论文部分内容阅读
【摘要】为培养新一代具备农业田间实际操作和管理能力的农科大学生，国家教育部号召在大学本科生中加大推行实践教学环节，我校积极响应号召，对农科大类本科专业《土壤肥料学》采用体验式实践教学，由于《土壤肥料学》是农业领域中的专业选修课，实践性强，与农科类其他专业课程联系极为密切。本文旨在深刻理解体验式实践教学改革的目的与意义，从体验式土壤的采集与测定;体验式新型肥料的研发;真假肥料辨别三方面实施体验式教学改革，从而更好的提高学生的专业认知，使其熟练掌握土壤和肥料领域最新知识和技能，激发他们解决相关问题的兴趣，提升专业综合素质。
【关键词】《土壤肥料学》 体验式实践 教学改革
【基金项目】宁夏大学农学院教改项目（201805）和宁夏教育厅研究生教育教学改革研究与实践项目（YJG201814）资助。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）47-0235-02
土壤是一种重要的自然资源，肥料作为农业生产的一种基本资料，而土壤肥料是作物生长发育的基础，又与生态环境密切相关[1]。土壤肥料学是农业领域中的基础学科[2]，是由“土壤学”和“植物营养学”两个学科合并而成，涉及农业资源与环境、农学、植物保护学、园艺学、园林、林学、草业科学等多个专业领域[3]，土壤肥料行业又是国家的基础行业。为培养新一代具备农业田间实际操作和管理能力的农科大学生，国家教育部号召在大学本科生中加大推行实踐教学环节，学校在农科专业实践教学的课程覆盖率超过60%;我们积极响应号召，对本科专业《土壤肥料学》课程采用体验式实践教学，使学生具备掌握该领域最新知识和技能的能力，有利于今后从事涉农和环保领域的工作。
目前大学教学中的实践教学方兴未艾，困扰因子之一就是农科课程多以理论教学为主，实习环节中掌握得全但是不细致，所涉猎的知识广，针对性不强。土壤肥料学课程的体验式实践教学，针对当前市场经济中土壤肥力和养分管理等问题论述深入浅出，让学生亲自体验宁夏典型土壤中的化学、生物和物理基本过程以及影响土壤营养元素有效性的相互作用过程，尤其盐碱地和风沙土等退化土壤的治理修复模式。从目前的施肥管理措施，结合宁夏水土资源特点详细讨论典型植物营养元素的需肥特点和常见肥料特征，让学生走出课堂后就能轻易掌握养分管理的基本问题和实践措施。通过具有很强的启发性和综合概括力的思考题，非常有助于学生思考和讨论，以便达到融会贯通的目的，也有助于培养学生创新思维的能力。
1.土壤学内容的体验式参与
宁夏地处北纬35°14～39°23，东经104°17～107°39，地形地貌多样，土壤类型多样，包括盐土、风沙土、灌淤土、灰钙土、黑垆土、高山草甸土等，不同土壤类型其理化性质不同[4]。学生在初步掌握了土壤学的基本理论基础上，自身体验，进行土壤的野外调查研究与室内分析，采集不同土壤类型的土样，测定有机质、全氮、碱解氮、速效磷、全磷、速效钾、全盐和pH值等。了解宁夏不同土壤类型的土壤肥力，掌握识土、辨土、改土、培肥土壤的基本技能。
1.1 土壤样品的采集
土壤采集第一步要学会挖剖面，每个学生都参与其中，亲自体验，学会选择土壤剖面位置，掌握剖面挖掘要素，如剖面的长、宽、高，观察面垂直、向阳，不同土层的土壤分别堆放，禁止在观察面上方堆土和踩踏等[5]。然后挖掘土壤剖面，根据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物根系分布等形态特征划分层次。第二步取样，先取环刀样，跟据剖面层次，从下向上依次取样，将环刀托放在已知重量的环刀上，用皮锤垂直敲入土中，当环刀托1/2进入土体停止，用剖面刀削去环刀周围的土壤，取出环刀，旋转削去两端多余的土，直至与环刀口相平，立即加盖，以免水分蒸发，并擦净环刀外面的土，随即称重（精确到0.01 g）并记录。注意环刀在皮锤敲入土体时要平稳，用力一致。在取环刀的土层，用铝盒采样，测定土壤自然含水量，用塑采样袋采集200-500 g土带回实验室检测。
1.2 土壤样品的测定
将采回的土样风干、磨细，过1 mm和0.25 mm筛，用于测定有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、全盐和pH值等;有机质采用重铬酸钾容量-外加热法测定，全氮采用凯氏定氮法测定，全磷采用钼锑抗比色法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，有效磷采用钼锑抗比色法测定，速效钾采用火焰光度法测定，土全盐采用电导率仪测定，壤pH用（水土比5：1） PHS-25精密酸度计测定[6]。
学生测定的数据与全国第二次土壤普查养分分级标准对比，进行详细的土壤肥力状况描述，结合剖面特点，描述该地区的土壤类型、土层厚度、质地、结构、根系分布状况。根据土壤利用现状、植被生长状况、土壤侵蚀的严重性等，结合地形地貌、气候环境、土壤理化性质等，提出适应该地区的改土培肥措施。
2.肥料学内容的体验式参与
我国化肥用量超过发达国家50%以上，施肥技术粗放，农民缺乏理论指导，凭借经验，盲目、片面地施肥，以化肥为主，不施或少施有机肥，大量施用氮肥，轻磷钾肥，几乎不施中微量元素肥料等现象。致使肥料利用率低，水体富营养化，土壤板结、盐渍化严重，重金属污染，农产品品质下降等问题。新型肥料研发是解决或减轻此类现象发生的办法之一。新型肥料是指在传统肥料的基础上采用新材料、新工艺、新设备、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、复合化和专一化等特点。学生根据这一特点，结合作物的生育期和施肥方式亲自参与肥料的研发与生产。
2.1 新型肥料的开发
以农业资源与环境专业2017级为例，将21人分为3组，每组按照以下步骤进行体验式新型肥料的研发：第一步，每组在宁夏大学农科实训基地选择一种作物，用五天时间来查阅资料、小组讨论、师生交流等，最后确定作物生育期以及养分需求量，比如：第一小组选择的作物是幼苗期的玉米，查阅该时期的养分需求量为16-22-12+TE。第二步，根据自己所需的原料（实验室提供）计算用量（按照总质量10 kg计算），再去实验室合作的肥料厂进行混合造粒。比如配制玉米幼苗期的专用肥，配制10 kg需要尿素2.74 kg，磷酸一铵3.61 kg，硫酸钾2.31 kg，再去肥料厂用圆盘造粒机造粒。第三步，三个小组互换肥料，用大量元素水溶肥料的测定方法（NY1107-2010）来进行检测，误差不能超过5%。 学生参加新型肥料的研发，体验新型肥料制造的每一个环节，把课本知识运用在实践中，这在一定程度上可提高学生对新型肥料产品研发的兴趣，将有助于扩展学生的创业、创新思维。
2.2 真假肥料的辨别
目前，市场上肥料品种繁多，真假难辨，有的商家为了获得暴利，不择手段，换着各种花样欺骗农民。辨别肥料真假，是每一位学过肥料学学生必备的一项技能，通过体验式实践教学，让学生们亲自体验，使其真正掌握真假肥料的辨别方法。主要辨别方法有以下5种“看、摸、闻、烧、溶”[8-10]。
看：（1）看包装，是否正确表明和标示——名称、养分含量、商标、标准代号、厂名、厂址、生产许可证号码等标志;如果以上标志表明不完整，或标示有误，可能是假化肥。 （2）看颜色，不同营养元素的肥料，其颜色有差异——氮肥多为白色;钾肥白色或略带红色;磷肥多为暗灰色。（3）看形状，不同肥料的来源和制造方式不同，其形状存在差异——氮肥和钾肥多为结晶体;磷肥多为块状或粉末状的非晶体[11]。
摸：将化肥放在手心，用力握或按压，不会掉渣或掉渣很少，一般为优质化肥;容易碎，且有大量粉末，则多为劣质化肥。
闻：化工产品作为化肥的生产原料，有一股刺鼻的味道，若无气味或者有其他异味，可能为多为劣质肥。
烧：用打火机灼烧化肥，在燃烧的过程中，观察火焰颜色、熔融情况，闻燃烧放出的烟味，燃烧结束，观察残留物情况等识别肥料优劣。如（1）氮肥：灼烧尿素，其迅速熔化，伴有白烟，放出氨味。（2）磷肥：灼烧商品磷肥无变化，烧骨粉则变黑，并伴有焦臭味。（3）钾肥：灼烧钾肥无变化。（4）灼烧复合肥，立即熔化，产生紫色火焰，放出氨气[12]。
溶：從外观不能识别的化肥，可以将其溶解，根据溶解状况加以区分。把化肥溶于适量水中并搅拌。水溶性好，溶解度强，残留物无或少许，则为优质化肥;否则，为劣质肥料。氮肥和钾肥溶解度高，残留物少;磷肥溶解度低，残留物多。
3.小结
通过土壤肥料学体验式实践，可提高学生的专业认知，熟练掌握土壤和肥料领域最新知识和技能，激发他们解决相关问题的兴趣，提升专业综合素质。体验式实践教学的改革，能促进学生综合植物、土壤、养分、气候等多个因子考虑，将理论知识融入实践，走出课堂后就能轻易掌握土壤肥料方面的基本问题，有利于从事农业领域的工作。
参考文献：
[1]杨劲峰，李娜，罗培宇，等.土壤肥料学课程引“研”于“教”体会[J].安徽农业科学，2018（13）：232-234.
[2]金明慧，刘书含，肖荣英，等.《土壤肥料学》课程改革与实践[J].安徽农学通报，2019（04）：140+143.
[3]李文昭，颜雄，隋常玲.基于应用型人才培养的《土壤肥料学》课程教学改革[J].课程教育研究，2018（24）.
[4]王吉智.宁夏土壤（第一版）[M].宁夏人民出版社，1990.9
[5]李明.要正确采集化验土样[J].陕西农业科学，1979（11）：26-28.
[6]鲍士旦.土壤农化分析（第三版）[M].中国农业出版社，2007.
[7]火顺利.施用控释肥对辣椒生长生理、养分吸收及利用的影响[D].甘肃农业大学，2015.
[8]刘合满，曹丽花，雷振山.试析应用型本科“土壤肥料学”实践教学内容体系的构建[J].新课程研究（中旬刊），2018（11）.
[9]卜令云.真假化肥快速识别法[J].现代农业，2010（3）：38.
[10]张学珍.化肥的真伪鉴别[J].农村实用技术，2015（2）：32-33.
[11]高启臣.买肥牢记五个字：看摸嗅烧溶[J].农家之友，2013（05）：60.
[12]福建省连江县农业局.灼烧化肥可断真假[J].基层农技推广，2013（08）：70.
作者简介：
王锐（1981-），男，博士，副教授，主要从事农业资源与环境教学科研工作。
【关键词】《土壤肥料学》 体验式实践 教学改革
【基金项目】宁夏大学农学院教改项目（201805）和宁夏教育厅研究生教育教学改革研究与实践项目（YJG201814）资助。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）47-0235-02
土壤是一种重要的自然资源，肥料作为农业生产的一种基本资料，而土壤肥料是作物生长发育的基础，又与生态环境密切相关[1]。土壤肥料学是农业领域中的基础学科[2]，是由“土壤学”和“植物营养学”两个学科合并而成，涉及农业资源与环境、农学、植物保护学、园艺学、园林、林学、草业科学等多个专业领域[3]，土壤肥料行业又是国家的基础行业。为培养新一代具备农业田间实际操作和管理能力的农科大学生，国家教育部号召在大学本科生中加大推行实踐教学环节，学校在农科专业实践教学的课程覆盖率超过60%;我们积极响应号召，对本科专业《土壤肥料学》课程采用体验式实践教学，使学生具备掌握该领域最新知识和技能的能力，有利于今后从事涉农和环保领域的工作。
目前大学教学中的实践教学方兴未艾，困扰因子之一就是农科课程多以理论教学为主，实习环节中掌握得全但是不细致，所涉猎的知识广，针对性不强。土壤肥料学课程的体验式实践教学，针对当前市场经济中土壤肥力和养分管理等问题论述深入浅出，让学生亲自体验宁夏典型土壤中的化学、生物和物理基本过程以及影响土壤营养元素有效性的相互作用过程，尤其盐碱地和风沙土等退化土壤的治理修复模式。从目前的施肥管理措施，结合宁夏水土资源特点详细讨论典型植物营养元素的需肥特点和常见肥料特征，让学生走出课堂后就能轻易掌握养分管理的基本问题和实践措施。通过具有很强的启发性和综合概括力的思考题，非常有助于学生思考和讨论，以便达到融会贯通的目的，也有助于培养学生创新思维的能力。
1.土壤学内容的体验式参与
宁夏地处北纬35°14～39°23，东经104°17～107°39，地形地貌多样，土壤类型多样，包括盐土、风沙土、灌淤土、灰钙土、黑垆土、高山草甸土等，不同土壤类型其理化性质不同[4]。学生在初步掌握了土壤学的基本理论基础上，自身体验，进行土壤的野外调查研究与室内分析，采集不同土壤类型的土样，测定有机质、全氮、碱解氮、速效磷、全磷、速效钾、全盐和pH值等。了解宁夏不同土壤类型的土壤肥力，掌握识土、辨土、改土、培肥土壤的基本技能。
1.1 土壤样品的采集
土壤采集第一步要学会挖剖面，每个学生都参与其中，亲自体验，学会选择土壤剖面位置，掌握剖面挖掘要素，如剖面的长、宽、高，观察面垂直、向阳，不同土层的土壤分别堆放，禁止在观察面上方堆土和踩踏等[5]。然后挖掘土壤剖面，根据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物根系分布等形态特征划分层次。第二步取样，先取环刀样，跟据剖面层次，从下向上依次取样，将环刀托放在已知重量的环刀上，用皮锤垂直敲入土中，当环刀托1/2进入土体停止，用剖面刀削去环刀周围的土壤，取出环刀，旋转削去两端多余的土，直至与环刀口相平，立即加盖，以免水分蒸发，并擦净环刀外面的土，随即称重（精确到0.01 g）并记录。注意环刀在皮锤敲入土体时要平稳，用力一致。在取环刀的土层，用铝盒采样，测定土壤自然含水量，用塑采样袋采集200-500 g土带回实验室检测。
1.2 土壤样品的测定
将采回的土样风干、磨细，过1 mm和0.25 mm筛，用于测定有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、全盐和pH值等;有机质采用重铬酸钾容量-外加热法测定，全氮采用凯氏定氮法测定，全磷采用钼锑抗比色法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，有效磷采用钼锑抗比色法测定，速效钾采用火焰光度法测定，土全盐采用电导率仪测定，壤pH用（水土比5：1） PHS-25精密酸度计测定[6]。
学生测定的数据与全国第二次土壤普查养分分级标准对比，进行详细的土壤肥力状况描述，结合剖面特点，描述该地区的土壤类型、土层厚度、质地、结构、根系分布状况。根据土壤利用现状、植被生长状况、土壤侵蚀的严重性等，结合地形地貌、气候环境、土壤理化性质等，提出适应该地区的改土培肥措施。
2.肥料学内容的体验式参与
我国化肥用量超过发达国家50%以上，施肥技术粗放，农民缺乏理论指导，凭借经验，盲目、片面地施肥，以化肥为主，不施或少施有机肥，大量施用氮肥，轻磷钾肥，几乎不施中微量元素肥料等现象。致使肥料利用率低，水体富营养化，土壤板结、盐渍化严重，重金属污染，农产品品质下降等问题。新型肥料研发是解决或减轻此类现象发生的办法之一。新型肥料是指在传统肥料的基础上采用新材料、新工艺、新设备、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、复合化和专一化等特点。学生根据这一特点，结合作物的生育期和施肥方式亲自参与肥料的研发与生产。
2.1 新型肥料的开发
以农业资源与环境专业2017级为例，将21人分为3组，每组按照以下步骤进行体验式新型肥料的研发：第一步，每组在宁夏大学农科实训基地选择一种作物，用五天时间来查阅资料、小组讨论、师生交流等，最后确定作物生育期以及养分需求量，比如：第一小组选择的作物是幼苗期的玉米，查阅该时期的养分需求量为16-22-12+TE。第二步，根据自己所需的原料（实验室提供）计算用量（按照总质量10 kg计算），再去实验室合作的肥料厂进行混合造粒。比如配制玉米幼苗期的专用肥，配制10 kg需要尿素2.74 kg，磷酸一铵3.61 kg，硫酸钾2.31 kg，再去肥料厂用圆盘造粒机造粒。第三步，三个小组互换肥料，用大量元素水溶肥料的测定方法（NY1107-2010）来进行检测，误差不能超过5%。 学生参加新型肥料的研发，体验新型肥料制造的每一个环节，把课本知识运用在实践中，这在一定程度上可提高学生对新型肥料产品研发的兴趣，将有助于扩展学生的创业、创新思维。
2.2 真假肥料的辨别
目前，市场上肥料品种繁多，真假难辨，有的商家为了获得暴利，不择手段，换着各种花样欺骗农民。辨别肥料真假，是每一位学过肥料学学生必备的一项技能，通过体验式实践教学，让学生们亲自体验，使其真正掌握真假肥料的辨别方法。主要辨别方法有以下5种“看、摸、闻、烧、溶”[8-10]。
看：（1）看包装，是否正确表明和标示——名称、养分含量、商标、标准代号、厂名、厂址、生产许可证号码等标志;如果以上标志表明不完整，或标示有误，可能是假化肥。 （2）看颜色，不同营养元素的肥料，其颜色有差异——氮肥多为白色;钾肥白色或略带红色;磷肥多为暗灰色。（3）看形状，不同肥料的来源和制造方式不同，其形状存在差异——氮肥和钾肥多为结晶体;磷肥多为块状或粉末状的非晶体[11]。
摸：将化肥放在手心，用力握或按压，不会掉渣或掉渣很少，一般为优质化肥;容易碎，且有大量粉末，则多为劣质化肥。
闻：化工产品作为化肥的生产原料，有一股刺鼻的味道，若无气味或者有其他异味，可能为多为劣质肥。
烧：用打火机灼烧化肥，在燃烧的过程中，观察火焰颜色、熔融情况，闻燃烧放出的烟味，燃烧结束，观察残留物情况等识别肥料优劣。如（1）氮肥：灼烧尿素，其迅速熔化，伴有白烟，放出氨味。（2）磷肥：灼烧商品磷肥无变化，烧骨粉则变黑，并伴有焦臭味。（3）钾肥：灼烧钾肥无变化。（4）灼烧复合肥，立即熔化，产生紫色火焰，放出氨气[12]。
溶：從外观不能识别的化肥，可以将其溶解，根据溶解状况加以区分。把化肥溶于适量水中并搅拌。水溶性好，溶解度强，残留物无或少许，则为优质化肥;否则，为劣质肥料。氮肥和钾肥溶解度高，残留物少;磷肥溶解度低，残留物多。
3.小结
通过土壤肥料学体验式实践，可提高学生的专业认知，熟练掌握土壤和肥料领域最新知识和技能，激发他们解决相关问题的兴趣，提升专业综合素质。体验式实践教学的改革，能促进学生综合植物、土壤、养分、气候等多个因子考虑，将理论知识融入实践，走出课堂后就能轻易掌握土壤肥料方面的基本问题，有利于从事农业领域的工作。
参考文献：
[1]杨劲峰，李娜，罗培宇，等.土壤肥料学课程引“研”于“教”体会[J].安徽农业科学，2018（13）：232-234.
[2]金明慧，刘书含，肖荣英，等.《土壤肥料学》课程改革与实践[J].安徽农学通报，2019（04）：140+143.
[3]李文昭，颜雄，隋常玲.基于应用型人才培养的《土壤肥料学》课程教学改革[J].课程教育研究，2018（24）.
[4]王吉智.宁夏土壤（第一版）[M].宁夏人民出版社，1990.9
[5]李明.要正确采集化验土样[J].陕西农业科学，1979（11）：26-28.
[6]鲍士旦.土壤农化分析（第三版）[M].中国农业出版社，2007.
[7]火顺利.施用控释肥对辣椒生长生理、养分吸收及利用的影响[D].甘肃农业大学，2015.
[8]刘合满，曹丽花，雷振山.试析应用型本科“土壤肥料学”实践教学内容体系的构建[J].新课程研究（中旬刊），2018（11）.
[9]卜令云.真假化肥快速识别法[J].现代农业，2010（3）：38.
[10]张学珍.化肥的真伪鉴别[J].农村实用技术，2015（2）：32-33.
[11]高启臣.买肥牢记五个字：看摸嗅烧溶[J].农家之友，2013（05）：60.
[12]福建省连江县农业局.灼烧化肥可断真假[J].基层农技推广，2013（08）：70.
作者简介：
王锐（1981-），男，博士，副教授，主要从事农业资源与环境教学科研工作。