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论文关键词:无机化学实验;教学改革;实验教学
化学是实践性很强的学科,实验教学在化学教学中占据举足轻重的地位,是一种特殊形式的教学活动。它和理论课内容环环相扣,有助于学生及时理解消化理论课的内容,并增加学生学习的兴趣,具有其他教育活动所不可取代的功能,是培养学生创新能力教育中最重要的一个环节。
无机化学是华北电力大学应用化学、能源化工、环境工程、环境科学等专业的重要专业基础课程,它紧承高中化学,不仅是各专业课的基础,同时也是其他化学基础课的基础。无机化学实验是无机化学课程的重要组成部分,是学生入学后的第一门化学实验课程,对于学生理解掌握无机化学课程的基本原理、培养动手能力和创新思维能力起着至关重要的作用。其基本教学目标可归纳为三个方面:训练学生良好的实验室工作习惯和素养;训练学生的基本实验操作技术和技能;培养学生具有独立进行实验研究工作的初步能力。而在华北电力大学无机化学实验的教学中,原教学体系已经不能满足培养学生创新能力的要求,因此对原课程教学体系及教学方法进行改革变得尤为必要。
一、无机化学实验教学的现状及存在的问题
现华北电力大学应用化学和能源化工专业设立了“无机化学实验A”课程,学时32;环境工程和环境科学专业设立“无机化学实验B”课程,24学时。与其他“211”院校的对应专业相比,华北电力大学的无机化学实验学时明显偏少,如果仍延续传统的理论验证实验模式,无法达到教学目标的要求。所以如何在有限的时间内为学生提供符合学习规律、具有先进性、适合于本科生使用的无机化学实验教学体系是亟待解决的问题。
目前存在的主要问题如下:
(1)实验学时少:目前“无机化学实验A”仅能开设12个实验,主要是基本理论验证实验和常见元素性质实验,制备、分离、鉴定等综合性较强的实验较少;“无机化学实验B”只能开设9~10个实验,元素部分的实验基本无法开出,远远不能满足学生的求知需要。
(2)实验教材内容陈旧:所用的教材是2000年自编的讲义,采取“示范型”的编写方式,形式呆板,缺乏对实验理论、方法、特点的系统介绍,使实验教材停留在实验操作指导的水平上,学生在实验中基本上是“照方抓药”,处于被动状态,不能很好地达到培养实验能力的目的。
(3)实验教学方法比较单一:在实验教学中,仍局限在“验证理论”或“仪器的使用和操作方法训练”的模式上,沿用几十年不变的学生预习,教师课堂讲解,学生按实验步骤操作,课后完成实验报告的老一套做法,使实验课落后于科技的发展和时代的要求,制约了实验教学水平的提高以及学生实验能力和素质的培养。
(4)考核方式不科学:目前在实验成绩的评定上,主要依据实验报告和学生实验操作的情况。由于有部分学生无故旷课,甚至相互抄袭实验报告,或是照着实验书通篇抄写,造成实验成绩评定不能全面反映学生实验能力的高低,使得学生在思想上产生了重理论轻实验、重实验操作轻实验设计、重实验结果轻实验结果分析论证的倾向。
无机化学实验教学改革的目的是建立一个无机化学实验教学的新模式,使无机化学实验具有教学内容前瞻性、教学方法创新性、教学手段现代性的特点,积极促进无机化学实验课教学质量的提高。对无机化学实验的教学体系进行改革,完善教学内容,改革教学方法和考核方法,引入网络教学手段以弥补学时不足,对于提高无机化学实验的教学效果,培养学生独立观察、分析实验现象和作出结论的能力以及科学工作方法显得尤为必要。
二、无机化学实验教学体系的改革
无机化学实验在化学实验教学中占有特殊地位,是学生化学实验教育的第一门实验教学课程,学生的兴趣和学习态度如何会直接影响今后整体化学实验教学的效果。华北电力大学无机化学实验的教学改革应全面分析调研无机化学实验课程内容、方法,找出存在的问题,以学校培养创新人才的教学目标为宗旨,对课程体系进行全面改革,并在实际教学实践中验证改革的效果。
1.课程体系的定位
通过调研工作分析比较国内知名综合性大学、行业大学应用化学和环境专业无机化学实验设立情况。调研结果显示,国内大学无机化学实验或单独设课、与分析化学实验合并设立“无机及分析化学实验”或四大化学统一设立“大学化学实验”课程,但无机实验部分的内容80%左右相同,20%为各校根据自身特点设立的实验,如化工大学的无机制备、地质大学的岩层分析,农业大学的土壤性质等;同时和后续课程教师沟通,了解后续课程对化学实验技能的要求。通过研究讨论对我院各专业无机化学实验课程教学体系有了比较明确的定位:即夯实基础,注重特色。也就是在课程体系中确定70%左右的内容为无机化学基本理论和基本知识实验,30%左右为与专业特色相关的实验。
2.教学内容改革和教材编写
将实验内容分为三个模块,分别为“一般理论验证及基本操作训练实验”、“元素性质实验”、“综合性和设计性实验”。每个模块的训练目的不同。根据华北电力大学化学和环境专业各自的特点分别编写适合的教材。在编写中注意筛选、精简、删除、合并教材实验内容,突出电力特色,如对化学专业增加“去离子水的制备和水质检验”;对环境专业,增加“电厂化学车间酸碱废水性质及处理”等与专业相关的实验内容,增加学生的学习兴趣。同时提高综合型设计性实验在整个实验课程中的比重,对原设计性实验进行修改,以期更适应学生的认知水平,在每个验证实验中也增加如混合离子的分离鉴定等设计性小实验,兼顾学生基本操作能力训练和学生创新思维能力的培养。
三、实验教学方法改革
实验教学方法的改革是改革的中心。如何在短短几十个学时中达到培养学生进行化学科学研究的能力的目的是改革要解决的主要问题。
首先,根据“三大实验模块”各自的训练目的循序渐进地采用“指导”、“启发”和“探讨”三个阶段的教学方式。在一般实验中,以“指导”为主,训练学生对实验设备、实验操作方法和化学基本原理的熟悉、掌握。在综合性实验中,启发学生如何发现问题,如何一步步地解决问题。在设计性型实验中,由学生自行拟订方案,动手实验,教学方法以探讨为主,鼓励学生充分发挥创造力和想象力,运用各方面的知识自行设计实验方案,自已探索,独立解决问题。
其次,充分利用多媒体课件、网络教学等教学资源。由于课时限制,无机化学实验很多内容都无法让学生在实验室完成。实行实验室开放制度、建立实验网络平台是解决这一问题的有效手段。无机化学实验仪器和设备主要是玻璃仪器,不需要特殊维护,开放实验室几乎不需要额外的费用,可为基础好的、学有余力的学生提供课外学习和小型研究的场所;建立实验室网络平台,将无机化学课程中涉及到的各种物质图片和由于学时限制无法开出的实验制成视频上网,学生利用课余时间可以在网上观看学习。不仅可以使实验内容更加丰富,省时省力,激发学生的学习兴趣,产生较好的教学效果,还可以培养学生驾驭现代教育信息技术的能力。
四、实验教学过程管理改革
加强实验教学各环节的规范化管理,确保学生能力的提高。为此可把实验教学过程分为预习、实验、报告、总结四个环节,对四个环节的教学管理建立规范化的内容和质量指标体系。实验前要求学生写好预习报告,实验时首先提问学生实验有关的操作和现象,讲解时只给学生讲解一些注意事项,实验过程中及时指出学生操作中的问题,并对学生的操作进行打分,对每一步的内容与指标尽量做到量化,使教学双方在整个实验教学过程中都有据可依。
五、改革实验考核方式,提高学生的学习积极性
1.1实验结构的改革
无机化学实验与化学分析实验内容有较大程度的重复,如果将定性分析实验融入到无机实验中,将滴定分析实验与无机实验综合,实验结构重叠问题就能得到较好的解决。还可根据无机、分析化学教学内容的特点,保留一些经典的实验内容。如“反应速率与活化能的测定”、“无机盐的制备”、“酸碱溶液浓度的标定”和容量分析中具代表性的测定等。强化各个实验的基本原理和操作,在原有基础上,深化教学内容,增设一些具有先进性、典型化的实验,例如酸碱反应实验。原无机化学实验设有“醋酸电离常数的测定”,而在分析化学实验中有“混合碱的测定”和“铵盐中含氮量的测定”,根据学生反映,酸碱滴定操作重复过多,感到枯燥,为此我们可以将“混合碱的测定”和“铵盐中含氮量的测定”这两个实验删除,而在“醋酸电离常数的测定”实验中增加了醋酸溶液浓度的标定,这样不仅充实了实验内容,而且实验内容选择上具有典型性,酸碱滴定既有强酸、强碱之间的滴定,也有强碱滴定弱酸,以拓宽学生的眼界,同时根据醋酸电离常数测定值的准确度直接检验学生标定酸碱浓度的准确性。实验课程的整合给实验课的教学提出了新的要求,原有的教材已不能满足实验的要求,特别需要与之相配套的符合学生实际情况的实验教材。为此首先在保持无机化学实验与分析化学实验教材自身的独立性和系统性的基础上,尽可能覆盖无机及分析化学实验基本操作技能,把那些对学生基本技能训练有重大作用的典型实验作为必做实验。精简两门实验中重复的部分,使其简而不漏。
1.2综合性实验的设立
无机及分析化学实验结构的改革使得综合性实验的设立成为必然。综合设计性实验的开设可有效提高学生综合设计能力和分析测试能力,培养学生解决实际问题的能力和综合实践能力。综合设计性实验需要综合各门学科的基础知识,必须具备各门实验课程的基础操作能力。如果整合两个实验课程,则可以设立无机与分析综合实验,提高学生的综合素质和能力。例如:在开设的综合实验中,可以同时包含有无机化合物制备、原料与产品定量分析等多项内容。教师可提出项目,指导学生查阅相关资料,由学生自己设计实验方案并完成实验,最后要求学生以小论文形式写出实验报告。这类实验不仅能提高学生的逻辑思维能力,自学能力和综合能力,而且也增强了学生的学习主动性。如可将无机化学实验中“由铜为原料制备硫酸铜”与分析化学实验中采用碘量法测定铜盐中的铜含量有机地结合成为设计性综合实验,由铜和工业硫酸为原料制备硫酸铜,再将粗产品重结晶制得纯品硫酸铜CuSO4•5H2O,然后进行铜含量测定。本实验要求学生独立设计合理的实验方案,选择实验仪器并计算主原料用量及确定最佳的实验条件,通过该过程不仅消除了学生以往为追求产品数量而忽视产品质量问题,而且使学生巩固了基本操作,学会解决实际问题的方法。
1.3教学方法的调整
无机与分析实验操作及其教材整合后,其教学方法也应作相应调整。根据综合性大学教学对象的差异性和教学组织的灵活多样性等特点,针对不同教学阶段、不同教学对象采用不同教学方法。如:第一周,在进行基本技能训练时,为保证学生操作的规范性,采用教师示范———学生实践———教师指导的教学方法;第二周进行定量分析实验时,为了培养学生思考问题、解决问题的能力,采用学生预习———教师讲解———学生实践———教师指导的教学方法,为下一步综合实验打下基础;第三、四周综合实验、设计实验时,采用教师命题———学生设计———师生讨论———学生实践———教师讲评的教学方法,以更好的培养学生的综合能力和创新能力。在教学方式上,采用多媒体教学为补充。根据综合性大学教育必须够用性原则,实验课时不能一味增加,无机元素性质、重量分析法等实验可以考虑在理论教学时一并完成。具体实施办法是:有任课教师在实验室录制相关实验教学录像,授课时采用多媒体教学。这样可以节省实验室资源,为学生自主实验提供条件。
1.4开放式实验室的设立
无机及分析化学实验的实验结构和教材的整合有助于我们设立综合性实验,从而培养学生勤动手勤动脑的习惯,培养学生学习兴趣,激发学生创新思维。对学生进行化学实验设计培养及实验技术和知识的综合应用能力训练,已成为学生创新能力培养过程中必不可少的重要环节,因此必须对化学实验、实训教学模式进行改革,挖掘实验教学与工作过程的结合点。所以建立开放式实验室无疑是解决这一问题的较好方法。开放式实验室的设立将以学生为中学,注重从验证式教学模式向研究式教学模式过渡,由灌输式教学法向诱导式再到自主式教学法转变,从学生被动的被灌输到诱导学生学习,再到学生能自主学习相关知识和技能。通过各种形式和层次的实验教学,以及实验室的开放,极大地调动广大学生对实验课的学习积极性,体现因材施教的教学理念。在开放式实验室里,学生可以一改过去“照方抓药”的实验工作方式,在教师及时、正确的引导下根据自己的实际情况选择实验内容,将实验主体从教师转变为学生,使学生的主动性和创造性得到充分发挥,并逐步培养学生完成既定工作的能力和毅力。开放式实验室是培养综合性大学学生工作能力和素质的有效手段。但值得注意的是,由于教学对象存在较大差异性,实验的难度和要求应遵循梯度原则,学生可以根据自己的实际情况选择教学题目。
2无机及分析化学改革与整合的特点
2.1增进学科间的融合,提高学习的时效性
随着化学学科在现代化工农业生产中应用的不断提高,化学各科之间的融合与渗透不断增强,工业分析中往往要综合运用无机化学、分析化学等领域的知识。将无机与分析化学实验内容整合,恰能避免学校知识与实践需要脱节的弊端。另外,大学的实验操作课程一般在新生入学第二学期开始,而此时大学的理论课程繁重,学生可能不能投入百分之百的精力与时间于实验中,所以课程的优化可以较好的解决这一问题。改革原有教学内容划分过细、各门课程过分强调各自的系统性完整性的状况,推进教学改革,为学生节省因重复操作而浪费的宝贵时间,提高学生学习的效率,从而达到增强学生获取和综合知识的能力,培养运用化学知识进行科学研究和解决工程问题的创新能力的目的。具体做法如:在实验内容的安排中,把化学常数测定的实验与仪器分析实验相结合,如,用pH法测定醋酸电离度、电离常数,由已知醋酸浓度改为学生自己配置标准醋酸溶液,从而激发学生的学习热情,同时又学习了pH计的运用,提高了实验效果;在水中铁含量的测定实验中,运用分光光度法,既可以使学生学会分光光度计的使用,又复习了分光光度计的原理及计算知识。这样做可使基本操作更加规范化,建立正确的概念,实验效果更好。
2.2减少重复性,突出整体性
传统的无机化学实验和分析化学实验是彼此独立的,两门实验课程各自安排实验,在一定程度上会造成内容上的重复。如,传统的实验安排中,在分析化学试验中会做酸碱滴定分析实验,在无机化学实验中同样会做这项实验;又如,在无机化学实验中称量微量试剂时要用到分析天平,而在分析化学实验中分析天平的使用率更高,两门实验课程中都要讲解分析天平的使用方法未免太过重复。当实验中出现重复时,回使学生对实验的兴趣降低,影响教学效果,而且用两次实验课的时间做同一个实验,在一定程度上也浪费了学生的学习时间。当把两门实验课程整合成一门课程后,这类实验内容重复的问题就会避免。将两门课程联系在一起,可以发展学生的思维,拓宽学生的眼界,促进学科间的融合,使学生自主学会联系各学科之间的关系,学会多方面对待生活中的化学问题。因此,避免实验内容的重复在安排实验项目工作中非常重要。
2.3符合够用性原则
现在的教育体制,不善于培养学生独立思考的意识。在当今的高考体制下,学生很难有时间去积极的投入到自身的兴趣爱好当中。在学校里只是一味的去接受知识,不是通过自己的思考来获得。这样的一些死知识使得学生没有了学习的热情,同时也失去了自己探索知识的兴趣。进入大学以后高校的教育体制又过度放任,这样的一上一下使学生的思维转变过大,学生很难适应,独立思考与创新意识更难以激发出来。并且重复的实验使得实验仪器使用率增大,学校很难安排出空余的仪器供学生自主学习与创新。学生自制力不强,加之实验室资源的短缺,学生很难全面而精准的学习课业内容。将两门实验课程整合起来,可以空余出实验室资源,供学生操作兴趣实验。解决了当今高校实验室资源短缺的难题,让学生在有限的时间内学到更多的实验技能。针对教学对象的差异性,让领悟稍慢的学生有更多的机会操作实验内容,让兴趣浓厚的学生在教师的帮助下完成各项探索及创新实验,做到因材施教。
3结语
关键词:有机农业;无机农业;结合
中图分类号:S345文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20150633022
我国是一个农业大国,从事农业生产的人口占了全国总人口的2/3。国家一直都很重视农业,民以食为天,农业是国民经济的基础,随着我国大力推进新农村建设,尤其重视农业技术的革新,讲究可持续发展,也就是通常所说的绿色农业。如今有机农业的呼声渐渐高涨,人们对食物的要求越来越高。
1有机农业
有机农业指以有机物为主体,依赖农业各部分之间的联系以及各种生物之间的制约关系,完成能量循环的过程,建立一个完善的体系,取之于土地用之于土地。比如说在耕作的时候采用牲畜作为动力源,对庄稼进行优良选育,同时施以有机肥。比如说秸秆还田,种豆肥田,把营养和物质重新还给土地。采用多种农作物混植的方法合理利用土地资源,喜阴喜阳植物的混合配置可以利用到农田的立体资源。农牧结合可以利用牲畜的粪便作为农作物的肥料,还能抑制杂草的丛生。利用对农业有利的昆虫、鸟类抑制害虫。
2无机农业
无机农业指利用现代无机化学的方法对农田进行施肥和害虫的防治。农作物生长所必需的氮磷钾肥全部用化学的方法进行补给。在生产过程中,无机农业主要利用多种维生素、抗生素、化学试剂,肥沃土壤,杀灭害虫和杂草,使农民从中收益。但与此同时,一些有条件的农村地区,政府禁止使用生长素、刺激素、除草剂、农用药虫剂、化学肥料用于田间耕作。技术支撑方面,工程机械、农业机械逐渐代替人力,畜力几乎被淘汰,笔者认为应大力鼓励二者实现合作并重视畜力发展格局,这样才能加快推进当地绿色农业的发展。为了完成农业生产,多数人摒弃了有机农业,因为无机农业在生产过程中大量化学手段的使用,短期内大大提高了农业产量。
3有机农业和无机农业的结合
从当前来看,我国农业在发展的过程中,应将有机农业与无机农业有效结合起来,并根据我国不同地区的经济、社会来的条件,从而使得农业发展取得较高的经济效益。
由于无机农业短期内就可以迅速将产量提高10%~20%,据相关数据的分析,在多数农村落后地区都存在着有机农业发展的主导型地位,当地农业发展有着较好的局面。有机农业对于促进化石能源的节约与农业物质费用投资效益等都有着较大的作用。农业物质的投资费用投资效益率等将大大降低,但益处却是很大的,更有利于保护自然环境。拿产量提高10%跟环境的污染相比,这10%的增产就显得无足轻重了,这充分体现了突出有机农业的宗旨。有机农业在保护生态环境、防治环境污染等方面有着无机农业不可比拟的优势,一旦环境污染问题发生、生态环境失去平衡,就更能凸显有机农业技术在农业生产中的地位和重要作用。再者有机农业的发展是在多部门小范围内配合使用的,故在促进农业生产中的益处多多,但就推广应用有机农业技术这一点出发还需要我们的国家投入大量的技术和资金,化工行业也需要进行自身的净化,弥补自身工艺、环保方面的不足。
关键词:化学工程与工艺 基础实验训练
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0240-01
本文以无机及分析化学实验为例,浅谈化工专业学好该实验的重要性及无机及分析化学实验教学中的几点建议。
基础实验训练除加强物理实验、电子实验、计算机、金工实习等基础外,无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、专业实验是重点[1]。其中,无机及分析化学是由原无机化学和分析化学统合而成的一门基础化学课程,也是化工专业学生必修的第一门化学基础课。通过本课程的学习,使学生掌握化学反应的基本原理、原子结构的基本理论、元素化学的基本知识、误差的基本概念和化学分析的基本技能。由于无机及分析化学是第一门化学基础课,为学生进一步学习化学相关基础课和专业课打下基础,所以这门课程以对后续基础化学和专业化学课程的学习起着至关重要的作用。由于化学是以实验为主的学科,所以与之相应的实验课无机及分析化学实验,是加强该课程实践性教学环节的一门主要课程。通过实验,可以加深学生对无机及分析化学基本理论的理解。
无机及分析化学实验,使学生在学习一些典型的化学分析法实验的基础上,正确地、熟练地掌握无机及分析化学实验的基本操作技能;认真观察现象进而分析判断、逻辑推理、作出结论的能力;初步学会处理实验数据及正确表达分析结果的方法;正确设计实验(选择实验方法、实验条件、实验仪器和试剂等)解决实际问题的能力;通过查阅手册、工具书及其它信息源获得信息的能力;培养他们实事求是的、严谨的科学作风,认真、细致、整洁的科学习惯,并锻炼学生独立从事科学实验的能力,为学习后续课程和将来从事实际工作打下良好的基础。总之,无机及分析化学实验对化工专业学生实践能力的培养是非常重要的。
在无机及分析化学实验的教学中,培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、勇于开拓的创新意识,应始终贯穿整个基础实验教学过程中。
为了培养学生实事求是的科学态度,要求学生准备一个实验预习报告,用于实验课前预习。预习的内容包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据及记录。让学生在实验课前对实验做到胸有成竹,清楚为什么要做这个实验,理解相应的实验原理,清楚实验步骤,知道在实验过程中需要记录哪些数据,不至于在实验过程中手忙脚乱。在实验过程中,要求学生将实验数据记录在预习报告本子上,实验结束后,将实验报告本子拿给实验老师看。实验老师主要看实验结果记录的是否正确,误差大小,并签字。要求学生在写实验报告时,将预习报告本上的实验数据记录贴到实验报告册上,以保证数据的真实性,以达到培养他们实事求是的科学态度。同时,在实验过程中要求学生认真观察实验现象,做好记录,认真分析实验结果,从而培养他们实事求是的科学态度。
在实验教学过程中,注重培养学生勤俭节约的优良作风。在第一次实验课上,要求学生在实验过程中节约用水,节约试剂。在无机及分析化学实验教学过程中,通常采用微型实验,除了勤俭节约、降低实验成本之外,还有一个重要的目的就是尽量减少污染物排放,使学生具有环保意识。微型化学实验是指用尽可能少的化学试剂获得比较明白清晰的反应结果和化学信息的一种新型实验方法[2]。在实验过程中,在不影响实验结果的前提下,将实验工具书上的试剂量变为原来的一半或者更少,以达到节约试剂的目的。将一些价格昂贵的试剂,在实验准备过程中配制成溶度较稀的溶液,如在生理盐水中氯化钠含量的测定实验过程中,将AgNO3的浓度配制为0.05mol/L。在上述实验过程中,要求学生在润洗滴定管时,润洗液的量为5mL。在一些制备和提纯实验中,要求学生将产品称量完回收到指定的容器中,有些药品可以重复利用,如氯化钠的提纯实验。
化学实验是在理论指导下的实践过程,在这一过程中,允许有不同的观点、方法、手段,甚至有不同的结论,应提倡创新,鼓励探索,培养学生分析问题,解决问题的能力,为创新知识和创新能力的培养创造良好的氛围[3]。在实验课教学过程中,多设置一些问题,引导学生独立思考。在课后,要求学生认真写实验报告册,并对自己的实验结果进行分析,同时要求他们通过查阅工具书、文献资料等手段按时完成思考题。为了提高学生的创新能力,使实验室对学生开放。开放实验室使学生的创新能力培养延伸到课后。课堂内已经培养了学生的独立思考能力和创造性思维能力,使他们能从不同的角度分析问题,同时学生的科研能力也日趋成熟。开放实验室,主要是让学生利用业余时间到实验室去验证自己的想法,准备毕业论文。学生可以自己想课堂,自行设计出切实可行的实验方案。老师起到辅助的作用,帮助他们分析实验成败的原因,指出他们实验方案的可行部分,鼓励他们要有勇气面对失败,锻炼学生的意志,训练其缜密的思维能力。
总之,无机及分析化学实验对化工专业学生实践能力的培养起着关键的作用,希望在教学中得到高度重视。
参考文献
[1] 钟军.对加强化工专业学生实践能力培养的认识与思考[J].广州化工,1999,27(4):136-137.
[关键词]需求拉动;技术推动;创新系统;农药行业;绿色;环保
农药行业既是一个支农部门,又是一个不断创新的部门。最早使用的农药有滴滴涕、六六六等,但因其难以降解,在环境中长期残留,在20世纪七八十年代被淘汰。后来改用有机磷农药,如敌敌畏等,然而它们的毒性太大,危害人畜的生命安全,于本世纪初逐渐被禁用。近年来,随着人们环境意识的提高,出现了一批高效低毒的农药。相信未来,绿色环保的农药将不断涌现。
创新是产业发展的命脉,也是农药行业生存与发展的命脉。从需求拉动、技术推动与系统创新的视角探索农药行业技术创新的动力,有助于我们洞悉农药行业发展的趋势。
一、需求拉动与农药行业212艺发展趋势
需求拉动的技术创新又被称为市场拉动型创新,是指创新的想法来源于市场和客户的需求,企业为此而采取新的技术和工艺,推出新产品以满足市场需求。需求拉动观强调市场的导向作用,认为市场(消费者)对技术开发的产品选择、技术路径起着重要的影响。同样,市场变化使农药行业的工艺创新出现了新的趋势。
第一,农药生产工艺不断优化的趋势。
农药生产工艺不断优化的趋势,草甘膦生产工艺的提升就是一个极好的例子。农药通常分为杀虫剂、除菌剂和除草剂三大类。其中,草甘膦约占除草剂总量的30%,近年来,草甘膦销售量以每年15%的速度递增,已连续多年占据世界农药销售额的首位。欧盟农业大国大面积种植抗草甘膦作物(如玉米、大豆)以及可再生能源战略所引发的生物能源需求是造成草甘膦旺盛需求的主要原因。
需求加快了我国农药行业的技术革新,生产草甘膦的龙头企业浙江新安化工集团承担了“十一五”国家科技支撑计划(农药创制工程中的草甘膦创新生产工艺研究),在国内率先实现了甘氨酸法草甘膦生产过程的连续化,填补了国内空白。江山股份在传统生产技术的基础上,采用了连续化生产工艺和dcs控制系统,优化了草甘膦的生产工艺。
第二,农药生产技术环保化趋势。
以往使用高毒农药虽然有较高防效,但存在污染危害严重的弊端。含有铅、砷、汞的农药和有机氯杀虫剂等化学性质稳定,不易分解,在环境中或在农作物产品中残留期长,不仅破坏生态环境平衡,还威胁到农产品和食品质量安全。在此背景下,各国政府都出台了一系列政策,限制高毒农药的生产与使用,如我国宣布从2007年1月1日起,撤销含有甲胺磷等五种高毒有机磷农药的制剂产品的登记,全面禁止其在农药中使用。对更高质量更安全食品的需求“倒逼”农药行业推动技术的绿色化,如原料的绿色化(dmc代替光气),催化剂的绿色化(taml活化剂代替tempo),以及一些绿色合成方法正越来越多地在农药行业中得到应用。在市场推动和国家节能减排政策支持下,预计至2012年莠灭净一步法绿色合成工艺、高品质甲基嘧啶磷清洁生产技术将覆盖全行业,草甘膦副产氯甲烷清洁回收技术、拟除虫菊酯类农药清洁生产技术及乐果原药清洁生产技术将达到80%的行业普及率,二苯醚类除草剂原药生产三废回收技术、常压空气氧化产二苯醚酸技术等将达到30%-50%行业普及率。
二、技术推动与农药行业产品发展趋势
技术创新理论表明,科学与发明是技术创新的源头之一,因而科学和发明的积累也是决定人类社会技术发展趋势的因素之一。美国经济学家熊彼特被公认是“技术推动”论的代表,他认为,技术创新的源头是科学与发明,创新活动的步伐依赖于科学进展。农药行业亦是如此。
第一,农药的研制从单一学科走向多学科交叉、渗透、综合的趋势。
农药行业的技术创新始终与科学技术的发展相伴相随,科学发现与科学发明预示着农药行业的发展方向。综观农药行业的历史发展,农药产品从最原始的天然药物型发展到近代的无机化学型,再到现代的有机化学型,直到当今的有机化学型、生物化学型和生物型共存,这一过程是与科学和发明的不断推进而相对应的。历史上化学学科的发展早于且快于生物学科,客观上为农药产品最先使用化学技术提供了条件。而无机化学技术的较早出现和发展,导致了无机化学型农药的较早应用;随着有机化学的快速发展,农药产品开始向有机化学型转变,有机类化合物种类繁多,技术研发的空间巨大。
与此同时,数学、物理学和信息科学的快速进步为有机化学型农药的创制开辟了广阔空间。例如,病毒和害虫由于不断进化而产生了抗药性问题,要求农药行业不断研发新产品加以应对,而新农药的创制则是对数量庞大的各种化合物进行逐次筛选的过程,正是由于数学、物理学和信息科学的技术对农药研究的渗透,使得新农药的创制速度大大加快,出现了一批支撑新农药创制的核心技术,如合理药物设计、靶标验证、组合化学和高通量筛选等;随着农药生产和使用所导致的环境污染问题的加剧以及农产品中农药残留问题的日益严重,农药产品开始朝着高效、低毒、低残留的特点发展,另一方面,新型化合物筛选空间的明显缩小也造成了有机化学型农药的发展瓶颈。
近年来兴起的生物科学,为创制新型农药产品提供了新的可能性。生命科学前沿技术如基因组、功能基因组、蛋白质组和生物信息学等,与农药研究紧密结合,以发现新先导化合物和验证新型药物靶标为主要目标,取得了显著的发展,至此,农药已经不完全属于化学品的范畴,它开始向生物化学型产品、甚至是生物型产品转变,并体现出汇集众多科学技术于一身、以生物化学技术为主的产品特点。
第二,生物农药的外延不断被拓展、内涵不断被深化的趋势。
生物农药是指用来防治病虫草等有害生物的生物活体及代谢产物和转基因产物,包括微生物农药、转基因植物农药和生物化学农药等。生物农药与传统化学农药之间很大的区别在于,它们通常是控制而不是消灭病虫,具有延迟的作用,更具有选择性,生物农药具有高效、低毒、低残留、选择性强且能迅速分解、不易产生抗药性的优点,并且能极大地降低传统农药的使用,而不影响作物产量。生物农药包括生物体农药和生物化学农药,生物体农药是指用来防治病虫草等有害生物的商品活体生物,而生物化学农药是指从生物体中分离出的、具有一定化学结构的、对有害生物有控制作用的生物活性物质,该物质若可人工合成,则合成物结构必须与天然物质完全相同。
目前世界上已发现可用于防治病、虫、草害等具 有农药作用的细菌100余种、真菌500余种、病毒700余种、植物4000余种,再加上线虫和微生物代谢物——抗生素,其数量蔚为可观,这将为新农药的开发提供非常丰厚的生物资源。我国地域辽阔,生态多样,是一个生物资源大国,拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,还有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源,目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份,这为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。自20世纪50年代起,我国就开始研发生物农药,目前注册登记的生物农药有效成分有77个品种,占有效成分品种的13.4%;产品691个,占注册登记农药的7.1%;微生物农药的研究起步较早,如从20世纪50年代便开始了对bt杀虫剂的研究,此后针对应用情况不断加以改进,为了延缓抗药性的产生,应用bt制剂与阿维菌素、昆虫生长调节剂等复合增效的方式,成功研制了bt生物复合杀虫剂抑虫啉和克虫威,其杀虫效果良好,使用成本大大降低。总之,我国在生物农药菌种引进、资源筛选评价、新产品开发、生产工艺、产品质量检测及工业化生产等方面,都将大有作为。
第三,有机化学农药研制的绿色化趋势。
在观察到生物农药越来越多的技术优势和发展前景的同时还应当注意到,现有的有机化学农药的绿色化在技术上仍然大有可为。例如,作为除草剂作用的生物农药品种还比较少,有关其良好应用的报道也不多,相比之下,目前草甘膦在除草剂农药中仍具有良好的技术优势;就杀虫剂农药而言,在技术上属于第三代的拟除虫菊酯类自20世纪80年代开发后至今平稳发展,在我国,菊酯类农药正在快速取代之前的高毒农药,其中高效氯氟氰菊酯由于生产工艺不复杂、成本较低和药效高的优点,在农用拟除虫菊酯类农药中占有率显著领先,而开发于上世纪90年代的第四代以吡虫啉为首、以吡啶杂环为主体的烟碱类农药,在目前正处于快速发展时期,含吡啶环农药不仅高效、低毒、药效期长,而且具有良好的环境相容性,近年来已覆盖杀虫剂、杀菌剂和除草剂三大类,成为当前农药创制的方向之一。针对我国目前的农药生产和运用技术来看,有机化学类农药还是存在很大的技术发展空间和应用空间。首先,我国农业生产目前仍主要依靠单个农户进行,生产活动零散而不集中,施药技术落后,还是倾向于使用现有的化学农药,这就在一定程度上限制了生物农药的实际应用。其次,与国外精湛的生产工艺相比,我国化学农药在制剂环节上的工艺明显粗糙,在对助剂选取和混剂配制等精细技术方面还有很大的改进空间。目前我国农药剂型不足,主要为乳油和可湿性粉剂,占60%,平均每种原药加工5-6种剂型,而发达国家则在30种以上;尽管近十年来我国对环境安全农药新剂型进行了大面积产业化开发和推广,但时至今日,悬浮剂、水分散粒剂等环境友好型的水性化农药新剂型,依然只占全部制剂登记数的约24%,远远低于全球的平均水平。根据世界农药制剂的发展方向,我国农药制剂的技术趋势应该是以固体形式代替液体形式、粒状形式代替粉状形式和水基形式代替油基形式,并以装运施用方便、有效成分高分散度、对靶体高沉积量、使用形式及制剂中辅助成分对环境友好为目标。
三、创新系统与农药产业组织创新的趋势
创新系统是指一个特定国家或区域内各有关部门和机构间相互作用而形成的网络。在创新系统中,核心是知识与知识的流动。知识的流动必须有载体,载体包括企业、大学、研究机构和政府机构等组织,其中企业是技术创新的最主要载体。由于技术创新的过程是复杂的,知识的扩散和转移并不是依照从基础研究到应用研究的线性路径,相反,它是以复杂的反馈机制与科学、技术、学习、政策等的相互作用为特征的。因此,组织内部、组织之间的交流和学习被置于研究的中心,而创新系统实质上是促进组织内部和组织之间的学习交流的制度安排。从农药行业来看,以企业为创新主体的行业创新系统正在形成。
第一,创新资源向优势区域、优势企业集中的趋势正在形成。
从世界范围来看,占全球农药销售额80%以上的仅为世界排名前8名的农药跨国公司。而我国农药生产厂家较多,缺乏规模结构的相对优势,原药产量达万吨以上的仅有3-4家,5000吨以上的也只有10家左右。由于低水平重复建设,造成农药产品供过于求和市场的无序竞争,反过来影响企业的经济效益,使得企业无力进行技术创新。
我国农药行业的集中度偏低,这使该行业进一步整合发展和集约化经营有着较大的潜力。
我国农药行业集聚度在1998-2007年持续上升,衡量空间分布的指标gini系数、crl、cr2和cr8(分别为排名前1,3,8位的省份占全国份额的绝对比)都有一个显著提高的过程(见表1)。苏浙鲁冀鄂五省占据排行的前5位,其中江苏省在10年中始终保持销售收入的第一位,这说明我国农药行业在省域范围内存在空间集聚的现象。农药行业在优势区域的集聚,可以吸收行业中相同、相近的企业以及相关的农业服务机构进驻该地,从而形成上下游企业分工协作,充分利用公共服务设施,专业化和网络化并存的生产组织形式。这样一种组织上的重构有利于企业之间的知识流动和相互学习,形成氛围活跃的区域创新体系。
由于农药的开发具有高风险、高投入的特点,实力较弱的公司无法承担。近年来,我国农药行业的兼并重组步伐加快。可以预见,随着农药行业准入条件的进一步收紧,我国农药行业的整合发展趋势将会进入到一个快速发展阶段。企业的规模化和集约化有助于核心能力的成长,由此带来了产业组织革新对我国农药行业的创新体系意义深远,从而在根本上提升整个行业的技术能力。
第二,产学研结合的产业技术创新联盟趋势形成。
医学实验技术专业则偏重于实验,实验诊断学、医学影像学、实验动物学、实验核医学、形态学实验技术、分子生物学实验技术、医学信息学技术等都是这个专业的学生的必修课(该专业的学生不是在实验室里,就是在去实验室的路上)。不过,只要你喜欢动手,又勤于思考,做实验又何尝不是一种享受呢?
职业前景
医学检验技术:该专业的学生本科毕业后主要在医药公司(如辉瑞、默沙东、扬子江等)做市场销售与推广等工作。若想在各类学校的实验室里从事实验工作,或者在医疗机构从事医学检验工作,则需要继续深造,读硕攻博。
医学实验技术:该专业的学生本科毕业后主要去医院或者与生物科技相关的企业,做诸如实验员、科研助理这类比较基础的工作,若想去医院或者科研院所从事一份专业对口又有编制的工作,也是需要继续深造,且读硕攻博的。
高校t望台
医学检验技术专业实力较强的医科大学有重庆医科大学、首都医科大学、南方医科大学等,综合性大学有北京大学、上海交通大学、中山大学、华中科技大学、中南大学、江苏大学等。如果报考医科大学或者合并过医学院的名校,将来就会有更多就业的机会。
开设有医学实验技术专业的高校相对较少,比较好的高校有北京大学、哈尔滨医科大学、首都医科大学、四川大学、南方医科大学和福建医科大学等。
计算机科学与技术专业涵盖的知识广泛,开设该专业的院校众多,培养方向也略有差别。主要有软件工程、嵌入式系统、网络工程和信息技术四个培养方向。这四个培养方向其实都是跟软件和编程有关,由于软件的运用领域广、行业差异大,用到的编程平台、编程代码和硬件接口不同,所以很多高校会根据自己的科研实力和师资力量.在培养方向上有所区别。
软件工程:简单地说,是根据客户的需求来进行功能设计,然后通过软件语言的编写、调试来得以实现。核心的三要素是语言、算法、数据库。学生毕业后,一般从程序员做起,然后努力成为一名软件工程师。
相关院校:山东大学、广西大学。
嵌入式系统:嵌入式系统是一种专用的计算机系统,通常作为控制程序存储在控制板里,用于控制、监视或者辅助机器操作。嵌入式系统是当前最热门、最有发展前途的IT应用方向,技术更新快,对人才的要求较高,待遇自然也高。学生毕业后主要做嵌入式软件开发工程师。
相关院校:南京工业大学、江苏科技大学。
网络工程:运用计算机技术,对网络操作系统进行安装与配置,对网络服务器进行开发与管理。学生毕业后主要做网络工程师。
相关院校:重庆交通大学、湖南师范大学。
信息技术:根据客户的需求,运用计算机技术,创建并优化一个信息系统,然后对其进行维护和管理。学生毕业后主要做信息化服务工程师。
相关院校:天津大学、上海金融学院。
电子与计算机工程专业跟计算机科学与技术专业(嵌入式系统方向)非常接近,开设的基础课程比较一致。但是,电子与计算机工程专业开设的时间较晚,开设该专业的院校极少,高校的培养方式也比较单一,属于比较冷门的计算机类专业。计算机科学与技术专业作为信息领域的核心学科之一,开设的时间较早,开设的院校众多,属于热门专业。
电子与计算机工程专业的学生毕业后主要从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术管理等工作。比如,做电子工程师,设计和开发一些电子器件与通信器件:做软件工程师,设计和开发与硬件相关的各种软件:做项目主管,研发一些大的系统,这对人才的经验和知识要求很高。
相关院校:上海交通大学。
应用化学,就是化学的应用。f白了,就是通过学习.掌握各种化学知识并应用到实际生产与生活中去。它的主要课程包括无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学(含结构化学)和高分子化学等。材料化学是从化学的角度来研究材料的设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科,该专业对理论知识的考查较多,学习的范围包括无机非金属材料、有机高分子材料和新兴复合材料等。
应用化学注重研究如何使化学成果转化为现实产品,偏重于应用;材料化学注重研究材料及其使用过程中所涉及的化学原理与技术,偏重于理论。通俗地说,研究一斤黄豆是怎么变成酱油的,是应用化学;研究除了黄豆,还能把什么变成酱油的,是材料化学。
小孙是北京林业大学园艺专业的学生。当年在填报高考志愿的时候,他的理想是做园林设计工作。翻开厚厚的高考志愿填报手册,一看到“园艺专业”四个字,小孙高兴得不得了。在他看来,园艺应该是园林艺术的意思,所以他就毫不犹豫地选报了园艺专业。入学后小孙才发现,园林专业与园艺专业尽管只有一字之差,却是迥然不同的两个专业。
园林是培养园林设计师的专业,园林设计师的工作是用植物来营造怡人的绿色空间,创造“四时有景,三季有花”的美好环境。园林专业的学生需要学习建筑制图和园林设计方面的理论知识.还要具备能应用艺术理论及设计理论对植物材料、自然景观进行艺术设计的基本能力。
学校推荐:北京林业大学、东北林业大学、中国农业大学、南京林业大学、华中农业大学。
关键词:高中化学;教学模式;优化
化学是一门以实验为基础的应用型学科,在一定程度上可以促进学生思维分辨能力的发展,并且激发他们的创新能力,对学生形成缜密的思维习惯具有重要的现实意义。在高中化学教学中,优化教学课堂模式,提升学生化学思维能力,让高中生能够更好地对化学知识进行实际运用,提高高中化学教学的水平和质量。
一、 高中化学教学现状
1.教育模式单一
在学习竞争激烈的今天,升学和就业的压力,使得教师依旧按照传统的应试教育模式进行教学。主要还是以教师为主体,学生被动地学习知识的填鸭式教学。这种模式约束了学生思维能力的提升,限制了学生对生活中化学现象的观察和理解,使得课堂效果不能有效地提高。
2.教学方案不够完善
在当前的教育体制下,大多数家长和老师过多地在乎学生的学习成绩,要求学生对知识点死记硬背。这种强迫性的学习环境会让他们的心理上出现抵触情绪,从而降低了学生对学习的积极性。长期下去,学生在化学课堂上产生厌倦心理,在教师进行化学思想培养的过程中,不能得到很好的配合和响应,使得高中化学教学质量和水平不高。
二、高中化学教学课堂模式优化对策
1.引导学生自我思考
高中化学教师在课堂教学前,应该根据所要讲解的知识点,合理设计教学内容,综合考虑课堂的时间和自身教学的快慢。在课堂教学中穿插教学问题,引导学生进行自我思考,能够让学生在学习的过程中,对所学的知识点进行思考和巩固。做到问题和书本教学相结合,加强高中化学的引导,提升学生的自我思考能力,促进高中化学教学模式优化。[1]
例如,在有机化学教学中,设置教学内容时,高中化学老师可以把乙醇和乙酸、乙烯和苯之间用官能团联系起来,使得学生在学习过程中能够相互之间进行对比,对有机化学中的其他物质进行官能团分类;在对乙醇、乙酸和乙醛进行学习时,三者之间互相转化教学,让学生针对这些物质之间的反应形式和化学式的变化提出问题,三者还能不能与其他的物质发生反应?让学生进行探讨,在讨论过后教师对学生的讨论结果给予相应的评价,并对相关的知识点进行补充,从而提升学生的自我思考能力。
2.营造和谐的课堂环境
在高中化学课堂上,教师对学生化学思维的培养,应该根据学生的综合特点,尽量营造轻松、和谐的气氛。在课堂教学中结合课堂问题,让学生能够更好地对所学的知识点有一个更深层的了解。教师要关注每一个学生,评价学生要以表扬为主,批评时也要尽量委婉一些。[2]教师所提的问题要适合大多数学生,要能够引起学生的共鸣。教师要创设实验情境,激发学生兴趣,提升学生的实践动手能力。如,在讲钠的反应这个章节时,先让学生观察钠与水的实验,再让学生观察后提出自己的问题。针对一些问题对学生进行实验的探究和解答,让学生相互之间进行讨论,营造一个良好的化学探究学习环境;了解学生对知识点的掌握不足之处,进行强化讲解或是由学生自主讨论,使得学生能够提升对化学的学习兴趣,从而提高化学的教学质量,更好地达到教学期望的目标。
3.完善教学模式
在高中化学教学过程中,教师应该把握学生现有的学习情况,把握教学的时机和重点,完善教学模式,发散性地为学生讲解和演示所学的知识点和相关的学习方法。如“在如何制备Fe(OH)2
白色沉淀”这章教学中,我将该章的实验器材带入课堂,在讲解的同时,为学生演示该现象的产生,然后根据我所做的实验,让学生来尝试着自己动手进行实验,并根据该实验提出一些关联性的问题,培养学生的发散性思维能力和对已学的无机化学知识进行考查,让学生能够锻炼自己的动手能力,更好地对高中化学知识进行学习和巩固。
综上所述,在高中化学教学过程中优化课堂模式是很有必要的。通过引导学生自我思考、营造和谐的课堂环境、完善教学模式能够更好地提升学生化学思维能力,促进高中化学教育可持续化发展。
参考文献:
[1]张建新.中学化学实验教学的反思[J].中学化学教学参考,2013(01):62―65.
课程体系应由学校和企业共同制定,做到依据岗位定课程,依据技能设内容。公共平台课程为国家规定必修课,旨在提高学生的基本文化素质和道德修养,并融入职业生涯规划和就业指导,为学生指明我国就业形势与政策,对长远职业规划进行指导。专业核心课程培养学生专业核心能力,基于质监员、化验员、工艺员岗位的岗位需求,并结合职业资格的岗位要求,确定核心课程为药品质量检测技术、分析仪器使用维护、药品生物检定技术、中药制剂质量分析、药物制剂技术。专业平台课程为专业核心课程奠定基础,开设了药事法规、药用化学、微生物基础、药用植物、中药鉴定技术课程。专业平台课与专业核心课开设学期要前后衔接得当,如药用化学开设在药品质量检测技术课程之前;药用植物、中药鉴定技术开设在中药制剂质量分析课程之前。课程的学时安排应符合教育教学规律,既要满足岗位技能需求,还要满足达到技能标准的强度训练时间需求。如药用化学在整合了无机化学、有机化学和分析化学的基础上,内容较多,需开设2学期;药品质量检测技术是重点核心课程,应强化训练技能,也开设2个学期。
二、开发与就业岗位相适应的课程标准
专业课程设计要积极与行业企业合作,以岗位工作任务和具体工作过程为基础,根据技术领域和职业岗位的要求,参照相关的职业资格标准设计课程[1]。到2012年,药检专业完成了所有必修和选修课的课程标准的制定,共计24门。课程标准明确了课程目标、知识目标、技能目标,体现了工学结合的课程设计思路,设计了所有单元设计的教学内容,采取了适宜的教学方法和手段等,是教师教学依据的执行标准,为确保教学效果提供了保障。
三、以人为本,注重个性发展
针对学生就业多方向的现状,有针对性的增加专业选修课的数量,可从13门课程中任选9门,修足学分即可。选修课拓宽了专业方向,比如就业方向趋于药品营销岗位,开设了药品营销技术和GSP应用技术等课程;就业方向趋于生产管理,开设了药品生产过程验证和GMP应用技术等课程。课程体系的设置,兼顾执业药师、药剂员和医药商品购销员等国家职业资格考试,使学生获得可持续的终生学习能力,有利于学生工作后职业生涯的提升,为其将来发展奠定良好的专业基础和职业素养[2]。如平台课程设置了药理学、药事法规等课程,专业选修课设置了药品综合知识与技术等课程。注重学生个性发展,我校实施了“学分置换”制度。学生在专业技能大赛或艺术类大赛中获省级一等奖或国家级二等奖以上者,获其他省级以上奖励者,对学院发展有重大贡献者,可以免修相关课程或置换学分,以促进学生“德、智、体”各方面的专向发展。
四、加强实践训练
专业核心课均设计为“教、学、做”一体的教学模式,在实践设施齐全的实训室及校内实训基地授课,完全摒弃了过去的理论与实践分开教学的模式,加强实践训练,达到理论与实践相结合的目的,突出技能的培养。每门核心课设置0.5~1周的教学实习,设计典型的系统教学任务,由学生独立操作完成,培养学生掌握整体工作流程,锻炼学生独立判断分析和解决问题的能力。药检专业实行“5+1”人才培养模式,最后半年到企业顶岗实习,提升学生岗位实践能力。该专业共计3046学时,实践学时可达到1904学时,占总学时的63%。
五、融入职业素质的培养
关键词 小麦;有机肥;应用效果
中图分类号 S512.1;S147.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)17-0021-02
Application Effect of Organic Fertilizer in Wheat Production
ZHANG Li-juan 1 MA Jian-dong 2
(1 Changgou Rural Economy Technology Workstation of Sixian County in Anhui Province,Sixian Anhui 234321; 2 Sixian Soil and Fertilizer Station)
Abstract In order to find out the reasonable use of organic fertilizer and chemical fertilizer,to understand the application effect of organic fertilizer and inorganic fertilizer,the study on effect of organic fertilizer in wheat production in 2014 was carried out,the results showed that,the use of organic manure and chemical fertilizer could significantly increase the yield of wheat.
Key words wheat;organic manure;application effect
小麦是泗县主要农作物,近年来农民只注重施用无机化学肥料,很少施用有机肥料,导致小麦抗逆性差、品质下降、土壤肥力下降[1-3]。有机肥可疏松土壤和改善土质,避免滥施化肥对环境造成的污染和资源浪费。有机肥与无机肥料合理搭配是提高土壤肥力和作物产量的有效措施[4-6]。通过有机肥与无机配合试验研究,综合比较肥料投入、生物学性状、小麦产量、产投比等指标,客观评价其经济效益与社会效益,为小麦有机肥与无机肥合理搭配及相应配方大面积推广应用提供依据,现将试验结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2014年10月至2015年6月在泗县长沟镇戚庙村进行,试验地土壤类型为砂姜黑土、黑土土种,地势平坦、整齐,交通条件好,排水方便,肥力水平中等偏上,有机质19.6 g/kg、全氮1.16 g/kg、有效磷12.7 g/kg、速效钾172 g/kg,pH值为6.8,在该镇的地力水平中具有代表性,前茬作物为玉米。
1.2 试验材料
试验小麦品种为济麦22。供试肥料包括翰雨牌有机肥(N+P2O5+K2O=10.6%、有机质=60%)、掺混肥[N+P2O5+K2O≥45%(24%+15%+6%)]、普通三元复合肥(15-15-15)、尿素(含纯N 46%,山东郯城产)。
1.3 试验设计
试验共设4个处理,分别为空白区(CK):不施肥;有机肥区(A):基肥施有机肥1 500 kg/hm2,追肥施尿素187.5 kg/hm2;有机+无机肥区(B):基肥施有机肥750 kg/hm2+掺混肥600 kg/hm2,追肥施尿素187.5 kg/hm2;习惯施肥区(C):按当地施肥习惯,基肥施普通三元复合肥525 kg/hm2+尿素300 kg/hm2,追肥施尿素187.5 kg/hm2。3次重复,CK及处理A、B、C的小区面积分别为20、100、100、100 m2。
1.4 试验方法
有机+无机肥区追肥在拔节期追施,其他处理在返青期追施,皆采用遇雨撒施方法。4个处理其他管理措施一致。2014年10月12日整地、施基肥、浇灌,10月13日各处理统一采用机播,播种量为187.5 kg/hm2,行距20 cm;10月18日出苗;2015年2月8日用10%苯磺隆150~225 g/hm2对水450 kg/hm2喷雾;3月5日用20%井冈霉素可湿性粉剂750 g/hm2+2.5%氯氟氰菊酯乳油750 mL/hm2对水450 kg/hm2防治小麦蚊枯病与红蜘蛛。一喷三防:4月22日用25%咪鲜胺乳油900 mL/hm2+5%啶虫脒乳油750 mL/hm2+氨基酸叶面肥750 mL/hm2对水450 kg/hm2;5月5日用25%咪鲜胺乳油900 mL/hm2+5%啶虫脒乳油750 mL/hm2+98%磷酸二氢钾1 500 g/hm2对水450 kg/hm2。处理B于3月17日追施尿素187.5 kg/hm2;其他处理区于2月26日遇雪撒施尿素kg/hm2。6月15日收获。
1.5 测定项目与方法
生育阶段测定:调查测定苗期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、成熟期等各生育指标与性状。产量指标测定:选取每个小区中间5行小麦(1 m宽)连续测查3 m长(折3 m2)的小麦有效穗数,随之收割待晾干后脱粒称籽粒取实产,依此算出产量,并选取有代表性小麦20株,测定株高、茎粗、穗长、穗粒数和千粒重。
1.6 试验期间天气情况
2014年11月至2015年1月20日连续晴好天气,无有效降水,土壤略干;4月7日、 13日低温冻害。
2 结果与分析
2.1 生育期
由表1可知,各处理生育时期差异不大,CK生育前期相对推迟,生育后期相对提早;处理B冬前分蘖数分别比CK及处理A、C多255万、165万、60万个/hm2,处理B冬前次生根数分别比CK及处理A、C多2.4、1.3、0.3条;另外处理A、B在抗冻性、耐旱性、熟相均比CK、处理C表现好。
2.2 农艺性状
由表2可知,株高以处理C最高,为80.9 cm,处理B穗长、茎粗最长、最粗,分别为8.7、0.45 cm。
2.3 产量结构及产量
由表2可知,处理A~C的成穗数、穗粒数、千粒重均较CK增加。处理B无论从产量要素各指标来看,还就从增产率来讲,都好于其他处理;处理B较CK增产155.06%;处理A较CK增产97.75%;处理C较CK增产115.73%;处理B相对处理A与处理C分别增产28.98%和18.23%,说明有机+无机肥增产效果明显,有机+无机肥配合施用与习惯施肥配方更合理,养分更协调,效果更好,适合泗县大面积区域使用。
2.4 经济效益
由表3可知,处理A、B、C新增纯收入分别为12 205.01、15 475.01、12 915元/hm2,分别比CK新增纯收益5 085.00、8 355.00、5 794.99元/hm2,说明处理B新增纯收益最高;从产投比来看,处理A、B、C分别为6.51、5.76、5.28,说明小麦有机肥产投比比有机+无机肥与习惯施肥的均要高,但增产量较处理B、C差。
3 结论与讨论
试验结果表明,小麦有机+无机肥处理对小麦有明显的增加冬前分蘖与根系量和增强小麦抗冻害和耐旱性的作用;与有机肥区与习惯施肥区相比,在小麦产量三要素方面,穗粒数、千粒重提高效果明显;下步将继续跟踪试验,结合土壤理化性状分析,充分了解培肥地力变化,更进一步优化施肥调整,为作物持续高产、培肥土壤提供有效参考数据。
4 参考文献
[1] 周焱,罗安程.有机肥处理对小麦根系生长、活力和磷吸收的影响[J].植物营养与肥料学报,1997(3):243-248.
[2] 吕凤荣,刘康峰.有机肥对小麦产量及品质的影响[J].中国农学通报,2000(3):39-40.
[3] 方日尧,同延安,耿增超,等.黄土高原区长期施用有机肥对土壤肥力及小麦产量的影响[J].中国生态农业学报,2003(2):57-59.
[4] 徐惠云,王盼忠.有机肥对旱地春小麦的生产效应及土壤肥力的影响[J].山西农业科学,1997(3):52-55.