土壤酸碱性的改良选修IB课件

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1、第一单元第一单元 土壤酸碱性的改良土壤酸碱性的改良专题专题5 5：为现代农业技术添翼：为现代农业技术添翼中国土壤酸碱性分布规律中国土壤酸碱性分布规律 中中国国土土壤壤的的酸酸碱碱性性反反应应，pH一一般般在在49之之间间，大大多多数数在在4.58.5之之间间。在在地地理理分分布布上上有有“东东南南酸酸西西北北碱碱”的的规规律律性性。大大致致可可以以长长江江为为界界（北北纬纬3335 ），长长江江以以南南的的土土壤壤为为酸酸性性或或强强酸酸性性，长长江江以以北北的的土土壤壤多多为为中中性性或或碱碱性性。我我国国土土壤壤的的酸酸碱碱性性南南北北差差异异很很大大，由由南南向向北北土土壤壤pH相相差差

2、7个个等等级级。如如吉吉林林、内内蒙蒙古古、华华北北的的碱碱土土pH值值有有的的高高达达10.5，而而台台湾湾的的新新八八仙仙山山和和广广东东省省丁丁湖湖山山、五五指指山山的的黄壤，黄壤，pH值有的低至值有的低至3.63.8。pH值值 酸碱度分级酸碱度分级 pH值值 酸碱度分级酸碱度分级 9.5 弱碱性弱碱性 碱性碱性 强碱性强碱性 我国土壤酸碱度分级我国土壤酸碱度分级 思考：造成土壤酸、碱性的原因是什么？思考：造成土壤酸、碱性的原因是什么？ 1 1、土土壤壤酸酸性性形形成成的的原原因因：矿矿物物风风化化过过程程中中产产生生的的无无机机酸酸或或大大量量二二氧氧化化碳碳；土土壤壤中中强强酸酸弱弱

3、碱碱盐盐的的水水解解；胶胶体体上上吸吸附附的的H+;有有机机质质分分解解产产生生的的有有机机酸酸、氧氧化化作作用用产产生生CO2、以以及及施施肥肥加加入入的的酸酸性性物物质质，如如（NH4）2SO4和和NH4C1等等生生理理酸酸性性肥肥料料施施入入到到土土壤壤中中； 或或者者土土壤壤中中的的氨氨气气转转化化产产生生硝硝酸酸、硫硫化化物物转转化化成硫酸；再有酸雨的影响成硫酸；再有酸雨的影响 。2、土壤碱化的原因、土壤碱化的原因土壤强碱弱酸盐的水解，如土壤强碱弱酸盐的水解，如Na2CO3、NaHCO3等等;土壤所吸附的土壤所吸附的OH- 、 Na+等被其他阴离子交换；等被其他阴离子交换；土壤有机物

4、中氮被微生物分解生成氨；土壤有机物中氮被微生物分解生成氨；过度使用尿素；过度使用尿素；2 2、影响土壤微生物活性、影响土壤微生物活性 土土壤壤中中的的细细菌菌、真真菌菌和和其其他他生生物物能能够够分分解解垃垃圾圾和和生生物物遗遗体体，使生物生存所必需的化学物质得以循环。使生物生存所必需的化学物质得以循环。 但但是是土土壤壤中中的的微微生生物物的的生生物物活活性性又又跟跟土土壤壤的的酸酸碱碱性性有有关关，如如土土壤壤细细菌菌和和放放线线菌菌适适宜宜于于中中性性和和微微碱碱性性环环境境；在在强强酸酸性性土土壤壤中真菌则占优势中真菌则占优势 。 考虑：为何要对土壤进行酸碱性改良？考虑：为何要对土壤进

5、行酸碱性改良？1 1、为保证农业的可持续发展、为保证农业的可持续发展土壤是人类的衣食之本。但是由于人类对土地、森林资源不土壤是人类的衣食之本。但是由于人类对土地、森林资源不合理开发，利用以及环境污染等因素造成水土流失，土地荒合理开发，利用以及环境污染等因素造成水土流失，土地荒漠化、贫瘠化，污染严重。所以改良土壤是保护土壤资源，漠化、贫瘠化，污染严重。所以改良土壤是保护土壤资源，保证社会可持续发展的重要工作。保证社会可持续发展的重要工作。l在在pH6.5附近，大多数营养附近，大多数营养元素的有效性都较高。元素的有效性都较高。lN、K 、 S元素在微酸性、元素在微酸性、中中 性、碱性土壤中都较高。

6、性、碱性土壤中都较高。lP元素在中性土壤中有效性元素在中性土壤中有效性最高，最高， pH7时有效性时有效性降低。降低。lCa和和Mg在在pH6.5-8.5有效性有效性大，在强酸性和强碱性土壤中大，在强酸性和强碱性土壤中有效性较低。有效性较低。lFe、Mn、Cu、Zn等微量元等微量元素有效性在酸性和强酸性高。素有效性在酸性和强酸性高。lpH5.05.5时，铝和锰的溶时，铝和锰的溶解度升高，对许多生物产生毒解度升高，对许多生物产生毒害作用。害作用。3 3、影响养分的转化和有效性、影响养分的转化和有效性对对胶胶体体带带电电性性的的影影响响：土土壤壤环环境境pH pH 值值高高时时，土土壤壤胶胶体体负

7、负电电荷荷数数量量增增多多，相相应应 于于阳阳离离子子交交换换量量也也增增加加，土土壤壤保肥性、供肥性增强。保肥性、供肥性增强。 pHpH低，则反之。低，则反之。土土壤壤反反应应影影响响土土壤壤胶胶体体上上吸吸附附的的阳阳离离子子种种类类，进进而而影影响响土土壤壤的的物物理理性性质质。如如：红红壤壤胶胶体体上上氢氢、铝铝离离子子多多，钙钙离离子子少少，所所以以结结构构不不良良；东东北北黑黑土土中中钙钙离离子子多多，加加之之有有机机质质含含量量高高，形形成成了了丰丰富富的的团团粒粒结结构构，物物理理性性状状好。好。 4 4、影响土壤物化性质、影响土壤物化性质 不不同同作作物物对对土土壤壤酸酸碱碱

8、性性都都有有一一定定的的要要求求，这这是是植植物物长长期期的的自自然然选选择择的的结结果果。常常见见植植物物对对土壤土壤pH的要求见下表：的要求见下表：5 5、植物生长与土壤酸碱环境有关、植物生长与土壤酸碱环境有关植物适宜的pH范围适应偏碱性pH7-8适应中到微碱性pH6.5-7.5适应中到微酸性的pH6-7适应偏酸性的pH5.5-6.5适应酸性的pH5-6紫苜蓿紫苜蓿苹果苹果蚕豆蚕豆水稻水稻小麦小麦金花菜金花菜黄花苜蓿黄花苜蓿碗豆碗豆油菜油菜大麦大麦甜菜甜菜大麦大麦甜菜甜菜花生花生燕麦燕麦豆类豆类小麦小麦甘蔗甘蔗紫云英紫云英甜菜甜菜花菜花菜玉米玉米玉米玉米柑桔柑桔葡萄葡萄大麦大麦甘蓝甘蓝水稻

9、水稻芝麻芝麻菠菜菠菜莴苣莴苣棉花棉花苹果苹果黑麦黑麦桔子桔子芦笋芦笋碗豆碗豆小米小米梨梨考虑：如何对土壤的酸碱性进行改良？考虑：如何对土壤的酸碱性进行改良？一、先要进行土壤酸碱性的测定一、先要进行土壤酸碱性的测定见教材见教材P86P86活动与探究活动与探究二、土壤酸碱性改良的具体做法二、土壤酸碱性改良的具体做法一般采用施石灰的办法。一般采用施石灰的办法。 使用的石灰材料是生石灰（使用的石灰材料是生石灰（CaOCaO） 土壤胶粒土壤胶粒H+H+ Ca(OH)2土壤胶粒土壤胶粒Ca2+2H2O土壤胶粒土壤胶粒Al3+ Ca(OH)2土壤胶粒土壤胶粒Ca2+Al3+Ca2+Ca2+ 2Al（OH）3

10、(1)(1)土壤酸性的调节土壤酸性的调节施用石灰的益处施用石灰的益处1 1、降低酸度；、降低酸度；2 2、抑制铁、铝、锰的毒性；、抑制铁、铝、锰的毒性；3 3、提高磷酸盐、钼酸盐等的有效性；、提高磷酸盐、钼酸盐等的有效性；4 4、提高微生物的活性；、提高微生物的活性；过度施用石灰的负面影响过度施用石灰的负面影响土壤板结，结构变劣；土壤板结，结构变劣；部分微量元素有效性降低；磷的有效性也下降。部分微量元素有效性降低；磷的有效性也下降。（2 2）土壤碱性的调节：）土壤碱性的调节：碱性土的不良性质是由碱性土的不良性质是由于交换性钠的存在，因此碱土改良的基本任务，在于于交换性钠的存在，因此碱土改良的基

11、本任务，在于消除或降低交换钠的含量。消除或降低交换钠的含量。土壤胶粒土壤胶粒Na+Na+CaSO4土壤胶粒土壤胶粒Ca2+ Na2SO4Na2CO3 + CaSO4 Na2SO4 + CaCO3方法方法1：加入酸性物质，如硫磺、硫酸等。同时增加盐分。：加入酸性物质，如硫磺、硫酸等。同时增加盐分。方法方法2：加入含钙物质，如石膏、石灰石、氧化钙等。：加入含钙物质，如石膏、石灰石、氧化钙等。考虑：化肥与农药有何区别？考虑：化肥与农药有何区别？化肥化肥主要目的是提供作物生长所需要的营养元素；主要目的是提供作物生长所需要的营养元素；农药农药主要目的是杀死影响植物生长的害虫和杂草；主要目的是杀死影响植物

12、生长的害虫和杂草；考虑：农作物的生长过程中需要不断地吸收各种营养物考虑：农作物的生长过程中需要不断地吸收各种营养物质，如果少了一种都可能引起植物发生疾病。植物需要质，如果少了一种都可能引起植物发生疾病。植物需要哪些营养元素？哪些需要人为补充呢？哪些营养元素？哪些需要人为补充呢？作物营作物营 养元素养元素常量营常量营养元素养元素微量营养元素：微量营养元素：C、H、O（作物从空气（作物从空气和水中取得）和水中取得）N、P、K（主要常量营（主要常量营养元素，靠施肥补充养元素，靠施肥补充 ）Ca、Mg、S（中量营养（中量营养元素，一般在土壤中不缺）元素，一般在土壤中不缺）包括包括B、Cu、Mn、Mo、

13、Zn、Fe、Cl。其中其中Cl在土壤中不缺，在化肥中不讨论。在土壤中不缺，在化肥中不讨论。种种类类物质植物生长中的作用植物生长中的作用缺乏时的表现缺乏时的表现氮氮肥肥尿素、铵盐、尿素、铵盐、硝酸盐硝酸盐能促进作物的茎叶生长能促进作物的茎叶生长茂盛，叶色浓绿茂盛，叶色浓绿植株生长缓慢，矮小瘦植株生长缓慢，矮小瘦弱，叶片发黄，严重时弱，叶片发黄，严重时叶片脱落叶片脱落磷磷肥肥磷矿粉、钙磷矿粉、钙镁磷肥、过镁磷肥、过磷酸钙磷酸钙能促进作物根系发达，能促进作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，能增强抗寒抗旱能力，能促进作物提早成熟，子促进作物提早成熟，子粒饱满粒饱满植株特别矮小，叶片呈植株特别矮小，叶片呈暗

14、绿色，有时出现灰斑暗绿色，有时出现灰斑或紫斑，延迟成熟或紫斑，延迟成熟钾钾肥肥硫酸钾、氯硫酸钾、氯化钾、碳酸化钾、碳酸钾钾能保证各种代谢过程的能保证各种代谢过程的顺利进行顺利进行茎干软弱，容易倒伏，双子茎干软弱，容易倒伏，双子叶：叶片开始有点缺绿，后叶：叶片开始有点缺绿，后来出现深色坏死斑；单子叶：来出现深色坏死斑；单子叶：叶片顶端和边缘先坏死，而叶片顶端和边缘先坏死，而后向下扩展。后向下扩展。复合复合肥肥磷酸二氢铵、磷磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硝酸酸氢二铵、硝酸钾钾同时含有两种或两种以上营养元素，能同时均匀地同时含有两种或两种以上营养元素，能同时均匀地供给多种养分，有效成分高。供给多种养分，有

15、效成分高。考虑：各种化肥对作物生长的影响是什么？考虑：各种化肥对作物生长的影响是什么？磷对小麦生长的影响磷对小麦生长的影响土壤供钾水平不同对水稻的影响讨论讨论:如果用氨水直接作肥料有哪些不利影响？如果用氨水直接作肥料有哪些不利影响？ 运输不便，储存时易挥发，施肥过程中如运输不便，储存时易挥发，施肥过程中如果使用喷洒的方法会使味道很难闻而且大量氨果使用喷洒的方法会使味道很难闻而且大量氨挥发导致肥效降低，长期使用还使土壤酸碱度挥发导致肥效降低，长期使用还使土壤酸碱度发生变化。发生变化。讨论：如何改进才能克服氨水的缺点呢？讨论：如何改进才能克服氨水的缺点呢？ 硝酸铵简称硝铵，白色固体。硝铵吸湿性很强

16、，硝酸铵简称硝铵，白色固体。硝铵吸湿性很强，容易结块，有时潮解成糊状，使用困难。而且硝铵在容易结块，有时潮解成糊状，使用困难。而且硝铵在运输过程中不能受撞击，对于已结块的硝铵不能敲击运输过程中不能受撞击，对于已结块的硝铵不能敲击粉碎，以免引起爆炸。粉碎，以免引起爆炸。 硫酸铵不能长期使用。因为硫铵是酸性肥料，长硫酸铵不能长期使用。因为硫铵是酸性肥料，长期使用会引起酸根积累，破坏土壤结构；在石灰性土期使用会引起酸根积累，破坏土壤结构；在石灰性土壤使用使土壤板结。壤使用使土壤板结。 氯化铵不宜施于忌氯作物，如甘蔗、甜菜、马氯化铵不宜施于忌氯作物，如甘蔗、甜菜、马铃薯、柑橘等，会严重影响作物生长。铃

17、薯、柑橘等，会严重影响作物生长。 碳铵不宜撒施。因为碳铵性质不稳定，撒放地碳铵不宜撒施。因为碳铵性质不稳定，撒放地表极易挥发损失。表极易挥发损失。18世纪德国化学家维勒首次用无机物合成了尿素：世纪德国化学家维勒首次用无机物合成了尿素：CO(NH2 )2AgOCN + NH4 Cl = Ag + NH4OCN1、尿素，又称碳酰二胺，无色、无味、无嗅的针状、尿素，又称碳酰二胺，无色、无味、无嗅的针状或棱状结晶体。含氮量达或棱状结晶体。含氮量达46.67%，是一种高效氮肥。，是一种高效氮肥。2、尿素是人类历史上第一次用无机物合成的有机物。、尿素是人类历史上第一次用无机物合成的有机物。从而打破人们对有

18、机物的传统认识。从而打破人们对有机物的传统认识。1、将氨与二氧化碳反应生成、将氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵氨基甲酸铵2、使氨基甲酸铵脱水得到尿素、使氨基甲酸铵脱水得到尿素2 NH3+CO2 H2NCOONH4早期，尿素工业生产的原理：早期，尿素工业生产的原理：H2NCOONH4 CO(NH2 )2 +H2O 未反应的氨和二氧化碳不返回原料未反应的氨和二氧化碳不返回原料系统，而是送到另一个车间加工成硫酸铵系统，而是送到另一个车间加工成硫酸铵或硝酸铵。或硝酸铵。1、传统的尿素合成工艺也充分、传统的尿素合成工艺也充分考虑了原料氨的利用，为什么要考虑了原料氨的利用，为什么要改进为半循环法或全循环法？

19、改进为半循环法或全循环法？讨讨 论论2、何为半循环法和全循环法？、何为半循环法和全循环法？3、使用尿素有哪些优点？、使用尿素有哪些优点？（1 1）含氮量高，肥效高。）含氮量高，肥效高。（2 2）尿素本身是中性的，适用于各种土壤及各种）尿素本身是中性的，适用于各种土壤及各种农作物，不会产生对土壤有害的化学基团，农作物，不会产生对土壤有害的化学基团，长期使用不会使土壤酸化、变硬甚至板结。长期使用不会使土壤酸化、变硬甚至板结。尿素水解后释放氨气被植物吸收作为养分外，尿素水解后释放氨气被植物吸收作为养分外，还产生二氧化碳供农作物吸收利用。还产生二氧化碳供农作物吸收利用。（3 3）尿素可以作基肥，也可作

20、追肥；可以在根外）尿素可以作基肥，也可作追肥；可以在根外施加，也可在农作物叶面上喷施。施加，也可在农作物叶面上喷施。信息：磷元素是作物生长的必需元素。但是土壤中信息：磷元素是作物生长的必需元素。但是土壤中磷的含量不多，一般是磷的含量不多，一般是0.05%-0.35%，其中可被作物，其中可被作物吸收的有效磷一般为吸收的有效磷一般为30%左右。因此必须不断向土左右。因此必须不断向土壤中补充磷肥，以满足农作物生长的需要。壤中补充磷肥，以满足农作物生长的需要。 但是磷肥施入土壤后，农作物吸收利用的只有但是磷肥施入土壤后，农作物吸收利用的只有施用量的施用量的20%-40%。为何磷元素流失这么大？。为何磷

21、元素流失这么大？ 怎样的磷酸盐才能作为化肥？怎样的磷酸盐才能作为化肥？作为磷肥的条件：作为磷肥的条件：1、含磷量要达到一定值。常以五氧化二磷的含量来衡量磷肥、含磷量要达到一定值。常以五氧化二磷的含量来衡量磷肥效率。效率。2、磷肥必须是能溶于水的磷酸盐或经过一定的化学反应处理、磷肥必须是能溶于水的磷酸盐或经过一定的化学反应处理后转化成可溶性磷。后转化成可溶性磷。 请以请以Ca5(PO4)3F为原料，分别与硫酸为原料，分别与硫酸和磷酸反应，和磷酸反应， Ca(H2PO4)2 H2O为目标为目标产物的反应方程式。产物的反应方程式。2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H

22、2PO4)2H2O + 7CaSO4 + 2HF过磷酸钙（普钙）过磷酸钙（普钙） 过磷酸钙含有有效五氧化二磷约过磷酸钙含有有效五氧化二磷约12%-20%，是一种具有微酸性的速效磷肥，可适，是一种具有微酸性的速效磷肥，可适用于各种土壤。用于各种土壤。Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 + 5H2O = 5Ca(H2PO4)2H2O + HF* 含有效磷浓度高，有效五氧化二磷含量可含有效磷浓度高，有效五氧化二磷含量可达达4552%* 易吸湿，结块。易吸湿，结块。重过磷酸钙 （重钙）（重钙）考虑考虑1：土壤中的含钾量一般在：土壤中的含钾量一般在0.3%-2.5%左左右，比氮和磷高得多。为何还要施

23、以钾肥？右，比氮和磷高得多。为何还要施以钾肥？考虑考虑2：钾肥的主要来源？：钾肥的主要来源？考虑考虑3：根据教材：根据教材P93，图，图5-8物质的溶解度曲物质的溶解度曲线，试讨论怎样从钾石盐中提取氯化钾？线，试讨论怎样从钾石盐中提取氯化钾？ 可在室温下制备氯化钾和氯化钠的饱和溶液，然后将溶可在室温下制备氯化钾和氯化钠的饱和溶液，然后将溶液加热到液加热到100度。由于度。由于100度时，氯化钾的溶解度高于氯化钠，度时，氯化钾的溶解度高于氯化钠，故用这种溶液去浸泡钾石盐，那么其中的氯化钾又可以溶解故用这种溶液去浸泡钾石盐，那么其中的氯化钾又可以溶解进去，而氯化钠不会再溶解。直到氯化钾也达到饱和状

24、态，进去，而氯化钠不会再溶解。直到氯化钾也达到饱和状态，再将溶液冷却下来，就会有氯化钾结晶出来。再通过重结晶再将溶液冷却下来，就会有氯化钾结晶出来。再通过重结晶提纯。提纯。考虑考虑4：施用草木灰应注意哪些问题？：施用草木灰应注意哪些问题？ 施用草木灰时，不要在大雨前施用，施用施用草木灰时，不要在大雨前施用，施用后也不宜大量浇水，因为草木灰中的钾盐主要后也不宜大量浇水，因为草木灰中的钾盐主要是碳酸钾，极易溶于水，很容易流失。另外，是碳酸钾，极易溶于水，很容易流失。另外，草木灰是碱性的，不能与硫酸氨及碳酸铵等酸草木灰是碱性的，不能与硫酸氨及碳酸铵等酸性化肥混用，否则易造成氨肥的损失。性化肥混用，否

25、则易造成氨肥的损失。1.看外观看外观. 氮肥、钾肥都是白色晶体；磷肥是灰氮肥、钾肥都是白色晶体；磷肥是灰白色粉末。白色粉末。2.加水加水. 氮肥、钾肥都溶于水；磷肥大多不溶于水氮肥、钾肥都溶于水；磷肥大多不溶于水或部分溶于水。或部分溶于水。3.灼烧灼烧.铵态氮肥有氨味气体产生；钾肥不燃烧，铵态氮肥有氨味气体产生；钾肥不燃烧，在灼烧时可跳动或有炸裂声，火焰呈紫色。在灼烧时可跳动或有炸裂声，火焰呈紫色。4. 加熟石灰加熟石灰. 铵态氮肥铵态氮肥(铵盐铵盐)能放出具有刺激性能放出具有刺激性气味的氨气气味的氨气.考虑：你能用简易方法识别氮肥、磷肥和钾肥吗考虑：你能用简易方法识别氮肥、磷肥和钾肥吗？注意

26、：防止化肥施用对环境造成的污染注意：防止化肥施用对环境造成的污染化肥化肥过度施用污染大气污染大气污染水体污染水体破坏土壤破坏土壤 要合理施用化肥，减少污染，保障食品要合理施用化肥，减少污染，保障食品卫生，维护地球的生态平衡，努力做到可持卫生，维护地球的生态平衡，努力做到可持续发展续发展怎样做到合理使用化肥？怎样做到合理使用化肥？农药 农药是一种化学物质，用于防治病、农药是一种化学物质，用于防治病、虫、草害和鼠害等，包括杀虫剂、杀菌虫、草害和鼠害等，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂、灭鼠剂以及调节植物生长剂、除草剂、灭鼠剂以及调节植物生长的化学药品和生物药品。的化学药品和生物药品。 根据联合国粮农组织

27、根据联合国粮农组织(FAO)(FAO)统计资料表明，全世界统计资料表明，全世界由于使用农药防治病虫害挽回的农产品的损失占世界粮由于使用农药防治病虫害挽回的农产品的损失占世界粮食总产量的食总产量的35-4035-4035-4035-40左右。我国粮食作物由于使用化学左右。我国粮食作物由于使用化学农药，每年挽回的粮食损失近农药，每年挽回的粮食损失近30003000万吨万吨，对我国这样一，对我国这样一个在世界上人口最多，人均耕地最少的人口大国、农药个在世界上人口最多，人均耕地最少的人口大国、农药对缓解人口与粮食的矛盾中发挥了重要作用。对缓解人口与粮食的矛盾中发挥了重要作用。 人类很早就开始使用农药。

28、在我国古代人们就人类很早就开始使用农药。在我国古代人们就用燃烧植物的方法来阻止虫害的蔓延，如用艾菊等用燃烧植物的方法来阻止虫害的蔓延，如用艾菊等天然物质作驱避剂和杀虫剂。天然物质作驱避剂和杀虫剂。19世界世界80年代，法国年代，法国农民用硫酸铜、生石灰为原料配制波尔多液，用来农民用硫酸铜、生石灰为原料配制波尔多液，用来防治葡萄病害。防治葡萄病害。 1947 1947年，德国著名化学家米勒合成了一种有机年，德国著名化学家米勒合成了一种有机氯化合物，化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基，氯化合物，化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基，化学名称为化学名称为2,2-2,2-双双-(-(对氯苯基对氯苯基)

29、)简称为简称为DDT(DDT(我国又我国又称滴滴涕或二二三称滴滴涕或二二三) )。 后来，瑞士科学家米勒开始研究有后来，瑞士科学家米勒开始研究有机氯化合物与杀虫活性之间的关系，发机氯化合物与杀虫活性之间的关系，发现现DDTDDT具有以下几个特征：具有以下几个特征：(1)(1)对害虫毒性很高：对害虫毒性很高：(2)(2)对温血动物和植物相对无害；对温血动物和植物相对无害；(3)(3)无刺激性，气味很小；无刺激性，气味很小；(4)(4)能广泛施用；能广泛施用；(5)(5)化学性质稳定且残效期长；化学性质稳定且残效期长；(6)(6)价廉且容易大量生产。价廉且容易大量生产。DDT的杀虫功效的杀虫功效

30、DDT DDT具有很好的广普杀虫作用。能具有很好的广普杀虫作用。能够有效地消灭森林害虫、棉花害虫、蔬够有效地消灭森林害虫、棉花害虫、蔬菜害虫等、在防治棉花蕾期害虫、越冬菜害虫等、在防治棉花蕾期害虫、越冬红蛉虫、果树害虫和粘虫等效果尤为突红蛉虫、果树害虫和粘虫等效果尤为突出。作为有机合成农药，出。作为有机合成农药，DDTDDT的效率高、的效率高、用量少，易于使用。用量少，易于使用。DDTDDT还能有效地消还能有效地消灭蚊、蝇、蚤、虱、臭虫等卫生害虫，灭蚊、蝇、蚤、虱、臭虫等卫生害虫，在防治致命的传染病如斑疹伤寒和疟疾在防治致命的传染病如斑疹伤寒和疟疾中屡建奇功。中屡建奇功。 由于由于DDTDDT

31、的神奇作用、使用的范围和的神奇作用、使用的范围和场所越来越广，在场所越来越广，在2020世纪世纪4040年代年代DDTDDT的使的使用量达到了顶峰。我国在用量达到了顶峰。我国在19461946年开始小规年开始小规模地生产模地生产DDTDDT，新中国成立后，农药工业，新中国成立后，农药工业开始快速地发展、开始快速地发展、19511951年首次用飞机喷洒年首次用飞机喷洒DDTDDT，消灭蚊子。，消灭蚊子。19481948年到年到19701970年间，使年间，使用用DDTDDT防治伊蚊，挽回了防治伊蚊，挽回了50005000万人的生命，万人的生命，使成亿的人摆脱了传染病，为此，米勒获使成亿的人摆脱了

32、传染病，为此，米勒获得诺贝尔奖。得诺贝尔奖。DDT的危害 DDT DDT的化学性质稳定、不易降解，在自然界及的化学性质稳定、不易降解，在自然界及生物体内可以较长时间存在，通过食物铰富集、生物体内可以较长时间存在，通过食物铰富集、毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南极毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南极大陆定居的企鹅体内都有大陆定居的企鹅体内都有DDTDDT的存在，对人类的健的存在，对人类的健康也构成了威胁。康也构成了威胁。 而且由于农药的杀伤力，不仅害虫被消灭了，还而且由于农药的杀伤力，不仅害虫被消灭了，还消灭了消灭了( (甚至是灭绝了甚至是灭绝了) )许多有益的昆虫，这些昆虫是许多

33、有益的昆虫，这些昆虫是害虫的天敌，导致生态平衡的破坏、除此之外，害虫害虫的天敌，导致生态平衡的破坏、除此之外，害虫和杂草的抗药性也是不客忽视的现象，随着农药大量和杂草的抗药性也是不客忽视的现象，随着农药大量长期的使用，一些害虫的耐药性越来越高，以至一些长期的使用，一些害虫的耐药性越来越高，以至一些农药失去效用。农药失去效用。美国海洋生物学家雷切尔卡尔进出版的美国海洋生物学家雷切尔卡尔进出版的寂静的春天一书中，列举了大量的寂静的春天一书中，列举了大量的事实，说明了事实，说明了DDTDDT对生态环境的严重影对生态环境的严重影响。响。2020世纪世纪7070年代起，美国及西欧等发年代起，美国及西欧等

34、发达国家开始限制和禁止使用达国家开始限制和禁止使用DDTDDT。我国。我国子子19831983年宣布停止生产和使用年宣布停止生产和使用DDTDDT，从，从此此DDTDDT这一曾经为人类健康和农业发展这一曾经为人类健康和农业发展做出过杰出贡以的农药退出了历史舞台。做出过杰出贡以的农药退出了历史舞台。DDT:功臣还是灾难 在有机氯杀虫剂之后发展起来的第二代农药是有在有机氯杀虫剂之后发展起来的第二代农药是有机磷杀虫剂，它成为与害虫争夺粮食的有利武器。常机磷杀虫剂，它成为与害虫争夺粮食的有利武器。常有敌敌畏、甲胺磷等，在我国农村曾得到广泛的应用。有敌敌畏、甲胺磷等，在我国农村曾得到广泛的应用。 到目前

35、为止，有机磷农药的产量仍为各类杀虫剂到目前为止，有机磷农药的产量仍为各类杀虫剂之首。在我国其产量和品种，约占农药用量的一半左之首。在我国其产量和品种，约占农药用量的一半左右。试分析为什么有机磷杀虫剂经久不衰并仍在发展。右。试分析为什么有机磷杀虫剂经久不衰并仍在发展。 有机磷农药可以被植物吸收，又对植物无害，而有机磷农药可以被植物吸收，又对植物无害，而昆虫食用这种带毒性的植物后会很快中毒死亡，因而昆虫食用这种带毒性的植物后会很快中毒死亡，因而具有极大的杀伤力。具有极大的杀伤力。 有机磷农药在自然界容易降解，不会导致环境污有机磷农药在自然界容易降解，不会导致环境污染，不会造成过高的残留，对动物和作

36、物也安全。染，不会造成过高的残留，对动物和作物也安全。考虑：未来农药的发展方向是什么？试举例说明？考虑：未来农药的发展方向是什么？试举例说明？方向方向1：研制具有高效、低毒、低残留等特点的农药：研制具有高效、低毒、低残留等特点的农药 拟除虫菊酯拟除虫菊酯是近年来发展较快的一类重要的合成杀是近年来发展较快的一类重要的合成杀虫剂。拟除虫菊酯分子较大虫剂。拟除虫菊酯分子较大, , 亲脂性强亲脂性强, , 可溶于多种有可溶于多种有机溶剂机溶剂, ,在水中的溶解度小在水中的溶解度小, , 在酸性条件下稳定在酸性条件下稳定, ,在碱性在碱性条件下易分解。条件下易分解。 拟除虫菊酯拟除虫菊酯具有高效、广谱、

37、低毒、具有高效、广谱、低毒、低残留和生物降解等特性低残留和生物降解等特性, , 拟除虫菊酯和除虫菊酯杀虫拟除虫菊酯和除虫菊酯杀虫剂在光和土壤微生物的作用下易转变成极性化合物剂在光和土壤微生物的作用下易转变成极性化合物, , 不不易造成污染。易造成污染。 拟除虫菊酯主要应用在农业上拟除虫菊酯主要应用在农业上, , 如防治棉花、蔬菜如防治棉花、蔬菜和果树的食叶和食果害虫和果树的食叶和食果害虫, , 特别是在有机磷、氨基甲酸特别是在有机磷、氨基甲酸酯出现抗药性的情况下酯出现抗药性的情况下, , 其优点更为明显。除此之外其优点更为明显。除此之外, , 拟除虫菊酯还作为家庭用杀虫剂被广泛应用拟除虫菊酯还

38、作为家庭用杀虫剂被广泛应用, , 它可防治它可防治蚊蝇、蟑螂及牲畜寄生虫等。蚊蝇、蟑螂及牲畜寄生虫等。 方向方向2：研究早熟素和植物生长调节剂，把昆虫扼杀：研究早熟素和植物生长调节剂，把昆虫扼杀在摇篮里。在摇篮里。 早熟素能使幼虫早熟变态，成为没有生育能力的成虫。未早熟素能使幼虫早熟变态，成为没有生育能力的成虫。未来农药应该是与自然、环境的相容性高，对人畜比较安全的生来农药应该是与自然、环境的相容性高，对人畜比较安全的生物农药和仿生农药，应该体现物农药和仿生农药，应该体现“易降解、低残留、高活性、对易降解、低残留、高活性、对环境和生物安全有益环境和生物安全有益”的思路，使人和自然能够和谐相处。

39、的思路，使人和自然能够和谐相处。 植物生长调节剂是一类依据一些作物生长的控制因素研制植物生长调节剂是一类依据一些作物生长的控制因素研制出的有机物。它直接作用于作物，能调节植物生长、发育，还出的有机物。它直接作用于作物，能调节植物生长、发育，还具有某些其他的生理功能。化学除草剂就是利用化学物质对植具有某些其他的生理功能。化学除草剂就是利用化学物质对植物生长机理的影响而制成的药剂。根据植物的不同生理过程，物生长机理的影响而制成的药剂。根据植物的不同生理过程，利用某些化学物质的作用，可使杂草的生长受到抑制，而这种利用某些化学物质的作用，可使杂草的生长受到抑制，而这种化学物质又不会影响作物生长，从而达

40、到除草的目地。化学物质又不会影响作物生长，从而达到除草的目地。讨论：为什么和梨放在一起的青西红柿隔一段时间讨论：为什么和梨放在一起的青西红柿隔一段时间 后会变红而成熟？在日常生活中，我们还可以采用哪后会变红而成熟？在日常生活中，我们还可以采用哪些方法使水果尽快成熟？些方法使水果尽快成熟？讨论：可见，目前使用的农药大都具有一定的毒性，讨论：可见，目前使用的农药大都具有一定的毒性，因此在储存和使用农药时更应注意安全，请大家讨论因此在储存和使用农药时更应注意安全，请大家讨论有关农药使用的几个问题：有关农药使用的几个问题：1、为什么盛放农药的容器不能随处清洗？不能用来、为什么盛放农药的容器不能随处清洗

41、？不能用来盛放食品？盛放食品？2、在食用瓜、果、蔬菜时应注意什么问题？、在食用瓜、果、蔬菜时应注意什么问题？3、施用农药时，不宜在高温下或大风时，为什么？、施用农药时，不宜在高温下或大风时，为什么？4、敌敌畏或甲胺磷中毒时，为什么用碱性溶液（如、敌敌畏或甲胺磷中毒时，为什么用碱性溶液（如2%碳酸氢钠溶液）洗肠，并服用泻药硫酸镁？碳酸氢钠溶液）洗肠，并服用泻药硫酸镁？ 无土栽培无土栽培中用人工配制的培养液，供中用人工配制的培养液，供给植物植物矿物物营养的需养的需要。表中列出了几种常用的要。表中列出了几种常用的营养液配方。养液配方。 多年的实践证明，多年的实践证明，大豆大豆、菜豆菜豆、豌豆豌豆、小

42、麦小麦、水稻水稻、燕麦燕麦、甜菜甜菜、马铃薯马铃薯、甘蓝甘蓝、叶莴苣、叶莴苣、番茄番茄、黄瓜黄瓜等作物，无土栽培等作物，无土栽培的产量都比土壤栽培的高。由于植物对养分的要求因种类和生的产量都比土壤栽培的高。由于植物对养分的要求因种类和生长发育的阶段而异，所以配方也要相应地改变，例如叶菜类需长发育的阶段而异，所以配方也要相应地改变，例如叶菜类需要较多的要较多的氮素氮素（N N），），N N可以促进叶片的生长；番茄、黄瓜要开可以促进叶片的生长；番茄、黄瓜要开花结果，比叶菜类需要较多的花结果，比叶菜类需要较多的P P，K K，CaCa，需要的，需要的N N则比叶菜类则比叶菜类少些。生长发育时期不同，

43、植物对营养元素的需要也不一样。少些。生长发育时期不同，植物对营养元素的需要也不一样。对苗期的番茄培养液里的对苗期的番茄培养液里的N N，P P，K K等元素可以少些；长大以后，等元素可以少些；长大以后，就要增加其供应量。夏季日照长，光强、温度都高，番茄需要就要增加其供应量。夏季日照长，光强、温度都高，番茄需要的的N N比秋季、初冬时多。在秋季、初冬生长的番茄要求较多的比秋季、初冬时多。在秋季、初冬生长的番茄要求较多的K K，以改善其果实的质量。培养同一种植物，在它的一生中也要，以改善其果实的质量。培养同一种植物，在它的一生中也要不断地修改培养液的配方。不断地修改培养液的配方。 无土栽培无土栽培

44、中营养液成分易于控制。而且可以随时调节，在中营养液成分易于控制。而且可以随时调节，在光照、温度适宜而没有土壤的地方，如光照、温度适宜而没有土壤的地方，如沙漠沙漠、海滩、荒岛，只、海滩、荒岛，只要有一定量的淡水供应，便可进行。大都市的近郊和家庭也可要有一定量的淡水供应，便可进行。大都市的近郊和家庭也可用无土栽培法种蔬菜花卉。用无土栽培法种蔬菜花卉。 讨论：无土栽培的关键是什么？讨论：无土栽培的关键是什么？营养液的配制营养液的配制注意注意1：水质的要求，一般来说要达到饮用水的标准。如雨：水质的要求，一般来说要达到饮用水的标准。如雨水、井水、自来水、河水。当然事先要进行检测，并进行水、井水、自来水、

45、河水。当然事先要进行检测，并进行必要的处理。必要的处理。注意注意2：营养液配方随栽培作物的品种和生长阶段而定，以：营养液配方随栽培作物的品种和生长阶段而定，以满足植物在不同生长期的需要。在生产中还必须根据实际满足植物在不同生长期的需要。在生产中还必须根据实际情况改进配方。情况改进配方。讨论：无土栽培的方式有哪些？讨论：无土栽培的方式有哪些？一、液体栽培一、液体栽培 让流动的薄层营养液流经栽培槽中的根系，可以同时均让流动的薄层营养液流经栽培槽中的根系，可以同时均衡地供给植物所需要的营养元素，水分和氧气。衡地供给植物所需要的营养元素，水分和氧气。二、固体栽培二、固体栽培 将植物栽培在固体基质（如沙

46、、珍珠岩、塑料、玄武石等）将植物栽培在固体基质（如沙、珍珠岩、塑料、玄武石等）中，采用循环工业或滴灌供应营养液。中，采用循环工业或滴灌供应营养液。三、喷雾栽培三、喷雾栽培 将植物的根系悬挂于栽培槽的空气中，以喷雾的形式供将植物的根系悬挂于栽培槽的空气中，以喷雾的形式供给根系营养和水分，这样可大大节省营养和水分，同时根系给根系营养和水分，这样可大大节省营养和水分，同时根系供养情况又好，有利于根系的发育，但技术要求很高。供养情况又好，有利于根系的发育，但技术要求很高。无土栽培有哪些优、缺点表表1 11 1几种作物无土与有土栽培产量比较几种作物无土与有土栽培产量比较作物作物作物作物土壤栽培土壤栽培土

47、壤栽培土壤栽培（kg/kg/kg/kg/亩）亩）亩）亩）无土栽培无土栽培无土栽培无土栽培（kg/kg/kg/kg/亩）亩）亩）亩）相差倍数相差倍数相差倍数相差倍数菜豆菜豆菜豆菜豆83383383383335003500350035004.24.24.24.2豌豆豌豆豌豆豌豆16916916916915001500150015009.09.09.09.0小麦小麦小麦小麦464646463113113113116.86.86.86.8水稻水稻水稻水稻767676763793793793795.05.05.05.0马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯1212121212121212116671166711667

48、116679.29.29.29.2黄瓜黄瓜黄瓜黄瓜52352352352320872087208720874.04.04.04.0番茄番茄番茄番茄82782782782716471647164716479867986798679867494004940049400494001212121230303030表表1 12 2新鲜番茄矿质元素含量（占鲜重新鲜番茄矿质元素含量（占鲜重% %）种植方式种植方式钙钙磷磷钾钾硫硫镁镁土壤栽培土壤栽培0.200.200.210.210.990.990.060.060.050.05无土栽培无土栽培0.280.280.330.331.631.630.110.110

49、.100.10表表1 13 3不同栽培方式茄子产量与水分消耗情况不同栽培方式茄子产量与水分消耗情况栽培方式栽培方式产量产量（kgkg）水分消耗水分消耗（kgkg）每公斤茄子所每公斤茄子所需水分（需水分（kgkg）土培土培13.0513.0552505250200200水培水培21.5021.50100010002323气培气培34.2034.202000200026261.1.1.1.产量高、品质好、效益大；产量高、品质好、效益大；产量高、品质好、效益大；产量高、品质好、效益大；2.2.2.2.水分和养分利用率高；水分和养分利用率高；水分和养分利用率高；水分和养分利用率高；3.3.3.3.减轻

50、病虫害，节省费用；减轻病虫害，节省费用；减轻病虫害，节省费用；减轻病虫害，节省费用；4.4.4.4.省工、省时、省力，节省土地；省工、省时、省力，节省土地；省工、省时、省力，节省土地；省工、省时、省力，节省土地；5.5.5.5.易于实现工厂化、现代化生产。易于实现工厂化、现代化生产。易于实现工厂化、现代化生产。易于实现工厂化、现代化生产。缺点：缺点：1、一次性投资较大，需要增添设备；一次性投资较大，需要增添设备；2、如果营、如果营养源受到污染，容易蔓延，营养液配制需要技术知识。养源受到污染，容易蔓延，营养液配制需要技术知识。3、管理者需要对应的栽培技术、管理者需要对应的栽培技术 。四、优点无土

51、栽培前景展望无土栽培前景展望 从历史上来看，农业文明标志，就是人类对作物生长发育的干预和控从历史上来看，农业文明标志，就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明，对作物地上部分的环境条件的控制，比较容易做到，制程度。实践证明，对作物地上部分的环境条件的控制，比较容易做到，但对地下部分的控制（根系的控制），在常规土培条件下很困难的。无土但对地下部分的控制（根系的控制），在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内的，对作物生长全栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内的，对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然部

52、环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、机械化和工厂化的生产方条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。 从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地

53、球上日益严重的耕地问题，有着得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲，而且在不久的深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲，而且在不久的将来，海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国将来，海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上，就是关于宇宙空间植物栽培的该国本世纪要发展的十大高技术交流会上，就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告，那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本，已被许多科学研究报告，那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本，已被许多

54、科学家做为研究家做为研究”宇宙农场宇宙农场”的有力手段，人们称为太空时代的农业，已经不的有力手段，人们称为太空时代的农业，已经不再是不可思议的问题。再是不可思议的问题。 水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的发展的大问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的大城市，水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长，大城市，水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被超量开采，某些地区已近枯竭。所以控制农业各种水资源被超量开采，某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一，

55、而无土栽培，避免了水分大量的渗用水是节水的措施之一，而无土栽培，避免了水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。水型农业、旱区农业的必由之路。 诚然，无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少诚然，无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大；同时还要求较问题。突出的问题是成本高、一次性投资大；同时还要求较高的管理水平，管理人员必须具备一定的科学知识，这也不高的管理水平，管理人员必须具备一定的科学知识，这也不是任何地方都能做到的。是任何地方都能做到的。 从理论上讲，进一步研究矿质营养状况的生理指标，减从理论上讲，进一步研究矿质营养状况的生理指标，减少管理上的盲目性，也是有待解决的问题。此外，无土栽培少管理上的盲目性，也是有待解决的问题。此外，无土栽培中的病虫防治，基质和营养液的消毒，废弃基质的处理等等，中的病虫防治，基质和营养液的消毒，废弃基质的处理等等，也需进一步研究解决。也需进一步研究解决。 但是随着科学技术的发展、提高，更但是随着科学技术的发展、提高，更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性，已向人们显示重要的是这项新技术本身固有的种种优越性，已向人们显示了无限广阔的发展前景。了无限广阔的发展前景。