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(lèi)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(chēng)“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(zhuān)業(yè)技術(shù)不足現(xiàn)象普遍[3-4]?!巴寥婪柿蠈W(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(zhuān)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(zhuān)業(yè)人才。
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(lèi)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(lèi)、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)。
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(zhuān)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。
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)。
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(lèi)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)?!叭铡惫ぷ鏖_(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。
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(lèi)、耕作模式、作物類(lèi)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。
當(dāng)前土壤肥料學(xué)課程中有關(guān)土壤類(lèi)型分類(lèi)系統(tǒng)是基于第二次全國(guó)土壤普查(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“二普”)的土壤分類(lèi)、命名標(biāo)準(zhǔn)。二普土壤分類(lèi)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(lèi)系統(tǒng)在對(duì)馬肝土進(jìn)行土種分類(lèi)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(lèi)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(lèi)型的變化,土壤類(lèi)型及分布發(fā)生了較大變化。比如:根據(jù)《儀征市土壤類(lèi)型變更概查結(jié)果報(bào)告》可知,引起儀征市土壤類(lèi)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(lèi)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(lèi)型、母質(zhì)類(lèi)型、植被類(lèi)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。
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(lèi)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(lèi)型、休耕類(lèi)型、撂荒類(lèi)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(lèi)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)。
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(lèi)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)。
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(lèi)、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(lèi)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)人才,助力農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。