制藥工程與生物工程的區(qū)別范文
時間:2023-11-20 17:29:03
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篇1
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科院校;生物工程專業(yè);吉林省生物產(chǎn)業(yè)需求對接;協(xié)同創(chuàng)新;人才培養(yǎng)
中圖分類號:Q819 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631079
隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及人才需求模式的改變,國家對高等教育戰(zhàn)略方針進(jìn)行了修訂。根據(jù)學(xué)校類別,將傳統(tǒng)的“象牙塔”式高等教育細(xì)化為“研究型本科院校”和“應(yīng)用型本科院?!?[1]。其中“應(yīng)用型本科院校”以培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的技能型人才為主。
1 本校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)與吉林省產(chǎn)業(yè)需求存在問題
生物工程專業(yè)是我國繼生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)之后開始招生的生命科學(xué)專業(yè),是21世紀(jì)迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。1998年教育部布的全國本科專業(yè)目錄中,將生化工程、微生物工程、發(fā)酵工程等專業(yè)歸為到生物工程專業(yè)。由于該專業(yè)具有典型“工程”性決定其專業(yè)特征為工科專業(yè),所以學(xué)生培養(yǎng)模式與生命科學(xué)領(lǐng)域的其它專業(yè)具有明顯區(qū)別――該專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型、產(chǎn)業(yè)化人才為主[2]。本科畢業(yè)從事非對口工作在吉林省地方院校及新建本科院校所開設(shè)生物工程專業(yè)中較為常見。根據(jù)學(xué)院多年就業(yè)跟蹤調(diào)查顯示,本校生物工程專業(yè)畢業(yè)生(考研生除外)僅有1/3從事本專業(yè),且大多從事層次較低的技術(shù)工作;1/3畢業(yè)生從事醫(yī)藥銷售等生命科學(xué)相關(guān)工作;1/3畢業(yè)生放棄本專業(yè)。企業(yè)普遍反映,入職畢業(yè)生實踐能力滯后于理論能力,必須在“師傅”的帶領(lǐng)下,經(jīng)過實踐學(xué)習(xí)才能獨立勝任專業(yè)技術(shù)崗位,增加了企業(yè)運行成本。
隨著國家政策與吉林省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和轉(zhuǎn)型,吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,生物產(chǎn)業(yè)涵蓋醫(yī)藥、化工、檢驗、食品、環(huán)保等領(lǐng)域。已擁有長春生物制品研究所、修正藥業(yè)、通化東寶等生物醫(yī)藥研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)。2016年1―6月,全省生物醫(yī)藥完成工業(yè)總產(chǎn)值同比增長7.4%[3]。
此外,吉林省在生物化工,特別是“玉米化工”領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景?,F(xiàn)已具有大成集團(tuán)、吉林燃料乙醇、中糧能源生化、松原吉安生化等龍頭企業(yè),打造吉林玉米生物化工材料基地,基本建成中國玉米生物化工材料示范基地。預(yù)計到2020年,吉林省生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)基本確立,生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值達(dá)到5000億元(包括玉米深加工產(chǎn)業(yè)),使生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成為吉林省具有核心競爭力的新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[4]。
應(yīng)用型本科院校辦學(xué)宗旨為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,根據(jù)吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況可預(yù)見未來吉林省將大量需要生物工程專業(yè)人才。但由于應(yīng)用本科院校生物工程專業(yè)存在專業(yè)建設(shè)調(diào)整滯后、專業(yè)與產(chǎn)業(yè)不對接等問題,暫時無法滿足就業(yè)單位的要求。所以,吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物工程學(xué)院生物工程系從人才培養(yǎng)方案、課程配置、授課內(nèi)容、校企合作、教師培訓(xùn)方面進(jìn)行改革,以滿足人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)對接的需求,促進(jìn)吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2 根據(jù)市場需求,修訂人才培養(yǎng)方案
隨著吉林省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,吉林省急需大量應(yīng)用型生物人才。因此生物工程系決定一改過去的“精英式”人才培養(yǎng)模式,轉(zhuǎn)換為“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式。學(xué)院組織生物工程專業(yè)骨干教師深入長春金賽藥業(yè)有限責(zé)任公司、長春長生生物科技股份有限公司、吉林省輝南長龍藥業(yè)股份有限公司、吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司、大成生化科技集團(tuán)有限公司等多家企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,并同職業(yè)研發(fā)專家和行業(yè)技術(shù)專家共同制訂人才培養(yǎng)方案。在原有“生物制藥”教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上,增加“生物化工”部分。降低英語、數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課學(xué)時,增加實踐教學(xué)、教學(xué)實習(xí)學(xué)時,提高學(xué)生實踐操作時間及動手能力(表1)。此外增加學(xué)生在企業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)時間,使學(xué)生在校內(nèi)所學(xué)在企業(yè)進(jìn)行檢驗。對于新增加的“生物化工”部分,系部教師根據(jù)企業(yè)一線情況增加發(fā)酵工程、生物制品工藝學(xué)等課程實踐教學(xué)學(xué)時。使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi),掌握基礎(chǔ)技術(shù)的操作要領(lǐng)。
3 根據(jù)企業(yè)需求,重新規(guī)劃課程配置
根據(jù)多年企業(yè)用人情況反饋顯示,應(yīng)屆畢業(yè)生具有一定的實踐操作技能,但不具備畢業(yè)入廠即工作的能力。同時用人單位反映,學(xué)生的專業(yè)知識扎實,但對于行業(yè)新進(jìn)展了解不多。因此,本專業(yè)重新規(guī)劃課程配置。降低專業(yè)課理論學(xué)時,將其中“深、難”部分作為自學(xué)內(nèi)容(對于考研同學(xué),如需學(xué)習(xí),教師可課下輔導(dǎo));對于酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、生物制品工藝學(xué)等課程,增加前沿知識介紹(為了節(jié)省課堂時間,可讓學(xué)生課下準(zhǔn)備,課上討論);增設(shè)“生物制藥”、“生物質(zhì)能”等專題內(nèi)容,進(jìn)一步增加學(xué)生對生物工程應(yīng)用進(jìn)展了解;此外,在增加實驗教學(xué)基礎(chǔ)上,進(jìn)行實驗課程整合,不但可以使學(xué)生掌握多門課程的實踐技能,還能使學(xué)生綜合運用多課程實踐技能。實驗課的整合,更加貼近生產(chǎn)一線的應(yīng)用。
4 提高應(yīng)用能力,修改授課內(nèi)容
“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式主要內(nèi)容即提高學(xué)生的應(yīng)用能力,使學(xué)生適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)的需求。為此,生物工程專業(yè)教師在重新規(guī)劃課程配置基礎(chǔ)上,修改授課內(nèi)容。在具體教學(xué)中,增加應(yīng)用能力培養(yǎng)部分,即采取部分“反轉(zhuǎn)課堂”模式,提出問題讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)解決問題,在課堂進(jìn)行集體討論,確定最佳解決方案。此外,教師在授課過程中,結(jié)合企業(yè)調(diào)研過程中所遇到的問題及應(yīng)用技術(shù)最新動態(tài),適當(dāng)調(diào)整授課內(nèi)容,摒棄過去“一本教案講一生”的教學(xué)情況,做到在有限的學(xué)時內(nèi),盡可能多的講授實踐技能。同時教師在實踐教學(xué)中,增加學(xué)生自主設(shè)計實驗部分,進(jìn)一步提高學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力。
篇2
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)概論;授課內(nèi)容;講課方式
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)38-0158-02
《生物技術(shù)概論》是生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性課程,也是生物技術(shù)基礎(chǔ)知識和前沿科學(xué)相結(jié)合的綜合性課程。該課程通過向?qū)W生講授基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程等原理和研究方法,使學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)生物技術(shù)的區(qū)別及現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展趨向,初步掌握生物技術(shù)在醫(yī)藥衛(wèi)生、能源、環(huán)境、食品及工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)應(yīng)用,為學(xué)生將來從事與生物技術(shù)相關(guān)的工作打下基礎(chǔ),并使其具備向生物學(xué)其他相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)知識,如生物工程、生物制藥、食品加工、作物分子育種、動物育種等,讓學(xué)生在將來的學(xué)習(xí)和工作中有更大的選擇和發(fā)展空間[1]。
作為生物技術(shù)系學(xué)生的必修專業(yè)課程,《生物技術(shù)概論》課程內(nèi)容難度較高,綜合性較強,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的困難也比較多。而且在我校又是新開課程,面臨的問題更多。通過幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí),作者有以下幾點的心得體會:
一、適時選擇授課內(nèi)容,控制課程內(nèi)容深度
生物技術(shù)概論是涵蓋整個生物技術(shù)領(lǐng)域的一門課程,課程內(nèi)容十分廣泛。我校選取的課本是由宋思揚、樓士林編寫的《生物技術(shù)概論》(科學(xué)出版社,第三版),該書全面介紹了現(xiàn)代生物技術(shù)的概念、原理、研究方法、發(fā)展方向及其應(yīng)用領(lǐng)域。內(nèi)容涉及基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程以及生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中的應(yīng)用,同時還概要介紹了對生物技術(shù)發(fā)明創(chuàng)新的保護(hù)以及生物技術(shù)的安全性等。全書幾乎涵蓋了整個生物技術(shù)領(lǐng)域的所有內(nèi)容,就一般院校的計劃學(xué)時來說很難一一講解。針對這種情況我們在授課時對內(nèi)容進(jìn)行了整合和刪減,側(cè)重結(jié)合專業(yè)特點,對部分教學(xué)內(nèi)容做適當(dāng)拓展與延伸,以期達(dá)到更有效的教學(xué)效果。
我校屬醫(yī)學(xué)院校,生物技術(shù)學(xué)生的專業(yè)方向是制藥方向,因此在授課時加重了與醫(yī)藥相關(guān)部分的內(nèi)容講解。比如在介紹細(xì)胞工程時,學(xué)生重點掌握的是動物細(xì)胞工程。而對植物細(xì)胞工程比如人工種子的研制、單倍體的誘發(fā),只求學(xué)生能夠有初步的了解。而在講解生物技術(shù)應(yīng)用時著重介紹了生物技術(shù)在制藥和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用,在講解時授課老師先搜集生物技術(shù)藥物的最新進(jìn)展和最新的基因診斷和治療方面的技術(shù),配合動畫、影音,務(wù)求能讓學(xué)生能直觀和深刻地了解這一方面的知識。
另外生物技術(shù)概論屬于承接學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課(生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué))和專業(yè)課(基因工程、細(xì)胞工程等)性質(zhì)的課程。在授課內(nèi)容選擇上我們還需要考慮到雖然生物技術(shù)概論中已經(jīng)包含了四大工程的內(nèi)容,但學(xué)生還將分別對這幾個工程進(jìn)行專項的學(xué)習(xí)。因此本門課程的授課目的是讓學(xué)生理清整個生物技術(shù)脈絡(luò),做到深入淺出。
目前的生物技術(shù)發(fā)展迅速,各種各樣的新技術(shù)、新方法層出不窮,不可能一一進(jìn)行介紹。因此需要結(jié)合學(xué)生實際需要,有選擇地進(jìn)行講授[2]。本校將生物技術(shù)概論安排在大三上學(xué)期講授,學(xué)生已經(jīng)有了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)方面的基礎(chǔ),比如:
二、教學(xué)方式的改變
1.采取互動式教學(xué)。生物技術(shù)的發(fā)展速度十分迅速,尤其是它的應(yīng)用更是非常廣泛,很多應(yīng)用與實際生活息息相關(guān)。因此備課時除了書本知識外,還需要授課老師廣泛查閱文獻(xiàn)資料,力求把最新、最熱的生物技術(shù)資訊傳遞給同學(xué)。在某些章節(jié)也可讓學(xué)生結(jié)合課本,查找文獻(xiàn),自己完成課程的講授。通過這些既讓學(xué)生加深對知識的掌握,刺激了學(xué)習(xí)的積極性,老師也可以獲得更多的授課資源,一舉兩得。
在備課中還注意收集圖片、動畫和影音,力求把枯燥的生物技術(shù)理論講得生動易懂,讓學(xué)生易于理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;老師講授知識的同時,也應(yīng)注意調(diào)動學(xué)生的積極性,適時進(jìn)行提問,及時了解學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況,促進(jìn)學(xué)生課后復(fù)習(xí)[3];針對大家關(guān)注和容易引起爭論的問題,適時組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論和辯論。如在講授緒論部分以后,組織學(xué)生進(jìn)行“現(xiàn)代生物技術(shù)對人類之利與弊”討論,讓其對現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性問題和倫理道德問題有一個初步認(rèn)識。在后期講授生物技術(shù)安全性時,再讓同學(xué)們重新討論“現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍”這個議題。通過整學(xué)期的學(xué)習(xí)后同學(xué)們對此有了更深層的認(rèn)識,看法也會有所改變。這樣對整個生物技術(shù)的發(fā)展也有更加客觀和理性的態(tài)度,取得了很好的效果。
2.以問題為導(dǎo)向,啟發(fā)性教學(xué)。生物技術(shù)是一門實踐性和科研性較強的學(xué)科,因此在課程講授中就要有意識培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科研思維能力,鍛煉學(xué)生自主思考問題的能力。如在講授轉(zhuǎn)基因技術(shù)時,就讓學(xué)生對目前社會上針對轉(zhuǎn)基因的幾種不同的觀點進(jìn)行思考。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的意義究竟在哪里?它是一種工具還是一種武器?如何建立完善的評估體系能有效規(guī)避轉(zhuǎn)基因技術(shù)的風(fēng)險?通過這些問題的設(shè)置,讓學(xué)生對講授的內(nèi)容有更深層次的思考和理解。
另外在講解完生物技術(shù)四大工程等理論性較強的內(nèi)容后,可以結(jié)合醫(yī)學(xué)院校特點,在講解基因治療時設(shè)置幾個具體病例,如腺苷脫氨酶(ADA)缺乏癥和乙型肝炎,先讓學(xué)生尋找不同病例的治療方法,通過治療方法的比較讓學(xué)生掌握基因治療和普通治療方法間的區(qū)別。
三、加強雙語教學(xué)的比重
雙語教學(xué)是授課發(fā)展發(fā)展的必然趨勢,但雙語教學(xué)涉及教師和學(xué)生雙方面的因素,是一個循序漸進(jìn)的過程。學(xué)生的英語水平參差不齊,對雙語教學(xué)的接收程度也不一,不能因為一味強調(diào)雙語教學(xué)而挫敗了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,只有根據(jù)不同的情況實時調(diào)整,找出合適的教學(xué)方法,才能夠真正發(fā)揮雙語教學(xué)的優(yōu)勢[4]。
我校已經(jīng)有很多課程部分采用雙語教學(xué),針對生物技術(shù)概論的特點我們加強了雙語教學(xué)的比重,采用“混搭式”教學(xué)方法,在授課時將部分課件和參考文獻(xiàn)完全替換為英文原版。采用雙語教學(xué)和原版教材搭配,能使教師快速了解該學(xué)科最新的科研成果和發(fā)展動態(tài),并且使得學(xué)生們在掌握專業(yè)知識的同時,能夠提高外語聽、讀、寫能力,最終達(dá)到能自如地看英文文獻(xiàn)和用英文進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。在今后的課程中我們還將安排學(xué)生自己完成英文多媒體課件的制作,加深對知識點的了解。
四、課程發(fā)展趨勢
現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于當(dāng)今世界高新技術(shù)產(chǎn)品的主要領(lǐng)域,尤其在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)上的應(yīng)用也更為廣泛。很多非生物專業(yè)學(xué)生也對現(xiàn)代生物技術(shù)方面的知識產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此為適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,同時也為了滿足不同學(xué)生的要求,使學(xué)生的興趣愛好、專業(yè)特長得到發(fā)揮,今后可以將《生物技術(shù)概論》作為一門非生物專業(yè)選修課針對全校學(xué)生進(jìn)行講授,加強相關(guān)知識的普及[5]。以上是我根據(jù)《生物技術(shù)概論》幾年的講授所總結(jié)出的一點淺顯的看法,希望能給其他生物技術(shù)相關(guān)課程的老師一些借鑒。
總之,我們在教育中力求把枯燥的生物技術(shù)理論講得生動易懂,讓學(xué)生易于理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;老師講授知識的同時,也應(yīng)注意調(diào)動學(xué)生的積極性,適時進(jìn)行提問,及時了解學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況,促進(jìn)學(xué)生課后復(fù)習(xí);針對大家關(guān)注和容易引起爭論的問題,適時組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論和辯論。如在講授緒論部分以后,組織學(xué)生進(jìn)行“現(xiàn)代生物技術(shù)對人類之利與弊”討論,讓其對現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性問題和倫理道德問題有一個初步認(rèn)識。在后期講授生物技術(shù)安全性時,再讓同學(xué)們重新討論“現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍”這個議題。通過整學(xué)期的學(xué)習(xí)后同學(xué)們對此有了更深層的認(rèn)識,看法也會有所改變。這樣對整個生物技術(shù)的發(fā)展也有更加客觀和理性的態(tài)度,取得了很好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]宋思楊,樓士林.生物技術(shù)概論(第三版)[M].北京:科學(xué)出版社,2007:1-5.
[2]薛金愛.淺析《生物技術(shù)概論》的教學(xué)實踐[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,(6):224-225.
[3]王國霞,趙奇,楊玉珍,等.《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》教學(xué)改革與實踐探索[J].寧夏農(nóng)林科技,2012,(53):119-121.
篇3
關(guān)鍵詞: 高中生物 遺傳與進(jìn)化 STS教育
自20世紀(jì)80年代以來,STS的理念和教育模式作為科學(xué)教育領(lǐng)域內(nèi)的一種新的嘗試得到了世界眾多國家的認(rèn)同,成為世界科學(xué)教育改革的一個重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科學(xué)、技術(shù)和社會)的英文縮寫,是研究科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系,以及科學(xué)技術(shù)服務(wù)于社會生產(chǎn)、生活及發(fā)展的科學(xué)教育思想,它要求學(xué)生懂得科學(xué)知識的應(yīng)用,知道科學(xué)技術(shù)與社會之間的相互影響和作用,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會的意識,并能以正確的價值觀和方法解決科技發(fā)展所帶來的社會問題。
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》在課程性質(zhì)部分明確指出:“高中生物課程將在義務(wù)教育基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。尤其是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生理解生物科學(xué)、技術(shù)和社會的相互關(guān)系,增強學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感,促進(jìn)學(xué)生形成正確的世界觀和價值觀。”
“遺傳與進(jìn)化”是高中生物必修模塊,它是生物學(xué)的一個基礎(chǔ)和核心內(nèi)容,也是生物科學(xué)與社會、個人生活關(guān)系最密切的領(lǐng)域,在本部分內(nèi)容里包含遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進(jìn)化六部分,該模塊主要從細(xì)胞水平和分子水平闡述生命的延續(xù)性及生物進(jìn)化的過程和原因。本文以該模塊為切入點,對STS教育在生物學(xué)中的滲透進(jìn)行探討。
一、系統(tǒng)化生物學(xué)知識,在教學(xué)中貫穿STS教育
生物具有嚴(yán)整的結(jié)構(gòu),通過代謝表現(xiàn)為生長、繁殖等生命現(xiàn)象,具有應(yīng)激性,能夠適應(yīng)并影響環(huán)境,因此生物學(xué)的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有著一定關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中,教師應(yīng)心中有STS理念,在有意識地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識、技能的同時,建立起生物科技與社會的教育觀念。
例如:學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂知識后,分析細(xì)胞分裂中DNA、染色體變化規(guī)律,推導(dǎo)DNA與生物的遺傳相關(guān),通過“Avery實驗、噬菌體侵染細(xì)菌實驗”證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”,繼續(xù)追問思考:作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備什么條件?為什么DNA可以作為遺傳物質(zhì)?通過了解沃森和克里克成功的奧秘引出DNA結(jié)構(gòu)、功能、中心法則這些遺傳學(xué)的基本知識,由此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注:人類基因組計劃、中國超級雜交水稻基因組計劃、親子鑒定、基因診斷與治療、生物技術(shù)制藥和研制疫苗、艾滋病病毒的遺傳機理、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、轉(zhuǎn)基因食品、害蟲和病原體抗藥性形成、干細(xì)胞的應(yīng)用、克隆技術(shù)、人體器官移植、組織培養(yǎng)、朊病毒等,這些都是極好的STS教育素材,教師只要隨心巧用,必可達(dá)到良好的STS教育效果。
可遺傳的變異為生物的進(jìn)化提供選擇的材料,在生存斗爭過程中適者生存,不適者淘汰,有利變異不斷積累和加強,推進(jìn)了生物的進(jìn)化,學(xué)生沿著達(dá)爾文的思路,能了解達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說模型,教師提示學(xué)生達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的局限,能激發(fā)學(xué)生深入探究了解現(xiàn)代生物進(jìn)化學(xué)說。不同的物種之間,生物和環(huán)境之間,在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,即共同進(jìn)化。至此,又很自然地把生物與環(huán)境的相關(guān)知識水到渠成的聯(lián)系起來,在生物與環(huán)境里,生物性污染、生物凈化、生物資源合理利用、綠色消費等又是滲透STS教育的良好素材。
以上的知識梳理只是一個示例,在任何一個模塊的學(xué)習(xí)中,任何一個生物學(xué)的基本概念和規(guī)律的拓展,均可以作為主線將STS生物學(xué)知識框架建構(gòu)。教師心中應(yīng)有生物整體的概念,善于從不同角度把STS教育落實于生物教學(xué)實踐中。
二、穿插應(yīng)用生物科學(xué)史,滲透STS教育
生物科學(xué)史是一部科學(xué)發(fā)展的歷史,它揭示了人類生命科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,蘊含著豐富的STS教育材料。如孟德爾、摩爾根在經(jīng)典遺傳學(xué)上的貢獻(xiàn)、我國首次人工合成結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運核糖核酸、袁隆平兩系雜交水稻法、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)提出、《寂靜的春天》帶來的環(huán)保革命等,生物科學(xué)史為我們展示了生物科學(xué)事實、概念、原理、方法,以及技術(shù)發(fā)明的歷史背景、發(fā)展歷程、現(xiàn)實應(yīng)用,對于學(xué)生深入了解生物學(xué)原理、生物學(xué)實驗設(shè)計的基本思路、掌握科學(xué)研究的一般方法,提供了極好的范例,同時,從生命科學(xué)的發(fā)展史來看,每一項成就的獲得無一不是生物學(xué)家們不斷思考、不斷探索,甚至是不斷失敗后反復(fù)實驗而獲得的成功,因此生物科學(xué)史在教學(xué)中的融合,既有助于學(xué)生理解知識和概念,培養(yǎng)科學(xué)思維,形成良好的知識結(jié)構(gòu),理解科學(xué)研究方法,掌握生物科學(xué)概念原理,又有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和形成正確的價值觀。
例如,“基因的分離定律”可以采用以下教學(xué)步驟:(1)問題引導(dǎo),設(shè)疑激趣:簡單解釋“融合遺傳”的觀點,預(yù)測孟德爾豌豆雜交實驗F1會是什么樣顏色?實際結(jié)果F1紫色,與“融合理論”不符合,怎么解釋?(2)設(shè)問:在孟德爾豌豆雜交實驗里為什么F1全是高莖?矮莖消失了嗎?F2為什么會出現(xiàn)3∶1這樣的結(jié)果?是偶然的嗎?怎么解釋孟德爾的發(fā)現(xiàn)?(3)帶著疑問,引導(dǎo)學(xué)生思考孟德爾對該實驗現(xiàn)象的解釋;它與“融合理論”的本質(zhì)區(qū)別是什么?孟德爾的解釋是否合理呢?怎么檢驗它的正確性?(4)介紹“假說―演繹法”,指導(dǎo)學(xué)生繪制一對相對性狀的遺傳圖解,理解測交實驗過程,預(yù)測測交實驗結(jié)果,領(lǐng)悟“假說―演繹法”在科學(xué)實驗研究中的價值。(5)師生共同歸納總結(jié)孟德爾基因分離定律的實質(zhì),并組織模擬性狀分離比實驗,體會模型意義。(6)介紹孟德爾定律在生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用。通過設(shè)疑探究模擬孟德爾關(guān)于基因分離定律的過程,再現(xiàn)生物學(xué)家的實驗設(shè)計和操作,讓學(xué)生親身體驗和感受科學(xué)探究過程,學(xué)生能夠較好理解基因的分離定律實質(zhì),理解“生物―技術(shù)―社會”之間的關(guān)系,并對“觀察、發(fā)現(xiàn)問題―分析問題、假設(shè)―實驗設(shè)計、驗證―歸納總結(jié)”的一般研究過程有了真實的體驗,實現(xiàn)知識(分離定律)、技能(科學(xué)研究方法)目標(biāo)的達(dá)成。
三、情境創(chuàng)設(shè)、課堂引導(dǎo),落實STS教育
建構(gòu)主義觀點認(rèn)為:知識是從情境和活動中來的,學(xué)習(xí)是在真實的活動和社會性的互動里發(fā)生的,情境教學(xué)是教學(xué)研究中的一個重要問題,所謂“情境教學(xué)”,就是“從情與境、情與辭、情與理,情與全面發(fā)展的辯證關(guān)系出發(fā),創(chuàng)設(shè)典型的場景,激起兒童熱烈的情緒,把情感活動和認(rèn)識活動結(jié)合起來,所創(chuàng)建的一種教學(xué)模式”,即“情境教學(xué)”指的是教師人為“創(chuàng)設(shè)”的情境中所進(jìn)行的教學(xué)。[1]創(chuàng)設(shè)情境的目的或激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,或啟迪思維,總的來說是為實現(xiàn)有效的教學(xué)服務(wù),因此創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境,開展STS教育活動,是生物教師的基本素質(zhì)和能力體現(xiàn)。如學(xué)習(xí)“性別決定和伴性遺傳”的內(nèi)容時,我先給學(xué)生展示一位男明星和一位女明星的照片,設(shè)問:人都是由受精卵發(fā)育而來,為什么有的發(fā)育成雄性,有點發(fā)育成雌性?再講述“色盲的發(fā)現(xiàn)”“月亮的女兒”的故事,提問:色盲和白化病的患病人群有什么不同?為什么會出現(xiàn)這樣的情形呢?面對可能出現(xiàn)的不同的遺傳病,如果你是一個遺傳咨詢師,你怎么給一個懷孕的母親進(jìn)行遺傳咨詢?在這樣創(chuàng)設(shè)的提問情境,學(xué)生產(chǎn)生了價值取向,注意力集中,認(rèn)真思考,為相關(guān)知識的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。隨著一個個問題的解決,學(xué)生較好掌握了知識,同時在假設(shè)的情景里應(yīng)用所學(xué)習(xí)知識分析問題,解決問題,“科學(xué)、技術(shù)、社會”的意識也自然地融入在教學(xué)活動中。
四、活動延伸,課外拓展STS教育
課堂教學(xué)的時間是有限的,因此教師在做好課堂教學(xué)的活動的同時,應(yīng)充分組織學(xué)生圍繞與生物學(xué)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)及社會問題開展以學(xué)生為主體,以實踐性、趣味性為主要特征的活動課,對生物學(xué)課堂教予以必要延伸和拓展補充。如舉辦“基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)”“克隆技術(shù)與人類未來”“人類基因組計劃”等專題講座,進(jìn)行“生物與人類未來”“環(huán)境污染”“健康與生命”“健康與營養(yǎng)”等專題調(diào)查,推薦適合中學(xué)生的科普讀物,收集報刊雜志上最新科技發(fā)展動態(tài),開展閱讀競賽活動,進(jìn)行小制作、小發(fā)明、小實驗等豐富多彩的活動。學(xué)生通過活動的參與,能鞏固已學(xué)的生物學(xué)知識,學(xué)和合作與分享,認(rèn)識體會生物學(xué)科學(xué)的重要性,養(yǎng)成關(guān)注與生物學(xué)有關(guān)的社會問題的習(xí)慣,自覺運用生物學(xué)的相關(guān)知識解決人類面臨的社會問題。
當(dāng)今世界,生命科學(xué)日新月異,生物工程、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、人類基因組計劃的研究在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)和疾病預(yù)治等方面發(fā)揮巨大作用的背景下,在新課程理念的指導(dǎo)下,生物教學(xué)與STS教育相結(jié)合,把知識與應(yīng)用、科技進(jìn)步與社會發(fā)展,價值觀與關(guān)注社會的理念融于教學(xué)過程中,能使生物教學(xué)的內(nèi)容更趨于完整。教師應(yīng)立足于社會生活中的實際情況和問題,利用好教材,使學(xué)生能夠積極思考,理解生物科學(xué)與技術(shù)在社會中的作用及反作用,作出判斷和決策,主動學(xué)習(xí),尋求當(dāng)今社會發(fā)展中的生物科學(xué)、技術(shù)運用的最佳方案,培養(yǎng)科學(xué)的價值觀,具有對社會問題進(jìn)行預(yù)測、判斷、決策和解決的能力,使生物學(xué)科教學(xué)真正著眼于每個學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要,真正全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
篇4
摘 要:上海市設(shè)施土壤栽培小白菜生產(chǎn)管理現(xiàn)狀調(diào)查表明,本地區(qū)小白菜生產(chǎn)存在種子成本高、水肥管理粗放、生產(chǎn)效率低下等問題,建議繼續(xù)加強小白菜高效安全生產(chǎn)模式建設(shè),推廣種子加工處理、水肥一體化、病蟲害綠色防控關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)機械化等技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:小白菜;生產(chǎn)現(xiàn)狀;水肥一體化;機械化
中圖分類號:S634.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-3547(2016)24-0034-07
小白菜(Brassica campestris ssp. chinensis L.)又名不結(jié)球白菜、青菜,屬十字花科蕓薹屬,含豐富的維生素和礦物質(zhì),深受消費者喜愛。具有生長期短、適應(yīng)性廣、省工、易種、可周年生產(chǎn)等優(yōu)點,在上海以小白菜為主的綠葉菜是市民不可或缺的蔬菜,日均供應(yīng)量在4 000 t以上[1]。由于綠葉菜不耐儲運,其供給主要靠本地生產(chǎn)。目前,上海綠葉菜自給率達(dá)到90%[2]。其中,在上海地產(chǎn)綠葉菜上市量的構(gòu)成中,小白菜占比最大,約占地產(chǎn)綠葉菜上市總量的45%[1]。由此可見,小白菜的供給保障和安全生產(chǎn)密切關(guān)系著上海市民的日常生活。
在實際生產(chǎn)中,農(nóng)戶為提高小白菜產(chǎn)量而大量施用化肥、農(nóng)藥的現(xiàn)象越來越普遍,不僅造成了菜地土壤板結(jié)、保肥持水性降低、鹽漬化加重等問題,還致使小白菜品質(zhì)下降,如硝酸鹽含量、農(nóng)藥殘留超標(biāo)等[3,4]。此外,蔬菜生產(chǎn)從業(yè)人員老齡化等問題,嚴(yán)重阻礙了上海地區(qū)小白菜的生產(chǎn)和供應(yīng)[5]。因此,尋找小白菜安全、高效生產(chǎn)的解決方案是上海地區(qū)蔬菜生產(chǎn)的一個重要課題。
走訪了上海地區(qū)不同生產(chǎn)模式和規(guī)模的蔬菜園藝場,以設(shè)施主栽蔬菜作物小白菜為主要對象,對其中 6 個典型園藝場小白菜生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行實地調(diào)研,總結(jié)和分析了上海地區(qū)小白菜生產(chǎn)中存在的問題,提出了小白菜高效、安全生產(chǎn)的發(fā)展建議。
1 小白菜生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.1 生產(chǎn)模式
上海市小白菜以土壤栽培為主,兼有基質(zhì)栽培。土壤栽培包括大棚土壤栽培和露地土壤栽培;大棚土壤栽培主要在鋼管大棚中進(jìn)行,配套設(shè)施相對簡單,是目前最普遍的模式;露地土壤栽培由于受天氣影響較大,不能持續(xù)生產(chǎn),主要為個體農(nóng)戶小規(guī)模栽培?;|(zhì)栽培主要為有機基質(zhì)栽培,在鋼管大棚或現(xiàn)代化智能大溫室中進(jìn)行,主要用于示范生產(chǎn)或科研。
上海市小白菜主要采取“一播多收”的生產(chǎn)模式,分為春、夏、秋、冬季栽培,具體播種時間、采收時間及采收形式見表1。也有專門的雞毛菜生產(chǎn)和青菜生產(chǎn),雞毛菜生產(chǎn)采用直播,青菜生產(chǎn)采用育苗移栽。雞毛菜生產(chǎn):春冬播(11月上旬至翌年2月下旬)40~50 d采收,夏播(4~8月)20~25 d采收,秋播(9~11月)25~30 d采收。青菜生產(chǎn):①春季栽培, 10月上旬至翌年1月下旬育苗,10月中旬至12月中旬或翌年1月下旬至3月下旬定植,2月下旬至5月中旬采收;②夏季栽培, 4月中旬至8月上旬播種,5月中旬至9月下旬采收;③秋季栽培, 8月下旬至9月下旬育苗,9月上旬至11月上旬定植,9月下旬至翌年1月上旬采收;④冬季栽培, 9月下旬至10月上旬育苗,11月上旬至12月中旬定植,翌年1月上旬至2月下旬采收。
1.2 品種選擇
上海地區(qū)的小白菜,周年栽培,品種選擇主要依據(jù)季節(jié)。春季栽培主要選擇耐寒、冬性強、抽薹期遲的品種,常用品種有艷春、艷綠、四月慢、五月慢等。夏季栽培主要選用耐熱、抗病性強、前期生長快的品種,常用品種有華王、新夏青5號、新夏青6號、華陽、綠山等。秋季栽培主要選用耐病的矮萁青菜品種,常用品種有新場青、矮抗青、蘇州青等。冬季栽培主要選用耐寒性較強的品種,常見品種主要為上海青、新場青、矮萁蘇州青等。
一般采用直播,兼有育苗移栽,以縮短種植時間,提高土地利用率。具體播種形式與生產(chǎn)模式密切相關(guān),夏秋高溫季節(jié)主要采取直播,以避免傷根,增強抗逆性。春冬季節(jié)多選擇育苗移栽,一般待小白菜長至雞毛菜大?。?葉1心)進(jìn)行移栽。播種量也因生產(chǎn)模式不同而有所差異,6個園藝場的用種量如表2。春、秋兩季播種量為300~500 g/667 m2,夏、冬兩季由于出芽率低,播種量相對較大,一般為400~600 g/667 m2。若只收獲雞毛菜,播種量更大,為1 000~2 500 g/667 m2。
1.3 灌溉與施肥管理
①灌溉管理 上海市設(shè)施栽培的小白菜灌溉方式以噴淋和噴水帶為主。灌溉水源為河水,未經(jīng)處理直接灌溉。灌溉頻次和灌溉量主要依據(jù)經(jīng)驗判斷,沒有形成系統(tǒng)的灌溉策略。不同園藝場在具體操作上差異較大,如表3所示。1號園藝場的灌溉方式為播種前及出苗前用噴水帶澆水,出苗后采用噴淋,從頂部灌溉,約每10 d 澆水1 次,生育期耗水量為36 142 kg/667 m2;2號園藝場采用噴淋和噴水帶,通過設(shè)定灌溉時間控制灌溉量,每7~10 d澆水1次,時間2 h, 生育期耗水量為30 720 kg/667 m2; 6號園藝場也采用噴淋,通過設(shè)定固定頻次進(jìn)行灌溉,小白菜出苗后春秋季約10 d澆1次,冬季約每15 d 澆1次,夏季約每7 d澆1次,生育期耗水量為26 880 kg/667 m2。其他園藝場灌溉頻率和灌溉量主要通過人工觀察確定,隨機性較大。
②施肥管理 上海市設(shè)施小白菜土壤栽培中施肥以有機肥為主,輔以其他肥料,以施基肥為主,追肥為輔。6個園藝場小白菜栽培中施肥方式分為基肥和基肥+追肥2種,肥料種類和用量差異較大,如表4。1~4號園藝場小白菜栽培均只施有機肥,有機肥用量為每茬1 000~2 000 kg/667 m2;5號園藝場只施基肥,熱天選擇復(fù)合肥作基肥,冷天選擇生雞糞;6號園藝場小白菜栽培每年施雞糞2次,其他時候追施尿素。將所施肥料折合成N素用量,6個園藝場小白菜栽培中N的投入量由大到小依次為:2號園藝場>4號園藝場>3號園藝場>1號園藝場>5號園藝場>6號園藝場。
1.4 病蟲草害及其防治
①蟲害及其防治 上海地區(qū)小白菜主要蟲害有小菜蛾(Plutella xylostella Linnaeus)、菜青蟲(Pieris rapae Linnaeus)、黃曲條跳甲(Phyllotreta striolata Fabricius)、蚜蟲(Brevicoryne brassicae Linnaeus)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)、大猿葉甲(Colaphellus bowringi Baly),為害部位均為葉片。為害癥狀均為蠶食葉片成孔洞或缺刻,但又有所區(qū)別。例如,菜青蟲一般從葉邊緣蠶食;小菜蛾幼蟲僅取食葉肉,留下表皮,在菜葉上形成一個個透明的斑,嚴(yán)重時全葉被吃成網(wǎng)狀;黃曲條跳甲一般在葉片中間留下孔洞。
上海市設(shè)施小白菜土壤栽培中蟲害防治手段包括農(nóng)業(yè)、物理和化學(xué)防治。走訪的6個園藝場在小白菜蟲害防治中均采取農(nóng)業(yè)、物理和化學(xué)防治相結(jié)合的手段。農(nóng)業(yè)防治手段如清除殘葉、深耕曬土、通風(fēng)等。物理防治為鋼架大棚覆蓋防蟲網(wǎng),棚內(nèi)掛黃板,密度為52張/667 m2?;瘜W(xué)防治則根據(jù)各園藝場經(jīng)營模式的不同而有所差異,具體情況為:1號園藝場為有機經(jīng)營模式,不使用化學(xué)防治;2號園藝場也為有機經(jīng)營模式,化學(xué)防治選用生物農(nóng)藥,例如用1.5%除蟲菊素水乳劑防治蚜蟲,用量60~
80 mL/667 m2;用1.3%苦參堿水劑防治菜青蟲,用量90~100 g/667 m2; 3~6號園藝場,均為無公害標(biāo)準(zhǔn)化蔬菜生產(chǎn)的經(jīng)營模式,化學(xué)防治以政府重點推薦農(nóng)藥品種為主,如用32 000 IU/mg蘇云金桿菌可濕性粉劑防治菜青蟲,用5.7%甲維鹽水分散粒劑防治小菜蛾,用40%啶蟲脒水分散粒劑防治蚜蟲和黃曲條跳甲,用10億PIB/mL苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒懸浮劑防治甜菜夜蛾等。
②病害及其防治 上海地區(qū)小白菜主要病害有霜霉?。≒eronospora parasitica Fries)和根腫病(Plasmodiophora brassicae)。霜霉病,通常在忽暖忽寒、多雨高濕的天氣條件下易發(fā)生流行,病害癥狀為葉面出現(xiàn)不規(guī)則形塊狀黃褐色枯斑,相應(yīng)的葉背出現(xiàn)稀疏白霉病征(孢囊梗與孢子囊),嚴(yán)重時病斑連合為大小不等的斑塊,致葉片干枯。根腫病在冷涼而排水不良的酸性至中性土壤中發(fā)生嚴(yán)重,主要癥狀為根部腫大[6]。
上海市設(shè)施小白菜土壤栽培中病害防治手段包括農(nóng)業(yè)和化學(xué)防治,且以預(yù)防為主。農(nóng)業(yè)防治手段如實行輪作、施用腐熟的有機肥、通風(fēng)以降低濕度和清除殘葉等?;瘜W(xué)防治手段如施用687.5 g/L氟菌?霜霉威懸浮劑防治霜霉病。調(diào)研發(fā)現(xiàn),1~4號園藝場小白菜生產(chǎn)均與不同科的蔬菜進(jìn)行輪作,均施用腐熟的有機肥,并且播種前都采取清除殘葉、深耕曬土、通風(fēng)等農(nóng)業(yè)防治手段預(yù)防病害發(fā)生。5號和6號園藝場小白菜生產(chǎn)仍以連作為主,且以生雞糞作為基肥。
③除草技術(shù) 上海地區(qū)小白菜的除草主要分為3個時期:播后苗前噴灑金都爾(精異丙甲草胺)防草害;采收雞毛菜和小青菜的同時拔除雜草;采收結(jié)束耕地前,用百草枯清理整個菜田。
1.5 生產(chǎn)成本
6個園藝場均未對小白菜生產(chǎn)成本進(jìn)行詳細(xì)記錄與核算。因此,根據(jù)小白菜生產(chǎn)中的物料投入、土地和設(shè)備租賃費用及用工情況,并結(jié)合當(dāng)?shù)貏趧恿推渌锪蟽r格估算出各項生產(chǎn)成本,如表5。其中, 2號和3號園藝場肥料為自制有機肥,其生產(chǎn)成本較高,屬于個例;1、4、5、6號園藝場選用商品有機肥或化肥,代表了上海地區(qū)小白菜生產(chǎn)肥料施用現(xiàn)狀,故成本分析只比較1、4、5、6號園藝場。小白菜生產(chǎn)的物料投入主要包括種子、肥料和農(nóng)藥+黃板,分別占成本投入的5.3%~9.1%, 12.7%~23.6% 和2.3%~5.9%;勞動力投入占42.0%~49.3%;土地及設(shè)備租賃投入占18.5%~33.6%。
不同園藝場生產(chǎn)小白菜的成本項目相同但費用比例和成本總額差異較大。1、4、5、6號園藝場生產(chǎn)成本以人工費為主,約占50%,其次為土地及設(shè)備租賃費或肥料,種子、農(nóng)藥所占份額較小。2號和3號園藝場生產(chǎn)成本以肥料投入為主,肥料投入分別占成本構(gòu)成的42.0%和56.2%,勞動力投入次之,分別占29.6%和24.2%。6個園藝場生產(chǎn)成本總額由大到小依次為:3號園藝場2號園藝場1號園藝場>4號園藝場>5號園藝場>6號園藝場。
2 主要問題分析
2.1 種子成本高、用量大
目前上海小白菜栽培最多的品種是華王。華王引自日本,種子純度>98%,發(fā)芽率>85%,價格為350元/kg。而國產(chǎn)種子的純度和發(fā)芽率均不及華王,平均價格70 元/kg。進(jìn)口種子的價格是國產(chǎn)種子的5倍,加大了成本投入。
此外,小白菜生產(chǎn)大多采用直播,種子用量約為450 g/667 m2;而育苗移栽,以1號園藝場為例,其移栽密度為20 000株/667 m2時,理論種子用量僅為103~118 g/667 m2,發(fā)芽率85%,成苗率80%。實際種子用量約為理論值的4倍,種子的損耗也加大了成本投入。
2.2 水肥決策憑經(jīng)驗
6個園藝場的小白菜水肥管理均憑經(jīng)驗。水分管理上,灌溉時間和灌溉量控制主要通過人工觀察,無據(jù)可循。通常人工灌溉方式灌溉量偏大,過量的水分會使溫室內(nèi)濕度增大,容易引發(fā)病害[7]。而采用微灌方式雖然可以減少灌溉量,但由于缺乏可行性強的灌溉決策方案,農(nóng)民普遍依據(jù)人工經(jīng)驗判斷,隨機性較大,不適宜大面積推廣。
施肥管理上,普遍使用有機肥,但有機肥種類繁多,質(zhì)量參差不齊,用量不等。主要靠經(jīng)驗,隨機性較大,未形成相對科學(xué)、統(tǒng)一的施肥策略。對土壤中各營養(yǎng)元素的豐缺狀況不了解,未掌握小白菜肥料需求規(guī)律,盲目施肥,降低了肥料利用率,也往往造成土壤鹽漬化。1~4號園藝場小白菜生產(chǎn)有機肥投入量折合成N素用量23~60 kg/667 m2,5號和6號園藝場投入的復(fù)合肥和尿素,折合成N素用量僅3.8、4.7 kg/667 m2。可見,上海地區(qū)小白菜生產(chǎn)通過有機肥投入的N素比化肥投入的N素更多,這與已有的一些研究結(jié)果一致[8,9]。并且,小白菜生產(chǎn)以施基肥為主,與嚴(yán)瑾等[10]推薦的小白菜生產(chǎn)施肥策略不一致。由此可見,目前小白菜生產(chǎn)中施肥決策沒有達(dá)到最佳狀態(tài)。
2.3 產(chǎn)品質(zhì)量安全無保證
小白菜生產(chǎn)中農(nóng)藥使用不規(guī)范的現(xiàn)象仍然存在。以5號園藝場為例,夏季小白菜生產(chǎn),每3~4 d用藥1次,殺菌劑、殺蟲劑交叉使用,用藥量大于推薦劑量的2倍。調(diào)研時也了解到,個體農(nóng)戶種植的小白菜,農(nóng)藥殘留超標(biāo)現(xiàn)象時有發(fā)生。
2.4 勞動生產(chǎn)效率
上海地區(qū)小白菜生產(chǎn)存在勞動力老齡化嚴(yán)重的問題。以1號園藝場為例,長期雇工38人,其中55~60歲,占比2.6%;60~70歲,占比39.5%;70歲以上,占比57.9%。
此外,小白菜生產(chǎn)過程中機械化程度不高。播種、移栽、灌溉、施肥和收獲等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)均靠人工,作業(yè)效率情況為:施肥整地,120 h/hm2;移栽,
1 200 h/hm2;收割,480 h/hm2??梢?,上海地區(qū)小白菜勞動生產(chǎn)效率低下。
3 高效安全化生產(chǎn)建議
3.1 推廣種子加工處理技術(shù)
小白菜種子應(yīng)由種子公司和專業(yè)機構(gòu)進(jìn)行更嚴(yán)格的精選加工處理,以提高播種質(zhì)量。種子加工處理,包括果穗進(jìn)料、烘干、果穗脫粒預(yù)清、種子精選、包衣、包裝等一系列工序?,F(xiàn)實生產(chǎn)中,因種子種類繁多、形態(tài)各異,加工的要求各有差異,但大多數(shù)種子加工的工藝都包括初清、精選分級、拌藥處理、稱重、包裝等。處理的目的包括防治病蟲、刺激種子萌發(fā)、打破休眠、便于播種、提高活力等。目前常用的種子處理技術(shù)與設(shè)備有種子包衣與丸化、種子帶、種子毯等。
我們應(yīng)該借鑒國外種子加工及商品化生產(chǎn)的成功案例,大力推進(jìn)我國小白菜種子加工處理技術(shù)。以德國KWS種子公司甜菜種子加工處理為例,其在南歐繁制甜菜種子,收獲后運輸?shù)紼inbeck德國總部進(jìn)行加工丸化處理,丸化設(shè)備采用制藥工業(yè)機器,將丸化后的種子損傷降到最低。丸化后甜菜種子按每10萬粒為單位包裝成1盒,正好是1 hm2的播種量。包裝上具有歐盟種子認(rèn)證(藍(lán))標(biāo)簽,內(nèi)容分別為作物名稱、品種名稱、認(rèn)證單位編號、生產(chǎn)批號、數(shù)量、是否包衣、種衣劑類型、丸?;N子粒徑、生產(chǎn)日期和條形碼。為保證種子加工質(zhì)量,在甜菜種子加工前,要對粗種子進(jìn)行發(fā)芽和田間出苗試驗;在種子加工過程中,還經(jīng)過多次質(zhì)量檢驗,以及最終田間出苗試驗[11]。因此,我國小白菜種子加工行業(yè)還需要提高現(xiàn)有技術(shù)水平,完善現(xiàn)有工藝,注重小白菜種子加工處理技術(shù)的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié),以期提高種子質(zhì)量、促進(jìn)田間成苗及提高產(chǎn)量,滿足農(nóng)業(yè)數(shù)字化和智能化對高質(zhì)量小白菜種子的需求。
3.2 發(fā)展水肥一體化管理技術(shù)
發(fā)展水肥一體化技術(shù),實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉和精準(zhǔn)施肥。水肥一體化的核心思想是以作物需求為導(dǎo)向,根據(jù)作物的需水需肥規(guī)律,采用水肥精準(zhǔn)化控制的辦法,科學(xué)配比肥料,適時澆水,實現(xiàn)肥水耦合自動化,把水分和養(yǎng)分定量、定時,按比例直接提供給作物。相對于傳統(tǒng)的施基肥、追肥等施肥技術(shù)以及溝灌、微噴等灌溉方式,水肥一體化管理模式實現(xiàn)了水肥同步管理。
水肥一體化技術(shù)綜合了應(yīng)用工程技術(shù)、信息技術(shù)和農(nóng)業(yè)生物技術(shù),采用機械化、自動化操作,不但可以減少灌溉施肥的勞動力成本,而且可以通過降低土壤水分和空氣濕度來改善設(shè)施內(nèi)微生態(tài)環(huán)境,抑制病蟲害發(fā)生,減少農(nóng)藥投入和防治病蟲草害的勞動力投入。雖然采用水肥一體化管理模式在灌溉設(shè)備的一次性投入以及水溶性肥料方面成本有所增加,但在勞動力、農(nóng)藥使用等方面的成本大大減少。同時,水肥一體化技術(shù)有利于小白菜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),提高小白菜品質(zhì)和產(chǎn)量,從而促進(jìn)農(nóng)民增收。此外,隨著政府對節(jié)水灌溉和水溶性肥料補貼比例的增加,小白菜種植效益將進(jìn)一步增加[12]。
從調(diào)研的幾個園藝場來看,上海地區(qū)小白菜生產(chǎn)在施肥、灌溉的關(guān)鍵技術(shù)決策上還沒有形成相對科學(xué)的規(guī)程,對小白菜需肥需水規(guī)律還沒有系統(tǒng)掌握,在小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)上仍有提升空間。由此來看,在上海市推廣小白菜水肥一體化管理模式具有可行性。
3.3 實施病蟲害綠色防控技術(shù)
伴隨人口的增長和消費水平的提高,市場需要提供更多高品質(zhì)的新鮮蔬菜來保障城市居民的基本生活。作為特大都市的上海,對高品質(zhì)蔬菜的需求也不斷增強。然而小白菜生產(chǎn)中濫用農(nóng)藥的現(xiàn)象仍然存在,個體農(nóng)戶種植的小白菜,農(nóng)藥殘留超標(biāo)時有發(fā)生。因此,在小白菜生產(chǎn)過程中應(yīng)該積極實施病蟲害綠色防控技術(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量安全。
在綠色防控實施過程中,不僅要對栽培過程中允許施用的農(nóng)藥進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,建立采后多級檢驗制度,還應(yīng)該加強頻振式殺蟲燈、防蟲網(wǎng)、煙霧機等性能安全的植保設(shè)備的應(yīng)用[13]。也可以通過應(yīng)用信息化管理系統(tǒng),監(jiān)控檢測小白菜病蟲草害發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,建立小白菜生產(chǎn)綠色防控技術(shù)規(guī)范,達(dá)到預(yù)防為主,提前防治的效果,從而減少小白菜生產(chǎn)過程中的農(nóng)藥使用量,提高品質(zhì),保證小白菜的食用安全。
3.4 開展全程質(zhì)量監(jiān)管與可追溯
在小白菜生產(chǎn)過程中還可以引入蔬菜質(zhì)量管理(質(zhì)量分析與關(guān)鍵點控制,QACCP)體系,即主要通過分析和確定小白菜生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對生產(chǎn)過程中的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行全程跟蹤并控制,以有效地保證小白菜產(chǎn)品質(zhì)量安全和實現(xiàn)全程質(zhì)量監(jiān)管。還可以通過RFID 等條形碼識別、無線通訊網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù),將QACCP 數(shù)據(jù)庫中小白菜種植過程記錄與某一特定的追溯碼(可以是條形碼)相關(guān)聯(lián),通過掃描或者輸入條形碼的方式,追溯小白菜的種子來源、采收地點、采收日期及包裝日期,實現(xiàn)小白菜生產(chǎn)全過程質(zhì)量管理的可追溯[14]。蔬菜商品質(zhì)量安全管理系統(tǒng)的引進(jìn),能夠建立小白菜生產(chǎn)全過程管理檔案,實時記錄生產(chǎn)信息,同時實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的歷史記錄信息追溯與產(chǎn)品實時狀態(tài)查詢功能,可以保障小白菜生產(chǎn)全過程QACCP 管理的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和信息化,滿足信息可追溯、狀態(tài)可查詢、質(zhì)量安全可管理可控制的要求。
3.5 推廣小白菜機械化生產(chǎn)技術(shù)
大力推廣小白菜機械化生產(chǎn)技術(shù),以提高勞動生產(chǎn)效率。目前上海地區(qū)小白菜生產(chǎn)勞動力存在嚴(yán)重老齡化的問題,個別園藝場70歲以上從業(yè)者,占比高達(dá)57.9%,而且?guī)缀鯖]有機械化設(shè)備的應(yīng)用。因此,為提高小白菜生產(chǎn)效率,保障小白菜供應(yīng),在小白菜生產(chǎn)中應(yīng)用機械化生產(chǎn)技術(shù)顯得十分必要。
小白菜的機械化生產(chǎn)要求耕地、整地、播種、移栽、收獲等各作業(yè)環(huán)節(jié)均實現(xiàn)機械化。張兆輝等[15]報道的小白菜機械化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)已基本實現(xiàn),具體包括:①品種選擇,在滿足生育期、蔬菜質(zhì)量的前提下,選育胚軸長、直立性好、適于機械化移栽和收割的品種,如耐熱605、新夏青4號、新夏青5號、機收一號等;②機械化耕整地及作畦技術(shù),該技術(shù)是以深翻為基礎(chǔ),分別完成旋耕、作畦、開溝、鎮(zhèn)壓等聯(lián)合作業(yè)工序,使用可變式平整高作畦機(MSE18C)旋耕、作畦、整形、鎮(zhèn)壓等,每 1 h 約 66.7 m2,作畦后畦底寬 1.4~1.6 m、畦面寬 1.1~1.2 m、畦高 15.0 cm、溝寬 20~40 cm;③精量播種,播種前篩選種子,剔除秕粒及雜質(zhì),以保證播種均勻、出苗整齊、一致,從而有利于小白菜生長整齊、一致;④水肥一體化管理技術(shù),采用肥水一體化技術(shù)實施澆水、施肥,每次噴水時間 10~15 min。因此,可通過這些小白菜生產(chǎn)機械化技術(shù)的引進(jìn),減輕人工作業(yè)強度,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
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