植物营养学范文10篇

时间:2023-03-17 06:22:53

植物营养学

植物营养学范文篇1

总的培养目标是:培养为我国社会主义现代化建设服务,德智体全面发展的植物营养学专业的高级专门人才。具体要求是:

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。

8、微量元素分析技术:微量营养元素及有益元素锌铜铁锰钼硼硒锗,污染元素铅镉铬镍砷汞等元素的常规分析方法与原子吸收分析技术,包括火燃分析石墨炉分析和氢化物发生分析技术;分析方法选择,样本预处理,测定条件设定及分析结果应用等。讲授20学时,实验操作20学时。

植物营养学范文篇2

总的培养目标是:培养为我国社会主义现代化建设服务,德智体全面发展的植物营养学专业的高级专门人才。具体要求是:

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。

植物营养学范文篇3

中国的垂直农业研究

首先,2003年,华南师范大学引进的中科院院士孙儒泳就曾向广东省政府打报告要求在广州市盖楼建立生态循环种养模式的科研项目。当时的目的是为了解决土地越来越少、人们的食物供应问题,尽管没有提出垂直农业这个概念,但意思是一样的,所以说中国在垂直农业方面的研究还要早于美国人(他们是2009年提出这个概念)。

第二,近10年来,广东农垦在甘蔗大面积种植园中已经成功引进了以色列滴灌技术[3],通过在大田中的探头感应,可以分析出什么地方需要水分。在控制室就可以对需要水分的地方实施滴灌。从理论方面分析,所谓垂直农业的概念,其实就是应用植物营养学、计算机网络技术等现代技术的“精准农业”,就像美国亚桑纳大学环境控制农业中心的主任吉恩贾克梅里认为的那样:通过在室内种植植物,其环境可被前所未有地进行精确控制。所以,从这个意义上讲,广东农垦在垂直农业中的设施农业、精准农业的应用方面也是走在世界农业科学前列的。

第三,前几年,广东省农科院作物所在白云区钟落潭建立了广州金颖园农科旅游度假区,采用温室大棚技术,将营养液直接输送到各式农作物的根系,这种做法也是垂直农业应用的一种。这方面的应用还有很多[4],比如中国科学院华南植物园投资3亿多建设的热带雨林、湿地等模拟环境,它们大多作为少年儿童课外实习基地,但由于电费、营养液等花费巨大,现在很多都支撑不下来,不再对外展示。最近,根据中国园林资料网2011年7月8日消息:山东首家实行全程智能化控制的立体垂直农业示范园日前开工建设。智能化立体垂直农业不仅可以充分利用空间进行农业生产,还可以对栽培作物的生长环境进行全程监控。虽然垂直农业节省了传统农场使用机械、农药、除草剂、化肥、运输和其他方面的成本,其中还包括作物减产的成本。但这些不能证明垂直农场在能源和金钱上具有竞争力。其实在城市核心建造高大复杂的建筑物,以及在高端基础设施和安全密闭负压通风设备的探测和维护等方面会耗费更大的能源和金钱。所以,目前“垂直农业”仍处于概念阶段,还没有成型的应用模式,具体实施起来会遇到一些障碍。最大的障碍是水和能源这两个必要条件的来源问题。“垂直农业”需要有完善的城市污水循环利用和能源供应系统作为配套。

热带亚热带地区发展垂直农业的思考

“垂直农业”作为一种获取食物和有效利用废弃物的全新概念,对世界人口增长所带来的土地和水资源的紧张的今天是一种农业生产方式的新思路,正在引起越来越多人的关注。中国热带亚热带地区是中国经济发展相对快速的区域,因而土地资源非常珍贵。广东省的情况不用说了,土地资源空间已经越来越有限,而随着海南建设国际旅游区,海南省的土地资源也将会紧张。随着东盟国际合作的开展,其他亚热带地区如广西云南也同样会出现土地高度紧张的问题。按照计算,同样面积的垂直农业耕作的产能是传统农业的16倍,(一年收成4次,密植2倍,每个耕作面是2层的架子,则4×2×2=16),也就是说如果是30层楼的垂直农业,一亩垂直农业所占的土地面积抵得上16×30=480亩传统农业耕地。这里还不算因为室内种植带来的增产效果,比如增加二氧化碳浓度至1000ppm可以带来作物最佳生长。因此,从增加热带亚热带地区土地利用率来说,是很有必要研究一下垂直农业的可能性的。

第二,相对中国其他地区(温寒地带),光温水条件相对优越。这样在建造和实施垂直农业的时候,耗费的能源应该会相对少一些。所以,在我们国家要引入垂直农业,我们认为应该是热带亚热带地区先行为好。

第三,垂直农业是个系统工程,是现代农业科学技术的综合应用,要引入垂直农业,将不得不引入无土栽培技术、精准农业技术、设施农业技术等项目。如上述所提及,在精准农业的应用方面,华南师范大学、广东农垦、广东省农科院和广州市农科院、华南农业大学植物营养研究室,甚至中国科学院的一些重要研究结构已经建立了一定的基础或者取得了一些成果。

植物营养学范文篇4

关键词:大葱;氮钾肥;产量;经济效益

大葱为百合科草本植物,以鲜嫩的叶身和假茎为消费品,是香辛叶菜类特产蔬菜。大葱的葱白含有较多的蛋白质、VC和磷等矿物质,营养丰富,能消除腥味,广泛用作日常调味品,具有开胃消食、杀菌治病和保健等作用,并能有效防治心血管疾病[1]。我国是世界上最大的大葱生产国和出口国。据农业农村部统计,我国大葱栽培面积稳定在54万hm2,占世界大葱栽培面积的91.67%,出口量占世界大葱贸易量的90%[2]。大葱产量高,吸收的养分较多,对钾、氮的需求量较大[3-6]。淮北平原砂姜黑土地区,大葱种植户盲目施肥、过量施肥和施用单一氮肥等不合理施肥现象突出,钾投入小于产出,土壤速效钾含量下降[7],氮、磷、钾比例失调,导致大葱品质变差、产量低、经济效益差,严重影响了农民种植大葱的积极性[8-9]。因此,开展大葱优质高产施肥技术研究,对指导农民合理施肥和促进大葱生产有积极作用。在国际植物营养研究所(IPNI)的资助下,笔者在临泉县连续多年开展了大葱施肥效应研究。现将试验结果报告如下。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验在临泉县白庙、黄岭等乡镇进行,土壤为砂姜黑土,肥力中等。大葱移栽前0~20cm耕层土壤,经北京中-加合作土壤植株测试实验室采用ASI综合分析方法分析,养分状况:pH值为6.20~6.65,有机质含量为0.40%~0.57%,土壤有效氮、磷、钾含量分别为11.1~18.4mg/L、17.6~30.1mg/L和11.1~18.4mg/L。

1.2试验材料

供试肥料:氮肥为尿素,磷肥为磷酸二铵,钾肥为氯化钾。供试品种:供试大葱为当地主栽品种黄岭大葱。1.3试验设计试验共设施氮肥和施钾肥2个因素。其中,氮肥(纯N)施用量设置为225、300kg/hm2,钾肥(K2O)施用量设置为0、150、300kg/hm2,共计组合6个处理,4次重复,完全随机区组排列。白庙小区面积为27.0m2,黄岭小区面积为21.6m2。1.4试验实施2015—2016年白庙和黄岭两地试验均在施用等量P2O590kg/hm2的基础上进行施氮、钾肥处理,20%的氮肥、20%的钾肥和全部磷肥作基肥施用,在大葱移栽定植前整地时全田撒施;其余80%的氮肥和80%的钾肥作追肥,分别于大葱苗期和葱白膨大期分2次追施。6月初育苗,7月下旬至8月中上旬移栽,种植密度30万株/hm2。翌年1月按小区收获计实产。其他栽培管理措施如病虫草害防治同当地一般大田。

2结果与分析

2.1施用氮钾肥对大葱生长发育的影响

由表1可知,施用氮肥对大葱的生长发育有较大影响;在施用氮、磷肥的基础上增施钾肥,对大葱的生长发育有明显的促进作用。2种氮肥施用量条件下,增施钾肥的大葱,其植株高度、分蘖数、葱白长、葱白粗、单株鲜重都有较大幅度增加,当K2O施用量低于300kg/hm2时,大葱株高、分蘖数、葱白长、葱白粗、单株鲜重和干重随着钾肥用量的加大而增加。施K2O后,田间观察大葱叶色呈翠绿色,植株生长旺盛、健壮,抵抗病虫害的能力明显提高,整个生育期用药次数和用药量都明显减少。此外,适当加大氮肥施用量也能明显促进大葱的生长,同一钾肥用量条件下,纯N施用量由225kg/hm2增至300kg/hm2时,大葱株高、分蘖数、葱白长、葱白粗、单株鲜重和干重也有所增加。

2.2大葱氮钾配施的增产效应

2.2.1施用氮肥对大葱产量的影响。由表1可知,在施用纯N225kg/hm2的基础上,适当加大钾肥施用量,大葱产量呈现增加的趋势。其中,白庙地区不施K2O、施纯N300kg/hm2处理大葱产量较施纯N225kg/hm2处理增加11.5%,施纯N300kg/hm2、K2O150kg/hm2处理大葱产量较施纯N225kg/hm2、K2O150kg/hm2处理增加12.9%,施纯N300kg/hm2、K2O300kg/hm2处理大葱产量较施纯N225kg/hm2、K2O300kg/hm2处理增加14.8%,平均增产13.1%,各处理之间有显著差异。在施纯N300kg/hm2的条件下,2个施钾处理增产幅度高于不施钾处理,且高钾处理下氮肥的产量高于低钾处理。黄岭地区试验结果与此相似,当K2O施用量为0、150、300kg/hm2时,施纯N300kg/hm2处理大葱产量较施纯N225kg/hm2处理分别提高9.9%、12.1%和14.1%,平均增产12.0%,不同处理之间差异显著。但是,氮肥施用量过大对大葱生长也不利。后续氮肥量级试验表明,当施纯N超过375kg/hm2时,大葱的经济产量增长缓慢;当纯N施用量超过450kg/hm2时,大葱经济产量急剧下降。2.2.2施用钾肥对大葱产量的影响。由表1可知,在施用氮、磷肥的基础上增施钾肥可以大幅度提高大葱经济产量,钾肥具有明显的增产效应。当施纯N225kg/hm2时,白庙地区施钾肥处理较不施钾肥处理大葱经济产量增加11.9%~13.7%;当施纯N300kg/hm2时,白庙地区施钾肥处理较不施钾肥处理大葱经济产量增加13.2%~17.0%,平均分别增产12.8%、15.1%,差异显著或极显著。2种氮肥用量条件下,大葱产量均随钾肥施用量的加大而提高,但K2O施肥量为225、300kg/hm2处理之间产量差异不显著。黄岭地区试验结果与此相似,当施纯N225kg/hm2时,施K2O处理较不施K2O处理增产13.3%~16.8%;当施纯N300kg/hm2时,施K2O处理较不施K2O处理产量增加15.6%~21.1%;平均增产率分别为15.1%、18.3%,同样达显著或极显著差异。在纯N水平为225、300kg/hm2的条件下,施K2O后试验两地平均大葱产量分别增加12.7%~15.4%、14.5%~19.2%,平均分别增产14.1%、16.9%。2.3施用钾肥大葱的经济效益由表2可知,在施用氮、磷肥的基础上增施钾肥能明显提高大葱的产值,增加农民种植大葱的经济收益。尽管2年试验大葱的市场售价和肥料价格均有所不同,大葱经济产量也有较大的差异,大葱的产值差异较大,但是施肥的增收趋势一致。以白庙试验为例,在纯N水平为225、300kg/hm2时,与不施K2O相比,施K2O150kg/hm2,分别增收26160元/hm2和32408元/hm2,平均新增收入29284元/hm2;施用钾肥的产投比分别为34.88、43.21;不计算其他费用,扣除肥料成本后,经济收益分别高达244720元/hm2和276138元/hm2。当增施K2O至300kg/hm2时,在纯N水平为225、300kg/hm2时相应增收30328元/hm2和41900元/hm2,施用K2O的产投比分别为20.22、27.93,经济收益分别达到248138、284880元/hm2。说明同一钾肥用量条件下,纯N用量为300kg/hm2(高量)时的新增收入、经济收益和产投比均较低氮(纯N225kg/hm2)高,适量增施氮肥也能提高经济收益。同时,同一氮肥用量条件下,K2O施用量由150kg/hm2(低量)增加到300kg/hm2(中高量)时,新增收入和经济收益也相应提高,但施K2O150kg/hm2时的产投比低于施K2O为300kg/hm2时。这与施肥的报酬递减率一致[8]。

3结论与讨论

本研究结果表明,施用氮肥和钾肥对大葱的生长发育有明显的促进作用。当K2O施用量低于300kg/hm2时,大葱株高、分蘖数、葱白长、葱白粗和单株重均随钾肥用量的加大而增加。适当加大氮肥用量,大葱的产量性状也有一定程度的改善。在施用氮、磷肥的基础上增施钾肥可以大幅度提高大葱经济产量,施钾具有显著的增产效应。白庙地区在纯N水平为225、300kg/hm2时,施K2O的增产幅度分别为11.9%~13.7%、13.2%~21.1%,平均增幅分别达15.3%和16.4%;大葱经济产量均随K2O施用量的增加而提高,但不同K2O施用量处理间产量差异不显著。适当加大氮肥施用量,同一钾肥用量条件下大葱产量也呈现增加的趋势。白庙和黄岭地区试验,不同K2O用量下施纯N的增产幅度分别为11.5%~14.8%和9.9%~14.1%,平均分别增长13.1%和12.0%。增施钾肥提高了大葱的产值和经济收益。与不施钾相比,在纯N施用量分别为225、300kg/hm2时,施用钾肥分别增加收入26160~30328元/hm2和32408~41900元/hm2,施用钾肥的产投比分别为20.22~34.88和27.93~43.21。

4参考文献

[1]李家文.蔬菜栽培学概论:北方本[M].北京:农业出版社,1979.

[2]葛晓光.蔬菜学概论:北方本[M].北京:中国农业出版社,1994.

[3]江丽华,刘兆辉,张文君,等.氮素对大葱产量影响和氮素供应目标值的研究[J].植物营养与肥料学报,2007,13(5):890-896.

[4]王在超,刘卫东.大葱钾肥施用指标初探[J].中国蔬菜,1997(3):27.

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

[6]乔红霞,汪羞德,朱爱凤,等.化学肥料减量及有机肥施用对大葱产量和品质的影响[J].上海农业学报,2005,21(2):49-52.

[7]曹树钦.安徽省土壤钾素供需状况浅析[J].土壤,1993,25(1):34-36.

[8]丁楠,李录久.大葱高产优质高效平衡施肥技术[J].现代农业科技,2010(12):260.

植物营养学范文篇5

关键词:钾离子通道;结构;基因

离子通道(ionchanne1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。一般来讲,离子通道具有两个显著特征:

一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。

二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassiumion,K)通道、钠离子(natriumion,Na)通道、钙离子(calciumion,Ca2)通道等。其中,K通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K通道分为两类:①内向整流型K通道(inwardrectifierKchannel;Kin),②外向整流型K通道(outwardrectifierKhannel;Kout)。K是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。植物中可能存在K通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patchchmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K通过。对于不同的家族,4"亚基有不同数目的跨膜链(membrane。span。ningelement)组成。两个跨膜链与它们之间的P回环(porehelixloop)是K通道结构的标志2TM/P),不同家族的K通道都有这样一个结目前从植物体中发现的K通道几乎全是电压门控型的,如保卫细胞中的K外向整流通道等,其结构模型如图2一a所示。离子通透过程中离子的选择性主要发生在狭窄的选择性过滤器(selectivityfilter)中(图2一b),X射线晶体学显示选择性过滤器长1.2nIll,孔径约nIll,K钾离子通道的作用.有关K通道在植物体内的作用研究并不多。

从目前的结果来看,认为主要是与K吸收和细胞中的信号传递(尤其是保卫细胞)有关。小麦根细胞中过极化激活的选择性内流K通道的表观平衡常数Km值为8.8mmol/L,与通常的低亲和吸收系统Km值相似[。近年来,大量K通道基因的研究表明,K通道是植物吸收转运钾离子的重要途径之一。保卫细胞中气孔的开闭与其液泡中的K浓度有密切关系。质膜去极化激活的K外向整流通道引起K外流,胞质膨压降低,导致气孔的关闭。相反,质膜上H.ATPase激活的超极化(hyperpolarization)促使内向整流钾离子通道(Kin)的打开,引起K的内流,最终导致气孔的张开钾离子通道相关基因及其功能特征迄今,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离得到多种K通道基因(图3),根据对其结构功能和DNA序列的分析,可以把它们分为5个大组:工,Ⅱ,Ⅳ组基因属于内向整流型通道;m组属于弱内向整流型通道(weaklyinwardAKT1ArabidopsisKTransporter1)是第一个克隆到的植物K通道基因,采用酵母双突变体互补法从拟南芥cDNA文库中筛选出来cDNA序列分析表明,AKT1长2649bp,其中的阅读框为2517bp,编码838个氨基酸残基组成的多肽,相对分子质量约为95400Da。AKT1编码的K通道,对K有极高的选择性,其选择性依次是K>Rb>>Na>Li。

Northernblot分析表明,AKT1组织特异性较强,主要在根组织中表达ZMK1(ZeamaysKchannel1)是从玉米胚芽鞘中分离出的K通道基因,在皮层表达。在卵母细胞中的表达表明,ZMK1编码的K通道是通过外部酸化激活的。有研究表明,蓝光对ZMK1通道在玉米胚芽鞘中的分布有一定影响[32l。1组KAT1组基因编码内向整流钾离子通道,其与AKT1组基因产物结构上的最大区别是在COOH端没有锚蛋白相关区(枷n—relateddo—main,ANKY)。KAT1组基因主要包括KAT1,KST1,SIRK,KZM1,KPT1等。KAT1(ArabidopsisinwardrectifierKchannel1)是与AKT1同时从拟南芥cDNA文库中筛选出来的植物K通道基因。KAT1基因的阅读框含有2031个核苷酸,编码的多肽由677个氨基酸残基组成,相分子质量约为78000Da。KAT1的表达具有组织特异性,KAT1在拟南芥植株中的主要表达部位是保卫细胞,在根和茎中也有少量的表达。人们认为KAT1通道可能参与了气孔开放,并向维管组织中转运K,而不是直接从土壤中吸收KJ。

以KAT1为探针,又能从拟南芥cDNA文库中筛选出KAT2等功能类似的内向整流型K通道基因通过基因工程技术,人们已相继开展了将KATI和AKTI基因导人到拟南芥、烟草和水稻的研究,并获得了一些转基因植株。比如,施卫明等利用根癌农杆菌介导法已成功地把KAT1和AKT1导人拟南芥和野生型烟草中,并获得了转基因植株及其纯合株系,发现转基因植株的吸钾速率和对K的累积能力都比对照的有明显的提高,而且,经过分子检测,也证实711和AKT1基因在转基因植株中得到了整合和表达。因此,运用现代分子生物学手段和基因工程技术筛选高效利用钾的作物品种或利用现有的钾离子通道基因改良作物品种,从而提高作物本身的钾吸收利用能力应该是目前主要的研究方向。可以相信,随着分子生物学技术、基因工程技术和有关分析测试技术的发展和应用。随着研究工作的不断深入,有关钾离子通道基因的分离、克隆和利用会取得更大的进展。

参考文献:

1.JLangerK,AcheP,GeigerD,eta1.PolarpotassiumⅡalIspclnerscapableofcontrollingKhomec~tasisandK一dependent圳0gm—esislJJ,ThePlantJournal,2OO2,32:997—1009.

2.SchroederJI,HedrichR.Potassium-selectivesinglechannelsinguardcellprotoplastsofViciaba[J].nature,1984,312:361—363.

3.JacquelineMG,DeclanAD.Potassiumchannelstructures:dotheycomform[J].CurrentOpinioninStructuralBiology,20O4,14:440—446.

4.MackinnonR,ZhouYF.TheoccupancyofionsintheKselec—tivityfilter:ch~sebalanceandcouplingofionbindingtoaproteinconformationalchangeundediehishconductionrates[J].JMB,2003,333:965—975.

5.MackinnonR,ZhouM.AmutantKcsAKchannelwithalteredconductionpropertiesandselectivityfilteriondistribution[J].JMB,2O04,338:839—846.

植物营养学范文篇6

关键词:钾离子通道;结构;基因

离子通道(ionchanne1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。一般来讲,离子通道具有两个显著特征:

一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。

二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassiumion,K)通道、钠离子(natriumion,Na)通道、钙离子(calciumion,Ca2)通道等。其中,K通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K通道分为两类:①内向整流型K通道(inwardrectifierKchannel;Kin),②外向整流型K通道(outwardrectifierKhannel;Kout)。K是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。植物中可能存在K通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patchchmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K通过。对于不同的家族,4"亚基有不同数目的跨膜链(membrane。span。ningelement)组成。两个跨膜链与它们之间的P回环(porehelixloop)是K通道结构的标志2TM/P),不同家族的K通道都有这样一个结目前从植物体中发现的K通道几乎全是电压门控型的,如保卫细胞中的K外向整流通道等,其结构模型如图2一a所示。离子通透过程中离子的选择性主要发生在狭窄的选择性过滤器(selectivityfilter)中(图2一b),X射线晶体学显示选择性过滤器长1.2nIll,孔径约nIll,K钾离子通道的作用.有关K通道在植物体内的作用研究并不多。

从目前的结果来看,认为主要是与K吸收和细胞中的信号传递(尤其是保卫细胞)有关。小麦根细胞中过极化激活的选择性内流K通道的表观平衡常数Km值为8.8mmol/L,与通常的低亲和吸收系统Km值相似[。近年来,大量K通道基因的研究表明,K通道是植物吸收转运钾离子的重要途径之一。保卫细胞中气孔的开闭与其液泡中的K浓度有密切关系。质膜去极化激活的K外向整流通道引起K外流,胞质膨压降低,导致气孔的关闭。相反,质膜上H.ATPase激活的超极化(hyperpolarization)促使内向整流钾离子通道(Kin)的打开,引起K的内流,最终导致气孔的张开钾离子通道相关基因及其功能特征迄今,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离得到多种K通道基因(图3),根据对其结构功能和DNA序列的分析,可以把它们分为5个大组:工,Ⅱ,Ⅳ组基因属于内向整流型通道;m组属于弱内向整流型通道(weaklyinwardAKT1ArabidopsisKTransporter1)是第一个克隆到的植物K通道基因,采用酵母双突变体互补法从拟南芥cDNA文库中筛选出来cDNA序列分析表明,AKT1长2649bp,其中的阅读框为2517bp,编码838个氨基酸残基组成的多肽,相对分子质量约为95400Da。AKT1编码的K通道,对K有极高的选择性,其选择性依次是K>Rb>>Na>Li

Northernblot分析表明,AKT1组织特异性较强,主要在根组织中表达ZMK1(ZeamaysKchannel1)是从玉米胚芽鞘中分离出的K通道基因,在皮层表达。在卵母细胞中的表达表明,ZMK1编码的K通道是通过外部酸化激活的。有研究表明,蓝光对ZMK1通道在玉米胚芽鞘中的分布有一定影响[32l。1组KAT1组基因编码内向整流钾离子通道,其与AKT1组基因产物结构上的最大区别是在COOH端没有锚蛋白相关区(枷n—relateddo—main,ANKY)。KAT1组基因主要包括KAT1,KST1,SIRK,KZM1,KPT1等。KAT1(ArabidopsisinwardrectifierKchannel1)是与AKT1同时从拟南芥cDNA文库中筛选出来的植物K通道基因。KAT1基因的阅读框含有2031个核苷酸,编码的多肽由677个氨基酸残基组成,相分子质量约为78000Da。KAT1的表达具有组织特异性,KAT1在拟南芥植株中的主要表达部位是保卫细胞,在根和茎中也有少量的表达。人们认为KAT1通道可能参与了气孔开放,并向维管组织中转运K,而不是直接从土壤中吸收KJ。

以KAT1为探针,又能从拟南芥cDNA文库中筛选出KAT2等功能类似的内向整流型K通道基因通过基因工程技术,人们已相继开展了将KATI和AKTI基因导人到拟南芥、烟草和水稻的研究,并获得了一些转基因植株。比如,施卫明等利用根癌农杆菌介导法已成功地把KAT1和AKT1导人拟南芥和野生型烟草中,并获得了转基因植株及其纯合株系,发现转基因植株的吸钾速率和对K的累积能力都比对照的有明显的提高,而且,经过分子检测,也证实711和AKT1基因在转基因植株中得到了整合和表达。因此,运用现代分子生物学手段和基因工程技术筛选高效利用钾的作物品种或利用现有的钾离子通道基因改良作物品种,从而提高作物本身的钾吸收利用能力应该是目前主要的研究方向。可以相信,随着分子生物学技术、基因工程技术和有关分析测试技术的发展和应用。随着研究工作的不断深入,有关钾离子通道基因的分离、克隆和利用会取得更大的进展。

参考文献:

1.JLangerK,AcheP,GeigerD,eta1.PolarpotassiumⅡalIspclnerscapableofcontrollingKhomec~tasisandK一dependent圳0gm—esislJJ,ThePlantJournal,2OO2,32:997—1009.

2.SchroederJI,HedrichR.Potassium-selectivesinglechannelsinguardcellprotoplastsofViciaba[J].nature,1984,312:361—363.

3.JacquelineMG,DeclanAD.Potassiumchannelstructures:dotheycomform[J].CurrentOpinioninStructuralBiology,20O4,14:440—446.

4.MackinnonR,ZhouYF.TheoccupancyofionsintheKselec—tivityfilter:ch~sebalanceandcouplingofionbindingtoaproteinconformationalchangeundediehishconductionrates[J].JMB,2003,333:965—975.

5.MackinnonR,ZhouM.AmutantKcsAKchannelwithalteredconductionpropertiesandselectivityfilteriondistribution[J].JMB,2O04,338:839—846.

植物营养学范文篇7

关键词土壤退化;概况;进展;方向

中图分类号S158.1

文献标识码A

文章编号1000-3037(2000)03-0280-05

鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实,从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化,特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策,已成为研究全球变化的最重要的组成部分,并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是,迄今为止,有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚,还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此,及时了解国际土壤退化研究的最新动向,并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作,具有重要的学术价值和现实生产意义。

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显的退化结果。

2全球土壤退化概况

当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的

38%[3~6]。

全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3~6]显示,土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蚀影响占56%,风蚀占28%;至于水蚀的动因,43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理,而风蚀的动因,60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏;全球受土壤化学退化(包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等)影响的总面积达240万km2,其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%);全球物理退化的土壤总面积约83万km2,主要集中于温带地区,可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3我国土壤退化状况

首先,我国水土流失状况相当严重,在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7],1996年我国水土流失面积已达183万km2,占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2,占该区土地总面积的1/4[8]。同时,对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明,在过去的30年中,其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形势不容乐观。

其次,从土壤肥力状况来看,我国耕地的有机质含量一般较低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有机质含量较水田低,<1%的就占31.2%;我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省(区)严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上;缺磷土壤面积为67.3万km2,其中有20多个省(区)有一半以上耕地严重缺磷;缺钾土壤面积比例较小,约有18.5万km2,但在南方缺钾较为普遍,其中海南、广东、广西、江西等省(区)有75%以上的耕地缺钾,而且近年来,全国各地农田养分平衡中,钾素均亏缺,因而,无论在南方还是北方,农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道,就东部红壤丘陵区而言,选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响,处于中、下等水平,高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和33.3%,在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外,其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例,约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥;化肥、农药施用量逐年上升,地下水污染不断加剧,在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l;同时,在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4土壤退化研究进展

自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来,土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化(即荒漠化)评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议,决定开展热带亚热带地区部级土壤退化和SOTER(土壤和地体数字化数据库)试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上,土壤退化,尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视,不少科学家指出,今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地,117个国家粮食将大幅度减产,呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究,并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会,从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且,国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议,并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化,在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视,并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识,并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时,在亚洲,由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来,国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:①从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;③从历史的角度出发,结合定位动态监测,研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率,并对其进行模拟和预测;④侧重人类活动(特别是土地利用方式和土壤经营管理措施)对土壤退化和土壤质量影响的研究,并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合,进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广;⑤注重传统技术(野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等)与高新技术(遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等)的结合;⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图(特别是土壤资源清查);土壤基本物理、化学和生物学性质(特别是土壤肥力性状);土壤资源开发利用与改良(特别是土壤培肥,盐渍土和红壤的改良等)等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关,但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入,并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制,完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来,中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务,将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合,将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合,将自然与社会经济因素相结合,将时间演变与空间分布研究相结合,将退化机理与调控对策研究相结合,对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索,并在以下方面取得了重要进展[8、13]:①初步定义了土壤退化的概念,阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面,利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图,并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上,编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图;对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定,并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程,计算我国南方主要类型土壤可蚀性K,编制了相关图件。③在肥力退化机理方面,建立了南方红壤区土壤肥力数据库,初步提出了肥力退化评价指标体系,进行了土壤肥力退化评价的尝试,并绘制了红壤退化评价有关图件;将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系,认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因;应用遥感手段及历史资料,编制了0~20cm及0~100cm土层的土壤有机碳密度图,探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律;提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散,解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面,研究了红壤的酸化特点,根据土壤的酸缓冲性能,建立了土壤酸敏感性分级标准,进行了红壤酸敏感性分级和分区,首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图;采用MAGIC模型,并进行校正对我国红壤酸化进行预测,揭示红壤酸度的时空变化规律;并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面,利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估,建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法,对不同地区的污染状况进行了评估,绘制了重金属污染概图;应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式,阐明了土壤农药污染的机理;在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明,重金属污染可降低土壤对钾的保持能力,促进钾的淋失;而对氮和磷而言,主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面,提出了区域治理调控对策,“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等,并对一些开发模式进行示范和评价。

然而,我国幅员辽阔,自然和社会经济条件复杂多样,地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题,有些问题是全区共存的,有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区,而对其它地区触及较少。而且,在研究工作中,也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白,对退化过程的相互作用研究不够。同时,在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学,特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究,对耐酸(铝)作物品种的选择研究也亟待加强。此外,对其它土壤退化问题,如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题,尚未开展系统研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域,不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学,而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而,迄今为止,国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价,而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且,在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展,但整体上还处于起步阶段。为此,作者认为,今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究,并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说,应加强以下几个方面的研究工作:

(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性,定量化的和综合的评价方法与评价模型等;

(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络,对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价,并进行分类区划,为退化土地整治提供依据;

(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式(如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等)的发生条件、过程、影响因子(包括自然的和社会经济的)及其相互作用机理;

(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作;

(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等;

(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术,研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式,主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作,为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板;

(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究,协助政府制定有利于持续土地利用,防治土壤退化的政策。

参考文献

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植物营养学范文篇8

关键词:应用型高校;农学;毕业论文;改革路径

党的提出乡村振兴战略,农学类专业越来越受到重视,同时也对农学类本科人才培养提出了更高的要求[1]。如何使培养出来的农科人才与当今社会需求高度匹配成为新的时代课题,也是新时代农业高校办学水平的最直接体现[2]。安徽科技学院作为一所地方应用型本科院校,农学类专业是该校传统优势学科,学校高度重视农学类专业的提升改造工作。同样,农学类专业属于实践性很强的学科,而提高学生实践水平的主要着力点之一就是毕业论文设计、试验操作和论文撰写等工作,论文进展的每一步都对学生专业能力的提高起着非常重要的支撑作用。因此,毕业论文工作开展的水平关系到人才培养质量的提高,通过毕业论文改革可以最大限度地提高本科生的专业水准,是增强应用型高校农学类本科生培养水平和能力的关键。

1毕业论文在农学本科人才培养中的重要地位

1.1毕业论文是培养专业兴趣和专业素养的重要载体。兴趣是做好一件事情的“引擎”,具有恒久作用力。同样,培养专业兴趣也是学好一个专业最有效的途径,而专业素养的形成也是个人发展潜能的重要支撑[3]。学生只有对专业产生了浓厚的兴趣,才能产生持久的学习动力。本科生要想取得专业技术上的“突飞猛进”,最直接的途径之一就是早日参与导师的科研课题,参与创新性研究,这样在实验室的“熏陶”下才能逐步培养专业兴趣,做到“学一行、爱一行、专一行”。学生在开展科学研究、完成毕业论文课题的同时,会有更多机会与导师和同学交流探讨,从而逐步加深和巩固自己的专业知识,不断调整方向,找到自己的精准“兴趣点”。高水平科学研究是一所高校办学能力和水平的集中体现,各高校都非常重视科技创新工作,部级创新平台、省校重点实验室在每个高校都被打造成“亮点”,这就为本科生开展毕业论文工作搭建了良好的平台。大学生所处年龄段恰好是创新活力最旺盛的阶段,部分同学可能会迸发出创新的火花,对农业科研产生强烈的兴趣,更加坚定了考研深造的志向,也有部分同学可以通过校企合作等方式完成毕业论文实习,加深了对农科相关企业的熟悉度,为毕业以后从事农学类相关工作打下了坚实的基础。所有这些毕业论文实习的有力推进和实施,都将对学生专业兴趣和良好专业素养的形成具有重要推动作用。1.2毕业论文的革故鼎新是提高农学类本科生培养质量的关键举措。毕业论文所涉及的专业知识往往是本科生印象最深刻、掌握最全面的一部分内容。一般来说,农科专业本科生所选择的学科分支开展毕业论文实习,大多也就决定了该生以后的考研方向、就业路径乃至人生道路的选择。农学类本科专业学习科目较多,包括作物遗传育种学、作物栽培学、蔬菜学、果树学、茶学、花卉学以及植物营养学、土壤肥料学、植物病理学、昆虫学、农药学等分支方向,学生的选择余地很大。但是,学生在增加了选择性的同时,也增添了盲目性。笔者通过系统调查发现,虽然学生主修的科目比较广泛,但掌握得都比较肤浅,对以后的就业深造、参加工作等的支撑作用较小。当今许多农科生从未系统了解过“土地”“农作物”“果树”“蔬菜”“肥料”“病虫”等概念。由于缺乏实践训练,他们对教师所讲授的知识不能完全掌握,对农业概况一知半解的学生较多。因此,为增强学生的核心竞争力,毕业论文实习阶段成为本科生加大专业学习力度、“近距离”感知专业、明确用功方向和增强实践的“黄金期”。毕业论文的革故鼎新是提高农学类本科生培养质量的关键举措。

2毕业论文改革的必要性分析

2.1毕业论文改革顺应了新时代高等农林教育的发展态势。本科生毕业论文是高等教育的重要实践教学环节之一,其对于培养学生的创新意识和实际工作能力具有十分重要的意义。随着当今“乡村振兴”战略的提出和新型农业经营主体的大量涌现,其人才的需求方向发生了重大变化,要让学生充分掌握当今农业、农村、农民、经济、生产革新和专业分支的政策理论的前沿信息,使其在理论学习、实践技能和创造力等方面均得到提高,培养既懂理论又接地气的“一懂两爱”人才成为迫切需求[4]。地方应用型农业高校的人才培养,也要借机“弯道发展”,顺应新时代高等农林教育的发展态势,主动对接“乡村振兴”战略和新型农业经营主体的发展诉求,更加重视毕业论文在“一懂两爱”人才培养方面的重要作用,从而使培养出来的人才能够适应国家对农业的发展要求[5]。2.2以学生为本的人才培养模式要求加快毕业论文改革。伴随我国经济社会发展对人才需求的多样化、就业市场的竞争日趋激烈以及学生个体差异性愈加明显,高校人才培养必须实行分类培养和因材施教,以适应时代的变迁,千篇一律的人才培养模式必须朝向订单式、多样化、个性化方向发展,人才培养模式改革是大势所趋,更是学校特色发展、持续发展的根本。以学生为本的教育理念需要加大人才培养模式改革力度,深入推进分类培养,更好地满足经济社会发展和学生个性化发展的需要,从根本上全面提高人才培养质量[6-7]。因此,毕业论文的改革也要紧扣学生分类培养的总体目标,开展有针对性的改革,最终使培养出来的人才符合社会的需求和学生自身发展所需。2.3毕业论文实施过程中存在的问题要求加快改革。以往学生的毕业论文主要以指导教师根据自己的研究方向选定课题,然后布置给学生,学生在教师的指导下设计方案开展试验,不因学生的创新特质不同而设置变化的研究课题,这就导致学生开展毕业论文的积极性和创造性得不到有效发挥。毕业论文考核方式也是千篇一律,对学生缺乏过程考核。由于没有根据学生的特点设计课题,从而出现了一系列问题:有的学生实习目的不明确、试验态度不端正、投入时间不足;有的学生试验方法不能掌握完全,不明缘由;有的学生只会盲目操作试验,不会处理数据。这些弊端最终导致毕业论文质量出现严重下滑[8]。因此,毕业论文设计也应“因材施教”,应根据学生的差异性有针对性地设计不同的毕业论文选题,根据学生毕业以后的发展意向有区别地进行毕业论文设计和考核工作。

3毕业论文改革的举措

近年来,为提高本科生毕业论文质量,安徽科技学院农学类相关专业开展了毕业论文的改革相关的研究和实践,探索出可行的毕业论文改革实施方案,最终使学生通过毕业论文改革获益。3.1积极引导学生根据自己的志趣选题。3.1.1加大动员宣传,让学生充分认知毕业论文设计的重要性。学生管理部门要利用大一入学教育这一关键环节,开展有声有色的专业思想教育,增强学生的专业自信心,帮助新生理清大学四年的学习规划,将毕业论文实习作为重要内容列入大学四年的学业规划之中,要让学生认识到毕业论文是最为重要的实践教学环节之一,充分强调毕业论文设计和论文写作在人才培养中的重要地位。从大一下学期开始,要让学生系统了解并熟悉农学学科门类所有的一级学科和二级学科,让学生早日充分理解各个学科的涵盖范围,尤其是各个二级学科的特点和全国的优势学科,明确学生毕业论文实习的开展范围,拓展学生的成才领域,让学生早日确立奋斗目标。3.1.2帮助学生端正毕业论文实习态度,早日确立“兴趣点”。学校要时刻注重激发学生“学农爱农、学一行、干一行、精一行”的意识,强调“知识就是力量”和学好专业的重要性,促使学生端正实习态度。在实习正式开始前,首先要解决一个“总开关”的问题,让实习学生彻底搞清楚“为什么上大学”“上大学学什么”“大学毕业之后能干什么”以及“我为什么需要做毕业论文”“做论文是为了什么”等问题。学生只有思想“开化”了,才能转化为行动上的自觉,也为因材施教、因材设计毕业论文做好基础性工作。3.1.3建立毕业论文指导教师和学生双向选择的机制。从新生入学开始,就要加强单位指导教师科研方向的宣传工作,建立指导教师和学生双向选择的机制,在双向选择方法上要对学生进行全方位的指导,让学生理解选择好毕业论文导师的重要作用。首先,让学生对自己的专业发展方向早做盘算和设计,不盲目跟风,不随波逐流,充分做到选题根据自身兴趣特点展开,同时指导教师也要认真研判学生的发展动向,对部分学生出现的“钻牛角尖”而不能自拔的情况,有关部门要及时进行纠偏,确保学生的大学四年主次分明,过得紧张而又充实。其次,让学生根据自己的专业背景和兴趣自主选择指导教师,不能“越俎代庖”,坚持让学生自己抉择,一旦确立好指导教师,就要以“蹄急步稳”的精神状态开展毕业论文实习工作。3.2重新确立毕业论文实习最佳开始时间。目前,一般地方农业高校的毕业论文实习开始时间大致为大三下学期,由于农学类学生的主要研究对象是农作物,作物的生长周期一般较长,如果按照老套路,学生来不及沉下心来做试验,就要准备考研或找工作等,这对于学生专业知识的掌握和毕业论文质量的提高非常不利。笔者通过连续8年指导农科类本科生毕业论文的实践得出以下结论:地方应用型高校大二阶段的学生对科学研究的好奇心要超过大三、大四年级的同学,实习态度也更加端正,完成试验任务的执行力更强,在大二阶段养成的良好科学研究习惯也可以有效延伸至大三和大四阶段。因此,将毕业论文开始的时间适当提前,可以起到事半功倍的效果。钱兵[9]认为引入科研导师制可以锻炼学生的科研能力,指出从大一年级就开始推荐学生阅读一些专业书籍等提高专业素养,培养学生查阅文献的能力,大二阶段开始参与指导教师的科研项目。要想把毕业论文设计做好,就要尽早谋划。结合农学类专业实际,学生可以从大二上学期末进入“导师和学生双选阶段”,某些表现优秀的学生可以从大一下学期开始选择毕业论文导师,从而使学生有充足的毕业论文准备时间来查阅文献,熟悉实验室的仪器设备以及试验方法,制订好毕业论文的时间表和路线图,制定出详细的试验方案,更为重要的是,可以与实验室高年级的同学“结对子”,互帮互学,最终实现毕业论文实习工作的良性循环。3.3根据学生发展动向和创新特点,以毕业论文为载体培育“四型人才”。根据学生本身的发展需求和创新特质,可以将毕业论文实习学生分为四大类,分别为“拔尖型”“创新型”“复合专业型”和“专业技术型”,称为“四型人才”[10]。通过毕业论文实习分类,不同发展意向和创新特质的学生参与到不同毕业论文实习任务中,以充分调动不同类型学生开展毕业论文工作的积极性和创造性。3.3.1以毕业论文为载体发现拔尖人才。要善于发现和选拔对农学类专业领域有非常大的兴趣和专业技能突出、志在专业上有所建树的学生,支持他们根据自己的特点自由探索,自己选定研究方向和制定个性化试验方案,让学生自己设计毕业论文,然后指导教师审核,支持学生大胆试验,发扬“初生牛犊不怕虎”的敢闯敢试精神。在此基础上,支持学生本人独自申请大学生创新课题,完成课题任务,从而强化对学生的科研训练。3.3.2以毕业论文为载体培养创新型人才。对有继续深造意向的学生,从大二阶段开始,引导其尽早进入实验室,参与科学研究,强化科研基本素质和能力的培养。在毕业论文实习过程中,引导其尽早选定研究方向,有针对性地强化科研创新能力训练,为学生进入硕士研究生阶段打下良好的基础。3.3.3以毕业论文为载体培养复合型人才。复合型人才需要知识多元、能力复合,是具有较高综合素质和较强组织管理能力的人才。对于这一部分学生,可根据他们的特点和需求充分发挥产学研创新基地的作用,与校外科研机构、企业等联合培养人才,学生可以在学校和创新基地等单位的共同管理下完成毕业论文。3.3.4以毕业论文为载体培养专业型人才。这一部分学生对农学类专业具有浓厚兴趣,愿意在农科所面向的行业领域直接就业,可以着力强化学生专业基本素养和基本技能的训练,致力于培养专业基础扎实、具有较强专业技能、在未来相应行业中担当技术骨干的应用型人才。这一部分学生在大三学年就可以不定时到企业内进行顶岗实习,在企业技术人员的指导下开展毕业论文实习工作。3.4改革毕业论文考核方式。3.4.1传统毕业论文考核方式存在的弊端。传统毕业论文流程缺乏有效监督,致使一些学生的毕业论文实习存在侥幸心理,实习态度不认真,不踏实肯干,最终导致毕业论文实习目的没有达到,学生也没有学到真本领。针对以上问题,毕业论文改革要打破陈规,注重过程考核,严格学生毕业论文的选题、开题审查和毕业论文答辩考核。3.4.2注重过程考核和毕业论文答辩考核。通过强化过程考核,使学生完成毕业论文的刚性约束加大。开题要做好文献综述,综述没有得到指导教师的批准,不准开题,如期开展期中检查;要求学生做试验严格记录,不论是正面结果还是负面结果都要实事求是地记录,以增强学生对科学研究的敬畏之心。对于创新特质较强的同学,要及时与其讨论论文进展情况,鼓励其进行自由探索;对于计划继续考研深造具有一般创新意识的学生,要尽早帮助其确立研究方向,选定研究课题,对研究过程中出现的新问题要帮助其进行分析,以确保毕业论文试验的顺利进行;对于以复合型和专业型人才为培养目标的学生,要及时与产学研共建单位衔接,形成人才共育共管、多管齐下的局面,最终培养出知识结构优、实践和就业能力强的现代农科人才。毕业论文最终的答辩工作是一项常规工作,但要常做常新,以锻炼毕业生的论文写作能力、专业认知能力和答辩胆识为首要任务。答辩时重点审查学生毕业论文的撰写、对所做课题的把握程度、答辩的熟练程度以及对所提问题的反应,最终给出答辩成绩。通过毕业论文答辩考核,使学生的科技论文写作能力和演讲能力都有所提高。

4结语

植物营养学范文篇9

对农业科技创新问题的研究,首先要深入剖析农业科技创新的内涵,只有这样才能对农业创新体系进行系统分析,才能地揭示农业创新过程中的规律,针对农业创新过程中存在的问题,有的放矢地提出相应的解决策略,以便使农业科技在农业国际化、农业现代化进程中发挥支撑作用。目前,我国很多学者对农业科技创新内涵有较为深刻的认识,高布权[4]认为农业科技创新表述为将农业科技发明应用到农业经济活动中所引起的农业生产要素的重新组合;吴林海[5]认为农业科技创新实质就是农业科技创新成果的创造及向现实农业生产力的转化;王丰等[6]从农业生产方式、经营管理模式和生产工艺等方面创新来解析农业科技创新的内涵,刘春香等[7]则从技术研发、品种改良、资源配置、市场设备、综合效益等角度认识农业科技创新的内涵。以上学者从不同角度刻画了农业科技创新的内涵,本质基本上趋于一致,也就是对农业生产要素重新组合,以达到农业效用的最大化。有关农业科技创新体系的研究,刘爱群等[8]从研究和成果转化、推广角度来认识,朱玉春等[9]则强调农村公共服务功能,段莉[10]则认为是网络关系系统。以上学者对农业科技创新体系的认识有独到见解,而中国农业科学院农业经济与发展研究所的吴敬学研究员则认为,国家农业科技创新体系的建设是一个涉及多部门、跨学科、跨地区的系统工程,以中央政府统筹为主,主攻方向明确、核心支撑突出、布局结构合理、区域分工明确、资源优势互补、具有较强国际竞争力、管理科学、运行高效、研究开发一体的国家新型农业科技创新体系。这种见解更为全面和深刻,说明农业科技创新体系是复杂和系统工程,应举全国之力做好农业科技创新工作,农业科技创新不仅仅是农业科技在农业生产经济中的活动,更是事关国家经济发展和长治久安的大事。

2SWOT分析

SWOT分析框架是1979年由Steiner提出的一种战略管理分析框架,这种框架是对被分析主体处于内、外部环境下的竞争力态势分析[11]。SWOT分析是一种较客观的态势分析方法,通过调查的形式挖掘与研究对象发展相关的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机遇(Opportunities)与挑战(Threats),从而根据找出有利因素以及不利且需要回避的因素,发现问题,调整发展思路,制定发展策略[12]。运用SWOT分析框架对现代农业科技创新问题进行分析,就是要对农业产业本身的优势、劣势有比较客观清晰的认识,做到知彼知已、趋利避害,进而把握现代农业科技创新问题和外部发展机遇,时刻警惕并化解外部威胁,以便及早发现现代农业科技创新过程中存在问题的根源,寻求解决问题的对策,做到有备无患、防患于未然。目前,大多数学者对农业创新问题的研究都是偏重于对存在的不足提出对策,没有对农业科技创新存在优势、机遇及挑战进行深入剖析。因此,运用SWOT分析方法,把握现代农业科技创新中的机遇,充分发挥优势,克服不足,化解威胁,做到扬长避短,从而提出合理的现代农业科技创新对策。

2.1优势

2.1.1经济优势我国经济的快速发展为科技创新提供了强有力的支撑,科技创新又为经济发展奠定了良好的基础。据《中华人民共和国2010年国民经济和社会发展统计公报》和《2011年中国统计年鉴》,2010年国内生产总值达397983亿元,比上年增长10.3%。其中,农业增加值40497亿元,增长4.3%;耕地面积12172万hm2,林地面积30590万hm2,水资源总量30906.4亿m3,森林覆盖率20.36%,内陆水域面积1747万hm2,草地面积39283万hm2,海水可养殖面积260万hm2;全年粮食种植面积10987万hm2,粮食产量达54641万t,棉花产量达596.1万t,油料产量达3230.1万t。木材总产量8089.6万m3,饲养牲畜12238.5万头,水产品总产量5373.0万t,农用机械总动力达92780.5万kW,农村用电量6632.3亿kWh,乡村办水电站装机容量5924万kW。由此可见,我国农业综合生产能力和经济实力为农业科技创新提供了必备的条件。2.1.2科研优势一个国家要想在现代农业科技创新方面取得长足的发展,农业科研人员及农业科研机构是主要因素。据统计,我国现有农业科研机构1144个,农业科研机构从业人员约9.6万人,其中科学家和工程师3.7万人,科研管理1万人,基层农技推广人员近70万,在农业主管部门注册的种业公司8700家[13]。其中,专门从事农业研究的大学有中国农业大学、南京农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等高等农业院校,研究所以中国农业科学院为龙头的农业信息研究所、农业经济研究所、蔬菜花卉研究所、畜牧兽医研究所、棉花研究所、草地研究所、生物技术研究所、植物保护研究所及省市地方农业科学研究院所等,为我国农业科技创新培养人才和创新提供了支撑。“杂交水稻之父”袁隆平院士、农业昆虫学家邱式邦院士、畜牧学专家张子仪院士、作物遗传育种学家庄巧生院士、核农学家徐冠仁院士、土壤肥料植物营养学家刘更另院士、植物生理学家施教耐院士、农业工程学家陈秉聪院士、土壤与环境微生物学家陈文新院士、农业工程与农业机械化专家曾德超院士、昆虫生理学家钦俊德院士等农业科技创新领军人物,以及大批在各自农业科研及农业推广应用行业的广大科技人员,他们是科学理论的探索者,是新生产力的推进者,是农业科学知识的拥有者,是农业实用技术的传播者,对农村经济和农业生产的发展有着举足轻重的作用[14],正是他们在农业科技创新起到积极的推动作用,掀起了我国农业科研创新的新篇章。

2.2劣势

2.2.1理论研究相对薄弱自从美籍奥地利经济学家瑟夫•阿罗斯•熊彼特(SchumpeterA.J)最早提出“技术创新”的概念以来,缪尔塞(MueserR)、格温(GerwinD)、库姆斯(CoombsR)、施穆克勒(SchmooklerJ)、莫厄里(MoweryD)等国外学者从不同角度对科技创新进行广泛的理论研究,为现代农业科技创新奠定了理论基础。我国对技术创新的研究始于20世纪七八十年代,从介绍熊彼特的创新理论到论述技术创新理论与方法等。在农业科技创新研究方面,理论研究则相对较晚。1993年《上海改革》刊登了“让农业健步进入市场———各地加快农业走向市场的做法”,这是较早对我国农业走向市场的报道;中国农业大学推广与创新管理研究中心主任高启杰教授从20世纪90年代就进行农业科技创新理论与实验探索研究,从介绍澳大利亚[15]、德国农业技术[16]创新及推广到我国农业技术推广模式的优化[17]等,为农业科技创新理论的研究奠定了基础。新世纪以来,周波(2004)、纪绍勤(2005)邢广智等(2006)、李圣军等(2007)、李哲敏等(2008)、张正卓(2009)、陈燕娟等(2010)、吕姗等(2011)、张世煌(2011)等学者从不同的角度对创建农业科技创新体系进行了系统研究。但总体来说,我国对技术创新的研究起步相对较晚,农业科技创新体系及其模式相对成果较少,与国外相比还存在着一定的差距,因而理论研究还需要进一步深入,特别是缺少量化分析研究。理论研究是基础,只有踏踏实实做好基础理论研究,再借鉴国外经验,结合国情,才能探索出一条中国式的现代农业科技创新体系。2.2.2农业基层从业人员素质相对不高农业的发展一方面需要从事科学理论探索创新高层次人才,另一方面也需要农业基层从业人员,即从事基层的农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。在我国广大农村,自从改革开放以来,由于市场经济的调节,特别是城市化建设、城镇化建设步伐的加快,大部分年富力强的年青人在城市、城镇打工创业。多年来由于劳务输出力度加大、不少地区出现了大量的“空心村”,留守农村的大多是老人、妇女和儿童。从事农业生产经济活动的往往是老人和妇女,只有农忙时年轻人才回家帮一下农活。据《2011年中国统计年鉴》,我国2012年乡村人口达67113万人,而全国文盲人数达5466万人,文盲人群基本在广大乡村。广大农村人口中,除了没有受过教育的文盲外,普遍受教育程度不高。科学文化知识的匮乏,使农业科技知识的掌握和运用无从谈起,这势必影响到农业技术推广和应用。基层的农业科技工作者大部分是农村土生土长的,具有一定的农业生产经营活动的经验,但理论知识不够扎实,对新技术、新设备应用能力还有待提高。

2.3机遇

2.3.1政策机遇发展农业的根本出路在科技,中央政府对农业科技创新体系建设十分重视,2007年、2012年的中央一号文件都把农业科技作为头等大事来抓,凸显了农业科技在现代农业发展过程中的引领作用。2007年中央一号文件《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中特别强调加强农业科技创新体系建设,国家加大农业科研投入,加强农业科研中心创新能力建设,支持农业科技项目,安排农业科技成果转化资金和国外先进农业技术引进资金,为现代农业科技创新提高重要支撑。2012年中央一号文件《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》中指出农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是加快现代农业建设的决定力量,要努力明确农业科技创新方向,改善农业科技创新条件,完善农业科技创新机制,突出农业科技创新重点。紧紧抓住世界科技革命方兴未艾的历史机遇,坚持科教兴农战略,把农业科技摆上更加突出的位置,加大财政对农业科技的进一步保障,大幅增加农业科技投入,推动农业科技创新跨越式发展。2.3.2战略机遇《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》第七篇第二十七章明确提出了坚持自主创新的方针,加快建设国家创新体系,促进科技成果向现实生产力转化,推动经济发展更多依靠科技创新驱动。在农业科技创新方面,国家创新能力建设重点有转基因生物新品种培育、水体污染控制与治理等。《农业行业发展第十二个五年规划》中则强调农业科技发展的原动力,如分子生物学、生物组学技术、干细胞技术、转基因技术、数字农业技术等为农业科技创新孕育新的战略机遇,随着我国经济实力不断增强,农业科技的财政保障力度将进一步加大,农业科技进步的政策环境将进一步优化,凸显了农业科技创新战略地位。

2.4威胁

2.4.1市场风险在国际市场上,目前我国农业市场化尚未完全完成,农业国际化条件相对不太成熟,国际农产品市场必将对我国农产品市场造成巨大的冲击,我国农产品在国际市场上能否经受住考验,最关键的要看其竞争力[18]。就目前情况而言,我国的大多数农产品市场竞争力弱、质量差、价格低,卖难的问题时常发生,农业市场风险较大[19]。由于主要农产品的单位生产成本中活劳动投入比重较大、中间生产成本高,而相应的科技水平较低,导致我国主要大宗农产品国内价格明显高于国际市场,价格竞争处于不利地位[1]。还有从事农业生产经营活动的农业从业人员缺乏市场意识、不愿承担风险,把农产品价格的提高、农民致富的希望都寄托在当地政府上[20]。再者,农产品生产过程中缺乏有效的监督机制,往往导致农产品的质量安全得不到保障,这势必会影响农产品的市场竞争。此外,农产品销售缺乏有效的网络渠道,出现丰收不增收的现象,也是市场风险的一个重要因素。2.4.2不可持续性威胁《全国农业和农村经济发展第十二个五年规划》报告中指出,“十一五”期间,粮食连年增产,总产连续4年保持在5亿t以上,农业物质技术装备条件明显改善,农业科技进步贡献率和农作物耕种收综合机械化水平均达到52%,可以说科技已成为我国农业发展的主要推动力量。但同时也不可否认,在追求农业高经济效益或高产量的同时,一部分是以牺牲环境为代价,化肥、农药、农膜的大量应用,高投入、高消耗的农业经营模式,投资和消费关系失衡,使环境受到污染,农业措施不当使水土流失加剧等,势必影响到生态效益和社会效益、影响到农业产业的可持续发展,更谈不上农业科技的创新。

3现代农业科技创新对策

中央的政策支持和“十二五”规划是我国农业科技创新的战略机遇,优势主要体现在经济优势和科研条件方面,但也存在科研创新理论研究相对薄弱、农业基层从业遇人员素质相对不高等问题,同时存在市场风险和不可持续性威胁。现代农业科技创新对策就要把握好现代农业科技创新中机遇、发挥优势、克服不足、化解威胁、充分发挥科技创新在农业发展中的引领作用,从而使我国现代农业科技创新走上可持续发展道路。

3.1国家在科技创新方面应给予政策支持

在先进的工业化国家,创新政策正走向公共政策的中心舞台[21]。现代农业科技创新要依靠国家的宏观政策环境。2007年、2012年的中央一号文件和国民经济和社会发展“十二五”规划,明确农业科技创新方向,强调国家加大农业科研投入、支持农业科技项目,这为农业科技创新提供了良好的政策环境。一是作为国家农业政策落实的农业管理部门,要做好农业科技创新发展规划,提高农业科技成果转化应用水平,加大科研专项实施力度,深化农业科技管理体制机制创新,明确重大关键攻关技术;二是农业研究部门要充分利用国家的农业政策,积极申报农业科技创新项目,在新品种培育、农业信息化技术和农业资源高效利用等领域争取国家、省、市级立项;三是农业生产经营部门是农业技术成果的推广应用者,国家应给予一定的优惠政策,在财政、税收、信贷等政策上加大对农业生产经营部门农业科技创新活动的支持,引导农业生产经营部门走上科技创新应用之路。

3.2加强资金投入,为科技创新提供保障

一方面,现代农业科技创新要依靠国家财政资金的支持。农业科技创新带有公益性质,农业科学的基础研究、科研专项的实施、农业科技成果的推广都需要国家财政资金的支持,应该是政府投入为主;另一方面,根据市场经济的需求,可以吸纳社会资金、外资投资农业科技创新事业,以及以优惠政策鼓励农民组织共同投资,走出一条“多元化投资、共同收益”的农业科技创新新路子,让公众参与成为主流[22]。因为农业科技创新是长期积累的过程,农业生产经营部门往往注重短期效益,资金的投入存在一定的风险,所以现代农业科技创新应以政府投资为主。为保证农业科技创新资金的有效运用,应该成立以政府牵头的监督机制,保证资金在农业基础科学研究、农业科技成果应用推广等方面的合理应用。

3.3健全现代农业科技创新体系

现代农业科技创新体系建设是一个系统工程,具有公共性、基础性、公益性等特征,涉及到农业管理、农业研究、农业科技推广、农业科技应用部门等,必须成立由政府部门牵头协调、以农业科技创新中心为核心、以农业高新技术推广试验为基础,以科技产业效益化为目标、以国家政策支持为保障的现代农业科技创新体系。成立国家农业科技创新中心,选取具有相关优势的部级农业科技园区、部级大型农业龙头企业作为部级高新技术产业化推广试验基地。省市级的农业科技创新中心和高新技术推广试验基地可参加部级相应的模式。现代农业科技创新体系的系统化建设,必须充分整合科研院所、高等院校等农业科技创新资源,发挥农业科技人员的聪明才智,加强农业科学的基础性、原创性研究,调整农业科技创新结构,优化农业推广、应用及产业化布局,创造良好的农业科技创新政策环境、人才环境。通过现代农业科技创新体系系统化建设,提高我国农业科技创新的效率。

3.4努力提高基层科技工作者和劳动者素质

现代农业科技创新成果的推广应用,需要一大批从事基层农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。针对目前素质相对较低情况,要做好以科技培训和推广为重点的农村职业教育培训工作。一方面要做好基层农业科技推广应用的科技工作者的再充电、再培训和再教育工作,特别是对农村土生土长的农业科技人员可以在农业院校或研究机构进行系统化的专业知识再深造学习,提高其科技创新成果应用能力,努力改善和提高基层农业科技人员待遇,创造良好的工作生活学习环境,使他们能安心投入到农业科技成果推广应用活动中;另一方面要做好对农村农业从业人员的宣传发动工作,使他们认识到只有科学地运用科技成果,才能给农业带来更好的收益。对科技成果的运用需要一定的新知识、新技能,要针对农业从业人员的不同特点,举办不同的学习培训活动。有的农民没有受过很好的教育,可以从扫盲开始;对受教育程度相对较高的农民,可以开办农业技术兴趣班,如进行农业信息化教育,教农民学会运用农业信息网站、教农民运用“农业一线通”等声讯热线电话、开通手机“农信通”等,使农民掌握现代农业技术,从而不断提高基层科技工作者和广大农民的素质。

3.5完善市场机制,提高抵御市场风险的能力

现代农业科技创新最终的目的是要实现农业产出效益的最大化,所以科技创新要和市场经济紧密结合起来,科研院所在科技创新方面要走“产、学、研”之路,要提高科技成果的转化率,为社会带来更多的效益。由于市场环境的不确定性,现代农业科技创新必然存在一定的市场风险。农业科技创新成果推广应用后,流通到产品这一环节就要存在一定的风险,特别是我国加入WTO以后,国际市场的竞争加剧,如果不进行科学预测,盲目生产,农产品缺乏竞争力,往往会导致增产不增收的结果。作为农产品的生产者,农业企业或农户在承担市场风险方面力量还显得单薄,所以要完善市场机制,一方面要形成“公司+基地+合作组织+农户”利益共同体农业科技成果应用的创新模式,另一方面要以农产品加工产业为主线,一边向市场延伸,一边向农业生产延伸,促进农产品生产、加工的规模化、产业化、专业化,逐步形成种植、养殖、加工、储存、运输、销售一体化模式[23],进一步提高农业企业或农户抵抗市场风险的能力。

3.6农业科技创新应走可持续发展道路

1987年,“世界环境发展委员会”发表了《我们共同的未来》研究报告,挪威首相Brundtland夫人等提出了“可持续发展”的定义———“可持续发展是在满足当代人的需要的同时,不损害人类后代满足其自身需要的能力”。只有实现可持续发展,农业才能走上健康发展的道路,因此农业科技创新的当务之急是使农业增长方式从主要依靠资源消耗型转向可持续发展型[24]。当前农业科技创新不能忽视生态效益和社会效益,不能以牺牲环境、消费能源为代价,农业科技的创新要体现“生态、低碳、循环经济”等理念,要用长远战略眼光来进行科技创新,农业新技术的应用不能危害到人类的生存环境和健康安全,要大力做好低碳技术产业的创新、以减少以低能耗低污染为基础的产业,着力突破农产品优良品种重大关键技术创新、以提高社会经济效益,努力打造现代农业节水技术创新、以解决水资源的日益匮乏问题,建立起农作物重大病虫害及灾害预警监测体系技术创新、以提高应对灾害的能力,积极研发农产品质量安全检测预警与控制等技术创新、以给人民生活提供安全保障,要注重现代农业网络平台与智能处理技术的创新、以提高农业信息化水平等。只有通过以上科技创新举措,才能提高农业科技进步贡献率,促进农业产业走上可持续发展的社会目标[25]、经济目标和生态目标,实现农业科技创新的“社会、经济、生态”三者的有机统一。

4结语