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1 试验概况
1.1 试验地点2011年4-7月在现代节水灌溉兵团重点实验室(石河子大学)试验基地进行试验。试验地点位于新疆石河子市西郊石河子大学农试场二连,东经85°59′47″,北纬44°19′28″,海拔412m,平均地面坡度0.6%,年平均日照时间达2 865h,大于10℃积温为3 463.5℃,多年平均降雨量207mm,平均蒸发量1 660mm。试验地地下水埋深大于8m,土壤质地为中壤土,测坑0~30cm土层土壤平均密度1.56g/cm3,40~100cm土层土壤平均密度1.84g/cm3。
1.2 试验材料与方法试验在测坑中进行,试验小麦品种为新春17号,行距15cm随水施肥尿素420kg/hm2,磷酸二氢钾120kg/hm2。滴灌带为新疆天业集团生产的单翼迷宫式滴灌带,滴灌带间距75cm,滴头间距30cm,滴头设计流量2.6L/h,采用1管5行布置。在小麦播前(4月2日)及各个生育期测定土壤水盐含量在水平方向距滴灌带分别0、15、30cm处设3个取样点,在每个取样点垂直方向0~10、10~20、20~30、30~40、40~60、6~80、80~100cm土层取土样,设置2个取样点作为重复,采用烘干法测定土壤含水率;同时对所取土样风干研磨后过1mm土筛;按照1∶5的土水比浸提,浸提后的溶液用电导率仪测定电导率,并将电导率转换为土壤含盐量,在2个观测区所测得的含水率和电导率均取平均值。
2 结果分析
2.1 各生育阶段土壤水盐分布特点苗期土壤水盐分布见图1,由于土壤水分主要来源于冬季雪水的融化和部分春季降雨,灌水较少,因此,土壤含水量表层水分含量受地面蒸发影响而较低,向深层逐渐升高;在水平方向上距离滴灌带不同位置土壤含水率变化不大;土壤盐分在表层含量受蒸发影响较高,10~20cm较低,20cm以下又总体较高,水平方向在滴灌带下方受灌水影响含量略低。在分蘖期,由于灌水影响,在0~20cm的土层土壤含水率明显升高,20cm以下含水率变化不明显;盐分含量变化明显,表层含量降低,10~20cm土层盐分含量升高,20cm以下盐分含量相对苗期有所降低;水平方向盐分含量距离滴灌最近的地方盐分含量反而有所升高主要是由于施肥造成的,受滴灌灌水影响,剖面上土壤盐分相对于苗期有所降低,但在垂直方向呈略升高趋势(图2)。拔节孕穗期是小麦需水的一个高峰期,由于需水量增大,灌水量较多,土壤含水量在水平方向上基本无变化,垂直方向0~20cm水分含量相对较低,30cm以下较高,但相对分蘖期水分含量在0~30cm升高较多;而土壤总盐含量在表层距离滴灌带30cm处含量最高,深层也相对较高,距离滴灌带最近的地方土壤盐分含量较低,剖面上土壤盐分在滴灌水分运动特点下,逐渐呈现两头低中间高的典型滴灌盐分分布特点,即在表层含量低,20~40cm土层盐分含量较高,40~60cm土层盐分又降低,60cm以后各土层再增加。土壤表层含盐量高是由于滴灌水分携带盐分在水平方向上向远离滴灌带的湿润锋处积累造成的(图3)。在抽穗期,土壤含水率在水平方向上各土层之间波动变化较大,尤其是在0~40cm土层波动变化较大,距离滴灌带30cm处的含水率最低;土壤含盐量在水平方向上0~40cm及60~80cm各土层中波动较大,其表现在随着距离滴灌带越远波动越大(图4)。在灌浆期,由于灌水量增加,土壤含水率在水平方向上各土层之间波动变化不大;但土壤含盐量的变化波动大,0~40cm处各土层土壤含盐量在水平方向波动最大且基本呈现上升趋势(图5)。
2.2 土壤水盐垂直方向上分布特点由图1-5可以看出,在0~100cm的范围内,土壤含水量的变化呈随着土层深度的增加先降低后增大的趋势;而土壤盐分含量则基本上呈现先增加后减少再增加的趋势,即0~20cm随着土层深度的增加而增大,20~60cm随着土层深度的增加而减小,60cm以后又呈现增加的趋势,呈现随着土层深度先增大后减小再升高的变化趋势。在耕作层内土壤含水率变化趋势比较缓慢,呈随土壤深度而降低,土壤盐分含量的变化基本是随着土壤深度的增加而逐渐增加,造成这种趋势的原因是:由于地表蒸发,且随着灌溉水的作用盐分随着水分向下迁移使得表层盐分增大;20~60cm盐分含量减少是由于在滴灌条件下,伴随水分的入渗,将表层土壤中的盐分溶解后随水分迁移至湿润锋边缘。因此,小麦滴灌条件下总体上盐分分布特点表现为:毛管下0~20cm土层土壤盐分含量较低,20~60cm含量较高,6cm以下再逐渐升高;距滴灌带15cm处0~20cm土层土壤盐分含量高于毛管下相应土层盐分含量,在40cm以下变化趋势与毛管下相似;距滴灌带30cm处土壤盐分在0~30cm土层含量最高,特别是在土壤表层,在剖面上随深度大致呈先下降后升高趋势,在60cm以下含量与距滴灌带15cm处和毛管下土壤剖面含量接近。滴灌后,土壤盐分水平方向上向远离滴灌带方向运移,土壤盐分含量随距滴灌带的位置越远含量相对越高,由于灌水原因,水分将盐分运移至湿润锋处,在土壤蒸发作用下,盐分逐渐在距滴灌带30cm处和剖面30cm处聚集。垂直方向,土壤盐分在滴灌水分作用下,盐分逐渐向下层土壤运移,并在一定深度处聚集,聚集深度与灌水定额大小密切相关。一般情况下,滴灌垂直方向影响深度主要在0~60cm,在60cm以下各土层盐分含量受滴灌灌水影响很小。
2.3 小麦生育期内土壤水盐分布变化由图6可以看出,小麦在生育期内(苗期(4月23日)、分蘖期(4月30日)、拔节孕穗期(5月14日)、抽穗期(5月27日)、灌浆期(6月17日))土壤含水量及土壤含盐量的变化,从苗期到灌浆期含水量的变化主要是在0~60cm土层,变化最大的主要集中在0~20cm,这是由于苗期没有灌水,表层0~10cm土层含水率偏低,在分蘖期后开始增加,抽穗期由于蒸发强烈,植物蒸腾作用强,根系吸水强,含水率有所降低,说明滴灌小麦土壤水分影响深度主要集中在0~60cm土层,小麦根系耗水主要集中在0~20cm土层。土壤盐分分布变化也主要集中在0~60cm土层,变化幅度最大的区域集中在0~20cm土层,这和水分的变化范围基本吻合。土壤含盐量在第一次滴灌前土壤含盐量较大,随着生育期的推进呈下降趋势,在灌浆期后又出现增长,这主要是由于滴水后水对土壤盐分的淋洗作用使土壤中总盐分逐渐降低,同时随着小麦植株的生长遮阴形成蒸发量明显降低,土壤中盐分积累减小。在拔节孕穗期0~30cm含盐量较高是由于气温升高,地表蒸发强烈,而且叶面蒸腾作用也强烈,根系耗水加大,同时施肥增多等多重原因致使盐分在剖面上变化波动较大。
【关键词】高等教学 土壤学 创新型人材 教学改革
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)04-0221-02
1.引言
土壤学是高等林业院校中生物类(包括林学、植保、园艺、园林等)和资源与环境类(包括资源与环境城乡规划、环境科学、旅游、农林业与资源环境等)等专业的极为重要的专业基础课程。土壤学广泛应用和服务于农林业持续发展、环境生态建设、区域治理、资源利用与环境保护等各项事业,是关系到国计民生的重要基础科学,具有很强的实际应用价值,并对学生后续系列课程的学习有重要的影响。
高等学校是培养人才的重要基地,培养创新人才是新时期对高等教育提出的新要求,也是高校参与国家创新体系建设的最主要方式[1]。实践教学是培养学生实践能力的重要环节,目前通式教育模式的专业培养计划中,实践教学学时数普遍较少,教学过程也不够重视。在新的教学模式下,探索学生实践技能的培养、提高学生动手能力是十分迫切的问题。鉴于此,作者围绕创新型人才培养这一目标,从通式化研究性教学模式、强化专业特色教学体系改革、野外实习与室内实验有效地结合、英文《土壤学》系列教材的筛选以及教学尝试等方面对《土壤学》课程进行了改革尝试, 使本课程的教学更好地服务于生物资源与环境类创新型人才的培养目标。
2.目前《土壤学》教学体系现状与问题
90年代以来,我国提出了培养“宽口径、厚基础、高素质”的人才的通识教育人才培养模式。通识教育人才培养模式特点是扩充学生的知识面,增加了计算机、外语等基础课的学时数,大大缩减了专业和专业基础课的课时数,淡化专业教育,土壤学学时也在压缩之列。以中南林业科技大学林学院土壤学为例,教学学时数从原来120学时紧缩为42学时,野外实习从原来的1周缩短为3天,实验课只占12学时,且在土壤学课程教学内容和教学方式等诸多方面逐渐暴露出一些问题。如教学内容陈旧,对前沿理论和课程的最新发展情况的介绍不多;课程内容过于理论单一化,没有凸现不同专业对土壤学特色知识的应用;缺乏与国际化办学培养人材的教学内容系统,再加上传统的课堂教学方式,一定程度上影响了进一步学习的主动性,抑制了学生的思维能力,成为导致教学质量不高,学生创新能力比较薄弱的一个重要原因。中南林业科技大学林学院土壤学系列课程主要包括《土壤学》、《环境土壤学》、《地质地貌学》、《土地资源学》、《土地整理》等。这些课程主要针对林学、园艺、园林、生态,生物科学、环境科学、资源环境与城乡规划管理、旅游规划等十余个专业开设。这些专业中有几个对土壤学知识的要求有相似之处,而另一些专业则差异较大。在教学学时数大量减少的情况下,如何针对不同专业开展不同教学模式的探索,使学生最大限度地掌握土壤学专业知识和实践技能,高质量完成土壤学教学过程成为急需研究的课题[2]。
3.《土壤学》教学模式和教学方法的改善
社会的发展一日千里,原有的教学模式已经不能适应新的社会人才需求,教学模式的改革势在必行。中南林业科技大学为实现以应用型人才培养为基础、以研究型人才培养为重点,培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高的创新型人才的人才培养定位目标,学校对本科生培养方案进行了多次修改,课程体系日臻完善。目前在农林院校的《土壤学》课程教学别注重知识结构和能力结构的培养, 其知识结构表现为横大于竖,为扁平式“T” 字形;在能力结构上更注重实践应用能力、综合性能力的培养[3]。为了使培养的学生符合当今农林业、园林及环境部门对人才的要求,尝试建立了与时俱进的较为完善的实践教学体系, 极大地提高了学生的学习积极性和主动性, 改变了学生学习该课程的态度, 提高了学生的科学研究能力、运用知识的能力和创新能力[4-5]。我校基于土壤学课程教学过程中存在的问题,以培养创新型人材的教学理念为指导,从以下几个方面对《土壤学》课程教学进行了改革尝试:
3.1建立林学、园艺、生态、生物科学专业土壤学课程的通式化教学体系
基于上述几个专业对土壤学知识的共性要求,在土壤学课程的教学过程中,制订了统一的教学大纲,实验、实习教学大纲;采用了材和参考书;建立统一的教学课件、习题库等,有利于精选教学内容,集中精力提高教学质量。中南林业科技大学林学院土壤学课程2012年被列为湖南省高校教学质量工程的重点项目之一,为土壤学课程的教学改革提供了很好的支撑。
3.2强化园林、资源城乡规划与管理、旅游、环境科学专业土壤学课程的专业特色教学
对于上述几个各有特点的专业,在完成土壤学课程基本内容学习的基础上,结合每个专业不同的特点强化专业特色教学:园林专业土壤学课程名称改为《岩石与土壤》, 课程中强调植物种植要求和园林规划、园林建筑方面的岩石造景与风景规划要求;林学专业强调生产性;环境科学专业课程名称改为《环境土壤学》,强调环境污染物质在土壤生态系统中的转化以及对环境生态系统的影响。
3.3 编写《岩石与土壤》和《土壤学实验实习综合指导书》
关于土壤学实验实习的指导书已经不少,但都有一个共通的缺陷就是实验方法没有及时更新且实验内容繁多,缺乏先进性和实用性,通过文献检索、兄弟院校调研以及国外动态跟踪等方式,在掌握土壤学实验课程的最新进展和前沿动态的基础上,参考传统《地质学》、《土壤学》和《土壤肥料学》、《地貌学》、《园林土壤肥料学》等教材和书籍,广泛吸纳与《岩石与土壤》相关的资料内容,增强了该书的知识性和趣味性,编制了具有先进性和实用性知识体系的两本新教材。
3.4土壤学系列课程实验实习相结合的教学改革
综合性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上,考查学生运用本课程的综合知识或与本课程相关课程多个知识点构思实验,并对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验[6]。除了重新编写了具有先进方法和实用性的实验实习的指导书外,还对实验实习的时间安排进行了改革。除了矿物、岩石观察实验仍按课程要求安排在与理论课教学同步进行外,所有理化分析类实验全部推迟到课程结束前1-2周时间内进行,为了使实验与实习有机结合,把野外实习时间从课程结束后,提前到课程结束前2-3周左右,即先进行野外实习,再进行室内理化性质分析实验。其次,进行综合性实验尝试。野外实习取来土壤样品后,任课老师只简单介绍实验方法原理和注意点,所有理化性质测定过程全部由学生摸索完成,2人一组可自行在2天时间内完成全部分析内容。再者,训练学生实习、实验报告的综合写作能力。实习、实验连续完成后,让每位学生独立完成1份《土壤学实习、实验综合报告》。要求学生描写野外观察到的岩石及其与形成土壤的关系、土壤剖面挖掘观察注意点以及所处气候带主要土壤类型基本性态外,着重要求学生对采集样品进行分析的目的、分析后所得的结果能否说明目的、原因以及如何进一步来阐述所要弄清的问题等方面进行详细分析,从而提高学生的综合分析能力和专业写作技能。
3.5土壤学系列课程双语教学方法改革
考虑到我校国际办学的需要,我们在教学实践中,还对土壤学双语教学进行了探索, ,主要包括三个方面内容:①双语教学教材筛选与确定:国内调研采用网络通讯、实地走访进行,国外调研主要通过网络、电话等通讯方式以及参加国际专业学术交流大会时或国外相关专家到访时进行;通过国内相关学校《土壤学》、《土壤肥料学》及其它相关课程双语教学经验调研,以及对国外高校相关专业《土壤学》、《土壤肥料学》3门课程教材使用情况、教学方式方法与经验、教学模式等的调研,通过比较、确定与中文版教材内容基本一致的《地质地貌学》、《土壤学》、《环境土壤学》原版教材。②双语教学课堂教学内容:根据中文教材教学大纲、教学内容的要求,结合英文版教材、双语教学的特殊性,编写用于英语课堂教学的教学大纲和确定教学基本内容。为了使学生掌握中、英文基本概念、基本术语等基本知识,基础知识内容部分采用双语双向教学;专业应用、深化部分视具体情况采用双语或英语教学。③双语教学方法、教学模式的探讨:课堂上主要通过教师讲述、结合提问――学业生回答、或学生提问――教师解答等相互交流和讨论的方式,以及组织学生进行课堂主题发言(presentation)等形式,使学生掌握中英文概念、专业用语及其内涵,力求学生在基本知识方面的中英文用语及其理解能够融会贯通;实验及实践教学环节通过室内实物、标本、图像及室外实地教学等形象传输的教学形式与方法;课外通过网络及其它传媒查阅大量的英文资料,练习小论文写作等形式使学生能够更好地掌握、应用英文专业知识,为学生们将来考研及从事相关科学研究打好基础,受到了同学们的好评。
3.6土壤学系列课程网络课堂教学平台的建设
运用天空教室软件构建了土壤学系列课程网络课程,将课程的教学大纲、教学日历、授课录像、多媒体课件、教案等材料电子化,放在网络课堂上供学生下载学习,将土壤学实验过程拍成录像文件,供学生下载观看学习如何做实验;将作业布置在网络课堂上,让学生在网络课堂上完成作业;在网络课堂上开发了聊天室和BBS功能,及时回答学生提出的问题。
3.7改革考核方法
闭卷考试是土壤学考核的通行方式,虽有一定的片面性,但在我们的教学实践中发现,闭卷考试还是必不可缺的一种方式,完全放弃闭卷考试方式会导致大部分学生疏忽于土壤学基本知识的掌握,即便是考试前突击复习,对土壤学基本知识面的掌握还是有相当大的作用,但闭卷考试不能做为唯一的考核方式,这种考试不利于学生综合能力的培养,不符合创新型人材教育的要求。通过探索,笔者认为考核的方式应为:闭卷考试+实验考试+综合能力测评(包括专业英语能力)+考勤。野外实习考核单独记入成绩。各考核方式的比例应为:①闭卷考试成绩占总成绩的60%,主要测试学生对基本理论知识的掌握与综合知识的应用。②实验成绩占总成绩的25%,考察成绩包括实验态度(10%)、实验操作(40%)、实验报告(50%) 这种考核方法比较全面、公正地反映了学生学习土壤学实验课的情况。③综合能力占总成绩的10%,由课堂讨论、及相关专业英语的能力等综合评定。④考勤占总成绩的5%。作者认为考核方法的改革可以在一定程度上端正学生的学习态度以及学习方向,这样不仅避免培养高分低能的学生,还能促进学生朝着分析、解决问题的方向前进,这将有利于学生能力的培养和创新意识的开发。
4.结语
通过不断的教学改革与实践, 我校的《土壤学》课程的教学在一定程度上取得了较大的收获。我们紧密结合生物类和资源环境类专业的人才培养目标,建立了融基础内容与学科研究前沿、经典内容与现代内容为一体的课程教学体系, 采用了多媒体教学与板书结合的教学手法,教学方法上实现了由单向灌输式向多项互动式转变、从被动接受式向自主探究式转变,建立了与时俱进的较为完善的实践教学体系,通式化研究性教学与专业特色教学相结合的通专结合一体化教学;实验与实习相结合,加强实践教学环节;加强网络课堂建设,优化课程教学方法和进行考试方式方法改革,融知识传授与能力培养为一体等极大地提高了学生的学习积极性和主动性, 改变了学生学习该课程的态度, 提高了学生的科学研究能力、运用知识的能力和创新能力。
参考文献:
[1]宁滨.创新型人才培养应把握三个着力点[N].中国教育报,2010-01-28(3).
[2]周建利,应兵,朱建强.农业院校《土壤学》课程的教学改革与实践[J].农村经济与科技,2012,01(6).
[3]戴良香,刘东强.土壤学教学改革的实践与探索[J].河北农业技术师范学院学报,1995,01(10).
[4]赵秀兰,江长胜,胡必琴.基于创新型人才培养的《环境土壤学》课程教学改革探讨[J].西南师范大学学报(自然科学版),2010,35(6).
[5]徐秋芳,姜培坤,钱新标.高等林业院校土壤学课程实践教学改革研究[J].中国林业教育,2004,22(5):64-65.
[6]李志涛. 高校综合性、设计性实验与高素质创新人才的培养[J].科教论丛, 2008,02(4).
关键词 有机蔬菜;生产;栽培管理
中图分类号 S63 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2013)08-0072-01
随着广大城乡居民收入的不断提高,人们对蔬菜的消费理念也在发生改变,对产自良好的生态环境、营养丰富、质量安全的有机蔬菜的需求越来越大。发展有机蔬菜生产,可以带动农民增收,有利于最大限度地保护生态环境和实现农业的可持续发展。
1 有机蔬菜的内涵、特点及发展前景
有机蔬菜是根据国际有机农业的种植技术要求生产,经认证的有机食品监测部门全程质量控制和审查,生产过程严禁使用农药、肥料等化学物质以及生长调节剂等基因工程技术产物,具备无污染、营养充分、品味优和质量高等特点的蔬菜。近年来,人类的环保和健康意识不断增强,有机蔬菜因其自身优势和特点,市场前景较广阔。
2 有机蔬菜生产基地的基本要求
有机蔬菜生产基地周边环境条件要求不得有任何化工厂,应远离城区、工矿区、交通主干线、工业污染源、生活垃圾场等,环境空气符合《保护农作物的大气污染物最高允许浓度(GB9137—88)》质量标准;蔬菜栽培所用的浇灌水应经过严格检测,灌溉水质必须符合《农田灌溉水质标准(GB5084—92)》质量标准;土壤要经过2~3年的有机转换期,期间严禁施用农药、肥料[1];基地必须在有机和常规地块之间设置缓冲带或物理障碍物,保证有机地块不受污染。
3 有机蔬菜栽培管理技术
3.1 品种选择
一是选择适合当地土壤和气候特点,抗性强,且获得认证的有机蔬菜种子和种苗;二是禁止使用任何转基因种子;三是考虑作物遗传多样性,合理进行品种布局。
3.2 清洁田园
对田园中的垃圾进行彻底清理,并将土壤深翻晒白,做好栽培地、苗床的土壤消毒,一般采用高温消毒、设施和生石灰消毒,以达到消灭土传病虫害的目的;及时消除病株、病叶、病果等[2]。
3.3 合理耕作制度,集成配套栽培措施
实行科学的间作、套种和轮作技术,避免连作障碍。轮作不仅可以均衡利用土壤中的营养元素,还能免除和减少某些连作特有的病虫草危害。制定轮作计划,在轮作不同种蔬菜的前提下,每年栽植1茬豆科或绿肥作物;在1 年只能生长1茬蔬菜的地区,允许采用包括豆科作物在内的2 种作物轮作。充分利用光、热、气等条件,配套培育壮苗、起垄栽培、嫁接换根、合理密植、地膜覆盖、植株调整等技术[3]。
3.4 施肥
遵循“重施基肥、巧施追肥”的原则。应做到种植蔬菜与改善土壤肥力同时进行,蔬菜高产重在培肥地力。在改善土壤肥力的基础上,通过土壤微生物的作用来供给蔬菜养分,以施用有机肥为主,生物肥料为辅,重视间种豆科绿肥培肥土壤的作物,施用动物肥和植物肥的比例以1∶1为好。结合整地,基施腐熟的厩肥或生物堆肥4.5~7.5 t/hm2,或施有机复合肥作种肥,严格控制种肥用量,追种肥深度以5~10 cm为宜,忌与种子接触。有机肥需要进行无害化处理,施肥前2个月,将肥料泼水拌湿、堆积、覆盖塑料膜,使其充分发酵腐熟,以杀灭病菌,促进养分的吸收利用。可选堆肥、沼气肥、厩肥、作物秸秆、根瘤菌肥料、腐殖酸类肥料、草木樨、紫花苜蓿、柽麻等、磷酸二氢钾、液肥、人粪尿、猪圈粪、马厩肥、羊圈粪、禽粪、秸秆堆肥等。在蔬菜旺盛生长期结合浇水、培土等进行土壤追肥;叶面施肥可在苗期、生长期选取蔬菜有机叶面施肥,每隔7~10 d喷1次,连喷2~3次。追肥按“保头攻中控尾”的原则进行,苗期多次施用以氮肥为主的薄肥,蔬菜生长初期以追肥为主,注意氮磷钾按比例配合,采收前少追肥或不追肥。另外,还应根据肥料特点及不同的土壤性质、不同的蔬菜种类和不同的生长发育期灵活搭配肥料种类,选择使用[4-5]。
3.5 病虫害防治
农业措施:选择抗病的蔬菜种类和品种、合理轮作、科学管理、推行垄作、保持适当的土壤和空气湿度、设施栽培注意适时通风换气,控制设施内的温湿度,及时清洁田园。及时控制杂草,采用轮作、绿肥、休耕、用秸秆覆盖除草、水旱轮作、人工或机械方法除草等。生物、物理防治措施:释放赤眼蜂、瓢虫、捕食螨等寄生性捕食性天敌防治虫害。使用费洛蒙性引诱剂、黑光灯捕杀蛾类,黄板诱杀蚜虫等,可杀灭害虫[6-7]。
4 参考文献
[1] 龙霞.如何选择有机蔬菜种子[J].科普天地,2012(1):28.
[2] 朱兴平,汪李平,赵庆庆.有机蔬菜病虫草害防治技术[J].长江蔬菜,2013(3):3-8.
[3] 汪李平,赵庆庆,张敬东,等.有机蔬菜基地生产计划的制定[J].长江蔬菜,2013(1):5-10.
[4] 王晓东.浅谈有机蔬菜栽培技术[J].科技创新与应用,2013(1):224.
[5] 有机蔬菜的病虫害防治技术[J].中国果菜,2012(12):17-18.
2006—2012年,淮安市化肥投入总量(折纯,下同)呈逐年增加趋势[3],用量分别为327750、327112、333214、343191、346954、366575、370967t(表1);2012年较2006—2011年分别增加13.2%、13.4%、11.3%、8.1%、6.9%和1.2%。复合肥料投入逐年显着增加,2012年较2006—2011年分别增加37.9%、33.2%、21.3%、13.7%、9.9%和2.3%;主要是由于近些年推广测土配方施肥,配方肥用量的增加所致。在单质肥料使用上,2012年单质肥料氮肥用量上较2011年基本趋于平稳;单质磷肥略有增加,增加4.3%;而单质钾肥从2006—2012年呈逐年下降趋势。氮肥、磷肥、钾肥和复合肥料品种使用结构上的变化(图1),主要是与近些年推广测土配方施肥技术有关。
2作物小麦、水稻施肥量投入结构与比例
从淮安市主要作物小麦、水稻历年施肥情况看,氮、钾肥从1985—2008年逐年增加,磷施用量及使用比例基本稳定,2009—2012年氮、磷、钾施用量及使用比例基本持平;而有机肥施用量逐年下降(表2)。
2.1水稻施肥量投入结构与比例。2012年,淮安市农田水稻投入肥料总量平均值分别为:纯氮为295.65kg/hm2,五氧化二磷为77.25kg/hm2,氧化钾为78.15kg/hm2(表2),氮、磷、钾投入比例为1.00∶0.26∶0.26,施用量投入及使用结构(图2)及比例近3年基本相近,但较2008年、2009年比例略有增加。
2.2小麦施肥投入结构与比例。2012年,全市农田小麦投入肥料总量平均值分别为:纯氮为285.60kg/hm2,五氧化二磷为76.65kg/hm2,氧化钾为73.20kg/hm2(表2),氮、磷、钾投入比例为1.00:0.27:0.26(表2),较2008—2011年肥料使用量投入的施肥结构(图3)及比例略有增加。
2.3耕地土壤养分平衡状况分析。农田氮肥供应严重过剩,将会造成经济损失和环境污染[4];根据2008—2012年对淮安市主要作物稻麦肥料投入量和支持出量监测来看,土壤氮素年盈余比较大,平均为259.05kg/hm2,严重过剩。磷素盈余仍有盈余,平均年盈余76.05kg/hm2,比较合理;钾素年亏缺数量较大,平均年亏缺211.35kg/hm2。由于不同地区耕地土壤、种植方式、施肥习惯、肥料利用率等不尽相同,土壤养分氮、磷、钾盈亏状况也不同。从区域2012年土壤养分平衡情况看,氮素盈余最多的是淮安区,年盈余为378kg/hm2,最少的是盱眙县,年盈余也达到了131.85kg/hm2;磷素年盈余最多的是洪泽县,为172.65kg/hm2,最少的涟水县,年盈余为62.85kg/hm2;钾素亏缺最多的是涟水县,年亏缺为288kg/hm2,其余依次为淮阴区、盱眙县、金湖县、淮安区、洪泽县,钾素年亏缺分别为250.05、247.2、244.5、241.5、172.5kg/hm2;从主要作物2012年土壤养分平衡情况来看,小麦投入的氮素盈余142.8kg/hm2,较2011年盈余25.5kg/hm2,增加盈余117.3kg/hm2,磷素盈余53.7kg/hm2,较2011年47.85kg/hm2增加盈余5.85kg/hm2,钾素亏缺17.55kg/hm2,较2011年36kg/hm2仅减少了盈余18.45kg/hm2;水稻氮素盈余108.45kg/hm2,较2011年170.55kg/hm2减少盈余62.1kg/hm2,磷素盈余36.9kg/hm2,较2011年43.95kg/hm2仅减少盈余7.05kg/hm2,钾素亏缺130.8kg/hm2,较2011年亏缺131.55kg/hm2基本持平(表3)。
2.4作物产量与土壤基础地力。土壤基础地力包括地力贡献率(PSFC)和基础产量,是衡量土壤基础地力的综合指标[5-7],是农田土壤养分供给力的一种相对评价方式。土壤地力贡献率低,则表明土壤肥沃性差,作物对肥料依赖性强,反之亦然。根据2007—2012年监测结果,27个耕地土壤监测点的作物产量及土壤基础地力贡献率见表4。种植小麦产量的地力贡献率前4年呈逐年下降趋势,平均年下降4.3个百分点,以后地力贡献率逐步趋于稳定在37%左右,2007—2012年地力贡献率分别为58.3%、47.7%、44.3%、41.4%、37.7%、36.6%;种植水稻产量的地力贡献率前3年呈逐年下降趋势,平均年下降4.4个百分点,以后地力贡献率逐步趋于稳定在47%左右,2007—2012年地力贡献率分别为61.6%、53.2%、48.5%、46.9%、47.1%和47.3%(表4)。耕层土壤种植小麦、水稻对化学肥料的依赖性都较高,小麦对肥料的依赖性高于水稻,因为水稻可以在适宜的温光条件和淹水-烤田水分管理促进土壤养分的释放和作物的吸收[8-9];全市监测结果表现出这一规律,各年度小麦对化肥依赖性比水稻平均高出6.5个百分点,而经济作物对化学肥料的依赖性更高,平均分别高出小麦、水稻12.1、18.6个百分点。
近些年,我省许多市县和国营农场系统都结合大面积高产攻关及自身生产特点,总结出许多以合理轮作为基础、翻松耙压结合的耕翻作业标准,使小麦优质,高产、高效栽培技术得以顺利实施。要依据土壤水分状况及茬口条件及时调整当年不同村屯、不同地块的作业措施及标准。可落实为:
作业地块作业措施作业时间作业标准作业验收
针对我省大多地区底墒不足、小麦易遭春旱等特点,耕翻整地作业中应特别强调“及早作业”、“连续作业”和“伏秋作业”,一次达到播种状态越冬。有条件的地方为保证施肥效果和底墒充足,应强调结合耕翻整地进行秋深施肥和深秋浇封冻水。
2、品种及种子标准化
目前生产上推广的品种很多,在性状及措施要求上各具特点。应在充分了解品种特点(生育特点、分蕖特点、需肥特点、群体特点、灌浆特点、抗逆特点)基础上选择1~2个主裁品种及2~3个搭配品种。栽培面积较大的地区决不可种植单一品种,应以品种多样化增强小麦的抗灾抗逆能力,达到高产稳产、丰产丰收。具体选用品种及确定各品种的种植比例时应根据加工用途、当地栽培方式及栽培条件、产量水平、土壤条件及气候条件、收获方式及力量而定。核心试验区、高产攻关田、生产条件较好及生产水平较高的地区应选择光合效率及产量潜力更高和更加抗倒、抗病、更耐高肥水的中矮秆品种,并依据品种制定相应的栽培耕作措施及标准,其它土,种植密度,施肥量,镇压及田间管理等措施和环节标准也需做相应正确调整。总之,措施应围绕品种、自然生态条件和生产条件而定,或根据当地条件选择适宜品种,充分发挥品种的增产潜力。
种子标准化的含义主要指用于播种的种子质量要高,如种子纯度、发芽率、发芽势、种子千粒重、病虫害、贮存年限生产上连续利用年限等。连续种植多年、不符合种子标准的种子坚决更换。攻关田、核心区所用种子级别要高于一般大田生产,应尽量采用级别高的种子,发挥良种在生产中的增产优势。
各类生产用种子在播种前必须进行种子检验以确定能否用于播种和计算量等。种子要全部进行筛选及药剂或种衣剂拌种,确保种子合格,做到苗全、苗齐、苗匀,苗壮。
3、作业机械标准化
小麦栽培的标准化多是通过机械去实施。因此,用于小麦生产的机械必须符合设计标准及农艺要求,建立严格的农机具检测、维修及农机人员上岗培训制度,机具应始终处于正常的技术状态,不符合农艺要求的机具不能用于田间作业,农机操作人员必须按作业要求及标准去调试和操作农机具。超期服役,且经维修后仍不能保证农艺要求的机具应淘汰更新。操作人员应懂农艺,要经培训考核合格后才可上岗。各地要因地制宜地统一机械标准,统一检修检测,统一调试,统一田间作业操作规程,统一验收,以严格的监督机制和奖惩手段保证作业质量不断提高。
4、播种质量标准化
播种质量标准化主要取决于耕翻整地质量、种子质量、播种机农艺状态及操作人员技术水平。在保证耕翻整她质量、种子质量和播种机农艺状态前提下,各地应注意播期、播种量、播深和播法的掌握。
小麦虽耐寒,但也不是播种越早越好,要描在腰窝上。播种过早也会造成粉籽缺苗,或因短日春化效应导致穗小粒少,播种过晚,由于温高日长,根系发育不好,生育期缩短,产量降低。
播量大小也因品种特性、种子千粒重大小、肥水条件、栽培方式及栽培水平的差异而不同。生产中,无论播种量多少。基本苗多少,关键是收获穗数,生产条件越好(肥水充足)、品种分经成穗率越高:管理水平越优越,播种量就应越少。要充分发挥品种的分蘖、大穗、多粒、大粒的自身调节能力以达群体增产效应。我省各地应在提高保苗率和提高栽培管理水平基础上,逐步降低播量。进行播种量和播肥量调试时,要特别注意单口流量的一致,坚决防止大播量大密度的不科学做法。
播法上不要追求花样,要考虑播种管理方便,植株在田间分布尽量均匀,既可抑制杂草,又能通风透光,播法应与杂草控制结合考虑。
5、土壤与施肥标准化
高产小麦首先应建立高产土壤。高产土壤应在基础养分,养分比例及有效性、土壤结构、土壤通透性及保水保肥性,土壤耕性及上壤紧实度等方面为小麦生长发育提供良好,稳定、持续的土壤条件,这是小麦高产的基础。在我省旱作春麦区,土壤条件更为重要。必须建立合理轮作、用养结合,有利地力恢复的耕作栽培体系,防止土壤进一步退化及污染。
施肥要结合当地生产特点、土壤特点及品种特点制定出行之有效的施肥标准,如按土壤分析结果和品种制定施肥总量、肥料种类和比例,施肥时期及施肥方法。强调秋深施肥及其时间和标准的掌握,有条件的应改一次春施为秋、春两次施肥或多次施肥高产攻关田在保证一定施肥量前提下,要加强前茬有棚巴的施用和土壤基础肥力的恢复与提高,改进施肥方法,扩大化肥增效剂或化吧助剂的应用面积,以提高化肥利用率,防止盲目加大肥量。有条件的高产攻关田应施用一定的钢巴及。其它防止叶片和根系早衰、增加千粒重的微肥和化学制剂。应用控释尿素可提高小麦蛋白质含量。
6、麦田管理与收获标准化
小麦高产是各个环节标准作业综合作用的结果,麦田管理也起着重要作用。我省麦田管理主要包括压青苗、病虫害防治与防除、追肥灌水等几个环节。
压青苗2—3遍后,可明显增加抗倒伏能力,以抗旱提墒为目的的镇压在三叶期进行,以防倒伏为目的的镇压可在分蕖期进行。如地硬,苗弱、土壤水分较多或灌溉栽培时则可不镇压,节间伸长后也决不可再镇压。镇压时应严格按田间作业操作规程进行。
我省小麦多为小行距密植,除草主要以化学药剂为主,应选用杀草谱广,残留少、对后物影响小的除草剂。除草剂可相互配合施用以增强杀草效果。应用除草剂时一定要严格按觌程去办,防止出现药害。
病虫防治应坚持预防为主,以治早、治小、治了为目标。种子拌药时一定要用拌种器,并严格掌握拌种时间和转擞。不应长期使用同一种化学药剂,以免产生抗药性。影响杀虫病效果。
灌溉是早作小麦栽培中必要时采取的一种管理措施,普通灌溉时要注意灌水方式,灌水时间,既要达到防旱目的,又要节水,防止对土壤的破坏和发生地表径流。施肥量要相应增加,施肥方法要随之改变。基本亩数要减少,播种置要降低,行距可适当加宽;同时镇压、防病、除草、后期追肥等措施也要跟上。
叶面喷肥是近年提倡的一项行之有效的增产措施,对于防止后期脱肥、叶片早衰、延缓根系死亡、增加粒重、改善籽粒品质均有明显效果。可结合喷药防病防虫和喷施生长调节剂一并进行,但要防止追施氮肥过多和施用过晚。
收获是丰产丰收的保证,应严格依品种熟期、地块来确定收获时间、收获顺序和收获方式。收获机械应严格检修检测,不符合技术状态的严格禁止收获作业。
小麦栽培标准化关键是提高广大农民和基层干部与技术人员的认识,增加资金和物质投人以保证技术标准的落实与实施。
【关键词】土壤肥料学;教学改革;研讨式教学;农业
一、前言
土壤肥料学作为农业种植类各专业本科的必修专业基础课程之一,具有“综合性、专业性和应用性”的特点,在整个农业学科中具有承上启下的作用。传统的土壤肥料学教学方式难以培养具有创新精神和创新能力的农业人才。因此传统的教学方式亟须改革,在众多教学改革创新“教法”中,研讨式教学模式应用较为广泛。本课程部分教学内容在难度、可研究性、可接受性、可讨论性方面均符合研讨式教学的要求。通过分析该课程传统教学模式及存在问题,并对研讨式教学模式的探索和实践经验进行总结,为农业种类基础专业课程的教学实践提供经验与参考。
二、传统教学模式及存在问题
“土壤肥料学”作为种植类专业基础交叉型课程,涉及到土壤物理、土壤化学、土壤微生物学、植物学、植物生理学和植物营养学等内容,显现出知识范围的广泛化和专业化。传统教学模式以教师为主体,以教材为中心,以课堂讲授为主导,以传授知识为方向,以学生学会为目标。课程设计一般为选定教材,根据教材内容编排拟定相应的教学大纲;按教学大纲的设计做出课程授课计划,进行教学内容的安排和设计,包括理论教学、实验教学和实践教学。单纯的课堂讲授型理论,填鸭式满堂灌无法保证学生对“土壤肥料学”重要知识点的理解和运用,还容易产生负面效果,如学生接受知识灌输被动,缺乏主观能动的思考,容易造成对本课程学习兴趣淡薄,对所学的知识大多停留在抽象、空洞的理论教条层面。
为有效解决“土壤肥料学”传统教学模式带来的问题,土壤与植物营养教研室教师深入理论探索、研究了研讨式教学的理论和方法,对“土壤肥料学”教学内容进行重组和针对授课对象的特点进行教法改革尝试,以提高学生自主学习能力、动手能力和解决问题能力为核心目标,提出运用“研讨式”模式对课程体系部分内容进行构建,并进行了实践探索。
三、研讨式教学实践
研讨式教学法将研究与讨论贯穿于教学的全过程。教师要在课程教学中注重发挥学生的主体精神,引导学生主动学习、分析和讨论,进行知识建构。学生要通过自我学习、自我教育、自我提高培养科学的思维方法,拓宽知识面,激发能动性和创造力,达到培养综合素质的目的。根据教学内容安排和教学对象的特点,在进行研讨时要确认研讨内容核心应该围绕课程标准所规定的内容,在研讨题目中充分体现出课程教学的目的和知识点。针对研讨式教学的理论研究及前人经验总结,“土壤肥料学”研讨式教学改革首先通过理论探索,理清相关关键科学问题,通过确立教学目标,精心设计和组织教学内容,在实践中贯彻研讨式教学理念和方法,取得了良好的教学效果。为建立适应时展的土壤肥料学课程教学新模式奠定了基础。
(一)更新教学理念和课程设计
将传统教学理念过渡到研讨式教学理念,努力实现以下几个转变:由以教师讲授为主的课堂变为学生为主;由以课堂为主变为课堂与课外相结合;由以学会为目的变为以会学为目的。本课程教学对象是大学二年级学生,他们接触信息渠道来源丰富,初步具备一定的自主学习和创新思维能力。因此“土壤肥料学”教学的课程设计要注意以下关键环节:首先是面向教学主体学生,按照便于学生发现问题、收集资料、分析问题、讨论问题、获得结论的原则重新建构课程内容;按照“基础―专项―专题”三个层次来划分内容和时序安排,使其在内容上全面系统、结构清晰、重点突出、相互衔接且便于学生学习。
(二)研讨教学实施过程
1、基础知识导入 研讨式教学建立在学生对研讨的基本内容有一个充分的掌握基础之上。在引入新的教学内容时,精讲先行。通过课堂讲授,介绍课程的基本概念及基本理论,让学生理解掌握土壤的形成、土壤的特性、植物营养、肥料学的基础理论知识,作为发现研究、分析和讨论问题的基础。在这一阶段,重点放在基本概念和基本理论上,要求学生深入理解教材的内容,并能理解教材相关案例,把握好理论知识与实际系统之间的运用联系。教师根据学生掌握基础知识的程度对研讨选题做出具体要求。
2、研讨主题确定 在理解和掌握“土壤肥料学”相关基础知识上,选择适合研讨模式的选题,如土壤污染的治理、农业土壤的利用与改良、不同作物配方施肥设计以及新型肥料的利用等。确定主题后,学生分组根据每个选题的不同方向进行任务划分,自主选择相应分任务模块,通过网络、报刊、电视、广播等各种媒体查找文献和收集资料,并对收集的资料进行归纳总结。
3、分组交流 课堂讨论 课下小组集中讨论交流,对选题有初步的分析判断,形成比较统一的论点、论据和结论,初步完成研讨方案设计,并推选课堂讨论发言代表。在课堂进行研讨时,每个小组代表针对选题方向汇报陈述,小组成员可以对本组的代表发言进行补充,对其它组的代表发言可以质疑。教师就选题引导、启发学生参与课堂研讨。出现不同观点时,教师可以组织学生展开课题辩论,通过学生辩论,对选题认识更加深刻,加深学生对于课程内容的理解,达到学习掌握知识的目的。经过讨论、思考、分析、求证等一系列实践和思维活动,开拓学生思考的广度、深化思维的深度,提高了自身综合素质能力。
4、归纳总结 考察评价 完成讨论后,教师对学生课堂讨论做阶段总结,并对选题做出客观的评述:对正确的部分给予积极肯定、错误的部分给予适度指正、不足的部分给予适量补充、对偏颇的地方给予及时引导。在研讨环节可以通过回顾基础知识,加深学生对理论的理解和应用。各组在得到指点和反馈后,修改总结并提交选题报告。学生通过归纳总结进行自我检阅、自我提高。在研讨式教学的整个过程中贯穿考察评价,包括老师对学生的评价、学生的自我评价。评价内容包括学生课堂发言与讨论中的表现、提交报告的深度、广度、合理性。老师对每组学生的研究报告认真评判,给出结论与建议,以激励、监督学生积极参与整个研讨设计。评价最终结果直接作为学生期末成绩重要组成部分。
四、研讨式教学总结与思考
“土壤肥料学”课程引入研讨式教学模式后,从实施效果和学生反馈来看,初步达到了预设的教学目的,取得了较好的教学效果。具体表现在以下两点。
1、学生课下学习自主性提高:如在进行土壤热点等内容主题研讨式时,学生在课外借助发达的媒体工具,完成专题研讨的设计,提高了自身探求知识的兴趣与能力,积极发挥了学生的主观能动性和实践创新性;
2、学生主体地位得到体现:研讨式教学方式引导下,学生参与度显著提高,课堂气氛活跃。学生一改过去听课不敢提问和质疑的状况,台上台下互动频繁,在辩论答疑中促进了对教学内容主题的深入理解。
在进行实施“土壤肥料学”课程的研讨式教学后,对农学和种子科学与工程专业的58名学生进行了回访调查,90%学生能接受研讨教学模式,认为研讨式教学能积极调动和激发学生学习自主性与研讨热情,有力地发挥了学生的主观能动性和实践创新性,培养了学生综合能力的提高。
“土壤肥料学”由于受到课程培养方案、教学软硬条件以及实践对象综合素质等因素影响,研讨式教学虽然取得了明显的成效,但也存在如下问题:
1、学生科研能力不足 作为大学二年级的学生,对专业研究领域接触较少,对研讨题目的理解不透彻,在进行研讨资料总结、探索与深入时未能与学科关系连接起来。出现了为完成讨论任务而查资料,整理资料,堆砌资料的情况。探究问题意识淡薄,分析和解决问题能力不足,主讲学生的理论知识水平和科研实践能力有限也会降低说服力。造成研讨效果与设计的效果有一定差异。
2、学生参与片面性 经过调研,学生在接受研讨式教学的基础上也提出了意见,如各个小组确认选题后,会重点只关注自己选题而忽略其它小组选题,在对其他组的观点进行质疑时,表现出对知识全面性的掌握有所忽略。
3、受专业培养方案和课程设置的限制性,在一定程度上制约了研讨式教学的有序高效进行。如园艺专业土壤肥料学设置在大二第一学期,农学和种子科学与工程设置在第二学期,在进行结合农时部分内容研讨时会受到一定影响。
研讨式教学法在“土壤肥料学”上的应用具有重要的实践意义,提高了教学的有效性和实践性,坚定了我们对常规教学模式的改革创新信念。为达到研讨式教学的效果,教师必须对自己和学生提出较高的要求。教师要注意在研讨式教学中结合选题导入理论知识,教给学生查阅资料的途径和方法;学生根据理论结合选题,在查阅、归纳、总结、讨论和探索中形成对学科问题的分析和解决的基本能力。今后将在研讨选题设置、组织方式、提高效率和考核评价等方面探索、完善,以便取得更好的教学效果。
参考文献
[1]. 杨瑞珍,匡希龙,何S泽.“高层结构与抗震设计”专题研讨式教学改革初探[J].教育教学论坛,2016,(22):126-127.
[2]. 郑惠玲,魏泽辉.《动物试验设计》课程的改革与实践[J]. 家畜生态学报,2014,2(35):91-93.
[3]. 印敏,孙学金,梁妙元,刘凤. “大气遥测技术”课程研讨式教学探索与实践[J].中国电力教育,2013(22):134-135,137.
[4]. 刘振宁.“比较文学”研讨式教学的实践与省思[J].教育文化论坛,2016,(3):58-62.
[5]. 陈一良,陈子鹏,蒲忠勇.本科生研讨式课堂教学法现状和实施要点探析[J]. 高教论坛,2016,(2):47-50,101.
基金项目:
河南科技学院教育教学改革重点项目(2016ZD11)
关键词:土壤生态学;野外实习;全员全过程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)02-0021-02
土壤生态学研究土壤生物与环境的相互关系,包括土壤生态系统的结构功能、土壤生态过程和格局等。土壤生态学课程出现在大学本科生态学教学体系中,在生科类本科教学中具有重要的素质教育作用。土壤生态学教学过程中越来越强调野外实习调查的作用,强调通过野外实习和实验室实验认识土壤生态系统的结构和功能特点。通过野外实习加强对土壤生态过程和格局的理解,掌握土壤生态学学科基本内容,培养土壤生态学研究的基本技能。
一、土壤生态学野外实习的必要性
土壤生态学野外实习是通过在不同的陆地生态系统进行土壤取样,对土壤生物和环境指标监测。在野外实习中,学生们在不同生态系统类型的土壤中取样,在对陆地生态系统地上部分进行物种调查和观测过程中,进一步了解地下生态系统的结构功能,从而理解陆地生态系统地上部分和地下部分的紧密联系。土壤取样是土壤生态学野外实习的重要步骤,通过对土壤剖面的认识,结合土壤物理化学性质的调查,学生能够理解土壤生物与环境的关系,进一步认识土壤生态系统作为一个整体所发挥的重要作用。
土壤生态学野外实习使学生有机会把植被―土壤―大气各界面的生物地球化学循环联系起来考察,对生态学研究热点问题如温室气体的排放、碳循环和氮循环等有了更为深入细致的理解。生科类本科学生通过土壤生态学野外实习,能够把实验室室内实验与野外调查取样结合起来,从而树立生态系统整体认识观念,对提高综合分析问题和解决问题的能力具有重要意义。土壤生态学野外实习逐渐成为大学本科生态学教学体系中的重要环节,在大学生生态素质教育中发挥着越来越重要的作用。
二、土壤生态学野外实习的内容与方法
土壤生态学是土壤学、生态学、地理学以及环境科学相互交叉的一门新兴学科。从土壤生态学这一学科特点出发,土壤生态学野外实习内容涉及广泛,包括土壤生物与土壤结构、土壤生物与生物地球化学循环、土壤生物与生产力、土壤生物与生物防治等。土壤生态学野外实习强调应用整体与局部结合的方法论,重视土壤生态环境与社会环境相结合的思路,通过野外实习观测土地利用管理和土壤管理对土壤生态系统结构功能的改变过程,探索从根本上改善与维持土壤生产力的方法。
土壤生态学野外实习主要包括土壤生物的调查和土壤物理化学性质的监测。土壤生物可分为土壤微生物和土壤动物两大类。土壤微生物包括细菌、放线菌、真菌等类群,利用磷脂脂肪酸检测、微生物纯培养、微生物生物量熏蒸测定等不同方法对土壤微生物进行分析。土壤动物包括环节动物、节肢动物、软体动物、线形动物和原生动物等,通过显微镜观察对土壤中肉眼看不见的原生动物和线虫等进行分类鉴定。野外实习样本的观测训练了学生的实验动手能力,使本科学生对土壤生物有了具体形象的认知。同时,实验室室内实验对土壤物理化学性质进行监测,包括土壤pH、土壤含水量、土壤有机碳、土壤总氮、土壤速效氮、土壤总磷、土壤速效磷等指标,做到较全面地观测对土壤生物影响的环境指标。野外实习和实验室室内实验的结合使学生从生态系统整体上认识生物与环境的关系,并在野外试验和室内操作过程中培养了生态感。
土壤生态学野外实习也关注人类活动对土壤生态系统的影响。人类活动会影响到土壤生物和非生物环境的组成和相互作用,改变土壤生物主导的生态过程。土壤生态学野外实习中引导学生观察人为干扰下土壤生态系统的退化机制,探索适宜的土壤管理方法以利恢复土壤生态系统的结构与功能。土壤生态学野外实习中学生有机会观测到土壤生物多样性和土壤生态系统服务功能之间的相互关系,有助于学生深入理解土壤生态过程的驱动因子和土壤生态系统中食物网的生态功能。野外实习把土壤生态过程与土壤生态系统格局联系起来,有助于学生从宏观和微观多角度理解生态过程和格局之间的关系。
土壤生态学野外实习内容紧密结合当地生态系统管理的需求,教学过程中结合当地生态系统定位研究站的科研工作开展生科类本科学生的野外实习工作。当地生态系统定位研究站属于北亚热带向暖温带的过渡区域,其植物群落具有明显的过渡特征,是许多物种分布的南北分界。当地生态系统定位研究站为本科土壤生态学野外实习提供了良好的平台保障。在土壤生态学野外实习过程中,注意引导学生理解当地生态定位研究站的科研工作,从而更好地理解土壤生态学基本知识,强化土壤生态学研究的基本技能训练。野外实习把多学科交叉知识运用到实践中,通过交流与合作学习的方法在学生的身体力行中提高大学生的整体素质。
土壤生态学研究技术的发展促进了土壤生态学科学研究的进展,使得人们对土壤生态系统的认识进入到更深入的层次。在土壤生态学野外实习中,针对现实生活中存在的土壤退化和土壤污染等现代文明病的解决提出了更多的技术方案。野外实习过程注意引导学生关注当地生态环境实际问题,指导学生从生态系统服务功能评估和土壤管理的角度综合分析问题和解决问题。土壤生态学野外实习作为生态学本科教学课程体系中的重要一环,对培养学生的生态素质起着不可替代的重要作用。土壤生态学揭示的土壤生态过程和格局是自然界长期演化的结果,人类活动的干扰特别是工业革命以来的大规模土地开发威胁到土壤生态系统的健康,减少了土壤生物多样性,破坏了土壤生态环境。土壤生态学对土壤环境和土壤生态过程调控机制的深入观察是野外实习的重要内容。土壤生态学野外实习廓清了土壤生态环境的重要问题,使学生认识到土壤健康的重要性,对土壤退化和恢复的复杂性有所了解,进一步提高保护生态环境的意识。
土壤生态学野外实习中强调联系土壤生态学理论知识,在实习过程中深化理解土壤生态功能。土壤生态学的产生以土壤成土因素学说的形成为标志,生态学知识仍强调土壤作为生态系统组分、作为植物的营养基质所起的作用,但往往忽略土壤的其他功能。在土壤生态学野外实习中,通过实地考察强调了扩展土壤生态学知识范畴的重要性,突出了土壤生态学交叉学科的特色。土壤生态学野外实习把生物因素―非生物因素共存的自然存在物即土壤作为一个整体研究对象,揭示了土壤生物和周围环境介质相互作用的过程。
很多情况下,土壤生态学野外实习对土壤生态过程观察的失效往往是因为缺乏对土壤生态过程发生影响的人类活动的理解。土壤占据着地球大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的中心地位,这个事实本身就说明了对土壤进行多学科交叉研究的必要性。土壤退化影响着地球表面的系列生态过程,对人类社会具有巨大影响。土壤生态学野外实习使学生对土壤在自然界和人类社会中的作用有机会进行全面深入的调查。野外实习调查中强调了土壤对生物提供栖息地和养分的功能,认识到土壤食物网和土壤养分循环的关系。野外实习使得学生认识到土壤生态系统和地上生态系统一样,存在着食物链和食物网,存在着生物对环境的适应,存在着生物之间不同类型的种间关系。土壤食物网中复杂的土壤生物种间和种内关系是野外实习关注的一个重要内容。野外实习中设计实验认识土壤的清洁功能,验证土壤具有的限制病原微生物生长的抗菌作用,了解土壤生物降解土壤表面有机质的过程。土壤生态学野外实习过程中,通过分析全球各种类型土壤的功能,使学生深刻理解土壤和岩石圈、水圈、大气圈、生物圈乃至各民族文化的相互作用。野外实习使学生认识到土壤在生物圈中的重要作用,初步认识土壤形成和岩石圈表面部分矿物质的关系、水循环过程和土壤对古老生命形式的保藏。虽然这些知识只是在野外实习中简单应用,但对学生以后独立从事相关方面的研究工作具有重要的启发意义。
三、土壤生态学野外实习管理
土壤生态学野外实习管理强调全员全过程的系统管理。参与野外实习的每一位教师和学生都参与到实习的管理过程中。本着提高本科生教学质量的目标,野外实习从野外采样到实验室室内实验,同一批教师和学生同时参加同一批的各项工作。从联系实习基地到学习落实实习基地管理规章制度,教师和学生合作完成实习计划的制订和实施。
土壤生态学野外实习过程中,实习指导教师每天按时填写野外工作日志,落实实习基地常规管理措施,组织当天实习计划和具体安排。野外实习过程中,实行学生选择科研题目进行实习的方式,落实野外实习科研化,野外考核常规化的奖惩制度。野外实习中实施分组合作,保证土壤生态学基本内容和基本技能训练到位。野外实习在本科教学体系中占有必要学时,结合学校三学期制落实野外实习的课时安排。按照野外实习时间和进度安排,组织实习研讨课对野外实习内容进行学术讨论和交流,引领学生进入土壤生态学科学研究的殿堂,激发学生的科研兴趣。
参考文献:
[1]刘俊华,夏江宝.生态学野外实习教学模式的改革与探索[J].安徽农学通报,2014,20(22):148-150.
关键词:烤烟;香型;生态;土壤;气候
中图分类号: S572 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150632098
烤烟香型是中式卷烟风格的重要构成因素,我国学者按照燃吸烟叶烟气整体香气特征,把烤烟划分为清香型、浓香型、中间香型三大类别。根据我国烤烟香型分布所表现出来的地域特点,本文从生态环境的角度探讨了不同香型烤烟形成的主要因素。
1 我国烤烟香型的地域分布
我国地域辽阔,某个区域的生态条件很大程度上决定着烟叶的香型风格,其中:清香型烟叶主要分布于南方烟区,云南、四川、福建等省烟叶代表了较典型的清香型风格;浓香型烟叶主要分布于北方,以鲁、豫、皖为中心的黄淮烟区代表了较典型的浓香型风格;中间香型烟叶分布间于南北方之间,主要产于贵州、重庆、山东等地区。不同香型的烟叶存在着显著的差异,清香型烟叶:香气清雅、自然醇和、细腻圆润,能给人以优雅芬香、自然清新的感受;浓香型烟叶:浓郁芬芳、香气绵长、烟气浓度较大,有较强的焦甜香感。中间香型烟叶:介于清、浓两香之间而偏于清,清雅圆润、烟气细腻,余味爽净绵长,回味生津返甜。
2 不同香型烤烟形成的生态条件
烤烟香气风格的形成存在诸多因素,其中烤烟生长过程中的生态条件影响最大。因为相同的烟草品种在不同的生态条件下,其香气风格的形成均有较大差异性。
2.1 土壤因素
我国大部分地区都可以种植烤烟,由此可见烟草对土壤的适应性很强,几乎在各类土壤中都能生长。但是从烟叶的品质来看,不同土壤类型所生产出来的烟叶,其品质还是有较大的差异。从烤烟香型的角度来看,土壤的酸碱度及土壤的有机质含量都会影响到烟叶香型。
2.1.1 土壤的酸碱度
土壤的酸碱度对烤烟氮素及矿物质的吸收利用存在重要影响。针对不同酸碱度土壤下生长的烤烟香型研究发现,烤烟生长最适宜的土壤酸碱度范围为5.5~7.0。当土壤酸碱度低于6.5时,所生长的烟叶香气一般表现为清香型;土壤酸碱度在6.5~7.5时,所生长的烟叶香气可能表现为清香型、中间香型和浓香型三种风格;土壤酸碱度在7.5~8.0时,所生长的烟叶香气一般表现为浓香型。
2.1.2 土壤的有机质
土壤有机质是烤烟氮、磷、钾的主要营养来源。研究表明,土壤有机质含量最好在1.5%~3.0%左右,土壤中养分元素的分布和比例与烤烟香型存在密切关系。氮过低时,烟叶薄,颜色淡,香气量不足;而氮过多时,烟叶易形成黑暴,调制后香气质较差,杂气重。含盐量或含氯量偏高时,烟叶不但燃烧性差,而且杂气重,香气质差。同时土壤中的钾、硼、锌等元素也会对烤烟香气有很大的影响作用。
2.2 气候因素
烤烟一般从2月份开始育苗,9月份采收结束,基本需要10个月的生长期,经历了春、夏、秋3个季节,因此每个季节的气候对烤烟生长期间的各时段均有影响,特别是处于大田生长期的烟叶,气候条件是决定烟叶品质的重要因素。
充足的光照是形成优质烟叶的重要因素,研究表明,增加适当的光强能够降低叶片含氮量和蛋白质含量,可以提高叶片产生的西柏三烯二醇等叶面物质,对增加烟叶香气物质有重要作用。同一烤烟品种在不同生态条件下,其风格特色截然不同,例如:K326品种在河南烟区所生产的烟叶为浓香型,而在云南烟区所生产的烟叶却为清香型。下面我们主要把河南烟区和云南烟区在烤烟生长期的气候条件做一个对比。
河南属于北亚地带与暖温带过渡型气候,四季分明。全省年平均气温一般在12℃~16℃之间。从烤烟的生长发育期来看,烤烟移栽至大田前期5月份左右,河南地区大体气温还不太高、光照时数较短,而烟叶旺长及成熟期大概为6月至8月,那时气温较高、光照时数较长,特别是7、8月份的气候基本都处于强光高温条件下,而烟叶品质特别是香气的形成也主要在这一时期。因此分析,烟叶生长前期低温少日照,后期强光、高温迫熟是形成特有浓香型烟叶风格的重要气候基础。
关键词:达拉特旗;耕地后备资源;评价
耕地后备资源是落实耕地占补平衡政策的基础,是科学实施国土综合整治的支撑,是编制规划和合理利用与保护国土资源的依据,是完善国家自然资源资产管理的保障[1]。所以评价耕地后备资源显得尤为重要。本文是在达拉特旗2012年土地利用变更调查的基础上,依据11项评价指标调查评价全旗宜耕土地的面积、数量、权属和分布等情况,进一步分析全旗耕地后备资源开发利用的限制性因素,保障全旗经济社会的发展和保护耕地。
1. 研究区概况
1.1 基本情况
达拉特旗位于西南部,鄂尔多斯高原北部,黄河中游南岸,处于沿黄产业带和包鄂产业带的交汇点东西长133公里,南北宽66公里。其地理坐标为:东经109°00′~110°45′,北纬40°00′~40°30′,北靠黄河与包头市隔河相望,南与东胜区相接,东邻准格尔旗,西连杭锦旗。达拉特旗土地总面积8241.07平方公里,辖7个镇,1个苏木,130个嘎查村。树林召镇为政府所在地,居住着汉、蒙古、满、回等民族。2012年全旗总人口357563人,其中乡村总户数50624户,乡村总人口143000人,占全旗总人口的39.99%。
1.2 评价对象特点
耕地后备资源调查评价对象为2012年达拉特旗行政辖区内自然形成的尚未开垦的未利用地,面积为129766.9公顷,其中其他草地11266.79公顷、内陆滩涂13332.33公顷、盐碱地3248.12公顷、沙地99996.25公顷、裸地1923.37公顷。
2. 耕地后备资源评价
2.1 评价方法确定
根据《全国耕地后备资源调查评价技术规定》,采取“限制性因子”评价法,对评价单元进行评价。评价单元参评指标中,有任何指标项不符合宜耕条件的,划分为不宜耕,其余为耕地后备资源。
2.2 评价指标设定
根据达拉特旗所处内蒙古高原及长城沿线区评价区耕作特点,从生态环境、立地条件、气候条件、区位指标等4个方面选取评价指标,具体见表1。
3. 评价指标分析
达拉特旗耕地后备资源11个评价指标中,存在限制的有5个指标,分别为生态条件、降雨量与灌溉条件、土层厚度、盐渍化和土壤质地,其中生态条件、年降水量和灌溉条件是限制本地区耕地后备资源开发的主要因素,二者分别占到非后备资源面积的72.36%和19.36%,说明生态环境和水资源是耕地后备资源开发利用的必要条件,也进一步说明西部地区的耕地发展的限制条件。
3.1 生态条件
生态条件限制主要原因是落入湿地保护区内和河流等水面洪水位以下的滩涂等地。达拉特旗相关部门非常重视保护湿地资源,在境内设有11个湿地保护区,包括季节性河流湿地、沼泽湿地、湖泊湿地和人工湿地四大类。湿地拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统,是黄河流域生态系统类型较丰富的地区,由于所处的自然环境特殊,使其具备了除湿地生态系统共有的生态功能外,通过河流、湖泊、沿河滩涂等以较大的蒸发量调控周边地区半干旱的生态环境,形成高原特殊的生态屏障,所以湿地保护尤为重要。基于生态保护区重要功能,将落入生态保护区内所有评价对象确定为非耕地后备资源。
达拉特旗耕地后备资源中由于生态条件因素限制的不宜耕土地面积为21235.18公顷,占不宜耕土地总面积的比例为19.36%,不宜耕土地中现状地类为内陆滩涂的土地占很大比例,这些内陆滩涂对保护生物多样性具有重要意义,属于生态敏感区,此外沙地在各个地类中也占有较大的比例,如果对其进行开发,可能会引起土地沙化和退化。达拉特旗由于自然条件的特殊性,导致其生态比较脆弱,生态条件为达拉特旗耕地后备资源第二大限制因素。
3.2 年降水量和灌溉条件
达拉特旗年降水量地区分布不均,且年际变化量大。昭君镇、恩格贝镇和中和西镇的西北部降水量较少,在180毫米以下,而白泥井镇以东地区降水量达到350毫米以上,其余地区在180mm~340mm之间。所以从年降雨量上来看,白泥井镇以西地区降雨量小于350毫米,无法通过自然降雨来满足农业需水的基本要求,白泥井镇以东地区基本能满足农业需水的基本要求。
达拉特旗的水资源由三部分组成:地下水、境内地表水和过境黄河水。地下水年可采量3.15亿立方米(出自1982年《达拉特旗水利区划报告》),地下水资源分布不均匀,南部山区和沙漠区较为贫乏,平原区较丰富,沙漠区与平原区过渡地带有潜水露头。地下水开采深度30m~80m,个别地区深度达120m~200m,单井出水量30~50m3/h,工业生产及居民生活均主要取用地下水。境内地表水均来自于黄河一级支流,即“十大孔兑”,均发源于东胜地区分水岭,发源地距入河口高差均在500米左右,河长70km~80km。洪水具有峰高量大历时短利用难的特点。河流固定段落有清水径流,流量为0.15~0.8m3/s。地表水资源量为1.44亿立方米,可利用量0.6亿立方米,现年利用0.058亿立方米,主要为清水,用于农业灌溉,其余水量皆为洪水,须通过建设水利水保工程的途径进行利用。黄河水年过境流量310亿立方米,批准达旗农业灌溉水量1.6亿立方米。
因此农业灌溉不宜采用地下水,主要通过地表水和黄河水灌溉,但基于地表水时短利用难的特点和黄河水限制灌溉水量的特点,灌溉条件成为达拉特旗耕地后备资源开发的主要限制因素,该指标限制的不宜耕土地面积79378.90公顷,占不宜耕土地总面积的比例为72.37%。其中其他草地2431.57公顷,沙地76682.68公顷,盐碱地264.66公顷。
3.3 土层厚度与母质条件
根据达拉特旗土壤普查资料显示,达拉特旗土壤共分为五个土类,十三个亚类,二十九个土属,八十六个土种。其中土层厚度大于60cm的土壤有轻度侵蚀黄沙土、中度侵蚀黄沙土、轻度侵蚀栗钙土、轻度侵蚀红黄土、中度侵蚀红黄土、轻度侵蚀栗淤土、中度侵蚀栗沙土、轻度侵蚀栗红土、轻度侵蚀淡黄沙土、中度侵蚀淡黄沙土、轻度侵蚀淡栗黄土、中度侵蚀淡栗黄土、沙盖垆、沙质洪淤土、粘质洪淤土、两黄土、硬两黄土和红泥。达拉特旗因土层厚度限制的不宜耕土地面积9993.58公顷,占不宜耕土地总面积的比例为9.11%,其中裸地944.52公顷,其他草地9049.04公顷。
3.4 盐渍化程度
达拉特旗土壤盐渍化原因主要是自然因素和人为因素综合作用的结果,主要分布在沿河沿滩地区。首先气候干旱促进土壤盐渍化的发展,根据达拉特旗气象资料,春季降雨极少,蒸发旺盛,这样地下水垂直运动强烈,有利于盐分随水上升积结地表,春季蒸发旺盛,更有利于冬季积结干冻层的水、盐转向土表形成盐结皮。其次,地下水位埋深浅且矿化度高,促使土壤向盐渍化发展。第三是早期排灌不配套,达拉特旗自引黄灌溉以来,由于长期大水漫灌,尤其早期只有灌溉系统无排水系统,只灌不排,引起了土壤盐渍化,虽然90年代开始挖排干,完善排水系统,盐渍化程度有所降低,然而由于农民没有科学用水,仍是大水漫灌,浇老秋水,引起盐渍化的发展。第四耕作粗放,主要是田间管理粗放,引起盐渍化。达拉特旗因盐渍化限制的不易耕土地面积为971.53公顷,占不宜耕土地总面积的比例为0.89%。所以盐渍化对达拉特旗耕地后备资源开发的限制性很小。
3.5 土壤质地
土壤质地是土壤物理性质之一。指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况。土壤质地与土壤通气、保肥、保水状况及耕作的难易有密切关系;土壤质地状况是拟定土壤利用、管理和改良措施的重要依据。肥沃的土壤不仅要求耕层的质地良好,还要求有良好的质地剖面。虽然土壤质地主要决定于成土母质类型,有相对的稳定性,但耕作层的质地仍可通过耕作、施肥等活动进行调节。
本旗土壤质地依据土壤普查资料获得。土壤普查资料显示,达拉特旗只有粗骨性栗钙土为限制性土壤质地,只分布在梁外区,且面积较小,为5803.31公顷,占不宜耕土地总面积的比例为5.29%,所以土壤质地对于达拉特旗耕地后备资源开发利用的限制性较小。
4. 评价结果确定
4.1 达拉特旗耕地后备资源类型及数量分析
通过对达拉特旗11个评价指标进行分析,得到全旗宜耕土地面积为20078.51公顷,占评价对象面积的15.47%。其中可开垦其他草地1338.74公顷,占宜耕土地总面积的6.67%;可开垦内陆滩涂44.75公顷,占宜耕土地总面积的0.22%;可开垦盐碱地1463.64公顷,占宜耕土地总面积的7.29%;可开垦沙地17156.63公顷,占宜耕土地总面积的85.45%;可开垦裸地74.75公顷,占宜耕土地总面积的0.37%。
4.2 达拉特旗耕地后备资源空间分布
从表3可以看出,达拉特旗的宜耕后备资源主要分布在吉格斯太镇和恩格贝镇,面积分别为9033.70公顷和4326.81公顷,占全旗宜耕后备资源总面积的66.54%。全旗宜耕后备资源分布相对集中连片,西部主要分布在中和西镇的牧业村,中部主要分布在恩格贝镇的黄母哈日村,东部主要分布在吉格斯太镇的沟心召村。
5. 结论
(1)达拉特旗北部为黄河南岸冲积平原区,中部为库布齐沙漠区,境内沙地占全旗耕地后备资源评价对象的比例达到77%以上,所以在评价结果中宜耕后备资源类型以可开垦沙地和可开垦盐碱地为主。
(2)达拉特旗位于内蒙古的西南部,生态脆弱和水资源短缺是该地区自然条件主要特点,在评价过程中,生态条件和灌溉条件是限制全旗耕地后备资源开发利用的主要因素。所以在耕地后备资源开发利用过程中,首先要保护生态环境,其次要保证能满足农作物生长的灌溉水源。
参考文献:
[1] 《国土资源部办公厅关于开展全国耕地后备资源调查评价工作 的通知》(国土资厅发〔2014〕13号).