设施农业的教学设计

第6节 设施农业的教学设计

一、教学策略

1. 注重设施农业与常规农业的比较、各种设施农业之间的比较，在比较中渗透科学发展观。

设施农业与常规农业的比较表

以上是理解各种设施农业优点及局限性的学习方法之一，所列内容不一定全面。教师可设计更好的办法，帮助学生理解各种设施农业的优点及不足。

设施农业是全面建设小康社会的重要一环。如何发展设施农业不仅是一个技术问题，而且涉及资源、环境、经济、社会发展等领域。设施农业的发展要因地制宜，要考虑经济基础，要考虑废弃物对环境的影响。因此，比较各种设施农业的优点和局限性，可引导学生用科学的发展观来对待相关技术的运用，从而引导学生在将来的工作中，认同设施农业的发展要坚持以人为本，要保持设施农业与常规农业的协调发展，要思考如何实现可持续发展，要做到从全局利益出发，统筹兼顾等理念。我国幅员辽阔，地形、地貌、气候万千，教师要鼓励学生寻求和开发更多创新型设施农业，造福人类，造福当地百姓。

2. 强化设施农业中的问题意识，激发学生创新精神

学习设施农业的知识，不能局限于学习其中有哪些设施。设施农业的兴起是人类改变“靠天吃饭”局面，解决生产、生活中问题所做出的一系列创新活动。从设施农业所走过的道路看，它是一个从简单到系统化、从田园型到工厂化、从手工劳动到智能化的过程。那么设施农业要再发展，就要靠有创新精神的下一代。因此，在设施农业的学习中强化问题意识，有助于激发学生的创新精神。例如，设施农业一般建在城市的郊区。水是很珍贵的，城市周围的水又容易受到污染。为了生产出绿色食品，向学生提出问题：“如何为现代化温室提供洁净水源？”（提示：用玻璃屋顶收集雨水，采用滴灌、减少用水量等措施）。

又如，现代化温室由于环境封闭，没有风和昆虫，不利于作物传粉，靠人工授粉既费时又费力。“如何解决这一问题呢？”让学生思考、讨论。学生经讨论可得出放养蜜蜂能解决这一问题的结论。此时老师可举上海张江农业高新科技示范区的现代化温室的具体问题，激发学生的创新精神。这套现代化温室是从荷兰进口的，但由于存在植物传粉问题，所以必须从荷兰进口他们培养的蜜蜂。为什么不用国内的蜜蜂呢？因为温室有开启玻璃房的天窗（通风换气、调节温度），国内蜜蜂会由此处飞走。所以，必须买荷兰特有的蜜蜂，因这种蜜蜂没有飞走的习性。但荷兰为了保护自己的知识产权，只卖给工蜂，我们买来的蜜蜂无法繁殖。至此，让学生讨论怎么办，以激发学生的创新精神，并立志培养具有我国自主知识产权的温室蜜蜂。

再如，集约化的畜禽生产设施会产生大量污水、粪便，若不处理，会滋生细菌、污染环境。向学生提出如何运用物质循环的原理，为现代化畜禽生产设施设计净化处理和生产沼气的方案。这样做，不仅可以提高学生运用所学知识服务社会的能力，也增强了学生的环保意识和可持续发展意识。。

二、教学目标

1. 描述各种具体的设施农业，说明各种设施农业的优点、局限性。

2. 形成关心现代农业发展的情感

三、教学重点和难点

1. 教学重点

设施栽培、设施养殖的实例。

说明各种设施农业的优点、局限性。

2. 教学难点

智能农业

四、参考资料

1. 应该如何选择设施栽培的品种？

一般原则是根据栽培作物的种类和栽培的目的来选择品种。由于设施栽培主要是为了调节作物的上市时间（或提前，或延缓）以获得较高的经济回报，因此，根据预期上市时间选择生育期相适应的品种，是首先要考虑的因素。其次，是考虑品种的抗病虫害的能力。由于设施栽培是在较封闭的人工环境中进行，而且常常高温高湿，又缺乏害虫的自然天敌，容易发生病虫害，特别是病害。再者，多数设施栽培是“加温栽培”，如用温室等（极少降温栽培），选择生育期短的品种能减少在温室的时间，从而降低生产成本。对于设施果树而言，情况更复杂一些。由于果树一般有较长的“休眠期”，需要一定时间的一定低温（在园艺学上用“需冷量”表示）才能正常开花结果。如何使其尽快度过休眠期，是需要考虑的问题。因此，一般人们选用休眠期较短的品种，即低需冷量的品种。

2. 智能农业目前在我国的发展情况如何？

尽管我国的智能农业与西方发达国家相比仍然有很大的差距，但已经起步，并且进步很快。

在智能农业的信息技术方面，“食物安全和农业信息集成技术及其产业化工程”已列为中国21世纪16亿人口食物安全的关键技术，“农业信息化”成为未来10年中国农业科技十大方向之一，“信息技术在农业上的应用”成为国家鼓励企业投入的重点领域。农业部已启动了“金农工程”，科技部已把“智能化农业信息技术应用示范工程及网络建设”列入863计划，在北京、吉林、黑龙江、安徽、云南等地示范，已取得显著成效。我国已建成了中国农网（http://www.aweb.com.cn）、中国种子信息网（http://www.seedchina.com.cn）、中国农业科技信息网（http://www.caas.net.cn）、中国圣金信网（http://www.topseeds.com）、中国农软信息网（http:www.agrisoft.net.cn）等多个具有影响力的农业网站，并在信息交流方面发挥了较大的作用。

在智能农业的专家系统方面，目前全国已经初步建立了以主要粮食作物为主的专家系统，并且已经在北京、云南等地投入应用。据报道，小麦、玉米生产采用智能决策后，平均单产提高10%～30%，节约成本5%～15%，生产效益提高30%以上。

在智能农业的设施方面，还未起步，目前我国仅有极少数的研究设施。

总之，我国智能农业的软件部分已经起步，但硬件部分仍然有待探索，对具有相应素质的农业生产者的培养更待加强。

3. 设施农业的优越性很多，能说说它的弱点吗？

设施农业的弱点是：设施的投资大，运行成本较高，特别是在能源短缺的地区还难以实施；设施农业对生产者的技术水平和管理水平要求较高，对产品的定位和对市场信息了解的要求较高；在目前的管理水平下，设施食品（蔬菜、水果）的农药污染问题较重（设施栽培条件下容易发生病虫害），品质仍然有待提高。另外，设施农业设施内的土壤更容易盐渍化等。

社会广角

第一次绿色革命

1）20世纪70年代的“绿色革命”指的是什么？

20世纪初以来，特别是40年代末，由于化肥在农业上的大量施用，生产水平不断提高，但小麦、水稻等作物的高秆品种倒伏越来越严重，成为限制农作物高产稳定的主要因素。

作物的抗倒性与茎秆的坚韧程度及根系发育的好坏有密切关系，而种植矮秆品种是防止倒伏最有效的措施。所以，当时这些作物品种的矮化问题亟待解决。各国育种工作者都致力于这项工作。20世纪初，意大利科研人员用日本赤小麦为矮源，与当地品种杂交，育成半矮秆小麦品种“矮粒多”等；日本岩手农场以“达磨”为矮源，于1953年育成综合性状较好的“农林10号”，为达磨基因源在世界范围内的应用提供了一个较好的基因载体。之后，美国科研人员利用农林10号育成了著名小麦品种“格恩斯”；国际玉米小麦改良中心小麦研究部主任勃劳格利用农林10号等为矮源，育成了“索诺拉64”等一大批矮秆小麦品种，在墨西哥、印度、巴基斯坦等地推广，使小麦单产大幅度提高。此后，勃劳格又育成了能够适应多种气候、日照、地形及其他生长条件的小麦新品种。因为改良中心设在墨西哥，所以人们也称之为墨西哥小麦。1967年后，阿根廷、孟加拉、巴西、智利、埃及、危地马拉、伊拉克、意大利、西班牙、突尼斯等许多国家，相继引入了墨西哥小麦及其栽培技术，使小麦大幅度增产。当时人们将墨西哥小麦的育成、传播和普遍获得高产这种现象称为“绿色革命”，勃劳格也被誉为“绿色革命之父”，并于1970年荣获诺贝尔和平奖。

与此同时，国际水稻研究所用印度尼西亚的高秆水稻品种和原产中国的矮秆地方品种“低脚乌尖”杂交，于1962年育成了号称“奇迹稻”的“IR8”，进而以IR8为矮源，育成了一批矮秆、高产、抗病的国际水稻系列品种，在东南亚广为种植。这方面的成功也一并称为“绿色革命”。“绿色革命”实质上是对不适应生产发展的高秆品种种植状况的一次根本性变革，它对各国的矮化育种工作起到了促进作用。

2）绿色革命的社会反响

20世纪60年代，多种矮秆高产小麦和水稻品种的栽培和培育成功，标志着传统植物育种理论和各种农业措施在作物改良中的应用达到了顶点，并对农业生产产生了深远的影响。在1966~1968年，将高产半矮生的墨西哥小麦品种引入印度之前，印度每年的小麦总产量约为1.139×10 t 。到大范围采用高产品种之后的1981年，小麦年产量增加到3.650×10 t 。这15年间的增长足以为1.84亿的新增人口每人每天提供375 g的小麦。阿根廷、孟加拉、中国、巴基斯坦和土耳其等国小麦产量的增长也令人瞩目。1982～1991年10年间，中国农业产量每年增长8%，成为世界上最大的粮食生产国。由于这项令人瞩目的成就，1983～1990年期间，任中华人民共和国农业部部长的何康，1986年在美国马里兰大学帕克学院被授予名誉博士学位，1993年被授予“粮食奖”。

从1965～1980年，发展中国家小麦和稻米的产量大约增加了75%，各国的情况略有不同。1950年~1984年，墨西哥的小麦产量增加了400%，同期印度尼西亚的稻米产量翻了一77

番。种子质量的提高和农业技术的改良，使苏丹、加纳、坦桑尼亚、赞比亚等国的玉米、高粱和谷子产量提高了大约300%～400%。在亚洲国家，人们使用“绿色革命”这个词，来描述稻米和小麦产量的增长2~3倍对社会、经济以及营养等多方面产生的巨大影响。

绿色革命在为人称道的同时也被人批评。新品种比传统作物需要更多的化肥和灌溉，它们对水和肥变化的反应也更敏感。因此，不良的气候、大量的能源消耗和全球性的经济不景气，显著减缓了绿色革命前进的步伐。批评者认为，以密集型农业、大农场和高质量耕地为重点的绿色革命，不仅损害了环境，而且没有为应当受益的贫穷农民带来多少利益。

第二次绿色革命──杂交水稻的成功

第一次“绿色革命”使水稻品种矮秆化，大大地提高了水稻的单产和总产。此后近20年，水稻的单产几乎没有明显的提高。如何继续提高水稻等粮食作物的产量，以满足日益增长的人口对粮食的需求，是摆在世界各国政府和科学家面前的重要任务。以袁隆平为首的中国科学家，根据遗传学杂种优势的原理，于1973年成功地培育成世界上第一代杂交水稻。杂交稻的大面积推广，使水稻每公顷产量在矮秆的基础上平均提高了20%，从而突破了自第一次“绿色革命”后，粮食单产停滞不前的难关。世人称杂交水稻的成功为“第二次绿色革命”，袁隆平因此被誉称为“杂交水稻之父”。

出入境动植物的检疫

检疫（quarantine ）源自意大利语quarantina ，意为40天。它起源于14世纪，当时意大利威尼斯为防止那时欧洲流行的鼠疫（黑死病）、霍乱和疟疾等危险性疾病的传入，令抵达其口岸的外国船只上的人员隔离滞留在船上40天，经口岸当局观察和检查，如未发现疾病，才允许其离船登陆。其理由是，如果患有某种传染病，一般在40天之内就可能表现出来。这种原始的隔离措施，在当时对防止鼠疫等传染病的传播起过很大的作用。人们从这一做法中得到启示，“检疫”两字的内涵和应用也就逐渐扩大。随着科学技术的不断发展，不少国家陆续采用了这种规定，将原本是针对人而采取的卫生检疫手段，用于兽医预防动物危险性传染病的传播，称为“动物检疫（animal quarantine ）”，从而“40天”也就逐渐成了“检疫”的代名词了。以后又对进入口岸的植物及植物制品进行检疫，以防止植物病虫害及外来有害物种的侵入。

现以动物检疫为例作简要说明。动物检疫的任务和作用，在于对活体动物及动物产品进行检疫，检出患病动物或带菌（毒）动物，以及带菌（毒）动物产品，并依照法定兽医卫生措施，进行无害化处理，以防止动物疫病和人畜共患病的传入和传出，从而保障动物及其产品的正常贸易，促进国民经济的发展。

根据《中华人民共和国进出境动植物检疫法》的规定，引进动物（如马、牛、羊、猪、禽类、犬、猫）及其胚胎、精液等动物遗传物质时，必须按规定履行进境检疫手续。

检疫工作完毕后，出入境检验检疫机关对检疫合格的动物、动物遗传物质出具《动物检疫证书》和《检疫放行通知单》，准许入境。

对检出患传染病、寄生虫病的动物，需实施检疫处理。检出《中华人民共和国进境动物一、二类传染病、寄生虫病名录》中一类疫病的，全群动物或动物遗传物质禁止入境，作退回或销毁处理；检出二类疫病的阳性动物禁止入境，作退回或销毁处理，同群的其他动物放行，并进行隔离观察；阳性的动物遗传物质禁止入境，作退回或销毁处理。检疫中发现有检疫名录以外的传染病、寄生虫病，但国务院农业行政主管部门另有规定的，按规定作退回或销毁处理。