第一章 作物生长的基础------土壤 第一节 土壤是作物生长的基础
教学目标:
让学生了解土壤的概念,了解土壤的肥力以及土壤的组成 教学重点:了解土壤的肥力以及土壤的组成 教学难点: 土壤的组成
教学课时:一课时 教学过程: 一、导入
万物土中生,什么是土壤? 二、新授
1、土壤的概念:
土壤是地球陆地的表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成的。 土壤是陆地上具有肥力并能生长植物的疏松表层。
中文名 土壤 外文名 soil 别 称 泥 主要元素 氧硅铝铁钙镁钛钾磷硫 矿物组成 原生矿物、次生矿物 发生层 耕作层、风化层、母质层等[1] 成土因素 气候、母质、水、生物、时间 容 重 1.0--1.5g/cm3 密 度 2.6--2.7g/cm3 质地类型 壤土、砂土、黏土 2、土壤的肥力:
土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应。四大肥力因素有:营养因素:养分、水分;环境条件:空气、热量。
土壤肥力是土壤通气性、透水性、保水性、矿质含量、腐殖质含量、酸碱度等诸多因素的一个综合概念,而不是指它们中的任何一个或几个。
土壤表层在降雨或灌水等外因作用下结构破坏、土料分散,而干燥后受内聚力作用的现象。 土壤的团粒结构是土壤肥力的重要指标,土壤团粒结构的破坏致使土壤保水、保肥能力及通透性降低,造成土壤板结。
有机质的含量是土壤肥力和团粒结构的一个重要指标,有机质的降低,致使土壤板结。土壤有机质是土壤团粒结构的重要组成部分。土壤有机质的分解是以微生物的活动来实现的。向土壤中过量施入氮肥后,微生物的氮素供应增加1份,相应消耗的碳素就增加25份,所消耗的碳素来源于土壤有机质,有机质含量低,影响微生物的活性,从而影响土壤团粒结构的形成,导致土壤板结。
土壤团粒结构是带负电的土壤粘粒及有机质通过带正电的多价阳离子联接而成的。多价阳离子以键桥形式将土壤微粒连接成大颗粒形成土壤团粒结构。土壤中的阳离子以2价的钙、镁离子为主,向土壤中过量施入磷肥时,磷肥中的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,即浪费磷肥,又破坏了土壤团粒结构,致使土壤板结。 向土壤中过量施入钾肥时,钾肥中的钾离子置换性特别强,能将形成土壤团粒结构的多价阳离子置换出来,而一价的钾离子不具有键桥作用,土壤团粒结构的键桥被破坏了,也就破坏了团粒结构,致使土壤板结。
向土壤中施入微生物肥料,微生物的分泌物能溶解土壤中的磷酸盐,将磷素释放出来,同时,也将钾及微量元素阳离子释放出来,以键桥形式恢复团粒结构,消除土壤板结。 3、土壤的组成 土壤是由固体、液体和气体三类物质组成的。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个
矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。
土壤是成分很复杂的混合物,一般情况下主要含有二氧化硅,各种有机物,金属氧化物等等化合物和一部分金属单质(像金、石墨等稳定的金属或非金属) 土壤的成分并不是单一的,而且不同地方的土壤成分也大有不同,比如东北三江平原的黑土富含各种有机物,而华南常见的红土却富含铁的氧化物,所以要想确切知道土壤到底是由什么元素构成几乎是不可能的。
不过从广义来说,元素周期表上所包含的所有稳定的、不稳定的元素(不包括表后面的部分人造放射性元素)几乎都可以在土壤中找到,只是不同的土壤中各种元素的含量不同而已。 小结:
这节课主要让学生了解了土壤的概念土壤的肥力以及土壤的组成。 教学反思:概念较多,比较枯燥。
第二节 土壤的外部形态
教学目标:
让学生了解土壤的颜色,了解土壤的空隙、土壤的质地以及土壤的结构 教学重点:土壤的质地 教学难点:土壤的结构 土壤的组成
教学课时:一课时 教学过程: 一、导入
土壤的外部形态和特征,是土壤内在性质的外在表现,是认识土壤的重要依据。 二、新授
1、土壤的颜色:(展示标本) 土壤有很多种颜色的,它们所呈现的颜色与它们的组成成分有关,如森林中的土壤中有很多枯枝落叶腐烂了形成的腐殖质,所以颜色为黄色至褐色,此外,有的还与它们所含的矿物质不同有关系,我知道有一种“白浆土”就是灰白或白色的,大雨过后常会流出来像豆浆一样的白浆,但是没亲见过,不知道到底有多白,呵呵,这种土以粉砂为主,有较多的白色二氧化硅粉末所以呈现白色,而那些叫红壤的可能就是含有较多的红色矿物质的颜色。 2、土壤的空隙
根据孔隙中的土壤水吸力大小将孔隙划分为三种类型:
1\\非活性孔隙,也称无效孔隙、束缚水孔隙或微孔隙,是土壤中最细的孔隙,当量孔径小于0.002mm,根毛和微生物不能进入此孔隙;
2\\毛管孔隙,当量孔径为0.02~0.002mm,由于此种孔隙的毛细管作用非常明显,所以称为毛管孔隙;
3\\通气孔隙,孔隙的当量孔径>0.02mm,水分在重力的作用下迅速排出土体,或下渗补充地下水,成为通气的通道.通气孔隙可分为粗孔和中孔,前者有利于排水,植物的细根可伸入其中;后者是原生动物、真菌和根毛的栖身地.通气孔隙的多少决定土壤的通透性能. 3、土壤的质地
A\\概念:土壤中各种颗粒搭配的比例。 B\\分类:
土壤质地是由砂粒、粉粒和粘粒在土壤中的数量决定的。土壤颗粒越小越接近粘粒,越大越接近砂粒。
1) 砂粒含量高的土壤,按质地被分类为“砂土”。
2) 当土壤中存在少量的粉粒或粘粒时,该土壤不是“壤质砂土”就是“砂质壤土”。
3) 主要由粘粒组成的土壤为“粘土”。
4) 当砂粒、粉粒和粘粒在土壤中的比例相等时,该土壤称作“壤土” 4、土壤的结构: a\\块状结构体
近似立方体型,长、宽、高大体相等,组分一般大于3cm,1-3cm之内的称作核状结构体,外形不规则,多在粘重而乏有机质的土中生成,熟化程度低的死黄土常见此结构,由于相互支撑,会增大孔隙,造成水分快速蒸发跑墒,多有压苗作用,不利植物生长繁育。
改良方法:可在墒情合适时耙耱,冬季冻土后,辗压,以提高土壤有机质含量,也可掺河沙或炉渣灰来改良。
b\\片状结构体
水平面排列,水平轴比垂直轴长,界面呈水平薄片状;农田犁耕层、森林的灰化层、园林压实的土壤均属此类。不利于通气透水,造成土壤干旱,水土流失。
改良方法:松土施用有机肥,公园街道绿地行人常经过的地方,可进行透气铺装、种植地被植物或进行必要的围栏保护,结皮和板结的可采取适墒深翻,增施有机肥解决。
c\\结构体
沿垂直轴排列,垂直轴大于水平轴,土体直立,结构体大小不一,坚实硬,内部 土壤结构体类型 土壤结构体类型
无效孔隙占优势,植物的根系难以介入、通气不良、结构体之间有形成的大裂隙,既漏水又漏肥。改良方法:通过深翻施肥和深翻种植绿肥。
d\\团粒结构体
这是最适宜植物生长的结构体土壤类型,它在一定程度上标志着土壤肥力的水平和利用价值。其能协调土壤水分和空气的矛盾;能协调土壤养分的消耗和累积的矛盾;能调节土壤温度,并改善土壤的温度状况;能改良土壤的可耕性,改善植物根系的生长伸长条件。
土壤耕层
土壤耕层是对于耕作的土壤来说的,对于仍处于自然形态的土壤来说是没有这个概念的。土壤耕层的形成是由于人类的农业种植活动扰乱了土壤的自然状态下的结构,是土壤表层大约0-20cm。土壤耕层以下的层次称为耕底层。对于土壤耕层到底有多厚是如何划分的,西北农林科技大学土壤学专家王益权教授认为区分土壤耕层主要是有两个出发点:一是土壤的肥力,也就是土壤主要的养分有机质的集中层;二是土壤的根系的长度,耕作层自然要与植物根系所对应。根据这两点各个地方的耕层是不一致的,但是为了研究方便我们一般来说把从土表面0-20cm这个垂直厚度作为土壤的耕层厚度。土壤耕层一方面富集了土壤主要的肥力,另一方面也是土壤根系的主要集中部分。具体研究时可以根据实际情况确定土壤的耕层厚度。因为有的植物像黄瓜和草莓的根系比较浅,阔叶乔木的根系也比较浅,而禾谷类的根系就比较深。土壤刨面试验表明在我国农业的发祥地杨凌,八米以下仍然可见小麦的根系。 三、小结:
这节课主要让学生了解了土壤的颜色、土壤的空隙、土壤的质地、土壤的结构。 四、教学反思:
这节课主要让学生了解了土壤的颜色、土壤的空隙、土壤的质地、土壤的结构,学生比较容易接受,课堂效果比较好!
第三节 土壤的内在性质
教学目标:
让学生了解土壤的保肥性,了解土壤的供肥性、土壤的酸碱性。 教学重点:土壤的保肥性、供肥性、酸碱性。 教学难点:土壤的酸碱性 土壤的组成
教学课时:一课时 教学过程: 一、导入
土壤的内在性质是合理利用土壤、改良土壤的依据。 二、新授
1、土壤的保肥性
土壤吸持和保存植物养分的能力.它来自土壤对植物养分的多种作用:①物理吸收(分子吸附作用),即将分子态养分吸附在土壤腔粒表面.而不改变其物质结构.这种作用既能保存养分不被淋失,又可使其在土壤溶液中呈现一定的浓度梯度,有利于作物选择适宜浓度摄取和吸收.②化学吸收(化学固定作用),即土壤物质与养分离子起化学反应.生成溶解度很低的化合物保存于土壤中.此种作用的有利之处,在于能减轻某些土壤物质对于作物的毒害.如在搛气条件下h2s可与fe2+离子产生沉淀反应,生成难溶性的fes;而不利之处则在于会降低一些可溶性养分的被利用程度,如磷酸盐与钙、铁、铝等离子结合后,形成难溶性的ca—p,fe—p或al—p.③物理化学吸收(离子交换作用),即土壤胶体的表砸电荷能吸附带相反电荷的养分离子,而这些被吸附的离子又在一定条件下可与土壤溶液中带同号电荷的离子相交换,并达到动态平衡.这种作用是土壤保肥性中矗重要的一种机制.由于土壤腔粒的表面电荷是以负电荷为主.因此在衡量土壤保肥性的强弱时.常用阳离子交换量(cmol(+)/kg土)作为指标.生物固持(即土壤生物在其生命活动中吸收养分.组成有机体.使无机态养分转化为有机态)和钾、铵固定(1型粘土矿物晶层问的k+和nh4+陷入硅层晶穴,从交换态转变为非交换态)也是土壤保肥性的重要作用机制.增施有机肥料、适宜耕作和客士等.是增强土壤保肥性的有效措施. 2、土壤的供肥性
土壤供肥性是指土壤释放和供给作物养分的能力。土壤所以有供肥、保肥性,是因为土壤能形成复合胶体,这种胶体有巨大的表面能量和带电性,对养分的吸收与释放起支配作用。土壤胶体是有机、无机胶体组成的复合体,由于各种土壤胶体组成不同,吸收和释放养分的能力也不一样,也就是说有不同的保肥、供肥性能,这点与施肥关系极为密切。一种好的土壤应该是保肥与供肥协调,吸收与释放比较自如,能随时满足作物养分需要的土壤。土壤质地较黏重,有机质含量较多的土壤,保肥性能好,施入的肥料不易流失,容易在“仓库”内贮存,随时供作物吸收。而砂性土壤,有机质含量低的土壤,施肥后不易保存养分,虽然供肥性好,但无后劲,养分易流失,发小苗不发老苗。保肥、供肥能力不同的土壤,施肥上有所区别。保肥能力差的砂性土和有机质含量少的土壤,可以在基肥中多施有机肥料,增加保肥、供肥能力,施用化肥要“少吃多餐”,防止流失,注意后期脱肥现象出现。而对保肥性能较好的黏性土,或有机质多的土壤,一次施肥量大些也无妨碍,不会流失。这种土壤易发老苗,不发小苗。前期通过施用种肥、追肥,使苗期作物生长良好,中、后期土壤养分稳定释放供应,对整个生育期生长有利。 3、土壤的酸碱性 A\\概念
土壤酸碱性是指土壤中存在着各种化学和生物化学反应,表现出不同的酸性或碱性。土壤酸碱性的强弱,常以酸碱度来衡量。土壤之所以有酸碱性,是因为在土壤中存在少量的氢离子