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植物保护学科发展趋势及人才培养方案

来源:万方期刊网  时间:2018-04-11 11:13:59  点击:

  摘要:随着生物技术和信息技术的迅速发展,植物保护科学融入的先进科学技术越来越多。因此,植物保护学科的发展应适应新形势发展的需要。如何整合教学资源,开辟新领域,形成新的学科生长点与产业是植物保护专业面临的重要问题。该文论述了在新形势下植物保护学科任务、发展趋势,并在此基础上探索了构建新的学科体系的设想以及相应的人才培养方案。

  关键词:植物保护学科;发展趋势;人才培养

  中图分类号G642.0 文献标识码A 文章编号1007-7731(2016)11-0171-04

  1植物保护在农业生产中的重要作用和应用情况

  1.1植物保护是保证农业增产增收和可持续发展的重要

  技术支撑据统计,我国由于有害生物(病、虫、草、鼠害等)造成植物生产的损失约30%,植物保护作为一项重要的技术措施,在保障农业生产稳定发展中发挥着不可替代的重要作用。因为农业生产与自然生态环境存在着相互依赖、相互作用的关系,所以农业生产一定要根据环境与有害生物的相互关系,采用适合的植物保护措施来保证农业生产的正常进行,把有害生物造成的经济损失降到最低,使农业生产获得最大的经济效益。植物保护工作的目标必须紧紧围绕建设社会主义新农村、紧紧围绕农业结构调整、紧紧围绕农业可持续发展;植物保护工作关系生产安全、食品安全、生态安全、公共安全,更关系到农业可持续发展和人与自然和谐发展。植物保护工作在我国农业发展的各历史阶段都发挥了重要的不可替代的作用,尤其是改革开放以来,其为粮食增产、农民增收和农业可持续发展做出了重要贡献。具体表现在:一是提升了农业综合生产能力;二是促进了农业结构调整和农民增收;三是推动了农业科技进步;四是初步形成了与农业发展基本相适应的植保体制和机制;五是保障了生产和生态安全。

  1.2植物保护技术措施的研究和应用

  我国自从第六个“五年计划”开始以来,一直把农作物病虫害综合防治技术列入国家科技攻关计划,由农业部组织国内科研、教学单位等众多的科学家参加有害生物综合治理协作攻关研究。最初是以每个有害生物(病、虫、草等)为防治对象,逐渐发展为以每种作物的有害生物(病、虫、草等)为防治对象,在多年的研究过程中取得了很多有价值的成果,对控制有害生物的危害和农业增产增收起到了重要作用。“八五”到“九五”这期间又进一步完善了已有研究成果,发展为以特定生态区的特定作物组建多种有害生物防治体系,通过示范大力推广好的单项技术。从深度、广度及规模都处于国际领先地位。为从理论上深入研究有害生物的灾变规律。我国从20世纪90年代中期开展了粮棉主要病虫害的灾变规律和防控技术的基础研究,从有害生物的发生发展规律、致害因素、生理生态机制、有害生物与寄主的互作到分子生物学的研究,如在棉铃虫、麦蚜、小麦条锈病、稻瘟病的成灾机制等方面都取得了可喜的成绩,为有害生物的持久控制提供了科学依据。近年来,综合防控措施中的利用抗性品种和使用化学农药防治有害生物在保证农作物稳产高产方面起到了不可估量的作用,据初步统计,每年利用抗性品种和使用化学农药防治平均减少农作物损失20%,许多重要作物的病害,如小麦锈病、小麦赤霉病、水稻稻瘟病、玉米大斑病等常给农业生产造成重大损失,由于生产上利用了抗性品种,这些病害基本上得到了有效控制。特别是由于种植结构的调整,病虫草害等问题日益突出,利用化学农药防治病虫草害出现了前所未有的高峰,如蔬菜的霜霉病、灰霉病、疫病和果树上的一些病害,都主要是靠使用化学农药得以控制的。更可观的是除草剂的应用不但解决了杂草的危害,更是解放了劳动力,不但带来了经济效益,也带来了社会效益。

  1.3在农业生产中如何加强植物保护工作

  首先,加强领导,健全机构,确保植保工作有序开展。各地已基本形成植物保护工作网络,每个省或直辖市都设有植检植保站,各地区在农业总站里也设有植保科(室),县、乡级也有植物保护工作人员。其次,加强培训,普及植物保护知识,把植保培训班办到田间地头,办到农民的家里,使每个农民都懂得植保知识并能掌握基本的植保技术措施。再次,坚持“预防为主,综合防治”的植保工作方针,建立完善的有害生物防控和预警体系,做好预测预报工作。总之,植保工作是一项重要的公益性防灾减灾事业,各级政府应该要加大资金投入,保证开展植保工作必需的实验设备、办公场所和经费,充分发挥植保工作在农业生产中的重要作用。

  2新时期对植保工作的要求

  综合防治(IPM)是我国控制农作物有害生物的长期有效措施,即“运用各种综合技术,防治对农作物有潜在危险的各种有害生物。”这对合理使用化学农药、减少环境污染起了积极作用,取得了很大成绩。但就其本质而言,其指导思想仍是以针对有害生物防治对象设计的。因此,新世纪要想摆脱人类的根本困境,遏制生态环境的进一步恶化,在植保模式上务必有个新跨越,即以植物生态系统群体健康为主导的有害生物生态治理(EPM)取代现行的有害生物综合治理(IPM)。EPM强调维持系统的长期稳定性和提高系统的自我调控能力,在管理的基础上维持生态的平衡,防治手段以生物防治为主。EPM概念有利于发展可持续的植物保护。对新时期的植保工作,要牢固树立植保工作新理念,一是公共植保理念,就是把植物保护工作作为农业和农村公共事业的重要组成部分,突出植物保护工作的社会管理和公共服务职能。植物保护工作内容的重要组成部分——植物检疫和农药管理等本身就是执法工作,属于公共管理;农业生产上许多重要农作物病虫都具有迁飞性、流行性和暴发性,其流行规律的监测和防控技术的应用需要政府统一组织甚至需要跨区域的统一监测和防治;如果病虫害和检疫性有害生物监测防控不到位,将会对农业生产造成重大损失,必将会危及国家粮食安全;农作物病虫害防治应纳入公共卫生范围,作为农业和农村公共服务事业来支持和发展。二是绿色植保理念,就是把植保工作作为人与自然和谐系统的重要组成部分,突出其对高产、优质、高效、生态、安全农业的保障和支撑作用,植保工作就是植物卫生事业,要尽量采取生态学控制、农业防治、生物防治、物理防治等综合防治措施,确保农业可持续发展;在化学防控上要尽可能选用低毒高效农药,应用先进施药机械技术,减少残留、污染,做到安全用药,生产出“绿色产品”;植保工作还要防范外来有害生物入侵和传播,确保环境安全和生态安全。

  321世纪植保工作迫切需要高素质植保人才

  现代农业正朝着高新技术方向发展,农业是现代生物技术应用最广阔的领域,随着生物技术的迅速发展,从理论、方法、技术手段上加速更新了传统的农业科学,现代农业科学在学科分化、分工与更新同时,将走向新的综合与联合。植物保护学科的发展也必将跟上新的技术发展需要,要把现代生物技术、信息技术、计算机技术、遥感技术等迅速溶入植保领域,以实现植物保护的产业化和商品化。要达到这些目标,必然急需一批具备扎实的理论基础、具有较强的解决实际问题能力的高素质的科研、开发、推广、管理的植保人才;需要一支从事植物检疫、植物有害生物测报、防治、农产品质量安全检测、农资营销的高效、开拓、创新的人才队伍。我国是农作物病虫害发生较严重的国家之一,病虫害常见的种类有1600多种,是影响我国种植业发展的重大制约因素,平均每年因病虫损失粮食3000万t,棉花接近100万t。因此,加大对农作物病虫害控制,对我国种植业持续稳定发展意义重大。这不仅需要开展农作物重大病虫成灾机理和调控基础研究、开展病虫害发生发展规律和调解机制研究,加强植保技术理论与实践研究,更需要建立一支高水平的植保科技人员队伍。

  4植物保护学科建设规划与人才培养方案

  4.1学科建设规划

  4.1.1以学科建设为龙头,对学科建设进行认真的规划制定出长远的发展规划和切实可行的近期发展目标,走内涵发展之路。对目标任务进行细化分解并以相应的措施加以监督,以确保各项目标任务落到实处。4.1.2加强专业课程教师队伍建设将几年来一直从事植保专业科研工作的研究人员集中到植保专业的建设与发展上来,同时,随着办学规模的扩大,继续引进高职称高学历的人才,加强对青年教师的培养,选送中青年教师到知名院校作访问学者,以增强中青年教师的科研能力和学术水平。鼓励符合条件的中青年教师到地方市县挂职锻炼以增加社会经历及实践能力。有计划引进教师,以改善师资队伍年龄结构、职称结构、学缘结构,从而形成一支年龄、学历、学缘、技术职称结构合理的师资队伍。4.1.3加强专业课程建设强化专业主干课程,将基础课、专业基础课、专业课、实验课和实践课进行合理布局,保证专业课程设置的方向性、连贯性、科学性和有序性。做到“课堂教学与创新意识培养相结合”,“基础实践与创新能力培养相结合”;“综合实践与就业单位相结合”;“毕业论文与导师科研相结合”;“就业指导和职业规划与创业教育相结合”。4.1.4积极加强专业课教材建设和科研立项工作尽快提升本专业的学科地位和科研能力,在选用人才上很下工夫,多出有较高理论水平和社会应用价值的科学研究成果。积极开展学术交流与聘请著名专家学者来校讲学。采取走出去请进来的办法,不断更新观念、拓宽思路、收集信息,掌握植保专业的发展现状,不断提高教师的教学水平与科研能力,努力追赶国内国际植保专业发展的前沿水平。

  4.2人才培养方案

  4.2.1确定思路植物保护学科作为农学门类中4个与种植业有关的一级学科之一,具有明显的跨学科特色。它与农学门类中的作物学、园艺学和农业资源利用等一级学科有密切的联系。它与生物领域中的大多数二级学科,如动物学、植物学、植物生理学、微生物学、遗传学、生态学、分子生物学以及工学中的化学工程与技术等学科也有着密切的关系。植物保护学科属于生命科学范畴,它与其他学科具有相互依存、共同发展的关系。它的发展既积极、合理利用生命科学的研究成果,同时又不断丰富和发展生命科学的内容。植物保护学科中植物病理和农业昆虫与害虫防治2个二级学科分别在宏观和微观上研究病虫等有害生物与寄主植物的相互作用和病虫害发生发展规律,探讨病、虫致害机理和寄主植物抗性机理,为有害生物的控制提供理论和技术基础。当前有害生物与寄主植物的相互作用研究已成为植物保护学科中的新兴领域,形成了以识别、信号传递和防卫基因表达3个环节为主的理论体系。而农药学二级学科为有害生物的控制提供有力的武器,它以传统化工产品为基础,在新产品研制和农药的使用方面更加重视吸收有害生物与寄主植物相互作用的研究成果。进一步发展高效、低毒、低残留新产品,对有害生物治理和绿色农业的发展将发挥更大的作用。4.2.2培养目标本专业培养具备植物保护学科的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、林业、海关及其它相关部门从事植物保护方面的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作的应用型高级专门人才。在教育层次上分为科学研究型、技术推广型、生产经营型。4.2.3培养要求毕业生应掌握植物保护工作所必需的数学、物理、化学等方面的基本理论和知识;掌握生物科学和农业科学的基本理论、基本知识;掌握植物有害生物鉴定、识别、监测和控制的方法与技能;掌握科技文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关资料的基本方法,并具有一定的科学研究和实际工作能力;具备农业可持续发展的意识和基本知识,了解农业生产和植物保护学科的科学前沿与发展趋势;熟悉与农业生产和植物保护相关的有关方针、政策和法规;具有独立获取知识及信息处理和创新的基本能力。4.2.4专业特色侧重有害生物综合治理,以“生物防治,绿色植保”为主线,突出生物安全保护,形成综合性大学农学学科的办学优势。结合黑龙江省有害生物发生的特点和生产“千亿斤粮食”、建设生态大省的契机,办出学科和专业特色,在省内发挥重大作用,并逐渐在全国占有一席之地。4.2.5培养模式本专业采用“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的模式培养学生,侧重有害生物综合治理,紧跟社会发展需求,实施“农科教结合、产学研协作”的教学模式,根据学生个性差异,注重学生的学术水平、实践能力与综合素质的培养。4.2.6教学要求(1)理论教学环节:通过植物病理学、农业昆虫学、植物化学保护等专业课程的讲授,使学生掌握必要的基本知识和基本技能,同时,把最新理论、最新成果展现给学生,激发学生的创新意识,为学生进一步学习和从事科学研究工作奠定基础。(2)实践教学环节:通过通识实验课和专业实验课等课程的设置,使学生掌握实验基本操作技能并提高综合能力。通过设计学年论文、毕业论文和实习等环节,使学生具备基本的科研能力并对农业生产有基本的了解。(3)创业教育环节:通过设置有害生物综合治理、食用菌栽培等创业课程,培养学生的创业意识,使学生获得初步的创业知识及经验。

  5植物保护专业未来发展思路

  5.1符合农业发展趋势,明确发展目标

  确保国家粮食安全和农业持续稳定发展的出路主要有以下2个方面:一是不断增加粮食产量和改善品质;二是有效控制生物灾害、减少损失。科学合理地控制粮食作物的生物灾害是我国植物保护研究任务的重中之重。然而,在新时期我国农作物病虫害的研究和防控工作面临的形势十分严峻。一是随着全球气候变化和耕作制度变革,农作物有害生物发生危害规律更加复杂多变,这为植物保护基础理论研究提出了许多新课题。二是随着国内外农产品市场的融合,农业外来生物频繁入侵、植物疫情事件不断发生,这对植物保护科技工作提出了许多新挑战。随着国际市场的融合和交流合作的频繁,外来生物入侵我国的风险日益加大,2015年中央一号文件明确提出加大防范外来有害生物力度,保护农林业生产安全。三是随着人民生活水平的提高和消费观念的变化,食品安全备受关注,这对农作物有害生物的防控策略和技术措施提出了许多新要求。因此,植物保护专业的发展要符合农业发展大趋势。

  5.2淡化专业界限,拓展发展空间

  植物保护专业本来是属于植物生产类一个技术环节,植物保护专业将紧密地融合到植物生产的育种和栽培管理等具体的实践环节中去,现在农业的发展将需要全面的掌握生物技术、信息技术和植物生产原理及方法的专门人才。植物保护作为一项专门技术将更多的采用生物技术解决生产实际问题。如通过基因工程技术以某种菌或植物病毒为载体,把目的基因插入载体,通过菌或病毒感染植物,使目的基因整合到受体植物的DNA上复制和高效表达,还有抗病、抗虫、抗除草剂育种等都是通过基因工程技术得以实现的;利用植物组织培养技术通过花粉粒作为外植体进行培养,获得植株的单倍体,利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料,从而诱导、筛选出具有抗性的植株;微生物发酵生产的抗生素已在植物保护上的广泛使用,目前我国已成为世界上最大的井冈霉素和阿维菌素生产国,井冈霉素是防治水稻纹枯病的当家农药。分子生物学技术在对有害生物进行诊断、检测和鉴定方面起到了重要作用,其采用的方法主要有由ELISA衍生出来的血清学方法,由PCR衍生出来的核酸检测。总之,现代生物技术的发展,为从根本上保护植物,解决环境问题提供了无限的希望。

  5.3丰富植物保护内涵

  传统的植物保护研究的对象是影响植物正常生长发育的有害生物,研究内容是它们的生物学特性、发生发展规律、预测预报和综合治理等措施。而实际随着植保科研和技术的发展应该是从生态学、分子生物学角度揭示有害生物与植物与环境之间的相互关系。研究可持续调控技术,以“安全、环保”的生态抗灾、生物控害、物理防治、作物抗病虫品种等技术为主体的“绿色植保”必将替代传统的单一依靠农药防治手段。为了改善植物保护环境条件,扭转土地环境退化趋势,必须依靠农业可持续发展战略,建设生态农业。对于植物保护工作来说,坚持以“预防为主,综合防治”的植保方针,坚持可持续发展的思想,最后达到一种病虫害在可接受范围,使作物在自然生长的情况必然要脱离农药的使用,于是必然脱离了所谓的现代植保技术。

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