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黑龙江生物科技职业学院教案（第页）课题土壤与作物生产教学要点与目标教学要点：土壤三相组成，土壤质地及对作物生产的影响及调控措施。土壤有机质概念、作用及转化过程对作物生产的意义。教学法目标：了解土壤三相组成的特点，土壤矿物质及土壤质地，掌握土壤质地与土壤肥力的关系。了解土壤有机质的概念，理解土壤有机质特性及作用。教具与材料参考书《植物生长环境》宋志伟王志伟主编《农业出版社》17页。《植物生产环境》王鹏主编《中国农业出版社》教学内容与设计：教学组织：清点出席人数，填写教室日志。导入新课：土壤对农业生产来说是重要的生产资料，土壤状况的好坏对农业产有很大的影响。新课内容：第五章土壤与作物生产土壤是由岩石、矿物经风化作用形成母质，母质在气候、生物、地形、时间的综合作用下，逐步发育形成的。岩石：自然产生于地壳中由一、两种以上矿物组成的混合物。（岩浆、变质、沉积岩）。原生矿物：岩浆直接冷凝而成。风化后没改变化学成分。矿物：次生矿物：原生矿物在风化、成土过程中重新产生的矿物。风化：岩石矿物在自然因素作用下，发生物理、化学变化的进程。母质：指裸露地表的岩石矿物经风化作用后留在原地或搬运沉积的风化产物。土壤的概念：土壤是指地球陆地表面能够生长植物的疏松物质层。土壤肥力：指土壤能同时不断地供给和调节植物生长发育所需的水分、养分、空气和热量条件的能力。分自然肥力和人工肥力。第一节土壤的固相组成一、土壤的基本组成土壤由固体、液体和气体三相物质所组成的。疏松肥沃的耕作层土壤固体物质和孔隙体积各占50%左右。矿物质（原生矿物、次生矿物）38%固体占容积的50%有机质（占土壤容积的12%）土壤三相组成液体：土壤水分20%～30%占土壤容积的50%气体：空气20%～30%教学提示（2分钟）（2分钟）板图复习归纳引出课题8分钟讲解概念（26分钟）板图列表讲解黑龙江生物科技职业学院教案（第页）教学内容与设计：二、土壤粒级与质地（一）土壤粒级1.土壤粒级将土壤颗粒按粒径大小和性质不同分成若干等级称为土壤粒级。一般分为石砾、砂粒、粉粒和黏粒四个基本粒级。石砾1mm；物理性砂粒1～0.01mm；物理性黏粒0.01mm。2.不同粒级组成土粒由粗到细的成分变化：SiO2含量多少。原生矿物多少（石英、云母、长石、角闪石）。次生矿物少多（高岭石、蒙脱石、伊利石等黏土矿物）。含养分量少多（Fe、Al、Ca、Mg、P和K等氧化物增加）。（二）土壤质地指土壤中各粒级土粒质量百分含量的组合，称为土壤质地（土壤机械组成）。是认土、用土和改土的重要依据。所说的砂土、壤土、黏土就是土壤质地类别。1．土壤质地分类根据土壤中各粒级含量的百分率进行的土壤分类。卡庆斯基土壤质地分类制是以粒径0.01mm为标准，将矿物质土粒划分为物理性砂粒和物理性黏粒两大部分，按物理性砂粒和物理性黏粒的质量百分含量划分为砂土、壤土和黏土三类，再细分为九级。例：卡庆斯基土壤质地分类分为：砂土（松、紧）；壤土（轻、中、重）；黏土（轻、中、重）三大类。2．土壤质地与土壤肥力的关系（1）砂土类A通气透水性好，保持水分能力差。B含矿质养分含量低，有机质分解快，肥效快，但肥效短。保肥能力弱，养分易流失；。C水少气多，昼夜温差大，早春温度上升快，俗称“热性土”；晚秋温度下降慢。D土壤容易耕作，耕作质量好。作物出苗快，易于保全苗，易发根和根系深扎，但根系固着不牢；“发小苗不发老苗”。（2）黏土类A通气透水性差，保持水分能力强。B含矿质养分含量高，有机质分解慢，肥效慢，但肥效长。保肥能力强，养分不易流失。C水多气少，昼夜温差小，早春温度上升慢，俗称“冷性土”晚秋。D土壤不容易耕作，耕作质量差。春季不利于作物出苗和发苗，不利于扎根；期因土温升高，“发老苗不发小苗”。（3）壤土类（两合土），是介于砂土与黏土之间的一种类型。兼有砂土和黏土的优点。适合于大多数作物生长发育，是作物高产稳产的土壤质地类型。教学提示30分钟归纳列表讲解列表说明对比归纳举例分析讲解黑龙江生物科技职业学院教案（第页）教学内容与设计：3．土壤质地的利用与改良（1）客土法砂掺黏，黏掺砂。（2）翻混土层采用深翻使砂黏混合。（3）施用有机肥料是改良土壤质地最简便和最有效的方法。三、土壤有机质土壤有机质是指存在于土壤中含碳的有机物质。包括土壤中各种动植物残体微生物体及其分解合成的产物、施入的各种有机肥料。（一）土壤有机质的存在形态（组成）1．土壤有机质的存在形态（1）新鲜的有机物质未受到微生物的分解10～15%的那些动、植物残体。（2）半腐解的有机物质指已被微生物分解，失去原来生物特征，多呈暗裼色的碎屑和小块。（3）腐殖质(占85%~90%)指在微生物作用下，有机残体在腐殖化的过程中形成的一类褐色或暗褐色的高分子有机化合物。腐殖质与土壤矿物质紧密结合。含有C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、Fe、Si等多种元素。组成有：1胡敏素：与土粒结合不易提取。2腐殖酸（胡敏酸、富理酸）含多种功能团（羧基、氨基）具有大比表面积和吸水能力。（二）土壤有机质的转化过程1．有机质的矿质化过程概念：指有机质在微生物的作用下，分解为简单无机化合物的过程。其最终产物为无机盐、CO2、H2O、NH3等，同时放出热量。意义：释放养分和消耗有机质的过程。为植物和微生物提供速效养分和能源，并为土壤有机质的腐殖质化过程准备基本原料。过程：1）多糖类化合物（淀粉、纤维、半纤维素）在水解酶的作用下，最终分解成CO2和H2O及热量（好气）。或CH4、H2。（嫌气）。2）含氮有机物(蛋白质)转化为氨基酸（好气）、NH4＋、NH3、NO3－、NO2－等植物可直接吸收状态。氮（NO3-N）转化为NO2、NO或游离N2而逸散于大气（嫌气）。3）含磷的有机物（核蛋白、核酸、磷脂、植素）。好气条件下，磷以H2PO4－或HPO42－形态释放出来，供作物吸收利用。嫌气条件下，产生亚磷酸和次磷酸产生PH3，危害作物生长。4）含硫有机物（含硫蛋白质）。最终在好气条件下，转化为HSO4－或SO42－供作物吸收利用。嫌气条件，硫被转化为H2S，危害作物生长。5）脂类及芳香类有机物（单宁、树脂）最终产物也是CO2和H2O。2．有机质的腐殖化过程概念：指有机质矿质化过程形成的简单的有机化合物与难分解的残留有机物质在微生物的作用下，又重新合成新的更为复杂的、性质稳定的有机化合物，即腐殖质的过程。教学提示12分钟举例讲解提问讨论8分钟简析讲解举例分析略讲归纳小结黑龙江生物科技职业学院教案（第页）教学内容与设计：意义：腐殖化过程使土壤有机质得到积累，可使养分暂时贮存起来，以后再经过矿质化作用逐步释放出来供作物利用。3．影响有机质转化的因素土壤有机质转化方向、速度、产物受有土壤机质的碳氮比（C/N）、土壤水、气、热状况；土壤酸碱性、灰分元素等环境因素影响。（三）土壤有机质对作物生产的作用1．提供作物需要的养分:有机质矿质化产生矿质营养元素，CO2供作物、微生物生活需要。促进矿物的风化。产生的有机酸促进物质的溶解。2．改善土壤理化性质:腐殖质是土壤形成良好结构体的胶结物质，能促进团粒结构形成；降低黏粒间的黏结力，也可以降低砂粒的分散性。3．增强土壤的保水保肥能力:腐殖质带较负电荷，吸附阳离子；有较大的比表面积（m2/g），有较强的保肥力。腐殖质吸水性极强，既可降低砂性土的通透性过强的缺点，又可增强保蓄水分的能力。4．促进土壤微生物活动:有机质是微生物的碳源和能源。5．促进作物生长:胡敏酸和富理酸，能加速种子发芽促进根系的发育和对养分的吸收，从而促进作物生长；腐殖质中的维生素和激素也可促进作物生长。6．减缓土壤污染:腐殖质能吸附和溶解某些农药，能与重金属离子形成络合物减少其对作物的毒害和对土壤的污染。腐殖质属两性胶体，具有缓冲作用，可减缓土壤酸碱反应变化。另外，能提高地温；腐殖质能增加吸收热量的能力。归纳小结：土壤固相组成、质地与土壤肥力的关系，有机质及转化和作用。巩固课程：土壤固相组成，质地与土壤肥力的关系，有机质及转化和作用。布置作业：预习内容：土壤的物理性质。教学提示10分钟分析精讲提问复习（4分钟）（3分钟）（2分钟）（1分钟）课后作业与练习：1名词：土壤、肥力、矿质化过程、腐殖化过程。2土壤的三相组成。3土壤质地与肥力的关系如何？4简述土壤有机质的作用。课后记：