对土壤的认识十篇

时间:2023-12-01 17:31:22

对土壤的认识

对土壤的认识篇1

关键词:路基; 土壤改良

Abstract: combining the engineering example, a detailed introduction lower strength and low liquid limit clay improved methods and the application in highway.

Keywords: subgrade; Soil improvement

中图分类号:U213.1文献标识码:A 文章编号:

【正文】

一、前言

随着高速公路建设规模和规格的增加,修筑高速公路所用的主要材料――土方的种类也越来越多。但根据国家提倡保护耕地的要求,所能用的土方也越来越少。为了能适应高速公路的建设需要,各用土单位开始采用各种非适应性填料改良后用于路基填筑。下面就结合京津高速公路天津段第19合同段就填料强度较低的低液限粘性土情况,谈谈我们施工中的土壤改良情况。

二、工程概况

京津高速公路天津段第十九合同段起始桩号为K77+798.266,终点桩号为K82+550,主线全线长4.75Km,另有南蔡互通式立交A、B、C、D、E五个匝道1.73 Km,路基土方共103万方。由于所在路段周围耕地受到保护,路基土源十分贫乏,没有较适合的填筑用土,当地政府根据实际情况采用北京排污河内多年沉积的淤泥质土。该类型土十分松软,孔隙比大,天然含水量高,压缩性高,强度低,渗透性小,含有较多的有机质和矿物质。该类土遇水有强膨胀性,进行路基填筑时,对路堤的压实密度和稳定性有较大影响。

三、土壤改良的可行性研究及其原理探讨

针对该类土松软、孔隙比大、天然含水量高、压缩性高、强度低、渗透性小、不易固结的特点,我们集中精力进行了关于土壤改良的研究。我们改良的目的主要使降低孔隙比和含水量,提高强度,达到易固结的目的。根据施工经验和查阅大量资料后,施工现场进行掺拌其他材料进行土壤改良。有两种较适合的材料:水泥和石灰,但水泥的时效性较强,不适合大面积进行土壤改良。若采用生石灰改良土壤,生石灰吸收水分,与水发生反应生成消石灰,同时产生热量,蒸发土中的水分,减低土中的含水量,消石灰与土颗粒阳离子之间交换,使土产生化学反应而固结,从而改变土的物理和化学性能。

生石灰改良的作用和处理效果

时间

作用 短时间 长时间

稳定作用 1、吸水

2、发热,水分蒸发

3、毛细管吸水

4、灰、土颗粒交换 1、硬凝反应

2、碳化作用加固土

处理效果 1、减低含水量

2、塑指降低

3、粘性降低

4、改善操作 1、增加强度

2、增加刚度

四、试验情况

通过京津高速公路第二中心试验室多次检测,该类土承载比CBR大部分在2.0-5.0之间,塑性指数在10.1-17,液限在39%左右,固结系数为2.1%-4.7%之间。按照公路土工试验规程(JTJ051-93)规定,该类土不适合作为路基的填筑材料,为不合格的填料(相关报告附后)。

现场路基采用素土填筑时,易出现如下情况:土壤中水分散失速度慢,尽管使用铧犁多次翻晒,也很难达到最佳含水量,大部分水分已与土颗粒形成晶体,以晶体的形式存在。在采用大型压实机械压实时,随着压实遍数的增加,受到晶体中水的影响,土颗粒的错动相当困难,压实度不一定增长。直接填筑时很难达到室内试验时经过击实后的压实度。同时,填筑完后的路基稳定性较差,极易被雨水冲刷,雨后成为稀泥状,在有风天气则大范围扬尘,施工相当困难。

采用石灰进行改良时,石灰标准如下:

石灰的原材检验应严格进行,不合格的原材坚决不许进场。生石灰(CaO+MgO)的有效含量应符合下表的标准:

表1 生石灰的技术指标

五、施工过程

我们采用掺拌5%的石灰进行翻拌改良土壤,在施工方法上,我们设计了两种对比方案:

(1)、在施工现场拌和。根据试验情况确定加灰掺拌的比例和最佳含水量,标准击实等。对生石灰进行检验,检验Ca、Mg含量符合Ⅲ级以上后才能使用。先在路基上铺一层虚土,然后将消石灰撒到土上面,使用铧犁和旋耕犁配合拌和机翻拌,搅拌均匀后继续使用铧犁和旋耕犁翻晒。翻晒至含水量符合要求后进行碾压,经过压实度检测后进入一工序。该方法施工周期大约在5-6天左右。

(2)、在拌和场拌和。根据试验情况确定加灰掺拌的比例和最佳含水量,标准击实等。对生石灰进行检验,检验Ca、Mg含量符合Ⅲ级以上后才能使用。将备土场需要改良的土方每隔一定距离挖一个坑或每一定土方数量处挖一个坑,将生石灰用运行车拉到备土区倒入挖好的坑中,将原挖出来的土回填、排压。让石灰充分吸收土中的水分,同时散发大量的热量,该热量不但能蒸发水分,并且在一定程度上能将土中的有机物碳化,3-5天后,埋入土中的生石灰基本上消解完成。使用挖掘机挖开后翻拌均匀,将翻拌完成的土方用运行车拉至路基上摊开,翻晒,碾压成型。在碾压成型消石灰中的阳离子和土颗粒中的离子发生置换反应后,灰土开始固结成有一定强度的板体。在路基施工的过程中,拌和场继续进行拌和。该方法不仅施工速度快,效率高,而且经过洒水养护后,土体强度一般能达到0.3Mpa左右。

经过两种方案的对比实施,方案一不仅施工周期长,而且经过消解的石灰,其吸水效果小,改良效果不明显。方案二施工周期较短,机械利用率较高,且其承载比和压实度完全能满足表3的标准。经过优选,选择方案二效果为佳。

六、工后检验

改良后的灰土在碾压完成后进行检验,压实度能达到室内标准试验的合格标准。7天后固结的灰土用人工很难挖开。从开始填筑至路面结构曾开始施工近12个月的时间里,整个路基平均沉降量仅10.82cm,同时在雨季中,路基边坡相当稳定,雨水仅能冲刷边坡表面虚土。弯沉试验的资料较素土填筑路基小许多,较好的保证了路基的稳定性。

七、施工注意事项

采用生石灰改良土壤时应注意:(1)、生石灰运输保管时,要防潮防水防尘,遇水后发生水化反应,降低其改良土质的作用;(2)、加强安全防护,防止烧伤事故,并应防止污染环境;(3)、必须采用合格的生石灰,如果不合格,为了达到相同的效果就必须而增大石灰剂量,将导致压实度不易达标;(4)、碾压前灰土含水量应较最佳含水量高2%左右为佳,否则易出现压实较困难或后期开裂现象。

八、结束语

对土壤的认识篇2

关键词:土壤学;教学改革;实验实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0252-02

一、引言

土壤是孕育万物的摇篮,是人类文明的基石。我们几乎时时刻刻都与土壤发生着紧密联系。土壤学作为一门独立的自然科学,最早是在化学与植物矿质营养的基础上建立起来的。土壤学从开始创建就涉及地学、生物学、生态学、化学、物理学等多学科领域,是一门与多学科互相渗透、交叉的综合性很强的学科。土壤学与地质学、水文学、生物学、气象学等存在密切关系,主要是由土壤在地理环境中的位置和功能所决定的。土壤作为地球表层系统的重要组成部分,它的形成、发育与地质、水文、生物和近地表大气息息相关。土壤学与农学、农业生态学有着不可分割的关系。因为土壤是绿色植物生长的基地,农学红的栽培学、耕作学、肥料学等,都是以土壤学位基础,土壤学是农业基础科学的重要部分。此外,土壤学还和环境科学、生态学联系密切。因为环境的核心是地球表层系统中的圈层,而土壤是地球上多种生命繁衍、生息的场所。从环境科学的角度看,土壤不仅是一种资源,还是人类生存环境的重要组成要素。土壤除具备肥力、能生产绿色植物外,还具有对环境污染物质缓冲、代谢、净化客观属性。土壤的这些性能在稳定和保护人类生存环境和生态安全中起着重要的作用。所以,土壤学和环境科学的交叉结合就形成了一门新的土壤学分支―环境土壤学。由此可见,要培养出优秀的土壤学人才就需要广泛的知识面和创新实践能力。而现有传统的土壤学的教学内容和教学方法在知识面方面、创新实践方面都存在一定的局限性,需对其教学内容、教学方式等方面进行改革,以拓宽学生的知识面、强化创新思维及实践能力。

二、土壤学教学改革思路

现代土壤科学无论从自身的学科基础理论的创新,还是解决实际应用问题,其复杂性日益增加,应用范围不断扩大。基础研究方面,主要和地学、生物学、数学、化学、物理学等基础学科结合,在应用研究方面,主要与农学、环境学、生态学、气象学、区域自然地理及社会经济学等多科学之间合作。在教学过程中,学生不仅需要扎实掌握土壤学的基础知识,还要了解前沿发展和研究现状。因此,在课程的教学改革过程中,我们需要基于当今科学研究发展的客观事实和学生知识结构构建的主观需要,在学生掌握理论知识的基础上,将学生带入科学研究的前沿,通过野外实地参观、参与相关科学研究、初步开展小规模的实验研究等方式,进一步强化理解理论知识,同时提高创新实践能力。

三、土壤学教学改革实践方法

(一)野外实地参观

土壤学课程的野外实地参观是课程教学改革的一个重要内容之一。学校可与多个土壤学相关基地建立专门的学生野外实习参观基地,如地质学、植物学、土壤微生物学、土壤农学、土壤污染修复等相关基地。

通过理论教学,在学生有一定理论知识的基础上,采取老师现场教学的方式,对学生进行引导性教学和认识体验。在野外实地教学过程中,可以分为两个阶段实施。第一个阶段,以专题的形式开展野外调查和认识实习,如农村土壤调查、城市土壤调查、土壤植被类型及其保护、土壤质量调查和改良等。每个专题都配备专业老师现场讲授相关知识、实地参观或分组深入调查;第二个阶段,参观和调查成果的整理,分为整理野外调查记录、建立数据库、整理数据成图、撰写各专题调查报告、实习成果总结汇报等。以土壤质量调查和改良为例,土壤质量包含土壤许多物理、化学和生物性质,具体而言,主要包括土壤肥力质量和土壤环境质量。土壤肥力质量是指植物生长所需的养分供应能力和环境条件,也就是土壤的生产能力,对土壤肥力调查主要是土壤性质。土壤性质主要包括土壤化学性质:pH、CEC、植物养分含量及其有效性、盐分含量和组成;土壤物理性质:土壤颗粒分布、结构、容重、孔隙度、团聚体的体积和稳定性、土壤水分、持水性能、入渗速率、入渗容量等;土壤生物学性质:有机质的数量和类型、土壤微生物数量、类型和功能、专性呼吸作用强度及各种生物酶活性等。土壤环境质量则是指在一定的时间和空间范围内,土壤自身性状对其持续利用以及对其他环境要素,特别是人类或者其他生物的生存、繁衍、社会经济发展的适宜性,是土壤“优劣”的一种概念,它与土壤遭受外源物质的侵袭、累积或污染的程度密切相关。土壤环境质量是环境科学与土壤环境保护研究中的热门课题,也是环境土壤学的可信内容之一,它是土壤质量的重要组成部分。土壤环境质量依赖于土壤在自然成土过程中所形成的固有的环境条件、与环境质量有关的元素或化合物的组成与含量、土壤利用过程及其动态变化,同时应考虑土壤作为次生污染源对整体环境质量的影响。

通过上述课程实习,可让学生了解土壤植物类型、生长特征;土壤微生物的组成及环境影响因素;农作物的生长习性及特征;土壤污染的类型、来源及修复方法等。上述野外实践参观的教学方式不仅让学生亲身感受到土壤学与植物学、微生物学、农学、环境学以及地质学等的相关性,同时对课本内容有了更直观的认识。通过理论联系实际,结合回忆课堂讲授内容,加深了学生对知识的理解,很好地培养了学生的创新实践能力。

(二)参与相关科学研究实践

除了野外实习参观外,让学生参与到土壤学相关科学研究工作中,也是一个较好的培养学生创新思维和实践能力的方法。土壤学的相关科学研究基本都是以土壤样品的采集、保存、预处理、指标分析等为基础。以土壤修复研究为例,可在开展污染土壤修复研究时,在学生了解研究的目的和方法基础上,指导学生进行野外污染土壤样品的采集、保存、预处理以及指标分析等工作。从而引导学生认识到土壤中的污染物主要包括有机物污染、无机物污染、土壤生物污染等。有机物污染分为有机物和人工合成有机物污染,一般指的是有机废弃物、农药等污染。有机污染物进入土壤后,可危及农作物的生长和土壤生物的生存,如稻田因施用含二苯醚的河泥曾造成稻苗大面积死亡。人体接触污染土壤后,手脚出现红色皮疹,并有恶心和头晕现象。农药在农业生产上的应用尽管受到了良好的效果,但是其中一些农药残留物却对土壤和食物链有不良的影响。无机污染物主要是随着人类的生产和消费活动而进入的。采矿、冶炼、机械制造、建筑材料和化工等生产部门,每天都排放大量的无机物质,包括有害的元素氧化物、酸、碱、盐类等。土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群,从外界环境侵入土壤并大量繁衍,破坏原来的动态平衡,对人类健康和土壤生态系统造成不良影响。造成土壤生物污染的主要物质来源是未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒处理的污水和污物。进入土壤的病原体能在其中生存较长时间。土壤生物污染不仅可能危害人体健康,而且有些长期在土壤中存活的植物病原体还能严重地危害植物造成农业减产。从上述分析的基础上,可在老师的指导下,通过查阅相关文献以初步了解土壤污染的一些防止措施和方法等。

根据课程进展情况,还可以考虑让学生参与到研究生的相关科研中。一方面,可以进一步强化学生对污染土壤修复相关科学研究的认识;另一方面,还可能会激发学生对污染土壤修复的兴趣,为其在土壤学领域的深造奠定一定的基础。

完成相关科学研究的检测分析后,学生得到了土壤理化特征、污染状况、土壤肥力等数据结果,安排学生以小组讨论的方式比较土壤检测分析结果,以探索土壤采样、保存、预处理及指标分析等方面的注意事项,加强学生相关工作的理解和认识。同时,在分组讨论的基础上,以小组为单位,得到以土壤理化特征、污染状况等数据结果。最后,以学生个人为单位,以实验数据结果为基础,结合野外采样周边情况,撰写科学研究实践总结报告。

上述教学方式不仅可以加深学生对书本理论知识的理解,促使学生高度重视实验过程,培养严谨的科学态度和独立实验能力,同时也大大提高了学生发现问题和解决问题的能力,为日后的学习和工作打下良好的基础。

四、展望

土壤学作为应用基础学科,其服务对象正在日益扩大,除传统的农业生产外,还包括环境生态建设、资源合理利用以及农业持续发展等领域。研究方法和手段不断创新。此外,土壤学在研究方法和研究手段上也不断创新,包括信息技术、生物工程技术等已经在土壤学中具有广泛应用。为了适应土壤学的发展,土壤学的教学内容和方式必须多样化。本文将野外实地参观和参与相关科学研究引入教学内容中,通过理论与实验相结合进行的教学方式,激发学生主动学习的积极性,培养学生对科学研究的兴趣,同时提高了教学的质量。

参考文献:

[1]黄昌勇,徐建明.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2010.

[2]陈传胜,吴晓芙,彭佩钦,等.土壤学课程创新性实践教学的改革探索[J].课程教育研究,2014,(10):221-222.

[3]卜耀军,崔颖.土壤学课程教学改革与实践[J].榆林学院学报,2014,(6):67-68.

[4]陈波浪,孙霞,柴仲平,等.土壤肥料学课程教学方法的实践与改进[J].教育教学论坛,2014,(3):35-36.

对土壤的认识篇3

摘 要:土壤肥料学实验是植物生产类专业的一门重要的专业基础课。本研究综述了部分高校土壤肥料学实验课程学分、学时、实验项目及实验内容设置情况,结合红河学院土壤肥料学实验课程问卷调查结果,分析了目前土壤肥料学实验教学中存在的主要问题,提出土壤肥料学实验教学改革的主要措施,以期为土壤肥料学实验课程改革及教学质量的提高提供参考。

 

关键词:土壤肥料学;实验;教学改革

中图分类号: G642.0 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.021

Exploration and Practice of Teaching Reform in Soil Fertilizer Science Experiment

 

ZHANG De-gang, LIU Yan-hong, SHI Xian, LI Chun-yan

(College of Life Science and Technology, University of Honghe, Mengzi, Yunnan 661100,China)

 

Abstract: Soil and fertilizer experiment was a kind of plant production specialized basic course. This article reviewed course credits, hours, experimental projects and experimental content settings of soil and fertilizer experiment from some universities, combined with survey results of Honghe university’s soil and fertilizer experimental questionnaire, present soil and fertilizer experiment teaching problems were analyzed, measures for soil and fertilizer experiment teaching reform and curriculum construction were proposed, in order to provide a reference for soil and fertilizer experiment curriculum reform, construction and improving the quality of teaching.

 

Key words: soil fertilizer science; experiment; teaching reform

实验教学是高等学校教学工作的重要组成部分,是全面实施人才培养计划,提高教学质量的主要教学环节,是培养高素质人才全过程的重要步骤,是培养学生实验技能、开发智力资源、孕育发明创造、丰富人类科技知识的重要手段[1]。土壤肥料学是植物生产类专业的一门重要的专业基础课[2]。土壤肥料学实验课的目的是通过实验使学生在对土壤肥料学的理论知识进一步深化的同时,着重给学生严格的训练,培养学生初步的实验能力、良好的实验习惯和严谨的科学作风,为以后的学习、工作和科学研究打下基础[3]。

 

本研究归纳了国家精品课程资源网土壤肥料学精品课程资料及部分文献资料,分析了目前部分高校土壤肥料学实验课程开设的基本情况,结合红河学院土壤肥料学实验课程学习问卷调查结果,分析了目前土壤肥料学实验教学中的主要问题,并提出一些改革措施,以期进一步提高该门课程的教学质量。

 

1 部分高校土壤肥料学实验开设情况

1.1 实验课时、学分及实验项目

《土壤肥料学实验》要求学生掌握土壤肥料学的基本实验方法、常用科学仪器的基本原理和操作技术,从而达到培养学生的动手能力、思维能力、知识综合运用能力和创新能力的目的。

 

由表1并结合部分文献资料可以看出,目前该课程的学时、学分及实验类别设置在不同学校和不同专业之间有很大差别,还有部分学校还是《土壤肥料学》理论课程的附属课程。从学分上看,有0.5~1个学分不等;从学时上看,有16~36个学时不等。由于学分学时的不同,实验项目设置上也存在差异,实验项目5~14个不等。另外,除室内实验野外,部分学校还安排1~2 d的野外实习。

 

1.2 实验项目内容

从表1可以看出,从开设频度来看,土壤学部分土壤有机质测定和土壤速效养分测定(部分学校分别开设土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量测定)、土壤机械组成分析、土壤样品的采集与处理和土壤酸碱性测定等经典实验被大多数院校开设。其他实验如土壤容重,土壤含水量测定,主要成土矿物、岩石和母质的识别,土壤微量元素的测定等根据各学校学时安排被部分学校选开。

 

肥料学部分化学肥料的定性鉴定、过磷酸钙有效磷的测定两个实验被大部分院校开设。其他实验项目根据各学校情况选开,如作物缺素症状的外形诊断、植物体内全氮磷钾测定、尿素含氮量测定、尿素肥料中缩二脲含量的测定、磷二铵中水溶性磷的测定和肥料中钾含量的测定等。

 

2 红河学院土壤肥料学实验开设及学习情况调查分析

2.1 红河学院土壤肥料学实验开设情况

红河学院是一所地方本科院校,以培养应用型人才为主。《土壤肥料学实验》是农学、设施农业科学与工程两个专业的专业必修课,该课程为1个学分,实践课对应36学时,在秋季学期开设。在参考了其他院校该门课程的开设情况后,结合本校应用型人才培养的要求,实验设置如表1所示。

2.2 土壤肥料学实验课程学习情况调查

为充分了解学生对土壤肥料学实验课程的认识,从学生的角度来看待教学过程中存在的问题,使得土壤肥料学实验教学建设与改革能够顺利进行,本次调查采用了问卷形式,问卷题目的设计考虑了实验课程开设必要性、兴趣、实验内容设置、学习收获及考核方法方面,采用不记名的方式对刚学习过这门课程的红河学院农学系设施农业科学与工程和农学两个专业的2008、2009级175名本科生进行问卷调查,要求学生在充分了解本课程的性质、特点等后作出选择,并对结果进行统计,问卷回收率100%,调查结果具有一定的说服力。

 

对土壤的认识篇4

关键词:土壤速效钾;下降;施肥对策

近几年来,随着农业生产的发展,种植业结构的调整,复种指数的提高,需钾作物面积的扩大,土壤缺钾现象逐渐表现出来。而西宁市多年来农业生产中“重化肥,轻有机肥;重氮、磷肥,不施钾肥;重产量,轻投入”的施肥习惯忽视了土壤肥力平衡。这种掠夺式农业经营方式导致土壤中营养元素失衡,致使土壤速效钾不断下降,严重制约了农业生产的发展。因此分析土壤速效钾下降原因并找出相应解决对策,已成为当前农业生产急需解决的重要问题。

1 基本情况

土壤速效钾是土壤中可被作物直接吸收利用的钾素部分,它的含量丰缺体现了土壤的供钾能力。由于西宁市郊特殊的地理条件和成土条件,土壤速效钾含量较为丰富,1986年西宁市郊进行第2次土壤普查时,全市耕层速效钾含量平均为350 mg/kg,与2008年耕层速效钾含量平均227 mg/kg相比,耕层土壤速效钾平均以每年5.59 mg/kg的速度递减。近几年的肥效试验结果表明,钾肥的使用效果发生了较大的变化,已由不增产到增产,由效果轻微到效果显著,蔬菜作物增产幅度高达10%~25%,这也从另一侧面反映了市效土壤速效钾下降程度正在逐年增大,补钾措施已刻不容缓。

2 土壤速效钾下降的原因

2.1 有机肥投入不足

长期以来,有机肥的投入是培肥土壤的主要措施,尤其对土壤钾素的循环十分重要。有机肥含有较丰富的钾素,但随着复种指数和产量的提高,氮磷肥用量不断增加,有机肥被忽视,投入相对不足,且农作物品质下降。而土壤钾素的来源主要靠有机肥的投入,因此土壤钾素亏损严重。据统计调查:1986年有机肥667 m2用量为3 000 kg,而2008年下降到200 kg,大多数地块甚至不施有机肥,其次,近年来绿肥面积的减少,也是土壤速效钾下降的一个重要原因。

2.2 氮磷钾肥投入比例失调

化肥用量的大幅度增加,满足了因复种指数和产量提高对养分的需求,但长期以来人们对钾肥的认识不足,生产上一直存在着“重氮磷肥,轻钾肥”的施肥现象,致使氮、磷、钾比例严重失调。据统计,2008年全年化肥总投入折纯氮10 450 t,P2O5 5 049 t,K2O 1 165 t,N∶P2O5∶K2O=1∶0.48∶0.11。可见钾肥投入极少,氮、磷、钾比例严重失调。

2.3 作物产量和复种指数提高

近年来,高产品种的引进和科学栽培技术的应用使作物产量日益提高,加大了土壤养分输出,而钾素的投入又少,造成土壤钾素含量下降。同时,西宁市郊作为全省蔬菜生产基地之一,担负着全省的菜篮子工程,每年蔬菜种植需3~5茬,而复种指数的提高,增加了土壤钾素的年消耗量,也导致土壤钾素含量逐年下降。

3 补钾对策

3.1 提高对钾肥投入的认识

对土壤速效钾含量普遍下降的现状要有充分的认识,把补钾工作与20世纪80年代的补氮、补磷视为同等重要工作。利用一切形式广泛深入地宣传增施钾肥的重要性,以增强农户的施用钾肥意识,增加钾肥投入的自觉性。在目前土壤大面积缺钾的情况下,钾肥的增产效果极为显著,一般可增产10%~25%。

3.2 增施有机肥,推广多种形式的秸秆还田

有机肥不仅富含作物生长发育的多种营养元素,还能改良培肥土壤,提高土壤保水保肥能力,从而改善土壤供钾水平,一般每667 m2施用优质有机肥1 500~2 000 kg为宜。作物秸秆含有相当数量的营养元素,秸秆还田对增加土壤钾素尤为明显,秸秆可通过过腹、堆沤和直接覆盖3种形式还田。另外,发展绿肥生产也是提高土壤钾素含量的有效途径,市郊可利用秋收后剩余光热资源、种植一季绿肥进行肥田。

3.3 施用生物钾肥

土壤中钾素含量比较丰富,但90%~98%是一般作物难以吸收的形态。施用生物钾肥可将难溶性钾转变为有效钾,挖掘土壤钾素含量潜力,从而增加土壤有效钾含量,达到补钾目的。

对土壤的认识篇5

论文摘要:进一步明确了水土保持概念的内涵与外延,分析了人们在编制水土保持方案时经常出现的问题及根源,并对今后水土保持方案编制工作提出了建议。

水土保持方案编制应考虑的问题,究竟是一些什么问题呢?由于人们对水土保持概念理解的偏差,在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定,仅仅限制在使用工程措施,从字面上理解植物措施,没有意识到防治水体损失方面的保持利用,忽略对风力侵蚀的防治,不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。

要讨论这些内容的不合理问题,首先得搞清水土保持概念的内涵与外延。

1水土保持概念的内涵与外延

由水土保持的概念看来,要弄清水土保持的内容,还必须弄清水土流失的定义。水土流失和水土保持是两个相对的概念,根据一些学术专著,它的意义也是比较明确的:是指土壤侵蚀(包括水、风、重力、人为活动等营力)造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。

然而什么又是土壤侵蚀呢?土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语,国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同,即水、风、重力等作用下土壤的流失。国内定义是指土壤在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程。

当然,随着人们对土壤侵蚀和水土保持的认识的不断深入,土壤侵蚀、水土保持的概念和内涵也在不断地发展演变。正如土壤侵蚀从最初的由于水力或风力作用引起的土地表面物质的移动,逐步发展到土壤在内外因力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程,水土保持概念也由初期的土壤保持发展为今天的水土保持并举,从单一强调土壤侵蚀引起土地生产力退化到同时强调土壤侵蚀环境与全球生态环境的联系,如水土流失与水环境的联系,水土保持与全球气候变化的联系等,即水土保持的对象已经不再是停留在山区、丘陵区和风沙区的水土资源,而是任何在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下被分散、剥离、搬运和沉积的水土资源,水土保持的内容已不只是防治水土流失,而是维护和提高土地生产力,建立良好生态环境。

由此看来,水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外,还赋予了利用水土资源,绿化美化环境等。其中,防治水土流失涉及防治土地荒漠化、防旱保水等内容,维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀,慎重考虑工程措施等内容,绿化美化环境则涉及了植树造林,慎重使用复垦措施等内容。总之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施简单地把水土资源固定在某一个区域。

2问题根源的解析

前面已经说了方案中存在的问题。为什么会出现这些问题呢?我想最根本的是把水土保持单纯地理解为水土保护,而没有意识到水土保护的根本目的。现结合前面给出的概念来解析这些问题。

2.1仅把“保持”理解为“保护”

保持含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用。由于一部分人把水土保持单纯地理解为水土保护、土壤保护,甚至与土壤侵蚀控制等同起来,没有意识到土壤的改良以及土壤合理利用于农、林业生产,即没有考虑到对土地生产力的提高,因此,在方案设计的时候,仅着眼于防治土体的损失,进行机械地“固定”处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1.1没有着眼于提高土地生产力。有人认为,用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围,这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。有的就是忽视植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效,在方案编制中忽视植物措施,至少不对石料场、石渣场采用植物措施,加速了该区域土地石漠化、荒漠化的进程。也有人在方案编制中不是先考虑提高土地生产力方面的土地熟化,而是随意采用复垦措施,使土地越垦越穷。相对次要一点的是,在方案中没有提及风力的扬尘等对土地的沙化。也许有人会问:为什么要提高土地生产力呢?因为他们只知道土地是农业生产发展的重要因素之一,不知道中国仅有10.20%的土地面积适于农业,37.10%适于畜牧,且风与水冲刷严重。因此必须考虑土地资源的可持续发展。

从提高土地生产力、水土资源的可持续发展来看,把弃渣场设置在农田的方案也是不可取的。就算弃渣在水土保持措施处理后,能够使土地生产力提高到以前农田状况下的水平(一般情况下是不可能的),但弃渣场本身占压了肥沃的土壤,让其退化,变得难以利用。据科学测算,自然风化1cm表土层需要400年时间,而风化成30cm耕作层,则至少需要1.20万年。但破坏这1.2万年才风化成的耕作层,却只需一朝一夕就完成了。这是一种资源在时间上的巨大浪费。因此,强烈反对占用农田不经处理就用作弃渣处理场地处理弃渣的方案。

2.1.2对绿化、美化环境认识浅薄。由于没有意识到绿化、美化环境,一部分人没有考虑植物措施,或乱用植物措施,或没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来,是对绿化、美化环境的认识没有深入。没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中,不在乎植物措施,认为在工程措施的防护下,已经能够达到防治目标,采用植物措施纯属多余。

乱用植物措施是不知道植物间的互生与对土壤肥力的竞争,只知道植物对土壤的改良,不知道一些植物在人为作用下恶化土壤理化性质、降低土壤肥力(即植物侵蚀)。要么是简单的进行混交造林,没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系,对各树种不进行优化配置;要么乱用植物种造林,使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质,降低土壤肥力,造成植物侵蚀。

没有把植物措施设计到相应深度的人是对植物的绿化、美化作用的认识深度不够而总认为种下去就成。他们要么是随意设计,没有考虑立地条件;要么是简单设计,没有考虑混交造林;在简单的进行混交造林设计中,没有考虑造林密度对生长量的影响;当然,他们植物措施中更不会考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用(其实,植物措施常常是和生物措施相互通用的)。

2.2仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

早期,人们只提出了土壤保持这一概念。而今,还有很大一部分停留在这一概念上,认为只是对于水力、风力等各类因素引起的土壤侵蚀的治理。于是,他们没有注重水体的保护和利用,没有意识到化学侵蚀带来的危害。也就是说,没有水忧患与水战略的意识。当然,这些还与水体保护的具体定义有关,因为在这一方面大家还持不同的意见:如有人把入渗作为一种水体保护措施,但有人认为,入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。

因此,在方案编制中少了很多内容,让编制方案的根本目的落空。没有了“维护和提高土地生产力”这一内容,好多东西也就空荡起来,更别说水土资源的可持续发展了。个人认为,水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发,做好库存,同时进行防污染处理。

对土壤的认识篇6

关键词:土壤水;土壤水资源;潜力;概念;评价方法

中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-06-0034-1

在国内外现阶段对水资源展开的评价与分析工作中,通常只是将地下水及地表水划作评价对象,而对于作为水资源重要组成部分的土壤水资源往往加以刻意或无意的忽略。这主要是因为土壤水资源本身具有难以保存、不便开采和分散性等特征,在日常生产与生活中,无法对土壤水资源加以直接、高效利用所致。然而,土壤水资源是生态系统的重要影响因素,是农作物及其他各种植物生存与生长的必备物质条件。植物的生长离不开水,不管是生长过程、发育还是果实形成,抑或是植物最终经济价值的实现,都需要水给予基础支撑。然而,不管是天然降水,还是灌溉用水,都首先必须转变为土壤水,之后植物才可对水资源进行吸收。因此,在社会经济发展和生态环境建设中,土壤水资源具有和其他水资源等同的作用,在对水资源进行评价时,应当将土壤水资源涵盖其中。

1 土壤水资源和土壤水资源潜力的概念分析

土壤水资源概念首先于1974年由前苏联学者李沃维奇提出。经过几十年的发展,土壤水资源的内涵越来越清晰,但在土壤水资源和土壤水资源潜力的定义上还缺乏一个统一的观点。要对这二者做一个明确的定义,首先必须对土壤水进行深层次的探讨和研究。

1.1 土壤水的形成

土壤水在很大程度上可以说是将地表水和地上水联系起来的枢纽,是二者进行转化的中间工具。降水形成并着陆后,一部分被植物截留,最终经过蒸发作用回归大气,其余部分和地面接触后,向土壤中进行渗透。其中,有一些降水向江、海、湖、泊进行汇集,有一些经土壤贮存,或者进行深层渗漏进入到地下水中。土壤留存的水体可以被植物直接吸收利用,或者经过蒸发回归大气。当土壤层保水能力相对较强时,土壤水饱和后形成壤中流。土壤水是一种非饱和水体,不断进行蒸发,不断由降雨或其他形式加以补充,同时也不断为植物所吸收,因此相对来说较为活跃。然而,土壤水只能被植物直接利用,目前还难以进行人工开采、利用和调度。

1.2 土壤水资源与土壤水资源潜力概念

根据上述对土壤水形成及特性的分析,可以对土壤水资源及其潜力进行定义。土壤水资源是在降水过程中,由土壤包气带加以储存、可以进行不断更新,在现行的生态条件下可被植被加以吸收,为人类间接或直接利用的水资源。土壤水资源潜力是当生态环境在未来某一时间受外界因素影响,如人类干扰或气候变化等,土壤包气带中储存有一定降水,可以为生态环境的维持所使用,或者为人类间接与直接使用的水资源。

2 土壤水资源及土壤水资源潜力评价方法

根据土壤水资源及土壤水资源潜力的概念可知,在对土壤水资源进行评价时,可以利用水量平衡法,利用蒸发量或补给量对土壤水资源进行计算。在对土壤水补给量进行确定时,应将降水中的地表产水量、植物截留量、蒸发量、渗入地下补给量进行合理扣除。同时,因为土壤水资源受人类活动、地形地貌和地下水深度等众多因素的影响,在进行评价时,要分区展开计算。

3 结束语

对土壤水资源在进行充分认识和科学评价的基础上加以合理应用,可以使水资源紧缺现状得到一定程度的缓解,为农业生产和生态环境建设提供用水保障。虽然土壤水资源不能在日常生活、工业生产中有效利用,然而在农业生产和生态环境建设中提高土壤水资源利用效率,可以使农业生产与生态环境建设中对地下水和地表水的利用量大幅降低,使土壤水资源成为地下水和地表水的替代,从整体上实现水资源的节约。

参考文献

[1] 张振伟.河北省土壤水资源利用潜力分析与研究[D].河北:河北农业大学,2008.

对土壤的认识篇7

关键词:土壤学;教学改革;林学专业

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)45-0162-02

党的十报告明确提出了“五位一体”的中国特色社会主义总体布局,并把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设和社会建设方面的全过程。“民以食为天,食以土为本”,土壤是人类赖以生存的必要的物质条件,是容纳环境物质和净化的场所。土壤学已经成为关系国民经济健康发展的重要学科。对于高等农林教育来讲,土壤学是一门很重要的专业基础课,亦是一门应用性很强的学科;是林学专业系列课程中关键的纽带,该课程的教学质量直接影响学生实践能力和创新能力的培养[1]。在教学改革不断深化,如何积极开展土壤学的教学改革,提高学生自主学习和动手能力,与生产实际相结合,把土壤学的知识融会到本学科和本专业,解决生产中出现的问题,并且在土地资源日趋紧张的情况下,如何培养学生保护土壤资源的意识是一项紧迫而重要的任务。结合教学过程中存在的问题,介绍土壤学教学中的几点体会。

一、如何在教学过程中调动学生的积极性

1.启发式教学,启发学生能动性。土壤学是林学、农学、环境和园林专业的主要专业基础课。内容涉及概念多,理论比较抽象,学生难以理解和接受。为了增强学生的学习能动性,可以运用照片、图表和动画这些技术运用到教学过程中,阐述抽象的理论问题。理论结合实际,如在讲授矿物岩石、土壤结构和土壤分类与分布这些章节时,可以把常见矿物岩石标本、土壤结构的实物带进教室并结合图片进行讲解。也可把这些章节放在西北农林科技大学博览园的土壤馆进行学习,更好的讲述土壤矿物、中国的“五色土”、土壤的水平地带性分布、土壤剖面特征。

同时课堂上多采用启发式教学,引导学生积极思维,多使用“why”、“how”、“what”这样的语言,同时给学生思考问题的时间和空间,和学生多一些互动,发挥主观能动性。比如在讲述土壤有机质时先提问班上东北的同学,“与杨凌的v土相比,家乡的土壤颜色是深还是浅?”,学生的答案为家乡的土壤颜色比较深,我会紧接着问为什么,让学生带着问题听课,提高学习的兴趣和效率。

2.理论联系实际,学生课堂讲授。在讲授过程中理论联系实际,结合教学内容,将平时收集到的生产实践中有关土壤学的实际问题融入课堂,如苗木的立枯病与土壤质地、田间的水肥管理之间的关系,反过来,不同的森林植物对土壤性质的影响,如针叶林和阔叶林对土壤pH值之间的关系,长期种植针叶林的土壤的pH值要低于长期种植阔叶林的土壤pH值[2]。在讲授土壤质量和土壤退化内容时,让学生自己学识土壤质量的概念、目前土壤退化的现状及结合学习的知识如何进行治理。通过这样一个环节,学生很认真的学习掌握。有的学生把学校周边出现的污染拍成VCR,讲述污染的来源、现状及目前的治理情况。结合土壤退化的现实案例和西部生态环境建设的实际进行,如结合黄土丘陵沟壑区的资源条件,进行合理的利用和改良[3]。

二、注重学生综合能力的培养和实践操作技能的提高

1.注重学生实验技能的培养与考核。让学生通过实践获得感性认识,理解掌握课堂学习的理论知识。实践和理论是高等教育的重要环节,是培养学生创新精神和实践能力的根本途径。我们把理论和实验课的安排紧密结合起来。实验课总共是16学时,野外的实验包括:土壤剖面的挖掘观察、土壤样品的采集。室内实验部分则利用野外部分采集的土壤进行处理,同时用于土壤有机质的测定、容重的测定及孔隙度的计算、土壤养分的速测。根据实验结果和野外调查内容让学生以实验报告的形式评价该地区土壤质量的好坏,在此过程中,学生自主完成大部分的内容,老师只是起到辅助的作用。实践教学考核方式以实习报告为主,根据学生在实习实验中的表现,给学生确定成绩。实践教学考核分为两部分,一是实习过程中的规范性,主要考核土壤样品的采集、处理、土壤有机质和土壤速效养分测定的规范性操作;二是理论知识与实际问题结合能力、解决实际问题的能力,最后每个实习小组通过PPT形式介绍实习中主要剖面特征、分析土壤的肥力特征、存在的问题和解决的对策。综合评定其试验成绩。

2.鼓励学生参加野外综合实习。为了更好的掌握植物学、林学、昆虫学、土壤学等内容,安排学生去学校的实习基地“西北农林科技大学火地塘试验林场”进行综合实习。火地塘试验林场地处秦岭南坡宁陕县境内,位于北纬33°25′-33°29′,东径108°25′-108°30′,林场所在区域属北亚热带山地气候,年平均温度8~10℃,年降水量900~1200毫米,年日照时数为1100~1300小时,无霜期170天。土壤主要有山地棕壤、暗棕壤和山地草甸土。森林覆盖率96.8%。全场活立木总蓄积量257113.8立方米。火地塘林区是秦岭山区生物种类的富集地之一,仅种子植物1026种,木本植物83科、206属、500多种,有珍稀濒危保护植物25种。国家Ⅰ级重点保护动物4种:羚牛、川金丝猴、豹和林麝;国家Ⅱ级重点野生保护动物种类8种:豺、黑熊、大灵猫、金猫、青鼬、水獭、鬣羚和斑羚。国家保护的有益的或有科研、经济价值的野生动物名录收录的兽类19种,如草兔、红白鼯鼠、花面狸、野猪、黄鼬等。陕西省重点保护动物6种,如林猬、小麂、毛冠鹿等。同过综合实习把“崇尚科学、亲近自然、生态文明”的理念传输给学生。更好的把所学知识融会贯通的理解掌握。

三、关注土壤学科前沿随着科技的发展和时代的进步

信息化时代要求我们在讲授的过程中必须与时俱进,结合自己的科研,把新的理论和理念及时的带到课堂上去。这就要求我们必须要不断的改革创新。在“土壤学”课程的教学改革中,一方面主要以构建学生知识结构的主观需要为指导,同时兼顾林业专业其他课程的安排,发挥“土壤学”作为林学专业基础课的核心地位。立足于教学与实践相结合,注重知识的系统性和实用性,并为其他专业课程的学习打下良好的基础。在教学过程中与时俱进,把土壤学的最新理念和思想传授给学生。让学生学习并掌握学科的发展趋势和动态,活跃学生的思想,开阔学生的视野[4]。应把目前土壤学研究的几大问题如土壤发育与土壤信息,土壤资源和土壤质量演变,土壤性质与多界面过程,土壤分子生物学与蛋白组学,土壤利用与全球变化及生态系统,土壤养分、肥力与生产力,土壤污染过程、控制修复和风险管理[5]等融入到教学过程中,把前沿性的研究传播给大家,激起学生的兴趣。特别是有关土壤性质与多界面过程,土地利用与全球变化及生态系统,土壤养分、肥力与生产力这些部分可以做成专题。在讲述养分循环、土壤有机质等章节时,可以结合目前的气候变化,让学生理解并掌握土壤有机质在减缓气候变化中的重要作用。土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,也是全球碳循环的重要组成部分。世界土壤(在1m深度内)有机碳库储量约达1500Pg,另含有超过1000Pg的无机碳库[6],在全球陆地碳循环与气候变化中具有关键影响。通过目前农业生产中的管理,增加土壤有机质,把大气中的二氧化碳最大限度的固定到土壤中。让学生认识到增加土壤有机质不仅对土壤肥力有重要的影响与作用,同时在减缓气候变化这方面也有重要的影响。对于氮肥这一章来说,我国氮肥的消耗量占世界的1/3[7],过量的氮肥施用和低下的作物利用率造成了氮肥的面源污染,造成水体的富营养化。中国三大作物水稻、小麦、玉米的氮肥利用率平均为30%左右,比发达国家的平均水平低12%[8]。氮素化肥的生产是温室气体,尤其是N2O排放大户[9]。如何提高氮肥的农学效率,减少氮肥的损失是本学科函待解决的重要问题。

“土壤学”是林学专业比较重要的专业基础课,同时通过教学实践对提高学生综合素质、增强动手能力具有重要的作用。因此,在教学过程中必须培养学生学习的积极性,另外,要注重培养学生的综合能力和实验技能,以及把知识转化为生产力方面的能力,并结合科研把本学科发展的最新动态和思想更新到教学内容中,拓宽学生的知识面。

参考文献:

[1]曾曙才,刘辉.华南农业大学林学专业土壤学课程教学改革初探[J].中国林业教育,2008,(2):62-64.

[2]林伯群.森林土壤学中几个重要问题及其现状[J].土壤通报,1963,(3):47-49.

[3]王闰平,高志强,苗果园,张国红.黄土丘陵沟壑区实施退耕还林还草战略资源条件与对策[J].中国生态农业学报,2001,9(3):43-44.

[4]陈立新,朱永林,乔璐.林学专业“土壤学”教学改革与实践[J].中国水土保持科学,2009,7(4):112-114.

[5]赵其国,滕应.国际土壤科学研究的新进展[J].土壤,2013,45(1):1-7.

对土壤的认识篇8

一、积聚校外自然资源

在自然环境中,不少是小学科学探究的内容,开展校本化实验需要教师能够结合科学实验去挖掘校外自然资源,将课堂搬到大自然中,从而让学生模拟先辈开展科学探究。在大自然中,岩石、土壤到处都是,河道纵横交错;春、夏、秋、冬,四季交替,每个季节变化都会影响着动植物的生长,这些就是科学探究的内容;平时,司空见惯的风、雪、雨、露、霜、云等自然现象也是科学探究的内容。因此,开展校本化实验就要结合学校实际,将大自然巧妙利用起来,构建天然的“实验室”。在利用校外资源时,教师要紧扣课本提供的实验主题,有目地、有计划地引导学生去观察自然、探究自然,从而在大自然中探究科学知识。

例如,教科版五年级上册“土壤中有什么”,生物的生存离不开土壤,土壤和人类的生产、生活有着密切的关系,学生在生活别容易接触到土壤。但学生对土壤的理解可能是停留在相对感性的阶段,对土壤成份的理解不深。在开发校本化实验时,就要积极利用校外的自然资源,引导学生去大自然中发现土壤中的科学知识。本课实验要求学生通过观察和实验去寻找土壤里有什么,因此,在设计校本化实验时,我引导学生去大自然中收集土壤、观察土壤。如收集土壤前,我先让学生猜测土壤是怎样形成的?土壤中有什么?然后带学生到野外去观察新鲜湿润的土壤,当学生来到野外之后,我让学生利用观察工具进行观察,然后再将湿润的土壤收集起来。再带学生去观察干燥的土壤,每个学生由于观察的区域不一样,他们对土壤的认识就不一样。当学生观察完之后,回到实验课堂时,我让学生交换彼此收集到的土壤,结合实验过程去观察。这时候,学生对土壤的认识又会不太一样,于是,在二次实验中,学生就会逐渐对土壤有相对理性的认识。在研究土壤和生命时,教师可以让学生自己到大自然中了解土壤,放眼望去,田野里都是粮食,学生再认真去观察,又能发现一些动物在活动等,课堂上教师再结合一些参考资料,学生就能对土壤有更深的认识。

二、巧妙利用家乡动植物资源

在小学科学教材中,动物和植物的研究是重要内容,虽然教材并没有要求学生很具体的研究,也没有要求学生掌握非常准确的科学概念,但是要求学生在感性的基础之上逐渐上升到理性的认识。同时,我们还发现教材对学生探究能力培养很重视,很多内容并不是要求学生能获得多么准确的结论,而是要求学生参与实验过程,主动获取知识,也就2011年版课程标准所强调的探究能力。探究能力将伴随着学生的终身成长,它比结论更重要。因此,在开展校本实验时,教师要结合教材,巧妙地将家乡动植物资源利用起来,让学生有更多的时间参与探究实验,获得探究方法。

例如,教科版三年级上册“蜗牛”,蜗牛生活在大自然中,学生容易在菜园里等地方见到它。如何让学生通过观察蜗牛的运动、身体构造了解蜗牛的特点,如何发展学生研究小动物的兴趣,开展校本化实验研究时,就要积极利用学生身边的动植物资源。为了让学生对蜗牛有研究,教师可以布置学生课前去观察蜗牛,捉蜗牛,但在学生观察前,教师要提前告诉学生观察什么,怎样观察,让学生带上观察工具去观察蜗牛。特别是观察蜗牛的运动,教师要让学生认真观察,并结合一定的方法,这样蜗牛“靠腹足运动,爬过的地方有粘液,能对刺激做出反应”的运动特点才能在学生的脑中形成深刻的印象。当学生对蜗牛产生兴趣时,教师就可以让学生饲养蜗牛,让学生在饲养过程中了解更多有关蜗牛的信息。

三、巧妙利用身边资源开展实验

2011年版小学科学标准指出,小学科学课程以探究式学习为主要的学习方式,探究式学习的主要特点是学生亲自收集和获取资源和数据。科学探究的特点是动态化,并不是说一定要用实验室的仪器才能完成实验,有时,一些自制的材料或替代品如果用在实验上,效果同仪器是一样的,甚至会有不一样的实验现象出现。因此,在开发校本化实验时,就要引导学生学会取材生活中的资源,巧妙运用到实验中,从而感受生活中处处皆可实验。

例如,科教版五年级下册“物体在水中是沉还是浮”,本课和学生的生活经验有关,学生对物体在水中是沉还是浮积累了一定的经验,如泡沫、小石块等,这些和生活经验有关,学生也比较容易判断。但是,教材后面出现了些学生无法正确做出快速判断的物体。这时,只有引入实验才能让学生正确判断物体的沉与浮。在开发校本化实验时,我发现这个主题比较适合学生课后去探究,虽然课本也提供了一些实验的材料,如小刀、塑料、泡沫等,但由于课堂探究的时间有限,而实验的材料学生在课后又比较容易找到。因此,在开发校本化实验时,就要结合教材巧妙引导学生利用身边的资源开展实验。如实验室用到的水槽、烧杯、小刀之类的,学生在家容易找到一些替代品,如用脸盆代替水槽,实验过程可以根据课本来操作。但在实验时,教师要引导学生学会搜集一些课本之外的材料进行实验,同时,引导学生开展合作的实验方式。如本主题有一个实验,如何改变物体的沉浮?橡皮泥本来放入水中是沉的,但是如果将橡皮泥做成小船般的形状就会浮起来,但是这个实验在课堂上成功率非常低,如果教师将实验引导至课外,学生就能在尝试实验中获得成功。可以说,在小学科学的实验内容中,有不少实验材料,学生都可以通过身边的资源进行实验,校本化实验就是要立足学生实际,积极挖掘生活中的资源,从而让学生爱上实验,学会实验。

对土壤的认识篇9

[关键词] 垦利县 农户施肥 问题 解决对策

垦利县是一个以农业为主的县区,主要种植农作物为棉花、小麦、玉米、水稻,近几年随着荒碱地治理及中低产改造,尤其是随着棉花价格的上升,调动了农户的种植热情,2010年全县棉花种植面积60万亩,水稻种植面积3万亩,小麦种植面积5.4万亩,玉米种植面积5.8万亩,林果面积3.5万亩。

垦利县中低产田面积占全县耕地的75%,存有不同程度的旱、涝、盐、碱、薄等障碍因素,若经综合整理,科学施肥,生产潜力巨大。

施肥是我县农业生产中最关键一个环节,如何运用施肥技术对农业发展具有决定性意义,在现实农业生产过程中,必须发现和找出问题,研究其对策,确定今后的发展方向,特别是我国加入世贸组织后,对农产品的品质要求将更高,因而,施肥环节不可忽视。

一、施肥原理

施肥是农业生产中最重要的技术措施之一,施肥必须遵守养分归还学说、最小养分定律、报酬递减律等几大定律.同时,通过对作物营养特性、土壤养分状况、肥料性质三者依存关系研究而达到科学施肥的目的。

二、施肥的现状及存在问题

农作物每年由土壤中取走大量的养分,如不以施肥的方式来补偿,土壤必然变瘦,以至破坏土壤结构.所以,施肥是农业土壤培肥管理中的一项重要措施,施什么肥,施多少,怎样才能达到补偿养分的目的?这是需要探讨和确定。

我们通过多年来对施肥调查,其现状及存在的问题可概括为以下几点:

1.重施氮肥,轻施磷肥,忽施钾肥

氮素是作物体内许多物质的组成部分,多施氮肥固然对作物有利于合成较大的蛋白质,促进细胞分裂和增长,叶面积增长,加强光合作用,利于干物质的积累和产量的形成,但是过多施用氮肥,易出现叶片肥大,茎秆细弱,易于倒伏,以致减产;同时施用氮肥过多,会影响农产品品质,如氮素过多时,使大部分糖分用于蛋白质的合成,降低了果品类的含糖量,产品也不耐贮存.在施肥过程中,只重视氮肥,从表面现象中,农户可直接看到施肥的效果,往往忽略了其他肥料的施用.

2.片面追求高产,大量增施化肥

如在60年代,亩施氮素化肥20kg左右时,每斤化肥增产3~4kg,而80年代以后亩施氮素化肥百斤以上,每斤氮肥增产效益大大降低,并出现氮多磷少的状况,一般称为氮、磷比例失调。在磷不足时,表现缺磷现象不明显。施用磷肥,不像施用氮肥以后,在短时间内效果明显。在贫瘠的土壤上,单施磷肥,效果不明显。磷肥的肥效每因施用技术的差错,降低磷肥的效果.对于钾肥面言,在调查中,少数农户略知其一,因而在生产实践中,少施或没有施用钾肥.钾素是作物中的主要营养元素,也是土壤中常因供应不足而影响作物产量的三要素之一.钾与氮、磷不同,钾呈离子状态存在于植株汁液中。钾肥不很明显协助植物对氮的吸收和利用,增强豆科作物根瘤菌的固氮作用.由于一些群众普遍认为本地区土壤为富钾地区,忽视对钾肥的认识,在现阶段,农户重氮、轻磷、忽钾现象较严重。

3.肥料的性质、施用认识不够

凡是施于土壤或植物地上部分,能够改善植物生育和营养条件的一切有机和无机的物质,统称肥料.按肥料的化学成分分为有机肥(堆沤肥、绿肥、粪尿)和无机肥(尿素、过磷酸钙、硫酸钾).在农业生产过程中,农户往往忽略了对肥料的性质和施用的认识,特别是对无机肥的认识更少,往往会产生施用了肥料,结果无效益的现象.因此,在生产中,施肥必须对肥料有一定认识.如氮肥中的碳氨一是易溶于水,易挥发,遇碱性物质易分解,造成氮素的流失,因而在生产中干燥保存,施肥过程中,必须深施.二者碳氨可做基肥和追肥,但不能做种肥,因为碳氨易分解,造成氮氨分解所产生的氨气,影响种子萌发.尿素易溶于水,在高温潮湿条件下,尿素易潮解;尿素以缩二脲为主要构成,当缩二脲含量高时,对作物有毒害作用;当尿素根外追肥时,要求缩二脲含量不得超过0.5%,否则伤害茎叶;尿素可做基肥、追肥,但一般不做种肥。因而在施肥过程中,对肥料的性质及如何施用加以认识、掌握,才能合理、科学、有效利用肥料,提高经济效益。

4.作物营养特性认识不够

在施肥过程中,农户往往采用了一次性施肥,而忽略了作物各个营养时期带肥特性和规律,这样会造成作物各个营养时期营养饥饱不匀,抑制作物的生长发育,造成欲达而不能达的效果。固而,在施肥的过程中,掌握好作物各个时期的营养需肥规律、需肥量,进行各个营养时期针对性施肥,效果较好。如棉花的施肥,棉花每形成100kg皮棉约需要吸收纯氮13.35kg,五氧化二磷4.65kg,氧化钾13.35kg,需肥量随产量水平的提高而增加。不同品种、产量水平略有差异。棉花在苗期,吸收氮5%、有效磷3%、有效钾3%;现蕾期到初花期,吸收氮11%、有效磷7%、有效钾9%;从初花期到盛花期,吸收氮56%、有效磷24%、有效钾36%;盛花期到始絮期,吸收氮23%、有效磷52%、有效钾42%;吐絮后,吸收氮5%、有效磷14%、有效钾10%。从中可见,棉花吸肥高峰期在花铃期,氮肥吸收高峰期在盛花期,磷钾吸收高峰期在盛花期至吐絮期。锌、硼、锰等元素根据土壤养分供应状况,因缺补缺,针对性使用。棉花要求棉田有较高的肥力,所以要施足基肥,还需适时适量施用追肥。一般要掌握前轻后重的原则,因地、因时、因苗施用。

三、施肥对策

1.合理施肥

所谓合理施肥,不单应该归还收获物所取走的养分,还应弥补农业土壤生产能力方面存在的缺点。合理施肥的核心内容:因地制宜,知已知彼.通过了解肥料种类的差异、化学肥料的分解难易、分解快慢、吸附力大小等,改变土壤的酸碱性和结构体.有机肥料同样有分解难易,分解时放热量多少、分解后形成腐酸质数量多少、成分差异等.这些性质都会影响土壤物理性、化学性、生物性,都可以左右肥料施用后的效果。只有懂得不同肥料的性质,才能在适应作物种类和季节气候变化的基础上按土施肥,使土肥相融.例如,就有机肥而言,猪粪则适用于热性土;羊粪、牛粪适宜于冷性土;至于化肥,土壤的选择性就更强,同样的磷肥,酸性土壤适于钙镁磷肥,石灰性土壤,则适于施过磷酸钙,同样氮肥,沙质土壤,宜于尿素,酸性土壤适宜于施硝酸铵.无论是有机肥和化肥,都要掌握看土施肥这一重要环节。

合理施肥的另一个环节是要懂得土壤本身在生产力方面的缺陷,这种缺陷是多样化的.水热条件不适宜,氢化物、硫化物等有毒物的累积,从养分不足这个问题可以通过施肥环节,缺啥补啥的办法解决.当土壤中养分贮量丰富而没有适当的水热条件来使之变为有效时,可通过改变土壤的水热条件以利用土壤贮藏的养分。

合理施肥不是高产稳产的唯一保证,但通过合理施肥这个环节,可以有效利用经济的分配,达到最佳的经济效益。

3.培肥地力

如果耕作管理条件没有跟上,不能长期维持土壤的水、热条件,土壤的结构被破坏、土壤酸碱性变化,施肥的效果是不能充分发挥.因而,在合理施肥的基础上,培肥地力也是施肥过程中的重要环节,可有利于保障施肥合理性。

(1)水稻土的培肥措施

搞好农田基本建设,改善土壤水分状况.要保证高产水稻田不受破坏,必须解决灌溉水,因此,农田的基本建设应整修灌排渠道,做好蓄水、排水,保证用水及时到位,保证高产水稻田得到丰收。

增施有机肥,加速土壤熟化.有机肥是培熟土壤的主要物质基础,通过增施有机肥,一则可补充土壤有机养分,二则熟化土壤,改善土壤结构.提倡秸秆还田技术,充分有效地再利用了有机养料,净化了空气,减少了污染.发展绿肥也是熟化土壤重要措施。

(2)旱作上的培肥

狠抓植树造林,改善生态环境。通过培肥地力,全面规划,在路边、地头种植水土保护林、树林、经济林、果树林,既合理利用土地资源,增加经济效益,又改善生态环境,保持水土不流失,增加有机肥来源。

增施有机肥,发展绿肥。加速土壤熟化,为维护土壤的结构不受破坏,增施有机肥,种植绿肥;推广秸秆还田,改良土壤结构,培肥了地力.同时,大力发展家畜饲养,增加过腹还田。

用养结合,持续高产。用地是目的,养地是基础.用地和养地相结合,才能获得高产稳产。建立一套合理的轮作制度,增加豆科作物和油料作物的播种面积,进行产业结构调整,棉、麦轮作,增加复种指数,提高单位面积产量,并将绿肥等作物放在轮作中,做到用养结合,高产稳产。

采用免耕技术也是—种培肥地力措施,少耕或免耕可保证土壤结构不易破坏,保障土壤的通透性。

4.提倡平衡施肥技术应用

对土壤的认识篇10

[关键词]光合作用;生物科学史;教育价值

光合作用的发现史是人类研究生命活动的科学史,在课堂教学中蕴含着重要的教育价值。光合作用的发现史不仅能够使学生了解人类发现光合作用的过程、了解植物进行光合作用的原料、条件、场所、产物,而且对于培养学生的质疑品质、实事求是的科学精神、严谨的科学态度、科学探究的一般方法、科学真理本质的认识等方面有极其重要的教育价值。

一、培养学生质疑的学习品质

古人云:“疑者,觉悟之机也”,“尽信书,不如无书”。光合作用的发现史,是培养学生质疑品质的经典素材。

2000多年前,古希腊著名学者、哲学家亚里士多德 (Aristoteles,公元前384―322年前),是被誉为仅次于神的权威,他的论断是绝对真理,他的言论不容质疑。他对植物生长作出的论断:植物是由土壤汁构成的,植物生活的一切物质来自土壤。17世纪以前,人们坚信亚里士多德的论断是真理,植物生长在土壤中,一定是从土壤中获得生长所需要的各种物质。一颗果树那粗壮的树干、繁茂的枝叶、丰硕的果实,都是由植物从土壤中吸收的物质变化而来的。直到17世纪上半叶,比利时科学家海尔蒙特(Jan Baptist van Helmont)向权威挑战,对亚里士多德的论断提出质疑:植物生长所需要的一切物质果真是从土壤中获得的吗?他设计了一个著名的“柳苗生长实验”,通过长达5年的实验,首次用实验的方法、有力的实验数据得出了“植物生长的物质主要来自水而不是土壤”的结论,从而了权威亚里士多德的错误论断。

二、培养学生实事求是的科学精神

在光合作用的发现史中,科学家实事求是的科学精神是对学生进行科学教育的好素材。海尔蒙特设计的“柳苗生长实验”,通过实验前与实验后对柳苗、土壤实验数据的比较、分析,发现柳苗增重74.5kg(实验前称重2.3kg,实验后称重76.8kg),土壤减少仅仅只有0.057kg(实验前称重90kg,实验后称重89.943kg),柳苗生长的过程中只给柳苗浇水,实验过程中,影响柳苗生长的因素只有水,说明柳苗增重74.5kg的物质主要是来自水,而不是土壤。这一结论与权威亚里士多德的论断完全不符,海尔蒙特尊重科学,尊重事实,实事求是地根据实验结果作出新的论断:植物生长的主要物质来自水而不是土壤。由于海尔蒙特的论断来自于科学实验,具有较强的说服力,他的观点得到人们的认可,成为新的科学论断。

三、培养学生严谨、认真的科学态度

在光合作用的发现史中,科学家海尔蒙特在做“柳苗生长实验”,为了获得准确的实验结果,实验前,分别将实验的柳苗、土壤称重,并特制一个木桶盛土壤,为了防止空气中的灰尘等异物掉进木桶影响实验的准确性,又特制了桶盖将其盖上。在长达5年的实验过程中每天坚持给柳苗浇水,直到小小的柳苗长成一棵大树。5年后,再次将土壤、柳树称重,比较土壤、柳树实验前后重量的变化。

在课堂教学中,科学家海尔蒙特这种严谨、认真的科学态度是学生学习的典范,是培养学生严谨、认真科学态度的典型素材。

四、培养学生科学探究的一般方法

光合作用的发现史中,科学家进行科学研究的基本方法――实验法、观察法、调查法、文献法,是培养学生科学探究方法的好素材。

光合作用的发现史,以比利时科学家海尔蒙特著名的“柳苗生长实验”展开,拉开了人类研究光合作用的序幕:

17世纪上半叶,比利时科学家海尔蒙特设计了著名的“柳苗生长实验”,得出了“植物增重的主要物质是水”(水是植物生活的原料)的科学论断;1771年,英国科学家约瑟夫・普利斯特利(Joseph Priestley)通过“助燃空气实验”,得出“绿色植物能够净化空气(吸收二氧化碳)”的结论; 1779年,荷兰科学家英格豪斯(Jan Ingenhousz)通过“绿色植物在光下净化空气”的实验,得出“绿色植物净化空气必须在光下进行,光是植物净化空气的条件”的论断;1782年,瑞士牧师谢尼伯(Jean Senebier)通过实验证明:“植物在光下释放氧气的同时,还要吸收二氧化碳”,得出“二氧化碳是植物生长的一种原料”的结论;1804年,瑞士学者索热尔(N.T.de Saussure)通过实验证明植物在光下还要消耗水,验证了海尔蒙特的实验;1864年,德国科学家萨克斯(Julius Sachs)通过“绿色植物在光下合成淀粉”的实验,得出“淀粉是植物的产物”结论;1897年,科学家们将植物以上的生理活动称为“光合作用”,正式提出了光合作用的概念。

在课堂教学中,通过对光合作用发现史的学习,再现了生物学家的实验设计过程和实验操作过程,再现了科学家进行科学研究的一般方法,让学生亲身体验和感受到了科学家的科学探究的过程。科学家进行科学研究的基本方法,对学生起到了潜移默化的作用,培养了学生的科学探究能力,培养了学生科学探究的一般方法。

五、加深学生对科学真理本质的认识

生物科学史是人类认识自然和改造自然的历史。光合作用的发现史,是人类研究光合作用的科学史,对加深学生对科学真理本质的认识有极其重要的教育作用。

生物科学史是生物科学知识的产生、形成、发展及其演变规律的反映,有助于学生对科学知识本质的认识。科学知识只是当时对科学问题或自然现象所作出的一种最合理的解释,它不是一成不变、完美无缺的“绝对真理”,而只是对客观世界一定程度和一定层次正确反映的“相对真理”,它会随着研究的深入而不断发展,并非是永恒不变的。当发现新的证据和对已有事实有新的解释时,科学真理将会改变。