Рабочая программа. Методы почвенных исследований.

Записи выполняются и используются в СО 1.004
Предоставляется в СО 1.023.
СО 6.018
Министерство сельского хозяйства Российской федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный аграрный университет
имени Н.И. Вавилова»
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
____________ /Уполовников Д.А./
«___» ____________2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Методы почвенных исследований
Направление подготовки
110100.62 Агрохимия и агропочвоведение
Профиль подготовки
Агрохимия и агропочвоведение
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Нормативный срок обучения
4 года
Форма обучения
Очная
Саратов 2010
2
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Методы почвенных исследований» является
формирование у студентов знаний и умений по методам почвенных исследований, навыков проведения отбора проб почв для физико-химического и химического анализа в соответствии с методиками их проведения, получать и интерпретировать аналитические сигналы на основных типах современных аналитических
приборов и использования его результатов в профессиональной деятельности.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 110100.62
Агрохимия и агропочвоведение дисциплина «Методы почвенных исследований»
относится к базовой части профессионального цикла.
Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у студентов при изучении
общего почвоведения, агропочвоведения, агрохимии, физиологии растений, биохимии.
Для качественного усвоения дисциплины студент должен:
- знать: основные методы количественного определения веществ в почве;
сущность операций, используемых в химических методах анализа;
- уметь: отбирать пробы почв; работать на основных типах современных
аналитических приборов.
Дисциплина «Методы почвенных исследований» является базовой для изучения следующих дисциплин: система удобрений, оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения
дисциплины «Методы почвенных исследований»
Дисциплина «Методы почвенных исследований» направлена на формирование у студентов профессиональной компетенции: «Готовность проводить физический, физико-химический, химический и микробиологический анализ почв, химический анализ растений, удобрений и мелиорантов в соответствии с современными методиками» (ПК-7).
В результате освоения дисциплины студент должен:
 Знать: технику закладки и проведения опытов с различными удобрениями и мелиорантами при возделывании сельскохозяйственных культур, методику
и технику проведения агрохимического обследования почв.
 Уметь: проводить агрохимический анализ почв сельскохозяйственного
назначения, получать и интерпретировать полученные аналитические результаты.
 Владеть: методами количественного определения веществ.
3
4. Структура и содержание дисциплины
«Методы почвенных исследований»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов, из них аудиторная работа – 48 ч., самостоятельная работа – 60 ч.
Таблица 1
Полевой опыт.
Роль полевого опыта в почвоведении. Виды полевых опытов. Выбор и подготовка
участка под опыт. Схемы полевых опытов.
Закладка и проведение полевого опыта.
Опыты с удобрениями. Учет урожайности
в полевых опытах.
Дисперсионный анализ результатов
опыта.
Дисперсионный анализ в изложении Б.А.
Доспехова. Корреляция и регрессия в агрохимических исследованиях. Множественная линейная корреляция и регрессия.
Диагностика состояния почв на опытном участке.
Исследования почв на участке после закладки опыта. Методика отбора почвенных образцов в период вегетации сельскохозяйственных культур. Микроагрегатный
анализ. Методы определения водопрочности макроструктуры почв.
Отчет по полевому опыту.
Методы учета урожайности. Структура
урожайности.
Оценка
достоверности
опытных данных.
Вегетационный метод.
Почвенный культуры. Песчаные и водные
культуры. Метод изолированного питания.
Метод текучих растворов. Метод стерильных культур.
Техника закладки песчаной и водной
культуры. Питательные смеси и их со-
2.
3.
4.
5.
6.
max балл
1.
3
4
6 семестр
Форма
2
Контроль
знаний
Вид
1
Самостоятельная
работа
Количество
часов
Тема занятия.
Содержание
Форма проведения
Количество
часов
№
п/п
Аудиторная
работа
Вид занятия
Неделя семестра
Структура и содержание дисциплины
«Методы агрохимических исследований»
5
6
7
8
9
10
-
ВК
ПО
5
1
Л
Т
2
2
Л
В
2
3
ЛЗ
Т
2
2
ТК
УО
4
ЛЗ
Т
2
2
ТК
УО
5
Л
В
2
6
ЛЗ
ДИ
2
КЛ
КЛ
6
РК
8
4
1
7.
8.
9.
10.
11
12
13
14
15
16
став. Набивка сосудов. Посев и посадка
растений и уход за ними. Полив сосудов.
Уборка и учет урожайности.
2
Потенциометрические методы исследования почв. Потенциометрическое определение активности водородных ионов в
почвенных растворах, вытяжках, суспензиях. Стеклянный электрод и его применение в почвенных исследованиях. Определение рН водных и солевых вытяжек из
почв на потенциометрах. Окислительновосстановительный потенциал почв и методы его измерения.
Изучение минеральной части почвы.
Определение содержания в почве карбонатов (газоволюметрический метод).
Полярографические методы исследования почв. Основы теории полярографического метода. Приборы для полярографического анализа. Получение полярограмм
и их расшифровка. Применение полярографического анализа к изучению состава
и свойств почв.
Анализ растений для изучения влияния
почвы и удобрений на биохимические
процессы. Методы отбора растительных
образцов. Определение содержания сухого
вещества и сырой золы. Мокрое озоление
растительной пробы.
Диагностика признаков голодания растений. Определение нитратов, фосфора и
калия в растениях. Определение кальция,
магния и серы в растениях..
Анализ почвы.
Методы определения макроэлементов в
почве. Методы определения микроэлементов в почве.
Определение макроэлементов в почве.
Определение азота (негидролизуемого,
трудногидролизуемого, легкогидролизуемого, минерального), фосфора (валового,
общего, минеральных форм фосфатов, подвижных фосфатов), калия (валового, подвижного, необменного).
Анализ удобрений.
Подготовка и анализ минеральных удобрений. Анализ органических удобрений.
Количественный анализ удобрений:
(азотных, фосфорных, калийных, известковых, гипса).
Использование изотопных индикаторов
в агрохимических исследованиях. Эмиссионный спектральный анализ изотопного
состава азота. Принцип метода. Спектрофотометрический анализатор изотопов
азота. Расчет концентрации 15N по яркости
кантов. Применение 15N в агрохимических
3
4
5
6
7
8
9
7
Л
ПК
4
8
ЛЗ
Т
2
9
Л
В
4
10
ЛЗ
Т
2
ТК
УО
11
ЛЗ
ДИ
2
ТК
УО
12
Л
П
2
13
ЛЗ
Т
2
14
Л
В
2
15
ЛЗ
М
2
16
Л
В
2
10
КЛ
2
ТК
УО
КЛ
КЛ
2
РК
УО
КЛ
2
ТК
ПО
КЛ
8
5
исследованиях. Расчет коэффициента использования растением азота удобрений.
Методика комплексного агрохимиче17 ского обследования почв и составление
агрохимических карт.
Свойства почвы в связи с питанием
18
растений и применением удобрений.
26. Выходной контроль
Итого:
17
Л
В
2
КЛ
18
ЛЗ
ДИ
2
2
48
60
РК
ТР
ВыхК
УО
Э
8
5
14
48
Примечание:
Условные обозначения:
Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие,
Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, П – проблемная лекция/занятие, Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме, ДИ – деловая игра.
Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль, ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходной контроль.
Форма контроля: УО – устный опрос, ПО – письменный опрос, Т – тестирование, КЛ – конспект лекции, Э – экзамен.
5. Образовательные технологии
Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине «Методы агрохимических исследований» и повышения его эффективности используются как традиционные педагогические технологии, так и методы активного обучения: лекция-визуализация, проблемная лекция, лабораторные работы профессиональной направленности, деловые игры.
Удельный вес занятий, проводимых с использованием активных и интерактивных методов обучения, в целом по дисциплине составляет 66 % аудиторных
занятий (в ФГОС не менее 20 %).
6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного
и выходного контролей
Вопросы входного контроля
1. Какова роль азота в питании растений?
2. Перечислите признаки азотного голодания растений.
3. В каких формах поступает азот в растения?
4. Какова роль фосфора в питании растений?
5. В каких пределах колеблется содержание фосфора в растениях?
6. Назовите содержание и формы разных по доступности фосфорных соединений.
7. Дайте определение оптической плотности.
8. Какие светофильтры используются при определении азота?
9. Как визуально определить недостаток калия в растениях?
10. Какова роль калия в питании растений?
11. Роль воды в питании растений.
6
12. Внешние условия питания рас- тений.
13. Значение концентрации раствора, его рН, физиологической уравновешенности в поступлении питательных веществ в растения.
14. Физиологическая реакция азотных удобрений.
15. Периодичность поступления питательных веществ в растение.
17. Роль микроэлементов в питании растений.
18. Понятие об основном (допосевном), припосевном удобрении и подкормках как приемах регулирования питания растений.
Вопросы рубежного контроля № 1
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
1. Роль полевого опыта в агрохимии и предъявляемые к нему требования.
2. Виды полевых опытов.
3. Выбор участка для закладки полевого опыта.
4. Подготовка участка для полевого опыта.
5. Схемы полевых опытов с удобрениями.
6. Схемы полевых опытов с видами удобрений.
7. Схемы полевых опытов с формами удобрений.
8. Схемы полевых опытов с дозами удобрений.
9. Опыты по изучению эффективности органических удобрений.
10.Опыты при изучении способов заделки удобрений.
11.Многофакторные опыты.
12.Опыты при изучении действия и последействия удобрений в севообороте.
13.Закладка и проведение полевого опыта.
14. Программа исследований.
15. Общее расположение опыта.
16.Техника закладки опыта.
17.Учет перезимовки озимых и многолетних трав.
18.Исследования почв на участке после закладки опыта.
19.Методика отбора растительных образцов в период вегетации.
20.Отчет по полевому опыту.
21.Корреляция и регрессия в агрохимических исследованиях.
22.Почвенные культуры.
23.Песчаные и водные культуры.
24.Питательные смеси и их состав.
25.Техника закладки песчаной культуры.
26.Техника закладки водной культуры.
27.Метод изолированного питания.
28.Метод текучих растворов.
29.Метод стерильных культур.
30.Уборка и учет урожайности.
7
Вопросы для самостоятельного изу-
чения
Роль защитных полос. Отбивка защитных полос.
Фенологические наблюдения.
Подготовка и внесение удобрений.
Посев и посадка в опытах.
Сопутствующие наблюдения и учеты в период вегетации в полевых опытах
с удобрениями (измерение высоты растений, густоты стояния растений,
энергии кущения, определение темпов накопления массы урожая).
6. Наблюдения за растениями, поврежденными в результате неблагоприятных
погодных условий.
7. Фитопатологические и энтомологические наблюдения.
8. Учет засоренности.
9. Методы учета урожайности в полевых опытах.
10.Структура урожайности.
1.
2.
3.
4.
5.
Вопросы рубежного контроля № 2
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
Лизиметры. Назначение лизиметров и основные требования к ним.
Виды лизиметров.
Водный режим лизиметров.
Миграция элементов питания почвы и удобрений.
Анализ растений для изучения влияния почвы и удобрений на биохимические процессы.
6. Анализ растений для определения выноса элементов питания.
7. Анализ растений для оценки качества сельскохозяйственной продукции.
8. Подготовка и озоление растительного материала.
9. Определение нитратов в растениях.
10.Определение фосфора в растениях.
11.Определение калия в растениях.
12.Определение кальция и магния в растениях.
13.Определение серы в растениях.
14.Анализ растительных кормов.
15.Анализ растений как метод диагностики их питания и потребности в удобрениях.
16.Когда и с какой целью применяют визуальную диагностику растений.
17.Значение и методики химической диагностики растений.
18.Определение валового содержания элементов.
19.Химический анализ сока растений по В.В. Церлинг и К.П. Магницкому.
20.Назовите основные признаки недостатка элементов питания в растениях.
21.Группы азотного фонда почвы по степени участия в питании растений.
22.Методы определения минерального (аммонийного и нитратного) азота.
23.Определение фосфора по методу Ф.В. Чирикова (для некарбонатных черноземов).
1.
2.
3.
4.
5.
8
24.Определение доступного фосфора
по методу Е. Труога (для черноземных и каштановых некарбонатных почв).
25.Определение подвижного фосфора по методу Б.П. Мачигина (для каштановых почв и карбонатных черноземов).
26.Определение подвижных форм фосфора по методу А.Т. Кирсанова (для
дерново-подзолистых, серых лесных и других некарбонатных почв).
27.Определение калия по методу Ф.В. Чирикова.
28.Определение калия по методу Б.П. Мачигина.
29.Определение калия по методу А.Т. Кирсанова.
30.Определение калия по методу А.П. Масловой.
Вопросы для самостоятельного изучения
1. Назначение анализа растений.
2. Определение калийного потенциала и потенциальной буферной способности почв в отношении калия.
3. Методы определения микроэлементов в почве
4. Формы калия в почве.
5. Использование результатов химической диагностики при расчете доз удобрений.
Вопросы рубежного контроля № 3
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
1. Подготовка и анализ минеральных удобрений.
2. Количественный анализ азотных удобрений.
3. Количественный анализ фосфорных удобрений.
4. Количественный анализ калийных удобрений.
5. Качественное распознавание минеральных удобрений.
6. Анализ органических удобрений.
7. Понятие об изотопах.
8. Радиоактивные изотопы в агрохимических исследованиях.
9. Основные свойства радиоизотопов.
10.Применение изотопа 32Р в изучении питания растений и действия удобрений.
11.Стабильные изотопы.
12.Агрохимические исследования с использованием изотопа 15N.
13.Подготовка к агрохимическому обследованию почв хозяйства.
14.Полевые исследования.
15.Лабораторные агрохимические исследования.
16.Составление и оформление агрохимических карт.
17.Составление агрохимического очерка.
18.Методика расчета доз удобрений для получения планируемого урожая с
учетом данных агрохимических анализов растений и почв.
19.Расчет доз удобрений на планируемую прибавку урожая по выносу питательных веществ.
9
20.Расчет доз удобрений на планируемый урожай с учетом коэффициента использования растением питательных веществ почвы.
Вопросы для самостоятельного изучения
1.
2.
3.
4.
Токсикологическое обследование.
Радиологическое обследование.
Паспортизация полей и составление агрохимических картограмм.
Составление сводных ведомостей и обобщение результатов комплексного
агрохимического обследования.
Вопросы выходного контроля (экзамена)
1. Роль полевого опыта в агрохимии и предъявляемые к нему требования.
2. Виды полевых опытов.
3. Выбор участка для закладки полевого опыта.
4. Подготовка участка для полевого опыта.
5. Схемы полевых опытов с удобрениями.
6. Схемы полевых опытов с видами удобрений.
7. Схемы полевых опытов с формами удобрений.
8. Схемы полевых опытов с дозами удобрений.
9. Опыты по изучению эффективности органических удобрений.
10.Опыты при изучении способов заделки удобрений.
11.Многофакторные опыты.
12.Опыты при изучении действия и последействия удобрений в севообороте.
13.Закладка и проведение полевого опыта.
14. Программа исследований.
15. Общее расположение опыта.
16.Техника закладки опыта.
17.Учет перезимовки озимых и многолетних трав.
18.Исследования почв на участке после закладки опыта.
19.Методика отбора растительных образцов в период вегетации.
20.Отчет по полевому опыту.
21.Корреляция и регрессия в агрохимических исследованиях.
22.Почвенные культуры.
23.Песчаные и водные культуры.
24.Питательные смеси и их состав.
25.Техника закладки песчаной культуры.
26.Техника закладки водной культуры.
27.Метод изолированного питания.
28.Метод текучих растворов.
29.Метод стерильных культур.
30.Уборка и учет урожайности.
31.Роль защитных полос. Отбивка защитных полос.
32.Фенологические наблюдения.
33.Подготовка и внесение удобрений.
10
34.Посев и посадка в опытах.
35.Сопутствующие наблюдения и учеты в период вегетации в полевых опытах
с удобрениями (измерение высоты растений, густоты стояния растений,
энергии кущения, определение темпов накопления массы урожая).
36.Наблюдения за растениями, поврежденными в результате неблагоприятных
погодных условий.
37.Фитопатологические и энтомологические наблюдения.
38.Учет засоренности.
39.Методы учета урожайности в полевых опытах.
40.Структура урожайности.
41.Лизиметры. Назначение лизиметров и основные требования к ним.
42.Виды лизиметров.
43.Водный режим лизиметров.
44.Миграция элементов питания почвы и удобрений.
45.Анализ растений для изучения влияния почвы и удобрений на биохимические процессы.
46.Анализ растений для определения выноса элементов питания.
47.Анализ растений для оценки качества сельскохозяйственной продукции.
48.Подготовка и озоление растительного материала.
49.Определение нитратов в растениях.
50.Определение фосфора в растениях.
51.Определение калия в растениях.
52.Определение кальция и магния в растениях.
53.Определение серы в растениях.
54.Анализ растительных кормов.
55.Анализ растений как метод диагностики их питания и потребности в удобрениях.
56.Когда и с какой целью применяют визуальную диагностику растений.
57.Значение и методики химической диагностики растений.
58.Определение валового содержания элементов.
59.Химический анализ сока растений по В.В. Церлинг и К.П. Магницкому.
60.Назовите основные признаки недостатка элементов питания в растениях.
61.Группы азотного фонда почвы по степени участия в питании растений.
62.Методы определения минерального (аммонийного и нитратного) азота.
63.Определение фосфора по методу Ф.В. Чирикова (для некарбонатных черноземов).
64.Определение доступного фосфора по методу Е. Труога (для черноземных и
каштановых некарбонатных почв).
65.Определение подвижного фосфора по методу Б.П. Мачигина (для каштановых почв и карбонатных черноземов).
66.Определение подвижных форм фосфора по методу А.Т. Кирсанова (для
дерново-подзолистых, серых лесных и других некарбонатных почв).
67.Определение калия по методу Ф.В. Чирикова.
68.Определение калия по методу Б.П. Мачигина.
69.Определение калия по методу А.Т. Кирсанова.
70.Определение калия по методу А.П. Масловой.
11
71.Назначение анализа растений.
72.Определение калийного потенциала и потенциальной буферной способности почв в отношении калия.
73.Методы определения микроэлементов в почве
74.Формы калия в почве.
75.Использование результатов химической диагностики при расчете доз удобрений.
76.Подготовка и анализ минеральных удобрений.
77.Количественный анализ азотных удобрений.
78.Количественный анализ фосфорных удобрений.
79.Количественный анализ калийных удобрений.
80.Качественное распознавание минеральных удобрений.
81.Анализ органических удобрений.
82.Понятие об изотопах.
83.Радиоактивные изотопы в агрохимических исследованиях.
84.Основные свойства радиоизотопов.
85.Применение изотопа 32Р в изучении питания растений и действия удобрений.
86.Стабильные изотопы.
87.Агрохимические исследования с использованием изотопа 15N.
88.Подготовка к агрохимическому обследованию почв хозяйства.
89.Полевые исследования.
90.Лабораторные агрохимические исследования.
91.Составление и оформление агрохимических карт.
92.Составление агрохимического очерка.
93.Методика расчета доз удобрений для получения планируемого урожая с
учетом данных агрохимических анализов растений и почв.
94.Расчет доз удобрений на планируемую прибавку урожая по выносу питательных веществ.
95.Расчет доз удобрений на планируемый урожай с учетом коэффициента использования растением питательных веществ почвы.
96.Токсикологическое обследование.
97.Радиологическое обследование.
98.Паспортизация полей и составление агрохимических картограмм.
99.Составление сводных ведомостей и обобщение результатов комплексного
агрохимического обследования.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература (библиотека СГАУ)
1. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований. М.: КолосС, 2004. –
312 с.
2. Муха В.Д., Муха Д.В., Ачкасов А.Л. Практикум по агропочвоведению. М.:
КолосС, 2010. – 367 с.
3. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 2001.
– 689 с.
12
4. Методы применения изотопа азота 15N в агрохимии. – М., 1977. –
158 с.
5. Банкина Т.А., Петров М.Ю., Петрова Т.М., Банкин М.П. Хроматография в
агроэкологии. – СПб. – 2002. – 587 с.
6. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований. – М.: Колос. – 1980. –
368 с.
б) дополнительная литература
1. Практикум по агрохимическому анализу почв. – СПб.: Изд-во С.-Петерб.
ун-та., 2005. - 88 с.
2. Банкин М.П., Банкина Т.А., Коробейникова Л.П. Физико-химические методы в агрохимии и биологии почв. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2005. 177 с.
3. Лабораторный практикум по агрохимии для агрономических специальностей: учебное пособие / А.Н. Есаулко, В.В. Агеев, Ю.И. Гречишкина и др. М.: Колос; Ставрополь: АГРУС, 2008. - 260 с.
4. Агрохимические методы исследования почв: Метод. Указ. К лабораторнопрактическим занятиям / П.Н. Гришин, В.А. Назаров, И.Ф. Медведев., В.В.
Пронько, М.А. Луговских. – ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов,
2003. – 76 с.
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы, Агропоиск, полнотекстовая база данных иностранных журналов Doal, поисковые системы Rambler, Yandex, Google:
 Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru
 НЕБ - http://elibrary.ru (подписка на журнал «Агрохимия», «Агрохимический Вестник» на 2011 год)
 База данных «Агропром за рубежом» http:/polpred.com
 http://ru.wikipedia.org/wiki/
 http://www.twirpx.com/files/geologic/geology/gmf/
 http://www.derev-grad.ru/pochvovedenie/pochvovedenie.html
13
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения занятия используется следующее материально-техническое
обеспечение:
 лабораторные приборы и оборудование: вытяжные шкафы, сушильные
шкафы, технические весы, аналитические весы, фотоэлектроколориметры, спектрофотометры, иономер ЭВ-74, ион-селективный нитратный электрод НПО
«Квант», водяная баня, ротатор Р-120, бюретки, мешалка лабораторная электромеханическая, мельница для размола сухих образцов.
 стеклянная лабораторная посуда: конические колбы, мерные колбы, мерные стаканы, мерные цилиндры, пипетки, воронки, фарфоровые чашки для выпаривания.
 калибровочные кривые.
 реактивы, дистиллированная вода.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООп ВПО по направлению подготовки 110100.62 Агрохимия и
агропочвоведение.
Автор: Нарушева Е.А., канд. с.-х. наук, доцент
Рецензент: Еськов И.Д., докт. с.-х. наук, профессор кафедры «Защита растений».
14
Программа одобрена на заседании методической комиссии агрономического факультета «_____» _____________ 2011 года, протокол №____