前言:在撰写园艺论文的过程中,我们可以学习和借鉴他人的优秀作品,小编整理了5篇优秀范文,希望能够为您的写作提供参考和借鉴。
本文作者:郭世荣孙锦束胜李晶作者单位:南京农业大学园艺学院
国外设施园艺发展的特点
1工业技术植入园艺作物生产,实现了设施园艺生产的自动化
工业技术植入园艺作物生产之中,使设施园艺赋予了工厂化农业的内涵,成为工业化大体系不可分割的部分。温室生产的高投入、高产出、高效率管理模式要求应用大量的高新技术,当前工业领域内的科技成果(如机器人技术等)不断运用于温室园艺配套装备之中,已取得初步成果。国外发达国家一直致力于把自动化技术应用于园艺作物的耕种、施肥、灌溉、病虫害防治、收获以及农产品加工、储藏、保鲜的全过程,可以根据作物生长发育的特点,创造最适宜的温室环境条件,基本摆脱了外界环境条件对作物生产的影响,实现了作物周年生产和均衡上市。目前,这种自动控制技术逐步向智能化、网络化方向发展[31]。20世纪70年代以来,发达国家的设施园艺已具备了设施设备完善、生产技术规范、产量稳定和产品质量安全性强等特点,并且已形成了温室制造、生产资料配套、产品生产、物流等为一体的设施园艺产业体系。目前,日本、美国、荷兰、以色列、韩国、英国开发出的耕耘、移栽、施肥、喷药、蔬菜嫁接、蔬菜水果采摘、育苗移栽、苗盘覆土消毒等机器人装备相对比较成熟,可用于设施园艺生产。温室园艺机器人的使用,不仅大幅提高劳动生产率,改善设施生产劳动环境,而且保证了作业的一致性和均一性[32]。日本、韩国等国研究开发了多种设施园艺耕作机具、播种育苗装备、灌水施肥装备以及自动嫁接装备等,提高了温室管理水平和劳动生产率;荷兰研制温室屋面清洗机械装置,用于清洗屋面灰尘,大幅度提高了温室的透光率[33-34]。另外,荷兰还开发出自动通风窗开闭、温湿度调节装置,被越来越多的温室采用。发达国家在设施园艺产品的采收和后加工过程中,广泛使用包装机具、高效运输装置、盆花转运机械、快速分级系统等设备,提高了园艺农产品的商品性,如荷兰采运、包装设备能同时实现10~20个不同花卉品种的自动分类,X射线可用于分辨盆花茎干的长度和叶色[35]。
2高新技术在设施园艺中的应用,推动了设施园艺向“植物工厂”方向发展
无土栽培、计算机技术、生物技术、产品采后处理、新能源利用等高新技术在设施园艺中的应用,使设施园艺逐步向“植物工厂”方向发展。在美国、日本、英国、奥地利、丹麦等国都建有高度自动化的“植物工厂”,可用来生产蔬菜、花卉和果树,并且一些高附加值的作物如香料、工业原料植物、药用植物、食用菌等也采用“植物工厂”进行生产。目前,“植物工厂”主要用于生菜、菠菜、莴苣、三叶芹、番茄等蔬菜作物的生产,由于充分利用空间,实现立体多层种植,单位面积的栽培效率可提高数倍。如日本在“植物工厂”内利用无土栽培技术和环境自动调控技术,一年内可多茬栽培生菜和菠菜,收获期比露地缩短一半时间,产量可达180kg•m-2左右,为露地栽培的30倍以上[26]。此外,随着人类对太空探索的日益增多,太空农业成为研究的热点,美国宇航局(NASA)在国际空间站上探索“植物工厂”技术,目前已在绿豆、菜豆和马铃薯等作物上获得了成功。
一、园林植物与观赏园艺专业分子生物学实验教学的常遇问题
1.实验教学内容缺乏整体性和连贯性。高等农业院校中,除了生物科学等相关专业外,包括农学、林学、园艺、畜牧兽医、食品科学等专业,在本科生阶段开设的分子生物学内容较为简单,主要表现在课时数少和实验内容简单缺乏连贯性。园林植物与观赏园艺专业在研究生阶段开设分子生物学课程的主要目的,一方面是在先前的学习基础上在学习过程中掌握分子生物学国际动态和前沿知识,更加充实自己的理论知识;另一方面是利用先进的科研仪器进一步提高和完善研究生的分子生物学实验操作能力。另外,研究生来源较为广泛,当前我院本专业的研究生,本科专业有园林植物、农学、林学、生物科学和园艺等多专业的学生,不同院校不同专业的本科阶段分子生物学课程教学内容略有偏差,侧重点不同,尤其体现在实验课教学内容上,所造成的学生知识储备的实际差异对研究生分子生物学实验教学带来较大影响。再加上分子生物学这门课程理论知识比较抽象和微观,尤其是分子作用的原理内容抽象性较强,在理论教学过程中需要结合大量的实验教学进行讲解和演示。为达到对学生实验动手能力,创新能力和探索精神的培养,需要增加综合性实验和研究性实验。然而在这方面当前的教学过程中明显不足,现在的实验内容主要包括一些基本的实验操作技术:如植物和质粒的核酸提取、DNA酶切与重组、感受态细胞制备、目的基因连接与转化、常规PCR和荧光定量PCR扩增技术等,缺少综合性实验和研究性实验。这种教学方式不利于培养学生的学习兴趣,更不利于培养学生的创新能力和探索精神,与研究生教学目标不符。
2.实验室建设投入不足。近年来研究生招生人数逐年增长和分子生物学领域的飞速发展,实验室建设上投入表现出明显的不足,主要体现在以下几方面:第一,在研究生实验教学中,由于上课人数较多,实验仪器设备数量上的不足,不能满足每个研究生都能进行实验操作的需求;第二,已有的实验仪器设备更新较慢,由于仪器设备老旧,造成的实验精度和准确性上的问题常有发生,得不到预期的实验结果,使授课教师在实验教学过程中陷入尴尬;第三,实验室购置大型仪器和先进仪器的进度较慢,与分子生物学科研领域的飞速发展形成了鲜明的对比,没办法满足传授学生分子生物学国际最新动态和前沿知识的教学要求,在开展综合性实验和研究性实验的教学过程中,常遇到技术障碍,不利于运用最新的实验技术方法开展教学,对培养研究生的学习兴趣和探索精神产生不良影响。
二、园林植物与观赏园艺专业分子生物学实验教学改革的内容
1.创新实验课程授课形式,优化实验教学内容和考核方式。在基础实验的基础上,增加综合性实验和研究性实验。在研究生分子生物学实验课程中,适当缩减技术实验内容,绝大部分研究生在本科阶段已经修过分子生物学实验课程,此部分内容的教学目的只为补平由于生源的差异引起的知识储备的差异,不宜占去大量的课时安排。利用较少课时进行完植物和质粒的核酸提取、DNA酶切与重组、感受态细胞制备、目的基因连接与转化和常规PCR等基础实验,使研究生熟悉实验原理和实验操作,然后重点开展综合性实验和研究性实验。开展综合性实验和研究性实验过程中,任课教师可以让研究生根据自己的课题科研需要进行合理分组组成研究小组,充分发挥研究生的主观能动性根据已学内容查阅参考资料和自己设计实验,利用基础实验的常规技术进行综合和研究性实验。在此阶段实验过程中,任课教师可以Seminar讨论会的形式让学生进行汇报,让学生参与讨论相互学习,在此过程中,指导教师可以将前瞻性、先进性的科研技术引入到研究生的实验教学中去,使研究生了解和掌握现代最先进的技术思想,全面提升实践能力和科研创新能力。重点把关学生的实验设计合理性与可行性,经过反复讨论和修改,确定优化后的实验设计,指导教师可以从新颖性、科学性以及可行性几方面去评价各个研究小组的实验设计。实验进行过程中,指导教师可以定期组织Seminar讨论会,共同讨论和分析各个研究小组实验过程中遇到的问题和解决方案,锻炼研究生解决问题和分析问题的能力,并以作业的形式定期检查各个研究小组的实验记录,关注每个实验过程,检查研究生的科研动手能力。在本阶段实验结束后,重点考核各个研究小组的实验报告,实验报告应按照科研论文的格式撰写(包括题目、作者、中英文摘要、关键词、综述及实验设计、实验方法、实验结果、讨论分析及参考文献等内容),根据实验报告的规范性、讨论的充分性以及观点的创新性等方面对该部分进行评价。这样的分子生物学实验课程授课形式既做到了在研究生分子生物学实验教学过程中分层次和分阶段的多元化考核,也锻炼了研究生解决问题和分析问题的能力,培养了研究生的独立思考查阅科研资料和书写科研论文的能力。从选题到实验设计,从实验材料准备到实验设备使用,从实验结果的分析到实验报告的撰写,全方位地让研究生参与其中,提高学生运用分子生物学实验技术的能力,起到最大可能地发掘自身科研潜力和提高自身创新能力的效果。
2.完善研究生分子生物学综合实验教学平台。随着园林植物与观赏园艺专业方向硕士点的获批,2007年开始招收第一届硕士研究生,园林植物与观赏园艺专业研究生实验室建设还处于起步阶段,大部分情况下与本科教学共用教学资源,教学和研究基础都较薄弱。在2010年园林植物与观赏园艺被授予北京市重点(建设)学科,在学校各级领导的支持下建立了园林植物与观赏园艺专业方向的研究生实验室,并配套连栋温室等现代农业设施。经过多年的设备更新和补充,添置了研究生科研实践所需部分试剂与耗材;提供经费供研究生导师外出调研及参加学术会议;提供经费供学科导师发表高水平论文、申请专利、购买文献资料,提供专家咨询费供学科聘请专家对学科发展方向调整进行把关。从硬件建设和软件建设两个方面加强学科建设。我们研究生分子生物学综合实验教学平台逐步得到完善。能够开展核酸提取、基因扩增、分子标记、Southern和Northern杂交、基因重组与转化、蛋白质分离与纯化、蛋白质体外表达和酶联免疫等一系列分子生物学实验。既满足了分子生物学综合性实验和探索性实验课程的开设要求,也为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台。实验室建设得到升级优化后教学效果的提升也是显而易见的,从2007级17人硕士研究生中只有1人从事利用分子生物学实验技术的研究并发表核心论文1篇,到2010级18人硕士研究生中只有10人从事利用分子生物学实验技术的研究并发表核心论文10余篇和申报发明专利3项,其中已经授权1项,可见实验室硬件设施的升级改造是与教学质量成正比的。教学质量和科研质量的提高,反过来也为实验室建设争取更多的资源和提供更多的有力支持,进而为园林植物与观赏园艺专业的分子生物学实验课教学改革提供了有力的配套保障。
本文作者:李征陈儒钢黄炜逯明辉李大伟巩振辉作者单位:西北农林科技大学
园艺植物生物技术的课程特点
1拥有自编教材
目前,园艺学院教学团队使用的教材为我校巩振辉教授主编的全国普通高等教育“十一五”规划教材园艺植物生物技术。该教材在选题、内容编排、章节设置等方面均有独到之处,全书共分14个章节,内容新颖,起点较高,能充分体现本学科的新技术与新方法。每章后有小结、复习思考题及推荐读物,书后还附有参考文献,便于学生自学及课后复习。该教材内容上体现了技术的成熟性与前瞻性的统一,选材上体现了基础理论与实践操作的统一,是一部宽口径、厚基础、重实践的教科书。该门课程的教案、课件是在该教材的基础上制定和制作的,其教学内容符合大学本科园艺专业生物技术教学基本目标,结构层次分明,便于循序渐进的学习。
2课外学习资料丰富
植物生物技术是新兴学科,知识更新速度较快。该课程教学团队根据学科特点,依托西北农林科技大学图书馆的丰富馆藏资源,向学生推荐国内外植物生物技术方面的经典教材和论著。同时利用西北农林科技大学购买的多个数据库,如SpringerLink、ElsevierScienceDi-rect、Wiley-Blackwell等,指导、鼓励学生在课余时间接触学科前沿知识,拓宽视野。
一、园艺植物生物技术开放式实验教学模式
1.实验内容开放园艺植物生物技术实验教学本着丰富实验教学内容、革新实验教学方式的核心原则,以培养学生创新能力为最基本的目标,提出以下园艺植物生物技术开放式实验教学模式。实验性质由验证性实验过度为综合性、设计性实验。传统教学中验证性实验占总实验学时的80%以上,采用开放性实验教学,验证性实验压缩到20%以内,增加了综合性、设计性实验内容。
2.实验场地开放实验场地是制约学生开展创新性实验的主要原因。以国家级植物生产类实验教学中心为平台,采用开放式实验室运行机制,结合学科点开放实验室,为学生自主选择和设计实验提供了良好的条件。实验室配2~3名研究生协助管理,仪器设备采用预约登记制度,使用前须经专人培训合格后才能使用。实验耗材按实验计划,由实验室统一提供。
3.实验时间开放以3~4人为一个实验小组,以小组为单位安排实验时间,实验室一次可以同时安排6个小组开展实验。实验时间由以前固定时间,改为课程理论授课3周开始至学期末前1周结束。学生可以根据自己的课程安排,合理选择实验时间。实验室时间采用预约制,由实验室管理人员统一安排。上班时间由实验室管理人员负责实验室,节假日和晚上由研究生协助管理实验室,为学生开展开放实验提供充足的时间。
二、开放式实验教学取得的效果
1.实验教学方式开放,激发学生兴趣在大多数同学印象中园艺植物生物技术实验教学以实验方法、手段、技术为主要内容,这些内容过于抽象,通过授课形式讲授或单独的验证性实验,学生理解效果很差,很难达到掌握实验内容的目的。任何研究都是从好奇和怀疑开始的,通过典型的生物技术实例,如柑橘细胞融合获得原生质体杂种、植物遗传转化获得转基因植株,人类基因组测序及园艺植物基因组测序的不断完成,生物信息学预测基因的功能分析等,这些实例在网络上的介绍与视频非常多,通过网站浏览和视频观看,让同学们真正了解生物技术的神秘与贴近生活的两个方面,将抽象的概念转化为切实可行的操作行动。
本文作者:郭世荣孙锦束胜陆晓民田婧王军伟作者单位:南京农业大学园艺学院
我国设施园艺发展的特点
1设施园艺生产规模逐渐扩大,涉及领域不断拓展,区域化分布趋于合理
首先,设施园艺产业发展速度较快,增幅明显。改革开放以来,我国设施园艺面积已从不足1万hm2发展到2010年的367万hm2,增加了逾360倍。此外,我国还有超过2亿m2塑料遮阳网、3000万m2防虫网(覆盖面积约10万hm2)以及400万m2的地膜覆盖用于蔬菜生产,我国已成为世界设施园艺第一生产大国(农业部设施园艺发展对策研究课题组,2011);其次,设施园艺涉及领域不断拓展,设施园艺生产作物已从单一蔬菜拓展到花卉、瓜果、食用菌、中草药等多种经济作物领域;第三,设施园艺栽培地域范围不断扩大,目前我国所有的省、自治区、直辖市都有设施园艺生产,从我国南端的海南三沙市永兴岛到最北端的素有北极之称的黑龙江漠河县北极村,从东端的抚远县到最西端的新疆乌恰市都在大力发展设施园艺。我国南北气候差异较大。经过生态、市场和社会经济的长期综合选择发展,我国设施园艺产业目前主要集中在环渤海湾及黄淮地区,约占全国的57.2%(刘华锋等,2011)。设施形态也呈现出区域化分布的态势,北方(北纬33°~46°)以发展高效节能日光温室为主,南方则以塑料大棚多重覆盖和夏季简易设施栽培为主;现代化加温自控温室,在能耗小或能源便宜的经济发达地区或大中城市郊区作为都市农业、外向型农业和军工特需农业定位发展;现代化温室向冬季光热资源丰富的黄淮海地区和亚热带南方地区或能源资源特别丰富的某些北方地区集中。
2设施园艺生产效益明显,已经成为农业增效、农民增收的重要途径
设施园艺生产产值较高,比较效益明显。2008年,全国设施园艺总产值7079.8亿元,占园艺产业的51.3%,占种植业的25.3%,其中设施蔬菜种植面积344万hm2,产量5亿t,产值6769.7亿元,净产值5248.9亿元,用22%的播种面积,创造了36.8%的产量、61%的产值、61.5%的净产值,设施蔬菜产值占种植业的21%,相当于畜牧业的39%,是渔业的1.3倍和林业的1倍。2010年,设施园艺产业的总产值逾7400亿元,净产值逾5700亿元,使全国乡村人均增收856.7元,设施园艺重点产区对乡村人均纯收入的贡献额都在2000元以上。以设施蔬菜为例,2010年全国设施蔬菜的产值6965.3亿元,占蔬菜产业的68%,占种植业的18.9%,相当于畜牧业的34%,是渔业的1.4倍,是林业的7倍。与露地栽培相比较,具有较高技术含量的设施园艺通过对生产环境的调控,能够大幅提高单产效益,2008年的抽样调查分析显示,设施园艺生产的每667m2综合平均产值13485.5元,净产值10456.1元,比露地生产高3~5倍,投入产出达到1∶45。以大棚黄瓜为例,平均每公顷每年产量为77t,与露地种植相比较,产量增加23%;由于能够提前上市且品质较好,所以与露地种植相比,销售收入提高了61.5%,净利润增加35.3%(魏晓明等,2010)。