第三次全國(guó)土壤普查背景下“土壤肥料學(xué)”課程教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐

王桂良，趙海濤，王娟娟，錢(qián)曉晴

（揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇 揚(yáng)州 225000）

土壤普查是查明土壤類型及分布規(guī)律，查清土壤資源數(shù)量和質(zhì)量。2022 年，我國(guó)啟動(dòng)第三次全國(guó)土壤普查（以下簡(jiǎn)稱“三普”）工作[1-2]。做好“三普”工作，對(duì)全面實(shí)施鄉(xiāng)村振興，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興具有重大意義。當(dāng)前，從國(guó)家到地方對(duì)“三普”工作開(kāi)展了大量的宣傳，但基層技術(shù)人員缺乏導(dǎo)致了對(duì)三普的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)及專業(yè)技術(shù)不足現(xiàn)象普遍[3-4]。“土壤肥料學(xué)”是基于土壤—肥料—植物—環(huán)境系統(tǒng)為核心的一門(mén)交叉性課程，其對(duì)土壤調(diào)查、采樣、制備、測(cè)定等內(nèi)容都有比較系統(tǒng)的理論教學(xué)，對(duì)“三普”工作具有專業(yè)的指導(dǎo)意義。相關(guān)教師對(duì)“土壤肥料學(xué)”課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方式等展開(kāi)了研究和探索。如王淑華等對(duì)“新農(nóng)科”背景下土壤肥料學(xué)課程思政教育的實(shí)施策略進(jìn)行了研究[5]，盛開(kāi)等探討了參與式研究型教學(xué)在“土壤肥料學(xué)”課程中的實(shí)踐[6]，劉合滿等圍繞“雙碳”目標(biāo)初步構(gòu)建了土壤肥料學(xué)教學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系[7]。然而在“三查”背景下，開(kāi)展“土壤肥料學(xué)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐研究不多，展開(kāi)這方面的研究利于結(jié)合“三普”工作開(kāi)展土壤肥料學(xué)課程思政教育，有利于對(duì)土壤肥料學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新，從而培養(yǎng)出具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的土壤肥料學(xué)專業(yè)人才。

1 “三普”背景下土壤肥料學(xué)課程思政教育

結(jié)合“三普”工作，在土壤肥料學(xué)教學(xué)過(guò)程中明確通過(guò)“三普”可查明土壤類型及分布規(guī)律，查清土壤資源數(shù)量和質(zhì)量，普查結(jié)果可為土壤的科學(xué)分類、規(guī)劃利用、改良培肥、保護(hù)管理等提供科學(xué)支撐，更能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)建設(shè)重大政策的制定提供決策依據(jù)。

1.1 明確“高質(zhì)量發(fā)展”是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要支撐

通過(guò)土壤的基本物質(zhì)組成和土壤的基本性質(zhì)等內(nèi)容的教學(xué)，說(shuō)明土壤特定的水、肥、氣、熱組成及其促使土壤具有良好的物理、化學(xué)和生物性狀，有利于植株的生長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[8]。向?qū)W生明確貫徹新發(fā)展理念，推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展由傳統(tǒng)高投入高產(chǎn)出模式，向綠色生產(chǎn)和高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展，則需要土壤肥力與健康指標(biāo)數(shù)據(jù)作依據(jù)。通過(guò)“三普”工作，摸清區(qū)域土壤水、肥、氣、熱等土壤特性指標(biāo)數(shù)據(jù)，依此提出具體的綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)劃模式，打造具有地方特色的優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品品牌，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)教課期間的思政教育，讓學(xué)生明確學(xué)好土壤肥料學(xué)專業(yè)知識(shí)與技能，為祖國(guó)高質(zhì)量發(fā)展與實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化貢獻(xiàn)力量。

1.2 保證“土壤健康”是生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措

在給學(xué)生介紹農(nóng)田土壤污染與防治章節(jié)時(shí)，明確“三普”工作對(duì)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的重要性。通過(guò)“三普”工作能了解，40 年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速推進(jìn)，生活和工業(yè)廢棄物排放是否已直接或間接影響了農(nóng)用地的土壤質(zhì)量，威脅到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，導(dǎo)致土壤生物多樣性下降、土傳病害加劇，制約了土壤多功能發(fā)揮。指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)掌握所學(xué)知識(shí)，深刻認(rèn)識(shí)到通過(guò)土壤肥料學(xué)的學(xué)習(xí)，結(jié)合“三普”工作成果，全面掌握全國(guó)耕地、園地、林地、草地等土壤性狀，協(xié)調(diào)發(fā)揮土壤的生產(chǎn)、環(huán)保、生態(tài)等功能，助力我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)。

1.3 優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、助力鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的重要途徑

根據(jù)土壤土壤水、肥、氣、熱等土壤特性指標(biāo)進(jìn)行區(qū)域種植類型的優(yōu)化配置。結(jié)合植物營(yíng)養(yǎng)與施肥的基本原理、各種養(yǎng)分在土壤中的轉(zhuǎn)化特征、肥料施用關(guān)鍵技術(shù)等知識(shí)，指導(dǎo)農(nóng)戶和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者因土種植、因土施肥、因土改土，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理信息化、精準(zhǔn)化，離不開(kāi)土壤對(duì)土壤的基本物質(zhì)組成和基本性質(zhì)特征方面的大數(shù)據(jù)作支撐。推進(jìn)優(yōu)化農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)布局落地落實(shí)，需要以土壤普查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作支撐，合理利用土壤資源，發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，提高水土光熱等資源利用率，實(shí)現(xiàn)既保糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，又保食物多樣性，促進(jìn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興，讓學(xué)生學(xué)習(xí)土壤肥料學(xué)產(chǎn)生使命感。

結(jié)合“三普”工作的宣傳，在土壤肥料學(xué)的教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展相應(yīng)的思政教育，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的使命感，明確了學(xué)習(xí)的目的性，以及明確了學(xué)習(xí)將來(lái)就業(yè)的方向。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到土壤肥料學(xué)學(xué)科在我們農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中的重要性，使學(xué)生能夠主動(dòng)、積極的學(xué)習(xí)。“三普”工作開(kāi)展過(guò)程中遇到的一些具體問(wèn)題，則為土壤肥料學(xué)的教學(xué)內(nèi)容提供很好的素材。

2 “三普”背景下土壤肥料學(xué)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

2.1 樣點(diǎn)選擇與現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容

土壤肥料學(xué)課程指導(dǎo)學(xué)生樣點(diǎn)選擇的基本要求，選擇無(wú)明顯修建溝渠、道路、機(jī)井、房屋等人為影響，且土地利用方式（包括地類、耕作模式、作物類型）具有代表性，盡量選擇面積較大的同一地塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)和采樣；另外要求在播種前和收獲后取樣。然而在“三普”工作遇到特殊情況，比如：①典型小農(nóng)戶生產(chǎn)模式（江蘇興化垛田），地塊很小，存在多個(gè)農(nóng)戶種植，這種情況可以不在同一個(gè)地塊中取樣，通過(guò)跨田塊、多農(nóng)戶布點(diǎn)取樣。②施肥后田塊是否一定不能取樣。根據(jù)取樣目的是測(cè)定耕層土壤理化性質(zhì)，“三普”實(shí)際工作過(guò)程中，認(rèn)為化肥施用超過(guò)1 個(gè)月后，施肥導(dǎo)致的土壤理化性質(zhì)特征趨于穩(wěn)定，此時(shí)土壤依然可以作為取樣點(diǎn)。施用有機(jī)肥后，若有機(jī)肥養(yǎng)分釋放過(guò)程緩慢，這樣的地塊不可作為取樣點(diǎn)。

土壤肥料學(xué)課程指導(dǎo)學(xué)生混合土樣的采樣方法：在作物栽培調(diào)查中或田間試驗(yàn)中，播種前和收獲后多點(diǎn)采樣。按田塊的大小，選擇梅花法、棋盤(pán)法或蛇形法等方法布點(diǎn)，取5—15 個(gè)混樣點(diǎn)。梅花法布點(diǎn)：田塊面積較小，接近方形，地勢(shì)平坦，肥力較均勻的地塊。棋盤(pán)法布點(diǎn)：面積中等，形狀方整，地形較平坦，而肥力不太均勻的地塊。蛇形法布點(diǎn)：面積較大，地勢(shì)不太平坦，肥力不均勻的田塊，在田間曲折前進(jìn)。要求混樣點(diǎn)不能過(guò)于聚集，一般要求混樣點(diǎn)兩兩間隔在15 米以上，“三普”工作中遇到小田塊情況，不能滿足混樣點(diǎn)兩兩間隔15 米以上要求，可適當(dāng)縮小距離，但要保證混樣點(diǎn)分布應(yīng)覆蓋整個(gè)田塊且距離田塊邊緣不低于2 米。比如：小農(nóng)戶速效大棚，雖然田塊面積較小，地勢(shì)平坦，肥力較均勻，但適用蛇形法取樣，當(dāng)大棚長(zhǎng)度有限時(shí)，可適當(dāng)減少混合樣點(diǎn)間的距離。

2.2 土壤類型與成土環(huán)境的教學(xué)內(nèi)容

當(dāng)前土壤肥料學(xué)課程中有關(guān)土壤類型分類系統(tǒng)是基于第二次全國(guó)土壤普查（以下簡(jiǎn)稱“二普”）的土壤分類、命名標(biāo)準(zhǔn)。二普土壤分類系統(tǒng)中存在同土異名問(wèn)題。比如：通過(guò)儀征試點(diǎn)縣“三普”工作，二普分類系統(tǒng)在對(duì)馬肝土進(jìn)行土種分類時(shí)過(guò)于細(xì)化，將馬肝土土屬分為了六個(gè)不同的土種，現(xiàn)在對(duì)這六個(gè)土種經(jīng)過(guò)分類校核歸并后，歸并為了兩個(gè)土種，分別是灰馬肝土和馬肝土。另外，經(jīng)過(guò)40 年的變化，由于土地利用類型的變化，土壤類型及分布發(fā)生了較大變化。比如：根據(jù)《儀征市土壤類型變更概查結(jié)果報(bào)告》可知，引起儀征市土壤類型改變的主要情形有水田改為旱地、園地、林地、草地；旱地、園地、林地、草地等改為水田；復(fù)墾、坑塘填埋等形成的新增耕地。在今后土壤肥料學(xué)課程中需要對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)土壤類型與分布等內(nèi)容進(jìn)行更新。

土壤肥料學(xué)課程對(duì)土壤的形成因素進(jìn)行講解，包括氣候、母質(zhì)、生物、地形、時(shí)間等五個(gè)方面?！叭铡闭{(diào)查過(guò)程中系統(tǒng)賦值了氣候、時(shí)間等因素，而母質(zhì)、生物、地形等因素需要技術(shù)人員客觀填寫(xiě)，這些內(nèi)容可作為課程教學(xué)的典型案例?！叭铡闭{(diào)查成土環(huán)境內(nèi)容包括：大地形、中地形、小地形、地形部位、坡度、坡向、坡形、母巖類型、母質(zhì)類型、植被類型、植物優(yōu)勢(shì)種。在實(shí)際填報(bào)過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)各指標(biāo)之間內(nèi)容不對(duì)應(yīng)的情況。比如：中地形為沖積平原，而成土母質(zhì)填寫(xiě)為湖積物；中地形為湖積平原，而成土母質(zhì)填寫(xiě)為沖積物。通過(guò)“三普”調(diào)查的這些典型案例，讓學(xué)生對(duì)土壤形成因素內(nèi)容有更深的理解。

2.3 土地利用特征調(diào)查的教學(xué)內(nèi)容

土壤肥料學(xué)課程介紹了耕、園、林、草是農(nóng)業(yè)土壤主要的利用類型。通過(guò)“三普”調(diào)查可擴(kuò)展生產(chǎn)一線的知識(shí)內(nèi)容。“三普”調(diào)查中有關(guān)耕地利用內(nèi)容包括熟制類型、休耕類型、撂荒類型、輪作制度第一、二、三季收獲物、是否存在輪作變更、當(dāng)季作物、施肥方式、還田方式、秸稈還田年限、少耕、免耕、是否綠肥種植等相關(guān)內(nèi)容。在調(diào)查填報(bào)中，需注意的內(nèi)容有：①熟制類型，并不是填寫(xiě)當(dāng)年實(shí)際生產(chǎn)中幾季收獲，而是根據(jù)當(dāng)?shù)丶Z食作物普遍的熟制填報(bào)，一年一熟、兩年三熟、一年兩熟、一年三熟，其中蔬菜地和臨時(shí)藥材種植地等按當(dāng)?shù)丶Z食作物熟制填報(bào)。②輪作制度是填報(bào)樣點(diǎn)所在田塊近5 個(gè)熟制年度的主要輪作作物，輪作制度變更是近5 個(gè)熟制年度內(nèi)是否存在輪作制度變更；第一、二、三季收獲物是按自然年內(nèi)作物的收獲時(shí)序進(jìn)行填報(bào)；另外，特殊作物，如韭菜一播多茬，按照一季填報(bào)，播種幾次則填寫(xiě)幾季。③秸稈還田年限是指近10 年實(shí)施秸稈還田的數(shù)，而秸稈還田方式則是指調(diào)查樣點(diǎn)所在田塊近1個(gè)熟制年度的秸稈還田情況。這些內(nèi)容在課程教學(xué)過(guò)程中，很多時(shí)候只是介紹其含義，而通過(guò)“三普”調(diào)查的工作案例可以讓學(xué)生詳細(xì)了解各種特殊情況下如何填報(bào)。

2.4 產(chǎn)量及施肥管理的教學(xué)內(nèi)容

課程教學(xué)中對(duì)產(chǎn)量的調(diào)查，一般是以kg/畝，或者kg/km2為單位，但是對(duì)于計(jì)產(chǎn)方式的描述不多。在“三普”產(chǎn)量水平的調(diào)查中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。比如：①有些技術(shù)人員調(diào)查時(shí)沒(méi)有注意“斤”和“公斤”區(qū)別，把小麥產(chǎn)量寫(xiě)成了800kg/畝。②不同作物類型的計(jì)產(chǎn)方式需要說(shuō)明，比如糧食作物產(chǎn)量按脫粒后的原糧計(jì)算、瓜果蔬菜按照鮮重計(jì)算、棉花按照籽棉重計(jì)算、大豆按照去豆莢后的干豆計(jì)算、豇豆按照鮮重計(jì)算、花生按照以帶殼干花生計(jì)算。③有些作物一播多茬（韭菜），只需記錄所有茬口總產(chǎn)量。土壤肥料學(xué)課程介紹了大量、中量、微量元素相關(guān)肥料特征及施用關(guān)鍵技術(shù)。然而在實(shí)際調(diào)研過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。比如：①養(yǎng)分純量與實(shí)物用量的混肴，沒(méi)有區(qū)分過(guò)磷酸鈣、P 和P2O5不同計(jì)量的關(guān)系。②氮鉀肥料是二元復(fù)合肥，卻寫(xiě)成了三元復(fù)合肥。③忽略了產(chǎn)量與施肥量之間的相關(guān)性，在江蘇個(gè)別點(diǎn)位的調(diào)查中水稻產(chǎn)量為600kg/畝，而施氮總量只有8 kg/畝，不符合產(chǎn)量與肥料投入量之間的合理性。這些問(wèn)題均可以作為土壤肥料學(xué)課程的典型案例，開(kāi)展有關(guān)科學(xué)施肥方面的教學(xué)。

3 結(jié)語(yǔ)

在“三普”背景下，以“土壤肥料學(xué)”課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)對(duì)土壤的科學(xué)分類、規(guī)劃利用、改良培肥、保護(hù)管理等可提供科學(xué)支撐，使學(xué)生樹(shù)立為國(guó)家戰(zhàn)略需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展而不斷探索、學(xué)習(xí)和實(shí)踐的思想。開(kāi)拓系統(tǒng)的樣點(diǎn)選擇與現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)、成土環(huán)境與土壤類型、土地利用特征、產(chǎn)量及施肥管理等內(nèi)容的教學(xué)和實(shí)踐，可有效實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程與思政教育相結(jié)合，為國(guó)家培養(yǎng)出一批批符合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略需求的專業(yè)人才，助力農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。