時間:2024-02-18 14:45:11
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但目前,化學除草劑和殺蟲劑依然被大量使用于農業生產過程中,人們對農產品安全信任危機愈演愈烈。用生物防治技術替代農藥,消除雜草和蟲害,成為綠色農業生產的首要和必要的選擇。
生物技術 遠離化學除草劑
減少或不用化學除草劑,用生物技術清除雜草,是切實可行的,人們積累了豐富的經驗。它可以通過田間管理,采取保護性耕作、輪作或間作,改良土壤環境來達成。另外也可對有益生物進行生境調節,培養農作物的抗性品種,也能有效地清除田間的雜草。
將兩種或兩種以上的不同農作物進行間種,如玉米與大豆間種,小麥與大豆間種。與連作小麥田比較,冬小麥—黍—免耕或冬小麥—向日葵—免耕輪換,兩年后,雜草數量分別減少了99.7%或99.8%。中耕時,清除殘余枝葉或進行誘集作物種植,推遲播種期,或采用植物行間覆蓋,也能大大地清除雜草。
一些覆蓋性植物如黑麥的種植,能使豚草、藜和普通馬齒莧減少43%、95%和100%,并不妨礙豆類作物的生長。苜蓿也是很好的阻礙雜草生長的覆蓋植物。農作物行間,用黑色塑料膜覆蓋,剝奪雜草生長所需的陽光和溫度,也能有效地抑制雜草的生長,試驗結果表明,3~4年即可完全消除旋花類雜草。
現在,美國已經全面禁止化學除草劑的使用,但允許使用丁香油、百里香油和皂角物質等天然除草劑,這些都是植物類生物除草劑。但人們用得最多的還是真菌類生物除草劑,1981年,在美國注冊的第一個生物除草劑Devine,是弗羅里達州的棕櫚疫霉致病菌株的厚垣孢子懸浮劑,被廣泛用于桔園的除草,有90%以上的莫倫藤被清除,有效期可持續2年。上世紀60年代,中國農田也廣泛使用“魯保一號”生物除草劑,是一種菟絲子盤長孢狀刺盤孢的培養物,能有效防治大豆田菟絲子的滋生。它是世界上最早使用的生物除草劑。
生物農藥 有效防蟲治蟲
在前述的諸多耕作種植方式中,蔬菜作物的行間覆蓋,也可以抑制跳甲、黃瓜葉甲,以及洋蔥、胡蘿卜、白菜和玉米根蛆成蟲的生長。而生物農藥,能更好更有效地防蟲治蟲。
美國環境保護署把生物農藥的劃分為微生物農藥、植物農藥和生物化學農藥三大類。
現在人們正在使用的有2000多種微生物農藥,包括細菌、真菌、病毒和原生動物如線蟲,它們能有效殺滅雜草害蟲,致使其種群絕滅。1901年,日本學者石渡繁從患病的家蠶幼蟲中分離出此菌株,十年后,另一個類似的菌株,在德國蘇云金地中海粉螟體中被分離出來,1920—1930年代,以此制成的Bt微生物殺蟲劑,被廣泛用來防治玉米螟。另外一些微生物農藥,可用來防治鞘翅目、螨類、同翅目、膜翅目、直翅目昆蟲、動植物寄生線蟲、鞭毛蟲,變形蟲,扁蟲中的吸蟲、絳蟲等害蟲。白僵菌、蠟介輪枝菌和玫煙色擬青霉能有效防治蚜蟲、粉虱和薊馬等;人類使用的抗生素,也可以產生妨礙害蟲生長繁衍的成分,如阿維菌素用于防治棉鈴蟲、卷葉蛾、梨木虱、蚜蟲;華光霉素可用于防治柑桔銹壁虱、茶樹茶癭螨以及蔬菜葉螨。我國已經分離出250多株昆蟲病毒,如病毒制劑NPV,能有效防治棉鈴蟲、斜紋夜蛾,病毒制劑GV能防治小菜蛾、菜青蟲、茶蠶。
植物源生物農藥,是從植物中提取抑制破壞害蟲生長繁殖的活性成分,如“苦皮藤菜蟲劑”就是利用純中草藥有效成分制劑殺滅菜青蟲、小菜蛾、蚜蟲等廣譜害蟲,但不含有害人畜的毒性物質。菜農可以用它噴液殺滅害蟲,也能保證蔬菜隨時上市。皂角液、植物種子油等,治蟲效果也十分顯著。生物化學農藥,利用外激素等生物物質來抑制病蟲的生長和繁衍,完全不同于甲胺磷、敵敵畏等劇毒化學農藥,它們對害蟲是致命的,但對害蟲的天敵和人類無害。有人利用高科技手段,改變害蟲的生物基因,導致其不能發育繁殖,達到更好的治蟲效果。
利用生物習性和天敵治蟲
農業害蟲以昆蟲類居多,它們有著共同的生活習性,如趨光性,趨色性,對溫度濕度敏感,因此“頻振式殺蟲燈”及“太陽能殺蟲燈”得以廣泛使用,能誘殺小菜蛾、甜菜夜蛾等20余種蔬菜害蟲。或以光誘,或以,以昆蟲性信息劑,引誘害蟲聚集,以高壓電網觸殺,能高效殺滅成蟲、降低田間落卵量、壓低蟲口基數、減少農藥使用量和使用次數。而連片使用的太陽能殺蟲燈、紫外線燈和黃色粘蟲板,都能大范圍地有效防治害蟲。大棚蔬菜生產也可以同時使用防蟲網,有效阻隔蚜蟲、薊馬、螨類及其他害蟲的進入。
目前,世界各國在利用生物天敵防治蟲害方面已取得了顯著成效。害蟲天敵的種類很多,僅水稻害蟲的天敵就有1000多種,玉米害蟲的天敵有960多種,棉花害蟲的天敵有840多種,主要是瓢蟲、姬蜂、寄生蠅以及農田蜘蛛等類。寄生天敵,如金小蜂等,把卵產在害蟲的體內,蟲卵孵化后,則以害蟲身體為食。勻鞭蚜小蜂和漿角蚜小蜂,寄生于甜馬鈴薯和銀葉粉虱體內,粉虱蟲害的防治率達99%。捕食性天敵,如瓢蟲,一只成蟲每天可捕食160粒卵和120頭大齡粉虱若蟲,幼瓢蟲每天捕食1000粒粉虱卵。
在田間定期投放食蟲螨和赤眼蜂等,能有效控制鱗翅目害蟲的數量,增加瓢蟲、草蛉、蜘蛛及其他捕食性甲蟲的種群數量,有效防治蚜蟲棉鈴蟲蟲害。投放捕食蝽、捕食螨、草蛉、蜘蛛、寄生蠅和寄生蜂,有效防治其他的農業害蟲。引進外來捕食類天敵,如智利植緩螨可防治二斑葉螨,西方盲走螨防治山楂葉螨。我國從國外引進害蟲天敵多達300種。但這些害蟲天敵被引入之后,沒有其他的天敵,若任其無節制繁衍,則可能成為另一種害蟲,導致外來生物入侵的危機。
關鍵詞:生物防治技術;農業;病蟲害防治;策略
在農業病蟲害防治工作中,利用生物防治技術時,主要是通過運用植物性農藥與天敵昆蟲的防治等生物方法來防治病蟲害,充分利用有益生物與植物的抗性基因相互配合,符合生態保護的原則。農作物具有較好的綠色性,生物防治技術作為現代農業生產中較為科學的治理方式,具有較好的發展前景。
1常用的生物防治方法
1.1利用天敵精準防治害蟲
在利用天敵防治害蟲過程中,需要根據害蟲不同生長階段存在的不同天敵,大量引進和繁殖害蟲天敵,實現對害蟲的自然控制。在具體實施過程中,需要準確掌握天敵的最適防治時期和有效防治種群量,這樣才能提高防治的效果,進一步降低防治成本,實現天敵防治害蟲方法的大面積推廣應用。
1.2利用殺蟲活性植物
作物抗蟲性是其自身具備的一種可遺傳的生物學特性,通過利用殺蟲活性植物進行病蟲害防治,使害蟲無法在寄主作物體內進行棲息、產卵、取食和正常發育,也可利用害蟲嗜食有毒植物來對害蟲進行誘殺。目前在生物技術支持下,可以將殺蟲活性植物的基因導入多種作物中,培育出轉基因抗蟲品種,以此來達到防治病蟲害的目的。1.3利用微生物制劑防治病蟲害具體可以采用人工方法來培養病原微生物,并制成微生物農藥制劑,將其在田間噴施,能夠防范害蟲。目前研制的多種防治害蟲的生物制劑在田間試驗獲得了較好的防治效果,部分制劑能夠在田間自然繁殖,起到長期保持防治效果的目的[1]。
1.4特異性昆蟲控制劑的利用
具體利用昆蟲性引誘劑或是昆蟲生長調節劑來進行害蟲防治,但此方法只能防治害蟲種群的特殊群體,無法達到全面防治,還需與化學防治方法相結合。
1.5微孢子蟲的利用
微孢子蟲作為一種單細胞原生動物,其能夠感染所有動物,利用微孢子的特性使其在害蟲種群中傳播,從而達到防治害蟲為害的效果。利用微孢子蟲進行害蟲防治,具有持續、低耗、環保等優點,不會對環境帶來污染,而且人畜無毒。
2生物防治技術在農業病蟲害防治中的應用策略
2.1運用生態微系統防治病蟲害
農業害蟲種類較多,且生存環境和生活習慣存在差異性,因此在現代農業種植過程中,需要針對農作物種植方式進行合理改變,摒棄傳統的種植方式,通過合理布局,基于品種之間的內在聯系來采取有效的種植措施,提高農業病蟲害防治能力。在具體實施過程中,需要合理提高植被覆蓋面積,這樣不僅有利于促進生態系統病蟲害防治能力的提升,且通過引入多種微生態系統,進一步增強抗蟲害水平[2]。針對農作物種植面積和種植間距進行有效調整,增強農田抗蟲害的能力,避免病蟲害傳播,通過合理布局來改善農田生態系統。另外,還要科學對農作物進行組合種植,能夠對病蟲害的產生和傳播起到一定的抑制作用,從而提高農作物產量和土地利用率。
2.2多品種混種或間套種植
采用農作物多品種混種、間作和套作的種植方式,可以促進農作物增產增收,防止農作物病蟲害,保證農業生態的穩定性。具體制定農作物混種、間作和套作的技術指標,宜在同一田塊上分行或是分帶種植2種以上農作物,且為了達到增產增收的目的,前季農作物生長后期的株行間中播種后季農作物,可以實現生態空間的集約利用。另外,還要考慮到不同農作物存在的主要蟲害、昆蟲、寄生蟲和天敵制約病蟲害繁育的因素,科學把控農作物生長,促進低層農作物的發展,從而促進農業生態的穩定性,達到防治病蟲害的目的[3]。
2.3利用生物工程技術防治病蟲害
該項目是目前較為新型的一種病蟲害防治技術。具體可以通過運用農業生物遺傳技術,將能夠殺死病蟲的基因移入到農作物原生質體內,達到防治病蟲害的目的。也可以利用雜草生物防治技術,其是利用植物病原菌來對農業病蟲害進行防治。在具體利用生物工程技術防治病蟲害過程中,可以通過微生物、生物遺傳、移入抗病基因等方法來實現對病蟲害的有效控制,降低對化學農藥的使用,有效維護農業生態環境的平衡性。
2.4綜合運用生物防治技術優化生態體系
在當前農業可持續發展過程中,針對農業病蟲害防治工作,需要全方面和多角度進行考量,采用生物防治技術過程中,針對害蟲、環境和溫度等方面的影響進行考慮,還需要考慮到農產品生存條件,從而綜合運用各種生物防治技術,實現對生態系統的優化。在具體實施過程中,需要全面調查農作物病蟲害產生的原因,以此為依據采取有效的解決方法。如在具體操作過程中,宜選擇適宜的土壤種植農作物,采取有效的治理方式來改善土質問題。具體還應根據不同區域來選擇適宜的農作物進行種植,以此來實現農田生態系統平衡。
關鍵詞:高中生物;農業害蟲;防治
中圖分類號:G633.91?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)48-0124-02
農業害蟲的防治是農業生產中的一項重要工作。而高中生物教學中的許多內容與害蟲防治有關,在生物教學過程中滲透這一知識也是生物教學工作者的責任。一方面學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的概念、原理,并能運用生物知識指導農業生產實踐,同時還可以提高學生的環境保護意識,另一方面也符合高中生物新課程標準明確提出的“提高生物科學素養”、“注重與現實生活的聯系”的理念。
一、物理防治法
是利用簡單工具和各種物理因素,如光、熱、電、溫度、濕度和放射能、聲波等防治病蟲害的措施。人工捕殺和清除病株、病部及使用簡單工具誘殺、設障礙防除雖有費勞力、效率低、不易徹底等缺點,但在目前尚無更好防治辦法的情況下,仍不失為較好的急救措施。也常用人為升高或降低溫度、濕度,是指超出病蟲害的適應范圍,如曬種、熱水浸種或高溫處理竹木及其制品等。利用昆蟲趨光性滅蟲自古就有。超聲干擾是利用害蟲對一些特殊波段超聲的懼避行為,在田間播放,驚擾害蟲,使其不能正常的完成覓食、覓偶、和產卵。此種方法殺蟲范圍廣。完全不傷害天敵,不會產生任何負面作用,長期應用有利于保持農田生態平衡。原子能治蟲主要是用放射能直接殺滅病蟲,或用放射能照射導致害蟲不育等。隨著近代科技的發展,近代物理學防治技術將很有發展前途。
二、化學防治方法
是指利用化學藥劑來防治植物病害的方法。應用化學藥劑防治害蟲,具有使用簡便,易掌握,效果好,收效快,方法簡便等特點。同時他受環境條件的影響比較小,適應范圍較廣,使用方法靈活多樣,容易被群眾接受。但也會發售藥害和提高害蟲的抗藥性,長期不合理使用化學農藥容易污染環境,影響人體健康,使用不當還會引起人、畜中毒和環境污染。往往會殺傷天敵、破壞生態系中不同種群間的平衡,常引起害蟲的再猖獗。反復使用同一種藥劑常引起害蟲產生抗藥性,致使防治效大大降低乃至無效,同時還會出現農藥殘留等問題。有時對某種殺菌劑產生產生抗藥性的病原菌,對未曾接觸過的其他菌劑也有抗藥性。為延緩抗藥性的產生,應輪換使用或混合使用殺菌劑,同時還要盡量減少施藥次數,降低用藥量。
三、生物防治方法
利用生態系統中各種生物之間相互依存、相互制約的生態學現象和某些生物學特性,以防治危害農業、倉儲、建筑物和人群健康的生物的措施。生防由于沒有環境污染,無殘毒,無負作用。不會殺傷天敵,不會引起抗藥性,不少具有預防作用,有的能收到長期或較長期控制的效果,因此,是一種很有發展前途的植病防治方法。常見的類型有以下幾種類型。
1.天敵防治法。①利用微生物防治。常見的有應用真菌、細菌、病毒和能分泌抗生物質的抗生菌。②利用寄生性天敵防治。主要有寄生蜂和寄生蠅,最常見有赤眼蜂、寄生蠅防治松毛蟲等多種害蟲。③利用捕食性天敵防治。這類天敵很多,主要為食蟲、食鼠的脊椎動物和捕食性節肢動物兩大類。鳥類有山雀、灰喜雀、啄木鳥等捕食害蟲的不同蟲態。鼠類天敵如黃鼬、蛇等,節肢動物中捕食性天敵有瓢蟲、螳螂、螞蟻等昆蟲。
2.激素防治法是使用蛻皮激素、性外激素防治害蟲的方法,是目前廣泛使用的生物防治方法之一。如對菜青蟲用蛻皮激素(或類似物)處理,促使其加速變成成蟲,縮短危害作物的幼蟲期,以達到防治害蟲的目的。其缺點表現在蛻皮激素(或類似物)只是促使幼蟲變成成蟲,而并未殺死害蟲,故治標不治本;性外激素(或類似物)只能干擾當代雌雄個體,降低出生率,減少下一代蟲害的發生。
3.轉基因植物是指運用重組DNA技術將外源基因整合于受體植物基因組,改變其遺傳組成后產生的植物及其后代。目前在生產上廣泛應用的有轉基因抗蟲棉、抗蟲玉米、水稻、煙草和抗除草劑的大豆等。轉基因植物的推廣應用,不僅可提高產量、品質、抗病蟲性狀,而且大大降低化學農藥的使用量,減少環境污染,降低農產品中農藥殘留量。運用基因工程,培育抗蟲植物,此法正逐步被大面積推廣應用,如將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導人棉花中培育出抗蟲棉。其防治效果好,不反彈,無污染,所培育的抗蟲性狀短時間內就能穩定下來。但近年來圍繞轉基因生物的安全性問題展開了激烈的討論。首先是環境安全問題,如轉基因生物是否會影響到生物的多樣性,是否會改變與之相關的物種;其次是抗蟲食物安全性的問題,如是否會對食用者造成傷害,是否會造成腸道微生物的菌群失調等尚不清楚。
4.利用抗生素防治害蟲是利用一些真菌可產生對害蟲有毒的物質消滅害蟲,應用最廣泛的是阿維菌素,商品名稱有齊螨素、殺蟲丁、愛福丁、阿維蟲清等,用于防治棉鈴蟲、卷葉蛾、梨木虱、蚜蟲等。應用抗生素防治作物病害主要有兩種方式。一種是用抗生素防治種子、果實、苗木、塊莖和塊根等,防止植物在生長期間或貯藏期間發病,一般可采用浸種、浸根、浸苗和噴灑等方法。另一種應用方式是在作物生長期中,通過測報,及時噴灑抗生素以防止病的發展和蔓延。農用抗生素的應用還不只局限在對植物病害的直接防治上,有的抗生素能殺死害蟲,起間接的防治作用。抗生素對不同植物也表現有選擇性,對有些雜草是毀滅性的,例如茴香霉素是一種選擇性除草劑,在低濃度下(如12.5mg/L)對稗草幼根的生長有選擇抑制作用。與化學防治方法相比較生物防治可以改變生物群落的組成成份,且能直接消滅害蟲,控制害蟲、種群數量的發展,是一種穩定的自然控制因素,大多數天敵對人畜和植物均安全,不會污染環境,害蟲對天敵不會產生抗性。在自然界中,天敵一旦建立種群,就能長期地控制害蟲種群的發生與發展。
通過實踐發現在教學過程中適當的涉及一些有關生活實踐的知識,不僅符合新課標的理念,同時還可以提高學生的學習興趣,激發學生學習生物的熱情,提高教學的效率。
參考文獻:
[1]張潤杰,古德祥.基因工程與農業害蟲防治[J].黑龍江科技信息,1999,21-4:179-185.
關鍵詞 印楝素乳油;Bt乳劑;稻縱卷葉螟;防效
中圖分類號 S435.112+.1;S481+.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2009)13-0149-02
有機稻米是來自于有機農業生產體系,按照有機稻米標準生產、加工并經過權威獨立認證機構認證的稻米。有機稻米在生產過程中不使用化肥、化學農藥、生長調節劑等物質,而是遵循自然規律和生態學原理,采用一系列可持續發展的農業技術來生產。因此,有機稻米是真正源于自然、富營養、高品質的環保型安全食品。在國際市場上的銷售價格一般比普通食品高20%~50%,有的高出1倍,甚至更多。但有機水稻病蟲害的防治成了制約發展有機稻米生產的瓶頸,本研究旨在探索有機水稻稻縱卷葉螟的生物防治技術。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗在湖南生物機電學院旁邊東湖村的試驗田中進行,土壤質地為壤土,肥力中等,水稻長勢良好。
1.2 供試藥劑
0.3%印楝素乳油(云南中科生物產業有限公司、云南新聯化工廠);含量為120億活孢子/mL的Bt乳劑(湖北省農科院微生物工廠生產)。
1.3 供試品種組合
雜交水稻組合88 S/0293,由湖南省雜交水稻研究中心提供。
1.4 試驗設計
試驗共設置5個處理,分別為:0.3%印楝素乳油1 500 mL/hm2(A);0.3%印楝素乳油2 250mL/hm2(B);120億活孢子/mL的Bt乳劑500倍液(C);120億活孢子/mL的Bt乳劑800倍液(D),以噴清水作對照(CK)。3次重復,隨機區組排列,小區面積60m2。5月22日播種,6月14日移栽,10月2日收獲。于3代稻縱卷葉螟1齡幼蟲高峰期(7月14日上午)施藥,采用背負式噴霧器噴霧,對水1 125kg/hm2。試驗田肥水管理和一般有機水稻生產相同。
1.5 調查方法
1.5.1 防效調查。于施藥后20d進行調查,采用平行線跳躍式取樣,每小區隨機取4點,每點25叢,調查記載上部 3張葉片卷葉數。與清水對照比較計算殺蟲效果和保葉效果。用Duncan’S法進行統計分析,比較各處理間藥效差異顯著性。
1.5.2 安全性觀察。藥后1d、3d、5d、7d、10d、15d觀察藥劑處理區水稻有無藥害,記錄藥害的類型和程度。
1.5.3 產量調查。收獲前測產。考查有效穗數、每穗實粒數和千粒重,計算理論產量及小區產量。
2 結果與分析
2.1 殺蟲效果
據藥后20d調查,處理A、處理B、處理C、處理D的殺蟲效果分別為89.9%、91.5%、83.9%和78.3%,表明用0.3%印楝素乳油1 500mL/hm2、2 250mL/hm2的殺蟲效果較好,極顯著高于Bt乳劑500倍液、800倍液。0.3%印楝素乳油1 500 mL/hm2與2 250mL/hm2的殺蟲效果之間差異不顯著,Bt乳劑500倍液的殺蟲效果極顯著高于800倍液。2種生物農藥的殺蟲效果均極顯著高于清水對照。
2.2 保葉效果
據藥后20d調查,處理A、處理B、處理C、處理D的保葉效果分別為85.8%、84.9%、83.1%和82.4%,表明用0.3%印楝素乳油l 500mL/hm2、2 250mL/hm2的保葉效果與Bt乳劑500倍液、800倍液的保葉效果都很好,4個處理之間差異不顯著,但保葉效果均極顯著高于清水對照。
2.3 增產效果
收獲時分別稱取各小區的毛谷重量,再稱取100kg毛谷曬干,然后折算各小區產量(kg/hm2)。結果表明:用0.3%印楝素乳油l 500mL/hm2、2 250mL/hm2的產量最高,與Bt乳劑500倍液、800倍液的產量差異達極顯著,其中用 0.3%印楝素乳油1 500mL/hm2和2 250mL/hm2的產量差異不顯著,Bt乳劑500倍液和800倍液的產量差異極顯著。2種生物農藥防治后的產量均極顯著高于清水對照。
2.4 對水稻的安全性
用0.3%印楝素乳油l 500mL/hm2對水噴霧,藥后7d、10d、20d水稻生長正常,無任何藥害癥狀。
3 結論與討論
試驗結果表明,用0.3%印楝素乳油1 500mL/hm2與2 250 mL/hm2防治稻縱卷葉螟殺蟲、保葉效果都很好,兩者差異不顯著,Bt乳劑500倍液殺蟲效果極顯著好于800倍液。在稻縱卷葉螟1~2齡幼蟲高峰期用0.3%印楝素乳油1 500 mL/hm2對稻縱卷葉螟具有較理想的防效,Bt乳劑500倍液也有較好防效。建議用0.3%印楝素乳油1 500 mL/hm2為宜。稻縱卷葉螟成蟲對印楝素乳油有一定的忌避現象,10月12日調查藥效時,未用藥區包括對照區稻縱卷葉螟成蟲達200~250頭/百穴,而用藥區則零星發生。本試驗有機水稻生產過程中,只采用了印楝素乳油和Bt乳劑防治水稻害蟲,未噴施任何化學殺蟲劑和殺菌劑,因此有機水稻的產量比常規栽培的產量要低450~750kg/hm2。印楝素乳油和Bt乳劑為純生物制劑,使用該藥劑防治水稻稻縱卷葉螟既無環境污染,又對人類安全,是符合有機水稻生產要求的理想藥劑,建議在發展有機水稻生產時可以大面積推廣使用。
4 參考文獻
[1] 榮曉東,徐漢虹,趙善歡.植物性殺蟲劑印楝的研究進展[J].農藥學學報,2000(2):9-14.
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[3] 劉福海,吳昌芹,顧啟花.印楝素與三唑磷混用防治三化螟和稻縱卷葉螟的田間藥效[J].現代農藥,2004(4):35-36.
[關鍵詞] 南昌縣農業面源污染 主要來源 主要危害 防治
[中圖分類號] S-1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2015)02-0286-02
南昌縣擁有三個“一百萬”:100萬畝耕地、100萬畝水面、100萬人口;素稱江西“首府首縣”、“魚米之鄉”、“江南糧倉”,糧食生產連續十一年獲得了全國糧食生產先進縣。近幾年種植業、畜牧養殖業以及農產品加工業得到較快的發展,有力促進了農業增效、農民增收、農村繁榮,但隨之而來的農業面源污染問題日益加重。農業生產活動中,溶解的或固體的污染物就是農業面源污染,在不是指定的地域內,在降雨和徑流沖刷的作用下,通過農田地表徑流和地下滲透,使大量污染物質進入受納水體所引起的主要水體污染。農業面源污染已經造成土壤和水環境的嚴重污染,嚴重地威脅著人民生產和生活的安全。
1 農業面源污染的主要來源
全縣農業面源污染來源主要是化肥、農藥、農用地膜、農作物秸稈、大型養殖場的畜禽糞便。排放途徑:化肥及畜禽糞便主要是靠自然滲透,地膜殘留主要是農民不進行回收,農藥主要是農田殘留。
1.1 化肥使用情況
化肥給農業帶來的貢獻是家喻戶曉的,使用化肥是現代化農業生產的一個重要的手段,現在最少有四分之一的產量是靠化肥獲取的。化肥生產大幅度的增加和使用有著火速的速度就是因為化肥在農業生產中有著非常重要的作用。據統計,2014年,南昌縣化肥施用總量(即商品量)達13.27萬噸,其中氮肥3.43萬噸(尿素2.61萬噸,碳酸氫銨0.82萬噸),占化肥施用總量的25.9%;磷肥2.36萬噸,占化肥施用總量的17.8%;鉀肥達1.65萬噸,占化肥施用總量的12.4%;復合肥達5.83萬噸,占化肥施用總量的43.9%。
1.2 農藥使用情況
南昌縣2014年農藥使用總量(即商品量)為786.3噸,平均每畝施用362.5克。其中殺蟲劑550.4噸,占農藥使用總量的70.0%,殺螨劑2.1噸,占農藥使用總量的0.3%,殺菌劑97.5噸,占農藥使用總量的12.4%,除草劑132.5噸,占農藥使用總量的16.9%,植物生長調節劑3.3噸,占農藥使用總量的0.4%,殺鼠劑合劑0.5噸,占農藥使用總量的0.1%。我國農藥的產量和使用量都居世界前列,平均用量為14公斤/平方千米,比發達國家高出1倍多。
1.3 農膜使用情況
據統計,2014年全縣農膜年使用量達1120噸。農膜的使用量主要用于蔬菜大棚和早稻育秧。南昌縣蔬菜大棚面積約為5萬畝,而大棚農膜使用量為150斤左右/畝,一般情況下,農膜使用期為5年,照此計算,蔬菜大棚一年農膜使用量為750噸;全縣早稻秧田為4萬畝,早稻秧田農膜使用量為20斤/畝,一般情況下,農膜使用期為3-5年,按平均4年計算,早稻秧田一年農膜使用量為100噸;另外,早稻秧田的秧盤使用量按每畝60片,每片重約60克,而南昌縣2014年早稻拋秧面積為60萬畝,一般情況下,秧盤使用期也按4年計算,早稻秧田一年秧盤使用量為270噸。除此之外,還有一些其它農膜投入到農田,比如塑料袋和瓶等。從全縣的整體情況來看,棚膜的平均回收率為85.3%,地膜的平均回收率為74.2%。還有棚膜的14.7%、地膜的25.8%殘留在土壤中。
1.4 畜禽養殖情況
南昌縣的畜禽養殖業在近年來發展迅速,2014年,我縣存欄生豬127萬頭、牛8.5萬頭、雞797萬羽、鴨1919萬羽、鵝49萬羽。畜禽養殖業由農民個體家庭飼養逐步走向集約化、工廠化養殖。隨著養殖的方式和規模還有分布區域的發生巨大的變化,畜禽養殖業的污染總量和污染程度和分布區域也跟著變化了,在養殖場生產來出的大量的有機污染物和氮、磷等,與每天沖洗養殖場的污水流入河道或者湖泊,給水體帶來了極大的污染,使河水變的又臭又渾濁,導致河里的小魚大部分的死亡,給環境帶來了嚴重的污染。
1.5 秸稈燃燒情況
2014年,我縣糧食播種面積達218.46萬畝,每年一到夏季和秋季雙搶的時候,就會有很多的秸稈到處亂放,有的放在地頭,有的扔在路旁邊,不能夠及時的妥善處理好。有的人直接運回家做飼料或者燃料,剩下的全部都就在當地進行焚燒解決。由于農田周圍建有機場,公路,鐵路,在焚燒秸稈的時候或產生大量的濃煙,會影響到正常的交通運輸,還會污染到大氣的環境,也會存在火災的隱患。
2 農業面源污染的主要危害
2.1 化肥
化肥在實際情況的利用率并不是很高,經過專家驗證認為,我縣每年利用氮肥是30%到35%,鉀肥是35%到50%,磷肥也就是10%到20%,這說明了農田養分被植物利用的部分是極少的,其余的養分都是通過徑流、R溶、反硝化、吸附和侵蝕等各種方式進入環境。這些施用過量的化肥隨著泥土流入水中就變成了水中藻類的營養品,使之長的又快又好,加大了水中的溶解氧不必要的消耗,最終造成水體應有的功能不能完全的發揮出來。化肥對環境造成面源污染主要是通過地表徑流和下滲至地下水中占損失比重的10%左右。造成原因主要在于:全縣有些農戶仍存在投入的化肥中氮磷鉀養分比例不合理,施肥不規范,養分供應失衡問題。這也將引起一連串不良反應,一是農田養分非均衡性加劇,使土壤生產能力下降;二是造成肥料利用率偏低、易造成肥料浪費;三是長期下去易使耕地生產性能大幅度下降。此外,由于化肥利用率低,而畜肥和農村生產的有機肥利用不足,造成化肥的面源污染加大。
2.2 農藥
農藥利用率不足30%,據調查,噴施的農藥若是粉劑,僅有10%左右的藥劑附著在植物體上;若是液體時,也僅有20%左右附著在植物體上;1%~4%接觸到目標害蟲,其余40%~60%降落到地面,5%~30%的藥劑飄游于空中。如果是大量的使用農藥來控制病蟲害的話,雖然是控制了病蟲害的發展情況但是會嚴重的造成農產品的品質下降。在當前,我縣現在多使用的農藥差不多有250多種,真正能達到高效低毒的農藥的品種只有15%左右。
2.3 地膜
現在農民們使用的地膜都是不易于分解的,殘留在土壤之內經過百年之摧也不會腐爛的。所以地膜若是殘留在田地中的話就會對環境造成嚴重危害。首先是影響農田機械化的耕作。也會影響農作物根部的生長,還會讓農作物變得弱不禁風,很容易的造成死苗、弱苗、減產以及農作物倒伏。其次就是所謂的“白色污染”就是地膜的大理使用給農田所帶來的污染。農民們所使用的地膜就是利用高分子化學聚合物所制成的,一旦被混合在土壤之中不僅不容易降解,就算被降解也會產生極大的有害物質,一年一年的累積下來,嚴重的污染土壤破壞了生態環境。最后就是大多數的農民使用的地膜都是不可降解的地膜,在農田中地膜殘留比較嚴重的地方,農作不容易生長。
3 防治農業面源污染的幾點思考
3.1 加大宣傳力度。加大輿論宣傳,要讓農民們明確的知道農業面源的污染,帶領農民們以科學的理念來種田,施肥、噴藥物等。因為農民們的不能夠科學的完成農活而造成的資源浪費和環境污染更加嚴重,所以我們要帶領農民們可以學種田來避免這類問題。農業面源污染關系著人類的生存和社會的可持續發展。各鄉鎮(管委會)及各村委會要通過廣泛宣傳,把農業面源污染的危害性、嚴重性宣傳到千家萬戶,讓我縣廣大農民群眾意識到保護農業生態環境的迫切性,并積極主動參與到環保的行動中來。
3.2 推廣科學施用肥料。化肥的施用并不是越多越好,若在農田中施入過多的化肥,被吸收完剩余的養分在農田中起不到任何正面的作用,反而是慢慢的滲透在土壤和水環境中,給土壤和水環境帶來了極大的污染。根據相關的調查研究,通常情況下在田地施入的氮肥盈余超過20%、鉀素超過50%,就會環境帶來很大的潛在威脅,所以我們預防的重點工作要專注在化肥使用操作上,應該減少化肥的施用量。要從實際上指導農民應該科學的使用化肥,在技術上給農民一些實用的指導,嚴格的控制氮肥的使用量,平衡化肥的氮、磷、鉀的比例,要使化肥的使用既有效,還可以有效的減少的流失量。目前,主要采用的措施包括葉面施肥、分次施肥、濕潤施肥、測土配方施肥和化肥深施等。通過采取這些措施可以有效地提高化肥利用率,減少化肥施用量。
一、 建立組織、健全網絡
組織的建立,領導重視與否,是除四害工作重要保證,為此,鄉成立了病媒生物防制領導小組,各村都要相應成立組織,從組織上保證各項工作的正常開展。
二、舉辦滅鼠培訓班
滅鼠是一項有一定技術的工作,為了做好這項工作,我們將舉辦季滅鼠投藥員培訓班,使大家了解老鼠的活動規律、藥物的性能、投藥方法及注意事項。
三、建立隊伍
除四害所用藥物均是有毒物品,為此,各村必須成立滅鼠投藥員和藥物消殺人員的隊伍。
四、制訂措施,精心組織實施
1、滅鼠,我們統一部署,按時組織實施。
2、對蚊蠅孳生地調查摸底,實行定期藥物噴灑。
3、對蚊蠅、蟑螂孳生地清理整治。
①填平洼地,及時清除積水。
②提高保潔質量,垃圾日產日清。
③清除雜草、雜物。
關鍵詞:環境生物技術;農業;污染防治
環境生物技術是指直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生產工藝或者能夠高效凈化環境污染.同時又能生產有用物質的工程技術。環境生物技術可分為高、中、低3個層次。
1低層次的環境生物技術
低層次是指利用天然處理系統進行廢物處理的技術.主要包括氧化塘、人工濕地系統和農業生態工程等。其最大的特點是能夠最大限度地發揮自然界環境中的生物生態功能.投資運行費用少.易于操作管理,是一種省力、省費用、省能耗的技術。
1.1濕地系統
濕地污水處理技術從20世紀70年展起來的,被認為是控制面源污染的一種低費用、實用有效的方法。濕地系統一般分為天然濕地和人工濕地2種,天然濕地大多要經過改造才能發揮作用。目前應用較為廣泛的是人工濕地。
1.2人工復合生態床
所謂人工復合生態床就是在人工濕地形式的基礎上,以如何提高系統負荷。減少占地面積以及填料費用等為目的發展起來的。人工復合生態床選擇最佳的植物栽種方式.并在床體內部填充多孔的、有較大比表面積的介質.以改善濕地的水力學性能.為微生物提供更大的附著面積,同時增強系統對污染物。尤其是對氮、磷的去除能力。
1.3生物埂
姜達炳等(2004)在三峽庫區耕地選擇7種不同的生物籬笆,設立小區試驗研究生物埂對治理坡耕地水土流失的機理,通過試驗得出以下結論:應用生物埂技術可以保持水土,主要是減少土壤中養分的主要載體
1.4植被緩沖帶技術
緩沖帶是一類水土保持和面源污染控制的生物治理措施的總稱,全稱保護緩沖帶,是指利用永久性植被攔截污染物或有害物質的條帶狀、受保護的土地。廣泛應用于坡地水土流失控制、河(溝)道穩定性保護、干旱區風蝕控制、寒區防雪、城市園林美化等多個領域.主要的設計形式有防風林帶、十字網格防風帶、草本防風隔柵、地頭防護帶、坡地等高緩沖帶、過水草帶等多種典型設計。
2中層次的環境生物技術
中層次是以廢物的生物處理為主要內容.既包括傳統的生物處理技術.如廢水處理的活性污泥法、生物膜法等,也包括在新的理論和技術支撐下開發出的廢物強化處理技術和工藝,如生物流化床,生物強化技術等。是目前廢物生物處理中應用最廣泛的技術。
2.1堆肥化
堆肥化就是依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物,有控制地促進可被微生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的生物化學過程。通過堆肥處理,不僅有效地解決固體廢棄物的出路.解決環境污染和垃圾無害化的問題.同時也為農業生產提供了適用的腐殖土,從而維系自然界良性的物質循環。堆肥化的產物稱為堆肥。堆肥是一種深褐色、質地松散、有泥土味的物質,其主要成分是腐殖質,氮、磷和鉀的含量一般在0.4%~1.6%、O.1%-0.4%和O.2%~0.6%。這種物質的養料價值不高,但卻是一種極好的土壤調節劑和改良劑。因此.堆肥不但可以減少生活垃圾造成的面源污染,還是處理農藥污染的一種經濟有效的方法。
2.2沼氣技術
發展以沼氣為紐帶的庭院式生態農業模式.將種植業、養殖業與沼氣使用相結合以獲得最佳的生態效應與經濟效應,能有效地緩解農村人、畜禽糞尿給農村生態環境造成的壓力。同時,沼渣和沼液還可以還田,能明顯改善土壤結構,提高土壤肥力,減少由于施用化肥而造成的污染。另外,沼氣發酵殘留物還是一種很好的生物農藥,能有效地防治農作物病蟲害,并且不會像化學農藥那樣在環境中殘留,污染環境。現已探明沼氣發酵殘留物對小麥、豆類和蔬菜蚜蟲等14種農作物蟲害和甘薯軟腐病、小麥全蝕病、小麥赤霉病、玉米大小斑病等26種病害均有明顯的防治效果。
2.3應用光合細菌減少農業面源污染
光合細菌(以下簡稱PSB)是一類以光為能源、以 CO和有機物作為碳源,以有機物、硫化氫、氨等作為供氫體而進行繁殖的原核生物的總稱。由于PSB獨特的生理生化特性使其在防治農業面源污染中具有廣泛的應用前景。
(1)PsB可以作為生物肥料。由于大多PSB都具有生物固氮的能力,因此能提高土壤的肥力、促進植株生長、降低土壤氮素的流失和污染、減少氮肥的施用量:
(2)PSB可以作為生物農藥。因為PSB中含有抗細菌、抗病毒的物質,這些物質能鈍化病原體的致病力、提高作物的抗病力,從而減少化學農藥的施用量;
(3)PsB還可以作為一種清潔的具有生物活性的飼料添加劑。由于其富含蛋白質、輔酶Q10、多種維生素、抗病毒物質和生長促進因子.因此作為飼料添加劑可以促進畜禽生長并且增加禽畜的免疫力和抗病力。
(4)PsB還可以用來處理養殖業的廢水。上海交通大學用PSB處理畜禽糞尿廢水已經取得了成功。試驗表明,將粗濾后的牛糞尿稀釋液用PSB處理后. BOD降解率達93%,將經PSB處理過的廢液再經過生物氧化法處理,BOD可降至30 mg?L-1。達到國家排放標準。
(5)PsB可以用來處理水產養殖的廢水。PSB對各種有機物質、胺、氨、硫化氫等具有極強的利用能力,能有效降低這些物質在水中的濃度,自然凈化已經被污染的水體。
2.4微生物發酵劑
在滇池應用中復合微生物發酵劑處理農村可利用固體廢物制造高效活性有機肥.不但可以科學合理地解決農村可利用固體廢物的資源化問題,而且在保證農作物產量和品質的同時,還可以減少化肥施用量,改良土壤,減少了氮、磷的流失量。該類型復合微生物發酵劑是經過先進的微生物工程技術研制的高科技產品。其微生物菌種均來源于大自然,從優質的耕作土壤和森林土壤中采集而來。此類微生物復合發酵劑中的微生物菌群依功能分為類群:固氮菌群、硝化菌群、解磷菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放線菌群和生長菌群。這類高科技肥料能大幅度降低堆肥的時間,將堆肥時間從常規堆肥耗時60~90 d左右降低到7~30 d左右,從而減少堆肥的占地面積,操作較為簡單實用。在日本和臺灣經過多年的實際應用證明此類微生物復合菌群發酵生產的活性有機肥是一類集肥效、作物生長刺激劑、農藥為一體的高科技產品,有利于減少目前存在于農村的面源污染,發展可持續農業。
2.5 SC27土壤微生物增肥劑
由澳大利亞珀斯生物遺傳實驗室研制的SC27土壤微生物增肥劑(以下簡稱SC27),含有27種高活性的土壤微生物。使用SC27可提高化肥肥效,減少化肥用量,改良土壤環境,防治面源污染。1998年嘉興、杭州等地進行了SC27在蔬菜上的試驗.證明了SC27具有極佳的防治農業面源污染的效果。
3高層次的環境生物技術
關鍵詞:生物農藥;稻縱卷葉螟;防治效果;水稻
中圖分類號:S435.112 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150733019
稻縱卷葉螟是危害水稻產量的重要病蟲害之一,在武平縣表現出明顯的周期爆發的特點,并且由于化學農藥的過度使用呈現出越來越強的抗藥性,以至于水稻的農藥殘留超標,這既影響了食品安全,又增加了環境的污染,還達不到良好的防治效果,嚴重的損害了水稻的安全生產。為此,筆者于2014年8月在武平縣中山鎮老城村水稻田進行了3種生物農藥與化學農藥防治稻縱卷葉螟的實驗,希望為推動生物藥劑的發展提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 供試地概況
試驗于2014年選在武平縣中山鎮老城村水稻田進行。供試水稻田地勢平坦,土壤類型為沙泥田,肥力水平中等,土壤具體養分情況見表1 。
1.2 供驗材料
1.2.1 試驗水稻品種
本次研究的水稻型號選擇兩優616號。
1.2.2 試驗藥劑
短急桿菌懸浮劑(100億孢子/mL,瓶裝100mL,青島正道藥業有限公司);甜核“蘇云菌”(可濕性粉劑,16000iu毫克/蘇云金桿菌,武漢楚強生物科技有限公司);斜紋夜蛾核型多角體病毒(可濕性粉劑,10億PIB/g,武漢楚強生物科技有限公司)。
1.2.3 化學農藥
選擇25%毒死蜱?三唑磷乳油(含毒死蜱5%、三唑磷20%,江西中源化工有限公司)。
1.3 實驗設計
本次試驗應用隨機分組設計,設置四個處理:甜核蘇云菌桿400g/hm2(a);短急桿菌1200g/hm2(b);斜紋夜蛾核型多角體病毒150g/hm2(c);毒死蜱1500g/hm2(d)。清水對照(ck),試驗小區面積為50m2,小區間設小土埂間隔,保持小區間獨立性。
1.4 試驗施藥時間和方法
試驗施藥時間安排在2014年8月4代稻縱卷葉螟幼蟲孵化的高峰時期,進行一致的施藥,采用工農16型噴霧器手動噴灑三種生物農藥和一種化學農藥,全部兌水1100kg/hm,讓田間保持3-5cm厚的水層。施藥時間為白天,天氣良好。
1.5 數據調查及方法
施藥后的1、3、8、15d,對各試驗田區進行分別取樣,取樣選擇固定的6個點,每個點取樣5穴,每個試驗田區取樣30穴。詳細記載受稻縱卷葉螟危害的束葉數和活蟲數,計算蟲口、束葉的防效,再采用方差分析結果。
2 結果與分析
研究顯示:施藥后1d取樣分析結果,發現b的蟲口仿效可以達到60%,藥物的反應速度很快;施藥后3d,a、b、c三種生物藥劑蟲口防效都可以達到80%以上,比化學藥劑的療效更好;施藥后8d的蟲口防效,a為99.15%;b為 98.93%;c為94.53%,比化學藥劑的效果85.16%要明顯高出許多,而且對水稻的葉子還有很好的保護效果;施藥后15d的蟲口防效,a為98.95%;b為 97.15%;c為93.26%,相比較于化學藥劑的效果95.96%,防效相差較小。因此,a、b、c三種生物農藥對防治稻縱卷葉螟的作用效果十分顯著,。
3 討 論
生物藥劑的研究在我國早就開始進行了,但是在水稻等糧食作物上的應用卻并不廣泛。目前,在我國生物藥劑主要應用于蔬菜和水果上,在糧食等生產作物上使用較少。出現這種現象的原因主要是由于農民對于生物農藥的作用和效果不了解;在對農作物防治害蟲的工作上,不能有效掌握害蟲的生活習性,把握好防治害蟲的最佳防治時期。常常是在害蟲達到高齡時期,形成了危害,才去施藥治理,這一時期恰是害蟲抗藥性最強的時期,在這種情況下,生物農藥防治稻縱卷葉螟的效果就不如化學農藥的好。
4 結 語
本次試驗最終得出,短急桿菌對稻縱卷葉螟的防治效果最好,同時藥物作用時間更長;甜核蘇云菌桿菌、斜紋夜蛾核型多角體病毒可以有效防治稻縱卷葉螟的發生和發展。在試驗結果中表明,三種生物藥劑對稻縱卷葉螟的防治效果極其顯著,同時對自然環境保護也起到了很大的作用,可以在水稻種植方面推廣大面積使用。
參考文獻
[1] 廖華剛,母先富,陳連恒,吳揚琴,張國升,陳德飛.3種新農藥對稻縱卷葉螟的田間防治效果[J].植物醫生,2014,3(3):26-27.
關鍵詞:分子生物學;農學學科;分子育種
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)16-0201-02
分子生物學是21世紀最具創新性和活力的學科,它主要講授生物學領域的基礎知識和最新研究進展,如:核酸、RNA和蛋白質的結構和功能、遺傳信息的表達與調控、轉基因等[1]。通過本課程的學習,可以促使農科學生從分子水平上認知生命現象的本質,增強同學們探索生命現象本質的興趣。更為重要的是,本課程能讓同學們掌握現代分子生物學的基本理論和技術,為其他專業課的學習和今后的發展奠定基礎。生物技術是推動現代農業向前發展的重要引擎,掌握基本的生物學理論和技術能促進農科學生的就業,并為他們將來從事生命科學的相關研究打下堅實的基礎。同時,我們也應該看到,分子生物學在實際的教學過程中存在眾多的問題,如基礎知識點量大、新知識涌現快、課時嚴重不足等,以上種種問題直接導致分子生物學的教學工作困難重重。僅憑借傳統的教學手段和方法已經很難適應市場對新時代畢業生的要求,教學改革勢在必行[2]。本文將結合本人學習和教授分子生物學中的經歷和經驗,對如何提高和改進分子生物學的教學工作提出以下四方面的觀點。
一、優化章節教學內容、突出基礎性
傳統的分子生物學課本通常會包括:核酸結構與功能、DNA到RNA、mRNA到蛋白質、分子生物學研究技術和方法、原核基因的表達調控、真核基因的表達調控、疾病與人類健康、基因與發育、基因組與比較基因組學等章節。要想在32個課堂教學的學時內完成這些內容的教學,幾乎是不可能的,即使能夠講完這些章節,上課效果也會大打折扣,因此需要對全部講授內容進行有目的精簡和優化。
《生物化學》和《遺傳學》也是農科本科生的必修課程,且這兩門課程與《分子生物學》課程的教學內容有交叉,例如核酸和蛋白質的結構等。因此在有限的學時內講授《分子生物學》課時,就需要根據農學專業的前修課程,進行相關調整和整合。根據內容的基礎性和重要性,將全部內容整合成如下章節:核酸的結構與功能、DNA的表達與調控、RNA的翻g與調控、基因組與比較基因組學。其中“核酸的結構與功能”在《生物化學》課程中有大量講解,因此,此章節可以降低為6個學時;“DNA的表達與調控”章節的內容涉及mRNA水平上的調控、真核生物的表達調控、原核生物的表達調控等內容,內容較多,涉及基礎知識點較多,對后續專業課和學生繼續深造有較大影響,應分配12個學時;“RNA的翻譯與調控”涉及mRNA的翻譯過程、翻譯過程調控機理、原核生物和真核生物的翻譯調控,本章節也是本課程的重要章節,對后續專業課和繼續深造有較大影響,涉及較多前沿知識點,應分配10個學時;“基因組與比較基因組學”涉及測序等現代技術,是大多數同學們從未涉及到的知識,起到承前啟后的作用,所以應選取此章節進行講解,并分配4個學時。
二、合理化實驗教學、突出實用性
實驗設計的原則是:突出基礎性、與課堂知識的關聯性、不同實驗間的連續性,最重要的是要有實用性,且是目前農學專業研究生所用的主流實驗技術。只有實用的實驗技術才能滿足農學本科畢業生將來的工作和進一步深造的需求,只有基礎性的實驗才能加深同學們對于基礎理論的理解,并為他們自主設計實驗提供技術支撐。基于以上原則,我們設計了以下分子生物學實驗內容及學時分配:重組質粒的構建(2學時)、質粒轉化(3學時)、大腸桿菌培養(2學時)、質粒提取(2學時)、質粒酶切(2學時)、目的基因的瓊脂糖分離(3學時)、分離目的基因的處理及測序(2學時)。這個系列的實驗包括了生物工程的質粒重組、轉化、菌培養、質粒提取、酶切、電泳、測序,基本涵蓋了分子生物學知識獲取的全部重要實驗和分析技術,有助于加深同學們對相關知識點的理解,并為同學們的自主實驗設計提供技術支撐。
三、應用微信、QQ等社交軟件傳授知識、突出趣味性
同學們都是新世紀成長起來的年輕人,對待新鮮事物容易接受,因此能否借助現代社交軟件(如微信、QQ等)傳授知識,是能否真正將知識灌輸給同學們的關鍵。“微信”和“QQ”軟件是目前中國最流行的社交軟件,而智能手機的普及推動了利用這些軟件進行信息交流的全天候化。教授一門課程時要求全體同學們加為“微信”和“QQ”好友,然后就可以利用“微信”里的“朋友圈”和“QQ”里的“好友動態”全天候的給同學們灌輸知識。
當然利用社交軟件灌輸知識不能采取和課堂授課同樣的內容,只有的信息有“趣味性”,才能引起同學們的興趣,才最終起到輔助課堂教學并推動本門課程學習的目的。例如轉發以下話題:“一個細胞引發的慘劇(2016-07-26,丁香園)”;“紅杏出墻――肥胖易感基因FTO的家丑(2014-03-14,丁香園)”;“清華大學一實驗室發生爆炸,博士后不幸死亡(2015-12-18,澎湃新聞)”警醒同學們的安全意識。
四、結合就業市場需求、突出前瞻性
農學專業學生未來的工作去向主要有以下幾種:(1)考研;(2)本專業企事業單位;(3)本專業私人企業;(4)非本專業工作。對于從事本專業工作的同學,《分子生物學》的學習可能幫助他們考研和更快的開展相關工作;對于從事非本專業工作的同學,本課程的學習能拓寬他們的視野和眼界。因此,農學本科專業的《分子生物學》教學應立足于本專業未來的就業市場,而必須區別于其他專業的課程內容,并且突出前瞻性。
總之,《分子生物學》是高等學校農學專業重要的基礎性課程,是很多后續課程的基石,授課效果的好壞對農學專業學生后續的發展至關重要。因此,我們在該課程的教授過程中,要不斷探索和總結,以授課內容能否適應現代社會的發展和需求為評價標準。通過對教學內容的不斷優化、實用性建設、新傳授方法應用及接近市場需求,能培養出基礎扎實、適應性強、能快速適應社會需求的新世紀人才。我將始終以“生以求知為樂,師以從教為榮”[3]作為自己的座右銘,時刻“自省吾身”并不斷學習和求索,在高等教育的舞臺上散發出自身的光芒。
參考文獻:
[1]朱玉賢.現代分子生物學[M].第4版.北京:高等教育出版社,2012.