随着育种技术的发展,出现了各种各样的新作物品种。例如,短枝型红富士苹果,这种苹果不仅品质好,而且产量也高;双低杂交油菜,这种油菜的出油率比普通油菜高,而且使用这种油菜炸出来的油对人的身体健康有益;小麦、玉米等几乎所有的作物新品种都大大提高了产品产量,而且产品的质量也比原始品种更加优良,自从我国育成杂交水稻后,1976~1992年水稻累计增产2000亿千克,这一成功,为解决世界范围的饥饿与贫穷问题做出了巨大的贡献;通过基因转移和重组等生物技术,已经培育出了一批超级稻、优质专用玉米、专用小麦、抗虫棉等转基因优良作物新品种,这些物种中许多已广泛推广到实际种植中,并获得不错的效果,取得了较好的经济收益。
由于季节的原因,有些农作物的生长周期有限,而科学技术却可以很好的解决这一问题。比如应用地膜覆盖技术使得季节性产品能够在一年四季种植,农民的收入不用受季节的影响,也满足了消费者的需求;温室大棚种植技术的应用,解决了农产品受季节影响的问题,气候环境可以人为地改变,从而提高农业生产的效率、产值以及质量。
由于人们不合理地大量施用化肥、农药、除草剂等化学试剂,造成了环境和土壤污染。土壤受到污染后,土壤的自身自然功能会失调,土质会恶化,植物的生长也会受到影响,还会将有害物质聚集在植物体内,这些有害物质最终会被人摄入体内,从而危害人体健康;污染物还能够随着水土流失扩散到水体中,加剧环境污染,这不仅会阻碍农业发展,也会对人类的安全造成威胁。为了追求产量而使用大量农药化肥等,导致农产品质量下降,这是我国农副产品在欧美市场总是遭遇技术壁垒的一个重要因素。
1.2.2过度灌溉引起土地次生盐渍化农业灌溉用水也随着农业的发展而增加,这不仅浪费了大量的水资源,还会引起农田的次生盐渍化,减少耕地面积,加剧生态危机。我国华北地区由于大量开采地下水进行农业灌溉,造成地下漏斗,使地平面不断降低,此外,由于大量建造渠道、水库、涵闸,造成周边地区的土地盐渍化或产生新的地质灾害,人们已经开始关注这些问题。
虽然科学技术在农业种植中的应用对环境造成了一定的破坏,但是科学技术对农业种植带来的正面效应是有目共睹的。因此,我国应当鼓励支持依靠科技进步提升农业种植水平。可以采取以下措施来鼓励依靠科技进步提升农业种植水平。首先,鼓励科学家们进行与农业相关的科学技术研究,对于有研究成果的科学家,给予比其它研究领域更高的奖励。其次,鼓励农民应用科学技术,农民购买机械化设备时,国家应给予补贴。新的科技产品出现时,应先退出一部分使用品,供农民使用,以便进行科技产品的推广。
虽然生物技术发展的年代并不久远,但是生物技术有着非常好的前景,可能会为人类带来很大的发展,药用植物的价值现在已经被人们所认同,并且通过培育、研究药用植物,已经有很大的成就,提取药用植物当中有用的物质,也已经被人们广泛重视,但是巨大的需求量也就意味着我们一定要从现在就保护药用植物,不能一味的索取,而生物工程技术作为一项现在先进的技术,正好可以发挥长处,为保护药用植物做出贡献。
我国在使用药用植物上有着很悠久的历史ope体育,古代人们已经发现了很多对人类有医学作用的植物,人参、当归等等,同时也早就已经开始在药材方面上的人工培育工作,比如人工培育人参这一名贵药材。后来在近代以来,我国也在人工培育药材上有所贡献,等到了二十年代八十年代已经对大宗药材进行人工培育。在近年来,已经有了很多的中药种植基地,基地种类主要分为三种:大型中药企业建立的基地、中草药种植历史悠久的基地和农场化种植的栽培基地。每一种基地都有其自己的优点,大型中药企业建立的基地一般管理经验都很好,因为大型企业经济雄厚,在中草药培育上也投入了很大的资金,所以各个方面都比较完善;历史悠久的种植基地也正是因为其悠久的历史,一代又一代积累下许多经验,再配合现代管理和现代科技,有着很大的优越性;第三种农业化种植,比如黑龙江伊犁红星林业局的平贝母种植基地,种植面积非常大,产品统一性高。所以综上而看,可以发现,要想建立一个好的人工中草药栽培基地,需要满足以下两个要求:一个就是有足够的资金投入,这样才可以更好的促进发展,有了先进的技术和设备才能使得人工栽培更加有效率。第二个方面就是要有先进的理论基础,正是有了科学家的发现和研究,才能更好地促进中药材的培育,往往用传统的种植方法,产量较低,时间周期长,运用科学的现代培育方法,可以很好的改善这些缺点。运用了生物技术,也有利于对药用植物的野生抚育工作。因为有一些药用植物的人工栽培技术还并不是很成熟,还需要继续的研究和发展,还因为我们现在通过栽培得到的药用植物,综合性能还不能达到野生的植物,所有还需要野生的药用植物来达到某种效果。所以我们需要野生抚育中药材,可以在不影响整体的生态环境之下,获得更大的经济效益。
种苗的是否优秀直接影响到种植出的药用植物质量高低,只有都运用优秀的种苗,才能使生产的植物有统一的性状,使得其有很好的统一性,只有生产出优质的药材,才能有效的杜绝人们挖掘野生药材,才能对保护药用植物做出贡献,所以选择优质的种苗是一件很重要的事情。运用传统的载培技术需要很长的时间才能培育一个优质的种苗,而且难度很大,快速的培育出大量优秀的种苗是几乎不可能的,所以我们可以通过生物工程技术,可以更快速高效的培育优质种苗。通常我们会采用两种方法:一种是对外植体诱导出愈伤组织进而再分化生长成完整植株。第二种是利用体细胞胚,先诱导成愈伤组织,再产生大量体细胞胚,进而获得很多小植株。在运用这两种技术的同时,也有一些注意事项:(1)开始选择外植体的时候,要选择生长旺盛、有效成分量高的外植体,这样形成的愈伤组织在分化成的植株才能有一样好的质量;(2)要选择适宜的培育条件,再对种苗地上部分和根进行诱导;(3)炼苗的阶段需要有适宜的培养基的基质,还要把握好时间问题,还要做好浇水施肥的工作。
随着近年来,我国大部分的中药材都被提取分离,制成了中药提取物,不仅国内需求很大,还有很多出口到了国外,导致现在我国的中药材数量并不多。如今我们可以利用生物工程技术,直接制得我们需要的活性成分ope体育,而且生产模式都是大规模生产,这也使得成本降低了很多。在利用生物工程技术直接获取有用的活性成分时,也有几点注意事项:(1)在外植体的选择上,要选取有效成分量高、生长旺盛的外植体,而且外植体的生长时间和部位也需要注意。(2)根据实际情况,要选取细胞的悬浮培养还是不定根或者其他器官的培养,这也是需要注意的。(3)在摇瓶培养阶段也要根据实际情况优化操作的步骤。要科学系统的调控培养需要的条件,要科学有效地把握培养的温度、光照、培养期当中的基质,调控碳、氮、生长调节剂的含量。(4)开始的时候要在小的反应器当中进行培养,之后再不断放大反应器的大小。(5)要控制反应生成的产物产量稳定,而且需要有用物质的量的稳定。
药用植物在我们的医学等方面有着很广泛的应用,而且前景非常乐观,科学家也越来越关注药用植物的价值,并可能会因此提取出许多有用物质,治愈人类现在还不能治愈的疾病。所以对药用植物的保护现在也显得更加重要,不能让药用植物面临濒危灭绝,使用生物工程技术可以很有效的增加人工药用植物产量,减少人们对野生植物的破坏,保护生态的多样性。随着科学技术的不断发展,在基因工程育种、与活性成分相关的功能基因、活性成分的次生代谢途径等方面已经有了很多的研究成果,有了科学理论上的基础,再配合各方面科学技术的发展与融合,生物工程技术在保护药用植物上会有大的优越性,并会得到很大发展。
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[2]高文远,肖培根.生物工程技术与药用植物资源保护[J].中草药,2008(07):961~964.
现在大量土壤被污染,大量使用农药,化肥和除草剂等化学物质,导致了一系列的农业生态问题,现在农业生态问题的主要特点:大量使用农药,污染土地,导致植物导营养衰竭,农业生产效益降低,而且食品安全也让消费者担忧。
在高科技迅猛发展的今天,中国农业要由传统农业向现代农业转变,就必须大力发展高科技农业。所谓高技术农业,就是用最新的处于国际或国内领先水平的科学技术武装起来的农业,就是将高新技术融入到产品生产经营全过程中的现代农业。它是高科技时代和知识经济时代的根本要求,是中国农业实现新的历史跨越的希望所在。高技术农业以高新技术的有效利用为特征,能使农业获得核心竞争能力,能够给农业带来巨大的未来经济效益,成为农业经济增长的坚实基础和不竭动力,是防范农业发展过程中所面临的潜在风险的关键。
首先,传统技术的其主要特点是土地产出率,劳动生产率是非常低的,农业的生产主要是受制于自然条件,粮食安全,收入不能得到保证。改良土壤,改变化肥,良种基础的技术改进,提高了劳动收入,因为技术投入,农业有机构成显著改善,土地从而提高生产力,国家粮食安全有显著改善。但农业仍然受限主要是由自然环境,呈现出典型的传统特色。传统和现代技术的的发展阶段并存,其主要特点是技术变革趋向于增加土地生产力,现代种子,肥料和灌溉土地替代技术的进步已经成为技术的发展,未来的路是走高科技农业,这是一种先进的科学理念的发展,同时也解决了中国人多地少的问题,要实现国民经济的根本途径可持续发展,不仅要促进高新技术产业经济的全面发展也要促进传统农业提高。
同志曾指出,中国的农业发展,以技术为依托。十一届三中全会从传统农业向现代农业转变,现代农业是高效农业是高科技农业。实践证明,中国农业发展的改革要依靠技术来摆脱困境,解决人多地少,大大提高土地产出率和农业劳动生产率,从而有效增加农民收入。
现代农业的发展中,人们为了改造自然,甚至发展到与自然相对抗的地步。自然界的资源枯竭、生态环境被破坏,环境进一步恶化,而用来进行现代农业的土壤、农业资源等也被进一步破坏,农业种植不单单是施放肥料才能使农作物生长迅速。农作物的栽培要能在抗御天气灾害,施放无毒有机肥的基础上,实现优质生产,使农作物好吃不减产。在注重土壤保健和植物保健技术的基础上,运用现代化的科学管理技术,施用有机肥,才能确保在不破坏生态环境的情况下,提高农业种植物的产量。
在农业种植结构中,农业种植各因素在农业种植中的作用不同。农业种植者要能在依靠自然的恢复力量提高土壤的系统生产力,充分利用土壤、肥料、植物营养、栽培的使用技术充分调动土壤植物本身的潜能,并根据栽培的有效方法利用现代科学技术弥补土壤不足,在这个基础上,提高植物产量和优质性。在农业种植中,现代科学技术在传统农业的基础上解决了高产问题。
要发展高科技农业,就必须了解目前世界农业科技发展的新动向以及中国农业科技的现状。政府应组织专业的科研人员和技术人员收集农业科技信息,同时对中国的农业科技状况进行全面、深入、广泛、调查研究,在充分占有丰富资料的基础上制订一个适合中国实际的发展高科技农业的计划与实施规划。农业中的高新技术,主要来源于农业科研院、校、所,农业科研院、校、所是农业科技创新的主体,发展高科技农业必须调动全社会力量,其中的核心问题是人才队伍建设。能不能培养人才、吸引人才、用好人才,决定了高科技农业发展的成败。各级政府要为农业科技的发展创造更好的环境,采取得力的措施,造就宏大的农业科技队伍。
农业科技进步已成为农业和农村经济发展的主要推动力。高技术农业的发展,将使农业发生革命性变化。乘高新技术革命浪潮之风,发展高科技农业。中国农业也将会带来一场炫目耀眼的革命,先进的科学技术可以调整种植结构,从土壤、肥料、植物营养等方面调整种植结构。优质、低耗、高效的农业产业结构需要加强技术创新,从不同途径提高农产品市场竞争力。以农田建设为重点,提高农作物的保土保水保肥能力。同时,要在提高土壤肥力的基础上,通过有机肥料,植物营养因素的施放提高农作物的生长环境。农业种植各因素在农业种植结构中产生着不同程度的影响,在不同的土壤环境下,需要施放不同的肥料和植物营养素。
优化发展环境,引导和推动农产品优势,借助全新的技术和管理优势,改造提升农产品。安全是农产品的灵魂,要从源头抓起,加快推进污染土壤修复治理,科学调整结构,宜种则种、宜养则养,只有栽培得当,才能保证高效高产的种植。
[1]周洪文.农业新技术革命对国家发展的影响[J].农业技术经济,2001(1).
[2]张福山.植物保护对中国粮食生产安全影响的研究[D].福建农林大学,2007(07):135-138.
[3]孙松平.农药精确施用机械智能决策支持系统研究[D].南京林业大学,2009(03):56-59.
[4]刘惟洲.高科技在化解农业风险中的作用[J].农业现代化研究,2002(3).
植物保护研究所是河南省农业科学院直属的科研机构之一。河南省农业科学院的前身,即1909年成立的河南省农事实验场,距今已有百年。1929年沿革为河南省农林试验总场,当时设有病虫害股;1950年农林试验总场更名为河南省农业试验场,设有植物保护组;1958年更名为河南省农业科学研究所,设有植物保护系;1959年更名为河南省农科院,1960年植保系与土壤肥料系合并为植保土肥系,编制25人;1962年9月,河南省农科院改名为河南省农科所,植保土肥分列两系,植保系编制18人;1963年2月农科所又改为农科院,植保系随之改为植保所,编制仍18人;1969年11月广大科技人员下放劳动,1970年1月河南省农科院改名为河南省农林技术服务站,植保所改为植保组;1971年农林服务站变更为农科所,植保组改为植保研究室;1972年农科所改为河南省农林科学院,1973年恢复植保所,下设病害、虫害2个研究组;1979年植保所下设病害、虫害、生物防治、农药4个研究室;1983年,增设小麦害虫研究室(含地下害虫);1984年实行课题组管理,取消研究室,设有麦病、棉病、葡萄病害、芝麻病害、大豆病害、大豆害虫、蔬菜病虫、中草药病虫害预测、地下害虫、生防、农药应用和农药残留分析等14个课题组,编制70人;1985年1月河南省农林科学院改为河南省农业科学院,1989年增设农药试验厂;植保所课题组基本保持在8~12个,人员保持在70~78人;1993年又实行研究室管理,设有小麦病虫害、棉虫、生防、生物技术、芝麻、农药6个研究室;1999年成立种子开发部;2001年成立绿保公司;2007年,机构改革,编制为60人;2009年植保所内设办公室、植物病害室(含小麦病害、棉花病害课题组)、植物害虫室(含小麦虫害、棉花虫害、昆虫天敌课题组)、生防室(含生物防治、分子生物学课题组)、生物技术室(含生物技术课题组)、农药室(含农药残留课题组)、农药厂和绿保公司。
植保所始终坚持“团结、创新、求实、奉献”的院训,根据河南省各时期农业结构和发展状况,围绕小麦、玉米、棉花、花生、水稻、甘薯、大豆、芝麻、果树、蔬菜、中草药等主要优势作物的生物灾害问题,积极开展应用基础和应用技术研究和新技术、新成果的示范推广,为河南省农业发展提供了强有力的科技支撑,促进了植物保护事业的蓬勃发展。1978年以来,全所共完成计划项目500多项,项目总经费6000多万元,获奖成果164余项,其中部级成果奖5项,省部级二等及以上成果奖46项(表1),省部级三等奖47奖,其他奖60项。发表专业论文875篇,其中国家核心期刊362篇,出版专著57部。
在历代科技人员的共同努力下,逐步形成一批在国内具有明显特色和优势的学科领域,如小麦、棉花、水稻、烟草、果树、蔬菜、中草药等作物病虫害的综合防治和农药应用技术等。
河南省是全国小麦主产区,2008年小麦播种面积、单产、总产量和对国家的贡献均居全国首位。20世纪50年代开始,开展了小麦主要病虫害发生规律及其防治技术研究。“七五”以来一直参加或主持国家科技攻关和“十一五”科技支撑项目,目前国家现代农业产业技术体系在植保所设立了小麦吸浆虫防控科学家岗位,承担着锈病、赤霉病、纹枯病和麦蚜等多项国家公益性行业科技项目,小麦锈病、白粉病和小麦蚜虫、吸浆虫等病虫害的研究在国内具有明显的技术优势。摸清了主要小麦病虫害的流行发生规律,筛选出进行化学防治的有效农药,可有效控制河南省各个时期小麦病虫危害,有力地推进了河南省小麦生产的快速发展。
在小麦病虫害研究领域先后获国家科技进步二等奖2项、省部级一等奖1项、省部级二等奖5项、省部级三等奖15项。
20世纪60-70年代初,针对河南省当时危害严重的棉红铃虫、棉金刚钻、棉铃虫和棉花枯萎病、黄萎病进行了深入研究;70-80年代初对棉蚜进行了系列研究;80年代对棉花红蜘蛛进行了系列研究;特别是90年代对大暴发的棉铃虫进行了防治技术研究和示范,有效地挽回了棉农经济损失,激励了农民种棉积极性。2000年后进行了抗虫棉和棉花盲蝽象的系列研究。在棉花病虫害研究领域获得国家科技进步三等奖1项,省、部级奖10项,其中省、部级二等奖及以上7项。
20世纪60年代在杀虫剂、除草剂、杀菌剂、植物生长调节剂、植物源农药、害虫天敌等领域开展了深入地研究,现拥有20%辛高氯乳油杀虫剂、22%吡辛乳油和30%氰津莠悬浮剂13个农药新产品,并在该项领域中获得省部级二等以上成果奖6项、三等奖4项。为河南现代化农业发展、保障粮食生产ope体育安全、提高农民收入做出了突出贡献。此外,植保所是农业部批准的农药大田试验认证单位,承担杀虫剂、除草剂、杀菌剂、植物生长调节剂大田试验和评价,为我国农药发展做出了重要贡献。
随着河南省农业经济的不断发展和农业结构的调整,植保所紧紧围绕河南省农业生产的实际和重大需求,在巩固传统优势学科的基础上,不断拓宽研究领域,发展新兴学科。
在抗病毒基因工程方面,1980年与中国科学院等单位合作,开始进行转基因抗病毒烟草纯合系的选育工作,利用基因工程和常规育种相结合的方法,在国内首次培育成功双价抗病毒转基因烟草,并进行了较大面积的示范。近年来,先后在国家自然科学基金、河南省杰出人才创新基金、国家攻关引导项目和河南省科技成果转化资金等项目的资助下,进行抗病毒转基因番茄、抗病毒转基因小麦和抗病毒转基因甘薯等研究,获得了一批转基因植株。在植物脱毒技术研究方面,建立了甘薯、地黄、山药和草莓等植物的脱毒培养和主要病毒的检测技术,培育成功了系列脱种,并在生产上获得较大面积的应用,脱种的增产效果显著。目前国家现代农业产业技术体系在植保所设立了甘薯病虫害研究室。该研究领域先后获得省部级以上科技成果奖5项,申请发明专利3项。
20世纪末,为适应中药现代化发展的需要,植保所抽调精干力量,加强了中药材病虫害防治技术研究,“九五”以来先后承担了科技部攻关项目四大怀药规范化种植技术研究、地黄等3种中草药病虫害无公害防治技术研究、河南省中药现代化科技产业基地关键技术研究和省重大攻关项目优质中药材病虫害无公害防治技术研究等10多项,针对河南省主要药材病虫害,开展了病虫害和害虫天敌种类调查,病虫发生规律研究,生物农药和无公害化学农药筛选及应用技术研究,农药残留动态研究,品种资源的收集、鉴定和良种选育,中药材的组织培养和基因工程。主持完成的四大怀药病虫害无公害防治技术研究,2004年获河南省科技进步二等奖,山楂规范化种植技术研究获2005年河南省科技进步三等奖,40篇。经过多年的努力,建立了技术全面、设施完善的中药材病虫害防治技术研究平台。
20世纪80年代后期开始生物农药的研制,此后在国家十五科技攻关项目、省重大科技攻关项目、省农科院科研专项资金和孵化项目支持下,微生物农药的研究得到进一步的加强,筛选出生防菌株100多个,从国外引进生防菌株2个,并对其中一些菌株如B-903、96-79、96-80、07-17的抑菌机理、抑菌成分、小试发酵、田间应用等方面进行了研究,制定了96-79微生物农药的小试生产技术规程;建立了96-79活性成分的分离、纯化方法,鉴定出9种脂肽类抗生素;开发出96-79水剂和可湿性粉剂,其对苹果褐斑病等植物病害具有良好的防治效果。还筛选出杀虫效果良好的白僵菌和昆虫病毒。解淀粉芽孢杆菌和微生物剂型及其制备方法已申报专利一项。
在植物源农药方面,以棉籽饼为原料,开发出1种植物源杀菌剂,对黄瓜白粉病和霜霉病具有一定的防治效果;筛选出1种具有较高杀螨活性的植物———地肤。在天敌昆虫方面,开展了小花蝽的规模化饲养、田间释放技术研究,为天敌昆虫的产业化开发奠定了基础。
河南省农科院植保所始终坚持以自身科技优势为依托,以服务“三农”为己任,以市场为导向,紧紧围绕农业结构调整、农业增效和农民增收这个主题,通过实施成果示范推广、科普下乡,开展技术咨询与培训、兴办科技企业等方式,积极探索农业科技与农林经济紧密结合的有效途径,科技成果转化工作取得了显著成效,先后创建了鹿邑、温县、新乡、原阳、杞县等5个示范基地,形成了示范作用辐射全省的农业科技成果示范基地网。选育开发棉花、小麦、甘薯、中药材等植物新品种12个,研发农药新产品20余个。其中,标杂A1、A2累计推广33.33余万hm2,产生自身效益600万元,社会效益10亿元。生产销售农药新品种1万t,产生自身效益5000万元,社会效益30亿元。技术成果转化累计2000万元。
植物育种学是研究植物新品种选育和繁育的原理及方法的一门科学。它既是植物科学与技术专业的主干专业课程,同时也是生物科学、植物保护、农学等多个其他专业学生选修课程。其教学内容侧重于植物种质资源、品种改良理论、育种方法和手段、良种繁育、种子产业化等,是一门理论与实践紧密结合的典型课程。通过本课程的学习,学生应具备植物新品种选育与良种繁育的基本专业知识与分析能力,并能在植物保护、资源环境、区域发展等相关领域的研究、实践以及行政管理中加以应用。但是在实际教学过程中,往往因为缺少完善的能够涵盖课程理论知识的综合实验体系,以及书本理论知识与实践环节的脱节,导致学生对教材的理论知识停留在简单的认知水平上,对实践操作也只是停留在简单的验证性实验水平上,不能满足既定教学目标的需要。本文结合植物育种学课程教学改革实践,针对植物育种学课程特点,探讨该课程教学内容、教学方法的改革,推进实验教学体系的设计与完善,将实践环节融入学习过程中,使学生对理论知识的掌握程度提高到实践这一层面,并且能在教学过程中主动有效地落实学生创新能力的培养。
植物育种学作为植物科学与技术专业的主干专业课程,直接指导植物的育种工作,在创新型植物学高层次人才培养中具有重要地位,课程有着其自身鲜明的特点。
植物育种学的知识理论体系建立于现代遗传学、生态学、生物进化论等多学科理论基础之上,该课程综合运用多学科的相关理论与技术,对植物的遗传性进行改良,是一门涉及多门学科的综合性应用类课程。其主要教学内容包括植物种质资源调查、引种驯化、选择育种、人工创造变异育种和现代育种(包括细胞育种和分子育种)途径以及采用这些途径选育新品种的理论、方法、技术等。由此可见植物育种学涉及的学科基础十分宽广,牵涉的知识点很多,除了以现代遗传学、生物进化论为理论基础外,还需运用植物学、植物生理学、植物病理学、生物化学、田间试验与生物统计、种子学、昆虫学、气象学、土壤学、栽培学等其它相关课程的基本理论知识,采用各种先进的技术,有针对性、有预见性地选育植物新品种,综合性极强。因此,教学中应注意与其他课程的关联衔接,建立合理的知识体系。
植物育种学课程内容打破了草本与木本之界限,将农作物、果树、蔬菜、观赏植物揉为一体,揭示其内在的遗传改良的共同本质及其育种的规律,真正实现不同专业育种学课程的实质性融合,改变了以前专业划分过细,学生在全面掌握植物育种的原理和方法方面存在的局限性。其应用前景极广,不仅包括具体的各种类型的植物新品种选育与良种繁育,还能在土壤肥料、植保、资源环境、区域发展等相关领域的研究、实践中加以应用。因此,课程理论教学与生产实践相结合是本课程的重要特点。理论教学注重在讲透植物育种学基本概念内涵、育种原则与原理的基础上,紧跟学科发展动态,结合生产实际重点讲述传统育种方法、现代生物技术育种、良种繁育和育种程序等,让学生在理论联系实践教学中对理论知识进行深化,并使新品种由生产资料迅速转变为生产力。
近年来,随着水稻、玉米等作物基因组测序计划的完成,植物育种理论和技术也发生了重大变革,以分子标记辅助育种、转基因育种为代表的现代植物分子育种技术逐渐成为植物遗传改良的重要手段\[1\]。植物育种学课程主要内容包括育种基础、传统育种方法、现代生物技术育种、良种繁育和育种程序四大模块。根据近些年国内外植物育种的进展,在常规育种的基础上,着重讲优势杂交育种、诱变育种、倍性育种、生物技术育种等。在现代生物技术育种方面,随着分子水平的进一步发展,育种技术增加了许多新内容,如细胞工程、基因工程等,育种途径也进行了大胆而科学的创新,如离体培养育种、分子育种等近年来取得了丰富的研究新成果。因此,了解植物分子育种技术的最新发展动向,对提高专业人才素养、学科的科学发展都是非常必要的。在教学过程中要尽可能补充近年来发展的新知识ope体育,包括新理论、新方法、新技术和新成果等,将研究成果和发展动态及时向同学介绍,引发学生的学习兴趣,启发学生的创新思维。
实际教学中,我们以掌握理论实质为前提,以基础知识为主体,力求做到“少而精”,由浅入深,循序渐进,既注意层次分明,又注意知识的连贯性及实用性,课程体系中适当补充少量关于植物生理学、植物栽培学、生物技术等方面的内容,注重与相关课程内容的衔接,从而使学生较好把握教材内容,奠定坚实的理论基础。
增加一些国内外植物体细胞胚诱导、植株再生和人工种子技术等不断发展的新技术,将植物育种学的最新研究进展与教改教研成果引入正常的教学,开阔学生知识视野,丰富学生的知识体系,使课程内容的基础性与先进性、经典与现代得到正确的处理\[2\]。
教学中采用多种教学方式,利用不同教学方式在互动中使学生掌握知识,培养科学素质。以传统的讲授型教学转为研究型教学,将课堂主体由教师转为学生,在教师有目的、有计划的启发、引导下,强调学生之间、师生之间的相互研究、探讨环节,更易于激发学生学习的积极性与创造性,也有助于培养学生独立思考与创新的能力。此外,教师可有计划的对一些关键性理论或有不同思路的技术进行专题讨论,调动学生的积极性与参与性。而那些必须要掌握的关键知识点,则可以采取问题式教学方式,通过课堂提问、课后设问、课前答疑的方式,加强学生对基本概念的理解与记忆。总之,在具体课程教学过程中,对教学方式多元整合,针对不同情况灵活采用,以达到最佳教学效果。
由于植物育种学知识点多,尤其是现代分子育种技术更为抽象,借助多媒体教学手段,增加图表和动画演示,可以将抽象的概念直观展现在学生面前,使复杂问题简单化,冗长问题明朗化,基本上能够做到让学生从整体上把握教材内容,融会贯通地领会植物育种学的基本原理、基本规律及研究方法,而且同时采用多媒体与板书相结合的教学方式,不仅可以使学生增长知识,还能使课堂气氛变得活跃起来,增加学生的学习兴趣,提高教学效果。
实验教学是植物育种学必不可少的组成部分,对于巩固学生所学的理论知识,训练学生基本实验技能,培养学生科学素养有着重要作用,也是决定和影响教学效果和教学质量的重要因素。验证性实验强调对理论课知识的验证、巩固,侧重于基本知识、基本原理、基本技能的训练,而创新型实验的设立则是为培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力的高素质人才的需要。因此,为了培养学生的创新意识和创新能力,在植物育种学实验课中应减少验证性实验, 增加创新性实验,为学生提供更大的创新能力培养的空间\[3\]。
通过对实验教学课程结构实施优化、对实验项目进行科学重组,既强调多技能的综合训练,也强调实验的连续性和内在相关性,大幅度增加研究性和创新性实验,增加以现代生物技术进行育种的实验项目,使三性实验比例加大至60%以上,从而培养学生的独立研究能力和创新能力。
在具体实践过程中,教师结合自身科研项目,积极引导学生参与到课题研究中,让学生在参与科研工作过程中,以分散实验的方式进行各项研究性和创新性实验。对于一些需要较长时间的研究性、创新性实验,可与学生的课外研究实验结合,以学生研究性学习项目或创新实践项目形式进行,对其开放实验室, 培养学生对植物育种学的兴趣。即以参加教师科研课题培养学生实际操作动手能力,以学生创新性研究项目培养学生独立设计完成实验的综合能力,通过以上各类研究性实验及科研项目,引导学生接触现代科学技术的前沿,使学生掌握更多更好的综合技能,充分发挥自己对研究和创新的主动性与积极性,开拓、培养他们的自主创新能力。教师在学生选题过程中给予指导、审定,但具体实验方法、实验设计、实验数据的获取和分析等由学生自主完成,教师不再干涉,让学生在实验过程中充分发挥自己的聪明才智,切实培养学生自主、创新能力。
加强课程教学实习基地建设。与实习基地签订实习基地协议,构建相对稳定的实践教学基地网络体系。具体实践环节时间随不同植物花期而定,做到与生产实践牢牢挂钩,进一步充分发挥教学实习基地在人才培养中的作用,贯穿“学―研―产”一体化发展思路。
通过上述措施初步建立理论课―实验课―教学实习三环节结合的创新性学习体系,使学生加深对植物育种教学内容的感性认识,增强对植物育种的兴趣,通过知识理解―技能掌握―创新训练的链接,达到灵活运用植物遗传育种理论综合分析和解决生产实际问题能力的目的。通过实践教学环节,加强学生对植物育种基本原理的理解和领悟能力,提高学生发现科学问题的洞察能力、获取知识信息的学习能力、分析解决问题的动手能力和阐述研究结果的表达能力,从而将创新能力的培养落于实处。
从我国目前的林业果树发展情况来看,部分果树品种发展比较好,但整体发展水平处于中等偏上,还有很大的提升的空间,生产中存在的问题主要表现在以下几个方面:
在我国的林业果树发展中,对种植技术的重视与日俱增,对新技术的研发,品种的改良投入了大量的资金。从现阶段的生产技术来看,不乏成熟的优良品种和先进的种植技术。然而,很多能带来良好效益的果树种植技术却没有得到全面普及。一方面是由于我国的林业果树种植户文化水平大多不高,接受能力比较弱,思想还处于小农经济的发展时代;另一方面是我国的农技推广力度不够,没有把好的惠农技术传达到位。这就导致我国的果品质量整体不高,我们在超市见到的很多质量优良的果品大多是进口产品,迫切需要全面落实先进的种植理念,提高国产果品质量。
化学药剂是时展的产物,有一定的作用,但也存在一定的安全隐患。农药化肥在我国的出现时间很短,但是我国目前的农药用量却十分惊人,虽然我国是农业大国,土地广阔,但主要还是缺乏科学合理的农药使用计划。在林业果树的种植中,病虫害的发生在所难免,但很多是可以提前预防,或者能够通过有效的生物防治来解决的。而多数的种植户为了方便省事,等到虫害泛滥时才大量使用农药来杀灭,生产出的果实往往农药残留超标,使得果品在世界贸易中很多达不到发达国家的检测标准,没有国际竞争力。
由于我国经济的整体发展较好,生产力快速发展,使得果品的产量越来越大。我们经常会看到市场上在某一个时期堆积成山的水果,这说明我国林业果树的种植水平提高了,但也从侧面反馈出林业种植的结构不合理,同一品种的水果在同一时期往往缺乏市场竞争力,我们有必要通过现代科学技术的帮助,来调整、错开果树的种植季节,增加新品种的数量,这样不但能改善种植结构,发展种植技术,还能有效地解决产能过剩,市场竞争力低的问题。
林业果树的种植技术和果品质量安全是相辅相成的,种植技术水平提高了,生产出的果实质量自然就好了,安全性也更高,结合我国的林业果树实际情况,我们应该采取以下几点措施:
在我国的改革开放发展进程中,一直提倡科学技术是第一生产力。实践证明,这N发展理念是正确的。林业果树的种植需要研发先进的技术,更需要把技术及时有效地转化为生产力。推广科学的种植管理理念,全面调动种植户的科学生产积极性,让先进的种植技术给千家万户带去实实在在的经济利益,从而整体提升我国林业果树的种植水平。与此同死,要强化种植生产的质量控制意识,尽量建立科学的质量追溯体系。这样不但有利于指导生产,还能让消费者信赖。
针对我国农药用量过度的现状,十分有必要出台相关管理政策。从农药生产企业抓起,支持研发毒副作用小的农药,严格落实对环境影响大,安全隐患大的药品的销售管理制度,尽快建立专业用药指导人才的培养、选拔体系。对于林业果树种植规模大,用药量大的生产基地,应要求配备专业用药技术人才,以尽量少用、不用的原则,制定出科学的农药使用方案,在农药供给上尽量做到按方配药。另一方面,要建立果品的安全检测制度,对即将上市的水果实行安全检测制度,保证公众舌尖上的安全。使我国林业果树的种植安全意识不断增强
鼓励林业果树种植中的技术创新,为创新人才提供需要的环境,给予合理的待遇。以创新促发展,让新技术为林业果树品种的多样性、时限性突破提供能量,改善我国果品供给侧结构。此外,要鼓励发展水平高的企业走出去,积极参与世界果品市场的竞争,开发更大的市场,获得更好的经济效益。
伴随着人们生活水平不断地提高,那些无污染,高营养的绿色蔬菜越来越受到人们的喜欢。现阶段无公害的绿色蔬菜的生产将会是我国蔬菜种植业的一个重要发展方向。但是生产无公害的绿色蔬菜是有一定的技术作为把关的,如何能使这项技术更好的被运用和推广,是目前开发绿色蔬菜的一项任务。
随着我国进一步对农业生产的结构的革新,以及人口的不断增长,促使了我国蔬菜种植业的膨胀发展。但就是由于近几年蔬菜产业的快速发展,那些种植蔬菜的菜农为了更大利益的谋取,在种植蔬菜的过程中促使蔬菜产量的的提高,经常使用大量的农药来抵抗虫害,随着时间的发展,以及科技水平的提高,这些药物的药性越来越大,在对蔬菜的种植中对蔬菜喷洒农药,导致在蔬菜上的残留农药药性也有所增加。在人们食用的过程中,给人们的身体健康带来了安全隐患。
(一) 我国在农业生产领域,植保技术还没有得到大面积的推广,所以我国在种植蔬菜的过程中还未能与植保技术相结合来提高绿色无公害蔬菜的种植。其次,无公害蔬菜的植保技术在我国发展的还不够全面,菜农在种植的过程中往往使用化肥、农药等手段来确保蔬菜的产量,但是在确保了产量的同时,无法确保蔬菜不受污染。因此,植保技术在我国未来的蔬菜种植领域,将会成为重要的一个发展趋势和发展方向。植保技术这一科学技术能够有效的减少在种植蔬菜过程中农药的残留程度,为发展种植无公害绿色蔬菜提供有利的技术保障。
(二)在种植蔬菜的前期阶段,对种植蔬菜的环境以及蔬菜种子的选择也可以提高蔬菜的产量,由于全国人民素质的全面提高,人们开始广泛的注重日常的饮食文化,对蔬菜生产的质量要求也越来越严格,蔬菜的种植容易受到外界因素的影响,譬如气候,周围的环境等因素。如若不能够科学的选择环境,蔬菜的质量在种植过程中难免会受到影响,所以,将引用植保技术应用于蔬菜的生产过程,可以为无公害蔬菜的种植提供科学的环境,确保蔬菜的种植质量以及产量,为人们提供安全,放心的蔬菜。
(三)在无公害蔬菜的种植过程中,以化学农药以及化肥来提高蔬菜质量和降低病虫的方式要进一步的改进,比如在种植过程中农药化肥的使用要适量,方法要正确。目前来说,我国在种植蔬菜的过程中,以喷洒农药的化学方式来做为防虫病的一个既普遍又重要的技术手段。在蔬菜生长的阶段,特别是病虫害流行期和爆发期的时候,以化学的防治技术是最有效果的。在植保技术下,在使用农药化肥等化学方法防治病虫的过程中,可以严格的控制好农药剂量的应用和施药的正确方式。
人们随着国民经济的提高,生活质量在一定程度上也有了显著地提升。在每天日常的饮食中食用无公害绿色的蔬菜将会成为人们现代社会的必然选择,加大无公害绿色的蔬菜种植,不但可以提高人们日常生活饮食的安全质量,而且还可以使人们健康成长。我国对蔬菜植保技术的研究还处于一个发展阶段,为更全面的广泛推广植保技术,是目前蔬菜种植业的一个重要任务,在后期的蔬菜种植过程中能够有效的运用植保技术,可以更大限度的提高无公害蔬菜的质量以及产量。加强对种植环境的改进,注意化学防治技术在蔬菜种植过程中的正确使用方式,可以为今后农业蔬菜种植质量和产量提供有力的保障。
[1]国忠宝,徐永杰. 无公害蔬菜施肥与植保技术[J].现代农业科技,2008,13:116.
生物技术是把科学当作基础的技术,通过生物工程与体系的原理,完成生产生物制品与创新的科学技术。高速发展的生物技术,被使用于诸多行业之中,我国也把生物技术运用于果树种植工作中。对于传统种植果树而言,大多时间均依照营养繁殖的方法遗传,通过引种和挑选优良种子,令果树品质愈发提升。可是由于果树的生命周期与自交会造成诸多不孕状况,令育种工作举步维艰。因此在种植果树中引入现代生物技术,不但可令这些问题得以解决,还能使种植果树工作有全新的途径,从而有利于种植工作的进行。
生物技术还被称作生物工程,现代生命学科属于生物技术的根基,将其它基础学科与生物学科的原理进行融合,透过一些较为先进的技术,把人类所需的产品进行生产,DNA重组技术则为现代生物技术的一个标志[1]。
在持续发展操作技术与基因理论中,现代生物技术逐步构成了生产力,而且被大量使用在实践生活中。蛋白质工程在基因工程中极为关键,其在现代生物技术中十分重要。生物信息学是在高速发展的全球信息技术乃至创建通讯网络后出现的,并得到不断的完善,形成生物技术的研究体系。
菌根作为一种真菌,其与植物的根系构成了一个共生结合体。而外生菌根与VA菌根极为重要,菌根生物技术则应当令果树的苗木完成菌根化,也就是在果树苗木栽植前,透过预先接种菌的方式令其变成具有菌根的苗木。依照相应研究可以看出,菌根生物技术可以显著提高果树所具有的矿质营养与水分情况,透过内源激素的平衡与抗病性能的提高,从而加快果树成长。
比如在对实生苗进行菌根化时(实生苗指的是从种子生长成果树树苗),实生苗执行菌根化的成功案例包含了杜梨、樱桃、海棠、山桃等。在播种果树的实生苗时,应当执行菌根消毒,将具有的病原真菌、细菌以及线虫杀死,确保菌根发挥有效的作用。在接种时,工作人员可以将预先种在灭菌土内的2~4真叶幼苗给予接种,还能够在接种物数过少的状况下使用容器播种并进行接种菌根。
单倍体培养技术大量使用于果树育种当中,单倍体技术对完成突变检测与对抗性细胞挑选极为有利,显著减少了果树育种的时间,花药培养属于单倍体构成的重要途径。并且,透过对植物卵细胞、助细胞等采取离体培养,则能够分化为单倍体胚。
通过单倍体生物技术对4倍体的单核期花粉给予培养,成功培育出单倍体植株。可是对草莓给予花药培养时,因为较易被花药培育环境与基因型影响,则会发生单倍体诱导频率较低的状况,并且草莓属于4倍体,这些4倍体是通过单倍体自发加倍构成,也是由体细胞组织构成,@2者较难区分。所以在运用单倍体技术培育果树时,则需加强构成方法的区分。
分子标记技术通过生物大分子,尤其是把核算多态性当作根基。分子标记技术具有极为正确、快速、灵敏度较高的特征,最明显的优势则为令多基因控制的繁琐性被分析。随着我国果树种植的发展,检验DNA分子标记技术已经被大量使用,取得成功的果树包含了荔枝、番木瓜、芒果、香蕉等。
因为诸多果树在开花结果之前需要较长的幼ope体育年期,从而对果树新基因的培育与选择工作造成较大困扰,可是透过对某一优良性状执行分子标记,从而在幼苗时期则能够透过对其选择,加快果树的育种过程。比如番木瓜在育种时,工作人员可以运用微型探针对番木瓜的优良特征给予分子标记,且透过RAPD技术对番木瓜进行分析,从而达到优选品种的目的[2]。
微繁殖与基因转化等技术均大量使用于果树种植中。果树种植相较于其他植物而言,不同之处则为果树的选种、育种、施肥等极为重要。在果树种植中使用生物技术,不但能够预防病虫害、培养出优质树种,还可以提升产量,确保果树营养的平衡性。因此对于果树的种植而言,相应人员需在生物技术的使用中加大力度,依照实际状况给予协调,以此令果树的产量与成长具有保障。
生物技术在果树中的运用愈发广泛,从而对果树全面发展给予有效的科学技术支撑。我国科学化生产持续进行,在果树培养中愈发加大了投入力度,生物技术的发展前景极其良好。
为提升当地优势特色产业,推进“科普服务乡村振兴助力精准扶贫工程”,带动群众脱贫致富,5月21-22日,某某市科协在某某镇河州村、江平镇黄竹村举办2019年“科普服务助力精准扶贫”百香果种植技术培训班,来自村精准帮扶贫困户及百香果种植户共70多名参与培训。
培训班邀请某某市老科协副会长某某专家进行授课。专家从广西种植百香果概况、百香果种植前景、品种选择、基本种植流程、疾病防治技术等方面知识进行传授,并向群众派发200多份百香果种植技术资料,专家就百香果种植技术的致富经验进行交流,在培训现场,专家对学员们碰到的疑难问题进行耐心细致解答交流,学习氛围热烈浓厚。
通过此次技术培训,使贫困户、种植户掌握新的百香果种植技术,有效提升村民的致富技能,增强贫困户脱贫致富的信心,进一步推进我市百香果种植的发展种植知识,促进脱贫攻坚工作。
引言:科技扶贫政策的提出,它是应对贫困农村地区技术生产落后和技术人才极度缺乏的这一经济现状的,近些年来,科技扶贫为实现我国现代化第三步战略目标,做出了非常卓越的贡献ope体育。即便如此,我们也不能盲目乐观,因为在我国,科技扶贫政策的提出较晚,地区之间发展的还很不均衡,还没有形成一致认识的扶贫模式的具体界定。因此,研究科技扶贫发展的具体操作模式,探索形成比较规范和科学先进的科技扶贫模式理论,对完善和发展科技扶贫理论和进一步推进科技扶贫实践都显得十分重要和迫切,在这种背景下,林下经济作物种植模式就应运而生,它是在实行了集体林权制度改革之后,将集体林地承包到了农户手中,广大林农为充分的利用林地空间,深挖林业生产力,实现不砍树也能致富的绿色循环经济,而在农业生产领域涌现出的新生事物。近年来,我国把把林下经济作物种植产业作为促进生态保护、农民增收、社会发展的重要农业产业,大力发展林下经济经济作物种植,取得了明显成效。
科技扶贫政策的实施与应用,促进了贫困地区社会与经济的发展,使农民尽快的实现了脱贫致富。高素质的科技扶贫人才应用先进的科学技术,对农民群众进行科技扶贫政策与技术的普及教育,提高了农民的农业科技文化素质种植知识,增强了贫困地区农民自我发展和积累的能力,大幅度提高了贫困地区劳动生产率水平,以得到最好的经济、社会和生态效益。
2.1先进科学技术的应用在科技扶贫中始终扮演着第一位的角色,起到的作用永远是最重要的也是决定性的。由于贫困地区自然、经济、社会和人文等方面与发达地区相比较还存在着ope体育巨大的差异,在科技扶贫开发中,需要大力发展本土科技以及引入必要的先进技术,同时由于农林牧渔等行业技术具有强烈的地域性和适应性,在贫困地区引入技术时,必须要求技术本身是先进的、成熟的,并结合当地实际综合体现技术的先进性、成熟性、实用性和经济性。
2.2加大力度提高了农民的农业科学文化素质。科技扶贫不仅要求有先进实用的科学技术,同时要求科技实施人员素质较高,因此提高个体素质是贫困地区脱贫的必备条件。通过多种形式,提高农民群众自身的科学文化素质。不仅要引入科技和管理人才,组织实施各类型的扶贫项目和扶贫讲座等类型的活动,集中解决贫困问题以及增大群众的认知面,而且要在扶贫项目和扶贫讲座等类型的活动的带动下,大力开展科技扶贫政策与技术的培训与教育,以达到普及科学技术,提高农民科技文化素质的目的,这样就从根本上转变了农民思想观念,很大程度上提高了农民的个体素质,造就了当代的适应社会与经济发展的新时代农民。
笔者生活在平原地区,随着退耕还林工程以及防护林工程等项目的实施,农民栽树的积极性高涨,林地面积在近几年迅速增加,改变了林木稀少的的状况,生态环境得到了明显改善。
1.近几年来,养殖业收益较好,林农可以充分利用自己的林地资源,实现养殖以及林业的双重发展。在林地里散养家常鸡、鸭,鹅等,在各地都有非常成功的例子,在果园散养鸡鸭鹅等家禽,能够明显的减少害虫的虫口密度,而且不用给果园单独除草,省工省力。在合适的林地规划一片空地圈养生猪和羊,有的还在林地建立托牛所,利用林地的坑塘养鱼,收益相当高。而家禽家畜的粪便又是林木生长良好的肥料,二者相得益彰,极大地提高了林地资源的利用率,促进林木的生长。
2.林下种植已经非常普遍,在当前经济形势下,人们对环境的要求越来越高,林下套种喜阴的园艺用卉苗木前景广阔,喜阴的有苔类。在林木种植的初期,可以采取林木与矮杆作物间作,例如大豆、花生、辣椒、等。耐阴的药材品种非常多,而且随着中医药的发展,药材的需求量非常大。可栽植人参、西洋参、等很多品种。林地栽植食用菌历史悠久,可以种植蘑菇等菌类植物。
3.充分发挥林木丰茂、空气清新、生态良好的优势,合理利用森林景观、自然环境和林下产品资源,发展旅游观光、休闲度假等产业,大力发展森林旅游。建立“林家乐”,突出个性特色,以采摘、垂钓等休闲模式吸引各方游客来享受林地的中的农家乐趣。
林木的生产周期是比较漫长的,这严重制约着林改后农民的发家致富。而发展林下经济作物种植,增加了林业附加值,开辟了农民增收致富的渠道。
林下经济作物种植模式利用森林系统良好的生态条件,在林下种植南药、棕榈藤和切叶花卉等适宜的经济作物(植物),这种种植模式是充分利用当地现有的药用经济作物和资源,投入少、效益高,也可有效地帮助山区农民脱贫致富,从而实现“靠山吃山、吃山养山”的脱贫致富奔小康的目标。
林下经济作物种植模式,可构建不同类型森林复合经营系统,在发展经济的同时又能有效地保护生态环境,从而达到农业可持续发展的目的。
林下经济作物种植作为一条农村科技扶贫新途径,具有农民可操作性强、投入少、见效快、种植面积广、大大增加农民收益、保护生态环境等优势,在农民林业生产实践的各个方面得到了广泛的应用。
林下经济作物种植能提高森林覆盖率,同时由于林下经济作物种植又在一定程度上大大增加了农民的经济收益,产品符合绿色环保的要求,这样,林下经济作物种植作为一种可持续的经济发展模式,其发展潜力巨大,发展前景广阔,必将成为农村经济发展新的经济增长点,因而也成为了我国林业经济可持续发展的必然选择。
[1]褚琳,劲草.科技扶贫是摆脱贫困的根本途径[J].科学经济社会,1999
[2]毕文博.深化科技扶贫,做好科技共建工作[J].农业科技与农业生产,2003