农业科学工程范文
时间：2024-01-12 17:38:21
导语：如何才能写好一篇农业科学工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：农业气象学；精品资源共享课；本科教学；建设与实践
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0190-02
精品课程建设是我国“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的一项重要内容[1]。2011年10月，教育部了《国家精品开放课程建设的实施意见》[2]，2012年5月，教育部办公厅又出台了《精品资源共享课建设工作实施办法》，明确在“十二五”期间，通过对原国家精品课程的转型升级和补充，建设5000门国家级精品资源共享课[3]，实现由服务教师向服务师生和社会学习者的转变，由网络有限开放到充分开放的转变。精品资源共享课建设的目标是实现优质教学资源共享。因此，“优质+共享”是资源建设的灵魂，是提高资源可利用性的关键[4]。在新形势下，精品是基础，转型是关键，共享是目标[5]。2012年我校农业气象学课程向江西省教育厅申报了精品资源共享课并获批准。三年来按精品资源共享课建设要求建成了合理教学团队、新颖教学内容、丰富教学资源，并在教学实践中加以应用推广。
一、合理的教学团队
提高课程质量，合理的教学团队是关键。师资队伍的整体水平标志着小到一个学科、大到一个学校的办学水平。教学团队是完成教学工作的基本保证，也是促进课程改革，全面提高课程教学质量的奠基石。一支知识和技能相并的智能型高水平的人才队伍是精品课程建设的核心内容。
1.课程团队结构。课程组坚持把师资队伍建设摆在优先发展的突出地位，着力抓好师资队伍特别是高层次人才队伍的建设。师资队伍由农业气象教研室和江西省气象科学研究所8位教师组成，有博士学位的3人，硕士学位5人；其中教授3人、副教授1人、讲师3人，实验师1人；年龄结构：55岁以上1人，40岁以上5人，35岁以下1人。师资力量雄厚，人员稳定，教学和科研能力强，形成一支师德高尚，业务精湛，结构合理，充满活力，学术造诣高，具有丰富授课经验的高素质专业化教师队伍。
2.课程团队的成效。开展各种形式的业务培训，包括教育理论培训、教学仪器培训、专业技能培训等。“科学是源，教学是流”，课程教师应具备扎实的专业知识和较强的教育教学能力，善于发现，善于学习，善于研究教学方法，提高自身水平和教学研究能力，在教学中反思，在反思中创新，在研究中进步。完善教师培养体系，提高教师培养质量。大力提高教师专业化水平，以中青年教师和创新团队为教师队伍建设的重中之重，优化中青年教师成长发展，培育科研与教学相结合的创新团队，中青年教师巳成为教学骨干。近5年，教学团队成员巳发表教育教学方面的论文20多篇，自然科学类论文80多篇，获省科技进步二、三等奖各1项，出版教材2部，获优秀教材一等将1次、二等奖1次。
二、教学内容建设
《农业气象学》是农业科学和气象科学之间的交叉科学，也是气象学、农学、农业生物学和农业生态学的边缘学科，与现代地理科学，生物科学、环境科学等均有密切联系，具有复杂的知识体系。《农业气象学》是我校大农学类专业包括林学、农学、植保、园林、园艺、资环、土管、环保及其相关专业的专业基础课，已有50多年的开设历史。我校《农业气象学》2003年批准为省、校两级精品课程，2008年申报国家精品课程，2012年转型升级为省级精品资源共享课程。
教学内容一般包括气象要素光、温、水、气的分布、变化规律及其与农业生产的关系和调节措施；天气的形成、变化原理及灾害性天气发生规律，地区特征和防御途径；气候形成、区划，农业气候资源的开发及利用等。
1.制定教学计划和课程大纲。教师对教学计划和课程大纲制定了总体思路、具体计划和实施措施，编写了一本有指导学生学习意义的《农业气象学教学大纲》。内容不是简单的章节堆砌，而是考虑了传授知识和能力培养的关系。有明确的培养目标，教学方法，各章有重点、难点、思考题和参考文献等。该大纲早在2000年就获得了学校优秀教学成果一等奖。2003年、2008年、2010和2012年进行了四次修订。充分体现课内、强化课外，激发学生学习的热情，是指导学生自主学习的纲领性文件，在网上开放后，得到学生和校外同行的好评。
2.注重教材建设，保证课程质量。教材是学生获取知识的载体。2000年主编出版了有地方特色的优秀教材――《农业气象学》（2000年8月江西高校出版社），该教材列为江西“金光工程”（即致富工程），2004年获得江西省普通高校优秀教材一等奖，编写配套《农业气象实习指导书和教学实习指导》一书，突出了对学生实际操作和调查观测技能的培养，且研制《农业气象学CAI》配套课件，获得江西省教育厅首届优秀多媒体课件二等奖；2009年主编出版了国家级“十一五”规划教材――《农业气象学》（2009年2月高等教育出版社），2012年获得江西省普通高校优秀教材二等奖，已出版2万多册；2014年主编出版了《气象学》教材（2014年2月中国林业出版社）。
三、深化教学手段
教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体和设备。随着科学技术的发展，传统教学手段逐步转化为“电化教学”手段。
篇2
关键词：实践教学；教学改革；人才培养
农业工程实验室主要承担农业机械化及其自动化专业的实验和实践教学工作，专业教学资源丰富。专业下设有收获性能、智能农业、土壤特性、耕作机械、收获机械、植保机械、流体机械等12个实验室，拥有收获机械、农产品加工、耕作机械等3个教学模型和图片室以及农业机械学课程陈列室和专业教学成果室。同时还拥有一批先进、完善的农业机械测试设备及分析仪器，如无线数据采集分析系统、高速摄影机、农产品分级机、随机信号振动分析系统、数字化仪和传感器系统实验装置等，以及学科(专业)建设所需的特色设备，如智能旋播机、径向风扇实验台、排种实验台和离心泵性能测定装置等仪器设备，目前有9个产学研创新科研基地。多年来不断对实验教学及实践性教学进行研究与探索，建立了一套完整的实践性人才培养体系。
1实验教学内容体系设置
实验教学内容体系分为专业技能训练和综合训练。专业技能训练包括专业技能训练模块和专业综合能力模块，专业技能训练模块主要包括专业课程实验、综合性实验和设计性实验训练，专业综合能力模块主要包括专业课程设计、学术报告和专业课程论文训练；综合训练包括综合实习模块、科研训练模块和科技创新模块，综合实习模块主要是认识实习和生产实习，科研训练模块主要是毕业设计和大学生研究训练计划，科技创新模块主要是学生科研立项和科技创新竞赛。
2教学质量监控
在完善了上述实践性课程设置的基础上，加强实验课质量监督和管理。实验课质量管理主要采用如下几项措施：
(1)系主任负责全面的实验教学质量的监督，教研室主任负责本教研室主讲课程的实验课质量评价与管理；实验室主任负责本实验室所开设的实验课检查与记录。课程主讲教师、实验指导教师、实验技术人员均要对课程实验教学质量进行记录和自我评价。
(2)实验课实行主讲教师负责制。凡课程含有实践教学环节的，课程主讲教师必须通过实验试做，经专家认可后可以指导实验。并且课程主讲教师必须至少指导一轮实验，在实验后负责汇报实验教学质量，新进教师要求在听过一轮老教师指导实验，再通过实践教学试做相关工作后，才能担当主讲教师。
(3)本专业十分注重教学实习基地的建设，以便培养学生的生产实习能力。实习教学的质量由实习基地负责人和带队教师主任共同负责，系主任负责监督检查，做好每次实习教学质量记录并存档3年。
(4)全部的实验或实习教学大纲由教研室与实验室联合编写，实验教学计划必须按实验教学大纲执行。所有实验课要有实验教材或实验指导书，并且由第一实验指导教师、课程主讲教师选定或编写。
3实习基地建设与实习质量保障
在实践性环节建设方面，实习基地的建设工作主要从以下几个方面展开：(1)专业教师与实习基地人员合作编写《实习教程》教材，根据实习基地技术创新情况，实时更新和增补实习内容；由实习带队教师加强与实习基地负责人和技术人员的沟通，并经常和同学们交流，以便使学生及时了解实习基地技术改造内容。(2)专业课教师要经常参观实习基地，与实习基地负责人积极保持联系，及时了解实习基地生产和运行存在的问题，积极建立科研合作平台。(3)稳定实习内容与实施办法，包括实习现场授课技术人员的确定，各个环节的分组，实习时间和内容的确定，确定带队教师，实习效果提高的措施以及实习成绩的考核等。
为了提高实习质量，农业工程实验室主要进行以下几方面工作：(1)建立稳定的实习教师队伍。要求指导实习的教师政治思想好、实践经验丰富、有责任心并有一定业务水平。(2)不断更新和补充实习内容，修订《实习教程》。根据实习过程中的体会和经验，不断修订《实习教程》，要求学生详细记录每天的实习内容。(3)组织实习动员大会明确宣布实习规章制度，由班干部和专职教师负责，同时加强实习学生的政治与安全教育，严格实习纪律。(4)收集整理实习基地相关的资料。使学生在进入实习基地前对实习场所的工艺、设备、运行参数等有所了解。(5)加强交流与沟通。在实习期间，实习教师对当天实习的内容准备一定数量的问题，进行提问并开展讨论或向工程技术人员请教。学生不但解决了实习过程中遇到的问题，而且增强了沟通能力。(6)建立学生实习成绩考核指标体系。根据实习报告、实习笔记、实习记录建立评定标准，并派发到每个学生手中，让学生了解成绩考核标准。通过上述多个方面的工作实践以及对学生的调研，表明这些措施和方法有利于改善和提高实践教学效果。
4多媒体与网络教学
篇3
用科学理念规划工业用城市理念建设农村
用现念教育农民用全局理念谋划未来
南京市江宁区秣陵街道秦淮社区居委会
20__年3月29日
秦淮社区是由原石马村经征地拆迁建设而来，总面积3.63平方公里，辖11个居民小区，15983人，原石马村10个居民小组的1827名群众全部“赤脚进城”，农民变成了居民。近几年来，我们认真落实科学发展观，结合社区实际，以盘活集体资产和推动富民工程为突破口，大胆探索尝试社区发展改革，目前，初步形成了集体资产增值、社区群众增收、干群合力增强的良好局面。我们在20__年获市级示范社区、市级绿色人居环境社区荣誉称号，在20__年获省级示范社区等多项荣誉称号。近年来，我社区的主要做法是：
一、创新思路，突出重点，全力夯实集体经济支柱。
几年来，社区发挥优势，克服困难，以标准厂房为载体,不断创新发展思路,使社区经济实力得到稳步提升。一是为工业园家企业提供优质的服务，使企业每年按时上缴租金400万元。二是充分利用工业园平台,积极寻求投资项目，进行招商招租活动,去年我们成功引进1个千万元项目，至此社区已有大小企业23家。三是广开渠道，发展三产，创新举措,盘活资产，每年创收利润30万元，为社区经济增加了活力。同时大力压缩非生产性开支，回收各种欠款，为社区今后发展奠定坚实的经济基础。现在社区年平均可支配收入达到350万元。
二、强化社区建设管理，不断提升现代化文明城区建设
水平。
一是全面加强社区建设，对小区物管落实工作责任制，实施百分考核，提高工作效率。二是以各类创建活动为契机，牢固树立“以人为本，服务居民”的宗旨，以社区服务为龙头，以服务网点为纽带，以社区志愿者为载体，大力发展社区卫生、文化、环境、治安、计生等便民利民的活动，进一步提升社区的整体形象，提高居民的整体素质。三是全面开展环境整治工作，悬挂横幅、张贴宣传标语、签订门前三包责任书，清理占道经营和门前乱堆乱放，营造优美环境。
三、强化富民工程，不断让人民群众得实惠。
本“群众利益无小事”原则，积极为群众办实事，切实解决群众实际困难，采取多种措施，确保富民落到实处，一是积极寻求就业岗位，通过各种途径解决群众就业，同时做好宣传，鼓励群众自谋职业，几年来共安置劳动力3868人次。二是认真做好合作医疗服务工作，在确保全社区参保率达95以上的同时，按时兑现群众的报销资金。三是计划生育月服务参服率达100，社区几年内无一例计划外怀孕，同时积极开展卫生知识宣传教育。四是切实加强帮贫解困力度，真正帮助那些因病致穷的困难群众，每年拿出120万元用于群众补贴,几年来共帮扶困难户180多户，目前有低保户15户，全部做到应保尽保。
20__年我们将分析不足、取长补短、再接再厉，以党的十六届五中全会精神为指导，以区委统筹城乡发展思路和建设社会主义新农村为指引，全面贯彻“三个代表”重要思想，切实加强党的执政能力建设，突出社区建设、招商引资、社区经济三大重点，开拓创新，自加压力，从以下三个方面全力推进社区三个文明建设全面发展。
一、化解压力，积极探索社区发展之路。
一是解放思想，增强推进经济发展的主动性。通过一“比”，跳出社区看社区，在干部群众中展开新一轮“解放思想、加快发展”大讨论，使干部群众真正认识到，市场经济就是竞争经济，不进则退，从而增强工作主动性。二“逼”。按目标定责任办法，把招商引资等经济工作层层量化分解，落实到人。三“学”。通过聘请专家讲课，举办培训班、引导干部群众走出传统思维定势，使他们思想围着经济运转，眼睛盯着市场看。二是盘活集体资产，增强社区经济实力。充分利用区位独特，基础设施条件比较完善等优势，借助开发区和街道的各种优惠扶持政策，积极盘活集体资产，做大做强社区经济。三是创新发展模式，鼓励群众自主创业。结合实际，拟定《创新社区集体经济发展模式鼓励群众自主创业工作
实施方案》，引导群众自觉把土地征用补偿安置的托带费、保养费部分转化为创业资本，成立创业发展基金，解决投资的安全性和收益的稳定性、成长性，创立社区发展和群众创业的经济联合体，科学确立创业合作社的投资项目。二、创造条件，积极推进富民安民工程建设。
积极为群众办实事，确保群众不失利、不失业、不失心，一是确保百姓安居。完善小区内的配套设施，使小区内宣传橱窗、亭台甬道、篮球场地、健身器材等生活设施一应俱全。投入15万元资金进行小区美化工程。二是加大群众就业力度。确保“劳者有其业”。明确专人，强化分工，签定责任状，实行风险抵押，重点将4050人员转移到环卫保洁、园林市政、物业管理等工作岗位上去。开展形式多样的就业指导培训、职业技能培训、创业培训15期。举办送岗位进社区活动3场，积极与用工企业办理劳务，进行劳务承包，以不同的服务形式实现劳务输出最大化。三是健全完善社会保障体系。认真做好合疗服务工作，在确保全社区参保率达96以上，按时做好报销兑现工作，切实解决老年人的生活问题。四是继续做好干部帮扶工作。完善党员干部带动群众致富机制。五是做好民调工作。防止矛盾激化，确保一方平安。六是深入开展干部“入户走访”活动。及时发现不稳定因素，把矛盾消化在萌芽状态。
三、加强精神文明建设，努力建设和谐社区。
篇4
软件产业是最具前景的产业之一，目前，我国软件产业发展迅速，人才需求旺盛。江西农业大学作为一所历史悠久的老牌高等农业院校，为适应产业发展的需要，于2003年成立软件学院，开设软件工程专业，培养适应社会需求的应用型软件工程专业人才。学院采用校企合作办学模式，在人才培养模式改革方面进行了大胆的探索，并取得了良好的办学效果。学院把学生的实践能力和理论基础并重，将培养、提高学生实践能力的理念贯穿于学生培养的各个环节，其良好的教学效果也从学生和用人单位的好评中得到了很好的印证，然而校内环节如何进一步提升学生实践能力的培养，在学生接受基地实训之前奠定一个良好的实践能力基础，还值得我们进一步思考。
一、教学实践中主体和客体的分析
学院实行“3+1”人才培养模式，即学生前三年在学校培养，第四年在实训基地培养。因此学生理论实践能力所能达到的高度很大程度上仍取决于校内三年的培养环节。我院学生在校内接受教育主要有两个阶段：①基础知识、专业基础教育。实践教育形式为课程实验、课程设计及计算机应用能力实训。②专业知识和技术教育。实践教育形式为课程实验、课程设计和校内项目开发实践能力训练。在专业知识和技术教育阶段，学院按照“软件开发”、“网络应用”、“数字媒体技术”和“嵌入式系统软件”4个专业方向展开教学，每门专业基础和专业课程的实验课时占总课时的比例均超过30%，且在大二暑期设置3周的校内专业实训。尽管在课程及课程的课时设置上充分考虑了学生实践能力的培养，但仍存在以下问题。
1.缺乏丰富实战经验的实验课程教师。学院建院较晚，师资队伍相对较年轻，从学历角度看，绝大部分是硕士研究生及以上学历，教师的专业理论基础也非常扎实。但是由于大部分年轻老师缺乏教学经验和软件项目开发实战经历，在实验课堂上，尤其是语言类课程，如java、jsp等，不能系本文由收集整理统地引导学生有效地完成实验内容，更无法吸引学生主动、自觉地参与到实验中去，达不到实验课程的教学目的，相反地还会使部分同学产生厌学情绪，从而导致其进一步混课、逃课。当然，在引进新的师资时，学院也非常看重教师的软件工程实践经历和经验，部分老师刚进来时也确实有较强的软件开发能力，但是由于在学校整个评价机制和职称评审机制中，对教师教学仅有量的考核，更多的是注重对教师学术论文数量和质量的考核，故很多年轻老师在这种现实压力下，会将大部分精力投入到学术科研领域，由于it技术发展日新月异，久而久之，原有的实战知识、经验也慢慢落后，甚至被淘汰了。
2.学院生源质量有待进一步提高。作为省属农业院校，生源方面存在一定程度的劣势。由于观念的影响，部分家长和学生会避开报考农业院校。而且软件工程专业相对其他专业学费要高不少，有些基础较好想读软件工程专业的学生可能由于家庭经济压力也可能会放弃自己的理想。迫于招生的现实压力，学院软件工程专业所招学生的录取分数较其他院校同类专业要低一个档次，这直接影响到所招学生的学习能力和文化基础的水平。这样一种现实因素，自然地，对老师以及学生本身都提出了一种更高的要求。
二、语言类课程教学实践的改革与完善
从第1小节分析中我们可以发现，在我院软件工程专业学生培养过程中，制约学生实践能力培养的瓶颈有两个：一是生源质量，一是实验课程的师资力量。为了提高生源质量，学院乃至学校都做了大量宣传工作，宣传学院办学模式的优势、宣传历届毕业生的高就业率及较高的就业质量。同时也对优秀新生实施奖励措施。这些努力有一定的效果，但不是很明显。较高的学费短时间内仍然是很多贫困家庭首要考虑的因素，而对农业院校认识上的主观偏差也很难短时间内纠正过来。因此生源质量问题不是短时间内能改变的，而需要靠不断地提高办学质量，形成良性循环，从而吸引学生。针对校内实验课程的师资力量不足问题，学院从实际出发，切实提出了一种可行、有效的教学改革措施。
1.将软件工程专业培养计划中的校内课程进行梳理，将语言类课程单独列出。从新生入学到学生离校去实训基地，语言类课程占了相当的比重。按照不同培养方向，设置了由浅到深，由易到难课程体系。如学院的java开发方向，先后开设了c语言程序设计，培养程序设计的基本思维和理念，visualc++，进一步激发学生软件开发的兴趣，java程序设计基础、jsp程序设计、大型数据库技术等，为将来就业做好准备。这些语言实践类课程在软件工程专业学生的培养过程中占有重要地位，单独列出来，形成相对独立的体系，在其他基础理论课程的支撑下，更有利于学生毕业后的就业。
篇5
12月6日，为更好地推动农业生物技术的科普宣传工作，中国生物工程学会在海南省三亚市举办了农业生物技术科普宣传专家座谈会，邀请农业生物技术领域重要科学家和一线科研人员、管理专家到会，就转基因技术及其产业化进程中的机遇和挑战、科学传播对于转基因技术发展的重要意义、农业生物技术科学家的社会责任、科学家与媒体的沟通策略等内容座谈研讨。本次座谈会还是中国生物工程学会开展中国科协会员日系列活动的一个重要组成部分。
来自农业部科技发展中心、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国疾病预防控制中心、中国农业科学院、中国热带农业科学院、中国农业大学、华中农业大学、上海交通大学、海南大学、山西省农业科学院、中种集团、大北农集团以及中国植物生理与分子生物学会、中国植物保护学会和中国生物工程学会的30位专家参加了本次座谈会。
座谈会上，专家们表示，转基因科普宣传工作要争取主动，形成合力。要发挥好相关学会、科研院校、有关企业以及专家团体的优势，组建一支由一线科学家和科普专家组成的骨干队伍，进一步动员科技人员积极承担科普宣传的责任。提出以倡议的方式尽快成立农业生物技术科普宣传专家联合组织，以国家有关科技创新、促进生物技术发展的政策方针为指引，争取有关政府部门和中国科协和指导与支持，发挥好相关学会、科研院校和企业科技专家的集体优势，共同促进农业生物技术发展与产业化。
会议还讨论了拟成立的科普宣传专家联系组织的将要开展的工作，包括介绍农业生物技术基础知识和国内外发展动态、转基因安全管理与评价体系与进展、转基因新品种重大专项研究成果等重要信息；宣传农业生物技术发展的必要性、科学性、可行性和紧迫性，重点针对转基因食品与环境安全问题为公众解疑释惑；建立专门的科学传播信息网络平台，加强信息共享与交流合作，提高科普宣传的组织性、主动性、计划性和时效性；广泛联系和动员科研人员、教师、研究生以及广大志愿者等各方力量，针对社会不同人群，开展形式多样、生动活泼的科学传播活动；扩大科技界与新闻界的交流与互动，积极主动应对舆情，为生物技术发展创造良好的条件和氛围。（责任编辑：尹莉华）
（来源：中国生物工程学会供稿）
篇6
H042 核农学报
A084 黑龙江大学自然科学学报
K505 黑龙江科技学院学报
R535 红外技术
C035 红外与毫米波学报
R084 红外与激光工程
A039 湖北大学学报自然科学版
H203 湖北农业科学
G334 湖北中医药大学学报
E111 湖泊科学
A028 湖南大学学报自然科学版
K016 湖南科技大学学报自然科学版
H060 湖南农业大学学报自然科学版
G548 湖南师范大学学报医学版
A055 湖南师范大学自然科学学报
G041 湖南中医药大学学报
G336 护理管理杂志
G987 护理学报
G503 护理学杂志
G654 护理研究
G734 护士进修杂志
E141 华北地震科学
R046 华北电力大学学报
H032 华北农学报
R752 华东电力
X003 华东交通大学学报
T021 华东理工大学学报自然科学版
A054 华东师范大学学报自然科学版
E103 华南地震
G340 华南国防医学杂志
J004 华南理工大学学报自然科学版
H013 华南农业大学学报
A052 华南师范大学学报自然科学版
G525 华南预防医学
A021 华侨大学学报自然科学版
G043 华西口腔医学杂志
G044 华西药学杂志
G294 华西医学
G077 华中科技大学学报医学版
J033 华中科技大学学报自然科学版
H003 华中农业大学学报
A004 华中师范大学学报自然科学版
Z009 化工环保
T006 化工机械
CODE 期刊名称
T101 化工进展
T532 化工科技
T146 化工设备与管道
T007 化工学报
T009 化学反应工程与工艺
D604 化学分析计量
T025 化学工程
T567 化学工程师
T076 化学工业与工程
T501 化学工业与工程技术
D506 化学进展
D011 化学试剂
D018 化学通报
D030 化学学报
D501 化学研究
D037 化学研究与应用
T931 化学与黏合
T553 化学与生物工程
Z017 环境保护科学
Z005 环境工程
Z021 环境工程学报
D024 环境化学
Z554 环境监测管理与技术
Z506 环境科技
Z004 环境科学
Z003 环境科学学报
Z002 环境科学研究
Z521 环境科学与管理
Z025 环境科学与技术
H049 环境昆虫学报
Z035 环境卫生工程
Z019 环境污染与防治
Z031 环境与健康杂志
G882 环境与职业医学
G656 环球中医药
M631 黄金
Y040 火箭推进
N005 火力与指挥控制
N007 火炸药学报
X011 机车电传动
N069 机床与液压
N672 机电工程
R099 机电一体化
S004 机器人
N040 机械传动
M004 机械工程材料
N051 机械工程学报
N050 机械科学与技术
N057 机械强度
N047 机械设计
N054 机械设计与研究
N028 机械设计与制造
* N063 机械设计与制造工程
N053 机械与电子
N682 机械制造
N515 机械制造与自动化
G003 基础医学与临床
H245 基因组学与应用生物学
R025 激光技术
F045 激光生物学报
CODE 期刊名称
R514 激光与光电子学进展
R521 激光与红外
R028 激光杂志
E116 吉林大学学报地球科学版
J042 吉林大学学报工学版
A035 吉林大学学报理学版
R586 吉林大学学报信息科学版
G014 吉林大学学报医学版
H243 吉林农业大学学报
H227 吉林农业科学
G719 吉林中医药
E007 极地研究
G452 疾病监测
G439 脊柱外科杂志
N014 计量学报
S050 计算机测量与控制
S049 计算机仿真
S013 计算机辅助设计与图形学学报
S012 计算机工程
S034 计算机工程与科学
S022 计算机工程与设计
S025 计算机工程与应用
S030 计算机集成制造系统
S520 计算机技术与发展
S006 计算机科学
S085 计算机科学与探索
S509 计算机系统应用
S018 计算机学报
S021 计算机研究与发展
S029 计算机应用
S016 计算机应用研究
S009 计算机应用与软件
S500 计算机与现代化
S014 计算机与应用化学
S507 计算技术与自动化
C003 计算力学学报
B014 计算数学
C094 计算物理
S718 技术经济
A656 济南大学学报自然科学版
G292 寄生虫与医学昆虫学报
A045 暨南大学学报自然科学与医学版
H240 家畜生态学报
G638 检验医学
G477 检验医学与临床
V051 建筑材料学报
V057 建筑钢结构进展
V045 建筑技术
V523 建筑节能
V014 建筑结构
V044 建筑结构学报
S635 建筑经济
V005 建筑科学
V013 建筑科学与工程学报
V047 建筑学报
Y564 舰船科学技术
A136 江南大学学报自然科学版
G453 江苏大学学报医学版
J035 江苏大学学报自然科学版
X015 江苏科技大学学报自然科学版
CODE 期刊名称
H700 江苏农业科学
H199 江苏农业学报
G046 江苏医药
G397 江苏中医药
H283 江西农业大学学报
H701 江西农业学报
篇7
关键词：烟草；保水剂；节水；土壤；应用
中图分类号：S572+S482.99文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）06-0156-04
近年来，水资源匮乏现象日趋明显，严重制约农业生产发展。在水分胁迫条件下，烟株会发生一系列非正常的生理生化反应，影响烟株正常生长发育，降低烟叶的产质量。在此情况下，抗旱节水对烟叶优质生产具有重要意义。
缺水情况下，传统的耕作方式及农业工程已经无法满足烟草对水分的需求。随着科学的发展，在化肥、地膜等化学制品使用之后，保水剂也逐渐被研发利用。在干旱地区，保水剂相当于小型土壤水库[1]，起到保水持水、为烟株生长供水的作用。本文主要对保水剂的作用机理和其在烟草生产上的应用效果之研究现状进行综述，并据此进行分析和展望，以期为烟草高产优质生产提供技术参考。
1保水剂的作用机理
保水剂是一种新型高分子吸水材料，由高分子三维网状结构及大量亲水基团组成[2]，具有稳定性好、高吸水保水等功能。在短时间内，它能够吸收其自身质量几百倍甚至上千倍的水分[3]。据冯浩等[4]研究，保水剂的吸水力最大为13～14 kg/cm2，而植物根系的吸水力一般是17～18 kg/cm2，故保水剂吸收的水分不但不易散失，而且在干旱时能缓慢释放供作物吸收利用[5]。因此，保水剂在烟草生产上可起到改良土壤结构、保持土壤含水等多种作用[6～9]。
2保水剂对烟田土壤性状的影响
2.1对土壤含水量的影响
保水剂施入烟田后能将土壤中多余的水分及降水吸收，减少田间土壤蒸发，提高烟田土壤含水量。左广玲等[10]研究表明，施用保水剂能够有效抑制烟田土壤水分的散失，且随保水剂用量的增大，抑制效果增强。另有研究得出，保水剂还能使土壤水分保持在近表层，降低水分向深层土壤的入渗[11～13]，利于烟苗移栽成活。可见，保水剂在土壤中扮演着“小型水库”的角色，起到减少土壤水分深层渗漏、减少蒸发[14]、保蓄水分的作用。
2.2对土壤结构的影响
保水剂能够改良土壤结构，增大土壤总孔隙度，减小土壤容重。有研究发现保水剂处理的砂姜黑土的土壤总孔隙度提高9.4%，容重下降13.5%[15]。保水剂混入土壤后，吸水成凝胶，能将土壤中的细小颗粒集结起来，形成较大的团聚体[16]，土壤基本物理性状显著改变[17]。同时，土壤施入保水剂后，经过保水剂的吸水放水过程，使其变得更加疏松，毛管孔隙度变大，土壤团聚体增加[18]。曹丽花等[19]研究得出保水材料利于土壤形成大于0.25 mm的水稳性团聚体。
综上，保水剂通过改变土壤固液气三相比例[20]，可以显著降低土壤容重，增大土壤的总孔隙度，并提高土壤的通气性能，但也有研究认为保水剂如果施用过多会引起土壤团粒含量下降，导致土壤板结[21]。
2.3对土壤pH值的影响
土壤pH值与土壤养分及作物生长息息相关。一般情况下，保水剂的使用会使土壤碱性化，随着保水剂用量的增加，土壤pH值也逐渐变大[22]。不同保水剂的生产原料及生产程序的差异，也会导致土壤pH值变化情况的不同。杨逵[23]通过试验表明，有机-无机复合保水剂对土壤pH值的影响不明显，没有打乱土壤的基本缓冲系统，对植株的正常生长也不会产生影响。刘春生等[24]研究了KD-1型抗旱保水剂对土壤pH值的影响，也得出相似结论。
2.4对土壤养分的影响
保水剂具有吸附养分的能力，施入土壤后，可以减少养分的淋溶损失。国内外有学者研究得出，保水剂与土混施可节约肥料30%[25，26]。员学锋等[27]在淋溶试验过程中发现加入保水剂的土壤淋溶液中的硝酸根离子、磷酸根离子、钾离子含量均显著少于对照。姚建武等[28]研究表明施入保水剂的0～30 cm土层在一定强度淋溶下，氮肥淋溶损失减少34.7%。Haverone、Walker、马焕成等试验证明施加保水剂对土壤养分氮磷钾等营养元素有明显的保蓄作用，这种作用随保水剂用量的加大而增强[29～31]。
保水剂的保肥性在一定程度上可有效减少可溶性养分的淋失，从而显著增加土壤的持肥能力[32]。另外，Sojka等[33]还发现保水剂能增加土壤中微生物的活跃度，增强微生物解钾解磷固氮能力，提高土壤养分的利用率。可见，在土壤中加入保水剂有利于养分的保蓄及有效利用，在现代优质烟叶生产上至关重要。
3保水剂对烟草生长的影响
3.1对烟株生长发育的影响
保水剂与土混匀并充分吸收水分后，在烟株根系周围形成一个区域蓄水中心，改变田间小环境，能够在较长时间内为烟株提供水分，促进根系生长发育[34]，促进烟株生长[35]，显著提高烟株干物质积累量、生物量[20]及叶面积[36]等。
钟秋瓒等[37]研究表明保水剂用量按1～3 g/株施用时，水分蒸发量最少，显著促进烤烟根、茎、叶的生长，增加根、茎、叶干重。且有关研究显示随保水剂用量的增加，烟株的茎围、高度、叶片数均呈上升趋势[38]。
保水剂的使用对烟株光合特性也产生一定的影响。赵铭钦等[39]研究认为保水剂能够调节气孔导度，进而增强烟叶光合能力，促进烟叶生理代谢，使烟株旺盛生长，且烟株光合能力与保水剂用量呈正相关。汪耀富等[40]研究证明土壤施入保水剂后烟株蒸腾速率变小，光合能力和水分利用效率均明显提高，进而提升烟株的抗旱能力，利于干旱情况下的烟株生长。
3.2对烟叶经济性状及烟叶品质的影响
保水剂在一定条件下可以增大烟株最大叶长叶宽，提高单叶重，增加烟叶的产量、上等烟比例、均价和产值，协调烟叶化学成分[41]，提高烟叶品质。
保水剂能有效增加烟叶中还原糖含量，降低烟碱含量，有利于烟叶品质的改善[40]。刘世亮等[42]研究表明低用量时保水剂可使烟叶中总糖、还原糖和钾的含量均增加，氯离子、烟碱及淀粉的含量明显减少，当保水剂用量在15～30 kg/hm2时烟叶产量产值显著提高，烟草的经济效益最佳。彭菊等[43]通过试验得出保水剂用量在37.5～45.0 kg/hm2范围内，烟叶产量最高，烟叶的经济效益和质量等级最好。
刘毅等[44]研究表明使用保水剂增加了烟株生物量和烟叶产量，减少了烟碱的含量，使烟叶糖碱比更为协调，同时提高钾的利用率，进而使烟叶钾氯比、钾含量显著增加。可见保水剂对促进烟草旺盛生长和提高烟叶产量、产值、上等烟比例[45]及改善烟叶品质尤为重要。
4分析与展望
近年来，国内外学者对保水剂进行深入研究后认为，保水剂通过自身的特殊构型，一方面可以吸水放水，改善土壤结构，增加土壤保水能力，减弱干旱对烟草的不利影响；另一方面也可减少养分的淋溶损失，提高养分利用率，且在减少养分浪费的同时更利于促进烟草生长。但是由于市场上可用于生产保水剂的原料种类、粒径大小及使用技术的不同，其对烟草生长也会产生不同的影响[46]。因此，在生产应用中，应健全保水剂对烟叶生产的集成调控体系，从经济环保、优质稳产等角度，选用更适合现代烟草发展的类型及技术。
未来还需着重研究：①长期使用保水剂对烟草田间病害及烟田土壤微生物的影响。②由于保水剂可以在作物根系周围建立保蓄球囊，加之保水剂的保肥功能，所以可以尝试与不同肥料或农药配施，利用保水剂、水分、肥料的三者结合实现高效优质生产。③力争从分子层面发掘保水剂影响烟株生长的信号转导、生理机理等。④研究不同保水剂原料及其使用方法对不同品种烟草的影响，研发生态环保可降解且成本符合农民需求易普遍推广的产品。
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篇8
关键词：寡糖；提取；纯化；应用
中图分类号：S646.099文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）07-0141-05
寡糖又称低聚糖，由不同的五碳糖和六碳糖通过糖苷键连接形成。科学界对“寡”的数目并没有严格的规定。1959年，Jhone建议将9个以下的单糖残基低聚物称为寡糖[1]。寡糖及其衍生物是一类重要的生物活性物质，能促进双歧杆菌生长，激活植物的自我防卫系统，还具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用。寡糖类物质可通过天然提取、降解和人工合成等方法获得，其中天然提取的方法具有方法简单、能耗小、污染低等优点。玄参科、菊科植物和食药用菌因其含有较多的功能性寡糖和未知寡糖，已成为天然寡糖的主要研究对象。食药用菌含有的聚糖类物质尤为丰富，继活性多糖后食药用菌寡糖的研究将成为糖工程研究的又一热点。
1寡糖的分布
寡糖类物质的分布广泛，多数植物的根茎、果实和种子中均含量丰富。王照波等[2]、王江浪等[3]从雪莲果、苹果中提取出大量寡糖类物质，陈[4]采用水提醇沉去多糖法从洋根中提取的低聚果糖含量高达53.72%。生地黄中已知的寡糖种类有水苏糖、棉子糖、甘露三糖、毛蕊四糖等[5，6]。据报道，营养丰富的食药用菌也富含寡糖类物质。姜瑞芝等[7，8]从猴头菌浸膏中分离得到猴头菌二糖、三糖和四糖。马红霞等[9]从树舌灵芝中分离得到了非还原性二糖。此外，也有从藻类、菊芋、大豆等[10～12]植物中获得寡糖类物质的报道。
2寡糖的分类
到目前为止已确定的寡糖有上千种。寡糖的分类有以下3种方法[13]：①根据寡糖的单糖组成可分为同寡糖和杂寡糖；②根据寡糖分子中是否存在游离的半缩醛羟基，分为还原性寡糖和非还原性寡糖；③根据生物学功能可分为普通寡糖和功能性寡糖，前者可被机体消化吸收，产生能量，后者具有特殊的生理学功能但不被肠道吸收。此外，寡糖还存在许多经过化学基团修饰生成的衍生物，如糖醛酸、胺基糖、脱氧糖、糖醇等[14]。
3天然寡糖的提取方法
天然提取寡糖与降解或合成寡糖的方法相比，虽不易扩大到工业化生产，但工艺简便，涉及化学药品少，对寡糖的结构及生物学活性影响小，有利于研究未曾发现或认知的新型寡糖。常见的提取方法有以下几种：
3.1水提法
水提法是自天然材料中提取糖类物质的常用方法。为了减少杂质，可先用低极性溶剂去除亲脂性的成分，然后再用水浸提。赵贵兴等[12]以脱脂豆粕为原料，采用水提法制备大豆低聚糖浆，为大豆的综合利用提供了新途径。
3.2有机溶剂抽提法
糖类是多羟基的化合物，极性大，易溶于极性溶剂，因此，可利用相似相容原理，选择合适极性的溶剂反复抽提。赵益斌等[15]对青阳参乙酸乙酯提取物进行研究，分离得到4种新寡糖。信维平[16]分析了乙醇甲醇法和乙醇法两种提取方法对胡萝卜寡糖提取率的影响并确定了最佳提取工艺。
3.3微波提取法
近几年来，微波提取法已广泛应用于药用植物化学成分提取方面。其原理[18，19]是利用微波能的加热效应加速对目标化合物的提取，并利用空间电场和磁场的高频振荡，加速目标化合物的扩散速率，从而提高提取效率。王章存等[19]利用500 W的微波在近中性的条件下处理30 min，可显著提高大豆低聚糖的含量且更利于脱盐。
3.4射频法
与微波加热同属介电加热的射频技术，射频频率在10～300 MHz，由于其波长最多可达微波波长的360倍，穿透深度（几十厘米）远远超过微波[20]。同时由于射频的能量更加集中，不像微波是漫散射，因此设备放大后也不存在泄露问题。高虹等[21]探讨了射频技术在香菇多糖提取中的应用，优化了射频辅助提取工艺，与传统方法相比得率有较大提高。
3.5超声波提取法
超声波法提取糖类化合物的主要原理是由于超声波产生的空化效应能产生强大的冲击波，促使细胞内含物释放到溶剂中，从而加速了整个萃取过程[22]。刘立洋等[23]探究了超声波技术在提取大豆低聚糖工艺中的应用效果，并摸索出一整套提取、检测的方法。
4寡糖的分离和纯化
寡糖的分离和纯化是寡糖研究的关键步骤，是指将不同种类寡糖进行分离，得到单一寡糖的过程。目前，常用的分离技术有以下几种：
4.1层析技术
4.1.1薄层层析薄层层析是在纸层析的基础上发展起来的，在玻璃板上涂一层支持剂，通过流动剂的推动使一端样品得到分离的物理方法。常用的支持剂有硅胶G、氧化铝、纤维素、硅藻土、交联葡聚糖凝胶等[24]。此方法优点是分辨效率高，简便易行，可同时分析多个样品。Betty等[25，26]确定了壳寡糖的薄层色谱分析条件：乙酸乙酯∶乙醇∶水∶氨水（V/V）=5∶4∶4∶0.3，壳寡糖溶液上行展距为8 cm。
4.1.2色谱柱分离法色谱柱分离法是一种便于工业化生产、操作简单的方法。当样品溶液通过色谱柱中的固定相后，不同组分即可得到分离。色谱柱中的填充料以离子交换树脂、大孔树脂和聚酰胺为主。下面简单介绍几种色谱柱分离方法：
①活性炭柱层析：活性炭柱层析是利用样品中各组分在活性炭上的吸附能力不同来进行分离的。活性炭比表面积大，吸附量大，分离效果较高，与等量的天然硅藻土混合使用，是分离寡糖液常用的填充材料。活性炭柱层析方法的优点是分离容量大，分离效率高，适用范围广，并不受洗脱液组成、糖液浓度改变（1%～10%）或无机盐存在的影响[27]。车今智等[28]采用活性炭柱层析对芙蓉菊寡糖进行分离，获得了不同分子量的寡糖片段。
②凝胶柱层析法：凝胶柱层析法已广泛应用在寡糖的分离与纯化过程中，其优点是高效、易操作、重复性好。主要原理是利用立体网状结构的多孔性凝胶作为筛子，如葡聚糖凝胶（商品名为Sephadex G）、聚丙烯酰胺凝胶（商品名为Bio-Gel P系列）等。当糖溶液流经凝胶柱后，洗脱时不同相对分子质量的糖可以得到分离。小分子糖易于扩散，洗脱时路径长，后被洗下。郝林华[29]采用SePhadexG-50葡聚糖凝胶柱层析分离纯化牛蒡寡糖，得率为77.12%。Harry等[30]采用Bio-Gel P-2凝胶柱层析技术分离得到带阿拉伯糖基的低聚木糖。
③离子交换色谱法：在纤维素层析成功分离糖类的基础上，人们将纤维素改性，使离子交换与纤维素层析结合制成一系列的离子交换纤维素，应用于糖类的分离并取得了较满意的效果。常见的阳离子交换纤维素有CM-Cellulose、P-Cellulose等；阴离子纤维素有DEAE- Cellulose、ECTEOLA- Cellulose等，可以分离酸性、中性多糖和黏多糖。用离子交换树脂分离糖类，可有效地除去样液中的酸、碱成分及无机离子，但应注意不宜用强碱性与强酸性树脂[1]。刘元召[31]在研究真菌壁寡糖的过程中，采用强阳离子交换层析介质分离寡糖、蛋白及肽类物质。
4.2膜分离技术
膜分离是利用半透膜作为选择障碍层，依据膜孔径大小达到分离目的的一门新技术，其优点是操作简便、产物活性高和生产过程无污染等。膜分离技术可分为以下几种：反渗透、透析、电渗析、纳滤、超滤、微滤等，其中反渗透和纳膜过滤最有望用于分离纯化功能性寡糖[32]。杜昱光等[33]建立了一种酶解壳聚糖与膜分离偶合生产壳寡糖的方法。陈勉等[34]采用超滤的方法制备出聚合度为6～8的壳寡糖。
4.3其它分离方法
纸色谱、纸电泳、气相色谱、石墨化碳柱高压液相色谱[35]、高效毛细管电泳法[36]等技术也常用于检测和分离寡糖。随着各项分离、分析检测技术的日趋成熟，各种方法间的混合使用已成为研究寡糖的最新趋势。
5寡糖生物活性的应用
5.1寡糖在农作物抗病方面的应用
寡糖既可自身抑菌抗病，又可作为诱导子诱导植物体提高抗病性，与此同时还可作为营养成分调节作物生长发育[37]，从而提高农作物的产量及商品性状。许多报道显示，寡糖类物质对多种真菌性病害均有很好的防治作用[38～42]。徐大明等[43]发现壳寡糖液浓度在0.5×10-5μg/ml以内时，对烟草花叶病毒（TMV）有明显的钝化作用。
5.2寡糖在饲料业中的应用
寡糖类物质具有调节肠道微生态、促进双歧杆菌生长、提高动物的免疫能力及生产性能、避免耐药性等功效[44，45]。凭借独特的生物学活性，寡糖类物质已成为新型饲料添加剂研发的热点。邢广林、李启琳等[46，47]的研究结果显示甘露寡糖能够代替抗生素药物添加到饲料中，提高肉鸡抗氧化能力、成活率和日增重，降低料重比。王彬等[48]研究显示，育肥期基础日粮添加0.1%的半乳甘露寡糖，可以显著促进育肥猪的生长，减少育肥猪的采食量，增强机体的免疫力。陈丽等[49]研究发现褐藻寡糖对嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）、白色念珠菌（Candida albicans）和鳗弧菌（Vibrio anguillarum）3种水产致病菌有很好的抗性，是一种高效、无毒副作用的水产养殖用饲料添加剂。
5.3寡糖在医疗保健方面的应用
5.3.1降血糖、血脂作用寡糖降血糖、血脂的生物活性已成为研发的新方向。据报道[50，51]，地黄寡糖具有降低ALX糖尿病大鼠血糖、增加血清胰岛素浓度及肝糖原含量的作用，昆布寡糖对2型糖尿病大鼠具有明显的治疗作用。张婷婷等[52]试验发现，5～10 ku的甲壳低聚糖对油脂、脱氧胆酸钠、牛磺胆酸钠和胆固醇的吸附率分别为5.3%、90.0%、71.1%和87.5%。
5.3.2提高免疫能力寡糖可通过多种途径提高生物体免疫力，如促进细胞免疫和体液免疫。据报道[53，54]，甘露寡糖能够提高大西洋鲇嗜中性粒细胞的吞噬活性，对环磷酰胺制造的免疫低下小鼠也有较好的提高免疫力功效。此外，许多寡糖还具有增强造血功能、抗肿瘤、抗抑郁、治疗心血管疾病的功效[55～57]。
5.4寡糖在果蔬保鲜方面的应用
寡糖类物质在果蔬保鲜上的应用近几年屡见不鲜[58，59]，其主要的作用机理有以下几点：①在果蔬外形成半透膜，减少蒸腾作用造成的水分损失；②起到类似于气调包装的效果，维持较高的CO2、较低的O2和乙烯浓度；③阻止存储果蔬期间糖分和含酸量的下降；④降低存储期间果实的脂氧合酶（LDX）的活力，防止细胞的脂膜过氧化及内容物的渗漏；⑤通过提高果蔬中超氧化物歧化酶（SOD）的活力，延缓细胞衰老；⑥通过诱导一系列防御反应机制阻碍病原菌侵袭，如堵塞皮孔、产生植保素、果实细胞壁加厚等。邓丽莉等[60]研究发现1.5%壳寡糖处理可以有效延长柑桔贮藏时间。
5.5寡糖在食品加工方面的应用
某些寡糖具有低甜度、较好的水活性、保湿性、稳定性以及黏度等特点，已被广泛应用于食品和饮料加工。李晓东等[61]研究表明添加大豆低聚糖可延长点心面包的保质期。金桥等[62]研究发现在传统酸菜腌渍过程中添加壳寡糖可以有效抑制发酵初期腐败菌的生长并且还能提高酸菜的感官质量。此外，寡糖类物质应用于乳品、新鲜奶酪及保健饮料中的报道也不少[63～65]。
6结论与展望
随着人们对寡糖各方面性质和生理功能的不断认识，寡糖的应用已在食品、医药、农业等领域取得了一些成绩。食药用菌卓越的保健功效与其含有丰富的聚糖类物质是分不开的。目前，食药用菌多聚糖已开展了广泛研究，但在寡糖类物质上的研究，尤其是天然寡糖的提取研究还较少。因此食药用菌寡聚糖的研究开发对进一步提高食药用菌的综合开发价值有着重要意义。随着各种自动化分析仪器、现代医学与糖化学研究的紧密结合，寡糖类物质的研究开发具有广阔的前景。
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篇9
（山西省农科院高粱研究所，山西晋中030600）
摘要：为了解航天诱变处理对高粱品种农艺、品质以及产量的影响，本试验选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8 号卫星进行诱变处理，田间筛选出‘H16A’、‘H275A’、不育系和SP系列恢复系。组配出高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与地面对照种子‘晋杂18 号’同期播种在试验田内，于成熟期测定高粱植株农艺、品质以及产量指标。结果表明诱变处理能提高高粱的净光合速率和叶绿素含量。与对照相比，处理1、处理2 净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P＜0.05)和11.72%、15.38%(P＜0.05)，蒸腾速率降低了6.37%、5.59%(P＜0.05)。诱变处理能降低高粱的株高并提高产量。与对照相比，处理1、处理2 株高分别降低了0.07%、0.04%(P＜0.05)，产量增加了1.73%、3.45%(P＜0.05)。综上所述：以‘H275AXR111’对高粱产量以及品质效果最为明显。
关键词 ：航天诱变育种；高粱；产量；品质
中图分类号：S-3 文献标志码：A 论文编号：cjas15040012
基金项目：山西省科技攻关项目“航天技术在高粱新品种选育中的应用研究”(20140311003-2)；山西农科院育种工程项目“高粱新技术应用研究”(11yzgc025)。
第一作者简介：杨伟，男，1968 年出生，山西平遥人，副研究员，本科，主要从事高粱育种方面的工作。通信地址：030600 山西省晋中市榆次区蕴华西街238号山西农科院高粱研究所，E-mail：yangwei273001@126.com。
通讯作者：刘勇，男，1976 年出生，山西榆社人，助理研究员，本科，主要从事高粱新技术育种方面的工作。通信地址：030600 山西省晋中市榆次区蕴华西街238号山西农科院高粱研究所，E-mail：sxlyong@163.com。
收稿日期：2015-04-16，修回日期：2015-07-16。
0 引言
航天诱变育种是一项高科技育种新技术，中国已利用卫星对水稻、玉米、小麦、谷子、棉花、青椒、番茄、黄瓜等50 多种作物进行了搭载试验[1-5]。
航天诱变育种就是利用卫星、飞船等返回式航天器，将植物种子、组织、器官或生命个体送到宇宙空间，在太空各种因素的诱导下，使植物材料发生基因突变，再经过地面繁殖、栽培、鉴定试验，筛选出能够稳定遗传的优质、高产、抗逆性强的新品种[6-10]。航天育种技术在有效创造罕见的突变体基因资源和培育作物新品种方面已发挥出越来越重要的作用，成为空间生命科学研究的重要组成部分，并突显良好的产业发展优势[11-14]。
空间诱变处理的小麦株高、穗长、有效分蘖、有效小穗数和千粒重等农艺性状都表现出广泛变异，而且正向变异较多[15]。从广泛的变异中可以选育出具有特殊性状的优异新种质资源和新品种[16-17]。航天诱变对农作农艺性状的影响，需要进一步深入的理论研究，以便航天诱变育种技术体系的完善和应用。
高粱是全球农业生态系统中重要的作物，具有抗逆性强，光合效率高等显著特性，是干旱、盐碱和瘠薄等边际农田生长的先锋作物、相对高产作物[18]。在国内，高粱主要作为传统酿造业的主要原料，随着传统酿造业和高粱配合饲料业的不断发展，高粱种植面积呈逐步扩大的趋势[19]。
山西省农业科学院高粱研究所为探索高粱育种新途径，创造高粱新种质、丰富高粱种质资源，从2002 年开始选用高粱品种资源进行航天诱变处理，对高粱航天处理材料的后代观察与筛选分析，本次试验选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8 号卫星进行诱变处理，田间筛选出‘H16A’，‘H275A’不育系和‘SP’系列恢复系。组配出高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与地面对照种子同期播种在试验田内，于成熟期测定高粱植株相关农艺、品质指标，以期研究航天技术对高粱产量以及品质影响。
1 材料与方法
1.1 试验设计和田间管理
试验于2014年在山西省高粱研究所基地进行。供试高粱品种选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8 号卫星进行诱变处理，田间筛选组配的高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与‘晋杂18 号’同期播种在试验田内。播种时间为2014 年5 月1 日。收获时间为2014 年10 月2 日。小区面积长20 m，宽10 m，每个小区200 m2。播种前交足底水，配施硝酸磷复合肥。
试验采用随机区组设计，3 次重复。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 产量测定收获时随机抽取10 株正常生长的植株考种，调查株高、穗长、千粒重、穗粒重、穗粒数等，按小区取中间4 行测产，然后统计平均数。
1.2.2 光合测定在自然光照下光照强度在1800~1900 μmol/(m2· s)采用便携式光合测定系统（c1－340型）测定高粱各品系的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度、胞间CO2浓度。
选择10 株长势一致的植株记录每片叶的测试数据，取平均值。
1.2.3 叶绿素测定叶绿素含量由QS-5p 超便捷式调制叶绿素荧光仪测定，参考《植物生理实验技术》中相关的方法进行[20-21]。
1.2.4 籽粒品质测定每个处理取3 份籽粒样品进行测定，取均值。采用福斯华北京科贸有限公司生产的Grain- Analyzer仪。
1.3 统计分析方法
试验数据利用Excel、DPS 软件统计分析，选用LSD进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 对高粱光合指标以及叶绿素含量的影响作物光合速率的高低对有机物的合成和积累成正相关，对作物的生长发育有重要影响。
从表1 数据得出，诱变处理后的高粱品种具有提高高粱净光合速率、叶绿素含量的作用，与对照相比，处理1、处理2 净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P＜0.05)和11.72%、15.38%(P＜0.05)，处理1、处理2 蒸腾速率降低6.37%、5.59%(P＜0.05)。说明航天诱变处理组配的高粱品种有利于光合产物的累积，并且蒸腾作用较低，水分利用率较高。
2.2 对高粱产量影响分析
穗粒重是构成产量的主要因素。诱变处理降低了高粱植株高度，从而增强了高粱的抗倒性，另外缩短了高粱生育期，提高高粱产量。高粱航天诱变处理筛选后代的主要植物学特征见表2。
从表2数据得出，诱变处理后的高粱品种具有降低高粱株高、提高产量的作用。与对照相比，处理1、处理2 株高分别降低了0.07%、0.04%(P＜0.05)，处理1、处理2高粱产量比对照增加了1.73%、3.45%(P＜0.05)。
2.3 对高粱品质指标的影响
由于高粱籽粒中蛋白质、淀粉、脂肪等主要品质性状的优劣直接影响着高粱的用途。成熟后收获，精选取样，进行淀粉、蛋白质和脂肪化验分析。不同诱变处理对高粱品质影响分析见表3。诱变处理改善了高粱种子品质，其中以H275AXR111处理效果最好。
3 结论与讨论
（1）航天诱变技术进行高粱育种筛选出有价值的特异种质资源已成为农作物育种的手段之一，该方法对于加快高粱育种步伐、提高育种质量具有十分重要的意义。航天育种具有变异多，变幅大，稳定快的特点，可以快速培育出高产，优质，早熟，抗病力强的新品种[22-25]。随着航天育种深入研究，生物技术的不断发展，这一新育种方法一定有着十分广阔的发展空间[25-27]。
（2）本试验结果表明诱变处理能提高高粱的净光合速率、叶绿素含量。与对照相比，处理1、处理2 净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P＜0.05)和11.72%、15.38%(P＜0.05)；蒸腾速率降低6.37%、5.59%(P＜0.05)。诱变处理能降低高粱的株高并提高产量。与对照相比，处理1、处理2 株高分别降低了0.07%、0.04%(P＜0.05)，产量比对照增加了1.73%、3.45%(P＜0.05)。
（3）航天诱变技术可以提高抗倒伏能力，同时可以提高高粱产量；光合作用是作物产量的基础。航天诱变技术会加强作物的光合作用，其影响表现在光合色素含量、叶绿体亚显微结构、光合能量代谢以及PSⅡ活性、净光合速率的变化。航天诱变高粱后代材料矮秆性状变异规律基本稳定、籽粒中单宁含量降低[22-23]。
（4）航天诱变技术对高粱植株的影响效果机理不明晰，在今后的试验中，进一步了解航天诱变技术对作物的影响机理。本试验大田示范面积还需要进一步扩大，以便更好的指导生产。
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篇10
能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合7.5亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。
二、生物质化学工程人才的知识结构
生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术方法、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。人才培养必须与产业发展相结合,生物质能源转化利用途径如图1所示,生物质资源(以植物为例)转化生成化学品的利用路线如图2所示。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。
三、生物质化学工程人才培养的探索与实践
(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围
2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的报告,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。
(二)理论与实验课程体系
根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。
