《土壤肥料學》體驗式實踐教學改革

王銳 賈彪 孫權

【摘要】為培養(yǎng)新一代具備農(nóng)業(yè)田間實際操作和管理能力的農(nóng)科大學生，國家教育部號召在大學本科生中加大推行實踐教學環(huán)節(jié)，我校積極響應號召，對農(nóng)科大類本科專業(yè)《土壤肥料學》采用體驗式實踐教學，由于《土壤肥料學》是農(nóng)業(yè)領域中的專業(yè)選修課，實踐性強，與農(nóng)科類其他專業(yè)課程聯(lián)系極為密切。本文旨在深刻理解體驗式實踐教學改革的目的與意義，從體驗式土壤的采集與測定;體驗式新型肥料的研發(fā);真假肥料辨別三方面實施體驗式教學改革，從而更好的提高學生的專業(yè)認知，使其熟練掌握土壤和肥料領域最新知識和技能，激發(fā)他們解決相關問題的興趣，提升專業(yè)綜合素質(zhì)。

【關鍵詞】《土壤肥料學》 ?體驗式實踐 ?教學改革

【基金項目】寧夏大學農(nóng)學院教改項目（201805）和寧夏教育廳研究生教育教學改革研究與實踐項目（YJG201814）資助。

【中圖分類號】G642.0 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）47-0235-02

土壤是一種重要的自然資源，肥料作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種基本資料，而土壤肥料是作物生長發(fā)育的基礎，又與生態(tài)環(huán)境密切相關[1]。土壤肥料學是農(nóng)業(yè)領域中的基礎學科[2]，是由“土壤學”和“植物營養(yǎng)學”兩個學科合并而成，涉及農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)學、植物保護學、園藝學、園林、林學、草業(yè)科學等多個專業(yè)領域[3]，土壤肥料行業(yè)又是國家的基礎行業(yè)。為培養(yǎng)新一代具備農(nóng)業(yè)田間實際操作和管理能力的農(nóng)科大學生，國家教育部號召在大學本科生中加大推行實踐教學環(huán)節(jié)，學校在農(nóng)科專業(yè)實踐教學的課程覆蓋率超過60%;我們積極響應號召，對本科專業(yè)《土壤肥料學》課程采用體驗式實踐教學，使學生具備掌握該領域最新知識和技能的能力，有利于今后從事涉農(nóng)和環(huán)保領域的工作。

目前大學教學中的實踐教學方興未艾，困擾因子之一就是農(nóng)科課程多以理論教學為主，實習環(huán)節(jié)中掌握得全但是不細致，所涉獵的知識廣，針對性不強。土壤肥料學課程的體驗式實踐教學，針對當前市場經(jīng)濟中土壤肥力和養(yǎng)分管理等問題論述深入淺出，讓學生親自體驗寧夏典型土壤中的化學、生物和物理基本過程以及影響土壤營養(yǎng)元素有效性的相互作用過程，尤其鹽堿地和風沙土等退化土壤的治理修復模式。從目前的施肥管理措施，結合寧夏水土資源特點詳細討論典型植物營養(yǎng)元素的需肥特點和常見肥料特征，讓學生走出課堂后就能輕易掌握養(yǎng)分管理的基本問題和實踐措施。通過具有很強的啟發(fā)性和綜合概括力的思考題，非常有助于學生思考和討論，以便達到融會貫通的目的，也有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的能力。

1.土壤學內(nèi)容的體驗式參與

寧夏地處北緯35°14～39°23，東經(jīng)104°17～107°39，地形地貌多樣，土壤類型多樣，包括鹽土、風沙土、灌淤土、灰鈣土、黑壚土、高山草甸土等，不同土壤類型其理化性質(zhì)不同[4]。學生在初步掌握了土壤學的基本理論基礎上，自身體驗，進行土壤的野外調(diào)查研究與室內(nèi)分析，采集不同土壤類型的土樣，測定有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鹽和pH值等。了解寧夏不同土壤類型的土壤肥力，掌握識土、辨土、改土、培肥土壤的基本技能。

1.1 土壤樣品的采集

土壤采集第一步要學會挖剖面，每個學生都參與其中，親自體驗，學會選擇土壤剖面位置，掌握剖面挖掘要素，如剖面的長、寬、高，觀察面垂直、向陽，不同土層的土壤分別堆放，禁止在觀察面上方堆土和踩踏等[5]。然后挖掘土壤剖面，根據(jù)土壤顏色、濕度、質(zhì)地、結構、松緊度、新生體、侵入體、植物根系分布等形態(tài)特征劃分層次。第二步取樣，先取環(huán)刀樣，跟據(jù)剖面層次，從下向上依次取樣，將環(huán)刀托放在已知重量的環(huán)刀上，用皮錘垂直敲入土中，當環(huán)刀托1/2進入土體停止，用剖面刀削去環(huán)刀周圍的土壤，取出環(huán)刀，旋轉(zhuǎn)削去兩端多余的土，直至與環(huán)刀口相平，立即加蓋，以免水分蒸發(fā)，并擦凈環(huán)刀外面的土，隨即稱重（精確到0.01 g）并記錄。注意環(huán)刀在皮錘敲入土體時要平穩(wěn)，用力一致。在取環(huán)刀的土層，用鋁盒采樣，測定土壤自然含水量，用塑采樣袋采集200-500 g土帶回實驗室檢測。

1.2 土壤樣品的測定

將采回的土樣風干、磨細，過1 mm和0.25 mm篩，用于測定有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效磷、速效鉀、全鹽和pH值等;有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量-外加熱法測定，全氮采用凱氏定氮法測定，全磷采用鉬銻抗比色法測定，堿解氮采用堿解擴散法測定，有效磷采用鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用火焰光度法測定，土全鹽采用電導率儀測定，壤pH用（水土比5：1） PHS-25精密酸度計測定[6]。

學生測定的數(shù)據(jù)與全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準對比，進行詳細的土壤肥力狀況描述，結合剖面特點，描述該地區(qū)的土壤類型、土層厚度、質(zhì)地、結構、根系分布狀況。根據(jù)土壤利用現(xiàn)狀、植被生長狀況、土壤侵蝕的嚴重性等，結合地形地貌、氣候環(huán)境、土壤理化性質(zhì)等，提出適應該地區(qū)的改土培肥措施。

2.肥料學內(nèi)容的體驗式參與

我國化肥用量超過發(fā)達國家50%以上，施肥技術粗放，農(nóng)民缺乏理論指導，憑借經(jīng)驗，盲目、片面地施肥，以化肥為主，不施或少施有機肥，大量施用氮肥，輕磷鉀肥，幾乎不施中微量元素肥料等現(xiàn)象。致使肥料利用率低，水體富營養(yǎng)化，土壤板結、鹽漬化嚴重，重金屬污染，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題。新型肥料研發(fā)是解決或減輕此類現(xiàn)象發(fā)生的辦法之一。新型肥料是指在傳統(tǒng)肥料的基礎上采用新材料、新工藝、新設備、新配方形成的不同功能和效能的肥料[7]，具有高效化、功能化、復合化和專一化等特點。學生根據(jù)這一特點，結合作物的生育期和施肥方式親自參與肥料的研發(fā)與生產(chǎn)。

2.1 新型肥料的開發(fā)

以農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)2017級為例，將21人分為3組，每組按照以下步驟進行體驗式新型肥料的研發(fā)：第一步，每組在寧夏大學農(nóng)科實訓基地選擇一種作物，用五天時間來查閱資料、小組討論、師生交流等，最后確定作物生育期以及養(yǎng)分需求量，比如：第一小組選擇的作物是幼苗期的玉米，查閱該時期的養(yǎng)分需求量為16-22-12+TE。第二步，根據(jù)自己所需的原料（實驗室提供）計算用量（按照總質(zhì)量10 kg計算），再去實驗室合作的肥料廠進行混合造粒。比如配制玉米幼苗期的專用肥，配制10 kg需要尿素2.74 kg，磷酸一銨3.61 kg，硫酸鉀2.31 kg，再去肥料廠用圓盤造粒機造粒。第三步，三個小組互換肥料，用大量元素水溶肥料的測定方法（NY1107-2010）來進行檢測，誤差不能超過5%。

學生參加新型肥料的研發(fā)，體驗新型肥料制造的每一個環(huán)節(jié)，把課本知識運用在實踐中，這在一定程度上可提高學生對新型肥料產(chǎn)品研發(fā)的興趣，將有助于擴展學生的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新思維。

2.2 真假肥料的辨別

目前，市場上肥料品種繁多，真假難辨，有的商家為了獲得暴利，不擇手段，換著各種花樣欺騙農(nóng)民。辨別肥料真假，是每一位學過肥料學學生必備的一項技能，通過體驗式實踐教學，讓學生們親自體驗，使其真正掌握真假肥料的辨別方法。主要辨別方法有以下5種“看、摸、聞、燒、溶”[8-10]。

看：（1）看包裝，是否正確表明和標示——名稱、養(yǎng)分含量、商標、標準代號、廠名、廠址、生產(chǎn)許可證號碼等標志;如果以上標志表明不完整，或標示有誤，可能是假化肥。 （2）看顏色，不同營養(yǎng)元素的肥料，其顏色有差異——氮肥多為白色;鉀肥白色或略帶紅色;磷肥多為暗灰色。（3）看形狀，不同肥料的來源和制造方式不同，其形狀存在差異——氮肥和鉀肥多為結晶體;磷肥多為塊狀或粉末狀的非晶體[11]。

摸：將化肥放在手心，用力握或按壓，不會掉渣或掉渣很少，一般為優(yōu)質(zhì)化肥;容易碎，且有大量粉末，則多為劣質(zhì)化肥。

聞：化工產(chǎn)品作為化肥的生產(chǎn)原料，有一股刺鼻的味道，若無氣味或者有其他異味，可能為多為劣質(zhì)肥。

燒：用打火機灼燒化肥，在燃燒的過程中，觀察火焰顏色、熔融情況，聞燃燒放出的煙味，燃燒結束，觀察殘留物情況等識別肥料優(yōu)劣。如（1）氮肥：灼燒尿素，其迅速熔化，伴有白煙，放出氨味。（2）磷肥：灼燒商品磷肥無變化，燒骨粉則變黑，并伴有焦臭味。（3）鉀肥：灼燒鉀肥無變化。（4）灼燒復合肥，立即熔化，產(chǎn)生紫色火焰，放出氨氣[12]。

溶：從外觀不能識別的化肥，可以將其溶解，根據(jù)溶解狀況加以區(qū)分。把化肥溶于適量水中并攪拌。水溶性好，溶解度強，殘留物無或少許，則為優(yōu)質(zhì)化肥;否則，為劣質(zhì)肥料。氮肥和鉀肥溶解度高，殘留物少;磷肥溶解度低，殘留物多。

3.小結

通過土壤肥料學體驗式實踐，可提高學生的專業(yè)認知，熟練掌握土壤和肥料領域最新知識和技能，激發(fā)他們解決相關問題的興趣，提升專業(yè)綜合素質(zhì)。體驗式實踐教學的改革，能促進學生綜合植物、土壤、養(yǎng)分、氣候等多個因子考慮，將理論知識融入實踐，走出課堂后就能輕易掌握土壤肥料方面的基本問題，有利于從事農(nóng)業(yè)領域的工作。

參考文獻：

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[11]高啟臣.買肥牢記五個字：看摸嗅燒溶[J].農(nóng)家之友，2013（05）：60.

[12]福建省連江縣農(nóng)業(yè)局.灼燒化肥可斷真假[J].基層農(nóng)技推廣，2013（08）：70.

作者簡介：

王銳（1981-），男，博士，副教授，主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境教學科研工作。