盐碱地生态修复技术范文
时间:2024-01-31 17:55:05
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篇1
关键词:盐碱地;园林绿化;施工措施
中图分类号: K928.73文献标识码:A 文章编号:
1.盐碱地区城市园林绿化应树立的几个基本观点
1.1 树立建设城市大园林的观念
随着城市的发展,人们提出了大园林观念,即把各单体、局部统一起来,系统规划设计,以达到改善整个城市大环境的目的。局部绿化取得的成果,如果没有与大环境的融合,其对环境改善的作用是微乎其微的。所以我们必须树立城市大园林的观点,以整个市域为载体,使整个城市融于园林之中。达到真正改善城市生态环境、装点美化城市 、保持城市的可持续发展的目的。
1.2 树立维持以生态系统稳定性为核心的观念
城市绿地的可持续发展, 依赖于绿地生态系统的稳定性。 必须将生态设计的观念贯穿于整个的绿地规划和建设中,按照生态设计的原理指导我们的工作。 这就必须保护和节约自然资本,减少资源的使用,提高使用效率。 尽可能利用废地、弃料服务于新的功能 ,因此必须摈弃原有对土地资源破坏力大、对淡水资源需求量大 、对资金投入依赖性大的园林绿化模式,重新选择一种有利于积极维护生态平衡的绿化模式,以改善人居环境及生态系统的健康 。 将生态科学与园林艺术更好的结合起来,把自然文化和人文文化表现出来。
1.3 树立先行保护现有绿化资源的观念
对于生态系统来是说,保护是比修复更为经济简便的途径。 形成优良的生态系统的要需成百上千年 ,而破坏则在一瞬间。 破坏后再去修复,花费的时间和代价则是巨大的,甚至无法恢复。
1.4 树立重视乔灌草相结合的概念
在自然界,乔灌草结合巧妙和谐 ,构成多样的植物群落 。高大的树木,低矮的小草,丰盈的灌木,占据不同的空间,吸收不同空间的阳光与空气,发挥着不同的生态功能 。 在一个完善的生态系统内,乔灌草几乎缺一不可。 一味地提倡“多种树少种草”或机械地把乔草比例定在某一个固定比例是违背自然规律的。因地制宜,宜树则树,宜草则草,才是我们应有的科学态度。
篇2
我国虽然划定确保18亿亩耕地红线,但土地的盐碱化却在不断蚕食着良田。以大庆市为例,大庆地下石油翻滚,而地面却盐碱泛滥,全市共有盐碱地86.8万亩,占全市土地面积的12%。目前,全世界盐碱地约有10亿公顷,我国盐碱地也有1亿公顷。据估计,全球盐碱地每年以100万~150万公顷的速度在增长,我国也不例外。
盐碱地是各种盐土和碱土以及不同程度盐化和碱化土壤的总称。盐碱危害使大面积土壤资源难以利用,农业综合生产能力下降,严重影响农业生产发展和农民生活水平的提高。耕地土壤盐碱化的蔓延,若得不到有效控制和采取积极的治理措施,将严重制约农业的可持续发展。因此,对盐碱地的治理与改造,具有重要的战略性意义。
尽管人类对盐碱地的治理与改造做了长期不懈的努力,采用过排水洗盐、客土置换、化学改良等等方法。但是,技术没有根本性突破,不能大面积、低成本地进行。盐碱地改造是一个世界性难题,急需先进的具有可规模化的技术。
二十一世纪是生物科技时代。生物科技的开发与应用使盐碱地的改造变得比较轻松与简单。
微生物是生物技术的基石,这是由微生物比表面积(表面积与体积之比)、转化能力、繁殖速度、变异与适应性和分布范围五个强大的特性决定的。五大特性中最基本的是微生物的比表面积远比其它生物大。生物体比表面积越大,其代谢活性越强。在适宜条件下,微生物24小时所合成的营养物质相当于自身重量的30倍~40倍,比奶牛高1000倍。在适宜条件下,细菌20分钟繁殖一代,经24小时培养,一个细胞可繁殖成4万亿多个细胞。微生物也以抗严寒酷暑,耐酸、碱、盐的惊人适应力被誉为“生物界之最”。太平洋海沟高压350摄氏度下的嗜热菌,南极100兆帕(1000个大气压)零下18摄氏度下的嗜冷菌,pH0.5酸性有色金属浸矿水中的嗜酸硫杆菌,pH12~13环境下的极端嗜碱菌,甚至在32%盐溶液中的嗜盐菌,在其他生物难以生存的各种极端环境中,都蕴藏着大量的微生物资源。
大庆鲍斯生物科技发展有限公司采用国际先进的微生物专利技术生产的“善耕”生物有机肥,应用在盐碱地改造中,以其不可比拟的优势,获得巨大成功。
“善耕”生物有机肥料是一种环境“友好”的肥料,不会改变环境的自然条件,如果在土壤中给予合适的条件,其持续的增殖会修复土壤,使土壤具有生物活力。
鲍斯公司于2004年年初开始在大庆市选取650亩草甸碱土做实验。当时土壤pH值8.2~9.3,“碱包”部位pH值高达10.3。土壤粘重、硬化,结构不良。自然植被为碱草、碱蓬、蒙古蒿群落,“碱包”处为光板地,平均造林成活率仅3%左右。
他们用最普通的施肥方法,施用“善耕”生物有机肥料,土壤板结情况很快得到改善,肥效扩散作用明显,肥料下部10厘米土壤pH值下降0.6~1.1,侧方土壤pH值下降0.4~0.7。施肥的同时配合适当灌水,旱柳和银中杨的当年成活率分别为93%和98%,长势喜人,草的成活率更是达到了100%。更可喜的是,当年就形成了林、草复层生态系统。
次年,由于有了第一年的根系生长基础,绝大部分幼树能经受住草原春季干热风的考验。即使表层土壤干旱,由于下面有机肥料隔层,盐碱依然被压制在肥料层以下10厘米,没有产生返碱现象。现在这片被改造的盐碱地,已经成为良田,形成了林草生长的小气候,收获了有机农产品。
国家发改委充分肯定这一成果,作为重要项目扶持。
这种低成本、实施简单方便,便于机械展开,可规模化改造盐碱地的生物技术,显然是盐碱治理与改造的技术方向。
可是这项先进的技术并没有充分发挥其作用。鲍斯公司具有全国规模最大、年产20万吨生物有机肥的能力,但受销售制约,每年的生产不超过3万吨。本来在盐碱地进行绿化的树木种植,“一年种,二年长,四年五年死光光”的那种做法可以终止;本来挖沟垒土的一块一块的土地可以连为一片;本来治理盐碱地的步伐可以走得更快。然而,现实情况并不尽如人意。
篇3
环境材料又称生态材料或是环境功能材料,这个概念首次出现是在20世纪90年代,是日本东京大学山本良一教授提出的,环境材料包括新开发的环境材料和传统的现有材料两种,其概念是那些在加工、制造、使用和再生过程中的人类所需材料,其使用功能最大化但是环境负荷最低。环境材料的特点主要体现在以下三个方面,(1)先进性,就是指各自最主要的功能性;(2)环境的协调性,在材料的生产过程中,能够降低对资源以及能源的消耗,减少温室气体的排放,同时对废弃物的循环再利用起到了很大的作用,符合21世纪对于新材料性能方面的要求;(3)具有舒适性,即经济性,具有美观舒适的外形以及较强的经济实用性。循环再生材料、高分子材料、地环境复合材料等等都属于环境材料,目前在环保、农业生产和工业等领域都得到了广泛应用。
2在盐碱地的土壤改良中,环境材料的相关应用
2.1盐碱地的危害我国非常常见又十分严重的农业环境问题之一就是土壤盐碱化,在我国,盐碱地分布广泛、面积大,现有的盐碱化土地占耕地面积的比重约为20%,大多数位于西部的内陆干旱和半干旱地区,同时还有滨海地区。当土壤表层的易溶性盐分大于百分之零点六时就能称之为盐土,盐碱化了的土壤会因为盐分浓度过高而造成植物的吸水困难,或是植物在土壤中吸入的某种高浓度离子过多,在植物的体内大量积累使植物承受“单盐毒害”。另外,植物体内盐分过多会使其出现一系列的生理代谢失调状况,对光合作用造成不利影响,低盐浓度有助于呼吸而高盐浓度阻碍呼吸,加速了植物的蛋白质分解以及植物的死亡。
2.2环境材料与盐碱地的改良有很多方法可以改良盐碱地,比方说,物理措施、水利措施、化学措施以及生物措施等等,其中采用环境材料进行土壤改良是比较新的现代化化学措施,循环经济以及现代化工的发展推动了这种措施的广泛应用。目前,用于改良盐碱地的环境材料有两类,一类是起替换作用的加钙环境材料,例如石灰石、氧化钙、煤矸石和石膏等;另一类是起化学作用的加酸环境材料,例如硫磺、腐殖酸、硫酸铝以及酸性肥料等。
3在土壤重金属污染治理中,环境材料的相关应用
3.1土壤重金属污染的危害土壤重金属污染常常是由于工业与城市污染以及农业施肥和污水灌溉等引起的,城市化和工业化的加速使得土壤重金属污染更为严重。我国约有2500×104hm2的土地是受到重金属污染的,约占总农田面积的1/5。过量的重金属在土壤中会滞留在土壤耕作层,对植物生长有非常严重的影响,同时土壤中的重金属在土壤中会滞留很长时间,也不容易被微生物分解,时间久了,水以及种植在土壤中的植物就成为重金属危害传递的介质,给人类的健康带来不利的影响,然而治理与恢复难度也是十分大的。
3.2在土壤重金属污染治理中,环境材料的应用重金属污染土壤的修复技术分为四种,分别是生物措施、物理化学措施、化学改良措施和工程措施,其中包含微生物菌剂以及植物,以化学固化修复技术和生物修复技术应用最为广泛。从大的范围上来讲,化学固化修复是化学修复技术之一,往土壤里加重金属钝化剂和重金属固化剂,使土壤和土壤里的重金属的理化性质发生改变,这样土壤中的重金属的迁移能力和生物有效性会因为吸附和沉淀而降低。粘土矿物、磷酸盐、无机矿物、有机堆肥和微生物等都是常见的重金属稳定固化修复材料。其中有机材料和矿物材料可以对重金属发挥良好的稳定效应,这些有机质可以对土壤中的Cr6+进行还原,变为Cr3+从而降低其毒性,同时让重金属生成硫化物沉淀。而沸石、磷酸盐和含铁矿物等材料优点是便于获得、价格低廉并且高效,对重金属污染土壤的控制和修复作用明显。高分子保水材料是目前新发现的一种环境材料,对重金属有较好的固化作用,实验证明高分子化合物一方面可以让重金属对植物污染的作用降低,所以作物不会过多的吸收重金属;另一方面可以对土壤结构进行改良、转化养分并且直接给作物的根系提供水分。
4环境材料应用于农业抗旱节水中
农业的发展离不开水源,我国每年有约4×1011m3的水用于农业活动,约占总用水量的70%,而其中90%的水都用于农田灌溉。对于农业灌溉用水来说有三个问题最为显著,(1)水资源欠缺,干旱问题十分严重制约了农业灌溉的面积;(2)不能科学合理的利用那部分已被开发利用的水资源,出现了十分严重的浪费情况,例如宁夏回族自治区以及依旧运用农田漫灌的灌溉方式,灌溉水利用率仅有40%左右,而发达国家的利用率在90%左右;(3)水资源的污染情况非常严重。在农业抗旱节水中应用的环境材料主要有土壤保水剂与作物叶面抗蒸腾剂,这些都属于物理性材料的范畴。
5结语
篇4
土壤通常是由固体、水分和空气三部分组成。固体组分包含矿物质、有机质和其他营养成分,这些成分是植物和土壤动物生长的必要条件,同时土壤中还生存着大量的土壤动物和微生物。因此土壤并不像我们通常认为的是死的东西,相反土壤是活的,是有生命力和生产力的。
土壤资源和空气、水资源不同,它的形成和更新速度非常缓慢。科学研究表明,形成1厘米厚的表层土壤需要100年甚至更长的时间,而在我国云贵高原的岩溶地形甚至需要上万年的时间,因此,土壤可以看作是一种不可再生资源,一旦被破坏和污染则需要很长时间才能获得恢复。同时,土壤在整个陆地生态系统中处于核心的地位,植物需要在土壤中才能生长和繁殖,而动物需要以植物为食,土壤微生物则承担了对动植物残体的分解任务,将分解后的营养元素重新释放到土壤中。如果没有了土壤,陆地上的生物也就失去了生存的基础。然而,随着人类社会的发展,大量的土壤资源被占用,同时土壤资源的不合理利用、土壤退化和土壤污染构成土壤资源保护的严重挑战。
科学地利用土壤资源
保护和科学利用土壤资源最关键的是要因地制宜地规划农、林、畜、鱼等的生产用地。我国南方的珠江三角洲地区为充分利用土地而创造出“桑基鱼塘”的土地利用模式,其基本做法是塘基植桑、塘内养鱼,既促进了种桑、养蚕又带动了养鱼,成为一种科学高效的土地利用模式。
土壤在长时间不合理的利用后会发生退化,表现为土壤养分的匮乏和不平衡,土壤上种植的作物品质也会明显下降。生活中我们常会感觉到,米饭没有以前香了,水果没有以前甜了,这其实就是作物品质下降的表现。要防止土壤退化就必须在农业生产时实现科学的耕作、灌溉和施肥,特别是化学肥料和有机肥料的平衡施用。由于有机肥含有大量的有机质,养分全面且肥效长,可以弥补化肥养分单一、肥效短的缺点,同时提高植物抗病、抗虫的能力,有利于作物产量和品质的提高。
此外,我国还存在着大量的中低产田和盐碱地,这些土壤由于自然、气候和农业耕作等原因导致贫瘠和盐渍化,需要通过合理的措施来改良。从20世纪70年代开始,科学家们采取 “井沟结合”的治理措施治理黄淮海平原的盐碱地,打出浅井水冲刷地里的盐碱,挖深沟排走“盐水”,成功克服了盐渍化难题,使当年“闪闪发光”的盐碱地成为今日河渠纵横、林茂粮丰的“米粮川”。
改善土壤污染
除了不合理利用所造成的土壤退化以外,各种有毒有害物质进入土壤造成的土壤污染问题也非常严重。科学研究表明,排放到大气和水体的污染物绝大多数最终会积累到土壤中。根据2014年公布的全国土壤污染调查公报,全国土壤总的超标率为16.1%,耕地的超标率达19.4%。对手如何控制和修复土壤污染,科学家们也提出了各种各样的方法和修复技术。
不同的污染物和污染程度采用不同的修复措施。
轻度土壤污染
可以采取农艺措施来减轻污染物的危害,例如在水稻生长全生育期淹水和种植低积累的作物品种可以明显降低作物对重金属的积累。我国湖南地区研发了VIP技术(V是指作物品种,I是灌溉等农艺措施,P是指调整土壤酸碱度)来降低重金属在作物体内的积累,从而达到生产合格产品的目的。
中高度土壤污染
篇5
关键词:先锋树种;选择;造林技术;衡量标准;技术优势
中图分类号: S725 文献标识码: A 文章编号:
前言
据最新统计,我国森林覆盖率已经提前两年实现20%目标,已达到20.36%,其中先锋树种发挥了极其重要的作用,先锋树种作为改善环境的重要工具可以将荒山重新覆盖草木,可以让绿洲代替原有的沙漠,让清澈的河水充满干涸的河床。并且由于我国土地沙漠化的现象极其严重,绿化过程中面临着许多的问题,所以我们面对这一现状一定要选择好适宜的树种,先让绿色覆盖住沙漠,再逐渐地改善生态环境。下面是笔者个人的一些看法,如有不正之处,希望大家予以批评指正,本人在此表示感谢。
一、先锋树种的概念
先锋树种是指那些可以再石山、矿山、盐碱地、沙漠以及荒山荒地等恶劣自然条件下可以自行生长成林并可以改善环境的树种,其大部分都是一些适应性强、更新能力强、耐干旱的阳性树种,其中的代表有构树、沙棘、黄檀、侧柏、白桦、山杨以及马尾松等,在完成了沙化的改善工作后,常用其他树种替代。由于先锋树种的耐霜冻以及耐贫瘠的能力比较强,且耐阴、吸光、根系发达,所以这种阳性树种可以生长在绝大多数的土质中,对土壤酸碱度有一定的要求。
二、先锋树种的衡量标准
由于先锋树种大多数种植于极端恶劣的自然条件下,并不是所有的树种都可以存活下来的,所以我们要选择那些不仅可以适应恶劣自然环境还能够完成自我繁殖的树种,经过归纳,主要对下列几方面有要求:
1适应性强。可以广泛分布在不同土壤、坡位、坡向以及海拔地区,适应能力极强;
2繁殖能力强。树种能够进行自我繁殖,几年内实现成林的目标;并且还要能够正常的度过夏天、冬天等季候,不仅结种量大,种子还可以自然萌发;
3存在大量的根瘤菌。由于根瘤菌的吸收氮元素的作用,可以实现调节土壤、自我改善等功能;
4根系发达。由于环境恶劣,所以树种必须徐根发达可以形成一个网状能够适应贫瘠的土地,还要有深根性,可以吸收地下的水分,并且能够耐强风,能够单独生长,独木成林;
5乡土性。由于适应能力强,可以广泛种植于不同地域,通过自我繁殖方式进行生长,抗病虫害能力极其优秀;
6喜光。大多数恶劣的环境下都没有遮挡物,所以树种必须可以在强光照的条件下生存;
7耐修剪。树种必须主杆明显,有极强的自我修复能力,在野外条件下可以适应牛羊等的啃食、践踏。
8成活率高。在简单的栽植方式、恶劣的生存条件下都可以保持较高的成活率。
三、先锋树种的优点
在极其恶劣的自然条件下,通过合理的种植,在形成一片绿色小环境后,逐步改善该地区的生态环境,为后续的其他树种的改善环境的工作降低了难度。
1恢复脆弱的生态环境,把无林地变成有林地,使绿色先站住脚。
2天然更新力强,一次栽植,不间断自我修复,根蘖繁殖,借助种翼飞翔飞籽成林。
3抵抗恶越环境能力强,能正常越冬越夏,抵抗早霜晚霜危害。
4易郁密。树木前期生长快,造林后枝叶繁茂、林地郁密速度快,发达的根系在石山、矿渣、酸碱性不良土壤下都能生长,能起到绿化地表,保持水土,保育土壤,涵养水源,改善生态环境的作用。
5保护土壤。秋季形成大量的枯枝落叶,松针,能吸收和阻拦一部分的地表泾流,保护封不受浸蚀,树木根系不,正常生存。
6根部萌芽能力强。自然繁殖能力快,造林成活率高,在人为破坏及森林火灾后仍能以顽强生命力重获新生。
四、实例
由于各个地区环境的不同,他们对于先锋树种的选择倾向也是不同的,有的地区需要耐干旱较好的树种,有的地方需要抗风沙较好的树种,有的地方选择抗寒性较好的树种。所以我们需要根据不同的情况,进行针对性的筛选。
1沙棘:耐严寒、耐贫瘠,适应性强。
2构树:阳性树种,适应性与抗逆性强,耐干旱、瘠薄,也能在水岸边生长,常常是废弃地、撂荒地自然更新的早期优势树种。
3臭椿:喜光、阳性树种,生长较快,适应性强,对微酸性、中性和石灰土壤都能适应。
4马尾松:无论在贫瘠的山地或淤积的沙滩及轻盐碱地,繁殖容易、病虫害少,落叶量多,具有改良土壤的作用。
5花棒:适应沙漠环境、萌蘖性强,生长较快,耐沙埋,抗风蚀,主侧根系都很发达,防风固沙作用大。
6旱柳:扦插容易成活,生命力强、耐干旱、耐贫瘠,易生存。
五、造林技术
先锋树种造林最主要的在干旱地、土壤贫瘠地进行,干旱地造林能否成活的关键因素有两个,一是保持苗木的体内水分,一是苗木根系与土壤的水分。造林一切措施围绕此展开。大坑深坑浅埋:使根系舒张、与土层紧密接触,养分、气体能很好的交换,大坑可以蓄积大量雨水。带土栽植:一是不破坏植物的毛细根,保持根的完整性;二是自带原土,增加与新土的缓冲接触,慢慢适应;三是不存在缓苗期或缓苗期变短。鱼磷坑栽植:坑内改变苗木的小环境,光照、温度、水分条件都能生根发芽,坑体还能蓄积坡面降水,提高雨水利用率,增强树木的抗旱能力。容器苗栽植:在干旱条件下,在一定程度上增大苗木的生根量,提高抗旱能力,最大限度地提高成活率。大树造林:大树活力强,成活率高。树木结实后,形成天然更新,林地密度不但增加,质量不但增加。造林周期短,以少量的代价换取最大效益。机械围栏:防止牛羊进入林地造成危害,杜绝乱砍滥伐,封山育林。加强森林防火:干旱地造林地植物含水率低,树木抗力差。杂草丛生,一旦失火,火势漫延快,火势大,难以控制。
六、结束语
综上所述,先锋树种的选择有非常多的限制条件,所以我们要进行准确的选择,使其充分发挥蓄积水分、改善土壤的作用,形成小型的林区后再进行生态环境的改善。在选择树种的同时,我们也要对造林技术进行不断地完善,只有良好的造林技术才能够更好的保证先锋树种的成活率,继而推进我国的绿化工作不断向前发展,继而为我国的生态环境作出应有的贡献。
参考文献:
篇6
为认真贯彻落实全国农业工作会议及渔业专业会议精神,加速渔业科技成果转化,促进产学研紧密结合,提升渔业科技对产业发展的支撑保障能力,我部决定于2*年在全国范围内开展渔业科技服务年活动。为确保该项活动顺利进行、取得实效,我部制定了《渔业科技服务年活动方案》,现印发给你们,请结合本地区、本单位实际,认真组织实施。
渔业科技服务年活动方案
为推进渔业科技服务机制创新,提升渔业科技对产业发展的支撑保障能力,切实做好渔业科技服务年活动,特制定如下方案。
一、指导思想
以科学发展观为指导,以水产健康养殖为主题,以促进渔业增效、渔民增收为目标,紧紧依靠科技进步,创新渔业科技服务机制,大力推广健康养殖技术、普及科学用药知识、宣传质量安全法规标准,引导养殖者转变观念,提高科学养殖水平,提升渔业科技对现代渔业建设的支撑保障能力。
二、活动目标
通过开展一系列渔业科技服务活动,举办各类培训班3000期,培训渔民30万人次,发放各类技术资料100万份(本、册),使渔业科技成果转化速度明显加快,渔业科技人员服务基层的主动性显著增强,养殖者安全用药意识明显提高,健康养殖技术得到推广应用,水产品质量安全水平进一步提升。
三、活动内容
以水产健康养殖为主要内容,采取常规性科技服务与标志性活动相结合的方式进行。常规性科技服务主要包括技术培训、专题研讨、专家咨询、现场指导、编印资料、技术合作等;标志性活动与科技入户、科技救灾、科普下乡、基层渔业技术推广体系改革、农村实用人才培训、水产健康养殖示范场建设和水产技术推广示范等工作相结合。我部将在全国范围内组织开展5个渔业科技服务年标志性活动。
(一)全国渔业科技服务年暨渔业科技入户春季行动启动仪式。选择渔业科技工作基础好、科技入户工作成效显著的省份,举行全国渔业科技服务年启动仪式,同时启动全国渔业科技入户春季行动,现场还将开展技术咨询、赠送科技图书等活动。
(二)灾后恢复渔业生产科技服务活动。在四川省举办灾后全面恢复渔业生产科技服务活动,派出抗震救灾对口帮扶科技特派团,赴灾区开展水产养殖技术指导,向当地渔民赠送养殖鱼苗和病害防治药物,举办水产健康养殖技术培训班,为全面恢复和振兴四川渔业提供技术支持。
(三)池塘标准化改造现场交流活动。以“池塘标准化改造和健康养殖”为主题,在江西省举办池塘标准化改造现场会,现场开展技术研讨和交流活动,“淡水池塘养殖生态修复技术手册”,积极各地积极推动池塘标准化改造工作。
(四)水产健康养殖专家西部行活动。组织专家对西部地区水产养殖病害情况进行调研,举办盐碱地渔业产业化开发技术研讨会,并进行现场技术培训和指导服务,推进西部地区和盐碱地区的水产健康养殖工作,指导当地渔民脱贫致富。
(五)渔业科技服务年总结交流活动。在辽宁省召开全国渔业科技服务年活动总结会暨全国渔业科技工作座谈会,全面总结渔业科技服务年活动,交流各地渔业科技工作情况。
四、工作进度
1月至3月:制定渔业科技服务年活动方案,部署各项工作;举办渔业科技服务年暨渔业科技入户春季行动启动仪式;组织编印水产健康养殖、病害防治、安全用药等系列实用技术培训教材和书籍。
4月至10月:开展灾后恢复渔业生产科技服务活动;召开池塘标准化改造现场交流会;举办水产健康养殖专家西部行活动,专题研讨盐碱地渔业产业化开发技术。深入基层,开展形式多样的渔业科技服务活动,宣传报道渔业科技服务年活动情况,检查指导各地、各单位活动开展情况。
11月至12月:召开全国渔业科技服务年活动总结交流会议。
五、工作要求
(一)提高认识,切实加强组织领导。各级渔业主管部门、部属有关渔业单位要提高对开展渔业科技服务年活动重要性的认识,把其作为应对当前复杂经济形势、促进渔民增收、提高水产品质量安全水平的一项重要工作来抓。我部成立以渔业局局长为组长,中国水产科学研究院、全国水产技术推广总站、中国水产学会等单位领导为成员的领导小组,负责领导和协调全国渔业科技服务年活动。各地、各单位要切实加强组织领导,明确责任分工,为渔业科技服务年活动的开展提供组织保障。
(二)突出重点,制定切实可行方案。各地、各单位要结合实际,突出重点和特色,制定切实可行的渔业科技服务年活动方案,合理安排进度,明确责任分工。渔业科技服务年全国标志性活动由我部渔业局统一组织和协调,部属有关渔业单位按分工组织实施。其中全国“渔业科技服务年”暨渔业科技入户春季行动启动仪式、池塘标准化改造现场交流活动和全国渔业科技服务年总结交流活动由我部渔业局组织实施,部属有关渔业单位配合;灾后恢复渔业生产科技服务活动由中国水产科学研究院牵头、中国水产学会和全国水产技术推广总站配合实施;水产健康养殖专家西部行活动由全国水产技术推广总站牵头、中国水产科学研究院和中国水产学会配合实施。各牵头单位要制定详细的工作方案,确保标志性活动按计划顺利进行。
(三)精心组织,扎实抓出工作成效。各地、各单位要组织水产科研、教学、推广单位以及学会、协会、水产企业和广大渔民积极参与渔业科技服务年活动,在配合做好全国标志性活动的同时,组织实施好本地、本单位的标志性活动。要紧紧围绕广大渔民群众对科技的迫切需求,以水产健康养殖为重点,不断创新科技服务方式,组织开展形式多样、内容丰富、群众欢迎的科技服务活动。现代农业产业技术体系中的渔业首席科学家、岗位科学家和综合试验站,要积极参与渔业科技服务年活动,把开展产业关键技术研究与技术培训、示范推广等科技服务工作有机结合起来。要通过渔业科技入户工作,强化主导品种和主推技术推广,着力培育渔业科技示范户,扩大辐射带动范围。
(四)争取支持,保障活动顺利开展。各级渔业主管部门要进一步争取各级政府和有关部门的支持,加大对渔业科技工作的支持力度,多渠道筹措经费,推动渔业科技服务年活动的全面开展。承担我部科技入户示范工程、农业科技示范场、农业标准化示范区、水产健康养殖示范场、基层水产技术推广体系改革试点、新型农民科技培训工程、基层农技人员和农村实用人才培训等项目任务的地区,要充分利用项目资源,争取当地的支持,为渔业科技人员深入一线开展技术服务创造条件,确保渔业科技年活动顺利开展。
篇7
我国除有4000多万亩沿海滩涂外,尚有盐土面积6亿亩,有1平方公里以上的盐湖831个,总面积近4万平方公里。因此,对这些大面积的“农业死海”变废为宝的探索与创新显得尤为重要。
谈到我国盐土农业的开发与利用现状,业内人士大都会提起江苏省沿海地区发展规划确立的盐碱地耐盐能源植物综合利用产业化技术集成与示范和耐盐蔬菜及高效速生植物新品种选育与应用推广等重大产业化项目,以及因开发种植盐土植物而被人称为“海疯子”的盐城绿苑盐土农业科技有限公司(以下简称“绿苑盐土农业”)董事长张春银。
获大奖源于创新
张春银走进公众的视野,引起大家的关注,源于一次比赛。
2010年5月,由科技部、农业部、教育部等部委组织了中国农业科技创新创业大赛,全国近2000个农业科技项目,经过初赛、复赛、决赛、总决赛数轮角逐,直到2011年1月,最终8个项目脱颖而出,张春银的“盐土农业植物资源综合开发利用”位列其中,获得了初创项目组一等奖。
他获奖的很大原因在于:用10年的时间研发出在荒芜贫瘠的盐碱荒滩上种植一种神奇绿色植物的勇气和创新,破解了传统海滩开发利用不能可持续发展的难题,用耐盐农作物为人类提供绿色无污染的食品。那么,张春银种植的神奇绿色植物是什么呢?它为何能破解传统难题,实现“滩涂能种菜,海水能灌溉”的神奇功效呢?
张春银告诉记者,这种神奇的植物实际上是一种海水蔬菜,叫做海蓬子,又俗称“海芦笋”、“海虫草”、“咸草”等,是美国亚历山大环境研究室历经20多年研究,从1300多种盐生植物中选育出来的最优品种,其生长过程全部使用天然海水直接灌溉。在欧美国家,海蓬子作为传统的保健蔬菜,被誉为“减肥草”。它具有翡翠般的色泽,鲜美、咸咸脆脆嫩嫩的口感和独特鲜美的海鲜风味,有“植物海鲜”的美誉。而早在十多年前,当张春银开始试着种植海蓬子之时,国内知道这种植物的人却是寥寥无几。而正是这种尝试,使得张春银在江苏沿海掀起了一场滩涂变良田的绿色革命。
再创业只为圆梦
“小时候家里虽然有地,但老家(东台)盐碱地上长不出粮食来,当地有句俗语就说‘姑娘凶,把你嫁到东台去,吃海水,吹海风’,我那时就想,什么时候能将遍地白茫茫的盐碱霜变成真金白银,那该多好啊!”张春银认为这是他此生最想做的事。10岁时那种吃不饱、穿不暖的日子使他刻骨铭心,让下放的老母亲过上有尊严生活的梦想一直萦绕在他的心头。
正是为了圆自己儿时的梦想,张春银在2000年的时候做出了一个“疯狂”的举动。
当时,他在盐城市经营数家宾馆、饭店,并拥有“江苏省饮食业技术能手”、江苏省中餐烹饪高级评委、烹饪业“国家级高级技师”等头衔,事业如日中天。然而,一次偶然机会让他接触到了海蓬子,做餐饮出身的他对这种无污染、不占农田、不用淡水、有着多种营养价值的作物产生了独特而敏锐的化学反应。从此,他放弃了盈利颇丰的餐饮店,拿出家庭千万元积蓄,又通过抵押房产、请朋友担保等从银行贷款700万元,一头扎进了滩涂植物海蓬子的研究与开发之中。
海蓬子作为舶来物种,其种植规律在国内无章可循。张春银最初花高价购买的海蓬子种子因“水土不服”,出芽率只有3%,几乎是“全军覆没”。他从北京聘请的两位退休的专家也断言,在北纬32度以北地区(盐城属这区域)不适宜海蓬子种植。
此时,执着的张春银没有被吓倒,没有技术,自己查阅资料学;没有经验,自己泡在基地做实验;没有规律,自己一天天摸索……张春银和他的合作伙伴不仅突破了这个,而且将海蓬子生长周期从220天缩短到120天,也可将生长周期延长至370天,使海蓬子原只有2个月的鲜菜采摘期提高到7个月。终于,密密匝匝的海蓬子在盐城滩涂上扎下了根。2003年9月,张春银的海蓬子顺利通过了国家环保总局OFDC有机食品认证,由此开始进入上海、南京的各大超市、宾馆。
图发展依靠科技
“绿苑盐土农业”在科技创新思路的指引下,逐渐成为盐土农业研发的拓荒者和领军企业,在江苏省发改委、科技厅确立的沿海开发重大产业化项目中,一举承担了多项研发课题。形成品种选育—配套技术—环境控制—深加工—销售的科学成套模式。
为了寻求技术依托,绿苑公司聘请中科院南京土壤研究所赵其国院士领衔科技研究团队,设立了盐土农业工程研究中心,为盐土农业的产业化发展提供强大的支持。他还通过产学研合作方式,借助高校院所的技术优势联合攻关,逐渐完成了产业化体系中各个环节的研发。在盐生植物选育方面,先后引进近百种盐生植物,从中筛选、驯化出经济价值较高的品种。在土壤检测及作物栽培方面,应用 “重金属污染土壤修复技术”、“苏北滩涂海水植物优质高产栽培综合技术”,生产出安全、优质的盐生植物鲜菜。在产品深加工方面,引进微波杀青和超微粉碎工艺技术,开发出海蓬子青汁、粉、茶等系列产品。在产品销售方面,公司与多家有机食品连锁店合作,保障了销售渠道的畅通。
近年来,公司先后引进、培育成功了“绿海碱蓬1号”、“绿苑海蓬子1号”和海英菜、海水芹等30多种耐盐蔬菜,菊芋、油葵、海滨锦葵等10多种耐盐特种经济作物,黑麦草、狼尾草、紫花苜蓿等耐盐牧草,培育种植成功近百种盐土植物优良品种(品系),拥有7项专利。
如今,张春银培育的海蓬子不仅“绿”了江苏等沿海滩涂地带,而且在改造西部生态环境方面也正在发挥积极作用。由公司承担的江苏省耐盐作物科技示范园提供的16吨碱蓬种子,已经在干涸的内蒙古查干诺湖全部成活,一片久违的绿色覆盖了5万亩曾经的湖底。公司通过海蓬子等盐土植物的种植,走出了一条滩涂边改良、边利用、边收益的道路。
张春银成功让他的事业局面越打越开阔:国内首个开展盐土植物生长研究的盐土农业院士工作站正式设立;农业部、科技部专家纷纷来绿苑调研,支持盐土农业。其中,农业部支持成立“耐盐优质种源繁育基地”,科技部支持成立“沿海耐盐种质资源库”……
篇8
[关键词]盐胁迫时长 蛋白质 电泳 考马斯亮蓝法
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0390-01
一、前言
(一)盐胁迫对小麦的影响
小麦属于甜土植物,盐胁迫对小麦生长发育有很重要的影响,在长时间高浓度的盐胁迫情况下会导致小麦死亡。盐处理下,根部感受胁迫信号,产生生理反应,多方面影响地上部生长。
(二)小麦对盐胁迫的应答
1.渗透调节
渗透调节可分为离子渗透调节和可溶性有机物有机物渗透调节两方面。盐处理下,小麦对大量元素的吸收受到一定程度的限制,因而影响植物的正常生长发育。
2.大分子蛋白在盐胁迫中的作用
在盐胁迫情况下,活性氧的产生与消除平衡被破坏,细胞中活性氧的增加会对胞内蛋白质和核酸等大分子物质造成破坏,对膜系统也造成一定程度的破坏。因此,植物的氧化防御系统便被激活,产生SOD等物质消除氧自由基,从而减少自由基对植物的伤害。
(三)测定蛋白质含量的方法
蛋白质浓度的测定有关方法有福林酚试剂法、双缩脲法、Bradford法、凯氏定氮法、紫外吸收法等,其中应用较为广泛的是Bradford法。
(四)蛋白质组学研究和进展
Tiselius在1937年发明的电泳技术,为蛋白质分离提供新思路。在1956年,Smithies发明了凝胶电泳技术,首先用淀粉凝胶分离蛋白质。在此之后,蛋白质分离技术即凝胶电泳技术得到了迅速的发展,其中不连续缓冲体系等一些新技术的发明也为蛋白质组学研究和进展起了重要作用。不连续的凝胶电泳技术,涉及很多缓冲液和很多凝胶系统。给电极施加电压后,缓冲离子从上面的凝胶至下面的凝胶。
(五)本研究的目的和意义
1.理论意义
植物的主要器官包括根、茎、叶,叶进行光合作用,合成能源物质,为植物提供营养。在土壤盐胁迫条件下,植物会失去一定量的水分,叶片结构会遭到一定程度的破坏,光合速率会下降,从而影响植物生长发育。小麦叶片蛋白质组学的分析等可为植物叶片响应盐胁迫机制提供重要的新的线索。
2. 实践意义
小麦是世界上主要的粮食作物之一。目前,世界上某些地区存在着土壤盐碱化问题,是人类面临的生态危机之一,给农业生产小麦造成一定程度的影响。世界现有耕地中苏打盐碱土壤占耕地总面积的60%。所以研究清楚盐胁迫机制对小麦生长发育的影响,对研究抗盐胁迫小麦有很好的指导作用。另外,研究植物对盐碱胁迫的响应机制,为提高盐碱地种植小麦的数量和质量提供一定的依据,而且可以帮助修复盐碱土地。
二、 Na2CO3和NaHCO3胁迫后小麦叶片蛋白的研究
(一)实验方法
晋麦(MG115山西省农业科学研究院小麦研究所);
(二)实验方法
培养小麦――盐处理――提取小麦叶片中的蛋白质――裂解阶段――Coomassie billiant blueG-250法测小麦蛋白含量――
三、结果与分析
(一)盐胁迫不同时长和对照组蛋白含量比较
Coomassie billiant blue法测出盐胁迫不同时长的叶片蛋白质溶液的浓度,进而求出0.8g小麦叶片中蛋白质的总量。
四、 讨论
对盐胁迫下小麦叶片蛋白质随时长的变化的研究,为小麦的抗盐机制研究提供相关依据。提取出0.8g小麦叶片的蛋白质,通过已知的体积和蛋白质溶液浓度,计算蛋白质总量。根据图2可知,在盐处理12h后,蛋白质总量有所升高,可能是由于小麦为了抵抗盐胁迫会产生一些盐胁迫蛋白,例如,保护性酶蛋白、酸性蛋白质、水通道蛋白、钙调蛋白等。在盐处理24h后,小蛋白质总量有所下降,36h后,48h后依次下降。可能是由于小麦已经遭到破坏,适应能力下降。如图1聚丙烯酰胺电泳条带分析,结果显示有一个主条带分子量为66.2KD。除此之外还有一些较弱的条带。和对照相比有一些多余的条带,可能是一些与盐胁迫相关的小肽或酶类。总体条带不是特别理想,分析原因有以下两方面:一方面可能是由于蛋白质保存时间过长保存条件限制,有蛋白质变性等情况的发生。另一方面,可能是由于操作不当,电极缓冲液中有气泡所导致。
参考文献
[1]马洪波,曹月阳,陈杰,汪吉东,张永春,常志州. 土壤盐胁迫对小麦养分和渗透调节物质的影响[J]. 江苏农业学报,2012,06:1300-1305.
篇9
天津市发展海洋低碳经济的必要性
1发展海洋低碳经济是顺应全球海洋大开发潮流的需要
随着全球陆地资源的大量消耗,海洋在21世纪全球发展中的战略地位显著提升,海洋资源的开发和利用越来越受到关注,海洋经济成为世界经济主体将是一个必然的选择。然而,纵观近半个多世纪以来世界海洋经济的发展历程,海洋资源粗放开发、肆意挥霍浪费现象严重,沿海生态环境遭到污染和破坏,海洋经济发展基本处于被动状态,即使发达的西方国家,对海洋资源开发中的环境保护问题做得也仍然不够[19]。因此,在海洋经济发展中倡导低碳经济,是一个引领新时期海洋经济发展的新思路,已成为世界各国的共识。有关研究显示,海洋不仅具有解决温室气体排放的广阔空间,而且是未来发展低碳经济的资源宝库。因此,发展海洋低碳经济已成为实现保护海洋资源与环境的必然选择,它既是对传统海洋经济发展模式的科学矫正,又代表着新兴海洋产业低碳化发展的方向,完全符合世界经济发展的潮流,具有重要的现实意义。作为超大型沿海直辖市的天津,要在新一轮竞争中抢占先机,必须站在战略高度认识海洋,发挥沿海地区独特的资源优势,协调好海洋资源环境保护与经济增长的关系,持续快速发展海洋低碳经济,力争尽快使天津进入海洋低碳经济强市行列。
2发展海洋低碳经济是加快推进滨海新区开发开放战略的需要
当前,作为国家发展战略的滨海新区正处于快速发展时期,大规模的基础设施建设和大项目的落户投产,使能源消费正处在快速增长阶段,导致在GDP快速增长的同时,温室气体的排放量也大大增加[20]。在滨海新区的经济结构中,海洋经济占到了滨海新区国民经济的50%以上,越来越多的大项目好项目进入海洋产业范畴,滨海新区建设速度的加快也意味着海洋经济发展速度的不断加快,预示着发展海洋低碳经济必然成为滨海新区进一步开发开放的战略选择。如果不大力发展低碳经济特别是海洋低碳经济,滨海新区经济总量增长与温室气体排放量增长的正相关性将长期存在,必然会使滨海新区的可持续发展受到制约。因此,推动海洋经济发展走入低碳时代,对于滨海新区的发展至关重要,只有大力发展海洋低碳经济,引导沿海产业区进行低碳化改造,才能增强滨海新区综合竞争实力,最大限度地发挥资源比较优势,变海洋优势为经济优势,确保环渤海区域经济增长极的战略目标得以实现。
3发展海洋低碳经济是促进天津市海洋经济可持续发展的需要
目前,天津海洋经济的发展仍存在高消耗、高污染的粗放型经济增长现象,相应的产生了资源浪费、环境污染等问题。海洋产业结构不尽合理,2009年天津市海洋三次产业比例为0.2∶61.6∶38.2[5],第三产业比重较低,传统产业比重较高,其中海洋油气业、海洋盐业、海洋化工业、海洋船舶工业、海洋工程建筑业等都会增加碳排放,例如围填海等项目建设过程中,填海造地占用滩涂湿地,干扰和破坏湿地生态系统和海洋生态系统,港口、码头工程建设施工过程中疏浚泥沙入海,港区内船舶含油废水等污染物的不适当排放,均会导致海洋生态环境系统恶化,减弱海洋的固碳能力,使温室气体排放增加,由此加重海洋经济的高碳倾向[21]。此外,海洋物流业、海洋金融服务业等以低碳为特征的现代海洋服务业比重明显偏低,新兴海洋服务业尚未形成规模。海洋资源开发利用效率不高,海域使用缺乏生态保护考虑,一定程度上存在着重开发轻保护的问题,沿岸有限海域资源的过度开发,导致了近海渔业资源遭到了破坏,近岸海洋环境压力日益加大。因此,面对严峻形势,发展海洋低碳经济为天津海洋经济提出了一个新的思路,而促进经济发展方式向低碳转型是时代的要求和未来的趋势,更是贯彻落实科学发展观的重要内容和实现可持续发展的内在要求。因此,在海洋领域中植入低碳发展模式已迫在眉睫。只有加快转变海洋经济发展方式,合理调整海洋经济结构,大力发展符合低碳理念的海洋服务业和战略性新兴产业,才能推动天津海洋经济全面、协调、可持续发展,使海洋经济成为天津市转变经济发展方式的生力军。
天津市发展海洋低碳经济的主要方式
1加快海洋新能源的开发利用
新能源是新一轮国际竞争的战略制高点,是发展低碳经济的核心,因此对新能源的开发和利用是发展低碳经济的关键和保证[22-23]。众所周知,海洋中蕴藏着巨大的能源,除海洋石油、液化天然气等传统碳基能源外,还蕴涵丰富的可再生绿色能源,包括潮汐、海流、海风、海水温度差和盐度差等多种形式,因此,对海洋可再生绿色能源的开发利用是发展海洋低碳经济的重点。如果能将这些可再生的海洋能源充分开发利用,提高海洋可再生能源的比重,不但可降低化石能源使用率,进而降低一次性能源消费的碳排放[24],还可使潜在能源资源得到开发,满足日益增长的能源需求,达到调整优化现有高碳能源结构的目的。因此,实现海洋低碳目标首先是加速海洋新能源产业的发展,按新能源替代传统能源、优势能源替代稀缺能源、可再生能源替代化石能源的总原则,积极探索海洋风能、波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能的开发利用技术,通过技术创新,开发一批以海洋能为主的战略性新兴产业。此外,积极推动海洋产业中各种节能技术的创新,提高能源利用效率,以此来减少温室气体的产生量和排放量[25]。
2积极发展海洋碳汇渔业
海洋拥有丰富的碳汇功能,地球上超过一半的生物碳或绿色碳捕获是由海洋生物完成的。因此,作为沿海城市,应充分利用海洋生物吸收、存储二氧化碳的特性,积极发展“蓝色碳汇”,全力抢占蓝色低碳经济的技术高地,力争发展现代化的海水养殖业,对于实现碳减排具有重要意义。①大力发展海洋植物养殖。最主要的是海藻养殖,由于海藻本身具有固碳、低碳性质,产值高,产量大[26],因此,对于天津沿海乃至整个环渤海区域,在沿岸尚未开发利用的滩涂地区种植海藻,通过藻类的光合作用进行生物固碳,特别是要大力发展海洋微藻能源,不但可以减少环境中的二氧化碳量,同时能利用其特点生产生物柴油,这也是解决能源危机的有效手段。近来研究表明,燃烧海洋微藻可以发电,且不排放有毒有害物质,对大气中的二氧化碳没有净增加,因此,大力发展经济藻以及产油的能源藻是消耗二氧化碳“变废为宝”的一个非常重要而有效的途径。②大力发展海水动物养殖。在天津海域,增加投放人工鱼礁的数量,积极发展生态系统养殖模式,大力开展鱼、虾、贝类等多种生物的工厂化养殖、增殖,通过增养殖达到海洋生物种类的增加和产量的提高,推动海洋增养殖生物固碳、汇碳。特别是贝类,由于其特殊的滤食性,能够大量吸收、凝聚、汇聚二氧化碳,且无需人工喂养,因此拓展贝类养殖区是发展碳汇渔业的重要手段之一。
3大力发展海水综合利用
作为天津海洋战略性新兴产业之一,海水综合利用已在“十一五”期间崭露头角,海水淡化、海水直接利用等朝阳产业正在蓬勃发展。海水综合利用虽不是直接进行固碳,但能减少能耗,节约资源,达到间接固碳的目的。目前,天津海水淡化能力全国名列前茅,未来还有较大的提升空间,因此,应充分发挥这一优势,与发电、制盐等关联产业进行配套,形成产业链,将用于发电的冷却海水进行淡化,生产的淡水作为城市用水的重要补充来源,同时将淡化后的浓海水进一步综合利用,用来制盐和提取化学物质等,不但实现了能源的梯度利用,也减少了污染物的排放,形成了循环经济产业链,提高了海水的综合利用效率,达到了节能减排的作用。此外,海水直接利用前景亦十分广阔,目前特别是在工业化直接利用方面成果显著,以北疆电厂为代表的现电厂采用海水作为冷却用水,使本来淡水资源相对紧张的天津缓解了巨大压力。因此,未来如果直接利用海水能进一步在更广阔领域和重大项目中得以顺利应用,那么将节约大量淡水资源和能源,间接达到了低碳的目的。
4构建沿岸湿地生态网络体系
湿地是吸收二氧化碳的天然宝库,构建沿岸湿地生态网络体系,对于发展低碳经济不可或缺。在发展海洋低碳经济过程中,要把构建沿岸湿地体系作为增加碳汇潜力,减少温室气体排放的重要措施。近年来,随着滨海新区开发开放的步伐不断加快,沿海大规模的开发建设使本来自然岸线资源较少的局面更加紧张,随之而来的是滩涂资源的日益匮乏,沿岸生境的不断恶化。因此,对滩涂湿地保护的重要性不言而喻。面对如此现状,应采取积极有效措施,正确协调土地开发与湿地保护的关系,集约节约利用沿岸的湿地资源,充分发挥湿地植物和土壤的固碳能力,通过其特殊的生态功效保护沿岸生境,改善沿岸湿地的生态平衡,实现低碳的沿岸开发模式。同时,结合天津盐碱地资源丰富的优势,加强沿海盐碱地的综合改造利用,大力引进培养本地适生、环境净化能力强的植物对盐碱地进行改良绿化,开发利用其特有的功能价值,以充分发挥其固碳能力。
天津市发展海洋低碳经济的对策建议
1深化海洋低碳发展理念,将低碳经济纳入发展规划
作为天津经济发展的重要组成部分,海洋经济进入低碳发展时代已是大势所趋,对于滨海新区乃至天津市经济社会发展具有重要意义。在海洋经济发展中倡导低碳模式是一个全新的思路,将成为发展海洋经济的重要指南。发展海洋低碳经济,需要政府管理部门加大宏观调控力度,在项目引进、技术推广、人才战略等方面进行支持和引导,培养深化具有可持续竞争能力与发展能力的理念,研究制定海洋低碳经济发展战略,出台海洋低碳经济发展政策,以低碳经济理念指导海洋产业的发展,开发以低能耗、低污染、低排放、高收益为基础的海洋产业发展模式,营造在海洋领域发展低碳经济的良好氛围,将海洋低碳经济理念融入经济社会发展之中。同时,将发展海洋低碳经济纳入海洋经济发展规划,在规划中突出体现低碳理念,把“低碳化”作为天津海洋经济发展的战略目标,指引天津加快转变海洋经济发展方式,合理调整海洋产业结构和布局,科学处理海洋开发与保护的关系,确保海洋经济能够健康快速蓬勃发展。
2开展海洋低碳经济研究,大力发展海洋低碳新技术
作为一种新的经济发展理念,在海洋经济中的体现需要科技进行支撑。为了更好地践行低碳策略,需要积极开展海洋可再生能源等海洋低碳经济方面的基础研究,充分利用科技兴海平台,增强自主创新能力,开发海洋低碳经济的新思维、新观点和新理论,研究制定海洋低碳经济发展战略,不仅作为海洋低碳经济发展的理论依据,更重要的是能够为政府部门制定海洋经济发展政策、管理海洋经济事务提供有力支持。对于如何将理论研究成果付诸实践,海洋低碳技术的研发应用是实现这一目标的操纵杆。因此,充分发挥天津海洋技术力量雄厚的优势,联合有关科研单位和涉海企业,着手开展技术攻关,突破技术瓶颈,推动海洋低碳技术自主创新,从生产源头、过程中和末端全方位开发应用于不同海洋产业的无污染、低成本、高效益的低碳技术,加快对二氧化碳捕捉、储存及再利用等关键技术和核心技术的研发,逐步建立起多元化的海洋低碳技术体系,尽快形成强有力的海洋低碳技术储备。要实现这一目标,需要进一步加大科研投入,吸引更多的专业人才投身于海洋低碳技术的研发当中,加强涉海企业与涉海科研院所和大专院校之间的合作,依托科技力量提升企业竞争力,促进天津海洋低碳经济产、学、研、用相结合,更好地将科研成果转化为实际生产力,实现海洋低碳经济研究成果的产业化,创造科技效益双飞跃的良好局面。
篇10
关键词 秸秆;发酵生产;生化黄腐酸;特点;应用
中图分类号 S816 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)19-0261-02
Characteristics and Application of the Biochemical Fulvic Acid of Fermentative Production from Straw
WANG Xiu-fei 1 ZHANG Wei-dong 1 WEI Xiu-ying 2 FANG Shu-qin 3 SHEN Yan-guo 3 LIU Peng1 *
(1 Jilin Academy of Agricultural Sciences,Changchun Jilin 130021;2 Nong′an Agricultural Technology Promotion Center;
3 Huadian Agricultural Technology Promotion Center)
Abstract Utilization patterns of straw and research situation of biochemical fulvic acid was introduced.Concept and characteristics of the biochemical fulvic acid were analyzed.Application of the biochemical fulvic acid of fermentative production from straw in agricultural production,breeding and feed industry and medical science were summarized so as to provide the reference for the biochemical fulvic acid of fermentative production from straw.
Key words straw;fermentative production;biochemical fulvic acid;characteristics;application
我国的秸秆资源非常丰富,总产量巨大,达7亿t以上,列世界第1位,并以玉米、小麦和稻谷秸秆为主,约占秸秆总量的80%[1-6]。仅吉林省秸秆总量就达0.31亿t以上,玉米秸秆达0.26亿t以上。目前,我国处理农作物秸秆方式仍以废弃燃烧为主,辅以燃料燃烧。这不仅造成宝贵资源的巨大浪费,而且对环境构成了严重污染,进而影响交通安全。因此,如何有效地利用农作物秸秆,是一项重要课题,也是国内外专家、学者研究的热点课题。利用农作物秸秆通过微生物发酵制取生化黄腐酸是实现农业废弃物资源化利用和减少其对环境造成污染的重要途径之一。因此,利用发酵技术处理农作物秸秆,既缓解了农村能源紧张,又可以解决环境污染,而且发酵后制取的高效有机质肥料,有助于提高土壤肥力,改善土壤结构,有助于促进高效生态农业、绿色农业的发展,尽快实现向可持续发展的循环型农业转型。面对我国大量农作物秸秆的严重浪费及对农村环境的污染,从倡导低碳经济、建设美好环境、造福农业等方面,阐述了利用生化黄腐酸的现实意义[7-9]。
1 我国的秸秆利用方式
我国的秸秆利用方式有很多种,如用作燃料,或直接废弃焚烧;秸秆机械还田;秸秆青贮、颗粒饲料加工;秸秆栽培食用菌;秸秆工艺品加工;秸秆建筑板材加工;秸秆气化;秸秆发酵制取沼气;秸秆有机肥加工;秸秆制取燃料酒精;秸秆直燃发电。
2 黄腐酸的研究概况
目前,我国对黄腐酸研究较多,如北京联合大学的何立千教授将腐植酸与生化黄腐酸的特性作对照研究,得出的结论为:生化黄腐酸的生理活性比腐植酸高8~10倍,分子量低3~10倍,pH值缓冲系数高12倍,抗硬水能力高38倍。江苏南通市绿色肥料研究所、通州市土肥站、通州市专用肥料厂利用催化氧化法制取秸秆黄腐酸项目,于2004年4月25日通过江苏省科技厅组织的专家组鉴定。上海通微生物技术有限公司经多年研究,采用“矿源生化法”制取黄腐酸,产品质量优于化学提取的黄腐酸,其生物活性更高,填补了国内空白,产品性能处于国际领先水平,并申请了国家发明专利,现已投入工业生产。中财盛华(集团)深州市盛华生物科技有限公司于1992年1月通过了国家级鉴定,认定生化黄腐酸呈黄色,生成时间15 d左右,分子量在400~600,具有很强的生理活性。同年通过河北省科学技术委员会鉴定为生化法制取黄腐酸的新工艺,填补了国内外空白,居世界首例。1995年、1996年被评为国家高新技术博览会金奖;1998年被列为国家火炬计划;1999年被农业部评为科技进步二等奖;2001年被列入国家星火计划;2003年、2004年被全国农技推广服务中心在6个省市推广,并认定为绿色农产品生产资料。福建诏安县绿洲生化有限公司在有机肥发酵理论和工艺方面有新的创新,实现了不翻堆、免高温烘干,不但节省了生产成本,而且生产出更高效的有机肥和生物肥,已申请专利“含黄腐酸的高效菌剂”。中国农科院植保所等单位也在研究和生产生化黄腐酸类的产品。在生产、生活中,经济和社会效益均很明显。但推广范围不大,原因可能是没有对农作物秸秆分解较完好的活性菌株;学者们的研究主要针对纤维素与半纤维的降解;生产成本过高。
3 生化黄腐酸的概念
黄腐酸可分为矿源腐植酸和生化黄腐酸。从煤炭来源的腐植酸中分离获得或直接从泥炭、风化煤中提取的为矿源腐植酸;利用生物技术的方法,以有机废弃物(农作物秸秆、木屑、蔗渣、食用菌等培养后的下脚料)为原料,加入适量的氮磷钾等营养成分的在温暖、湿润、好气的条件下,经多种微生物多级发酵,转化而成的含有羧基、酚羟基和甲氧基等活性基团的各类小分子物质,以及氨基酸、多元有机酸和维生素等成分极为复杂的腐植酸类为生化黄腐酸。这种制取黄腐酸类物质的生物发酵过程是有机物料与微生物、水分、氧气等因素相互作用的复杂过程。经中国科学院和中国农业科学院测定:有效含量为黄腐酸50.1%、核酸15.96%、氨基酸(20种以上)9.29%,还有其他多种活性物质。
4 生化黄腐酸的特点
生化黄腐酸与矿物提取的黄腐酸相比具有相当明显的特点:一是黄腐酸分子量小,渗透能力强,易被生物吸收利用。二是不含重金属与其他有害物质。三是功能团含量多,生物活性大,对金属离子有很好的络合及鳌合能力。四是水溶性好,其水溶液呈弱酸性,溶于酸、碱和水。抗硬水能力强,不絮凝,不沉淀,因呈弱酸性,能与几乎所有农药混合施用[7]。五是其粗提液可直接作肥液,不需精制,作为肥料,可不经提取,直接连同发酵料一同施入农田,无任何废弃物产生。六是操作的广泛性、简单化。即让农民在田间地头,挖个坑就能进行生产(即非设施堆肥模式)。七是采用多种微生物、多级发酵技术,不用氧化剂,即从源头上防止污染,不产生有毒物质,使所有发酵料液能够充分得到利用,不产生任何废弃物。
5 生化黄腐酸在农业生产中的应用
5.1 促进植物生长发育
生化黄腐酸经微生物发酵而成,是一种成分极为复杂的混合物,含有大量对植物生长过程有影响的酶类、氨基酸、维生素和微量元素等生物活性物质和营养成分,对促进种子萌发、植物生长、发育有显著功效。
5.2 改良土壤
生化黄腐酸碳含量较低,分子量较小,含有丰富的羟基、酚羟基、酮基、羧基、甲氧基等活性基团,因而具有良好的水溶性,在土壤中能络合、鳌合、吸附微量元素作用,增强土壤的缓冲能力,提高土壤的保肥、保水能力,提高土壤的透气性和土壤微生物的活性,增加有效菌群数量来达到改良土壤的效果。对盐碱地的作用效果显著。作为土壤改良剂可与肥料混合一起施用。我国有大量的盐碱地、滩涂地,对这些边际土地的改良,必将改变我国粮食的生产状况与解决我国粮食安全的问题。
5.3 提高作物抗旱、节水能力
生化黄腐酸是目前发现的最有效的调节叶面气孔开张度的物质。它可以缩小气孔开张度,减少水分蒸腾,使植株和土壤保持较多的水分,同时促进种子萌发和幼苗生长,促进生根,提高根冠值,促进果实发育,提高果实品质。两者相辅相成,开源节流,从而达到提高作物抗旱、节水能力的目的。
5.4 植物生长调节剂
生化黄腐酸能显著提高植物体内的多种酶活性和叶绿素含量,使作物新陈代谢旺盛,光合作用加强,糖分和干物质增多,从而提高作物抗寒、抗病等抗逆能力,克服作物连作障碍,提高作物的产量和产品品质,因而是一种良好的植物生长调节剂。
5.5 增加肥效
生化黄腐酸具有良好的离子结合能力,可显著提高植物对微量元素的吸收与运转能力。与化肥复配,可明显增加肥效,降低化肥用量,减少化肥流失。可通过物理化学作用与农药形成复合体,作为农药的增效剂可提高防治效果,既可减少农药使用量,降低农药毒性,使农产品农药残留量不超标,达到绿色无公害标准,又可减少环境的污染。
5.6 秸秆还田
生化黄腐酸技术将植物残骸(秸秆等)转化为黄腐酸类物质作为天然绿色肥料还田,更科学地实现了土地自养,使土地资源获得有效的保护和再生。
6 生化黄腐酸在养殖和饲料业中的应用
对于牛、羊、猪、鸡、蚕、水产等养殖,其具有增强畜禽生理机能免疫力和抵抗力,减少疾病的发生,从而减少抗生素、激素、化学药物的使用,改善畜禽产品的品质,生产绿色食品;降低或消除畜禽产生的粪便恶臭,改善环境;提高畜禽生产性能,促进饲料成分的活化吸收,提高饲料转化率,降低饲养成本;扩大饲料来源,节约粮食,提高粮食安全性。河北农业大学谷子林研究员等利用生化黄腐酸进行肉兔育肥、球虫病防治、蛋鸡产蛋率、饲料利用率、奶牛产乳量等方面的试验研究,取得了明显的成效。生化黄腐酸对促进畜牧业生产有显著作用,为困扰我国畜牧业发展中的很多难题,提供了很好的解决途径,有着十分广阔的开发与应用前景。
7 生化黄腐酸在医学方面的应用
生化黄腐酸经特殊的透析方法提取,对促进人体细胞的再生及作为医药助剂促进人体对医药有效成分的吸收等方面有非常好的作用。能修复表面细胞,因此已经开始应用于化妆品生产方面。
8 结语
总之,由于黄腐酸技术是成功的模拟了自然过程的生物技术,再生产过程中不需要能源,不使用和消耗化学药品,不产生废水、废渣,在生产和使用过程中对环境不产生任何污染,大量的功能集团对多种化学成分的吸附,结合和运转功能,不但可以清除环境中许多有害物质,并能在农业生产中表现出多功能、高效性、广泛性和操作简单等诸多优点,是一种极有发展前景的可持续发展生态农业的新型生物技术。以秸秆为原料制取黄腐酸为解决农作物秸秆闲置或焚烧带来的道路通信安全及环境污染问题提供了新的出路,是实现秸秆高效利用,持续增加农民收入,发展生态农业、循环农业,加强社会主义新农村建设的新技术亮点。
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