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
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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
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（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
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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
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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
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