西昌學(xué)院土壤學(xué)教案

1、西昌學(xué)院土壤學(xué)教案 第一章目的與要求1、掌握土壤、土地的基本概念，土壤的時(shí)、空特性；2、了解土壤學(xué)的概念、任務(wù)及其發(fā)展簡史；3、掌握土壤、土地在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位，了解我國土地資源的特點(diǎn)。重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)：土壤概念的演變，土地與土壤的差異，土壤學(xué)的發(fā)展軌跡，我國土地資源特點(diǎn)。2、難點(diǎn)：土壤發(fā)生學(xué)說，歸還學(xué)說的內(nèi)在涵義及其對土壤學(xué)發(fā)展的意義。教具及參考資料土壤學(xué)（南方版）西南農(nóng)大主編、土壤學(xué)，黃昌勇主編主要教學(xué)方法講授法第1章 緒 論1.土 壤土壤是我們生活中最熟悉的物質(zhì)之一。人們提起土壤一詞，都會認(rèn)為土壤就是支撐我們生活和居住的土地。顯然，這是人類對土壤最直觀的認(rèn)識。在社會生產(chǎn)活動(dòng)中，人們

2、對土壤的利用方式不同，其看法和認(rèn)識也是不同的。例如：在道路、房屋的工程建設(shè)中，土壤是受壓承重的基礎(chǔ)，因此，工程技術(shù)人員常把土壤作為一種物質(zhì)材料來看待。地質(zhì)學(xué)家把土壤看作巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，是地表巖石的風(fēng)化覆蓋層，受侵蝕搬運(yùn)作用的影響，地質(zhì)學(xué)家將土壤視為“去海洋途中的巖石”。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤的植物生產(chǎn)性最受農(nóng)藝學(xué)家的重視。大約早在10000年前，人類開始從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)起，就把土壤當(dāng)作植物生長的介質(zhì)了。我國古籍說文解字中，對土壤的解說為“土者，吐也，吐生萬物”。對于植物的生長來說，土壤最顯而易見的功能之一，是對植物的支撐作用，植物的根系必須固定在土壤中才能保持直立。此外，植物的生長，至少有16種

3、元素是不可缺少的，除碳、氫、氧來自空氣和水外，其余13種元素大多來自土壤，這也是植物能夠在土壤中生長的另一個(gè)主要原因。在自然界里，植物的生長繁育必須以土壤為其基地，作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)則必須建立在肥沃土壤的基礎(chǔ)上。我國農(nóng)民在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出，一種肥沃的土壤應(yīng)能使植物 “吃的飽（養(yǎng)分供應(yīng)充分），喝的足（水份供應(yīng)充足），住的好（土壤空氣流通，溫度適宜），站的穩(wěn)（植物根系能伸展，機(jī)械支持牢固）”。土壤的植物生產(chǎn)性，是我們土壤科學(xué)研究的核心。原蘇聯(lián)土壤學(xué)家威廉斯認(rèn)為“土壤是地球陸地表面能夠產(chǎn)生植物收獲物的疏松層次”。“陸地表面”說明土壤的空間位置；“疏松層次”表明其外觀形態(tài)；“產(chǎn)生植物收獲物”則是土壤

4、最基本的生產(chǎn)性能。2.土壤與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基地，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本任務(wù)是發(fā)展人類賴以生存的綠色植物的生產(chǎn)，而綠色植物之所以能立足于自然界中，使自己能經(jīng)受風(fēng)雨的侵襲不致倒伏，則是由于其根系伸展于土壤之中，獲得了土壤機(jī)械支持的緣故。土壤不僅是植物根系扎根立足之地，而且還能供給植物生命活動(dòng)所需的大部分生活要素，植物生長所需的光、熱、氣、水、肥這五個(gè)基本要素中，光、熱、氣主要來自于太陽輻射能和大氣，稱為“宇宙因子”；水、肥則主要是植物根系從土壤中吸取的，稱為“土壤因子”，此外，植物根系所需的氧氣也是直接從土壤中得到的。不但植物生產(chǎn)以土壤為基地，動(dòng)物生產(chǎn)也是直接地或間接地以土壤為基地的。從能量和有

5、機(jī)物的來源來看，如果沒有綠色植物從土壤中吸收養(yǎng)料，通過光合作用把太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镉袡C(jī)質(zhì)中的化學(xué)能，那末就沒有動(dòng)物的飼料來源，由于食物鏈的關(guān)系，動(dòng)物生產(chǎn)最終都是以植物產(chǎn)品作為其飼料繁育發(fā)展的。土地也是承載牲畜的直接基地。幾千年來，從原始種植業(yè)和飼養(yǎng)業(yè)的出現(xiàn)，直至當(dāng)今的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，都是離不開土壤這個(gè)基地的。3.土壤學(xué)的發(fā)展歷史土壤學(xué)即研究土壤和土壤肥力的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，研究土壤的基本形態(tài)特征、理化性質(zhì)、肥力特點(diǎn)、分布規(guī)律及其研究土壤改良、利用的一門科學(xué)。土壤學(xué)是一門年輕的科學(xué)，迄今為止，它的發(fā)展只有大約150多年的歷史。在古羅馬時(shí)代，宗教神權(quán)長期占據(jù)著統(tǒng)治地位，使人們對土壤的認(rèn)識充滿了神秘的崇拜

6、，圣經(jīng)創(chuàng)世紀(jì)認(rèn)為：上帝用泥土捏了一個(gè)人，再吹上一口氣，泥人就有了生命力，于是誕生了人類。古希臘的自然學(xué)家著認(rèn)為：植物在土壤中的生長，是依靠某種神秘的生活力，而不是土壤提供了水分和養(yǎng)分的結(jié)果。十九世紀(jì)中葉，隨著化學(xué)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展，德國化學(xué)家李比希（J.V.Liebig，18031873）以化學(xué)的觀點(diǎn)來研究土壤，提出了“礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”，認(rèn)為：植物依靠吸收土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)料而生長，土壤是植物的養(yǎng)料庫，收獲植物后，應(yīng)將其帶走的礦質(zhì)養(yǎng)料歸還土壤，不斷的供給土壤礦質(zhì)養(yǎng)料，才能維持土壤肥力。這個(gè)學(xué)說提出后，極大地推動(dòng)了土壤學(xué)、植物生理學(xué)以及整個(gè)生物科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了礦質(zhì)肥料的廣泛應(yīng)用。但是李比希的

7、礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說片面地認(rèn)為土壤是單純的養(yǎng)分貯存庫，礦質(zhì)養(yǎng)料是土壤肥力的唯一因素，只要施用礦質(zhì)肥料或把植物吸收的礦質(zhì)養(yǎng)分歸還土壤，就能保持土壤肥力，忽視了植物對土壤養(yǎng)料的積聚和肥力提高的積極作用，也忽視了土壤肥力因素中水、熱、氣對植物生長的綜合影響。盡管如此，礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說對植物營養(yǎng)學(xué)和土壤肥力學(xué)的貢獻(xiàn)是極其偉大和具有歷史意義的。事實(shí)上，至今為止，礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說一直被視為化肥施用的理論依據(jù)。十九世紀(jì)下半葉，俄國土壤學(xué)家道庫恰耶夫（Dokuchaev，18461903）建立并發(fā)展了土壤發(fā)生學(xué)說（派）。他在四處旅行時(shí)，觀察到許多不同類型的土壤，發(fā)現(xiàn)一定的土壤常可以在一定的位置上反復(fù)出現(xiàn)，進(jìn)一步研究認(rèn)為：土壤

8、的形成過程是由巖石風(fēng)化過程和成土過程推動(dòng)的；影響土壤發(fā)生發(fā)展的因素主要是氣候、生物、地形、母質(zhì)和時(shí)間這五個(gè)因素，土壤是在這五個(gè)因素作用下獨(dú)立發(fā)生發(fā)展的歷史自然體。這既是在土壤學(xué)發(fā)展史上產(chǎn)生過重大影響的發(fā)生學(xué)說。雖然它對農(nóng)業(yè)土壤的研究較少，但對近代土壤形成學(xué)說的發(fā)展有著不可磨滅的貢獻(xiàn)。在我國，早在戰(zhàn)國時(shí)代，勞動(dòng)人民就根據(jù)土壤性質(zhì)、肥力水平對土壤進(jìn)行了分類分級。古籍禹貢一書就記載了當(dāng)時(shí)按土壤性狀、土壤肥瘦把九州的土壤分為三等九級。管子按土性、土宜將土壤分為十八類，每類又分五種。這是現(xiàn)在所知的最早的土壤分類系統(tǒng)。以后的許多古籍中，如周禮呂氏春秋史記漢書齊民要術(shù)等都記載了不少的土壤知識，如周禮中提到了

9、不同的土壤宜種的作物不同；呂氏春秋中說明了不同的土壤耕種方法也不同；齊民要術(shù)系統(tǒng)地總結(jié)了我國農(nóng)民豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，敘述了以深耕為中心，耙、耱、鎮(zhèn)壓、中耕相結(jié)合的北方耕作制度。十四世紀(jì)出現(xiàn)的王禎農(nóng)書中提到：土壤雖異，治得其宜，皆可種植；治之得宜，地力常新壯等利用改良土壤的知識。但這些知識多是經(jīng)驗(yàn)的積累，沒有上升到土壤內(nèi)部規(guī)律和理化性狀的高度。由于歷史的原因，我國近代的土壤科學(xué)也和其它科學(xué)一樣，很多方面落后于世界先進(jìn)國家，解放前，受歐美土壤學(xué)界的影響，上世紀(jì)三十年代在江浙沿海一帶開展了小范圍的土壤調(diào)查與制圖工作。解放后，土壤科學(xué)有了長足的發(fā)展，從中央到省、市、縣都建立了規(guī)模大小不等的土壤科學(xué)研究、運(yùn)

10、用機(jī)構(gòu)，建立了土壤專業(yè)隊(duì)伍，配備了較為先進(jìn)、完善的土壤化學(xué)測試、分析設(shè)備，如放射性和穩(wěn)定性同位素、液相色譜儀、氨基酸測定儀、原子吸收光譜儀、電子顯微鏡、電子探針等已應(yīng)用在科學(xué)研究中。1958年我國開展了全國第一次土壤普查工作，1978年開展了全國第二次土壤普查工作，通過普查，查清了全國土地、土壤資源情況，編繪了“土地利用現(xiàn)狀圖”、“土壤類型分布圖”、“土壤養(yǎng)分圖”、××縣土壤等“三圖一書”，建立了完善的土壤資料。為我國有計(jì)劃的開墾荒地，擴(kuò)大耕地面積，改良中、低產(chǎn)田土，合理利用土地保護(hù)耕地，以及肥料調(diào)配等工作提供了理論依據(jù)。4.土壤學(xué)的研究方法土壤是客觀世界的物質(zhì)形態(tài)，是植物

11、生產(chǎn)的基礎(chǔ)和促進(jìn)劑，有其自身的本質(zhì)屬性和發(fā)展規(guī)律。要認(rèn)識這些屬性和規(guī)律，必須運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段和正確的研究方法。根據(jù)老一輩土壤肥料工作者的經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)中運(yùn)用調(diào)查研究法和試驗(yàn)研究法可探索土壤肥料的本質(zhì)屬性并與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)貫通連接起來。4.1調(diào)查研究法 我國農(nóng)業(yè)歷史悠久，勞動(dòng)人民在幾千年的生產(chǎn)實(shí)踐中積累和創(chuàng)造了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造是沉淀的財(cái)富，只有通過調(diào)查研究才能將這些寶貴的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，提升到理論高度，用以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。如我國南方農(nóng)村稻麥生產(chǎn)區(qū)，廣大農(nóng)民總結(jié)出“早耕一碗油，晚耕光骨頭”的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)土壤肥料工作者總結(jié)后，認(rèn)為該經(jīng)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)在于：水稻生長期間，土壤中有機(jī)質(zhì)行腐殖化積累，

12、水稻收獲后，翻耕愈早，則土壤有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化愈充分，釋放的有機(jī)養(yǎng)分愈多，小麥能夠吸收的養(yǎng)分也就愈豐富，小麥的產(chǎn)量也愈高；反之，水稻收獲后，翻耕愈晚，則土壤中有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化愈弱，釋放的有效態(tài)養(yǎng)分少，小麥產(chǎn)量也就愈低。從而指導(dǎo)南方生產(chǎn)中水稻收割后，對土壤要及時(shí)的翻耕。4.2試驗(yàn)研究法 試驗(yàn)研究包括田間試驗(yàn)、盆栽試驗(yàn)和化學(xué)分析。田間試驗(yàn)是研究土壤肥力和肥料效果最具體的方法，其結(jié)果可直接應(yīng)用于生產(chǎn)。如連續(xù)多年進(jìn)行肥料三要素或微量元素的肥效試驗(yàn)，其結(jié)果可為各種化肥的生產(chǎn)、分配、和使用提供科學(xué)依據(jù)。 盆栽試驗(yàn)是研究植物營養(yǎng)的重要方法，有土培法、砂培法、水培法以及滅菌培養(yǎng)等。土培法可研究各種土壤肥力以及不同肥料品

13、種對作物產(chǎn)量、品質(zhì)的效果；砂培和水培是研究各種養(yǎng)分對于作物生長發(fā)育及其營養(yǎng)作用；有機(jī)營養(yǎng)則須采取滅菌培養(yǎng)。 化學(xué)分析包括土壤分析、肥料分析和植物分析。合理施肥，要掌握土壤肥力、土壤性質(zhì)、肥料成分及植株生長發(fā)育情況等，這些都需通過分析測試手段加以解決。5.土壤工作的任務(wù) 土壤工作是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略措施，保護(hù)耕地，改良土壤、培肥地力是農(nóng)業(yè)基本建設(shè)的長期任務(wù)；科學(xué)施肥，實(shí)行有機(jī)肥與無機(jī)肥相結(jié)合，用地與養(yǎng)地相結(jié)合，平衡施肥，減少肥料污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建立可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)是土壤肥料工作的目標(biāo)。在目標(biāo)與任務(wù)中，要注意以下環(huán)節(jié)：5.1保護(hù)耕地，堅(jiān)決制止亂占耕地 隨著我國城市化、工業(yè)化進(jìn)程加快，城鎮(zhèn)

14、規(guī)模急劇擴(kuò)張。1978年以來，我國城市的數(shù)目由193個(gè)增加到663個(gè)，鎮(zhèn)的數(shù)目由2173個(gè)增加到20312個(gè)，城鎮(zhèn)人口從1.7億增加到4.56億，已進(jìn)入快速城市化時(shí)期。伴隨城市化進(jìn)程，數(shù)千萬畝耕地轉(zhuǎn)變?yōu)槌擎?zhèn)工商用地，從1997年至2002年的六年間，我國減少耕地9452 萬畝，補(bǔ)充耕地3378萬畝，凈減少6164萬畝，年均減少1027萬畝。按照計(jì)劃預(yù)測，從2000年到2030年的30年間，占用耕地還將超過5450萬畝。征用的多為分布在城市周邊地區(qū)的上等良田，這些土地被大規(guī)模圈占并開發(fā)后，就很難再恢復(fù)原有的土壤肥力，對于耕地資源極度匱乏的中國而言，將造成不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難性毀滅。因此應(yīng)采取有力措施，堅(jiān)決制止?fàn)€占濫用耕地。5.2防止土壤侵蝕，保持生態(tài)平衡 我國是世界上土壤侵蝕最嚴(yán)重的國家之一，全國水土流失面積由解放初的116萬km2發(fā)展到現(xiàn)在的492萬km2，占國土面積的一半左右，其中水蝕面積178萬km2；風(fēng)蝕面積188萬km2；凍融侵蝕面積126萬km2。長江流域和南方丘陵的12個(gè)省區(qū)，水土流失面積達(dá)69萬km2，占土地總面積的28，土壤流失量占全國的50；四川省現(xiàn)有18萬km2的水土流失面積，按目前的