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[中圖分類號] S43 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0046-01
隨著科學技術的快速發展,我國農業水平明顯提高,農業產量逐年增長,近幾年,有機農業發展迅速,為我國農業發展起到推進作用,提高作物的質量,但是,病蟲害一直困擾著有機農業的發展,如何有效的開展有機農業的病蟲害防治成為當前農業工作的重點。
1.重視生態平衡的建造,進行多樣化種植
有機農業種植病蟲害基本原理是對自然生態體系進行模擬,增加種植作物的多樣性,傳統的單作物種植提供了統一的生態條件和資源條件,病蟲在這種特定的環境下容易迅速發展,益蟲由于可以覓食的種類較少加上棲息地有限,往往很難較好地繁殖和生長。所以,采取多樣化的種植,引進品種多樣的農業資源,形成一個相對平衡的生態圈,對于害蟲的防治有很好的抑制作用。多樣性種植包括時間多樣性和空間重要性兩部分,時間多樣性主要包括對于植物播種時間的把握,對收獲時間準確的計算等,空間的多樣性包括種植品種的多樣性,地理空間以及種植土壤的多樣性,通過生態多樣性的建造,有效的促進益蟲的生長和繁殖,益蟲的增加有利于對于農作物病蟲害的防治。
2.對生產過程進行強化管理,減少病蟲發生概率
在樹苗、種子進行選擇時,對抗病的品種進行優先選擇,禁止使用轉基因品種,選擇以后及時對種子進行處理,對播種前的種子要晾曬充足,用溫水浸泡,將帶有蟲病的種子及時的剔除。在病蟲災害發生規律的基礎上調整和制定栽培制度,播種盡量避開病蟲高峰期,做到在蟲害和益蟲同步生長時進行播種,或氣候不適合病蟲生長時期進行播種。播種以后及時的播撒蟲害藥物,將病蟲從根源消滅。當樹苗等作物長到一定高度時,對枝杈進行整齊的修剪,及時的定花定果有助于將含有蟲害的枝椏清除。搞好田園衛生管理工作,保證作物種植場所的清潔和衛生。
3.對有機農業進行綜合的治理
實現農作物種植的可持續發展,必須加強對蟲害的綜合治理。病蟲害治理要綜合社會發展、環境保護、經濟效益,最終實現平衡發展發展。在蟲害防治之前,計算機準確計算生態系統自我調節對蟲害控制的最大限度值,制定蟲害預警裝置,當蟲害超過預警值時,及時的采取防治措施,如果在植物生長過程中蟲害的密度較小,難以造成較大的損失,可以利用生態的自我調節能力對蟲害進行防治管理,節約治理成本。病蟲的防治要采取最優化的措施,避免化學農藥的大量使用,盡量運用物理和生物的方法,既達到蟲害防治的效果,又可以保護自然環境,實現可持續發展。農作物在進行蟲害防治方法選擇時,盡量利用綜合治理的方法,對生物、物理方法優先考慮,積極地開展農業病蟲害防治技術研究工作,例如,種植土壤,種植方法,作物品種選擇等,避免大規模使用化學農藥對土地環境的污染。
4.加強對種植人員的指導,加大技術投入
農業技術人員要做到三個“深入”即深入群眾、深入田間、深入研究,科技人員要深入群眾內部,堅持以人為本,定期對農民開展問卷調查,整理群眾反映的農業病蟲害防治方面存在的問題,快速有效的查找相關的書籍結自身的田間經驗,編制成農作物病蟲防害小冊子發放給農業種植人員,指導他們農作物蟲害防治工作。農業部門的科技人員要定期開展多層次的培訓,手把手指導農業種植人員農作物病蟲防害技術,總結出各類蟲害病毒的特點,針對他們的特點,細致的指導,確保他們真正掌握防治方法和先進的科技技術。
5.有機農業的病蟲害適當的采取物理、生物的防治措施
傳統的農作物病蟲害的防治,主要采取化學方法,通過大量播撒農藥,將害蟲殺死,這種方法存在較多的弊端。首先,化學農藥含有大量對人體有害的物質,人們食用農作物中包含殘余的化學藥品,影響身體健康。其次,采用化學方法對病蟲害進行防治,給環境帶來污染,違農藥對河水污染嚴重,造成生態破壞,影響生態平衡,背了可持續發展的原則。生物病蟲防治可以有效地解決以上不足,例如,在有機農作種植場所定期的釋放鴨子,雞等以蟲子為食的家禽,有利于對蟲害的防治,利用燈光對昆蟲的吸引作用,可以在燈光周圍對昆蟲進行布網獵殺。在農作物周圍布置紗網,設置昆蟲障礙,隔絕昆蟲進入作物區的路段,有效的進行蟲害防治。
二、小結
農業作為我國的主要產業,關系我國人民的生活水平和國家經濟的發展,對于病蟲害的防治方法不斷地創新,深入研究農作物病蟲害的防治方法,充分利用一切資源加強對農作物病蟲害防治工作技術推廣,確保農產品的質量和產量的雙豐收,實現我國農業強國的宏偉目標,推動我國經濟的快速發展。
參考文獻
[1]陳會柱.求真務實 穩步推進重大病蟲害專業化防治[J],中國植保導刊,2009(3).
中圖分類號:DF413.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0288-01
引言:隨著社會不斷進步,科學技術水平的不斷提升,我國農業生產水平也得到了巨大的跨步,獲得了非??捎^的成就。農業經濟是我國國民經濟中的重要構成內容,與人們生活水平、社會經濟發展有著非常緊密聯系。有機農業種植的推廣,使得我國農業發展得到了新的動力。但是需要注重的是,病蟲害防治問題對有機農業發展造成了一定限制。農業科研工作人員與種植人員需要不斷加強研究力度,找尋有效措施對不良現狀進行改善,促進我國農業實現可持續發展。
一、有機農業概念闡述
有機農業是我國農業領域現代化發展的必然趨勢,同時也是農業領域開展循環經濟的重要手段,對促進我國農業領域實現可持續發展有著積極影響。通過有機農業種植方式的推廣,可以降低農業生產對自然環境發展造成的不良影響,對自然生長規律給予高度尊重,不斷協調有機喂養動物、農業經濟作物、土壤、自然環境之間的矛盾關系。有機農業種植主要有幾下幾方面特點:有機農業與以往傳統農業進行比較,不需要在應用化學藥劑與肥料,可以避免r藥、化肥應用對自然生態環境造成污染。有機農業種植對不同生物之間的相互作用非常重視,是以種群關系為基礎對多種病蟲害進行有效控制,從而避免病蟲害對農業生產造成損害,提升農業經濟作物的產量,使得農業種植人員可以獲得良好的積極效益。有機農業種植倡導多種農作物輪作,鼓勵農業種植人員增加農作物的種類,保護生物多樣性,從而促進自然生態環境發展,推廣我國可持續發展戰略落實。有機農業種植對病蟲害的防治措施是非常有限的,要求種植人員應用生物、物理等方式對農作物病蟲害記性有效預防、治理,對病蟲害防治工作開展必須要建立于自然生態環境保護基礎上。
二、有機農業種植中病蟲害防治的原則與方法分析
(一)注重有機農業生產過程管理
有機農業種植工作開展前,為了加強病蟲害的防治工作,有機農業種植人員對種子選擇必須要給予高度重視,要盡可能的選擇和應用那些抗病毒性較為良好的農作物品種。農作物品種選擇完成后,有機農業種植人員需要對種子進行妥善處理,在對種子進行充分晾曬之后用溫度適宜的水對種植進行浸泡,將外表存在缺陷或者是附帶病蟲的種子進行剔除。有機農業種植人員必須要根據實際情況對農作物栽培制度進行優化和改良,要避免在病蟲害高發階段進行農作物種植,需要在病蟲天敵與病蟲同時生長階段進行農作物的種植,要盡可能的選擇在病蟲不宜發生季節進行農作物種子的播種。農作物生長到一定階段后,種植人員可以根據其生長需求進行疏苗疏枝處理,特別需要注重對存在病蟲害的枝丫進行修剪,對修剪的枝丫必須要進行妥善處理,保證種植區域的清潔性,降低有機農業種植病蟲害發生概率。
(二)注重生態平衡工作
對于以往農業種植進行分析,不僅農業經濟作物的物種非常單一,而且農業種植人員對所有農作物生長都給予了統一性的生長條件,在這種農業種植模式下,病蟲害發生概率較大。病蟲天敵也可能因為環境過于單一,可覓食的種類也過少,從而對其生長和繁殖造成了非常不利影響。所以,在有機農業種植工作開展過程中,需要特別引入多種農業資源,積極創建平衡的生態環境,在有機農業種植中降低病蟲害發生概率。對多樣性種植進行詳細闡述,就是要具備空間多樣性與時間多樣性著兩方面特點。時間多樣性要求有機農業種植人員要合理把握物種種植時間以及農作物的收獲時間??臻g多樣性包含內容較多,其中包括了地理空間、種植土壤以及種植品種的多樣性。這些內容的應用,可以較大程度的抑制病蟲產生,為病蟲天敵生長提供良好的環境,從而使得有機農業種植病蟲害防治工作開展取得良好成效。
(三)農業病蟲綜合治理
病蟲害防治工作開展是有機農業種植中的重要內容,想要進一步加強有機農業種植的推廣,使得我國農業種植領域在健康的發展道路走得更為長遠,就必須要找尋有效措施做好農業病蟲害的綜合防治工作。病蟲害綜合防治工作開展,必須要建立加強自然生態環境保護,提升經濟效益的基礎上。科學技術不斷發展,也使得很多高新技術融入到有機農業種植領域,農業種植人員可以應用計算機軟件對生態系統的自我調節能力進行科學預測,監測系統一旦發現有機農業種植區域病蟲害超過了系統自我調節能力的上限,種植人員便可以及時找尋措施進行防治。而如果植物在生長過程中蟲害密度較小、對植物生長所具有的蟲害密度較小,則可以通過生態系統所具有的自我調節能力對蟲害進行防治管理,以此起到節約人力、成本的作用。
(四)防治措施應用
在傳統病蟲害防治工作中,經常對化學方式進行應用,即通過大量農藥的播撒將害蟲殺死。對于該種方式來說,存在著非常多的弊端,首先,在化學材料中,具有數量很多的、對人體有害的物質,人們在對農作物進行食用時,就很可能由于作物中具有殘留的農藥而對人體健康產生影響;其次,化學方式對環境、河水以及生態等都具有較大的破壞力,不僅對生態平衡會造成非常大的影響,也會因此違背了可持續發展原則。而通過生物病蟲害方式技術的應用,則能夠對上述問題進行較好的解決,如在有機農業種植區域內養殖雞鴨等家禽,則能夠自然的形成對蟲害的防治。
結語
在有機農業發展中,病蟲害防治是非常重要的一項工作。我們對有機農業種植中病蟲害防治的原則和方法進行了一定的研究,需要在實際工作開展中把握重點,更好的實現病蟲害防治目標。
參考文獻
一、學種植類專業課教學現狀
按照專業教學計劃,農類專業學制多為二年制和三年制,其課程設計為第一學年進行文化基礎課教學,第二學年為專業基礎課,最后一個學期開設專業課;這樣的課程設置由淺入深,由基礎到專業,按部就班,有利于學生循序漸進的學習。
但這種傳統的教學計劃在中職學校教學效果方面存在嚴重缺陷。除去目前中職學校普遍存在的學生基本素質因素,教學設置、教學安排也是造成目前職業教育中學生實踐能力差,不能適應就業要求的主要原因。
專業課教師在授課時為了讓學生接受時能夠由淺入深,前后照應,往往要按照教材的章節順序進行,即講述完基礎理論部分再進行實踐課教學。這樣的教學安排把實踐課教學放在學生在校學習的最后。但是此期學生即將面臨升學考試,時間大多被迎考擠占,學生的實踐時間減少。另外,教師在授課時按教材章節順序而不是也不可能按農時季節順序授課。
學生即使學完本專業的全部課程,對農業生產實際,諸如優良品種的選擇選育、施肥和栽培管理技術、病蟲害的識別和防治等,甚至對生產環節或農時等都知之甚少。造成學生專業素質低,生產能力不強,對農業生產缺乏系統認識等問題的出現。
二、年生產周期循環實習法
所謂年生產周期循環實習法,即:從學生入校起,根據農時季節要求,以年為周期,安排實習內容,在選好的校內外生產基地上完成二至三個周期的教學生產循環實習的方法。其特點有以下幾方面:
第一具有生產客觀性:由農業生產季節決定實習內容,而不是專業課本的章節順序決定實習內容;是按第一、二、三學年時間順序進行實習,而不是在文化課、基礎課專業理論課后進行實習。
第二生產技能的重演性:實習內容是由農時季節決定的,即生產季節是固定不變的;這樣讓學生在第一年實踐一次,第二、三年再經歷二遍,使學生在三年的學習中某個生產季節某項技能不斷得以重演煉。
第三實習內容的超前性:由于學生一入學即可接觸生產實踐,這種學習方式不僅使學生對整個學習內容有整體認識,對專業知識產生的結果感興趣,而且對未學過的知識內容也能超前實習。學生對實習的內容在頭腦中先形成直觀的感性認識,為后期的理論學習打下基礎,這也符合先實踐、后認識,再實踐,再認識的認識規律。
第四實習時間的周期性:這種實習方式是以一年為周期,歷經二至三年的反復循環磨練,使學生的專業技能、生產能力等綜合素質逐漸提高。
第五生產實踐的全面性:該實踐性教學方法,能夠使學生比較全面地經歷該專業的全部生產過程,既開闊眼界,掌握了專業的生產技能,又積累了豐富的生產經驗,也培養了學生的專業興趣。
三、年生產周期循環實習法操作步驟
年生產周期循環實習法具體步驟如下:
(一)年生產實習計劃要依據各專業各科的大綱可分別編制。象果樹栽培、蔬菜栽培、作物栽培、植物病蟲防治等課程,可根據農業生產的年生產工作歷及學生年級的層次來詳盡編制年生產實習計劃。計劃中要闡明目的、要求、內容、進度、時間、指導教師等。內容要針對當地生產實際進行安排;實習進度要從學生秋季入學開始按農事活動安排到下一年秋。擬定好的年生產循環實習計劃,第二、三學年可重復使用。
(二)實習場地選擇選擇實習場地要校內外結合進行。尤其是校外場地,要選那些生產大王、生產狀元、科技示范戶為好,象果園、葡萄園、溫室、大棚、高產示范區、試驗對比田等類型的場地;每一類型要選3—5處為好。具體一點講,例如果園,即選有樹種、品種齊全的園子,也要選有金紅、李、梨等單一園子;這樣在不同的實習場地實習,學生會作出對比,積累生產經驗。
(三)實施計劃專業教師或實習指導教師可在新生入學時按著已擬好的年生產周期循環實習計劃進行。具體的實習方式有:
1、調查式:可適用于初入學的學生。參觀訪問一些典型,讓學生對先進經驗、生產的基本情況做好記錄。
2、現場講課式:由指導教師或請戶主或科技人員現場講解、示范等。
3、生產及技術承包式:對高年級學生,可利用學生較熟練的生產技能進行經濟或技術承包。主要選擇那些生產中用工量大,用工時間較集中,技術性強又很實用的項目進行承包。這樣做即為學生實習開辟了場地,也可增加學校的部分收入。
在進行操作時,對任課教師要求有:
1、要充分備課,對每一項實習,教師要針對當地生產狀況編制實習指導書;指導書中要明確個體操作的內容;指導書要提前印發給學生,使之人手一份。
2、準備好必備的實習用具和實習前對實習內容要詳細講解。實習用具量要足,質量要好。不能因工具的拙劣而影響學生實習的效果。否則,巧婦將難為無米之炊!
3、每項技能實習評估。每次實習最后,指導教師要與技術員一起對每位學生技能操作進行現場評價。
中圖分類號:S435.112 文獻標識碼:A
1 作物病害的病原種類
作物病害的病原種類很多,依據性質不同,可分為兩大類。
1.1 非生物病原
影響作物正常生長發育的各種不良理化因素,均為非生物性病原,主要有幾個方面:
1.1.1 營養失調
植物生長發育需要多種營養元素。如氮、磷、鉀三要素,硼、鎂、鐵和其他微量元素等。如果土壤中一種或幾種元素不足,能引起植物失綠、變色、畸形和組織壞死等缺素癥。在某種元素過多的情況下,植物也可因為正常營養失去平衡而表現病態。如氮肥過多,引起植物葉色濃綠,造成徒長易感病減產。
1.1.2 水分不均
作物遇到干旱會發生萎蔫,土壤水分過多常引起根系窒息壞死;由缺水而突然多水引起塊根和果實開裂。
1.1.3 溫度不適
作物在盛夏遇高溫和強烈光照可造成局部灼傷,晚春或早秋遭受寒潮突然襲擊會發生霜害或凍害。
1.1.4 有毒物質
空氣或土壤中存在對植物有毒物質,可使植物中毒引起病害。如工礦區所排出的廢氣、廢水,能使周圍植物的生長受到抑制,以致葉片變色,枯焦早落?;省⑥r藥使用不當,常引起燒苗或葉斑,根部中毒,變黑腐爛。
很明顯,非生物病原是沒有傳染性的,因此,這類病原所致病害稱為非侵染性病害,又稱為生理病害。
1.2 侵染性病害
侵染性病害又稱寄生性病害。引起植物生病的病原為生活力、能繁殖的生物,稱為病原生物或病原物。由于各種病原生物的營養都是來自所依附的植物而不能自養,故又稱寄生物。被寄生的植物稱為寄主。由病原生物引起的病害可以傳染、蔓延,稱為侵染性病害。病原生物主要有真菌、細菌、病毒、線蟲及高等寄生性種子植物等。我們常見的作物病害中,大部分是由真菌引起的。如稻瘟病、紋枯病、麥銹病、赤霉病、黑穗病、棉花立枯病、炭疽病、油菜霜霉病、白銹病等都是真菌病害。大多數真菌的孢子發芽后能直接穿透侵入寄主,傷口或自然孔口也是真菌侵入的途徑。其傳播主要方式是借助主動力或氣流、雨水、昆蟲等自然力的傳播。細菌引起的作物病害有白葉枯病、棉角斑病、薯瘟、白菜軟腐病等。細菌病害的主要癥狀有青枯、腐敗、斑點、潰瘍等。這類病害主要靠播種材料、苗木、流水、風雨進行傳播,侵入途徑多為自然孔(氣孔、水孔、皮孔)及傷口等。病毒引起的作物病害,常見的有水稻普通矮縮病、黃矮病、油菜花葉病等。病毒病主要的癥狀是枯斑、花葉、黃化、矮縮、叢枝或畸形等。病毒病多數依靠刺吸式口器的昆蟲傳播,如蚜蟲、葉蟬、飛虱等,也有通過汁液或嫁接傳染的。
2 農作物病蟲害的防治
2.1 綜合防治
綜合防治就是從農業生產的全局和農業生態體系的總體觀念出發,根據病蟲與農作物、耕作制度、有益生物和環境條件之間的相互關系,因地制宜地有機協調地利用農業的、生物的、物理的和化學的防治措施,以及其他措施和有效的生態手段,經濟有效地把病蟲數量控制在經濟損失允許水平以下,以達到高產、優質、低成本和少病蟲害或無病蟲害的目的。同時國家為了防止農作物的危險性病、蟲、雜草隨同農產品傳播蔓延,保障農業安全生產和保證對外貿易順利發展采取了一項重要的行政措施就是植物檢疫。這項工作是根據國家和地方法令執行的。植物檢疫分為對內檢疫和對外檢疫。對內檢疫是為了防止地區之間通過植物種子、苗木、植物產品傳播危險性病、蟲、雜草。主要由省、市、自治區的檢疫機關會同鐵路、郵局等有關部門執行。對外檢疫是為了防止危險性病、蟲、雜草隨種子、苗木和植物產品傳入國內或輸出國外,由國家設在對外港口、國際機場以及國際交通要道的檢疫機關實行檢疫和處理。植物檢疫的主要措施有:開展危險性病、蟲、雜草的調查;確定檢疫對象;采取檢疫措施;進行檢驗與處理。
2.2 農業防治
農業防治是綜合防治的基礎,因此在病蟲害防治中占有重要地位。是指運用先進的農業高產栽培技術措施,創造作物生長發育的良好環境條件,使作物生長健壯,增強抵抗能力,獲得高產。同時造成對病蟲不利的環境條件,達到控制病蟲危害的目的。其中主要有選育抗病蟲良種和改進耕作栽培技術兩個方面。
我國是茶葉生產的大國,每年各種各樣的茶葉品種和產量都是穩居世界第一。而喝茶也作為中國人的一種傳統世世代代的延續下來,但是近年來隨著茶葉品種和產量的遞增以及新型復合農藥不斷合成發明出來,在茶葉中殘留的農藥的種類和藥量也隨之增加,而為了保證消費者的身體健康和衛生要求,就需要不斷地對其中殘留的農藥進行不斷的檢測和分析,以達到國家和相關職能部門的要求,滿足百姓的需要。
茶葉中農藥殘留物質
農藥是農業生產中使用的各種藥劑統稱,種類很多。農藥在防治農作物病蟲害、控制人類傳染病、提高農畜產品的產量和質量以及確保人體健康等方面,都起著重要的作用。但是,大量廣泛用農藥也會造成對食物的污染。目前全世界實際生產和使用的農藥的品種為500多種,其中大量使用的有100種,主要是化學合成生產的。新品種與新工藝不斷出現。常用的有:有機氯農藥和有機磷農藥兩類。殺蟲劑有胺丙畏、苯胺硫磷等。殺菌劑有腐霉利、乙霉威等。除草劑有丙草胺、麥草畏等。生長調節劑有烯效唑、多效唑、油菜素內酯等。食品中普遍存在農藥殘留, 殘留量隨食品種類及農藥的種類不同而有很大差異,由于農藥的毒性都很大,有的還可在人體內蓄積,對人體造成危害。食品中殘留農藥過高會導致癌癥和帕金森癥。
樣品檢測技術
近年來,氣相色譜 - 質譜聯用技術(GC-MS)在茶葉農藥殘留物質的檢測中得到廣泛應用。GC-MS對農藥殘留物質成分進行分析,具有分析速度快,柱分離效能高等優點,一次進樣就能對多種微量組分進行較好的分離,同時使農藥成分的分離與鑒定變得更高效、更準確。
傳統的茶葉農藥殘留的檢測技術手段主要是氣相色譜法和高效液相色譜法兩種檢測方式。
氣相色譜分析。從色譜柱流出的載氣(N2或Ar)被ECD內腔中的放射源電離,形成次級離子和電子(此時電子減速),在電場作用下,離子和電子發生遷移而形成電流(基流)。當含較大電負性有機物被載氣帶入ECD內時,將捕獲已形成的低速自由電子,生成負離子并與載氣正離子復合成中性分子,此時,基流下降形成“倒峰”。
(1)分離效能高(最突出的優點)
一般的分離手段(萃取、蒸餾等)與之無法相比。例如GC可將石油中的二百多個組分一次全部分開,LC可將食品中的氨基酸(可多達20多種)一次分開。
(2)靈敏度高
檢測限可以達到ppm~ppb,與之配備高靈敏度的檢測器有關。常見檢測器有:熱導池、氫焰檢測器、電子捕獲器等等。
(3)所需樣品量很?。▁xμL)
在疾病診斷、病人抽血、刑事偵察方面有較大意義。
(4)分析速度快
一次色譜分析一般只需要幾分鐘~幾十分鐘,最快只需幾秒鐘,與高效率的分離和計算機的應用有直接關系。
(5)應用范圍廣
GC與LC相結合,幾乎可以分析全部的常見有機物。
高效液相色譜法。利用兩臺高壓輸液泵,將兩種不同極性的溶劑按一定的比例送入梯度混合室,混合后進入色譜柱。一臺高壓泵, 通過比例調節閥,將兩種或多種不同極性的溶劑按一定的比例抽入高壓泵中混合。不同規格的專用注射器,填充柱色譜常用10μL;毛細管色譜常用1μL;新型儀器帶有全自動液體進樣器,清洗、潤沖、取樣、進樣、換樣等過程自動完成,一次可放置數十個試樣。除紫外檢測器之外應用最多的檢測器;可連續檢測參比池和樣品池中流動相之間的折光指數差值。差值與濃度呈正比,通用型檢測器(每種物質具有不同的折光指數);靈敏度低、對溫度敏感、不能用于梯度洗脫偏轉式、反射式和干涉型三種。
定量分析方法
(1)歸一化法
原理:將樣品中所有組分之和按100%計。
優點:簡便,不用稱量;準確,操作條件對結果影響不大;當組份的fi/s相近時,可不必求fi/s而直接將面積歸一化。
缺點:所有組份都要有峰;只對個別組份定量時,比較繁瑣。
(2)外標法(工作直線法)
優點:不必求fi/s;處理批量樣品時更快捷。
缺點:對進樣準確性要求高;整個過程中,操作條件要十分穩定(與不使用fi/s有關)。
(3)內標法 向待測樣品中加入一內標物ws。
優點:因為Ws/W比值比較穩定,所以進樣準確性要求不高;由于通過Ai/ As比值來計算,操作條件稍有變化對測量結果沒有影響。
缺點:每次分析都需要準確稱量試樣和內標物;必須測定校正因子。
對內標物的要求:應是樣品中原來不存在的物質,性質與被測組份相似,能相溶但不發生化學反應;標物色譜峰應位于被測物色譜峰附近,或位于幾個被測物色譜峰中間,并與這些色譜峰完全分離;內標物的重量應與被測物質接近,能保持色譜峰的大小差不多。
總結
茶葉中的農藥殘留問題一直都是人們關注的重點問題,茶葉中的農藥殘留物質總是或多或少的存在于其中,由此導致的食品安全事件也時有發生,一是由于相關部門在農藥殘留物質檢測上的重視程度有所欠缺;二是層次不齊的檢測方法也存在偏差,需要不斷地探討和改進。所以,一定要針對如何控制茶葉中農藥殘留物質的含量這一主方向,采取行之有效的測定方法,同時依據相關的管理規定,嚴格依據國家標準進行操作。如何從根本上保證茶葉的質量和安全性,保證消費者的身體健康和衛生要求,就需要不斷地對其中殘留的農藥進行不斷的檢測和分析,以達到國家和相關職能部門的要求,滿足百姓的需要,也在一定程度上推恿瞬枰恫舛技術的發展和進步。
參考文獻:
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中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2013)12-0171-01
農牧類中等職業教育的教學,怎樣既適應學生的實際,又適應企業崗位的需求,目前已成為廣大農牧類中等職業學校校廣泛關注、競相探索的課題?,F代教育的要求必須改變教學方式,堅持啟發式教學,注重學生的參與,倡導行動導向教學,促進教學互動,注重學生的體驗性學習和研究性學習,加強教學的實踐環節等方式進行改革。在農牧類中等職業學校中,學校的專業主要是現代農藝、畜牧獸醫、會計電算化、食品加工、食品安全檢測等,這些專業對學生的動手能力要求非常高。學生素質的提高大部分取決于教師的教學方式,而現有的教學模式已經不適應社會的發展需求,教學方法改革已是勢在必行。
一、農牧類中等職業學校教學方法改革存在的問題
1.教學方法改革在農牧類中職學校逐漸受到重視卻沒有很好推廣實行
近年來教育部將中等職業學校課程結構調整為模塊化結構,并且編寫了相應教材。與教材改革相呼應,農牧類中等職業教育教學方法改革已經逐漸受到重視,但在部分學校并沒有很好的推廣實行。一方面:部分學校也沒有把教學方法改革提到日程,只是任由教師自行摸索、自行實驗,沒有形成規模。另一方面:各級教育行政主管部門、學校忽視了對教學方法改革的人力、財力的投入。因此,農牧類中等職業學校教學方法改革長期以來處于進步緩慢的狀態。
2.農牧類中等職業教育受傳統教學模式的影響,制約了教學方法的改革
農牧類中等職業教育受基礎教育影響,教師是主體,學生則被動接受,脫離了中職學生學習和發展的實際?,F代職業教育教學方法的核心是強調學生的主體地位,教師的作用是指揮、引導、協調?,F代課堂的教學過程中表現形式最典型的就是師生互動,教師與學生之間的交流和提問,不僅可以深化知識和提升能力,更可以培養學生情感和意志,引發他們獨立自主式的探究學習,從而推進學生的人格逐步發展和趨于完善。農牧類中等職業教育現有的教學模式不突破,新的教學方法很難得以推廣實施。
3.農牧類中等職業學?,F有的師資隊伍及素質難以適應新的教學方法
職業教育師資質量是決定職業教育辦學質量和人才培養質量的核心要素。農牧類中等職業學校教師素質的提高已成為當前一個亟待解決的問題。農牧類中等職業教育師資隊伍建設中存在以下薄弱環節:
3.1教師人員不足、人才梯隊結構不合理,后繼乏人。中職學校教師編制有很大缺口,教師年齡跨度較大,年齡大教師偏多,且缺乏創新意識,不能滿足學校教學方法改革的發展需求。
3.2欠缺教學教法培訓。教師隊伍中有相當一部分教師沒有經過系統、嚴格的教學教法培訓,他們難以透徹地理解新的教學方法的內涵,也不能將多種教學方法有機結合起來進行運用。
3.3“雙師型”教師不足?!半p師型”專業課教師偏少,并且部分專業理論課教師實踐能力偏低。
二、農牧類中職學校教學方法改革的必要性
改革農牧類中等職業教育的教學方法,是提高學校學生就業質量的必需,是提高學校教學質量的必由之路。課堂教學是教育學生的主渠道,只有不斷地改革教學方法、完善教學形式,使之適應中職學生的身心特點,才能更好的完成教書育人工作。
農牧類中職業教學必須把培養學生的基本學習素質,最基本的實踐能力,特別是實踐性的能力放在首位。在培養基本學習能力的同時,培養他們廣泛獲取知識的興趣和發現問題、解決問題的能力,使他們學會有所發現,有所創造。為了提高農牧類中職學校課堂及實踐教學質量,為了培養更多優秀的學生,也為使學校的課堂教學、實踐教學充滿活力,我們的教學工作必須體現素質教育的要求,這就需要進行教學方法改革的實施。隨著社會對人才提出的更高要求以及人才激烈競爭狀況的加劇,這種改革時不可待,這是學生的需要,社會的需要,也是農牧類中職學校發展的需要。
三、農牧類中職教學方法改革的著手點:
1.教學模式的改變
傳統的教學模式運用的是注入式教學方法體系,主要以講授法為主,教師的“主導”幾乎完全代替了學生的“主體”,課堂教學缺乏活力。這種“開會式的學習”枯燥、呆板,學生缺乏主動。而現代教學模式正是倡導 “教學生學”的教法?,F代教學模式以教師為主導、學生為主體,充分發揮了學生的主觀能動性。現代教學模式以行動導向教學體系中的教學方法為主,這種模式改變了以往學生“我講你聽,我要求你練習”的學習狀態,使學生從被動學習變為主動學習。
2.從重理論到重實踐的改變
我國的職業教育以服務為宗旨,以就業為導向,職業教育從知識本位進入了能力本位階段。以就業為導向本質上就是滿足企業的要求。所以,農牧類中職學校專業課在教學過程中要實現以下幾個轉變:由重共性向重個性轉變;由重理論向重實踐轉變;由重教室向重現場轉變。
3.教師能力素質的提高
教師的能力素質是指教師的職業能力,即教育能力。提高教師的能力素質需從以下兩個方面入手:
3.1加強教師的深化教育,優化學歷結構。農牧類中等職業學校教師應該通過專業技術繼續教育、外出培訓、在職學位學習等方式,不斷提高自己的專業水平。
3.2鼓勵教師深入企業進行生產實踐,培養“雙師型”教師人才。學??筛鶕嶋H情況鼓勵教師到相關企業進行生產實踐、考察,以提高教師的實際操作技能;鼓勵教師積極參加行業認證資格考試,培養出一大批理論實踐俱佳的“雙師型”教師。
農牧類中等職業學校的教育教學方法改革是一個系統工程,為了提高農牧類中等職業學校的教育教學質量,必須正視學校教學中存在的諸多問題,從教學模式、教學組織形式、教師素質等方面進行改革。在今后的工作中必須繼續深化農牧類中等職業學校教學方法改革,使之適應現代職業教育的教育理念,才能保證農牧類中等職業教育的穩定和可持續發展。
參考文獻
1連續性血液凈化置換液的組成及相關參數。
1.1 置換液的組成 臨床上置換液由0.9%氯化鈉、注射用水、5%碳酸氫鈉、5%葡萄糖、5%氯化鈣或10%葡萄糖酸鈣、25%硫酸鎂、10%氯化鉀組成。
1.2 機體血漿及置換液中各種電解質的含量及滲透壓范圍[2],見表1
3 計算公式
3.1 物質量濃度(mmol/L)=物質百分數×物質量(ml)/物質分子量×1000/置換液總量(L)
3.2 計算離子常數
上述公式中除物質量和置換液總量有變化之外,其余均為固定不變,由此計算出置換液中各離子常數:離子常數=物質百分數/物質分子量×1000
如 K+:10%÷74.5×1000=1.34;
0.9%NaCL:0.9%÷58.5×1000=0.154;
SB:5%÷84×1000=0.595;
50%GS:50%÷198.17×1000=2.52;
以此類推5%GS:0.252;濃氯化鈉:1.7;氯化鈣:0.340等等。
3.3 簡化后的計算公式
物質量濃度(mmol/L)=離子常數×物質量(ml) /置換液總量(L)
3.4 滲透壓(mOsm/L)=2×([Na+]+[K+])+葡萄糖+尿素(單位mmol/L)
4 應用簡化后的公式計算
4.1 我院目前主要使用Gambro-AK200U聯機生產的碳酸氫鹽置換液以及手工配制兩種方法。手工配方:0.9%生理鹽水2000ml+注射用水750ml+5%碳酸氫鈉200ml+5%葡萄糖100~150ml+25%硫酸鎂2ml作為A液,使用前根據患者血鉀水平適量加入10%氯化鉀,B液部分5%氯化鈣8~10ml/h用微泵從靜脈端血路輸入。
4.2 根據我院手工配方進行計算:在原配方(A+B)液體中加入10%KCL10 ml,計算出下列各離子濃度:
K+=1.34×10 /3.07=4.36(mmol/L)
Na+ =【0.154×2000+0.595×200+1.7×0】/3.07=139(mmol/L)
iCa=0.340×8/3.07=0.89(mmol/L)
Mg2+=1.01×2/3.07=0.66(mmol/L)
HCO3-=0.595×200/3.07=38.7(mmol/L)
CL-= Na+ -HCO3-+ K+=139-38.7+4.36=104.66(mmol/L)
糖=0.252×100/3.07=8.2(mmol/L)
滲透壓=2×(Na++K+)+葡萄糖=2×(139+4.36)+8.2=295(mmol/L)
4.3 Online聯機生產的置換液的計算
我院Gambro-AK200U聯機生產的碳酸氫鹽置換液的電解質濃度,見表3。
計算方法:首先根據所加入的氯化鉀,氯化鈉等計算出離子濃度,再加上置換液原有的基礎離子濃度即可。
如:4 L的置換液中加入10% KCL 7ml,即K+=1.34×7 /4+2.0=4.35(mmol/L),以此類推。
5應用體會
置換液配方中各種電解質濃度相對固定,在臨床應用過程中,一般需要調整的電解質濃度包括鉀、鈉及堿基,為此,我們簡化置換液的計算公式,利用公式中的常數來計算置換液的離子濃度,結果簡便可行。同時為便于記憶,可將部分常數倍數擴大如0.9%NaCL:154;5%SB:595;5%GS:252,但計算時需注意單位的換算。
但是,如何對農業龍頭企業的社會責任進行衡量?企業社會責任的評價不同于生產分析,也不同于財務分析,它包含更多的評價維度和更強的主觀性。通常的解決方法是將企業社會責任(CSR)的評價視為一個多指標的綜合評價問題,即表示為如下形式:
y=f(x,w)(1)
其中,y為評價結果;x為評價指標,包括指標體系的構建以及指標數據的標準化方法等問題;w為指標權重,包括是否顯化權重以及權重算法的選擇等問題;f為評價函數,包括函數形式的選擇等問題。稱式(1)得到的評價結果為絕對評價值。進一步地,當y值已知或經運算得知時,可以得到評價結果的相對評價值(如通過DEA法多的值),此時評價方法可表示為(2)式:
h=g(y,u,x,v)(2)
然而,無論是(1)式還是(2)式,評價問題的一個重要基礎是確定評價指標的權重值,本文以下部分將對幾種常見的權重值算法進行比較分析,希望確定適用于評價農業產業化龍頭企業社會責任的權重計算方法。
二、 評價指標的權重值算法
目前國內外關于評價指標權重的算法有多種,具體到企業社會責任評價時,已有研究文獻中的方法大致可分為兩類:一類為主觀算法;另一類為客觀算法。
1. 主觀權重算法。當某種權重算法在比較權重關系時,直接依賴于個人判斷或間接通過數據反映個人判斷時,可以將該種算法劃分為主觀權重算法。主觀權重算法又可進一步細分為兩類:一類方法根據專家的知識及經驗對指標間關系進行直接評價,從而確定指標權重,如專家打分法、層次分析法;另一類方法則基于專家的事后主觀判斷反向推斷其判斷邏輯,從而確定指標權重,如粗糙集方法、神經網絡法。
(1)德爾菲法。該方法依據系統的程序,采用匿名發表意見的方式(即專家之間不得互相討論,不發生橫向聯系,只能與調查人員發生關系),通過反復的填寫問卷,以集結問卷填寫人的共識及搜集各方意見,應對復雜任務難題的管理技術,如李雄飛在對某有色金屬加工企業社會責任的綜合評價中,即采用德爾菲法由20位專家對該企業的經濟貢獻、環境影響等四類指標的權重進行確定,并基于指標權重運用模糊分析法對企業的社會責任作出了評價。
(2)層次分析法。層次分析算法將決策者對復雜系統的決策過程模型化,是一種定性與定量相結合的決策分析方法。應用這種方法,決策者通過將復雜問題分解為若干層次和若干因素,在各因素之間進行簡單的比較和計算,就可以得出不同方案的權重,為最佳方案的選擇提供依據。AHP方法可以單獨使用,也可與多種數據處理方法聯合使用,得出企業社會責任的評價數值,如齊二石、朱永明、焦馨銳則通過層次分析得出了煤炭企業社會責任評價指標的權重值,并基于此運用灰色聚類法對煤炭企業進行了評價。層次分析法是目前眾多的權重算法中,較多運用于農業企業CSR的方法,如王林萍、施嬋娟、林奇英通過層次分析法對農藥企業的社會責任進行了評價,孫承飛采用層次分析和模糊評價相結合的方法對安徽某種業公司的社會責任進行了評價。
(3)粗糙集方法。粗糙集方法也是一種基于主觀判斷的權重算法,但與專家打分法和層次分析法不同的是,粗糙集法的主觀性并不體現在對指標權重的主觀判斷,而是體現在對待評對象的最終評價,即它是基于專家的事后主觀判斷反向推斷其判斷邏輯,從而確定指標權重。具體的算法源自數學中的粗糙集理論,將全體評價指標視為條件屬性,將最終評價視為決策屬性,然后分別計算條件屬性全集對決策屬性集的知識依賴度、去單指標的條件屬性集與決策屬性集的知識依賴度(如指標全集包含財務指標、人資指標、生產指標,則考慮財務指標的去單因素條件屬性集則只包含人資指標和生產指標),則兩者之差即為該指標對于決策屬性的重要程度(即絕對權重,記為?酌i),再計算其他各指標的絕對權重并求其歸一化權值即得到評價指標的相對權重?棕i;此外,有學者給出了一種改進的粗糙集算法,將粗糙集理論與模糊集理論相結合以確定指標權重。在應用方面,龐永師、王瑩將粗糙集算法應用與建筑企業的社會責任評價,確定其評價體系中一級指標和二級指標的權重分配。
使用粗糙集方法的步驟如下:
①建立起包含條件屬性和決策屬性的知識表達系統;
②將條件屬性全集、去單指標條件屬性集、決策屬性分別作為不可分辨關系,得到相應基本集;
③分別計算決策屬性集相對于條件屬性全集和去單指標條件屬性集的肯定域;
④分別計算決策屬性集相對于條件屬性全集和去單指標條件屬性集的依賴程度;
⑤將上步所得的依賴程度作差,得到絕對權重?酌i;
⑥歸一化處理后得到相對權重,即各評價指標權重?棕i。
(4)神經網絡法。神經網絡是模仿人腦利用神經元相互激勵并建立學習機制的方法來對決策過程建模。采用神經網絡法確定指標權重時與粗糙集方法類似,同樣是基于事后判斷反推指標權重,不同之處在于算法的具體實現不同。典型的神經網絡結構分為三層,包括輸入層、隱含層和輸出層,并將數據(對象)劃分為訓練集、檢測集和測試集,通過訓練集數據(對象的最終評價)和合適的算法擬合指標的權重,并用檢測集數據經行檢測。在實際操作中,常用的神經網絡算法為反向傳播法(即常說的BP算法),其基本思想是在對權重初始化之后,根據網絡輸出值與期望值計算誤差,由后至前逆向將誤差進行分解從而對各層權重進行調整,直到網絡的擬合誤差達到預定要求。目前,在企業的社會責任評價中,使用神經網絡法進行權重確定的研究較少,僅有部分研究者從理論及使用可能性的角度進行了討論。
2. 客觀權重算法。當采用某種算法確定權重指標時,如果運算并非基于專家的對權重判斷或事后結果的判斷,而是部分或完全基于樣本數據,則可以將此種算法劃分為客觀權重算法。較為常見的客觀權重算法有變異系數法、因子分析法、熵值法等。
(1)變異系數法。變異系數法,顧名思義就是利用各評價指標的變異系數計算其相對權重的方法。某指標的變異系數(C.V),由該指標的標準差除以其數學期望得出,它的大小表征了變量(指標)消除量綱后的離散程度。而利用變異系數法確定指標權重正是基于這樣一種思想:如果某指標的變異系數較大,則說明各樣本(待評對象)在該指標內的離散程度越大,也就表明該指標值越是不容易趨同,越是難以實現,故而間接反映出該指標對樣本越是重要。然后,更根據這種重要程度進行歸一化處理得出指標權重。已有研究中,冀巨海、王琪在評價企業管理績效時,使用變異系數法對確定各評價指標的權系數。
(2)因子分析法。因子分析是指研究從變量群中提取共性因子的統計技術,是一種將變量集合降維的方法,通過公共因子的選擇提取原始變量的絕大部分信息。文獻中常用的因子分析式權重算法的思路是,指標權重等于以主成分的方差貢獻率為權重,對該指標在各主成分線性組合中的系數的加權平均的歸一化。利用因子分析法確定企業社會責任評價指標權重的典型研究,有徐泓、朱秀霞和趙天燕、張雪對滬深上市企業社會責任的研究,趙紅等對煤炭企業社會責任的研究以及王楠、苗迪對于火電企業社會責任的評價研究。
(3)熵值法。信息熵被用作衡量系統無序程度的一種指標(序指序概率上的序關系),系統內序關系越是明顯,那就越容易區分系統內的各個對象,則認為識別系統所需的信息量越小,反之則需要較多的信息對系統進行識別。而熵值法確定指標權重的思路即是認為信息量較大(無序程度較高)的指標應該被賦予較小的權重。熵值確定權重的方法較為簡單,部分研究者已將其引入到對企業社會責任的評價中,如梁星、肖麗娜采用熵值法確定了煤炭企業評價指標的權重;周憲鋒、高順成在乳品企業社會責任的評價中也采用熵值法確定指標權重。
三、 權重值算法的優劣比較
通過上述對各種算法原理的介紹可以看出,無論是主觀權重算法還是客觀權重算法,都存在某些局限性。
1. 對主觀權重算法的優劣比較。專家打分法的優點在于:(1)能夠充分利用不同專家的經驗和知識;(2)采用多輪匿名或背靠背的評價方式,能夠保證評價結果具備充分的可靠性和統一性。其缺點為:(1)算法基于專家的最終評價結果,所以采用此種方法無法顯化專家評價的全部邏輯;(2)打分過程需要反復征詢,會花費較長時間,并且最終可能無法獲得相對一致的意見。
層次分析法的優點在于:(1)可以使專家借助指標體系進行全面考慮,將其評價邏輯全部顯化,并獲取某些不易察覺的知識;(2)具備固定的算法和程序,時評價過程所需時間得以縮減。其缺點為:(1)評價基礎源于所設定的評價指標體系,當評價系統所含指標存在缺失或偏差時,可能會導致評價結果的失準;(2)評價結果僅代表該專家的判斷,由不同的專家可能得到不同的AHP分析結果,因而需要考慮對差異進行處理。
粗糙集算法的優點在于:(1)將權重指標視為"黑箱"進行處理,專家需要的只是給出最終評價,權重由后期的數據處理得出,可以大大壓縮專家的判斷時間;(2)能夠得到粗糙集視角下各指標的絕對權重,可以對指標體系的完整性作出衡量;(3)能夠得到屬性全集的相對約簡和相對核,可以對指標體系作出簡化。其缺點為:(1)方法的前提是專家足夠權威并能充分考慮評價的各個維度;(2)不能將專家評價的詳細邏輯顯化(相較于層次分析法);(3)可能產生專家評價不一致的情況,需要指標設計者對不同的意見進行相應處理。
神經網絡法的優點在于:(1)方法屬于人工智能范疇,是一種對于“黑箱”參數的非線性擬合技術;(2)相較于一般回歸方程式的線性擬合,神經網絡具備可以任意精度逼近任何非線性函數的優勢,并同時具有分布式存儲、自組織、自學習等特點。其缺點為:(1)同粗糙集方法類似,該方法所做的是對專家知識的模擬,卻無法給出專家評價的詳細邏輯;(2)即便采用相同的神經網絡算法,所得的權重結果也存在不穩定性;(3)算法的數據基礎是訓練集及檢測集,需要較多的已評價數據用于網絡的訓練和檢測。
2. 對客觀權重算法的優劣比較。變異系數法的優點在于:(1)評價過程中不需要采納專家的觀點;(2)操作較為簡單,從指標離差的角度予以考慮。其缺點在于:變異系數大表明指標離散程度高,但指標離散程度越高并不一定表明該指標就越重要,需要根據情況具體分析。
因子分析法的優點在于:(1)與變異系數法類似,評價過程中不需要采納專家的觀點;(2)操作起來較為簡單快捷。其缺點在于:(1)通過該方法所得到的指標權重,實際上是變量經降維處理后所包含的原有信息程度,但包含原有變量系統的信息多僅代表指標對擬合原有數據更重要,并不代表其相對其他指標更重要;(2)如需進一步確定指標權重,仍須用公因子對目標做回歸擬合或非線性擬合,然而,經降為處理后的公共因子本來就丟失了各指標的獨特信息,其結果可能不如用各指標直接經行回歸;(3)因子分析法所得的指標權重極大的依賴于所選的數據,不同的數據庫及因子算法可能帶來結果的巨大差異。
Kingshill,VI 00850; 3.PhytoSynthetix LLC,Athens, GA 30602; 4.College of Engineering, University of Georgia,Athens, GA 30602)
境可控農業包括利用溫室和室內設施進行農業生產,這種方式在全球農業生產體系中變的越來越重要。完全密閉型植物工廠自20世紀70年代起在日本開始快速發展,目前廣泛分布于大都市的郊區。近年來,垂直農場(大型的室內農業生產設施)也受到越來越多的關注。這類設施不僅可以有效解決人口快速增長帶來的糧食短缺問題,還能減少農業生產對環境的影響。盡管垂直農業的生產效率是傳統農業的200~1000倍,但其建造和運行成本非常高。根據調查,垂直農業的農產品販賣價格必須達到13.75美元/kg(92.61元/kg)時才能與運行成本相平衡。
大型植物工廠的可行性和可持續性飽受質疑。對于植物工廠來說,造成其運行成本過高的部分原因是人工光源的電耗較高。在密閉的植物工廠,植物的光合作用主要靠人工光源產生的光來驅動。LED燈的節能效果非常好,而且光照強度和光譜可以調控。因此,LED就成為植物工廠內一種非常流行的人工光源。但根據對一個概念性垂直農場的分析,LED照明和冷卻的電力成本占垂直農場總電力成本的比例超過了30%。而在植物工廠中,照明成本也占整個運行成本的40%。
根據光合作用原理,植物葉綠素和輔助色素所吸收的光子不能都用于植物光反應。這些多余的光子會對葉綠體結構造成破壞。光系統II(PSII)的反應中心,尤其是D1蛋白質非常容易受到光破壞(即光抑制),并使PSII的光量子產率降低。為了應對多余的光能,高等植物已經進化出了一系列復雜的反應機制來將光轉化為熱量(導致非光化學淬滅,NPQ),從而盡可能地減輕光抑制。被葉綠體吸收的光能中除了用于光合作用和轉化為熱量外,還有一小部分被葉綠體轉化為熒光并發射出去。通過檢測葉綠素熒光可以得到有效PSII的光化學量子效率(ΦPSII)。如ΦPSII減小,則表明植物可能將光能轉化為熱耗散的比率增加(NPQ的上調管理),或者發生光抑制。結合光合有效光量子通量密度(PPFD),ΦPSII還能用來檢測通過PSII的電子傳遞速率(ETR)。因此,可通過檢測葉綠體熒光來獲得詳細的植物生理信息,并用來優化植物生產。本文的目的是開發一種生物反饋系統,該系統不僅能用來檢測ΦPSII和ETR,還可以控制PPFD使ETR保持在一定的水平。在未來,該系統可通過檢測植物實際上對光的利用能力來控制PPFD,并最終減少LED照明的電耗,降低未來大型設施的農業環境的控制成本。
材料與方法
LED及測量方法
本研究所使用的LED槎ㄖ頻400 W LED陣列。該LED陣列包括4個100 W暖白色LED模組,模組上安裝有鋁制散熱片和2個120 W散熱風扇,用來促進模組散熱。每個LED模組下方還裝有玻璃透鏡,可調節LED下方的光照范圍。LED組件的照射面積為0.75 m2,通過定制的控制面板來調節LED的光照強度。
植物葉片的葉綠素熒光參數使用脈沖調制式葉綠素熒光儀測量。將光合光量子傳感器(LI-190)安裝在葉綠體熒光測量點的附近來測量植物葉片上的PPFD。然后計算ETR為ETR=ΦPSII×PPFD×0.5×0.84。
生物反饋控制
本研究中,使用生物反饋系統根據植物測量的ETR控制LED光強。若植物實際的ETR低于試驗設定的電子傳遞速率(ETRT),則通過生物反饋系統將LED的PPFD提高。反之,則減小LED的PPFD。
植物材料
本研究選用喜光植物甘薯,中性植物生菜和喜陰植物石柑進行試驗。所使用的生菜品種為Green Towers和Green Ice。生菜發芽生根之后,在溫室內培育6~8周備用。石柑和甘薯為扦插苗。
試驗方法
試驗在生長箱內進行。生長箱的光源由LED提供,箱內氣溫控制在25℃,CO2濃度控制在大氣水平。每次測試時,將一株植物放入生長箱,然后用熒光葉片夾夾住供試植物最上層完全展開的葉片,然后將光合有效光量子傳感器放置在靠近葉片夾的位置。上述傳感器與LED燈的距離約為55 cm。
第一個試驗為恒定ETR試驗,即通過生物反饋系統將植物的ETR控制在70或100 ?mol/(m2?s)。該試驗所使用的生菜品種為Green Towers。試驗前,供試植物在生長箱內栽培2周以適應生長箱內的環境[16 h光周期,光期和暗期溫度分別為25、20℃,PPFD為240 ?mol/(m2?s)]。Fm①每15 min測量1次,Fs②每5 min測量1次。然后據此計算ΦPSII和ETR,并相應調整光照。在暗光適應期間,葉綠素熒光參數每小時測試1次,連續測試4 h。
第二個試驗為ETR階梯變化試驗,即通過生物反饋系統階段性的將植物ETR從0增加到設定的ETR最大值,然后再階段性降低。每個階段持續時間為1 h。供試植物在試驗開始前的一個晚上從溫室移植到生長箱,以使供試驗植物能充分適應生長箱的環境。在試驗中,以生菜為供試植物使用的PPFD最大為560 ?mol/(m2?s),生菜ETR設定值首先以10 ?mol/(m2?s)的速率漸次從0增加到70 ?mol/(m2?s),然后以同樣的速率漸次減小。甘薯和石柑的最大的PPFD為940 ?mol/(m2?s),甘薯的ETRT以14 ?mol/(m2?s)的速率從0階梯式增加到98 ?mol/(m2?s),然后以同樣的速率梯式減小。對于石柑來說,ETRT以7 ?mol/(m2?s)的速率從0梯式增加到49 ?mol/(m2?s),然后以同樣的速率減小。每個試驗至少重復3次。Fs和(Fm’)③每2 min測量1次,以此獲得足夠的數據來確定是否ETRT在60 min內保持穩定。
結果與討論
恒定ETR試驗
在該試驗中,通過生物反饋系統自動將生菜光期的ETR保持在70或100 ?mol/(m2?s)。關閉LED燈之后,每隔1 h進行1次熒光測量,持續4 h。
當生菜的ETRT為70 ?mol/(m2?s)的時候,在開燈前的暗期中所測得的(Fv/Fm)④為0.82,該數值處于正常范圍。當LED打開之后[PPFD為232 ?mol/(m2?s)]的時候,Fs和Fm’每5 min測試1次。但此時的ΦPSII⑤較低,僅為0.516。這可能是因為在光期開始后,葉綠體電子傳遞鏈中的電子受體較少,PSII反應中心的初級電子受體不能將吸收的電子轉移至下一個受體,致使PSII光反應中心關閉。當卡爾文循環中的酶在光的引導下被激活后反應中心才會再次打開。因此,光期剛開始時期的ΦPSII較低,ETR僅為41.5 ?mol/(m2?s),低于70 ?mol/(m2?s)的設定值。隨后,PPFD在生物反饋系統作用下開始增加。在第二次測量Fm’后,ΦPSII恢復到0.643,相應的ETR為91.6 ?mol/(m2?s)。生物反饋系統向下調節PPFD,使ETR在接下的光期內穩定在70±0.8 ?mol/(m2?s)。ETR穩定之后,不需要啟動生物反饋系統來調整PPFD。該期間內的NPQ穩定在0.383±0.007。在光期結束后,Fv/Fm為0.83,表明熒光測量沒有對PSII反應中心造成損傷。但隨后的觀察表明,在暗期較為頻繁的熒光測量(每5 min或更短時間測量1次)會導致Fv/Fm降低,表面熒光測量對生菜葉片造成了光抑制。這可能是由測量過程中使用的飽和脈沖光造成。
當ETRT為100 ?mol/(m2?s)時,最初的
ΦPSII較低,而NPQ較高。這與ETRT為70 ?mol/
(m2?s)時所觀察到的現象類似。由于在光期時ΦPSII隨著時間逐漸從0.612減少到0.582。伴隨著ΦPSII的下降,NPQ則逐漸升高。這可能是因為葉黃素循環上調加快,使吸收的多余光能轉化為熱能。因此,此時需要通過使用生物反饋系統將增加PPFD,進而使ETR升高到設定值。在明期結束之后的暗期,Fv/Fm為0.815,表明PSII反應中心沒有造成破壞。
ETRT階梯變化試驗
本試驗的目的是測試使用生物反饋系統測試和管理ETR的能力。在試驗中,ETR以小時為單位進行階梯式變化,即在15 h內逐漸從0增加到ETR設定最大值,然后再以同樣的速率逐漸減少。
生菜和甘薯在試驗中的反應較為相似。當ETRT較低的時候,ETR較容易控制。但生菜和甘薯在試驗中能達到的ETR分別為60、
84 ?mol/(m2?s)。對于生菜來說,這可能是因為試驗中所用的PPFD僅為560 ?mol/(m2?s)。石柑的ETR可通過生物反饋系統在設定范圍內進行有效調控。但當ETRT較高的時候,石柑的ETR會出現較大變動,而當ETRT較低的時候,ETR的變化趨勢與生菜和甘薯相同,也與恒定ETRT試驗的結果相似。
如同本文作出的假設一樣,逐漸增加PPFD可以獲得更高的ETR。但在試驗中,榛竦孟嗤的ETR,試驗中ETRT逐漸減小時所需的PPFD要高于ETRT逐漸增加時的PPFD。在甘薯和生菜的試驗中,該現象非常明顯。這可能是由于ETRT逐漸減小時ΦPSII較小造成的。所有供試作物的試驗都觀察到了同樣的現象,也就是說為獲得同樣的ETR,試驗后半段所需的PPFD要高于試驗前半段。例如,在ETRT逐漸增加時,使ETR為30 ?mol/(m2?s)的PPFD為
145 ?mol/(m2?s),而當ETRT逐漸減小的時候,維持同樣的ETR所需要的PPFD為265 ?mol/(m2?s)。該結果表明ETRT逐漸增加時的ΦPSII高于ETRT逐漸減小時的ΦPSII。
在試驗最初的8 h中,所有試驗的ΦPSII隨著ETRT和PPFD的增加而減小。這個現象在石柑和甘薯的試驗中非常明顯,這是因為該試驗中所使用的PPFD比生菜的更高。另外,ΦPSII也伴隨著NPQ的增加而下降,這是PPFD增加所導致的一個典型反應。但是,由于生菜和石柑的NPQ在ETRT逐漸減小時的下降速率較快,該期間ΦPSII隨NPQ增加而減少的速率要比ETRT逐漸增加時要慢。甘薯ΦPSII隨NPQ的變化模式不同于生菜和石柑,NPQ在試驗最初的11 h內都在持續增加,這是因為對ΦPSII和葉黃素循環的短期和長期管理與植物種類和品種相關。
在試驗的后半階段,伴隨著NPQ的下降,生菜和石柑的ΦPSII出現小幅增加。在同樣的NPQ下,試驗最初的8 h,即ETRT逐漸增加時的ΦPSII要高于ETRT逐漸減小時的ΦPSII。但在甘薯試驗中,ETRT逐漸減小時,ΦPSII與NPQ的關系與ETRT逐漸增加時的關系類似。
在實施光照前的1 h,所有試驗的Fv/Fm逐漸減小。這表明每隔2 min測量一次葉綠素熒光會對被測試葉片的生理狀態產生顯著的不良影響。而當14 h后結束光照的時候,NPQ已經恢復到光照實施前的水平,而Fv/Fm還沒有恢復到正常葉片的水平。該結果表明Fv/Fm的減小與NPQ無關。
在試驗后半階段ETRT和PPFD逐漸減小時,較低的Fv/Fm與較慢的ΦPSII增加速率相一致。ΦPSII長期處于較低的水平可能是由于葉黃素循環色素水平持續增加,長期光抑制促進玉米黃素的積累滯留而造成的。因此,與ETRT逐漸減小期間相比,在ETRT逐漸增大期間維持同樣的ETR需要更高的PPFD。一般當NPQ長期處于較高水平時,葉黃素的積累會比較明顯。但該現象并沒有在生菜和石柑的試驗中觀察到。這表明生菜和石柑試驗中NPQ和ΦPSII的變化關系,在ETRT增加和下降期間所出現的差異并不是由于較高的NPQ造成的,而是由光抑制造成的。PSII反應中心對光非常敏感,其關鍵蛋白D1蛋白質容易在強光下發生降解,導致光反應中心受到破壞。考慮到D1蛋白的修復需要數個小時,發生光抑制葉片的ΦPSII和ETR會長期處于較低水平。
使用曬獠飭靠梢院莧菀妝姹穰PSII的減小是由于NPQ上調引起還是光抑制所造成的。NPQ上調會降低Fm’,但ΦPSII的減少卻可能是由Fm’降低或Fs升高造成的。根據石柑和生菜的試驗結果,即使PPFD下降,植物葉片Fs仍長時間處于較高水平。因此,試驗中ΦPSII的減少是由于光抑制造成的。這是由于在進行熒光測量的時候必須使用高光強的飽和脈沖光。即使飽和光脈沖僅僅持續1 s,但植物頻繁暴露于飽和光脈沖時,就會出現光抑制。根據試驗NPQ在相對穩定的PPFD下變化較為緩慢的結果,Fm’一般不會快速變化。在該情況下可以通過增加Fs測量次數,而減少Fm’測量次數來計算ΦPSII。
優化照明的應用前景
本研究旨在開發一種生物反饋系統,該系統不僅可用來監測植物葉片ΦPSII和ETR,還能利用上述信息調節PPFD來獲得穩定的ETR。在未來的工作將會關注如何使用該系統來提高作物產量。通過開發包含ETR、ΦPSII、NPQ和電價的控制函數,不僅提出合理的控制方法,還能提出經濟上的最優光照水平。該方法不僅可應用于垂直農場,還能用于溫室補光。當溫室內太陽光照不斷的變化時,可利用生物反饋系統不斷調節補光強度,由此獲得較高的補光效率。
下一步,欽州市區聯社將從以下幾方面大力支持地方中小企業發展:
(一)做好計劃,大力支持縣域經濟發展。結合欽州市“建大港、興產業、造新城、強科教、惠民生”的發展方略以及“千百億產業崛起工程”的經濟發展規劃,欽州市區聯社2012年度計劃投放36億貸款,投差10億。其中,中小企業貸款投放25億,投差7億。
一、2000年全國經濟適用住房年內施工面積為24273.67萬平方米,其中:續建項目施工面積10998.9萬平方米,新開工項目施工面積13274.77萬平方米;年度投資規模1889.37億元,其中:銀行貸款指導計劃481.26億元(含收回再貸)。
二、2000年經濟適用住房貸款計劃為指導性建議數,各商業銀行要嚴格按《中華人民共和國商業銀行法》、《貸款通則》和《經濟適用住房開發貸款管理暫行規定》的有關規定對項目進行評估、審核,確保信貸資產的安全。
三、各省、自治區、直轄市及計劃單列市計委(計經委)商建委(建設廳)等有關部門在分解下達2000年經濟適用住房建設投資計劃時,應優先落實好續建項目的建設資金;新開工項目要抓緊做好前期工作,待條件具備后,可分期分批組織下達。在實施過程中如需調整項目,可由各省、自治區、直轄市及計劃單列市計委(計經委)商建委(建設廳)等有關部門和承貸銀行省級分行進行。