植物营养学论文汇总十篇

时间:2023-03-23 15:04:08

植物营养学论文

植物营养学论文篇(1)

1、在政治上拥护中国共产党的领导,学习邓小平建设有中国特色的社会主义的理论和党的路线方针政策,热爱祖国、遵纪守法、品德良好,服从分配,积极为社会主义现代化建设服务。

2、在业务上掌握植物营养学的基础理论和专业技术,熟悉本专业的国内外研究动态和发展方向,了解土壤学作物栽培学与遗传学植物保护等相关学科的理论与方法。掌握一门外语、能熟练地阅读本专业外文资料。在本学科能独立从事研究教学和其它技术管理工作。治学态度严谨,协作精神良好。

3、身体健康。

二、学习年限

全日制硕士研究生学习年限一般为3年,包括课程学习科学研究撰写学位论文及实践教育(指社会实践,教学实践和公益劳动)。其中课程学习时间为1~1、5年,其余为科学研究撰写论文和论文答辩时间,考虑到植物营养学科的特点,三年中至少最好有一个完整生长季节进行科学实验。课程学习不得少于30个学分,社会实践教学实践和公益劳动等占3个学分。硕士生如要延长或缩短学习年限,由本人申请,经导师学科院(系)审查同意,报校长批准,但延长或缩短时间一般不超过1年。

非全日制研究生的学习年限一般不超过4年。

三、研究方向

根据国家经济建设和学科发展的需要,本专业的研究方向有10个:

1、植物营养生理学

主要研究植物对养分的吸收运输分配和调控;营养元素的生理功能及其缺乏和过剩的症状和发生机理,以及这些过程与环境因子的相互作用;重点研究植物在旱涝盐碱高温冷害病虫害通气不良营养缺乏或毒害等环境胁迫条件下的植物营养生理学及适应性变化规律,新无机营养元素和有机化合物的生理功能及营养机理等,为合理施肥提供依据。

2、植物营养遗传学特征

应用植物营养遗传学原理,采用营养动力学,酶学和分子生物学方法,开展高产作物耐缺氮磷钾锌及其它营养元素的营养遗传特征,作物品种筛选及调控营养机理研究,为高效节肥品种选育提供科学依据。

3、复合肥料及各种新型肥料的肥效机理及施用技术研究

结合化工和农业部门以及生产需要对复合肥及新型肥料的肥效及作用机理进行研究,为工农业生产提供依据。主要包括:三元复合肥肥效增产机理;钙镁硫硅,微量元素稀土及SeGeCo等元素肥料作用机理环境效应施用方法和技术研究;商品有机肥有机-无机复合肥生产工艺肥效机理以及对引进国外先进技术及新型肥料进行试验研究。为肥料生产和施用提供依据。

4、提高肥料利用率技术研究

主要是针对氮肥利用率低损失浪费严重,开展平衡施肥与计算机推荐施肥技术开发,解决当前农业生产技术和应用问题。

5、土壤生物量氮与氮素循环及调节作用

主要研究不同施肥条件下土壤生物量氮的动态及其周转的氮量,微生物周转氮与作物吸收关系,土壤养分养分的生物有效性,肥料中氮利用率以及在土壤-作物系统循环和施肥调控。

6、新型高效缓效肥料研制及工业废渣农业利用

结合各种材料特点和作物营养规律,开展长效肥控效肥缓效肥磁性肥叶面肥药肥以及有机无机复合肥等的配方及生产技术研究。充分利用我国自然资源和工业废物开展研究,如锌硼铁锰钼等工业矿渣钢渣草碳褐煤等资源利用与开发。

7、组织培养与无土栽培营养配方(组合)及应用技术

组织培养及无土栽培成功的关键技术之一是优化营养配方的筛选,应用植物营养学原理,对一些经济类植物进行营养液组合研究,是植物营养学研究的内容之一。几年来已经建立了一些研究实验室手段并积累了一些工作经验。

8、植物营养诊断与推荐施肥技术研究与开发

根据植物营养失调症特征和叶片颜色变化规律进行定性和定量诊断施肥;土壤作物化学诊断方法;精准农业及施肥技术;土壤植株营养快速诊断方法及速测仪应用;DRIS技术营养图谱信息系统及诊断应用技术。

9、施肥对环境质量影响及良性生态循环施肥技术研究

在长期肥料定位试验基础上,开展施肥对土壤环境质量影响,施肥对土壤农产品中重金属含量影响,施肥与温室效应等研究,为合理施肥,改善农业生产环境质量和生态农业提供依据。

10、土壤氮的MIT过程

结合肥料长期定位试验开展不同有机物料中氮在土壤中的矿化过程(氨化作用硝化作用),矿化氮的微生物和矿物固持作用(微生物体氮矿物固定态铵),长期不同施肥对土壤氮的矿化势(N0)有机氮组成及其作物有效性的影响,不同矿化阶段的净矿化率净残留率及影响土壤氮MIT过程的因素的研究。

四、课程设置和学分要求

硕士研究生课程学习实行学分制,要求总学分达到32学分以上(不含教学实践和社会实践)。课程分为必修课(学位课)和选修课两种。学位课规定为6门(见附表1),其中包括马克思主义理论(含自然辩证法概论科学社会主义理论),第一外国语(含专业外语),其它为专业基础课或专业课。选修课根据研究生培养方向至少选5门课程。此外、在导师的指导下,硕士生还可以选修其它有关专业的课程(见附表1)。

跨学科(指跨二级学科)入学的研究生,以及入学前是专科毕业的研究生,须补本科主干课程,考试或考核成绩合格不计学分。

1、必修课(学位课)

(1)马克思主义理论(包括科学社会主义理论与实践及自然辨证

法概论)4学分

(2)外国语(包括专业外语)6学分

(3)高级植物营养学3学分

(4)植物营养的土壤化学3学分

(5)植物营养与施肥专题3学分

(6)植物营养遗传与分子生物学3学分

2、选修课

(1)高级植物生理学4学分

(2)生物化学实验技术3学分

(3)第二外国语2学分

(4)植物营养研究技术2学分

(5)植物营养诊断与管理2学分

(6)施肥与环境保护2学分

(7)土壤-植物-动物体系中的微量元素1、5学分

(8)微量元素分析技术2学分

(9)高级试验设计2学分

(10)多元统计分析在农业中的应用2学分

(11)仪器分析2、5学分

(12)计算机算法语言2、5学分

(13)植物生理研究技术3学分

五、培养方式与方法

1、实行导师负责制

在以导师为主的同时,建立导师指导小组,小组成员可以是聘请校外的知名教授和专家,由导师和指导小组全面负责培养工作,包括思想教育学风教育培养计划的制定学位论文的指导等。入学三个月内,在导师的指导下完成个人培养计划。

2、课程学习

硕士研究生必须学好规定的各门学位课程,要根据研究方向以及硕士生的基础,经过导师同意选读几门选修课。硕士生课程学习方式,可以随班听课,也可以在教师指导下自学以及采取研讨会和学习会等方式迸行,学习方法可以灵活。无论那种方式,都必须通过考试,考试合格者,方可获得学分。

3、学术报告

硕士研究生在学习期应经常参加本学科的学术报告会,多写读书报告学习心得调查报告等,并要求在院(系)或教研室做学术报告2~3次。

4、实践教育

硕士生必须参加教学实践,在第二或第三学年组织硕士生参加大学本科的部分教学工作,形式可以是讲授部分章节,指导实验实习课程辅导等,总工作量应不少于120标准学时,其中讲课不少于6学时。经考核合格计2学分。

研究生必须参加社会实践,在整个学习期间不少于3周。同时应参加不少于3周的公益劳动。研究生要写出社会实践报告,院(系)和研究生部党团组织要进行组织和考核,对没有参加社会实践或公益劳动的或考核不合格者,不能毕业。

5、文体活动

研究生应积极参加各类文体活动,坚持锻炼身体,提高文艺素养。六、考核方法

1、课程考核:硕士研究生课程的考试可采用不同的形式,但一般以笔试为主,专业课可采用笔试和专题学术报告相结合的方式。重在考核研究生对专业知识的把握能力及其应用基础理论分析现实问题的能力。其中必修课程采用读书报告形式的,其课程论文要求达到能在一般正式专业杂志或学报上发表的水平。所有课程的成绩均采用百分制,60分为及格。

2、中期考核:硕士研究生入学后第三学期须进行中期考核。中期考核内容包括政治思想课程学习学位论文选题和身体状况等。具体办法按《沈阳农业大学硕士研究生中期考核暂行规定》执行。

七、学位论文工作

根据《中华人民共和国学位条例》精神,硕士研究生要通过学位论文工作进行素质和能力的全面培养。论文工作是硕士研究

生掌握科学研究的基本方法和培养独立工作能力的重要环节。在论文工作中,要特别注意培养研究生独立收集资料实验操作分析问题和解决问题的能力,以及严谨求实的学风和团结协助的精神。在重视这些培养环节和过程的同时,应鼓励研究生选择有重要应用价值的课题,不断开拓创新。

1、学位论文的选题与实施

硕士研究生入学后,在导师指导下确定研究方向,进行调查研究,查阅文献和收集资料,在第三学期内确定论文选题。选题力求和国家省部级基金项目国家攻关项目高科技项目及对国民经济有一定影响的开发研究项目接轨。鼓励研究生进行跨学科或交叉学科的研究工作。

论文题目确定后,由学科组织有关专家审议研究生的开提报告。在广泛听取意见基础上,拟订和修订论文研究计划及其实施方案。开题报告经学科点审核批准后,送交校研究生部备案。

学位论文必须由硕士研究生本人独立完成,在研究过程中应定期向导师提交阶段性报告,并取得导师或指导小组的帮助。

1、学位论文的撰写格式

硕士学位论文必须严格按研究学术论文要求撰写,否则,不予接受答辩。论文格式,一般包括:中文封面,英文封面,目录,中文摘要,前言,材料和方法或调查过程,结果与分析(表格和图要有中英文对照),结论和讨论,参考文献,附录,索引,英文摘要,致谢等。

2、硕士学位论文的要求

根据《中华人民共和国学位条例》第五条《中华人民共和国学位条例暂行实施方法》第八条规定的精神,提出植物营养学专业硕士学位论文的要求∶

(1)论文必须选题适当,目的明确,设计合理,数据真实,结论确切。

论文应有较强的逻辑性,要条理分明精练扼要,力求文字通顾,字迹清楚,标点符号正确。

(2)论文的撰写格式

①提要∶包括题目的意义,研究内容和结论。

②引言∶阐述题目的目的意义,并对与本研究有关的文献进行综述,从而提出试验研究的根据和技术路线。

③试验材料与方法∶包括供试材料(作物土壤肥料)田间试验盆栽试验实验室分析和其它试验研究方法,以及所应用的统计处理方法等。

④试验结果分析和讨论∶分析结果用图表等反映,并用文字阐述。根据试验结果提出问题,进行讨论,并提出自己的见解。

⑤结论∶列出试验的主要结果,文字力求筒练通顺。

⑥参考文献∶按一般学报格式要求,包括作者题目文献来源(期刊名称卷数页数年份)。外文文献应列出原名。应按在论文中出现的先后顺序列出,也可按作者字母列出。

⑦外文提要∶应包括研究方法和试验结果。

⑧附录∶包括未列入正文的必要表格及公式推导。

⑨致谢:对导师及对论文有帮助的有关单位和个人都应表示谢意。

论文装订后,封面应标明论文题目,硕士生和导师的姓名,学校名称,论文完成日期等。扉页要有目录并注明页数。

(3)硕士学位论文的质量要求

硕士学位论文要具有一定的新内容和新见解,具有一定的科学水平,不要求必须有何“创新”和“突破”。但要求论文条理清晰层次分明逻辑性强文笔流畅图表工整文风严谨。

研究过程中所获得的阶段性成果,应写出较高水平论文,鼓励在正式期刊上发表。

3、学位论文提交的时间

硕士研究生在论文正式答辩20天之前,必须向论文答辩委员会学科和校研究生部提交论文。

八、答辩与学位授予

按照《中华人民共和国学位条例》和《沈阳农业大学硕士学位授予细则》的规定和要求,严格进行学位论文的答辩工作,通过者经学位分委会讨论通过,报校学位委员会批准,授予硕士学位。

九、思想政治工作

要加强硕士研究生的思想政治工作。要求研究生除了学好必修的马列主义思想及邓小平理论外,还必须参加规定的政治学习形势与任务教育公益劳动等活动,自觉加强道德品质修养。充分发挥导师及任课教师的作用,做到既教书又育人。健全研究生的管理制度,充分发挥研究生党团组织及研究生会的作用,组织研究生进行自我管理和自我教育。

十、主要课程的说明与教学内容

1、高级植物营养学(附实验):主要讲授土壤中养分移至根表的机理土体和根际养分的状态和变化;植物对养分的吸收运输和分布;NPKCaMgS及各种微量元素有益元素的生理功能,它们在植物体内的转化,有关肥料的合理施用问题;矿质营养对作物产量形成与作物品质的关系;逆境条件下的植物营养等。

2、植物营养的土壤化学:主要讲授土壤-植物间物质交换的过程,原理和影响因素;土壤中植物营养元素和有益元素的有效化过程,包括NPKCaMgFeMnCuZnBMoSiSeCo等;土壤中氮的MINT过程,磷的等温吸附与解吸过程,钾的缓冲能力曲线,土壤中微量元素的形态分级及其研究方法。

3、植物营养与施肥专题:植物营养与施肥各研究方向的基础理论和研究进展,主要包括植物营养机理,根际营养,逆境条件下的植物营养,各类作物营养特性与施肥进展,持续农业生态农业中的植物营养与肥料问题,核素示踪技术;现代试验设计与资料汇总,肥料长期定位试验进展,微量元素分析进展。

4、植物营养遗传与分子生物学:主要讲授植物营养的遗传学基础理论与发展;植物营养与植物遗传学;不同基因型植物的营养特性;植物营养性状的遗传学改良原理;遗传学方法在矿质营养遗传学特性研究方面的应用。

5、高级实验设计:回归正交设计;二次回归旋转设计;回归最优设计;混料(配方)回归设计;混杂试验设计;平衡不完全区组设计。

6、植物营养诊断与管理:主要讲授植物营养诊断理论及其诊断技术手段;主要作物营养失调症形态特征及其作用机理;营养诊断方法临界指标确定及施肥矫正;土壤作物分析及GIS和精准施肥技术的应用进展。

7、土壤-植物-动物体系中的微量元素:讲授土壤中微量元素不足或过剩对植物生长发育的影响;植物中微量元素含量与食物链关系;食物中锌锰铜铁钼碘硒钴等元素对人体和动物的有益作用;食物中重金属元素对人体或动物的有害影响。

植物营养学论文篇(2)

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)20-0097-02

高校《植物营养学》的教学内容包括植物营养的基本原理和肥料的种类、性质、施用等[1,2],要求学生在对植物营养学科有较全面了解的基础上,通过合理施肥达到改善植物生长环境,实现增产、增质和培肥地力的目的。《植物营养学》与农业生产实际密切联系,是农业资源与环境专业核心骨干课程,目前四川农业大学开设该门课程的专业还有农学、植物科学与技术等,每年修读人数接近300人,影响面较大。

四川农业大学自20世纪50年代起开设《植物营养学》(《农业化学》),在教学内容和教学方法上积累了较丰富的经验,但同时也存在教学内容陈旧、实践教学和理论教学脱节、考试形式较单一等问题。社会经济发展要求农林院校培养出更多创新型、实用型、复合型高级专门人才。为提高《植物营养学》教学质量和效果,笔者对该课程采取了优化教学内容、改变教学方法、改革考核方式等改革探索与实践,取得了良好的效果。

1 优化教学内容

1.1 拓展学科知识领域 将学科最新成就和发展趋势纳入教学内容,扩大学生知识面,开拓其学术视野,也为其后续课程学习打好基础。例如,在氮肥施用对环境的影响中,介绍了2014年9月中国农业大学张福锁教授课题组在《Nature》上发表的研究论文《Producing more grain with lower environmental costs》[3]。该文报道了课题组通过5年时间全国三大粮食作物主产区布设的大样本的田间实证结果,发现采取土壤-作物系统综合管理,可使小麦、水稻、玉米平均单产分别达到8.9t/hm2、8.5t/hm2、14.2t/hm2,实现了97%~99%的最高产量,同时大幅提高了氮肥利用效率,降低了环境代价,从而实现增产和环境保护的双赢。通过以上论文的介绍,使学生对于化肥合理施用对粮食安全、保障环境及人类健康的重要性有了更加深刻的认识。

1.2 整合理论课教学内容 《植物营养学》是《植物生理学》和《土壤学》的后续课程,其内容与前两门课程虽有衔接但其着重点却大不相同,在目前学时有限的前提下,整合教学内容,避免重复讲授,突出教学重点,可以让学生有针对性地学习,对提高教学质量是大有裨益的。经与相关任课老师沟通后,本门课程主要调整了以下理论课教学内容:(1)各必需矿质营养元素的含量与分布、营养功能、吸收和同化途径、失调的症状等调整至相关肥料之前讲授,让学生从元素功能、在土壤中的转化到相关肥料更加系统、完整地学习,掌握更加牢固。碳氢氧及有益元素因与作物施肥关系不甚密切,且在《植物生理学》中已有相关介绍,故主要让学生自学,仅在其他章节讲述中列举某些元素,如硅对禾本科尤其是水稻、钴对豆科植物的营养作用;(2)“源-库关系与产量”因《植物生理学》已讲授,本课程不赘述。“矿质营养与品质的关系”调整至各元素生理功能之后讲解;(3)《植物生理学》涉及少量植物营养元素失调的症状,此知识点在本课程学习中却是重点,尤其是一些代表作物典型缺素症,如水稻缺锌“坐蔸”,苹果缺钙的“苦痘病”,油菜缺硼的“花而不实”,玉米缺磷的“紫苗病”等,因其是植物营养诊断的重要方法之一,故为《植物营养学》教学中学生必须掌握的重点内容;(4)《土壤学》已讲授各矿质养分在土壤中的含量、形态及迁移转化机理,《植物营养学》无须重复讲述,而是重点讲授肥料在土壤中的转化过程及提高肥料利用率的施肥方法;(5)对于没有学过《遗传学》的农资专业来说,“植物营养性状的遗传学特性”比较晦涩难懂,故本章仅介绍相关概念及举例,不作深入讲解。通过调整,《植物营养学》与《植物生理学》《土壤学》教学内容互相协调,详略得当,避免了课程内容的重复讲授,同时提高了学生学习积极性和效率,从而达到良好的教学效果。

1.3 增添实用性教学内容 在教学内容方面突出实用性,增加了以下内容:(1)对非农资专业讲授“作物施肥原理与技术”,介绍作物施肥的基本理论、作物营养诊断方法、施肥量确定方法、施肥方法等;(2)对农资专业讲授“测土配方施肥技术”,重点讲解“测土-配方-施肥”3个环节中的技术要点,尤其是取样的代表性、化验分析的准确性、确定施肥量的科学性和施肥建议的实用性;(3)“新型肥料种类与施用技术”,讲授近年出现的新型肥料,如缓控释肥料、稳定性肥料、水溶性肥料、功能性肥料等种类和施用技术。增添的教学内容均为教材缺失、但社会急需,使课程教学内容在先进性和实用性等方面取得了较大进步,提高了学生的专业知识,同时满足了农业局、环保局、肥料厂等用人单位的需求,有利于学生就业。

1.4 改革实践教学环节 改革了现有实验教学内容,采用少而精的原则,对原来的实验内容进行了调整,使实验教学同理论教学更好地结合,让学生在提高实验操作技能的同时加深了对植物营养机理和肥料合理施用的认识。新的实践教学环节包括验证性实验和综合性实验,以综合性实验为主。在实验内容设置上还参考了国内其他农业高校,如增加了“施肥方式对氨挥发量的影响”等综合实验[4],极大提高了学生的实验设计、动手操作和综合分析问题的能力。此外,鼓励学生积极参加各种创新性实验项目、科研兴趣小组、大学生课外科技活动等科研活动。据不完全统计,2013级我校农资专业近2/3参与了科研训练“三大计划”或教师的科研项目,内容涉及新型肥料研制、功能微生物筛选、经济作物平衡施肥等方面,培养了学生从事科学研究的基本素质,提高了学生理论联系实际,分析、解决问题的能力。

2 改变教学方法

2.1 启发式教学 在课程教学过程中采用启发式教学,针对重要知识点提出问题,引发学生求知欲,发挥学生学习主观能动性,培养学生独立思考能力。如2010年雅安市石棉县春玉米出现大面积紫化现象,石棉县政府、农业局邀请了四川农业大学植物病理、昆虫、土壤、植物营养、气象等数位专家到田间诊断,经综合考察分析得出结论:春季持续低温引起磷素吸收障碍,引发的玉米缺磷症。又如肥料行业中出现了五花八门的“高能氮肥”“速效氮肥”,何为“高能、速效”?针对类似案例,教师先抛出问题,启发学生思考,组织学生展开讨论,教师对学生讨论结果进行评价和讲解,可以充分调动学生学习兴趣,从而达到牢固掌握知识、印象深刻的目的。

2.2 互动式教学 学生自由组合,建立多人专题讨论小组,教师提出生产问题,学生分组发言讨论,师生一起在讨论过程中提出解决问题的方案。如2013级某同学在野外调查中发现川西南某地农户在黄壤上种植油菜,其施肥制度为“基肥施用复合肥(20-0-5)750kg/hm2,移栽30d后追施尿素150kg/hm2”。教师抛出问题,学生分组讨论形成论点,各组发言和讨论,最后认识到黄壤的酸性、缺磷特征,而油菜为需磷量大的小春作物,判断其施肥制度的不合理性。通过这种师生互动式课堂讨论教学模式,教师可以了解学生对知识的掌握程度,便于及时调整授课进度和内容,还可以让学生在讨论过程中学会分析问题和合理推理,培养学生的创新思维。

2.3 撰写课程论文 让学生就与本课程相关的兴趣点查阅文献,按规范格式撰写课程论文,在培养学生文献阅读能力和综合归纳能力的基础上有助于提高其学术视野,掌握科学实验的理论、方法和思路,为毕业论文设计奠定基础。此外,农资(本硕连读)另开设了《植物营养学Seminar》,要求其在精读文献的基础上准备报告材料,形成PPT,然后进行报告,详细介绍研究意义、研究进展、存在问题及展望等,最后老师和学生们综合讨论,剖析问题,形成新的见解,这对学生理解和掌握这一研究方向的最新进展、存在问题及发展趋势等具有很好的指导作用,并为其研究生阶段学习打下了一定的基础。

3 改革考核方式

根据四川农业大学课程改革“加强过程管理”的要求,笔者对《植物营养学》建立了新的课程考核体系。新课程考核体系突出了对学生学习态度、基本理论、实践技能和综合能力的考核,使其更加符合社会需要。原课程考核体系为平时成绩占30%,期末考试占70%,新的课程考核评价体系为平时考查占50%,期末考试占50%。平时考查中又分为学风(包括课堂纪律和出勤考查)、作业(包括课后作业和课程报告)、讨论(包括回答问题和讨论发言)和实验(包括实验操作技能和实验报告)等方面;期末考试可分为基础知识部分和综合分析,分别占40%和10%。学生普遍反映,新的评价体系重过程、轻结果,极大提高了其学习兴趣和效果。

4 结语

通过优化教学内容、改变教学方法和改革考核方式,《植物营养学》教学中更加注重知识内容的及时更新、实用性,不仅提高了学生的学习积极性、实践能力和综合素质,而且为其今后职业定位和发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]陆景陵.植物营养学(第二版)(上册)[M].北京:中国农业大学出版社,2003.

植物营养学论文篇(3)

中图分类号:G424 文献标识码:A

Teaching Reform of Plant Nutrition Course in

Meteorological University and College

WU Hongsheng

(Department of Agricultural Resources and Environment, College of Applied Meteorology,

Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, Jiangsu 210044)

Abstract Plant nutrition is one of the key technical courses for college students in the major of agricultural resources and environment. Nanjing University of Information Science and Technology is a meteorology-oriented university which has some flaws and shortcomings in teaching and editing plant nutrition science. Several common flaws are for example old textbook, monotonous teaching, less teaching hour, less experiments, deficient equipments and instruments, little combined with meteorology and lacking enough interesting to students. Based on these questions, some beneficial suggestions are proposed to prompt the teaching and educational reform for plant nutrition course in the major of agricultural resources and environment science in meteorological university and college so as to foster much more qualified useful talents.

Key words plant nutrition science; Metrology-oriented university and college; teaching reform; agricultural resources and environmental sciences

0 引言

植物营养学是一门实践性很强的理论课程,是农业院校农业资源利用专业的主干专业课程之一。该课程在上世纪90年代以前一直叫做农业化学总论,国内最早编写这门课程的教科书的是中国农业大学(原北京农业大学)的彭克明教授和南京农业大学(原南京农学院)的裴保义教授,1994年又中国农业大学陆景陵教授和南京农业大学胡蔼唐教授编写的植物营养学(上下册),并把这门课程正式定名为植物营养学。该门课程主要从元素化学和动力学的角度讲授植物养分元素从土壤进入植物体内的过程。主要研究植物养分元素的吸收、运输、转化、合成、累积、利用规律和植物与环境之间物质、能量、信息交换的学科,用以指导农业施肥实践和农业环境保护。

南京信息工程大学是一所以气象为主的综合性理工院校,2004年设立农业资源与环境专业,开始讲授植物营养学课程,作为本科生必修课程之一,而且是主干专业课,由于专业成立时间不长,且隶属于应用气象学院,根据学校的气象特色,增设了一些气象课程,但是主干课程在大纲编制、课程设置、课时安排、试验安排等方面存在不足,需要进行教学改革,有利于学生学好植物营养学,更有利于学生用好植物营养学理论知识指导农业生产实践。

1 现有课程教材和教法的缺陷

如前所述,南京信息工程大学应用气象学院农业资源与环境系农业资源与环境专业的成立时间很短,专业课程设置缺乏经验,课程设置不合理,将一些相关的基础课专业选修课、专业基础课和必修课删除或变更为选修课,使得专业课程的学习缺少必要的知识储备和连贯;同时课时设置不尽科学,植物营养学课程设置48学时,分为单双周上课,课时偏少,单双周上课给师生带来不便; 植物营养学实验课偏少,更缺乏相应的实验室和仪器;课程编排内容与农业气象衔接不好,由于植物营养学教材是面向农业院校的农业资源利用专业本科生开设,没有考虑到农业气象类学校的特点,实际上农业气象中的温光水气热因子也是农业资源因子,同时也属于农业环境因子,跟植物营养学课程的联系不够紧密;教材编写较为陈旧,不能反映近年来迅速发展的植物营养学,没有紧密联系当前生产实际,学生在学习中感到枯燥无味、学了无用等。

2 方法改进和改革

2.1 建议增加和恢复农业资源与环境专业的相关课程,增加学生所学知识的连贯性

在我校农业资源与环境专业(简称农资专业)课程设置中删除了农业院校农资专业通常设置的基础课、专业选修课、必修课、选修课,如微生物学、生物化学、土壤地理学、土壤微生物学、施肥学等。作物的生长离不开土肥水汽热温光等因子,同时植物吸收的养分大多需要溶解于土壤中的水溶液中和吸附在土壤胶体上,并经土壤微生物吸收、吸附、分解、转化、富集等过程后为植物吸收利用,同时土壤微生物可以分泌一些化合物促进土壤难溶养分的分解、分泌激素促进植物生长,分泌抗生物质抑制土传病害对作物的危害,固氮菌固定空气中氮素转化成植物能直接吸收利用的铵态氮等;而生物化学则从化学角度研究植物体内元素的反应过程、大分子有机物的合成过程、分解过程及生物功能,这与植物营养学研究植物养分元素吸收、转运和养分合成、积累直接相关。这些知识的学习和掌握有助于学生深入理解植物营养学知识,帮助学生连贯掌握和理解植物体内发生的生物学、生理学、生物化学过程。

2.2 建议增加植物营养学课时和植物营养学实验

目前我校植物营养学课程设置课时48课时,单周每周一次,双周再增加一次,远远不够,教师无法根据当前农业生产实际补充和扩展上课。上世纪90年代我国农业院校农资专业植物营养学课程在120课时左右,课程改革后大多数院校在50~90课时之间,相比我校植物营养学课程的48课时可以说是最少的,导致教师无法上完规定的教学内容,更无法拓展课程,许多新进展、新问题无法给学生详细讲述,造成理论教学与现实脱节。这门课程实践学时更少,而且大多数的实验课和实践课只是对相关理论的简单验证,而不是有创造性的实践,这对学生的动手能力、 创新能力培养不利, 不能帮助学生利用理论进行实践创造。我系应加强实验课的教学,让学生学会实验设计,懂得实验的目的和原理,目前我校植物营养学试验课程只有16个课时,更重要的是实验室及实验条件有限,不能满足至少20个植物营养学试验的要求,需要进一步改进,否则无法培养学生的动手实验能力和科研素养。

2.3 增加实用性教学内容,增加学生的直觉认识和缩短植物营养学与现实的距离

植物营养学是一门实践性和实用性很强的课程。植物营养学实验课没有国家统编教材,而现有教材中的实验指导有些实验陈旧、 方法落后,也没有综合设计性实验内容,这种理论教学与实践教学严重的脱节现象对实验教学有着不良影响。 肥料工业在近十年来发展很快,各种新型肥料不断涌现,如生物有机肥、生态肥、拮抗菌剂、促生菌剂、土壤生物保水剂等。此外,农民对新型 的需求旺盛,对新型肥料使用方法更加缺乏熟练技术,因此,在教学内容方面,要突出实用性,增加有机肥工厂化生产技术、 测土配方施肥技术与专用肥配方设计原理及方法、 作物营养诊断施肥技术、生理性病害与微生物性病害的区别等教材上缺失、 而社会急需的内容,使课程内容在新颖性、 先进性、 实用性等方面取得较大突破。从根本上提高学生的动手操作能力,满足诸如复混肥厂、 有机肥厂、 微生物肥料厂以及化肥营销公司等主要用人单位的人才需求。

2.4 将农业气象学课程中的相关因子对农作物生长的影响整合到植物营养学中

农业气象因子温光水气热等属于农业资源与环境专业中的自然生态因子,在单独开设的农业气象学中也重复讲述这些与植物生长有关的气象因子,建议将这部分内容适当精简,合并到植物营养学。温光水气热是植物生长的主要自然因子,这些因子的变化随时影响着植物的养分吸收、转运、利用和植物生长发育。建议农业气象学中主要介绍农业气象因子的形成,而在植物营养学中增加主要农业气象因子对植物营养过程的影响,特别是主要灾害性天气对植物营养元素吸收、转运、同行利用的影响和预防。建议编写一本适合气象类院校农资专业本科生适用的植物营养学教材。

2.5 增加气象与农业相互关系的教学内容

现代农业与传统农业不同在于,农业生产不光考虑粮食产量,还要考虑粮食品质、施肥及施药对环境影响。由于温室气体的排放剧增引起的全球气候变暖和灾害性天气今年来不断增加,引起多方关注。农业操作引起的农田温室气体排放(CO2、CH4、N2O)是重要的源泉之一,尤其是施肥措施和技术直接影响农田温室气体排放,同时温室气体排放引起的全球气候变化导致灾害性和极端性天气的出现反过来又影响作物的生长和生存环境的破坏,这种相互关系的内容应当在植物营养学教材中体现出来,可以考虑编写一章全球变化生物学、一章植物营养施肥与农田温室气体、一章全球变化与植物营养等,适应新形势的变化。

3 小结

总之,气象类院校农业资源与环境专业具有农业院校农资专业的共性和特点,也有不同于一般农业院校农资专业的特色,应当改革教材、教学内容、理论教学、试验教学,增加新的现代农业和全球变化的内容,增加试验内容,增加与社会衔接的内容和试验,加大试验和实践投入,不断提高学生的理论知识、丰富学生的知识视野、增强学生的动手能力、提高学生的应变能力和工作适应性,将学生真正培养成有用之人。

参考文献

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[2] 刘文菊,彭正萍,廖文华.植物营养学课程建设及教学改革的初步研究[J].中国校外教育,2009(8):86-88.

[3] 李永夫,徐秋芳.植物营养学课程教学改革探索[J].教书育人.高教论坛,2012(8):86-87.

植物营养学论文篇(4)

植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及肥料合理施用的原理与技术的科学。对植物营养科学理论的探索,最早是从西欧开始的。为了更好地阐述植物营养学的一些基本理论,使学生能及时跟踪该学科在国际上的发展动态,在植物营养学教学中开展双语教学(汉语和英语)是十分必要的。双语教学有利于在增加学生专业知识的同时提高其外语的应用能力,便于学生查阅外文文献和撰写论文,可以增强学生的创新意识,培养创新人才,满足社会对国际化人才的需求,提高接受国际先进科技水平的速度,与国际接轨,增强国际竞争力。

在几年的双语教学实践中,针对教材选择、教师教学方法和手段以及学生学习效果等问题进行了不懈探讨。

一、目前,国内尚无统编植物营养双语教学教材,教师要选择恰当的中、英文教材

选择适合课堂讲授和学生学习的教材是提高双语教学质量的前提条件。目前,全国仍没有出版的植物营养双语教学教材,导致任课教师备课难,制作植物营养双语教学课件更难。教师需要花费很大的精力挑选适合的英文原版教材,反复阅读。并结合中文教材和教学大纲中教学时数和授课内容的要求精心选择中英文表述,制作出适合教学的植物营养双语课件。选择恰当的中、英文教材有助于提高教学质量。如果单纯用英文原版教材内容进行教学,势必造成学生在专业知识理解上产生歧义与偏差。如果自行将中文教材翻译成英语,难免会产生不规范的语言结构。这样教学不但不能提高学生专业英语水平,甚至使学生难以理解和掌握专业知识,就会产生适得其反的效果。所以,进行植物营养双语教学时必须将英文原版教材和中文教材内容有机地结合起来。

二、教师应采用多种教学方法和手段活跃课堂气氛,提高学生学习兴趣

1.针对学生英语水平参差不齐,采用分层教学方式

双语教学开创了以英、汉两种语言作为主要教学语言的授课和学习方式,其中还包含着学科特殊的专业表述。这就形成了学生英语能力与学科目标要求之间的落差。这有可能影响学习者学科目标的达成。而且,学生的英语水平差异很大,如果采取“一刀切”的教学方式,势必会造成一些学生难以理解和掌握授课内容。因此,要针对实际英语水平,将学生分成不同层次,以不同程度的教学目标进行授课。指导英语水平高的学生除掌握授课内容外,让他们广泛查阅高水平的英语专业文献阅读。多辅导英语水平较差的同学用双语掌握授课的重点内容。通过分层次教学方式,使英语水平差异很大的学生都在不同程度掌握了授课内容和提高了专业外语水平。

2.采用各种手段活跃课堂气氛,提高学生学习兴趣

在专业课授课时采用双语教学,对刚刚接触专业知识的学生来说难免有畏难情绪,所以在授课时教师必须灵活采用各种手段活跃课堂气氛,提高学生学习兴趣。在教学中要树立以学生为主体的教学理念,改革教学方法。传统的满堂灌、填鸭式的讲授方式是教学方法中的大忌。应采用启发式、讨论式、课堂提问等方式激发学生的学习兴趣。在植物营养学双语教学开课后,我把全班同学每4~5人分在一个组中,以后的课堂讨论都以组为单位进行商讨。每次课先用英语对上节课的重点内容进行回顾和提问,并鼓励同学用英语回答。课后留复习题,让学生以每小组为单位用双语进行讨论,最后每小组将复习题做完上交给任课教师。讲完每一章内容后,都抽出一定时间将这一章的内容分组讨论,各组之间要进行比赛,胜出组将奖励给有小礼物。这样营造一个宽松、愉快的气氛,鼓励学生大胆说英语,让学生在玩中掌握了知识,在学中提高了专业英语水平。在课余,我经常与学生交流,了解学生是否喜欢我采用的双语教学方法。同时,也通过调查问卷来了解学生的心声,不断改进授课方法。

在授课时采用多媒体技术将预先精心制作的植物营养双语课件的内容展示给学生,尤其是专业名词和基本原理都采用英汉双语表述,并利用图片和影音资料等辅助解释,这样借助多媒体技术信息量大,图文并茂的优势,就可以利用双语深入浅出地将较难的授课内容传授给学生。但采用多媒体技术进行教学也不是万能的,有时往往造成授课进度快,学生思路跟不上,或者学生走马观花,只顾看热闹,却没有把该学的知识掌握。所以,教师在授课过程中必须密切注意学生的反应和接受情况,并及时调整授课进度。

三、学生应大量阅读英文专业文献,课内外大胆讲英语

在进行植物营养学双语教学时,不能只依靠授课教师阅读英文原版教材,还应指导学生大量查阅英文专业文献。因为国外的英文原版教材如《Mineral Nutrition of Higher Plants》对植物营养原理部分阐述较多,而对肥料尤其是具有中国特色的有机肥料的性质和施用技术阐述较少。另外,水稻和大豆是中国及亚洲地区的主要作物,而欧、美教材中很少以水稻和大豆为例。所以,在学习这些内容时,教师必须指导学生查阅英文专业文献。教师在授课前,应提前将授课教案和复印的英文原版教材内容发给学生,让学生提前预习将学习的内容,并查阅和欲讲授内容有关的英文文献,将阅读的文献做摘要和总结。学生通过提前阅读相关文献,熟悉了相关的专业词汇并了解了该领域的国际发展前沿。这些授课前的准备工作有助于学生很好地理解授课内容,课堂上与授课教师形成互动,有助于学生理解和掌握专业知识和专业英语。

另外,国内的学生学习专业课时,没有无处不在的外语环境。农业院校的学生多数只在普通大学英语课中才讲几句英语,在专业课程学习中更难有人大胆、流利地说专业英语。所以,学生在植物营养学双语学习中应大胆说英语,搜集一些关于专业知识的英文影音资料,这样,学生能够欣赏到用地道的英语讲授的专业知识。学生还可以分成不同的小组用双语讨论专业知识或成立“英语角”,大家将各阶段学习的专业知识,用双语自由讨论。这样许多学生都努力说英语,其他“难于启齿”的同学在多数同学讲英语的气氛影响下也能说上几句专业英语。

尽管利用双语教学模式进行植物营养学教学还是一个“新生儿”,双语教学实践中还存在许不足,但通过教师教和学生学双方互动的努力,势必能提高双语教学质量。专业课程采取双语教学模式是“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的要求,适应经济全球化和科技革命的挑战,是培养21世纪高素质人才的必然趋势。

参考文献:

[1]陈丽,陈根才,贺蓓.推进双语教学课程建设培养具有国际竞争力的人才[J].学科建设与教学研究,2005,(1):36-38.

[2]周力.双语教学的实践和对策建议[J].南昌航空工业学院学报(社会科学版),2005,7(4):105-107.

植物营养学论文篇(5)

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)01-0041-02

“园艺植物营养诊断”是园艺系本科生的专业基础课,是园艺生产中实行科学施肥的主要理论依据。近年来,随着植物营养学、肥料学及科学技术的发展,园艺植物营养诊断也获得了快速发展,利用营养诊断进行科学施肥已成功应用到小麦、玉米、水稻、苹果、香蕉、大豆等主要农作物和经济作物上[1],并产生了可观的经济效益。园艺植物营养诊断已经从一项单纯的技术和方法发展成为一门较独立、系统、全面的课程,其影响渗透到包括土壤、植物营养、植物生理、栽培、病理、分子等多个学科领域,是典型的交叉性、综合性学科,成为当前生物学科发展中必不可少的组成部分。该课程还是一门实践性很强的学科,与生产联系紧密[2]。因而,深入发展和完善该课程既是科技发展的必然结果,也是满足生产需求的重要举措。

一、课程建设现状与问题

“园艺植物营养诊断”在石河子大学属新课程,课程建设时间较短。该课程2007年在石河子大学首开,6年来经过不懈努力,积累了一些教学资料,著成自编讲义一部。并在实验内容和教学方法上进行了探索,积累了一定的经验。但课程内容的系统性、先进性还有待改进。目前,该课程内容主要包括元素的功能、诊断方法及各种作物缺素症状及防治方法。然而随着科技和营养学的迅速发展,许多新技术、新方法、新理论和新成果不断涌现,致使课程的内容需要更新,尤其是诊断方法和技术手段上需要更新的内容更多;此外,该课程的实验课建设属起步阶段,存在内容单薄、方法单一等缺点,不能满足学生多层次、多角度理解知识点的要求,因而,建立完整的实验体系也是当务之急;目前该课程以“教师讲授+多媒体放映”的单向授课为主,不能充分调动学生积极性,使学生处于被动接受知识的状态,教师很难掌握学生的学习情况,师生双方不能进行很好的沟通和交流。为此,应对课程的内容和教学方法进行适当的调整和改革。

二、课程改革的目标

(一)课程改革的目标与内容

希望通过改革,能够完善、优化和更新“园艺植物营养诊断”课程内容,使之更好地体现当今科技发展的先进性;优化各章节的内容和比重,使各节内容之间的联系更紧密,真正做到比例平衡,重点、难点突出;形成一套较完整的适于该课程的专用实验大纲,以达到进一步完善该课程的目的。

(二)课程改革内容

1.更新教学内容

园艺植物营养诊断是一个实用性较强的课程,由于科学技术的日新月异,诊断方法和对象也在不断变化,因此,授课内容应该与实际生产技术紧密结合,要将最先进的、最高效的前沿知识及时补充到授课内容里,如伴随着3S技术迅速发展,广泛应用的遥感技术在植物营养元素丰缺诊断的应用[3-4];植物营养遗传规律研究的分子生物学手段以及原子吸收光谱和气相、液相色谱法诊断的内容和应用实例。作为园艺专业的选修课,还要重视和增加关于植物营养遗传机理方面内容的介绍,学习植物营养的遗传知识,有助于选育出养分利用效率高的优良品系,既能提升营养诊断课程的深度又能促进园艺植物育种学的发展[5],从而达到多方位、多层次、多用途培养人才的目的。此外,园艺植物营养及其诊断作为18世纪后发展起来的新兴学科,由于发展历史短,因此可结合一些对该学科有突出贡献的专家、学者的事迹来讲述,达到丰富课程内容和提高学生兴趣相结合的目的。如结合德国化学家李比希在农业化学领域的突出贡献来拓展和延伸土壤施肥的四大定律,还可以结合李比希在溴元素发现上得到的“错误之柜”故事,警示学生从事科研工作要严肃、认真、谨慎。

当前关于元素生理功能部分的课时为8学时,鉴于植物生理学课程已经涉及该部分内容,因此将这部分内容缩减至4学时,删减有关氮、磷、钾、硫、碳等大量元素的生理功能简介,而补充植物营养遗传机理4学时,其中包括大量元素氮、磷、钾和微量元素铁、镁、锌的遗传机理2学时,以及番茄、葡萄、西甜瓜营养元素遗传机理2学时;将诊断方法由原来的6学时增加到8学时,除常规的6大方法外,重点增加遥感诊断和电子显微诊断方法的介绍,其中遥感诊断主要增加关于遥感诊断的原理,采用的指标体系以及诊断的精确度和适用范围,结合近期文献详细阐述高光谱遥感技术在氮素营养诊断上的应用,可见光遥感冠层色彩分析进行作物氮营养诊断以及卫星遥感技术在营养诊断中的应用等三大方法;电子显微诊断中结合组织解剖学的知识,着重介绍传统的石蜡切片以及扫描电镜技术在营养诊断方面的应用,涉及的元素包括钾、钠、钙等。各论方面针对石河子区主要的园艺作物苹果、番茄、葡萄等增加关于新型肥料应用的内容,例如生物肥、有机肥、微生物肥的构成及其应用目的、范围;新型复合肥料在制造和施用时应该注意元素间的协同和拮抗作用等。除对课程理论内容进行适当的增补和删减外,还应该对课程实验体系采取一定的改革。设计3―5个独立实验,新增内容包括:叶绿素法诊断叶片氮素,浮板培养法诊断不同发育阶段的蔬菜氮、磷、钾等缺乏症状及防治措施,常见花卉缺素症状的观察等具有实际应用价值的内容[6]。

2.注重多种教学方法与手段的综合运用

首先,为方便学生自主学习,充分调动学生自学的积极性,利用现代多媒体技术,创建“园艺植物营养诊断”网络课程平台,其中设有课程简介、教学资源、第二课堂、教学图片、前沿进展、模拟测试等6大模块,学生可以根据自己的情况自由选择不同内容进行学习,网络课程平台的制作除了教学课件外,也要注意模拟测试题应分章节、按课程进度的格式列出,使学生能够根据课堂内容及时进行巩固和自我检测。前沿进展中尽量选取内容新颖、实验设计简单的中英文文献,一定要根据本科生的知识结构组成和所处的水平,适当增补文献,做到既能拓展大部分学生的专业知识视野,又能对今后读研的学生有一定促进和提携作用。

其次在课程教学时间安排上,尽量将课程放在每年的4―10月,正值植物自然生长期,有丰富生动的教学、实验材料,结合实验课,田间实地观察各种园艺作物发生缺素的症状,尤其要针对新疆高盐碱土壤,降雨稀少、蒸发量巨大的气候特点,重点关注与土壤pH关系密切的铁、锰、锌、钙等元素以及与降水关系密切的磷、硼等元素的诊断和防治。这样一方面可以提高学生在生产实践中发现问题、解决问题的能力,另一方面为立足本地,引导学生因地制宜有针对性地解决地方性问题奠定理论和实践基础。

第三,各论部分各种园艺作物缺素的症状及防治措施采取学生主讲,大家提问、点评和全班打分的方式进行,并记入总成绩,从而激发和调动学生的兴趣和积极性[7]。

第四,课堂上经常实行问卷调查,调查内容包括:对当前授课内容的满意度、感兴趣的知识点、希望开设何种实验课、对学生自主授课、评分教学方式的看法等。通过这种方式了解学生掌握知识的程度,了解学生的需求,根据学生的需求及时调整授课内容和教学方式,加强与学生的有效沟通、交流,避免教学内容与生产需求脱节,实现双向互动教学,提高教学效果。

第五,对于营养诊断方法和诊断步骤等具体知识点可采取教师简介加当堂习题测试加个人公布答案的模式进行,便于调动和集中学生的课堂注意力,避免了只听教师讲的枯燥乏味,初步建立一个集严肃、认真、活跃、专注为一体的和谐融洽课堂。

第六,使讨论式教学方法常态化,每3节课中尽量组织一次讨论课,讨论的内容即是本节课的重点,要求学生分组,每组承担不同的知识点,给学生一定的时间查阅熟悉这些知识点,并派代表详细介绍该内容,其他组学生可以根据自己对知识的理解程度进行提问,使课堂知识能较好地得到扩展和延伸,最后由教师对讲解不清晰、难以理解的问题进行补充解答,由此逐渐改变以教师口头表述为主的传统教学模式。这样能有效激发学生自主学习、由点及面地学习的能力和思维倾向,营造一个井然有序、积极热情的课堂环境,切实发挥教师引路人的作用,真正实现知识传播的提纲挈领的引导作用。

“园艺植物营养诊断”虽然是园艺专业本科生的选修课,但鉴于目前本科实行通识教育,就业范围较广,石河子大学近年本科毕业生从事农药、化肥及农业科技推广的学生比例急速上升,不少学生在做农业生产一线的技术咨询工作,急需有关植物营养元素缺乏及防治的相关知识。为满足当前农业市场人才需求,有必要完善和发展“园艺植物营养诊断”这门课程,推动和提升该课程在农业院校的地位和影响力。整体上,本文希望通过对该课程的教学内容和教学方法两大部分进行改革,完善和更新“园艺植物营养诊断”课程内容,使之建设成为难易结合、简繁分明、新旧衔接、论践相行的具有广泛应用价值的专业课程。

参考文献:

[1][2]马红梅,洪坚平,孟会生.“植物营养与肥料”课程建设与改革[J].山西农业大学学报:自然科学版,2007,(S2).

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[5]唐菁,杨承栋,康红梅.植物营养诊断方法研究进展[J].世界林业研究,2005,(6).

[6]尹元萍等.农科院校植物营养类综合性设计性实验探索与实践――以云南农业大学为例[J].云南农业大学学

植物营养学论文篇(6)

中图分类号:S63 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161132014

随着人们生活水平的逐步提高,有机食品成为人们追求绿色生活的重要体现,为了保障人们的生活质量,对有机蔬菜种植实施科学管理,实现人民生活水平绿色发展。

1 有机蔬菜生产土壤培肥的指标

有机蔬菜土壤培肥的指标为:蔬菜种植土壤层为中厚度,土壤黏着度适中,土壤温度需要依据种植蔬菜的最佳生长温度为最佳标准,一般情况下,有机蔬菜种植的温度在7~10℃之间为最佳;此外,有机蔬菜种植的土壤pH值为6.5~7.5之间的偏碱性土壤为最佳,从而保障有机蔬菜种植中土壤有机物,以及氮、磷、钾的含量,实现蔬菜种植有机生长。

2 有机蔬菜生产土壤培肥技术的理论依据

2.1 微生物理论

有机蔬菜种植中土壤培肥技术的科学应用,需要准确的理论依据作引导。微生物理论是主要的理论依据之一。蔬菜的成长需要大量的营养物质,其中一部分营养供给来自于种植培育的后期供给;另一部分也需要从土壤中吸取,土壤中微生物是有机蔬菜营养的主要来源。土壤中的微生物主要包括土壤酶活性、原生物、线虫等形式[1],这些生物将土壤中的部分有机成分转变成为有机营养成分,为有机蔬菜的生长提供肥料保障。

2.2 土壤改良理论

加强土壤肥力,保障有机农作物的生长,应用土壤改良理论进行土壤培肥处理。有机食品种植中主要依靠土壤自身营养和外部施加有机肥对农作物生长实现营养供给。从土壤自身入手,应用外部改良技术,保障土壤中有机成分,适当对土壤进行有机物的补给,保障有机食品种植的土壤应用形成良性土壤应用循环,实现绿色种植农业的发展。

3 有机蔬菜生产土壤培肥技术的实践探究

3.1 科学施肥,增加土壤有机物含量

依据科学的有机食品种植理论,实现有机蔬菜生产土壤培肥技术的实践应用。科学施肥,增加土壤有机物含量。外部施加有机肥是保障有机种植土壤肥力的主要渠道。农户进行有机土壤培肥时,注重把握培肥的时间和培肥量的多少。一般而言,有机蔬菜的土壤培肥时间分为3个时间点,分别为种植前期,种植成长期和种植后期。种植前期的培肥主要以氨基酸、种植激素类的生理性肥料为主,是为了保障对土壤自身进行改良,同时为农作物初期成长提供保障;种植中成长期添加农家肥、含氮磷钾丰富的有机肥为主,促进农作物中有机成分的补给需要;种植后期的施肥主要应用营养转化补给,同时具有较强的抗病虫害的肥料作为主要的培肥来源,科学施肥,实现有机土壤的良性应用。

3.2 土壤理性化治理

农户在进行蔬菜种植过程中,应当定期对有机蔬菜种植的土壤进行治理。及时除草;有机种植中,杂草的生长对有机蔬菜的种植生长造成危机,减少有机蔬菜生长的营养获取,农户可以适当的采用物理措施,对有机蔬菜种植中的杂草进行控制,同时结合人工除草,保障有机蔬菜生长;积极做好有机土壤的翻耕,提高有机土壤的松弛程度,保持土壤透气性,实现有机土壤的科学治理。

3.3 做好土壤保水工作

做好土壤的保水工作。依据有机蔬菜自身含水量的要求,对土壤中的水份进行科学控制。有机农作物种植初期,受到外部自然环境的影响,我国农户通常采用地膜保水法对有机土壤中的水分进行调节,同时结合定期的土壤翻耕,增强土壤中空气流通性,在有机蔬菜种植过程中,每隔3~5d进行一次浇水灌溉,注重对土壤中水分的保障,为有机蔬菜的种植提供丰富的水分,提高有机蔬菜产品的水分需求,保障有机蔬菜的成长。

3.4 结合种植植物的合理调节

有机蔬菜培肥技术的应用也需要结合种植作物进行合理调节。例如:农户可以在有机蔬菜种植基地中适当的种植黄豆、红豆等含有丰富有机成分的农作物进行有机土壤调节,保障土壤中氮磷钾的含量,对土壤中长期消耗的营养成分进行补给,避免有机土壤使用出现土地过度使用,造成土地板结,实现了现代农业种植科学发展。

植物营养学论文篇(7)

中图分类号 S482.99 文献标识码A文章编号 1007-5739(2012)08-0186-01

为验证通丰植物营养液在太湖县水稻和棉花等作物上的应用效果,笔者于2011年开展通丰植物营养液在水稻和棉花上的应用研究,现将试验结果报告如下。

1材料与方法

1.1试验地概况

水稻试验安排在太和县农科所某职工承包田内,土壤为沙泥土;棉花试验安排在太和县江塘乡龙寨村良冲组某农户的承包田内,土壤为马肝土;2处土壤地力水平均为中等。

1.2试验材料

供试药剂:通丰植物营养液(微量元素肥料,由四川通丰科技有限公司提供)[1-2];供试水稻品种:皖稻191;供试棉花品种:太D5。

1.3试验设计

试验共设2个处理,分别为处理区:喷施通丰植物营养液3 L/hm2,稀释成300倍液;对照区:喷施等量清水。不设重复,小区面积667 m2。

1.4试验方法

水稻于7月10日分蘖期喷施药剂,棉花于7月8日现蕾期喷施药剂,对照区与处理区其他田间管理措施均保持完全一致[3-6]。

2结果与分析

2.1通丰植物营养液在水稻上的应用效果

由表1可以看出,水稻喷施通丰植物营养液后,处理区较对照区叶色深绿,长势更旺,株高和穗长略有增加,分蘖增加1.5个。后期观察测产,有效穗数增加0.2穗/株,每穗实粒数增加12.2粒,千粒重增加0.1g,处理区产量8 854.5 kg/hm2,对照区产量7 945.5 kg/hm2,增产909.0 kg/hm2,增幅达11.44%。

2011年太和县在水稻上推广应用通丰植物营养液266.67 hm2,累计增产稻谷达到242.4 t,按当年市场平均价2.6元/kg计,累计增加产值63.024万元,除去肥料和劳动力成本10.24万元,增加纯收入52.784万元;投入产出比1∶13.86。

2.2 通丰植物营养液在棉花上的应用效果

由表2可以看出,棉花使用通丰植物营养液1周后,处理区与对照区比较,叶色较深,叶片增厚,植株相对较高,植株整体生长旺盛。后期观察较处理区对照区落花、落蕾、落果减少。经测产,棉花使用通丰植物营养液后,能有效提高单株棉铃数,平均增加2.9个,处理区籽棉产量4 182.0 kg/hm2,较对照区籽棉产量(3 745.5 kg/hm2)增加436.5 kg/hm2,增幅为11.65%。

2011年太和县在棉花上推广应用通丰植物营养液400 hm2,累计增产棉花174.6 t,按当年市场平均价8.2元/kg计,累计增加产值143.172万元,除去肥料和劳动力成本15.36万元,增加纯收入127.812万元;投入产出为1∶22.51。

3结论与讨论

试验结果表明,使用通丰植物营养液可以使作物微量元素得到补充,无论在水稻还是在棉花上,均具有显著的增产作用,经济效益十分明显,具有一定的推广应用价值,因此,建议今后在太和县水稻、棉花的生产上广泛推广应用通丰植物营养液。

4参考文献

[1] 张中兴,刘仕军,倪思羽,等.“通丰”植物营养液在水稻上的施用效果[J].农技服务,2010(5):573.

[2] 陈劲松,龚猛.新型肥料“通丰植物营养液”在水稻上的应用[J].农技服务,2007,24(7):40,55.

[3] 贾尚霞,许蓉.通丰植物营养液在农作物上的应用效果[J].现代农业科技,2007(14):112.

植物营养学论文篇(8)

中图分类号:S147 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-01-0080-3

项目编号:2009AY2014

俗话说“庄稼一枝花,全靠肥当家”,可见肥料对植物生长发育来说是非常重要的,其一部分来源于土壤供应,另一部分是来源于人工施入的肥料,尤其是现代农业,农作物的优质、高产,除了品种因素之外,就是肥料所起的作用了,约占30%~50%。但是,肥料的不足、过量,或是肥料中各养分不平衡,都会影响农作物的品质与产量。随着我国化肥工业的发展,施肥的负面效应也在不断增加,其中因为大量施用肥料引发了一系列的环境问题,引起水体的富营养化及地下水污染,引起大气污染,有害物质在土壤中积累,降低土壤质量,破坏土壤的性状,导致农产品污染,危及食品安全。随着“优质、高产、高效、生态、安全”农业的发展,转变施肥观念、实行科学施肥,成为今后的一项长期性任务。推广测土配方施肥技术,对于提高肥料利用率、减少肥料浪费,保护农业生态环境、保证农产品质量安全、实现农业可持续发展具有深远的历史意义。

1 什么是测土配方施肥

测土配方施肥是根据土壤养分监测状况和肥料田间试验为基础,根据作物生长需肥规律、土壤供肥性能和肥料性质及肥料利用率,结合当地农业生产和作物产量水平,按照作物生长期养分投入与产出相对平衡的原理,拟定科学配方进行合理施肥的一项先进实用技术。

可以说,测土配方施肥可以很好地发挥施肥的正面效应,尽可能地减少施肥的负面效应,坚持以有机肥料为基础,实行有机肥料与化学肥料相结合,培肥地力,改良土壤和节省化肥用量,有利于提高农产品品质、产量。

2 内外测土配方施肥的发展简史

1840年,德国农业化学家李比希(Liebig)提出了“矿质营养理论”,为化肥的生产与应用奠定了科学的理论基础。1842年,英国人J.B.劳斯(JohnLawes)取得骨粉加硫酸制造过磷酸钙的专利权,开创了化肥施用历史;1839年,在德国的施塔斯富特发现第一个水溶性钾盐矿,1856年开始采矿,1861年建成钾肥厂投产;20世纪40~50年代,合成氨工业快速发展,氮肥的产量超过了磷肥和钾肥。1943年,英国科学家在洛桑试验站布置长期肥效定位试验,开始了科学施肥技术的探索历程,各国土壤肥料科技工作者在确定科学合理的施肥数量、施肥品种、施肥方式和施肥时期方面,开展了大量的研究工作,提出了多种科学施肥技术方法,测土配方施肥就是其中之一。目前,美国测土配方施肥技术覆盖面积达到农业生产面积的80%以上。

积造施用农家肥、土杂肥,改良土壤、培肥地力是我国传统农业的精华。1901年氮肥从日本输入我国台湾,开创了我国施用化肥的新纪元。1950年,提出全国中低产田的分区与整治对策,对我国耕地后备资源进行了评估,科学施肥作为发展粮食生产的重要措施之一。1959年~1962年组织开展了第一次全国土壤普查和,1979年开展了第二次全国土壤普查,摸清了我国耕地基础信息,1981年~1983年组织开展了第三次大规模的化肥肥效试验,对氮、磷、钾及中、微量元素肥料物协同效应进行了系统研究。随后,开展缺素补素、配方施肥和平衡施肥技术推广,到20世纪90年代,我国的测土配方施肥工作技术先后经历了由简到繁、由粗放到精确的发展过程。20世纪90年代后期,由于缺乏推广力度和资金支持,该项技术推广进度缓慢,应用不够广泛,农民按照习惯施肥的比例仍然较高,施肥过量和施肥不足各占三成,只有1/3的农户施肥尚在基本合理的范围内,因此引起的作物产量徘徊、肥料浪费严重、经济效益下降和环境污染加重等问题已相当突出。

近年来,党和政府高度重视测土配方施肥工作,从“七五”到“十二五”,测土配方施肥研究与应用均被列为国家重点科技攻关项目。中央及国务院领导曾多次强调,要指导和帮助农民合理施用化用、农药,切实解决面源污染问题。从2005年开始,农业部组织了全国范围的测土配方施肥行动。至2012年,测土配方施肥实施7年来,中央财政累计投入资金57亿元,项目县(场、单位)达到2498个,基本覆盖所有农业县(场),实现了从无到有、由小到大、由试点到“全覆盖”的历史性跨越,测土配方施肥技术推广面积达到12亿亩以上,惠及了全国2/3的农户。基本摸清了我国1857个项目县(场)14亿亩耕地土壤养分状况,特别是发现了土壤酸化、耕层变浅、磷素养分富集和耕地养分失衡等重大共性问题。这是继1979年全国第二次土壤普查之后,首次对全国耕地土壤进行“全面体检”,为因土种植、因土施肥提供了科学依据。截至2011年,通过实施测土配方施肥,全国累计减少不合理施肥700多万吨,据专家推算,相当于节约燃煤1820万吨、减少二氧化碳排放量4730万吨。同时,减少氮、磷流失6%~30%,有效减轻了面源污染。

3 测土配方施肥的作用

3.1 提高农作物产量,增加收入

测土配方施肥提高农作物产量有三种形式:一是调肥增产:在合理施用有机肥料的前提下,不增加化肥投入量,只调整氮、磷、钾等养分配比平衡供应,使农作物单产在原有基础上,最大限度地发挥其腐产潜能,起到增产增收作用。二是减肥增产:在高肥高产地区,通过农田土壤有效养分的测试,掌握土壤供肥状况,减少化肥投入量,科学调控农作物营养均衡供应,达到增产或平产的效果,节约生产成本。三是增肥增产:有针对性地增加土壤稀缺的肥料种类;在低肥瘠土区通过增加肥料用量来提高作物产量,增加收入。

3.2 培肥地力,提高农作物的抗逆性

测土配方施肥不仅直接表现在作物增产效应上,还体现在培肥土壤、提高土壤肥力上,改善土壤的理化性质,使土壤生态得以保护。生产实践表明,农作物的许多病害是由于偏施肥料而引起的,尤其是偏施氮肥。采用测土配方施肥可以调控土壤和作物的营养,起到防治农作物病害的作用。另外,在缺硼土壤上配合施用硼肥后,对防治棉花“蕾而不花”、油菜“花而不实”、小麦“亮穗”等生理病症均有明显效用。此外,还能提高农作物的耐旱、耐寒、抗冻性能,特别是磷、钾肥对提高农作物的抗逆性作用最大。

3.3 协调养分,提高农作物的品质

过去我国农田大多偏施氮肥,呈现“氮多、磷少、钾缺”的状况,致使土壤养分失调,因为农作物产量受“最小养分律”的制约,导致肥多却不增产,还使农产品质量降低,导致“瓜不甜、果不香、菜无味”。采用测土配方施可以调整化肥施用比例,消除土壤中的养分障碍因子,协调养分,提高产品的品质。

3.4 节约资源,保护环境

化肥是资源领带型产品,化肥生产必须消耗大量的天然气、煤、石油、电力和有限的矿物资源。节省化肥施用就是节约资源。此外,还能降低农村的面源污染,减少水体的富营养化和减少农产品硝酸盐含量超标的问题。

4 测土配方施肥的依据

4.1 必须营养元素同等重要律和不可代替律

新鲜的植物体由水和干物质两部分组成,干物质又可分为有机质和矿物质两部分。水分要占新鲜植物体的75%~95%,干物质占到5%~25%。现代分析技术研究表明,在植物体内可检出70多种矿质元素,几乎自然界里存在的元素在植物体内部都能找到。然而,由于植物种类和品种的差别,以及气候条件、土壤肥力、栽培技术的不同,都会影响植物体内元素的组成。如盐土中生长的植物含有钠(Na),酸性红黄壤上的植物含有铝(Al),海水中生长的海带含有较多的碘(I)等。这就说明,植物体内吸收的元素,一方面受植物的基因所决定;另一方面还受环境条件所影响。这也同时说明,植物体内所含的元素并不全部都是植物生长发育所必需的。有些元素可能是偶然被植物吸收的,甚至还能大量积累;但是,有些元素对于植物的需要量虽然极微,然而却是植物生长不可缺少的营养元素。因此,植物体内的元素可分为必需营养元素和非必需营养元素。

不同的必需营养元素对植物的生理和营养功能各不相同,但对植物生长发育都是同等重要的,任何一种营养元素的特殊功能都不能被其他营养元素所代替,这就叫营养元素的同等重要律和不可代替律。

营养元素的同等重要和不可代替包含着两个方面的内容:一是各种营养元素的重要性不因植物对其需要量的多少而有差别,植物体内各种营养元素的含量差别可达十倍、千倍、甚至十万倍,但它们在植物营养中的作用,并没有重要和不重要之分。缺少大量营养元素固然会影响植物的生长发育,最终影响产量;缺少微量营养元素也同样会影响植物的生长发育,也必然影响产量。例如植物体内氮素不足时,表现为植株生长慢,老叶先黄化,造成早衰减产;植物需要微量营养元素虽然很少,但也同植物生长发育所必需的大量营养元素一样是不可缺少的。例如玉米缺锌时呈现“白苗病”,严重时不抽雄穗;油菜缺硼时,严重时幼苗死亡,轻者呈现“花而不实”症。

二是各种必需营养元素都有着某些独特的和专一的功能,其它必需营养元素是不可代替的。即磷不能代替氮,钾不能代替磷。在缺磷的土壤只有靠施用磷肥去解决,而施用其他元素则无效,甚至会加剧缺乏,造成养分比例失调。因此,生产上,在考虑植物施肥时,必须根据植物营养的要求去考虑不同种类肥料的配合,以免导致某些营养元素的供应失调。

4.2 植物营养的选择性

植物常常根据自身的需要,对外界环境中的养分有高度的选择性。当把植物栽培在同一种土壤上,常因植物种类不同,它们所吸收的矿物质成分和总量就会有很大的差别。如薯类植物需钾比禾本科植物多;豆科植物需磷较多;叶菜类需氮较多,所以,施肥时必须考虑植物的营养特性。

4.3 植物营养的连续性和阶段性

植物营养期是指植物从土壤中吸收养分的整个时期。在植物营养期的每个阶段中,都在不间断地吸收养分,这就是植物吸收养分的连续性。但植物对养分的吸收又有明显的阶段性。这主要表现在植物不同生育期中,对养分的种类、数量和比例有不同的要求。在植物营养期中,植物对养分的需求,有两个极为关键的时期,一个是植物营养的临界期,另一个是植物营养的最大效率期。

4.3.1 植物营养的临界期 在植物营养过程中,有一时期对某种养分的要求在绝对数量上不多,但很敏感、需要迫切,此时如缺乏这种养分,植物生长发育和产量都会受到严重影响,并由此造成的损失,即使以后补施该种养分也很难纠正和弥补。这个时期称为植物营养的临界期。一般出现在植物生长的早期阶段。水稻、小麦磷素营养临界期在三叶期,棉花在二三叶期,油菜在五叶期以前;水稻氮素营养临界期在三叶期和幼穗分化期,棉花在现蕾初期,小麦和玉米一般在分蘖期、幼穗分化期;钾的营养临界期资料较少。

4.3.2 植物营养最大效率期 在植物生长发育过程中还有一个时期,植物需要养分的绝对数量最多,吸收速率最快,肥料的作用最大,增产效率最高,这个时期称为植物营养最大效率期。植物营养最大效率期一般出现在植物生长的旺盛时期,或在营养生长与生殖生长并进时期。此时植物生长量大,需肥量多,对施肥反应最为明显。如玉米氮肥的最大效率期一般在喇叭口至抽雄初期,棉花的氮、磷最大效率期在盛花始铃期。为了获得较大的增产效果,应抓住植物营养最大效率期这一有利时期适当追肥,以满足植物生长发育的需要。

4.4 养分归还学说

19世纪中叶,德国化学家李比希(J.V.Liebig)根据索秀尔(Saussure)、施普林盖尔(Sprengel)等人的研究和他本人的大量化学分析材料,认为植物仅从土壤中摄取为其生活所必需的矿物质养分,每次收获必从土中带走某些养分,使得这些养分物质在土壤中贫化。但土壤贫化程度因植物种类而不同,进行的方式也不一致。某些植物(例如豌豆)主要摄取石灰(Ca),其他一些则大量摄取钾,另外一些(谷类植物)主要摄取硅酸,因此,植物轮换茬只能减缓土壤中养分物质的贫竭和协调地利用土壤中现存的养分源泉。如果不正确地归还植物从土壤中所摄取的全部物质,土壤肥力迟早是要衰竭的。要维持地力就必须将植物带走的养分归还于土壤,办法就是施用矿质肥料,使土壤的养分损耗和营养物质的归还之间保持着一定的平衡。这就是李比希的养分归还学说。其要点是为恢复地力和提高植物单产,通过施肥把植物从土壤中摄取并随收获物而移走的那些养分归还给土壤。自从养分归还学说问世之后,不仅产生了巨大的化肥工业,而且使农民知道要耕种并持续不断的高产就得向土壤施入肥料。

4.5 最小养分律

为了有效地施用化学肥料,李比希在自己的试验基础上,于1843年又创出了最小养分律。按李比希自己的说法是“田间植物产量决定于土壤中最低的养分,只有补充了土壤中的最低养分才能发挥土壤中其他养分的作用,从而提高农植物的产量”。这就是施肥的“木桶理论”。最小养分律是科学施肥的重要理论之一。当代的平衡施肥理论就是以李比希的最小养分律为依据发展建立的。生产上及时注意最小养分的出现并不失时机的予以弥补,使得产量持续不断的增产,但是在应用最小养分方面应注意以下三点:

第一,最小养分是指土壤中有效性养分含量相对最少的养分,只有补施最小养分,才能提高产量。

第二,补充最小养分时,还应考虑土壤中对植物生长发育必需的其他养分元素之间的平衡。

第三,最小养分是可变的,它是随植物产量水平和土壤中养分元素的平衡而变化。必须经常进行土壤养分的测定,研究土壤-植物系统中养分的变化,及时通过科学施肥平衡和调整。

4.6 报酬递减律

报酬递减律是一个经济学上的定律。18世纪后期,欧洲经济学家杜尔哥和安德森根据投入与产出之间的关系提出来的。目前对该定律的一般表述是:从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大而有所增加,但随着投入的单位劳动和资本量的增加,到一个“拐点”时,投入量再增加,则肥料的报酬却在逐渐减少。亦即最初的劳力和投资所得到的报酬最高,以后递增的单位劳力和投资所得到的报酬是渐次递减的。

要强调指出的是,报酬递减律是有前提的,它只反映在其他技术条件相对稳定情况下,某一限制因子(或最小养分)投入(施肥)和产出(产量)的关系。如果在生产过程中,某一技术条件有了新的改革和突破,那么原来的限制因子就让位于另一新的因子,同样,当增加的新的限制因子达到适量以后,报酬仍将出现递减趋势。充分认识报酬递减规律,在施肥实践中,就可以避免盲目性,提高利用率,发挥肥料的最大经济效益。

植物营养学论文篇(9)

Meteorological University and College

WU Hongsheng

(Department of Agricultural Resources and Environment, College of Applied Meteorology,

Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, Jiangsu 210044)

Abstract Plant nutrition is one of the key technical courses for college students in the major of agricultural resources and environment. Nanjing University of Information Science and Technology is a meteorology-oriented university which has some flaws and shortcomings in teaching and editing plant nutrition science. Several common flaws are for example old textbook, monotonous teaching, less teaching hour, less experiments, deficient equipments and instruments, little combined with meteorology and lacking enough interesting to students. Based on these questions, some beneficial suggestions are proposed to prompt the teaching and educational reform for plant nutrition course in the major of agricultural resources and environment science in meteorological university and college so as to foster much more qualified useful talents.

Key words plant nutrition science; Metrology-oriented university and college; teaching reform; agricultural resources and environmental sciences

0 引言

植物营养学是一门实践性很强的理论课程,是农业院校农业资源利用专业的主干专业课程之一。该课程在上世纪90年代以前一直叫做农业化学总论,国内最早编写这门课程的教科书的是中国农业大学(原北京农业大学)的彭克明教授和南京农业大学(原南京农学院)的裴保义教授,1994年又中国农业大学陆景陵教授和南京农业大学胡蔼唐教授编写的植物营养学(上下册),并把这门课程正式定名为植物营养学。该门课程主要从元素化学和动力学的角度讲授植物养分元素从土壤进入植物体内的过程。主要研究植物养分元素的吸收、运输、转化、合成、累积、利用规律和植物与环境之间物质、能量、信息交换的学科,用以指导农业施肥实践和农业环境保护。

南京信息工程大学是一所以气象为主的综合性理工院校,2004年设立农业资源与环境专业,开始讲授植物营养学课程,作为本科生必修课程之一,而且是主干专业课,由于专业成立时间不长,且隶属于应用气象学院,根据学校的气象特色,增设了一些气象课程,但是主干课程在大纲编制、课程设置、课时安排、试验安排等方面存在不足,需要进行教学改革,有利于学生学好植物营养学,更有利于学生用好植物营养学理论知识指导农业生产实践。

1 现有课程教材和教法的缺陷

如前所述,南京信息工程大学应用气象学院农业资源与环境系农业资源与环境专业的成立时间很短,专业课程设置缺乏经验,课程设置不合理,将一些相关的基础课专业选修课、专业基础课和必修课删除或变更为选修课,使得专业课程的学习缺少必要的知识储备和连贯;同时课时设置不尽科学,植物营养学课程设置48学时,分为单双周上课,课时偏少,单双周上课给师生带来不便; 植物营养学实验课偏少,更缺乏相应的实验室和仪器;课程编排内容与农业气象衔接不好,由于植物营养学教材是面向农业院校的农业资源利用专业本科生开设,没有考虑到农业气象类学校的特点,实际上农业气象中的温光水气热因子也是农业资源因子,同时也属于农业环境因子,跟植物营养学课程的联系不够紧密;教材编写较为陈旧,不能反映近年来迅速发展的植物营养学,没有紧密联系当前生产实际,学生在学习中感到枯燥无味、学了无用等。

2 方法改进和改革

2.1 建议增加和恢复农业资源与环境专业的相关课程,增加学生所学知识的连贯性

在我校农业资源与环境专业(简称农资专业)课程设置中删除了农业院校农资专业通常设置的基础课、专业选修课、必修课、选修课,如微生物学、生物化学、土壤地理学、土壤微生物学、施肥学等。作物的生长离不开土肥水汽热温光等因子,同时植物吸收的养分大多需要溶解于土壤中的水溶液中和吸附在土壤胶体上,并经土壤微生物吸收、吸附、分解、转化、富集等过程后为植物吸收利用,同时土壤微生物可以分泌一些化合物促进土壤难溶养分的分解、分泌激素促进植物生长,分泌抗生物质抑制土传病害对作物的危害,固氮菌固定空气中氮素转化成植物能直接吸收利用的铵态氮等;而生物化学则从化学角度研究植物体内元素的反应过程、大分子有机物的合成过程、分解过程及生物功能,这与植物营养学研究植物养分元素吸收、转运和养分合成、积累直接相关。这些知识的学习和掌握有助于学生深入理解植物营养学知识,帮助学生连贯掌握和理解植物体内发生的生物学、生理学、生物化学过程。

2.2 建议增加植物营养学课时和植物营养学实验

目前我校植物营养学课程设置课时48课时,单周每周一次,双周再增加一次,远远不够,教师无法根据当前农业生产实际补充和扩展上课。上世纪90年代我国农业院校农资专业植物营养学课程在120课时左右,课程改革后大多数院校在50~90课时之间,相比我校植物营养学课程的48课时可以说是最少的,导致教师无法上完规定的教学内容,更无法拓展课程,许多新进展、新问题无法给学生详细讲述,造成理论教学与现实脱节。这门课程实践学时更少,而且大多数的实验课和实践课只是对相关理论的简单验证,而不是有创造性的实践,这对学生的动手能力、 创新能力培养不利, 不能帮助学生利用理论进行实践创造。我系应加强实验课的教学,让学生学会实验设计,懂得实验的目的和原理,目前我校植物营养学试验课程只有16个课时,更重要的是实验室及实验条件有限,不能满足至少20个植物营养学试验的要求,需要进一步改进,否则无法培养学生的动手实验能力和科研素养。

2.3 增加实用性教学内容,增加学生的直觉认识和缩短植物营养学与现实的距离

植物营养学是一门实践性和实用性很强的课程。植物营养学实验课没有国家统编教材,而现有教材中的实验指导有些实验陈旧、 方法落后,也没有综合设计性实验内容,这种理论教学与实践教学严重的脱节现象对实验教学有着不良影响。 肥料工业在近十年来发展很快,各种新型肥料不断涌现,如生物有机肥、生态肥、拮抗菌剂、促生菌剂、土壤生物保水剂等。此外,农民对新型 的需求旺盛,对新型肥料使用方法更加缺乏熟练技术,因此,在教学内容方面,要突出实用性,增加有机肥工厂化生产技术、 测土配方施肥技术与专用肥配方设计原理及方法、 作物营养诊断施肥技术、生理性病害与微生物性病害的区别等教材上缺失、 而社会急需的内容,使课程内容在新颖性、 先进性、 实用性等方面取得较大突破。从根本上提高学生的动手操作能力,满足诸如复混肥厂、 有机肥厂、 微生物肥料厂以及化肥营销公司等主要用人单位的人才需求。

2.4 将农业气象学课程中的相关因子对农作物生长的影响整合到植物营养学中

农业气象因子温光水气热等属于农业资源与环境专业中的自然生态因子,在单独开设的农业气象学中也重复讲述这些与植物生长有关的气象因子,建议将这部分内容适当精简,合并到植物营养学。温光水气热是植物生长的主要自然因子,这些因子的变化随时影响着植物的养分吸收、转运、利用和植物生长发育。建议农业气象学中主要介绍农业气象因子的形成,而在植物营养学中增加主要农业气象因子对植物营养过程的影响,特别是主要灾害性天气对植物营养元素吸收、转运、同行利用的影响和预防。建议编写一本适合气象类院校农资专业本科生适用的植物营养学教材。

2.5 增加气象与农业相互关系的教学内容

植物营养学论文篇(10)

中图分类号:S891文献标识码: A

一、城市湖泊特点及其修复的主要理论依据

1、城市湖泊的功能及特点

从城市湖泊的功能来分类,大致可将城市湖泊分为:①汇水蓄洪式城市湖泊;②区域水源式城市湖泊;③休闲游娱式城市湖泊;④生态栖息地式城市湖泊。人工或半人工修建的城市湖泊,与自然湖泊相比,除去在维护生物多样性、调节局部小气候、涵养净化水质、调节径流,防洪减灾等生态方面的作用,其在美化城市、休闲娱乐、文化运动等人文景观等方面的作用也很突出。

2、湖泊生态修复的主要理论

2.1营养盐浓度限制理论及其应用

营养盐浓度限制理论强调营养盐对生物群落的限制与驱动是湖泊多稳态保持和转化的动力,即当营养盐浓度在一定范围内波动时,浅水湖泊会出现清水和浊水2种不同的平衡状态并且随着波动在两者之间转换。对21个欧美湖泊和1个北美湖泊生态恢复过程中的长时间序列分析表明,降低外源营养负荷是迄今为止湖泊恢复最直接的途径。与此同时,对欧洲35个通过削减外源负荷而发生贫营养化湖泊进行的长期研究发现,外源磷负荷的下降导致大部分湖泊中湖内总磷浓度下降、叶绿素a浓度下降和透明度升高。另外,丹麦围隔试验也发现,中等高浓度磷水平下,1.2mg/L以上的总氮可导致沉水植物消失,并获得与此一致的湖泊水生植物消失的范围证据。

2.2生物操纵理论及其应用

生物操纵包含经典和非经典2种实现方式,基本原理都是通过对湖泊中生物及其所处环境的操纵,改善湖泊生态系统,使得藻类尤其是蓝藻类生物量下降。近年来,生态系统响应的复杂性、上行效应以及滤食性鱼类对浮游生物群落结构的营养调节作用也被涵盖为生物操纵的一部分。与欧美地区通过增加肉食性鱼类来减少食浮游动物鱼类数量,以达到用浮游动物控制藻类的经典生物操纵方法所不同,国内学者谢平等采用直接放养滤食性鱼类的方法来控制藻类。在武汉东湖历时3年多的实验成功验证了滤食性鱼类如鲢鱼、鳙鱼等在蓝藻水华的控制过程中起了决定性作用且能通过牧食直接消除水华;与此同时,云南滇池、江苏太湖等地也验证了类似的生物操纵理论能有效抑制蓝藻水华的爆发。该技术对于不能有效控制外源性营养盐输入以及浮游动物不能有效控制藻类生产力的湖泊富营养化治理有着重要的创新思路及可实践性。

二、构建水生植物群落的主要胁迫因子及其应对策略

1、外源性污染

随着城市化进程加快、城市人口数量增长,大量点源污染源如工业废水、生活污水及其他固定排放源排出的未经处理的污水和街道、地表的雨水径流等面源污染源带着大量的营养盐流入城市内湖。一方面造成湖泊水体的富营养化,使水生植物群落大量消失造成水生生态系统失衡,湖泊原本能起到的调节局部小气候、净化水质等功能丧失;另一方面,流入湖泊中的氮、磷等元素以及有机物、植物残体等伴随着循环最终被湖泊底泥所吸收,形成内源性污染。

当前,我国的大部分浅水湖泊都是由于外源性营养盐负荷过高使得水生植物群落的生长受到胁迫直至消失。滇池、巢湖、太湖等重点治理区域均属于此种情况。根据2013年对丹麦200多个湖泊的总氮、总磷浓度与水生植物覆盖度的调查结果,当总磷浓度达到0.1 mg/L以上,总氮浓度达到2 mg/L以上时,水生植物的覆盖度几乎趋于零。国外许多试验也表明,对于受大面积、长时间污染的水体,仅减少外源营养盐的输入根本无法有效控制湖泊富营养化和水质恶化,内源性污染也是湖泊修复的一个重要影响因素。因此,如何有效控制内、外源性营养盐含量,形成一个有利于水生植物群落恢复的水质条件对城市湖泊的生态修复有着重要的意义。对于外源性点源污染,许多国家及地区采取不断完善城市污水管网系统,收集污水并运送到污水处理厂集中处理的措施。处理后的污水可达到灌溉及市政用水的标准,实现了资源再利用。但部分污染源较为分散,排量小,不利于市政管网的布设,所造成的污染往往难以得到有效控制,是当前需要解决的问题之一。

但人工湿地也存在占地面积大、有机物富集、冬季处理效果差等不利因素,随着该领域研究的不断深入,新工艺的开发(如污水前处理技术、潜流式人工湿地、垂直流人工湿地等)有效缓解了这些问题,近年来,吴振斌等在北京奥林匹克公园等重大工程中应用复合垂直流人工湿地均取得了良好效果。许多城市都加强了湖滨生态带的建设,湖滨生态带是健全的湖泊生态系统重要的组成部分,在截污、过滤、控制沉积和侵蚀等方面起着重要的作用。湖滨生态带的建设可以有效缓解面源污染带来的危害,对改善湖泊水质起到了重要的作用。

2、内源性污染

内源性营养盐对湖泊营养等级有着重要的影响,而底泥是内源性营养盐的主要来源之一。国内外长期的生态调查结果表明,底泥的理化性质如氧化还原电位、营养状况、物理性状等变化对沉水植物的衰退起着重要的作用。

沉水植物在富营养底质及水体中具有过量吸收同化营养盐的特性,会造成其根系减少、植株矮小、生物量及生长速率明显下降等不利影响。中国科学院水生生物研究所2008年在武汉东湖开展的中等规模实验表明,高营养环境影响苦草的碳氮代谢水平并抑制苦草(Vallisneria natans)生长,因为植物组织中大量积累氨氮导致氮代谢水平改变,产生大量的游离氨基酸,植物组织中积累过量的氨并产生生理毒害,与此同时,植物叶片中大量积累可溶性糖应对胁迫又导致根部可溶性糖减少,导致根部生长及新芽的产生收到影响。此外,底泥中有机物质的大量积累、分解,会导致植物根系缺氧。加上有机物分解产生的有毒物质如硫化物等,使植物根系、茎叶的生长明显受到抑制,严重阻碍水生植物的生长、分布进程。

底泥的物理性状与沉水植物根系的生长以及扎根深度有着密切的关联,底泥质地疏松的湖泊由于易受外界扰动发生再悬浮,且单位体积营养含量低导致根系无法正常生长分布并向植物组织输送营养物质,所以不利于水生植物的生长。国外也有试验表明,篦齿眼子菜在不同质地的底泥条件下其总生物量、地下茎长度和根冠比也有明显的不同;荷兰的Breukeleveen湖和杭州西湖在恢复水生植物群落的过程中,都遇到过由于底质过于松软(炉灰土质)水生植物难以存活的现象。

目前污染底泥的控制技术主要有2种:①原位处理技术,即采取措施将无污染的清洁材料铺到底泥上阻止底泥污染物进入水体。研究表明,原位覆盖能有效防止底泥中PCBs、PAH及重金属进入水体,对水质有明显的改善作用。但采用原位覆盖技术也应考虑该水域外源污染物是否得到了有效控制,防止覆盖物上形成新的污染底泥、底泥污染物毒性和迁移性高低、水体是否受到水力、风力等扰动等因素的影响;②异位处理技术,即对污染底泥进行挖掘、疏浚后在别处进行后续处理。西湖底泥疏浚工程的研究表明,疏浚工程明显降低了表层10cm沉积物中有机质、TN和有机磷的含量,主要的富营养化相关指标均得到了改善,且浮游植物密度、生物量均有不同程度下降,浮游动物群落种类有所增加。另外,疏浚过深使湖泊水位上升,湖泊深处的有效光照减弱,对部分沉水植物的生长有不利影响,对底栖生物也有一定的危害,同时使微生物胞外酶活性降低影响沉积物代谢功能。因而,选择合理的疏浚方式、疏浚深度与疏浚时令是展开疏浚工程时应着重考虑的问题。

3、主要生态因子的影响

光照水平是影响水生植物生长的重要因素,如苦草种子发芽和生长,因其对光照强度变化的响应不同,不同光强下种子的萌发率和生物量明显不同,只有在一定光强范围内,苦草种子的发芽和生长才能到最佳状态。城市湖泊中也会出现因为水生植物的叶片大量生长并漂浮于水面,造成的遮光及其它效应对生态位在深水处的沉水植物造成胁迫,使水生植物群落丰富度降低的现象。另外,在对牧野湖长约1年半的监测表明,由于城市湖泊较少收纳工厂排出的酸碱废水,所以pH并不会产生剧烈的波动。但在pH变化较大的湖泊,pH对底泥氮、磷及其它营养盐的释放也是有相当重要的影响。

水生植物的生长、繁殖都有其适宜的温度范围,如菹草(Potamogeton crispus)生长的最适宜温度为15℃~25℃,在20℃附近光合产氧量最高。低温胁迫对水生植物的光合作用以及正常的代谢活动均有极明显的抑制作用。试验表明,只有当温度在适宜的范围内,部分沉水植物的石芽才能正常发芽,而植物繁殖体对温度的适应性也直接影响具有相似生活史的水生植物种群的种间竞争结果。因而在构建水生植物群落时,需考虑到不同种群对温度的适应性,合理搭配水生植物群落。

5、水文因子的影响

水位波动对水生植被的恢复也有着显著的影响,以牧野湖为例,该湖泊会定期从黄河引水来补充并改善湖泊水质,另外到雨季时由于泄洪需要,牧野湖的水位及水流速度都会发生巨大的变化。过快的水流速会影响水体中氧气、二氧化碳等的交换,由于水流造成的拉伸、拖拽等作用会直接影响水生植物的生长,并且部分水生植物的种子、石芽、冬芽等也被水流冲走,从而影响水生植物群落的分布。综上所述,在湖泊生态修复进程中影响水生植物生长、分布的生态因子间有着密切的关联,如部分水生植物在夏季缺乏有效光合辐射以及pH较高的环境下会衰败、死亡;同时pH较高,OH-会与PO43-发生配体交换反应而造成Fe-P/Al-P的释放,使得更多的内源磷伴随着其它营养盐大量进入水体,引起水体的富营养化;加上人类干扰、鱼类及其他水生动物、浮游植物等综合作用下共同影响水生植物生长、分布。所以,在利用水生植物修复湖泊水体的时候,必须综合考虑多方面生态因子会对其所造成的影响。

结束语

相信伴随着城市化进程的不断加快,如何更加合理地规划、管理、保护城市湖泊,并在其能承载的范围内更加有效地利用其多方面的功能,将会是今后有关于城市湖泊研究方面的热点问题之一。

参考文献

[1]马久远.典型水生植物对沉积物中氮素形态及分布的影响[D].南京师范大学,2014.

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