Физико-химические свойства почв

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 »

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

____________ //

«___» ____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Физико-химические свойства почв

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, 2011

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 »

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

____________ //

«___» ____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Физико-химические свойства почв

Направление подготовки

110100.62 Агрохимия и агропочвоведение

Профиль подготовки

Агроэкология

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Нормативный срок обучения

4 года

Форма обучения

Очная

Саратов, 2011

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Физико-химические свойства почв» является формирование у студентов навыков определения основных физико-химические свойства почв с целью разработки и осуществления комплекса мелиоративных, противоэрозионных и других почвоохранных мероприятий.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 110100.62 Агрохимия и агропочвоведение дисциплина «Физико-химические свойства почв» относится к базовой части профессионального цикла.

Дисциплина базируется на знаниях общей, органической и физической и коллоидной химии, физики, ботаники, геологии и общего почвоведения. Для качественного усвоения дисциплины студент должен:

- знать: основные химические понятия и законы; химические элементы и их соединения; свойства неорганических и органических соединений; фундаментальные понятия физики и основные физические явления; виды растительности; минералогический, химический и гранулометрический составы почв; физические и химические свойства почв.

- уметь: отбирать навески; готовить вытяжки; фильтровать суспензии; титровать растворы.

Дисциплина «Физико-химические свойства почв» является базовой для изучения следующих дисциплин: агрохимия, методы агрохимических исследований, методы почвенных исследований, агропочвоведение.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения

дисциплины «Почвоведение и инженерная геология»

Дисциплина «Физико-химические свойства почв» 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: понятие о почвенных коллоидах, поглотительной способности, кислотности, щелочности, буферности, засоленности почв, их роль в плодородии почв.

·  Уметь: определять роль кислотности, щелочности, буферности, минерализации почв, поглотительной способности коллоидов в структурообразовании почв и питании растений

·  Владеть: методами определения основных физико-химических свойств почв с целью разработки и осуществления комплекса мелиоративных, противоэрозионных и других почвоохранных мероприятий.

4. Структура и содержание дисциплины

«Физико-химические свойства почв»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов, из них аудиторная работа – 52 ч., самостоятельная работа – 56 ч.

Таблица 1

Структура и содержание дисциплины «Физико-химические свойства почв»

№ п/п	Тема занятия. Содержание	Неделя семестра	Аудиторная работа	Самостоятельная работа	Контроль знаний
Вид занятия	Форма проведения	Количество часов	Количество часов	Вид	Форма	max балл
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
4 семестр
1.	Почвенные коллоиды и их роль в плодородии почв. Понятие о почвенных коллоидах и краткие сведения о них. Строение коллоидной мицеллы. Химический и минералогический составы почвенных коллоидов. Электрокинетические свойства почвенных коллоидов.	1	Л	В	2	-	ВК	ПО	5
2.	Почвенные коллоиды и их роль в плодородии почв. Гидрофильность и гидрофобность почвенных коллоидов и их роль в физико-химических свойствах почв. Коагуляция и пептизация почвенных коллоидов и их значение в почвенном плодородии. Тиксотропное состояние почв и его отрицательное значение в с/х производстве. Роль коллоидов в создании почвенной структуры.	2	Л	В	2			КЛ
3.	Отбор почвенных образцов и их подготовка к лабораторному анализу.	2	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
4.	Определение роли почвенных коллоидов и поглощенных катионов в образовании и разрушении почвенной структуры (аналитическая работа).	3	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
5.	Поглотительная способность почв. Понятие о поглотительной способности почвы. Виды поглотительной способности почв и их характеристика с агрономической точки зрения.	4	Л	В	2			КЛ
6.	Поглотительная способность почвы. Качественное определение механической и физической поглотительной способности почв.	4	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
7.	Поглотительная способность почвы. Качественное определение обменной (физико-химической) поглотительной способности и карбонатности почв.	5	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
8.	Емкость поглощения почв и ее роль в почвенном плодородии. Емкость поглощения, степень насыщенности почв основаниями и состав обменных катионов в разных почвах. Изменение емкости обмена и состава обменных катионов под влиянием зерновых пропашных овощных и плодово-ягодных культур. Роль поглощенных катионов в агрономических свойствах почв и в развитии растений. Необменное поглощение катионов в почве. Поглощение и обмен анионов в почве.	6	Л	В	2			КЛ
9.	Определение суммы обменных оснований по методу Каппена-Гильковица.	6	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
10.	Определение обменных катионов кальция и магния комплексонометрическим (трилонометрическим) методом	7	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
11.	Кислотность и щелочность почв. Сущность кислотности, ее происхождение и формы. Мероприятия по устранению кислотности и щелочности почв. Реакция среды основных типов почв. Влияние реакции почвенного раствора на развитие растений.	8	Л	ПК	2			КЛ
12.	Определение актуальной кислотности почв. Потенциометрическое определение рН почвы.	8	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
13.	Определение потенциальной кислотности почв. Колориметрическое определение рН почвы. Величина рН и необходимость известкования почв. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена.	9	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
14.	Буферные свойства почв. Понятие буферности почв. Характеристика буферности различных типов почв. Буферная емкость почв и ее значение в плодородии почв.	10	Л	В	2			КЛ
15.	Вычисление степени насыщенности почв основаниями. Определение необходимости известкования почв. Расчет доз извести. Решение задач.	10	ЛЗ	М	2	2	ТК	ПО
16.	Почвенные коллоиды, поглотительная способность, кислотность и щелочность почв.	11	ЛЗ	ДИ	2	8	РК	УО	13
17.	Почвенный раствор. Понятие о почвенном растворе. Значение почвенного раствора в почвообразовании, плодородии почв и питании растений. Методы извлечения почвенного раствора. Источники солей в почве.	12	Л	В	2			КЛ
18.	Определение буферной емкости почв потенциометрическим методом.	12	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
19.	Анализ водной вытяжки из почвы. Приготовление водной вытяжки и определение сухого остатка.	13	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
20.	Почвенный раствор. Состав, концентрация и свойства почвенного раствора. Растворимость минеральных и органических веществ почвы. Токсичность солей и солеустойчивость растений.	14	Л	В	2			КЛ
21.	Анализ водной вытяжки из почвы. Определение общей щелочности, хлор-иона, сульфат-иона; суммы водорастворимых кальция и магния трилонометрическим методом, водорастворимого кальция и иона магния.	14	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
22.	Анализ водной вытяжки из почвы. Проверка правильности и использование результатов анализа водной вытяжки. Установление степени и качества засоленности почв.	15	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
23.	Окислительно-восстановительные процессы в почвах. Окислительно-восстановительные реакции в почве. Значение окислительно-восстановительных процессов в почвенном плодородии, повышении урожайности культур и улучшении качества продукции. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные процессы в почвах. Окислительно-восстановительный потенциал как характеристика окислительно-восстановительных процессов в почве. Напряженность окислительно-восстановительных процессов в почве. Окислительно-восстановительный потенциал в различных типах почв и его изменение в течение вегетационного периода.	16	Л	П	2			КЛ
	Установление степени и качества засоленности определенных типов почв. Решение задач.	16	ЛЗ	М	2	2	ТК	ПО
24.	Определение окислительно-восстановительного потенциала почв.	17	ЛЗ	Т	2	2	ТК	УО
26.	Почвенный раствор и окислительно-восстановительные процессы в почвах	18	ЛЗ	ДИ	2	8	РК ТР		13 5
27.	Выходной контроль					10	ВыхК	З	16
Итого:				52	56			52

Примечание:

Условные обозначения:

Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие.

Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, П – проблемная лекция/занятие, ПК – лекция-пресс-конференция (занятие пресс-конференция), Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме, М – моделирование, 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, Р – реферат, ТР – творческий рейтинг, ЗР – защита курсовой работы, З - зачет.

5. Образовательные технологии

Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине «Физико-химические свойства почв» и повышения его эффективности используются как традиционные педагогические технологии, так и методы активного обучения: лекция-визуализация, проблемная лекция, пресс-конференция, деловые игры, моделирование.

Удельный вес занятий, проводимых с использованием активных и интерактивных методов обучения, в целом по дисциплине составляет 50 % аудиторных занятий (в ФГОС не менее 20 %).

6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного

и выходного контролей

Вопросы входного контроля

1. Что такое кислота? Примеры.

2. Сорбция и адсорбция. Примеры.

3. Понятие осмоса.

4. Классы минералов.

5. Что такое строение почвенного профиля?

6. Что такое основание? Примеры.

7. Понятие тургора.

8. Азот, его соединения, значение.

9. Роль минералов в плодородии почв.

10. Что такое структура почв?

11. Что такое ионы?

12. Гидролиз солей.

13. Фосфор, его соединения, значение.

14. Выветривание минералов и горных пород.

15. Что такое гранулометрический состав почв?

16. Что такое водородный показатель рН?

17. Реакции окисления. Примеры.

18. Макроэлементы и их роль в плодородии почв и жизни растений.

19. Образование первичных минералов. Примеры.

20. Что такое сложение почвы?

21. Понятие раствора.

22. Реакции восстановления. Примеры.

23. Микроэлементы, их роль в плодородии почв и жизни растений.

24. Образование вторичных минералов. Примеры.

25. Что такое новообразования почвы?

26. То такое электропроводность?

27. Понятие золя и геля.

28. Осмотическое давление.

29. Химическое выветривание минералов и горных пород.

30. От чего зависит окраска почв?

Вопросы рубежного контроля № 1

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях

1. Понятие о почвенных коллоидах и их роль в плодородии почв. Образование коллоидов в почве. Почвенно – поглощающий комплекс (ППК).

2. Минералогический и химический состав почвенных коллоидов.

3. Строение коллоидной мицеллы.

4. Электрокинетические свойства почвенных коллоидов.

5. Понятия электроосмоса и электрофореза.

6. Гидрофильность и гидрофобность почвенных коллоидов.

7. Коагуляция и пептизация почвенных коллоидов.

8. Тиксотропное состояние почв и его отрицательное значение в с/х производстве. Причины тиксотропного состояния почв.

9. Понятие о поглотительной способности почв. Виды поглотительной способности почв.

10. Биологическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

11. Механическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

12. Физическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

13. Химическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

14. Физико-химическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

15. Емкость поглощения почв.

16. Емкость поглощения разных типов почв.

17. Состав обменных оснований в различных типах почв.

18. Значение катионов в агрономических свойствах почв.

19. Сумма обменных оснований. Степень насыщенности почв основаниями. Почвы, насыщенные и ненасыщенные основаниями.

20. Необменное поглощение катионов в почве.

21. Поглощение и обмен анионов в почве.

22. Сущность кислотности, ее происхождение и формы (актуальная и потенциальная).

23. Меры борьбы с кислотностью почв.

24. Щелочность почвы и ее форы (актуальная и потенциальная).

25. Мероприятия по устранению щелочности почв.

26. Реакция среды основных типов почв.

Вопросы для самостоятельного изучения

1. Предмет «Физико-химические свойства почв». Связь дисциплины с другими предметами. Ученые и их вклад в развитие данного вопроса.

2. Роль физико-химических свойств в повышении плодородия почв, урожайности культур и качестве продукции.

3. Влияние многолетних трав на физико-химические свойства почв.

4. Влияние удобрений на физико-химические свойства почв.

Вопросы рубежного контроля № 2

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях

1. Понятие буферности почв.

2. Характеристика буферности различных типов почв.

3. Буферная емкость почв.

4. Понятие о почвенном растворе.

5. Методы извлечения почвенного раствора.

6. Состав почвенного раствора.

7. Концентрация почвенного раствора.

8. Растворимость минеральных и органических веществ почвы.

9. Свойства почвенного раствора.

10. Токсичность солей и солеустойчивость растений.

11. Значение почвенного раствора в плодородии почв и питании растений.

12. Понятие о окислительно-восстановительных процессах в почве.

13. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные процессы.

14. Окислительно-восстановительный потенциал как характеристика окислительно-восстановительных процессов в почве.

15. Окислительно-восстановительный потенциал в различных типах почв и его изменение в течение вегетационного периода.

16. Типы окислительно-восстановительных режимов почвы.

17. Напряженность окислительно-восстановительных процессов в почве.

18. Значение окислительно-восстановительных процессов в почвенном плодородии и повышении урожайности культур.

19. Регулирование окислительно-восстановительного состояния почв.

Вопросы для самостоятельного изучения

1. Влияние химических загрязнений на физико – химические свойства почвы.

2. Влияние окислительно-восстановительный потенциала на состояние азота в почвах.

3. Аммонификация и нитрификация и их влияние на жизнедеятельность растений.

4. Влияние окислительно-восстановительный потенциала на состояние в почве серы, железа и маргапнца.

Вопросы выходного контроля (зачета)

1. Понятие о почвенных коллоидах и их роль в плодородии почв. Образование коллоидов в почве. Почвенно – поглощающий комплекс (ППК).

2. Минералогический и химический состав почвенных коллоидов.

3. Строение коллоидной мицеллы.

4. Электрокинетические свойства почвенных коллоидов.

5. Понятия электроосмоса и электрофореза.

6. Гидрофильность и гидрофобность почвенных коллоидов.

7. Коагуляция и пептизация почвенных коллоидов.

8. Тиксотропное состояние почв и его отрицательное значение в с/х производстве. Причины тиксотропного состояния почв.

9. Понятие о поглотительной способности почв. Виды поглотительной способности почв.

10. Биологическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

11. Механическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

12. Физическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

13. Химическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

14. Физико-химическая поглотительная способность почв, характеристика, примеры.

15. Емкость поглощения почв.

16. Емкость поглощения разных типов почв.

17. Состав обменных оснований в различных типах почв.

18. Значение катионов в агрономических свойствах почв.

19. Сумма обменных оснований. Степень насыщенности почв основаниями. Почвы, насыщенные и ненасыщенные основаниями.

20. Необменное поглощение катионов в почве.

21. Поглощение и обмен анионов в почве.

22. Сущность кислотности, ее происхождение и формы (актуальная и потенциальная).

23. Меры борьбы с кислотностью почв.

24. Щелочность почвы и ее форы (актуальная и потенциальная).

25. Мероприятия по устранению щелочности почв.

26. Реакция среды основных типов почв.

27. Предмет «Физико-химические свойства почв». Связь дисциплины с другими предметами. Ученые и их вклад в развитие данного вопроса.

28. Роль физико-химических свойств в повышении плодородия почв, урожайности культур и качестве продукции.

29. Влияние многолетних трав на физико-химические свойства почв.

30. Влияние удобрений на физико-химические свойства почв.

31. Понятие буферности почв.

32. Характеристика буферности различных типов почв.

33. Буферная емкость почв.

34. Понятие о почвенном растворе.

35. Методы извлечения почвенного раствора.

36. Состав почвенного раствора.

37. Концентрация почвенного раствора.

38. Растворимость минеральных и органических веществ почвы.

39. Свойства почвенного раствора.

40. Токсичность солей и солеустойчивость растений.

41. Значение почвенного раствора в плодородии почв и питании растений.

42. Понятие о окислительно-восстановительных процессах в почве.

43. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные процессы.

44. Окислительно-восстановительный потенциал как характеристика окислительно-восстановительных процессов в почве.

45. Окислительно-восстановительный потенциал в различных типах почв и его изменение в течение вегетационного периода.

46. Типы окислительно-восстановительных режимов почвы.

47. Напряженность окислительно-восстановительных процессов в почве.

48. Значение окислительно-восстановительных процессов в почвенном плодородии и повышении урожайности культур.

49. Регулирование окислительно-восстановительного состояния почв.

50. Влияние химических загрязнений на физико – химические свойства почвы.

51. Влияние окислительно-восстановительный потенциала на состояние азота в почвах.

52. Аммонификация и нитрификация и их влияние на жизнедеятельность растений.

53. Влияние окислительно-восстановительный потенциала на состояние в почве серы, железа и маргапнца.

Темы рефератов

1. Роль почвенных коллоидов в плодородии почв.

2. Влияние минеральных удобрений

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература (библиотека СГАУ)

1.  , , Хабаров . М.: КолосС, 2007. – 310 с.

2.  , , Игнатьев почвоведение. М.: КолосС, 2006 – 456 с.

б) дополнительная литература

1.  , , Суханова почв. М.: Высшая школа, 2005, - 558 с.

2.  Муха . – М.: Колос. 1994, - 528 с.

3.  , , Бурлакова с основами геологии. – М.: Колос, 2000. – 415 с.

4.  , , Павлова -химические свойства почв: Метод. указания к лабораторным занятиям. ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2006. – 54 с.

5.  , , Павлова Саратовской области: Учебн. пособие. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2010. – 100 с.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы, Агропоиск, полнотекстовая база данных иностранных журналов Doal, поисковые системы Rambler, Yandex, Google:

·  http://library. *****

·  http://***** (подписка на журнал «Почвоведение» на 2011 год)

·  http:/

·  http://ru. wikipedia. org/wiki/

·  http://www. /files/geologic/geology/gmf/

·  http://www. *****/pochvovedenie/pochvovedenie. html

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, иономеры, водяные бани, встряхиватели;

·  почвенные карты, почвенные монолиты;

·  комплект мультимедийного оборудования.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООп ВПО по направлению подготовки 110100.62 Агрохимия и агропочвоведение.

Автор: , д-р с.-х. н., профессор

, канд. с.-х. наук, доцент

, канд. х. наук, доцент

Рецензент: , д-р с.-х. н., профессор кафедры химии, агрохимии и почвоведения

Программа одобрена на заседании методической комиссии агрономического факультета «_____» _____________ 2011 года, протокол №____