植物營養診斷技術課程思政教學探索

摘 "要：植物營養診斷技術是一門具備較強理論性和實踐性的課程，該課程思政教學深入挖掘融合在專業知識中的思政元素，探索運用典型案例和動手實驗及走入生產實踐的多種教學方式。旨在拓寬學生的專業知識，培養學生的實踐能力，為今后的科研工作和服務于“三農”打下堅實基礎。

關鍵詞：課程思政；植物營養診斷技術；專業知識；典型案例；思政教育

中圖分類號：G641 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-9902（2024）22-0132-04

Abstract： Plant Nutrition Diagnosis Technology is a course with strong theoretical and practical nature. The ideological and political teaching of this course deeply probes the ideological and political elements integrated into professional knowledge， explores the use of typical cases and hands-on experiments and production practice a variety of teaching methods. The purpose is to broaden students' professional knowledge， cultivate students' practical ability， and lay a solid foundation for future scientific research work and serving \"agriculture， rural areas and farmers\".

Keywords： ideological and political education in all courses; plant nutritional diagnosis technology; professional knowledge; typical cases; ideological and political education

植物營養診斷技術是農業資源利用與植物保護專業碩士研究生的選修課，是一門綜合性的學科，根據植物生長發育形態、植物生理和生化指標并結合土壤養分測定分析判斷植物營養元素豐缺狀況的技術。該技術的核心目的是評估植物的營養狀況，以利于農民和農業專家做出合理的施肥決策，優化作物生長，提高產量和品質，同時減少環境污染。

植物營養診斷技術課程重點講述主要作物、果樹和蔬菜的營養失調癥狀及主要診斷方法和技術。其教學目的是將植物營養診斷學的理論、技術和方法傳授給學生，并利用多媒體講述，使學生掌握該課程的基本理論和各種診斷技能，并了解該課程的國內外最新研究進展和動態。在課堂教學中采用多媒體教學手段，將視頻、圖形和文字恰到好處地結合起來，并采用查找文獻、專項討論相結合的教學方法。課后采用在線軟件和微信答疑等方法與學生交流，使學生能夠理解和掌握該課程的基本概念和基本理論，掌握這門課程的國內外研究前沿等。通過本課程的學習，使學生掌握植物營養診斷的理論知識，能夠對生產實踐中植物營養狀況進行預測和預控，并能指導科學施肥。在植物營養診斷技術課程思政教學探索中深入挖掘思政元素，把思政元素和專業知識有機地結合起來，在專業知識的傳授、解惑中對學生進行思政教育。在教授植物營養元素失調的診斷技術時挖掘思政元素，傳播正能量，激發學生的學習興趣。通過專業知識和思政教育的有機融合，培養學生保護生態環境和保障糧食增產增收的擔當精神，在農業農村現代化和鄉村振興的偉大征程中，作為農業資源利用與植物保護專業的學生，應肩負著推動農業科技進步、服務鄉村發展的歷史使命，應以強農興農為己任，堅定信心，勇往直前，樹立“把論文寫在祖國大地上”的意識和信念。

1 "專業知識和思政教育有機融合

植物必需營養元素的營養失調癥狀診斷技術對了解植物營養狀況、指導施肥起著至關重要的作用。在教授植物營養診斷技術時，教師不僅要傳授科學知識，更要在教學中巧妙地融入思政教育元素，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。通過挖掘教學內容中的思政元素（表1），傳播正能量，可以激發學生的學習興趣，培養他們的社會責任感和使命感。使學生認識到“民為國基，谷為民命”，糧食問題關系到國計民生。為提高中國糧的產量和品質，就必須學好專業知識，在農業生產中利用所學的植物營養診斷技術對植物體養分的豐缺進行診斷，以便采取相應的施肥措施促進農業生產持續、穩定的發展[1]。為此，主講教師在授課前結合專業知識認真挖掘思政元素，使專業知識和思政教育有機地融合，做到在專業知識教與學中如鹽入水般把思政元素融進專業知識講解、討論中，避免生搬硬套，使學生產生逆反心理。專業知識和思政元素的有機融合，增強了學生學好專業知識的興趣，提高了學有所用，服務于社會的責任感[2]。

如講授氮營養診斷技術時，將專業知識和思政教育有機融合。氮素是植物生長和發育必需的肥料三要素之一，它對植物的生理功能和農產品的品質有著深遠的影響。氮素是植物體內與品質有關的重要化合物的組成成分，如含氮化合物蛋白質、氨基酸，酰胺和葉綠素A、維生素B和生物堿等。蛋白質和必需氨基酸含量是農產品的主要品質指標。適量供氮能明顯提高氨基酸和蛋白質含量。氮素還影響植物油的品質。氮肥是影響向日葵油脂肪酸組成的關鍵因素之一。向日葵是一種重要的油料作物，其種子中提取的向日葵油富含不飽和脂肪酸，主要包括油酸和亞油酸。這2種脂肪酸對于人類健康都非常重要。氮肥用量對向日葵油中油酸和亞油酸含量的影響是通過改變植物的氮代謝和脂肪酸合成途徑來實現的。通過控制氮肥的使用量，可以調控向日葵油中脂肪酸的組成，以滿足市場需求。同時，在農業生產中應注重氮肥的合理使用，以實現可持續發展。若大量施用氮肥還會降低果蔬品質和耐貯存性。例如，在水果作物中，氮素過多可能導致果實過大而口感變差；在蔬菜作物中，氮素過多可能導致蔬菜口感變差且易腐爛，蔬菜硝酸鹽超標等，進而轉化為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽是一種劇毒化學物質，能誘發人體組織細胞缺氧，導致癌癥的發生，對人們的健康有嚴重危害[3]。因此，要根據植物氮素營養診斷技術，合理、科學地通過施用氮肥給植物補充氮素，既能提高糧食作物產量，又能保護生態環境，強調責任、可持續發展、環境保護以及社會責任感。由于蛋白質是人類和動物飲食中的主要營養來源，缺硫導致的蛋白質合成受阻會降低食物的營養價值。特別是在畜牧業中，動物飼料中的蛋白質質量直接影響到動物的生長和健康。因此，確保作物中有足夠的硫含量對于維持人類和動物的營養需求至關重要。在農業生產中，為了防止硫缺乏對作物生長和人類健康的影響，農民應該根據土壤測試結果和作物需求合理施用含硫肥料。通過補充適量的硫肥，可以提高作物的蛋白質含量，增強作物的抗逆性，提高作物的產量和品質。通過專業知識和思政教育的有機融合，使學生清楚認識到利用植物營養診斷技術對植物營養元素豐缺做出正確診斷，對指導農業生產，保障糧食安全，提高糧食的產量和品質的重要意義。

2 "挖掘典型案例，樹立學好專業知識的思想

在植物營養診斷技術教學與討論中，為了提高農作物的產量和品質，保障我們飯碗中中國糧的安全性，保護綠水青山的美好生態環境，就必須掌握植物營養元素的失調癥狀，對田間植物的營養元素失調癥狀做出正確診斷，以便及時、合理地通過施肥給植物補充養分。挖掘肥料施用不當對糧食生產和生態環境影響的案例，可以堅定專業學位研究生學好專業知識，掌握植物營養元素失調癥狀，掌握肥料的種類、性質和施用技術，以便科學合理地施肥，提高肥料利用率，既滿足植物對養分的需求，又能保護生態環境。在教學中深入挖掘有關盲目施肥造成危害的典型案例，如磷肥施用不當造成糧食安全、人們健康和生態環境受到影響的典型案例，通過仔細剖析典型案例，能使學生牢固樹立學好專業知識的思想。

磷是植物生長發育必需的大量元素，磷是植物體中許多重要化合物的關鍵組成成分，對植物的生長、發育和生理功能至關重要。磷是核酸分子的核心組成部分，核酸負責遺傳信息的存儲和傳遞。磷也是植物中磷脂、植素和三磷酸腺苷（ATP）的重要組成成分。磷具有促進植物根系發育，促進植物開花和結果，增加植物抗病能力。由于磷在植物生理過程中的這些關鍵作用，所以植物缺磷會導致植物生長受限，葉片發黃，老葉先出現失綠癥狀，嚴重時可能導致植物死亡。磷還能提高植物對外界逆境脅迫的適應性，如增強植物抗旱、抗寒、抗鹽等抵抗逆境的能力。缺磷對植物光合作用、呼吸作用及生物合成過程都有影響，使植物生長發育不良，影響農作物的產量和品質。植物體生長發育所需的磷素主要在土壤磷庫中獲得或通過施肥使得植物可以吸收足夠的磷素。磷肥能夠增加根毛的數量和長度，促使根系發育，增加了根系表面積，促進根系生長，提高了植物對養分的吸收效率。磷肥有助于植物形成充足的能量來支持開花和結果。因此，生產實踐中非常重視磷肥的施用。但因施入土壤后，磷肥中的磷素很容易被固定，導致磷肥利用率很低，為了滿足植物對磷養分的需求，每年都向耕地土壤中施入大量的磷肥尤其是化學磷肥如過磷酸鈣、二銨等化學磷肥。磷肥的過多施用，將會導致植物出現磷素中毒現象，還會嚴重影響糧食的安全性，如前些年在湖南和廣東出現的“鎘大米”，就是由于磷肥施用過多導致土壤中鎘含量上升，進而影響農作物安全以及人體健康。磷肥的主要原料是磷礦石，而部分磷礦石中可能含有較高的鎘元素。在磷肥的生產過程中，這些鎘元素可能未被有效去除，因此殘留在磷肥中。當磷肥被大量施用到農田時，其中的鎘元素會隨著時間累積在土壤中。水稻作為一種對土壤中鎘元素敏感的作物，尤其是在南方兩季稻的栽培模式下，由于施肥量大且頻繁，水稻吸收土壤中鎘元素的機會增多，從而導致水稻體內鎘含量升高，產生“鎘大米”。長期食用高鎘含量的稻米可能會對人體健康造成危害，因為鎘是一種有毒重金屬，可以通過食物鏈積累并對人體的腎臟、骨骼和其他器官產生毒性作用，可能引起人們骨痛病的發生，影響人們的健康[4]。磷肥施用過多，還會引起土壤面源污染和水體富營養化，藻類大量繁殖，又稱為藻華，是一種常見的水體富營養化現象。這種現象通常是由于水體中營養鹽（如氮、磷）濃度過高引起的。當水體中的營養鹽濃度超過一定閾值時，會促進藻類等浮游生物的快速生長和繁殖。藻類大量繁殖會導致多種環境問題：溶解氧下降、水質惡化污染、毒素產生和生態系統失衡等，影響其他物種的生存。例如，魚類可能因為食物來源減少（如浮游生物被藻類覆蓋）而難以生存。在教授和討論植物磷素營養失調診斷技術時，挖掘和剖析有關磷肥施用不當所造成的對糧食生產、人類健康和生態環境等產生危害的典型案例。同學們被這些典型案例震撼的同時堅定了學好專業知識，提高糧食的產量和品質，保護生態環境的使命感。

案例1：糧食和環境中鎘超標引起的痛痛病（itai-itai disease）。土壤鎘（Cd）污染是嚴重的土壤重金屬污染問題，會對生態環境和人們的身體健康造成很大危害。人們食用“鎘大米”后攝入過量的鎘會引起鎘金屬中毒造成全身骨骼疼痛，疼痛猶如針刺樣，取名“痛痛病”，也稱骨痛病，是一種由環境因素引起的慢性中毒性疾病，其主要癥狀是患者會出現持續不斷的劇烈骨痛。這種病癥最初是在20世紀初的日本富山縣神通川流域被發現的，當時該地區的居民普遍遭受了嚴重的鎘污染。痛痛病是鎘污染地區的一種公害病，在當地流行20多年，造成200多人死亡。痛痛病的主要病因是人們長期攝入高濃度的鎘，這主要是由于當地居民飲用了受鎘污染的水源。在20世紀初期，日本富山縣的居民主要通過飲用被污染的河水和食用受鎘污染的農作物（尤其是水稻）攝入鎘。當時，位于河上游的三井金屬礦業公司的煉鋅廠未經妥善處理就排放了大量含鎘的廢水，這直接導致了神通川河水的嚴重污染。隨著時間的推移，河水、土壤、稻米和魚蝦中的鎘含量逐漸升高，最終通過食物鏈進入了人體，導致了痛痛病的爆發。鎘進入人體，會抑制腎臟中維生素D的活性，進而影響到體內鈣的吸收，使人體骨骼中的鈣大量流失，出現骨骼萎縮、骨質疏松、四肢彎曲以及關節疼痛等癥狀，甚至在咳嗽和吃飯時都會出現疼痛的癥狀[5]。

案例2：磷肥過多施用加重湖庫富營養化問題而危害生態環境。由于過多施用磷肥、磷等營養物進入江河湖泊等水中造成水體富營養化。富營養化是指湖泊、河流、海灣等緩流水體中營養物質如磷等濃度過高，導致藻類和其他浮游生物過度繁殖的現象。這種現象通常是由于人類活動，如農業施肥、工業排放和生活污水未經處理或處理不當，導致大量營養物質流入水體。當這些營養物質進入水體后，成為藻類生長的養分來源，尤其是在光照充足的條件下，藻類迅速繁殖，形成藻華。藻類的過度繁殖會阻擋陽光穿透水體，影響水下植物的光合作用，進而減少水體的初級生產力。同時，藻類的分解過程消耗大量的溶解氧，導致水體中的溶解氧水平下降。當溶解氧濃度降低到一定程度時，會對魚類和其他需氧生物造成窒息，導致大量死亡。此外，一些藻類還能產生有毒物質，對人類和動物健康構成威脅。富營養化還會導致水體水質惡化，產生異味、顏色變化等不良影響，影響水體的美觀和使用價值。鄱陽湖是我國最大的淡水湖，是長江江豚的重要棲息地和重要候鳥的越冬地之一。但由于水中總磷超標造成水體富營養化，水中藻類迅速生長，對水體生物造成極大傷害[6]。結合以上實例，運用多媒體教學方法把典型案例展示給學生，增強學生的使命感和責任感。

3 "實驗和實踐相結合，奠定情系“三農”的情懷

在教學中主講教師注重培養學生的實驗操作和實踐探究能力，培養學生分析問題和解決問題的能力是非常重要的。這不僅要求學生具備扎實的理論知識，還要求他們能夠將這些知識應用到在農業生產實踐中。利用實驗操作、現場教學和互動討論等教學策略提高學生分析問題和解決問題的能力。改革傳統的僅僅用多媒體展示營養失調癥狀圖片和觀看視頻的教學方式，設計實驗方案，用營養液培養植物，觀察植物出現的營養失調癥狀，加深學生對植物營養失調癥狀的印象，以便學生在生產實踐中對田間植物出現的營養失調癥狀做出正確診斷，便于制定出正確的解決措施。

營養液培養植物實驗設計的原理是綠色植物在整個生長發育時期，除了通過葉片的光合作用外，只要滿足正常生長發育所需的各種礦質元素和其他條件，植物可以在土壤以外的基質中生長。因此，在用去離子水及必需的幾種元素配成的溶液中，植物同樣可以正常生長發育。為了在營養液培養實驗中觀察到因營養元素缺乏或過剩植物出現的營養元素失調癥狀，在配制營養液時將某種元素去除或者過多加入某種元素，培養植物一段時間后就可以觀察到植物的營養元素失調癥狀。學生查找資料設計了利用完全營養液、缺鐵營養液和缺氮營養液培養玉米，在實驗時按照營養液配方配制好營養液后，將長出一葉一心的玉米移苗到不同處理的營養液中，放到光照培養室中進行培養。培養一段時間后，當玉米出現了缺素癥狀時，學生對照課堂上看到植物營養元素失調癥狀的照片，對培養的玉米出現的失調癥狀做出正確診斷。用完全營養液培養的玉米，玉米葉片生長是正常的，葉片是綠色的。用缺鐵營養液培養的玉米，玉米上部新葉已經出現缺鐵癥狀，葉片失綠變化，但葉脈還保持綠色。利用缺氮營養液培養的玉米，玉米葉片失綠變化，包括葉脈都是黃色的，葉片是均一變黃，沒有斑點和斑塊，而且下部老葉首先出現失綠癥狀。通過做營養液培養實驗，驗證了在理論課學到的植物營養元素失調癥狀，培養了學生的實驗技能，增強了學生的學習興趣，便于學生在生產實踐中對觀察到的缺素癥狀做出正確診斷。課后帶領學生走出課堂，走進田間。在玉米田里仔細觀察玉米植株的長勢及莖和葉片出現的一些癥狀，如在玉米田里看到一株玉米下部老葉已經變成紫紅色，學生運用學過的理論知識對玉米葉片出現的紫紅色癥狀做出缺磷的正確診斷，并結合生產實踐制定出適宜的解決方案，使學生體驗到學以致用、科技興農的重要作用，也奠定了學生聚焦“三農”，情系“三農”的情懷，堅定了學生今后走向工作崗位，在鄉村振興中貢獻一份力量的信心。

4 "結束語

植物營養診斷技術課程思政教學中深入挖掘思政元素和典型案例。通過專業知識和思政元素的有機融合，教與學中典型案例的運用，使學生牢固掌握專業知識技能的同時，樹立減少肥料施用，保護生態環境，綠水青山就是金山銀山的理念。在教授植物營養元素失調癥狀的診斷技術時挖掘思政元素，傳播正能量，激發學生的學習興趣。使學生認識到為保護人們飯碗中糧食的安全性，保護耕地土壤不被污染，保護綠水青山，就需要牢牢掌握好專業知識，在生產實踐中對植物營養癥狀做出正確診斷，根據作物需求、氣候和土壤狀況及肥料的性質，因地制宜進行種植，采取測土配方施肥和平衡施肥等技術，科學、合理地施肥。為保護土壤資源，守住中國18億畝（1畝約等于667 m2）耕地紅線，保障糧食的安全性和保護綠水青山，保護生態環境而貢獻自己的力量。

參考文獻：

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[5] 百南方.日本“痛痛病”事件[J].現代班組，2023（11）：28.

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