土壤肥料学教案.docx

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土壤肥料学教案

土壤肥料学教案

教学目的和要求1、了解土壤、肥料的基本概念、类型、性质和特点

2、了解复肥料的合理施用技术措施

教学重点：

1、土壤、肥料的概念和特点；2、各类土壤、肥料的优缺点；3、肥料的合理施用。

教学难点：

复混肥的合理施用

教学方法、辅助手段：

师生互动、课堂讲授

教学方法和辅助手段：

1、启发式教学；2、板书为主

师生互动：

提问

学时分配：

60课时

绪论

一、土壤是一种宝贵的自然资源：

1．土壤是农业生产的基本资料。

2．土壤是陆地生态系统的主要组成成分。

3．土壤是人类生存的条件和环境。

二、土壤和土壤肥力的概念：

1．土壤：

地球陆地上能够生产植物收获物的疏松表层。

土壤本质属性具有肥力。

2．土壤肥力的概念：

土壤能同时不断地供给和调节植物生产所需要的水分、养分、空气和热量等生活因素的能力。

水肥气热。

（1）肥力使土壤具有再生能力即能不断产生植物产品。

（2）肥力高低与四因素协调状况、本身组成有关，也有人类活动有关。

（3）肥力与生产力不是一个概念。

3．生产力：

二、肥料的概念及在农业生产中的地位和作用：

1．肥料：

是指直接或间接供给作物生长所需要的养分，改良土壤性状，以提高作物的产量和品质的物质。

2．肥料的分类

（1）按肥料来源分：

有机肥（农家肥）、化肥（无机肥）和生物肥料（含有益微生物的菌剂，主要作用在于促进所接种的微生物的繁殖、调整作物与微生物相互间的关系，利用后者的活动或代谢产物，改善作物营养状况或抑制病害，从而获得增产）。

（2）按肥料的作用分：

直接肥料（施用肥料能直接供应作物生长所需要的养分，如氮、磷、钾肥和微肥）和间接肥料（施用肥料能改善外界环境条件，特别是作物生长的土壤条件促进作物的生长）。

（3）按营养成分：

单质肥料（仅含有一种营养元素）、复合肥料（含有两种或两种以上主要营养元素）、完全肥料（含有作物生长所必需的所有营养元素）。

3．肥料在农业生产中的作用：

提高产量、改善品质和改良土壤，提高土壤肥力。

三、土壤肥料学的作用和任务。

第一章土壤矿物质

自然成土条件及其与土壤形成的关系，土壤质地及不同质地土壤的肥力特征与改良措施；人类生产活动对土壤、土壤肥力的影响，了解耕作土壤形态特征的方法

第一节形成土壤母质的矿物、岩石

一、自然成土条件与土壤形成：

二、人类生产活动对土壤肥力的影响。

三、耕作土壤的形态特征：

1．表土层：

厚度、特点、作用；

2．心土层：

厚度、特点、作用；

3．底土层：

厚度、特点、作用。

四、了解耕作土壤形态特征的方法：

挖掘土壤剖面。

简述作用、位子选择、规格、方法、观察内容、注意事项等实习详讲。

第二节土壤矿物质

一、土壤矿物质的颗粒组成

二、土壤质地及其对土壤肥力的影响：

三、土壤质地的利用和改良：

第二章土壤有机质

一、土壤有机质的来源、类型及其组成

二、土壤有机质的转化

三、影响土壤有机质分解转化的因素

土壤有机质的分解与合成受各种因素的影响，这些因素可影响它们的强度和速度。

有机物的组成。

第三章土壤孔性、结构性和耕性

第一节土壤孔性

土壤孔性是一项土壤的重要物理性质，土壤孔性的变化决定于土壤相对密度和容重。

它关系着土壤水、气、热的流通和贮存以及对植物的供应是否充分和协调。

一、土壤相对密度、容重

二、土壤孔隙的数量与类型

在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团与土粒（单粒）之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不同和形状各异的各种孔洞，通常把这些孔洞称为土壤孔隙。

土壤孔隙是土壤中物质和能量贮存和交换的场所，是土壤众多动物和微生物活动的地方，也是植物根系伸展并从土壤中获取水分和养料的场所。

土壤中孔隙的数量越多，水分和空气的容量就越大。

粗孔可以通气透水，细孔可以蓄水保水。

大小不同的孔隙的搭配比例也要适宜。

土壤孔隙状况通常包括总孔隙度（孔隙总量）和孔隙类型（孔隙大小及比例，又叫孔径分布）两个方面。

前者决定土壤气、液两相的总量，后者决定气、液两相所占的比例。

三、影响土壤孔隙状况的因素

土壤孔隙状况在田间状态下，由于自然和人为因素的作用经常在变化。

就土壤本身性质而言，其基本影响因素有土壤质地、土粒排列方式、结构、有机质含量以及土壤的松紧状况等均可引起孔隙状况的改变。

（一）土壤质地

（二）土粒排列方式质地相近的土壤，松排列时孔隙度高，紧排列时则孔隙度低。

（三）土壤结构

四、土壤孔隙状况与土壤肥力和植物生长

（一）土壤孔隙状况与土壤肥力

（二）土壤孔隙状况与作物生长

第二节土壤结构性

一、土壤结构及结构性

二、土壤结构的类型

三、团粒结构与土壤肥力

四、团粒结构的形成

五、土壤结构的改善与恢复

破坏团粒结构的因素有：

（1）水的作用，如雨滴的冲击，淹灌的泡散，粘粒水合以及闭蓄空气的爆破作用，促使团粒分散。

（2）大型农机具重压及人畜踏踩，使团粒遭到破坏。

（3）土壤胶体的代换性离子为一价的Na＋、NH4＋时使土粒分散。

（4）微生物的活动具有两重性，一是它可把有机质转化为腐殖质形成良好的团粒结构，二是又可不断分解腐殖质，分解有机—无机复合体中的有机物质，使团粒遭到破坏。

团粒结构的形成是一个长期的复杂的过程，我们的目的是要掌握团粒结构形成的规律，采取有效措施，创造条件，促使土壤结构向团聚的方向发展，以形成良好的团粒结构。

（一）精耕细作，增施有机肥

（二）合理的轮作倒茬

（三）合理灌溉、晒垡、冻垡

（四）改良土壤酸碱性

（五）土壤结构改良剂的应用

第三节土壤耕性

一、土壤耕性的含义

土壤耕性是指土壤在耕作过程中反映出来的特性，它是土壤物理机械性的综合表现，及在耕作后土壤外在形态的表现。

土壤耕性的好坏，一般表现在以下三方面。

（一）耕作的难易

指土壤在耕作时对农机具产生阻力的大小，不同土壤的耕作阻力大小不同。

（二）耕作质量的好坏

是指耕作后土壤表现的状态及其对作物生长发育产生的影响。

耕性不良的土壤，不但耕作费力，而且耕后形成大坷垃、大土垡，对种子发芽、出土及幼苗生长很不利。

称为耕作质量差。

耕性良好的土壤，耕作阻力小，耕后疏松、细碎、平整，利于出苗、扎根、保墒、通气和养分转化等，称为耕作质量好。

（三）适耕期长短

土壤适耕期是指最适于耕作时土壤含水量范围的宽窄，或适宜耕作时间的长短，即耕作时对土壤水分要求的严格程度。

掌握宜耕期进行耕作是保证耕作质量的关键。

二、土壤的物理机械性

三、土壤宜耕状态

四、土壤耕性的改良

土壤耕性受土壤物理机械性的影响很大，凡是质地粘重的土壤，其粘结性、粘着性、可塑性均强，塑性范围大，其下塑限含水量低，耕作时应掌握在可塑性下限含水量为宜。

由于宜耕期短，必须掌握耕地的“火候”才能保证耕地的质量。

因此，改良耕性也就应该从调节土壤比表面积和控制土壤水分着手。

（一）增施有机肥

（二）客土改良

（三）合理灌排，适时耕作

五、土壤耕作及其作用

（一）传统耕作方法

1.犁耕、耙地

2．中耕

其它耕作作业

（一）深松耕作法

（二）免耕和少耕法深耕施肥改土耕作法

第四章土壤水分状况

土壤水分、空气和热量是土壤三大肥力因素。

三者常处于互相联系、互相影响、又互相制约的发展变化之中。

其中水分和空气是土壤中易变的组成部分，它们之间的不断变化，不仅影响到了土壤的热量状况，也随之影响到了土壤中所有的物理、化学、生物学等各个过程以及农作物的生长发育。

第一节土壤水分

一、土壤水分研究的形态学类型及有效性

水。

二、土壤水分的有效性

（一）土壤水分含量的表示方法

质量含水量即土壤中水分的质量与干土质量的比值，因在同一地区重力加速度同，所以又称为重量含水量，无量纲，常用符号θ¬m表示。

这是一种最常用的表示方法，可直接测定。

（二）土壤水分含量的测定

土壤水分含量的测定通常有以下几种方法。

1．烘干法

（1）经典烘干法这是目前国际上仍在沿用的标准方法。

（2）快速烘干法包括红外线烘干法、微波炉烘干法、酒精燃烧法等。

2．中子法

3．TDR法

第五章土壤空气及热量状况

土壤空气是土壤的重要组成。

它对作物的生长发育、土壤微生物的活动和各种营养物质的转化都有非常重要的甚至是决定性的作用，因此构成了土壤肥力四大因素之一。

一、土壤空气的组成和特点

土壤空气主要来源于大气，少量是土壤中生物化学过程所产生的气体。

所以土壤空气与大气组成相似，但也存在差异。

土壤空气与大气组成的主要差别有以下几方面：

土壤空气中CO2含量高于大气。

土壤空气中O2含量低于大气

土壤空气中的水汽含量高于大气。

土壤空气中有时含有少量还原性气体。

土壤空气成分随时间和空间而变化。

二、土壤通气性

三、土壤空气与植物生长及土壤肥力的关系

四、土壤温度与植物生长及土壤肥力的关系

五、其他措施

（一）地面覆盖

（二）新技术的应用近年来，随着科学技术的不断发展，一些人工合成的保墒增温物质相继出现，另外在有条件的地区，建立温室、温床、风障、塑料大棚等保护设备，均可对水气热得到有效的控制和调节。

第六章土壤胶体和土壤的保肥性与供肥性

第一节土壤胶体及性质

一、土壤胶体的种类

（一）无机胶体

锰、硅的氧化物及其水合物，以及水铝英石类矿物。

（二）有机胶体

（三）有机无机复合胶体

二、土壤胶体的性质

（一）土壤胶体的表面积

（二）土壤胶体的电性

1．土壤胶体的电荷

（1）永久负电荷（内电荷）

（2）可变电荷①含水氧化硅（SiO2•H2O或H2SiO3）的解离

②粘土矿物晶面上OH基中H+的解离：

③腐殖质上某些原子团的解离：

④含水氧化铁、铝表面分子中OH的解离

2.土壤胶体的双电层构造。

微粒核（胶核）：

是胶体的固体部分，主要由粘粒、腐殖质、蛋白质及有机无机复合体组成。

决定电位离子层：

是固定在胶核表面决定其电荷和电位的一层离子。

由于决定电位离子层的存在，必然吸附介质中与其电荷相反的离子围绕在其周围，形成补偿离子层。

补偿离子层：

的电荷符号与决定电位离子层的相反而电量相等，根据补偿离子被决定电位离子层吸着力的强弱和活动情况又分为两部分，即非活性层和扩散层，这两层之间也不是截然分开的，而是逐渐过渡的。

（三）土壤胶体的凝聚和分散

当胶粒之间的排斥力小于吸引力时，则相互凝聚。

影响土壤胶体凝聚与分散的因素有：

1.电解质的种类土壤溶液中常见阳离子的凝聚力大小顺序为：

Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>H+>K+≥NH+4>Na+

2.电解质浓度电解质浓度对凝聚也有很大影响。

凝聚力随电解质浓度的增大而增强，

第二节土壤吸附性能与离子交换吸附

一、土壤吸附性能的一般概念

土壤吸附的概念

土壤吸附性能的类型

1.交换性吸附靠静电引力（库仑力）从溶液中吸附带反号电荷的离子或极性分子，在土壤固相表面被静电吸附的离子可与溶液中其他的离子进行交换。

2.专性吸附专性吸附是非静电因素引起的土壤对离子的吸附，它是指离子通过表面交换与晶体上的阳离子共享1个（或2个）氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。

3.负吸附负吸附是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液中该离子或分子的浓度现象。

二、土壤阳离子吸附与交换作用

第三节土壤养分状况

高等植物正常生长所必须的16种营养元素，由于植物对它们的需要量不同，将它们分为大量营养元素、中量营养元素和微量营养元素。

一、土壤中的大量元素

（一）土壤氮素状况

（二）土壤磷素状况

二、土壤中的中量元素

（一）土壤钙素状况

（二）土壤镁素状况

（三）土壤硫素状况

三、土壤中的微量元素

第四节土壤的供肥性

土壤的供肥性能是指土壤供应植物所必需的各种速效养分的能力，即能将迟效养分迅速转化为速效养分的能力，它直接影响植物的生长发育、产量和品质。

了解土壤的供肥性能，对调节土壤养分和作物营养是非常重要的。

一、土壤的供肥能力的表现

（一）土壤中各种速效养分的数量1．氮素2．磷素3.钾素4．钙、镁、硫素5．微量元素土壤中微量元素的有效性取决于其有效态的含量，

（二）迟效养分转化为速效养分的速率（三）速效养分持续供应的时间

二、土壤养分的有效化过程

三、影响土壤供肥性的因素及调节

（一）影响土壤供肥性的因素1．土壤溶液的组成和浓度2．土壤的酸碱反应3．土壤氧化还原电位

（二）土壤供肥性的调节

第七章土壤的发生与分类

一、土壤形成因素学说

二、成土因素

（一）母质因素

（二）气候因素

（三）生物因素

（四）地形因素

（五）时间因素

（六）人为因素

三、土壤分类

（一）中国土壤分类概况

（二）中国土壤分类系统分类原则

第八章植物营养与施肥原理

第一节植物的营养成分及其养分吸收

一、植物体的组成

二、植物必需的营养元素

（一）植物必需的营养元素

（二）植物必需的营养元素的分组

三、必需营养元素的一般功能

四、植物的根部营养

五、植物叶部对养分的吸收

第二节影响植物吸收养分的环境条件

一、介质中的养分浓度

二、光照与温度

三、土壤水、气状况

（一）土壤水分

（二）土壤通气性

四、土壤的酸碱性与氧化还原状况

（一）土壤的酸碱反应（pH）

（二）土壤的氧化还原状况对养分吸收的影响

五、营养介质中离子间的相互作用

（一）离子间的颉颃作用，

（二）离子间的相助作用

第三节植物的营养特性

一、植物营养的多样性

（一）有益元素和毒性较大的元素

（二）植物的超积累吸收及其利用（三）植物营养遗传特性的差异

二、植物不同生育期的营养特性

1、作物营养临界期作物营养临界期是指某种养分缺乏、过多或比例不当对作物生长影响

最大的时期。

2作物营养最大效率期作物营养最大效率期是指某种养分能够发挥最大增产效能的时期。

三、植物营养与根系特性

植物根系有三个重要功能：

将植物固定在土壤中；吸收和运输水分及养分；合成植物激素和

其它有机物质。

在此我们主要了解它的吸收特性。

（一）根系形态特征与养分吸收

（二）植物根际及其营养作用

根际就是靠近根系的那一部分土壤，也叫根—土界面，一般离根轴表面约数毫米。

植物根系吸收养分和水分的过程，主要发生在此；根系的排泄或分泌物，如CO2、H+和有机物质等，也主要释放在这一区域。

由于它临近根系，受根系活动的强烈影响。

1、根际分泌物在植物生长过程中，根系向根际会释放一系列物质。

2、根际微生物由于大量根产物的存在，植物根际微生物的数量远远高于土体。

3、根际pH和氧化还原电位根系分泌H+、OH-、HCO3-、有机酸等物质，对根际pH有明显的影响。

第四节合理施肥的基本原理

一、养分归还学说

二、最小养分律、限制因子律及报酬递减律

1最小养分律最小养分律

2限制因子律1905年英国布来克曼（Blackman）把最小养分律扩大到养分以外的生态因

子，如光照、温度、水分、空气和机械支持等，提出了限制因子律。

3报酬递减律其含义是：

在其它经济技术条件不变的情况下，随着某项投资的增加，每

单位量投资的报酬是递减的。

三、施肥量的估算与施肥时期、方法的确定

（一）施肥量的估算

1定性的丰缺指标法该法是根据校验研究所确定的“高”、“中”、“低”等指标等级确定相应的施肥量。

2目标产量法也叫养分平衡法。

它时美国土壤化学家E.Turog提出的，根据一定的产量要

求计算肥料需要量。

其公式为：

W=U-NSC×R（8-2）

式8-2中w为肥料需要量（kg/hm2）；U为一季作物的养分总吸收量（kg/hm2），U=产量

×每千克产量的养分需要量；NS为土壤供肥量（kg/hm2）；C为肥料养分含量（%）；R

为肥料当季利用率（%）。

3肥料效应函数法大量试验研究表明，

（二）施肥时期、方法的确定

1施肥时期施肥时期的确定应以提高肥料增产效率和减少肥料损失，防止环境污染为基

本原则。

（1）基肥播种或定植前结合土壤耕作所施的肥料称为基肥。

（2）种肥播种和定植时施于种子附近，或与种子同播，或用来进行种子处理的肥料称为种

肥。

（3）追肥追肥是在作物生长期间施用的肥料，其目的是满足作物每个生育阶段的营养需求

2施肥方法施肥方法包括土壤施肥，茎叶施肥和灌溉施肥等

（1）土壤施肥将肥料

（2）茎叶喷施将肥料配成溶液，喷洒在作物的茎叶上，靠叶片和幼嫩枝条吸收，称为茎叶喷肥或根外追肥。

（3）灌溉施肥就是将肥料溶于灌溉水中，随着灌溉水将肥料施入土壤或生长介质。

土壤肥料学教案

第九章植物氮素营养与氮肥

第一节植物的氮素营养

1、氮在植物体内的质量分数、分布和种类

2、植物对氮的吸收与同化（硝态氮、铵态氮、有机态氮）

3、植物氮素营养失调症状

第二节土壤中氮素及其转化

损失途径：

氨态氮肥的挥发；硝态氮肥的淋失；硝态氮肥的反硝化脱氮

第三节化学氮肥的种类、性质及其施用方法

1、铵态氮肥；2、硝态氮肥；3、酰铵态氮肥

第四节氮肥的合理施用

第十章植物磷素营养与磷肥

第一节植物的磷素营养

1、磷在植物体内的质量分数、分布和种类

2、植物对磷的吸收与同化

3、植物磷素营养失调症状

第二节土壤中磷素及其转化

1、固定；2、释放

第三节化学磷肥的种类、性质及其施用方法

1、水溶性磷肥；2、弱酸溶性磷肥；3、难溶性磷肥

第四节磷肥的合理施用

1、合理施用磷肥的原理有哪些？

2、土壤对磷的固定方式及其预防措施？

第十一章植物钾素营养与钾肥

第一节植物的钾素营养

1、钾在植物体内的质量分数、分布和种类

2、植物对钾的吸收以及在植物体内存在的状态

3、植物钾素营养失调症状

第二节土壤中钾素及其转化

第三节化学钾肥的种类、性质及其施用方法

第四节钾肥的合理施用

作业布置合理施用钾肥的原理有哪些？

简述土壤中钾素形态以及在土壤中的转化过程？

第十二章植物钙、镁、硫和微量元素营养及其肥料

第一节植物的钙、镁、硫和微量元素营养

1、钙、镁、硫和微量元素在植物体内的质量分数、分布和种类

2、植物对钙、镁、硫和微量元素的吸收

3、植物钙、镁、硫和微量元素营养失调症状

第二节土壤中钙、镁、硫和微量元素及其转化

第三节钙、镁、硫和微量元素肥料的种类、性质及其施用方法

第四节钙、镁、硫和微量元素肥料的合理施用

作业布置合理施用微肥的原理有哪些？

简述土壤中微量营养元素形态以及在土壤中的转化过程？

第十三章有机肥

第一节有机肥料概述

1、有机肥料的概念、种类和性质

2、有机肥料在农业生产中的作用和意义

第二节粪尿类

1、人粪尿；2、畜禽粪尿；厩肥。

第三节堆沤肥

1、堆肥；2、沤肥；3、沼气肥

第四节绿肥

1、豆科绿肥；非豆科绿肥

第五节杂肥

1、泥炭与腐殖酸类肥料；2、饼肥；

作业布置有机肥一般可分为哪些种类？

有机肥的特点及其对作物和土壤的作用有哪些？

高温堆肥的过程和影响因素有那些？

第十四章复混肥

第一节复混肥概述

1、复混肥的发展历史

2、复混肥的概念和类型

3、复混肥的表示方法

4、复混肥的优缺点

第二节复合肥料

第三节混合肥料

第四节掺合肥料

第五节复混肥的合理施用