewesen in den Bodenproben. Zeichne oder fotografiere die Lebewesen. Identifiziere diese mit der App Bodentier hoch 4. Entscheide, welche der Bodenproben sich für den Kartoffelanbau eignen.

Kartoffeln und Boden <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/Kartoffeln_Bodenbearbeitung005.jpg/1280px-Kartoffeln_Bodenbearbeitung005.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/Kartoffeln_Bodenbearbeitung005.jpg</a> <a href="https://www.museumfuernaturkunde.berlin/de/museum/veranstaltungen/rein-die-kartoffeln-raus-aus-den-kartoffeln-eine-nachmittags-performance-fuer">https://www.museumfuernaturkunde.berlin/de/museum/veranstaltungen/rein-die-kartoffeln-raus-aus-den-kartoffeln-eine-nachmittags-performance</a> <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/Kartoffel-Ditta_5236.JPG/1280px-Kartoffel-Ditta_5236.JPG">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/Kartoffel-Ditta_5236.JPG</a> <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6a/Solanum_tuberosum_Blue_Bell_%2802%29.jpg/1280px-Solanum_tuberosum_Blue_Bell_%2802%29.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6a/Solanum_tuberosum_Blue_Bell_%2802%29.jpg</a> <a href="https://www.maxpixel.net/Soil-Earth-Harvest-Hands-Crops-Potatoes-5675693">https://www.maxpixel.net/Soil-Earth-Harvest-Hands-Crops-Potatoes-5675693</a> <a href="https://www.maxpixel.net/Clay-Soil-Drought-Land-Crack-Dry-Relationship-995370">https://www.maxpixel.net/Clay-Soil-Drought-Land-Crack-Dry-Relationship-995370</a> <a href="http://dl.maxpixel.freegreatpicture.com/?f=crop-1149914_1280.jpg&amp;type=Download&amp;token=d345acf292de06ac583398d53dbfffa5&amp;pid=1149914">http://dl.maxpixel.freegreatpicture.com/?f=crop-1149914_1280.jpg&amp;type=Download&amp;token=d345acf292de06ac583398d53dbfffa5&amp;pid=1149914</a> <a href="https://www.maxpixel.net/Ground-Cracks-Soil-Mud-Texture-Drought-Background-1068953">https://www.maxpixel.net/Ground-Cracks-Soil-Mud-Texture-Drought-Background-1068953</a> <a href="https://www.maxpixel.net/Grow-Life-Gray-Life-Plant-Soil-Hands-Macro-1838658">https://www.maxpixel.net/Grow-Life-Gray-Life-Plant-Soil-Hands-Macro-1838658</a> Regenwurm <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Earthworm_on_the_ground-cropped.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Earthworm_on_the_ground-cropped.jpg</a> Tausendfüßler <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Lithobius_forficatus.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Lithobius_forficatus.jpg</a> Flagellate <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Haematococcus_pluvialis_flagellate.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Haematococcus_pluvialis_flagellate.jpg</a> <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Flagellate_dinenymphid_Reticulotermes_Maple_Ferryman.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Flagellate_dinenymphid_Reticulotermes_Maple_Ferryman.jpg</a> Wimperntierchen <a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Wimpertierchen#/media/Datei:Mikrofoto.de-Frontonia_3.jpg">https://de.wikipedia.org/wiki/Wimpertierchen#/media/Datei:Mikrofoto.de-Frontonia_3.jpg</a> Pommes: <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/56/BK-French-Fries.jpg/1024px-BK-French-Fries.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/56/BK-French-Fries.jpg/1024px-BK-French-Fries.jpg</a> <a href="https://img.ccnull.de/1000000/preview/1004434_2d34b6d025d7e75636cb6bd1253284c4.jpg">https://img.ccnull.de/1000000/preview/1004434_2d34b6d025d7e75636cb6bd1253284c4.jpg</a> Kroquetten <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/AIMG_8491_Kroketten.jpg/800px-AIMG_8491_Kroketten.jpg?20170715100330">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/AIMG_8491_Kroketten.jpg/800px-AIMG_8491_Kroketten.jpg?20170715100330</a> Bratkartoffeln <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Bratkartoffeln_mit_Kuemmel_und_Schnittlauch.JPG/1024px-Bratkartoffeln_mit_Kuemmel_und_Schnittlauch.JPG">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Bratkartoffeln_mit_Kuemmel_und_Schnittlauch.JPG/1024px-Bratkartoffeln_mit_Kuemmel_und_Schnittlauch.JPG</a> Kartoffelspalten <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/Potato_Wedges.jpeg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/Potato_Wedges.jpeg</a> Kartoffeln mehlig-festkochend <a href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/42/Lebensmittel-KartoffelsorteLaura1-Asio.jpg/1024px-Lebensmittel-KartoffelsorteLaura1-Asio.jpg">https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/42/Lebensmittel-KartoffelsorteLaura1-Asio.jpg/1024px-Lebensmittel-KartoffelsorteLaura1-Asio.jpg</a> Kartoffelbrei <a href="https://img.ccnull.de/1020000/preview/1023991_cfe480c8416fa5175a13fe9169b9e0d7.jpg">https://img.ccnull.de/1020000/preview/1023991_cfe480c8416fa5175a13fe9169b9e0d7.jpg</a> Süßkartoffel <a href="https://img.ccnull.de/1005000/preview/1009206_6b5eaa6e8ac7a504e4f5acb7fedff212.jpg">https://img.ccnull.de/1005000/preview/1009206_6b5eaa6e8ac7a504e4f5acb7fedff212.jpg</a>

Dr. Joachim Kranz Humboldt-Universität zu Berlin Fachdidaktik und Lehr- Lernforschung Chemie Brook-Taylor-Str. 2 12489 Berlin-Adlershof 02.2023

Quiz zur Bodenbeschaffenheit für die Kartoffelpflanze

Das Millionenspiel rund um die Kartoffel! Schaffst du es?

Kann man auf einem Boden, der für Kartoffeln geeignet ist, auch erfolgreich Tomaten anbauen? Ein Klick auf das Icon liefert Hilfestellungen!

Das Bodenleben ist fast unsichtbar, aber es schließt den Kreislauf des Lebens. Die Bodenlebewesen zersetzen abgestorbenes organisches Material und es entstehen wieder Nährstoffe für Pflanzen. Ohne diesen Schritt würden organische Stoffe wie Pflanzenreste, Laub, tote Bäume aber auch Tierkadaver und unzählig viele abgestorbene Insekten nicht abgebaut und weder Gräser noch Bäume, noch irgendeine andere Pflanze, könnten wachsen.&nbsp;

Mit bloßem Auge sind sie nicht zu sehen: Einzeller und kleine Fadenwürmer gehören zur Mikrofauna, sie sind maximal 0,2 Millimeter groß. Zu ihnen gehören Wimperntierchen, Wurzelfüßer und Geißel- tierchen. Sehen kann man aber z. B. Regenwürmer der Makrofauna.

Experiment 1: Bestimmung des Humusanteils mit der Schlämmanalyse

Beobachte nach 2 min, 5 min und 10 min und notiere die Beobachtungen. Vorsicht, die Gefäße jetzt nicht mehr bewegen oder schütteln! Bestimme mit dem Lineal die Dicke der einzelnen „Bodenschichten“ in den Glasgefäßen. Errechne aus den Schichtdicken die Prozentanteile Schichten.

Notiere Deine Ergebnisse! Welche Bodenprobe(n) eignen sich für den Kartoffelanbau?

Boden schätzen! Welche Bedeutung hat der Boden, auf dem wir leben und den man auf unserer Erde findet? Auf dem Boden wächst unsere Nahrung, auf den Feldern ernten wir Weizen, Mais, Raps, und Kartoffeln, auf Plantagen gedeihen Äpfel, Pflaumen, Kirschen und vieles mehr. Am Beispiel der Kartoffel kannst Du herausfinden, welche naturwissenschaftlichen Bedingungen erfüllt sein müssen, damit man eine reiche Ernte einfahren kann. Und du kannst dich über die verschiedenen Kartoffelsorten informieren, die man für Pommes, Bratkartoffeln, Kartoffelpüree &amp; co. brauchst.

Experimente zur Bodenqualität für den Kartoffelanbau

Experiment 1: Wieviel Humus steckt im Boden? Experiment 2: Welchen pH-Wert hat der Boden? Experiment 3: Welchen Kalkgehalt hat der Boden? Experiment 4: Wie viel Wasser können Böden aufnehmen?

Ist der pH-Wert der Bodenprobe für den Kartoffelanbau geeignet? Untersuche die vier Bodenproben!

4 Bodenproben, Wasser, 4 hohe, verschließbare Glasflaschen, Pipette, Reagenzglas, Reagenzglashalter, Universalindikator, Vergleichsskala für die pH-Werte Entnimm mit der Pipette jeweils 10 ml Flüssigkeit aus den Glasgefäßen der vier Bodenproben. Gib die Flüssigkeit in vier Reagenzgläser. Gib einige Tropfen Universal-Indikator-Lösung dazu. Schüttle die Reagenzgläser.

Ist die Größe der Wasserspeicherung der Bodenprobe für den Kartoffelanbau geeignet? Untersuche die vier Bodenproben!

4 Pappbecher, 2 Messbecher, 4 x 50 ml Wasser, 4 Bechergläser 250 ml, Zahnstocher oder Holzspieß, Marker/Stift

Überlege Dir einen Versuch, um die Wasseraufnahme der Bodenproben zu messen! Nutze die Materialien in der Materialbox.

Experiment 3: Kalkgehalt der Bodenproben

Beobachte die Gasentwicklung in den Reagenzgläsern. Entscheide, welche der Bodenproben sich für den Kartoffelanbau eignen.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Kalkgehalt des Bodens und dem Kartoffelanbau? Siehe S. 14/15.

Sand: Er besteht - wie das Ursprungsgestein - überwiegend aus Quarz. Es gibt aber Sand, der aus Muschelschalen oder Korallen entstanden ist. Dieser besteht aus Kalk (Calciumcarbonat). Lehm: Gemisch aus Ton, Schluff (feinster Sand) und Sand, sowie Kies oder Steinen. Humus:&nbsp;organisches Materials aus Zersetzungsprozessen, variiert nach den Pflanzen- und Tierarten und deren Alter! Bewertung des Humus anhand seines Stickstoff-Kohlenstoff-Verhältnisses: Stickstoff ist die wertvolle wachstumsfördernde Komponente. Daneben sind auch Phosphor- und Schwefelverbindungen, ebenfalls pflanzenwuchsfördernde Stoffe, enthalten. Ton: Zerfallsprodukt von Feldspat-Steinen. Chemisch betrachtet sind Feldspatmineralien Aluminiumsilikate. Sie bestehen aus einem Kristallnetz, das aus Silikat– und Aluminat-Ionen aufgebaut ist. Zwischen diesen Bausteinen sind Metallionen (Natrium-, Kalzium- oder Kalium-Ionen) eingefügt. Kies: Grober Sand, die Teilchengröße liegt über 2mm.

Boden schätzen! Welchen Boden brauchen Kartoffeln?

Interaktives Lernbuch für Lehrende und Lernende

Wie kann man Kartoffeln auf dem Balkon oder im Garten anbauen? Welchen Boden braucht man?

Ist der Humusanteil der Bodenprobe für den Kartoffelanbau geeignet? Untersuche die vier Bodenproben!

Formuliere eine Vermutung! 4 Bodenproben, Wasser, 4 hohe, verschließbare Glasgefäße (z. B. 0,5 Liter Milchflasche) Lineal, Folienstift, Mörser Entferne aus den Bodenprobe Steine, Wurzeln oder andere Fremdkörper. Zerkleinere verklumpte Bodenteilchen vorsichtig mit dem Mörser. Gib jeweils eine Bodenprobe in ein Glasgefäß, fülle dieses mit Wasser auf und verschließe es. Schüttle das Glasgefäß, so dass ein möglichst homogenes Gemisch entsteht („Bodenshake“). Stelle das Glasgefäß auf einem Tisch ab, so dass sich die Bodenpartikel in Ruhe absetzen können.

Nachhaltige Entwicklung der Landwirtschaft

Nachhaltige Entwicklung ist „(...) definiert als eine Wirtschafts- und Lebensform, die heute schon so ausfallen sollte, dass künftige Generationen keine schlechteren Lebensmöglichkeiten vorfinden als diejenigen, über die wir heute verfügen“. Gesellschaftliche Prozesse sollen so gestaltet werden, dass soziale, ökonomische und ökologische Aspekte berücksichtigt und in Einklang gebracht werden. Für die Gestaltung solcher Prozesse werden Menschen gebraucht, die bereit sind, Verantwortung für sich und andere zu übernehmen, die in der Lage sind, mit komplexen Sachverhalten kompetent umzugehen und Vertrauen in die eigene Selbstwirksamkeit und Handlungsfähigkeit haben. Die Untersuchungen zum "Boden schätzen" haben dir vielleicht das Verständnis für die Bedeutung des Bodens und der Nachhaltigkeit näher gebracht.

Weitere Infos und Experimente vom Forscherzentrum "Helleum"

Ist der Kalkgehalt der Bodenprobe für den Kartoffelanbau geeignet? Untersuche die vier Bodenproben!

4 Bodenproben, Wasser, Spatellöffel, Pipette, Reagenzglas, Reagenzglashalter, verdünnte Salzsäure Entnimm mit dem Spatellöffel Teile der vier Bodenproben. Gib diese in vier Reagenzgläser. Gib einige Tropfen Salzsäure dazu.

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