Общее почвоведение

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины - ОБЩЕЕ ПОЧВОВЕДЕНИЕ
Рекомендуется для направления подготовки
110100 «Агрохимия и агропочвоведение»
Квалификация (степень) выпускника - бакалавр
1. Цели и задачи дисциплины
Цель - формирование представлений, знаний и умений о почве как о самостоятельном естественноисторическом теле природы, базовом компоненте
биосферы, о предмете и продукте труда, о закономерностях почвообразования и формирования почвенного плодородия, об экологических функциях
почв и почвенного покрова.
Задачи дисциплины:
- изучение происхождения, состав и свойства органической и минеральной части почвы, ее поглотительной способности, кислотно-щелочных и
окислительно-восстановительных процессов, экологических функций;
- оценка свойств и режимов почв, уровня их плодородия и идентифицирование факторов, его лимитирующих;
- ознакомление с факторами, общей схемой и процессами почвообразования;
- выработка умений пользоваться современной почвенной терминологией, лабораторным оборудованием, измерительными приборами, химической посудой и реактивами, применяемыми в аналитической практике при
исследовании почвенных образцов, обобщать и правильно интерпретировать результаты анализов почвенных образцов.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина входит в профессиональный цикл дисциплин базовой части, включенных в учебный план
подготовки бакалавров согласно ФГОС ВПО по направлению 110100 «Агрохимия и агропочвоведение». Для качественного усвоения дисциплины студент должен знать почвообразующие породы и слагающие их минералы, рельеф, растительность, иметь представление об индивидуальных органических соединениях и коллоидных системах, иметь навыки взятия навески,
приготовления вытяжки, фильтрования суспензии, титрования раствора.
Дисциплине должны предшествовать курсы геологии, ботаники, неорганической и аналитической химии, органической химии, физической и коллоидной
химии. Курс «Общее почвоведение» является основополагающим и предшествующим для следующих дисциплин: география почв, агрохимия, методы
почвенных исследований, агрохимические методы исследований, земледелие, мелиорация, сельскохозяйственная экология, агропочвоведение.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
- готовности проводить физический, химический, физико-химический и
микробиологический анализ почв, химический анализ растений, удобрений
и мелиорантов в соответствии с современными методиками;
- готовности изучать современную информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований;
- способности к проведению почвенных, агрохимических и агроэкологических научных исследований согласно утвержденным методикам;
2
- способности к лабораторному анализу образцов почв, удобрений и растений;
- способности к обобщению и статистической обработке результатов
опытов, формулированию выводов.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: современную почвенную терминологию, факторы и общую схему
почвообразования, состав, свойства, режимы и экологические функции почв;
уметь: идентифицировать и оценивать почвенный свойства и режимы,
уровень почвенного плодородия и факторы его лимитирующие;
владеть: методами анализа общих физических, химических и физикохимических свойств почв.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Всего часов
Аудиторные занятия (всего)
72
Семестр
3
72
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовая работа
Другие виды самостоятельной работы
Подготовка к семинару
Подготовка к лабораторным работам
Подготовка к экзамену
Вид промежуточной аттестации (экзамен)
Общая трудоемкость
часы
зачетные единицы
30
4
8
30
72
22
30
4
8
30
72
22
8
12
30
экзамен
144
8
12
30
экзамен
144
4
4
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ Наименование разСодержание раздела
п/п
дела
дисциплины
1.
Происхождение и Выветривание, формы и стадии выветривания,
состав минеральной типы кор выветривания и ландшафтов, почвообчасти почвы
разующие породы как основа формирования
почвы, основные типы почвообразующих пород,
гранулометрический состав почв и пород, клас3
2.
3.
сификация, состав и свойства фракций гранулометрических элементов, роль гранулометрического состава в генезисе и плодородии почв; минералогический состав почв, первичные минералы, вторичные минералы, роль минералогического состава в генезисе и плодородии почв, содержание и распространение химических элементов в почвах и породах, особенности химического состава почв и пород, формы соединений основных химических элементов почвы, и
их доступность растениям, микроэлементы в
почвах, естественная и искусственная радиоактивность почв.
Происхождение и Основные группы почвенных организмов, учасостав органической стие живых организмов в превращении веществ
части почвы
и энергии; источники органического вещества
почв и их химический состав. Зеленые растения
как главный источник органического вещества
почвы, консервация, минерализация и гумификация растительных остатков, факторы минерализации и гумификации. Современные концепции гумусообразования, гумус почвы, система гумусовых веществ и ее компоненты, строение, состав и свойства гумусовых кислот, органо-минеральные производные гумусовых кислот, состав органического вещества в разных
типах почв, функции органического вещества в
почве, понятие о стабильном и лабильном органическом веществе почвы.
Поглотительная
Почвенные коллоиды, их происхождение и соспособность и фи- став, строение коллоидов, механизм формировазико-химические
ния заряда, свойства коллоидов, факторы агрегасвойства почвы
тивной устойчивости почвенных коллоидов. Понятие о почвенном поглощающем комплексе,
виды поглотительной способности почв по К.К.
Гедройцу; емкость поглощения почв и факторы, ее определяющие, показатели, характеризующие сорбционную способность почвы, значение поглотительной способности для генезиса и
плодородия почв. Реакция почвы, почвенная
кислотность и щелочность, их формы, происхождение и агроэкологическое значение; буферность почв и факторы, ее обусловливающие,
регулирование состава обменных катионов, буферности и реакции почв.
4
4
5.
6.
Физические и фи- Почвенная структура, и ее характеристика, факзико-механические торы, условия, механизм формирования агроносвойства почв
мически ценной структуры, причины утраты
структуры, значение структуры для почвенного
плодородия, особенности структурного состояния почв разных типов и возможности его регулирования. Плотность твёрдой фазы почвы, пористость почвы и ее виды, плотность сложения
почвы, пластичность почвы, связность почвы,
твердость почвы, набухание почвы, липкость
почвы, усадка почвы, факторы, определяющие
физические и физико-механические свойства
почвы, регулирование физических и физикомеханических свойств почвы.
Водно-воздушные,
Источники и формы воды в почве, силы, опреокислительноделяющие состояние воды в почве: категории
восстановительные (формы) почвенной влаги. Водные свойства
и тепловые свойства почв, влагоемкость почвы, виды влагоемкости;
и режимы почв
доступность почвенной влаги растениям, почвенно-гидрологические константы, доступная
влага, продуктивная влага, потенциал почвенной влаги, сосущая сила почвы, водный режим
почв, типы водного режима. Почвенный воздух
и его состав, формы почвенного воздуха; аэрация почвы, дыхание почвы, газообмен почвенного воздуха с атмосферой, факторы газообмена,
воздушные свойства почвы, воздушный режим
почв. Источники тепла в почве, тепловые свойства почв, тепловой режим почвы, тепловой баланс почвы, типы теплового режима; приемы регулирования водно-воздушного и теплового режимов почв. Почвенный раствор, состав, концентрация, реакция и осмотическое давление
почвенного раствора, значение почвенного раствора в почвообразовании и питании растений.
Окислительно-восстановительные процессы в
почвах и факторы, определяющие их развитие,
окислительно-восстановительные системы почв,
типы окислительно-восстановительного режима,
значение окислительно-восстановительных процессов в генезисе и плодородии почв, и приемы
их регулирования.
Общая схема поч- Понятие о факторах почвообразования и их взавообразования
и имосвязь, большой геологический, малый биоэкологические
логический и биогеохимический круговороты
5
функции почвенно- веществ, стадии и общая схема почвообразоваго покрова
ния, процессы почвообразования, элементарные
почвенные процессы, представление о почвообразовательных процессах, формирование почвенного профиля, уровни структурной организации почвы, эволюция почв, плодородие почв,
факторы, лимитирующие почвенное плодородие, экологические функции почв.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
Наименование обеспечиваемых
№ № разделов данной дисцип/п
(последующих) дисциплин
плины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
1. География почв
+
+
+
+
+
+
2. Агрохимия
+
+
+
+
+
3. Методы почвенных исследований
+
+
+
+
+
+
4. Агрохимические методы исследования +
+
+
+
5. Земледелие
+
+
+
+
+
6. Мелиорация
+
+
+
+
+
7. Сельскохозяйственная экология
+
+
+
+
+
+
8. Агропочвоведение
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
Наименование раздела
Л
ПЗ
п/п
дисциплины
1.
Происхождение и состав мине6
2
ральной части почвы
2.
Происхождение и состав орга4
нической части почвы
3.
Поглотительная способность и
6
физико-химические
свойства
почвы
4.
Физические
и
физико2
механические свойства почв
5.
Водно-воздушные, окислитель6
но-восстановительные и тепловые свойства и режимы почв
6.
Общая схема почвообразования
6
2
и экологические функции почвенного покрова
Итого
30
4
ЛР
С
СРС
8
2
18
Все
-го
36
4
2
10
20
6
2
14
28
8
10
20
4
10
20
2
10
20
8
72
144
30
6
6. Лабораторный практикум
№ № разНаименование лабораторных работ
Трудоп/п
дела
емкость,
дисцичасы
плины
1.
1
Анализ гранулометрического состава, определе6
ние гигроскопической влажности и максимальной
гигроскопической влажности
2.
1.
Определение различных форм Са, Mg, Na
2
3.
2
Определение общего гумуса по методу Тюрина
4
4.
3.
Определение суммы обменных оснований и ёмко2
сти обмена
5.
3.
Определение
гидролитической
кислотности,
2
рНН2О и рНКС1
6.
3.
Определение подвижного алюминия
2
7.
4.
Агрегатный анализ почвы, сухое просеивание
2
8.
4.
Агрегатный анализ почвы, мокрое просеивание
2
9.
4.
Определение плотности твёрдой фазы, плотности
4
сложения и капиллярной влагоёмкости почвы
10.
5.
Определение окислительно-восстановительного
4
потенциала почвы при разной степени увлажнения
7. Примерная тематика курсовых работ
1. Климат как фактор почвообразования
2. Рельеф как фактор почвообразования
3. Почвообразующие породы как фактор почвообразования
4. Растительность как фактор почвообразования
5. Значение микроорганизмов для почвообразования
6. Животный мир почв, значение почвенных животных для почвообразования
7. Деятельность человека как фактор почвообразования
8. Структура почвы и ее агрономическое значение
9. Особенности органического вещества почв разных типов
10.Гипотезы образования гумусовых кислот почвы
11.Особенности химического состава почв разных типов
12.Содержание и формы микроэлементов в почвах разных зон
13.Естественные радиоактивные элементы в почвах разных типов
14.Особенности водного режима почв разных типов
15.Роль органического вещества в генезисе и плодородии почв
16.Глинистые минералы, их происхождение, распространение в почвах,
значение для почвенного плодородия
17.Выветривание, формирование кор выветривания
7
18.Органо-минеральные производные гумусовых кислот, их роль в генезисе и плодородии почв
19.Структурные единицы гумусовых кислот почвы и вероятные схемы их
строения
20.Функции гумусовых веществ в биосфере
21.Сравнительная характеристика гуминовых кислот почв разных типов
22.Сравнительная характеристика фульвокислот почв разных типов
23.Гранулометрический состав как фундаментальное свойство почвы
24.Обменные катионы и их влияние на свойства почвы
25.Глобальные экологические функции почвы
26.Биогеоценотические функции почвы
27.Почвоутомление
28.Плодородие почвы
29.Факторы, лимитирующие почвенное плодородие в почвах разных зон
30.Почвы с кислой реакцией среды, их агрономическая оценка и приемы
мелиорации
31.Почвы со щелочной реакцией среды, их агрономическая оценка и приемы мелиорации
32.Общие физические свойства почвы, их значение для почвенного плодородия
33.Понятие о почве, почва как сложная биокосная структурная система
34.Процессы почвообразования (микро-, мезо-, макропроцессы)
35.Общая схема почвообразования и эволюция почв
36.Поглотительная способность почвы, ее роль в формировании почвенного
плодородия
37.Особенности теплового режима почв разных типов
38.Особенности воздушного режима почв разных типов
39.Особенности воздушного режима дерново-подзолистых почв разной
степени гидроморфности
40.Сравнительная характеристика водно-воздушного режима орошаемых и
неорошаемых черноземов и каштановых почв
41.Особенности почвенных растворов почв разных зон
42.Физико-механические свойства почвы, их влияние на почвенное плодородие
43.Окислительно-восстановительное состояние почв разных типов
44.Роль окислительно-восстановительных процессов в почвообразовании и
плодородии почв
45.Регулирование окислительно-восстановительного состояния в почвах
разных зон
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Мамонтов В.Г., Панов Н.П., Кауричев И.С., Игнатьев Н.Н. Общее
почвоведение. М.: КолосС, 2006 .
2. Почвоведение. Под ред. И.С. Кауричева. М.: Агропромиздат, 1989. 4
8
изд.
3. Почвоведение. Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. М.: Высшая
школа, 1988, ч.1
б) дополнительная литература
1. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.:
Высшая школа, 2005
2. Биология почв. Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1989.
3. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: МГУ, 1985
в) программное обеспечение - почвенные электронные карты
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: полнотекстовая база данных иностранных журналов Doal, реферативная база
данных Агрикола и ВИНИТИ, научная электронная библиотека e-library, Агропоиск; информационным справочным и поисковым системам: Rambler,
Yandex, Google.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Материально-техническое обеспечение лабораторных занятий:
1) лабораторные приборы и оборудование: вытяжные шкафы, сушильные
шкафы, муфельные печи, технические весы, аналитические весы, торзинные
весы, ионометры, потенциометры, фотоэлектроколориметры, пламенный фотометр, рН-метры, водяные бани, встряхиватели, центрифуги, оборудование
для гранулометрического анализа, приборы для изучения физических
свойств почв;
2) лабораторная посуда: цилиндры для механического анализа на 1000,
500 мл, мерные цилиндры на 250, 100, 50, 10 мл, мерные колбы на 250, 200,
100 мл, плоскодонные и конические колбы на 500, 250, 100 мл, химические
стаканы на 250, 100, 50 мл, фарфоровые чашки, эксикаторы, бюретки на 50 и
25 мл, пипетки на 50, 25, 20, 15, 10, 5, 1 мл, стеклянные палочки, пробирки,
промывалки, пикнометры;
3) химические реактивы: дистиллированная вода, индикаторы (фенолфталеин, фенилантраниловая кислота, лакмусовая бумага), кислоты: соляная,
серная, азотная, гидроксид натрия, пирофосфат натрия, двухромовокислый
калий, перманганат калия, соль Мора, уксуснокислый натрий, буферные растворы.
Материально-техническое обеспечение практических занятий:
проекционное оборудование, табличный материал, почвенные образцы,
почвенные монолиты, классные доски.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Рубежный контроль для оценки знаний студентов проводится после завершения изучения каждого из разделов. Осуществляется он в виде колло9
квиума в письменной форме. Каждый из студентов получает билет, который
по содержанию отличается от других билетов, что обеспечивает достоверность результатов проверки знаний студентов. Итоговый контроль в виде экзамена проводится по окончании изучения дисциплины (после третьего семестра). При всех формах контроля оцениваются знания студентов по дидактическим единицам, навыки в аналитической работе и расчетных операциях; умение оценивать состав, свойства и режимы почв, уровень их плодородия и характер проявления экологических функций; применять знания для
решения практических задач; проверяются профессиональные компетентности по способности сделать адекватные выводы на основании фактического
аналитического материала, по способности применения теоретических знаний на практике, по умению работать на лабораторном оборудовании, точному и тщательному выполнению аналитических операций, по умению соблюдать технику безопасности при работе в лаборатории и по знаниям о токсичности используемых химических реактивов.
Разработчик:
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева доцент
Эксперт:
Почвенный институт
имени В.В. Докучаева
ведущий научный
сотрудник
В.Г. Мамонтов
Д.С.Булгаков
10