关键词：玻璃钢拱盖；沼气池；示范
我区地处长江中上游结合部，重庆市东北部，幅员面积3457km2，丘陵山地占比99.6%，属典型的丘陵山地地貌。境内属亚热带湿润季风气候区，气候温和，年平均气温17.6℃～19.0℃，适宜发展农村沼气产业。截止去年底，经过国家项目投资以及农民自己投资建设，累计建成户用沼气78080座，占总农户数23.33%，适宜建设沼气农户占比为71%。
引进新材料、新技术和新工艺，示范研究玻璃钢拱盖建设农村户用沼气池，旨在逐步实我区标准化建池，达到建池省工、省材及运行高效，推动农村沼气的持续健康发展。2012年，我区在分水镇、走马镇、长滩镇、白羊镇示范玻璃钢拱盖建池800户。将示范研究情况报告如下。
1材料选用
1.1玻璃钢拱盖：选用成都泓奇、衡达两个公司的产品。该产品已实施工艺创新，由过去手糊生产全部改造威机械模压生产，外形尺寸φ2320mm×800mm。产品质量检验依据为《NY/T1699―2009玻璃纤维增强塑料户用沼气池技术条件》、《GB/T1449―2005纤维增强塑料弯曲性能试验方法》。企业具有产品生产资质，委托法定检测机构对其产品质量进行检测。
1.2水泥、红砖、河沙、石子等建材：与本地常规漂砖拱建池相同。
2技术要点
2.1挖池坑。在选定的池坑区域先平整场地，确定主池中心位置，进料口、池心和出料口在一直线上或三点连线大于120°。按产品尺寸，池坑开挖尺寸应适当放大，直径为2.5m，深度为2m；池坑内壁要平整，壁弧圆滑，尺寸准确。开挖时不准在池沿堆放重物和弃土。如遇地下水，采取引水沟、集水井等措施排除积水。做到快挖快建，避免暴雨侵袭。
2.2池底和池墙同漂砖拱建池。池底用混凝土浇注，厚度为60～100mm，进料口向出料口倾斜5°。池墙为砖混结构。
2.3安装玻璃钢拱盖。池墙砌筑浇注后，圈梁施工时，应在池墙上端做好砂浆找平层，然后将玻璃钢拱盖安装就位，随即浇注混凝土密封，振捣均匀，压实抹光，玻璃钢拱盖法兰盘在混凝土内锚固深度应大于150mm。
2.4回填土。经检查确认合格后，即可向池拱回填泥土。回填应以细土为主，对称均匀，分层整实，可喷洒少量水分，增加密实度。回填不得用大石块或大硬土块，避免局部受冲击，防止损坏产品。
2.5进料口和水压间的砌筑、管路灶具安装、密封性试水试压、投料与启动运行等技术同漂砖拱建池。
3效果分析
3.1气密性好，提高产气率。高分子玻璃钢材料孔隙为1×10-10m，而混凝土孔隙为5×10-8m，甲烷分子直径为4×10-9m。因此在有压力的情况下，甲烷分子直径决定了沼气容易从混凝土结构中渗漏，而其直径比玻璃钢材料结构孔隙大40倍，甲烷分子无法通过，不会产生沼气渗漏。据农业部沼科所测试，同等条件下，玻璃钢拱盖沼气池产气量较漂砖拱沼气池多20%以上。
3.2升温快，保温性好。据在走马镇石窖村海拔800～1000m区域观测，在冬季霜雪天气，玻璃钢拱盖沼气池气压能保持在5～6千帕，同等条件比漂砖拱沼气池高出2千帕。这可能与玻璃钢拱盖高分子复合材料的导热和保温性能有关。
3.3储气室较大。同等8m3沼气池，按球缺体积公式计算，玻璃钢拱盖储气室为1.96m3，漂砖拱为1.63m3，增大20%，提高了储气容量，沼气供应更为稳定。
3.4节材省工。从建池成本比较表看出（见表1），除玻璃钢拱盖成本外，玻璃钢拱盖沼气池比漂砖拱节省建材费381元、工价400元。加上购买玻璃钢拱盖，增加的289元成本，可从提高产气效果和降低维护费中回收。
3.5降低施工难度，提高施工安全性，有利质量保障。砌筑、浇注砖混结构的漂砖拱，技术难度大，密封工艺四层做法工序繁杂，也容易发生砖块掉落伤人、夏季池内抹灰刷浆高温中暑等安全事故，对施工人员的技术水平和责任心要求高。而玻璃钢拱盖沼气池能克服上述不足，减少了复杂的技术工序。只需安装时，将玻璃钢拱盖法兰盘在圈梁上混凝土内锚固150mm即可，避免了漂砖拱密封层处理和后续维护不到位造成的漏气，解决了人为因素造成沼气池气箱质量的参差不齐。
3.6降低维护费用。砖混结构沼气池表面密封层，容易被沼气气体和粪液腐蚀，其气箱表面一般每2年要进行1次刷浆等密封处理，每次需材料工时费300元左右。而玻璃钢拱盖材料耐腐蚀性强，不需进行密封处理，减少了出料清池和刷浆的费用支出。
4问题讨论
4.1池容偏小。示范采用的8m3玻璃钢拱盖沼气池，其池身和池拱总容积（除去进料管、出料间和池底球缺）仅为6.20m3，而本地主推的10m3和8m3的漂砖拱沼气池分别有9.29m3和7.35m3，比较起来前者小3.09m3和1.15m3。
4.2出料不便。玻璃钢拱盖沼气池顶部无活动盖，人工大出料有些不方便，还存在池内气流不畅，发生窒息、中毒等安全隐患。
4.3运输困难。玻璃钢拱盖空间占位较大，丘陵山区沼气建设农户，居住分散，道路弯曲狭窄，路旁坡坎林木阻碍，通行不畅，搬运困难。采取分户运送，运输成本较高。
5应用建议
5.1在丘陵山区，玻璃钢拱盖沼气池宜在地势平坦、交通便利、自走式出料设备进出方便的区域示范应用。最好能集中成片建设，降低运输成本。
5.2为方便出料，浇注池底须向出料口方向倾斜5°，出料时一边用长柄粪舀子从出料口伸进主池底部刮渣，一边从进料口用水冲击，这样反复进行，人不需钻进池内，就可以达到出渣效果，防止发生安全事故。
5.3产品设计上要加大直径和增加拱盖容积，按总池容8～10m3设计制造。同时改进技术，降低其生产成本和销售价格，以调动农民应用推广的积极性。
5.4玻璃钢拱盖顶部的导气安全阀（包括垫圈），属于易损件，制作上材质要更优良，管壁要加厚，螺纹接头处还要增长，以免滑丝、破损和漏气。
5.5随着科技的发展进步，新材料、新工艺、新技术的广泛应用，农村沼气建设必将走标准化、产业化、商品化的道路。玻璃钢拱盖生产企业应紧密与农村沼气建设实际相结合，因地制宜，不断调查研究，总结提高，生产出更适宜的产品，满足沼气产业发展的市场需求。
参考文献：
围绕省委、省人民政府的战略部署,本《指南》针对我省四个传统支柱产业(煤炭、焦炭、电力、冶金)、四个新的支柱产业(煤化工、材料、装备制造、旅游)和“四个新兴产业”(高新技术、文化、农产品加工和现代物流商贸服务)发展的现状,着眼于全省经济社会发展需求,围绕增强区域自主创新能力、推进产业科技进步的原则,确定了我省“*”期间十二个相关产业的科技发展方向及重点领域,旨在通过相关科技项目的实施,为我省产业的发展提供技术支撑和保障。
一、煤炭产业
(一)综述
“*”期间我省煤炭行业大力关闭小煤矿,推进采煤方法改革,发展高产高效矿井,提高煤炭洗选率,有效整合煤炭资源,有效提高了经济效益。到“*”末,全省煤矿单井规模由“九五”时期的3万吨大幅提高到15万吨。在一半以上的矿井实行了采煤方法改革,使全省煤炭资源回采率由“九五”时期的30.8%提高到48.0%,每采1吨煤耗用的煤炭资源减少1.2吨,全省因此一年即节约煤炭资源6.5亿吨,煤炭洗选率由36.0%提高到58.0%,煤炭行业百万吨死亡人数由1.85人下降为0.902人,为全国平均水平的32.1%,20*年我省煤炭实现销售收入1670亿元,比上年增长25.2%。目前我省大型煤炭企业已成功应用综放技术、大采高综采关键技术、锚式支护技术、高产高效矿井开采技术等高水平的重大关键技术,劳动生产率显著提高,以高新技术改造传统产业取得了较大的成绩,科技贡献率达到40%,有力地推动了我省的经济发展。
但是,我省虽然煤炭产量大,就总体而言,生产效率仍然偏低,成本较高,市场竞争力明显不足。生产矿井在生产能力、机械化水平、安全程度、技术基础等方面差异较大,发展极不均衡。我省煤炭行业目前面临的需要解决的关键技术问题,突出表现在提高资源回收率及资源综合利用、安全生产以及提高企业的机械化程度和信息化水平等三个方面。因此,“*”期间以技术创新、管理创新、企业信息化改造传统产业,提升企业的总体技术水平是我们抓住机遇、应对市场挑战的唯一出路。具体布局为大企业大集团以提高企业效率为根本出发点,中小企业重点提高企业的机械化水平和回采率,同时抓好整个煤炭产业的安全投入和安全管理。
(二)主要扶持方向
“*”期间,我省将以煤炭资源综合利用、节能减排、安全生产、信息化改造为主要方向,支持煤炭洁净生产技术及装备、煤炭高效安全生产技术及装备、煤炭绿色生产技术、煤炭深加工和资源综合利用,洗中煤、煤矸石发电及其他利用的研究开发,伴生矿物、矿井水和煤层气的开发利用,煤炭气化、煤炭液化等方向及提高企业信息化水平等方面支持企业技术创新。
1.煤、电、热、化多联产技术;
2.煤炭高效集约开采装备与工艺技术、生产过程的自动化和智能化技术;
3.矿井瓦斯监测预警和安全生产技术;
4.先进的煤炭洗选装置、煤炭产品综合加工利用技术、型煤加工与利用设备等;
5.以提高煤炭资源回收率为目标的综合技术;
6.煤层气资源综合开发利用;
7.矿山修复及环境治理;
8.煤矸石综合利用技术。
二、焦炭产业
(一)综述
*是全国最大的焦炭生产基地,也是全世界最大的焦炭出口基地。“*”时期,全省对焦炭行业实施了专项清理整顿,累计取缔土焦1万余坑次,淘汰改良焦生产企业1241家,关闭炭化室在2.5米以下的小机焦生产企业近60家,削减高污染焦炭生产能力3000多万吨。全省规模以上工业的机焦比重由“九五”时期的52.0%提高到“*”末的95.0%,炭化室高度4.3米以上的大机焦(含3.2米及以上捣固焦和清洁型焦炭)比重由15%提高到75%,年产量20万吨以上企业的产量占规模以上企业焦炭总产量的比重达到72%。20*年全省焦炭实现销售收入724.5亿元,比上年增长22.6%。涌现出一批符合国际焦炭发展趋势的清洁型热回收机焦企业。新上了一批煤焦油综合加工和焦炉煤气制甲醇项目,产业链条进一步延伸,结束了*“有焦无化"的历史。
*焦炭生产量大,焦化企业分布广,多年以来,由于炼焦化产回收设施不健全,造成资源综合利用程度低。目前全省焦炭行业的煤焦油回收率仅有60%,年损失煤焦油约100万吨。在机械炼焦生产中,大约有45%～50%左右的焦炉煤气可作为优质的能源外供,作为还原气和合成气的原料,但目前大量的焦炉煤气得不到有效利用,全省焦炭行业焦炉煤气回收利用率仅33%,损失高热值焦炉煤气80亿立方米。同时,焦炭行业对环境造成的污染负荷大,对大气和水的污染负荷占到全省污染总负荷的30%和40%。未来几年,我省焦化产业发展需要克服的关键技术问题集中在控制环境污染、焦炉气资源综合利用以及延伸产业链等三个方面。
(二)主要扶持方向
“*”期间,我省将支持研究开发高效节能和低污染的先进焦化工艺、技术、设备,延伸焦化产业链,发展循环经济。鼓励对煤焦油进行精加工;鼓励利用粗苯生产环乙酮乙二酸、苯胺、丁二醇等化产品;鼓励焦化企业利用焦炉剩余煤气生产甲醇、二甲醚等化产品;鼓励焦化企业使用先进的焦炉配套机械设备、煤气净化及废水处理工艺和设备;鼓励在化学产品回收环节,推进焦化副产品回收和综合利用,提高煤焦油加工利用水平,实现焦油、粗苯、焦炉剩余煤气完全回收利用,同时要大力开展污染防治重点应用技术的研究,鼓励焦化企业采用干煤焦等新工艺提高焦炭强度和节能效果。
1.高效、节能、清洁的焦炉煤气净化及加工技术;
2.有效提高焦炉煤气回收利用率技术;
3.炼焦污染物逸散控制技术;
4.焦化废水净化回收技术;
5.清洁型热回收炼焦技术;
6.焦化生产及污染控制技术;
7.焦化延伸产品;
8.焦炉气利用技术以及其他节能、节水技术,其中重点在于废水净化、废气脱硫、消烟除尘。三、冶金产业
(一)综述
20*年,我省冶金工业实现销售收入1577.5亿元,比上年增长30.3%。“*”时期是*省冶金工业发展最快的时期,主要表现在5个方面:第一,产品结构进一步优化,工艺技术水平进一步提高。第二,技术创新体系初步建立。在冶金行业中,有6家省级企业技术中心和1家部级企业技术中心,约占全省省级企业技术中心的10%,分布在钢铁、铝、镁、铜等领域,具有较强的技术创新能力。第三,产业布局趋向合理,生产的集中度有所改善。第四,节能降耗、资源综合利用成效明显。第五,环境保护取得明显效果。
但是,我省冶金工业目前也存在着诸多问题,主要表现在两个方面:一是污染严重,可持续发展能力不足。冶金工业的迅速发展,特别是生铁普钢的无序扩张,对我省的生态环境造成了巨大的压力。目前,冶金工业是全省10大行业中,污染物排放总量排在煤焦和电力之后的第三大行业。二是产品结构初级化,市场竞争能力不足。我省冶金工业除不锈钢、硅钢等少数几个优质品种外,相当大一部分是技术含量低、附加值小、资源消耗大、环境污染严重的初级产品,深加工程度不足。
(二)主要扶持方向
“*”期间,我省冶金工业要以节能降耗、清洁生产、延伸加工为主攻方向,支持重大装备与工艺技术升级和深加工产品技术开发。主要扶持以下内容:
1.大型、连续、紧凑、节能、清洁冶铸装备及工艺新技术;
2.不锈钢、合金钢、优质钢生产装备和工艺新技术;
3.氧化铝、电解铝生产装备和工艺新技术;
4.铝镁合金开发新技术、铝材深度加工新技术;
5.钢铁工业污染物或废弃物的再资源化、再能源化及社会大宗废弃物的循环利用技术。
四、电力产业
(一)综述
“*”时期我省电力行业紧紧围绕电网的安全稳定、节能降耗、保护和改善环境,不断进行科技创新,提高经济效益和社会效益。到“*”末,全省装机容量达到2303万千瓦,其中,有600多万千瓦采用了大容量、高参数的现代化发电机组和空冷节水新技术,并配套安装先进、高效的除尘脱硫设施,脱硫率达到95%以上,节水效率达到75%以上,每年可节水1亿立方米,相当于全省工业用水量的7%,减排二氧化硫24万吨,相当于全省工业二氧化硫排放量的20%。改造了一批10万千瓦以下的小电厂,发展了一批资源综合利用电厂,有效促进了资源节约和污染治理。到“*”期末,全省30万千瓦以上大机组比重达到50%以上,火力发电厂供电煤耗降到387克/千瓦时,比“九五”时期下降27克/千瓦时。20*年全省实现销售收入597.1亿元,比上年增长21%。经过多年的努力,对引进的20万、35万、50万千瓦机组设备和技术进行消化、吸收、改造和提高取得明显成效,采用空冷技术和设备,为我国北方缺水地区发展火力发电厂开辟了节水途径,电子计算机在电网调度和管理上的应用取得了突破性的进展。
我省电力工业在取得显著成绩的同时,也存在一些问题。如电站结构不合理,10万千瓦以下小火电机组比例较大,比耗高,环保设施不完善;500kV网架薄弱,存在落不下、送不出的问题;220kV电网容载比偏低,结构性矛盾突出;110kV及以下电网供电能力不足,互供能力不强;老旧设备大量存在,运行维护压力巨大;环境污染和节约能源问题。
(二)主要扶持方向
“*”期间,要充分利用我省的煤炭资源优势,以发展火电为主,在能源基地积极开发和建设大容量、高参数的大型坑口电厂,优先选取用煤矸石、中煤为燃料;充分利用有限的水利资源,有规划、有节制的开发黄河干流的常规水电;积极开发煤层气、风能、生物能、太阳能、沼气等新能源发电项目,要突出发展循环经济,优先采用回用废物量大、环境污染少、可循环利用的先进工艺和技术,应积极发展空冷机组,减少用水量,逐步向“新型能源、工业基地”发展转变。
1.风能发电技术及装备;
2.煤层气发电技术及装备;
3.IGCC发电技术及装备;
4.大容量远距离直流输电技术和特高压交流输电技术与装备;
5.间歇式电源并网及输配技术;
6.电能质量监测与控制技术;
7.大规模互联电网的安全保障技术;
8.电网调度自动化技术;
9.高效安全配电与供电管理信息系统;
10.*电网接入特高压电网的运行协调及控制方式、对下一级电网短路电流要求和电压控制要求;
11.电网灾害防治及治理技术;
12.输变电设备实行状态检修关键技术;
13.开发大型风力发电设备关键技术;
14.风能资源密集区建设技术与装备;
15.不同浓度瓦斯发电技术及低浓度瓦斯专用发电技术。
五、煤化工产业
(一)综述
煤化工是我省依托资源和能源工业发展的优势产业,具有较大的产业集聚,企业多,产业方向全,技术基础好,研究力量雄厚,具有较强的开发实力。已形成煤气化、液化、碳化、烃类化工、精细化工、化肥、专用化学品及发电、发动机燃料等二次清洁能源的能源化工生产体系。煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题,更适宜采用新技术,实施大型化。但是,*省煤化工产业的发展主体仍局限于传统领域,企业规模小,技术装备水平较差,煤加工转化技术还比较落后。未来几年,我省煤化工产业需要加快产品、工艺、技术、设备的技术进步,提高技术含量,增加附加值高的产品在煤化工中的比重,加速发展有比较优势的产品领域,大幅度地降低对环境的污染。通过链式开发,实现原料、产品互联、能量统筹利用,提高技术密集度和附加值,建立多联产能源化工系统。
(二)主要扶持方向
“*”将重点研究解决作为城市煤气、发电、化工原料的共性技术,尤其是解决发电关键技术,为产业化奠定坚实基础。重点支持焦炉煤气发电技术项目和煤基多联产系统关键技术项目。开展对焦炉煤气和CO2高温炭催化共重整特性研究以及与之匹配的脱硫净化技术基础研究,开发焦、焦油、合成气联产新工艺。通过关键技术攻关,将大量排空的焦炉煤气用于发电和制甲醇,用二到三年时间使焦炉煤气全部得到综合利用。完成环保型焦化苯精制新工艺与顺酐生产工艺的组合试验。开展连续焦化基础和连续封闭式三段焦化新技术研究,开发炭催化焦炉煤气CH4和CO2重整制合成气技术、浆态床催化剂新型液相合成技术、高温焦炭显热发电和污染物控制技术,以及综合上述焦化技术与合成气技术的多联产系统集成体系。
1.煤基合成油技术
(1)煤基合成油示范厂方案的优化和系统集成;
(2)浆态床合成反应器大规模化设计技术;
(3)合成油相关配套技术。
2.耐硫合成低碳混合醇醚技术
(1)耐硫合成催化剂及其催化剂颗粒与反应器的优化设计;
(2)催化剂制备的规模生产关键技术;
(3)耐硫合成低碳混合醇工艺技术方案的优化和系统集成。
3.先进煤气化及相关配套技术
(1)加压煤气化过程中的流动和反应模拟优化技术;
(2)加压煤气化的工程放大技术;
(3)基于无机透氧膜的高效制氧技术;
(4)煤气的高温脱硫技术;
(5)煤气化相关关键技术。
4.燃料灵活、低污染燃烧技术
(1)为解决高氢燃料贫燃料预混燃烧室的燃料分级和空气分级及控制系统;
(2)高氢燃料贫燃料预混燃烧室防回火设计的关键技术;
(3)为解决高氢燃料的变组分、变热值问题的燃烧室燃料分级和空气分级技术及控制系统。
5.苯精制工艺技术
(1)可替代传统的酸洗工艺,减少苯烃加工损耗,提高产品回收率的关键技术及设备;
(2)回收化工原料噻吩,消除工业废渣污染技术;
(3)利用顺酐生产中氧化过程所产生的反应热,采用熔盐换热的方式移出并在余热锅炉中产生高压蒸汽,供顺酐生产和粗苯精制使用相关技术。
6.延伸甲醇和二甲醚产业链技术
7.煤焦油深度加工、粗苯深加工技术
六、装备制造业
(一)综述
装备制造业是为国民经济和国防建设提供技术装备的战略性产业,是国家科技水平、创新能力、工业实力的综合反映。装备制造业的技术水平不仅决定了相关产业的质量、效益和竞争力的高低,而且是传统产业升级改造的基础和手段。我省要建设国家新型能源和工业基地,必须大力推进优势装备产业发展,整合提升制造业整体技术水平,为能源、冶金、化工等行业提供先进装备。近年来,在引进、消化、吸收的基础上,我省通过技术改造和产品结构调整,开发了30多种具有自主知识产权的、在国内同行业中居领先水平的产品,如:超大型起重机、油膜轴承、大功率电牵引采煤机、交流传动电力机车、内燃机牵引电机、火车轴、细纱机、高技术液压系统等。目前,装备制造业已经成了仅次于煤炭、冶金、电力的第四大产业。但是,我省装备制造业目前也存在不少问题,主要体现在:行业自主知识产权少、技术创新能力弱;技术资源分散、不能成套供给;设计的观念陈旧、水平落后以及产品技术含量低、缺乏特色等,这些问题某种程度上已经成了我省装备制造业快速发展的制约因素。
(二)主要扶持方向
“*”期间要围绕“重点突破重汽整车和煤机成套两大难点,巩固提升重型机械、铁路机械、纺织机械、基础机械、电子信息等五大领域优势产品,整合培育铸件、锻件、汽车零部件、铝镁合金压铸件及深加工、磁性材料及深加工五大产业集群”的思路进行发展。加强企业的自主开发能力和技术创新能力,鼓励企业成为技术开发和技术创新的主体,通过移植改造国际先进技术,加快研究开发速度,走出一条适合我省企业特点的技术跨越之路,力争在装备制造业领域的重点技术研发上率先突破。
1.高产高效工作面采煤设备技术
(1)开发大功率电牵引采煤机、掘进机、无轨运输设备、刮板输送机、带式输送机、大型液压支架、井下提升机、干熄焦装置专用提升机、清洁型煤炭深加工设备等煤机成套设备;
(2)开发短臂机械化开采设备和无轨运输设备及EBJ系列掘进机;
(3)开发大型液压支架、刮板输送机、带式输送机、转载机、提升机等煤矿井下综采综掘设备。
2.数字化和智能化设计制造
(1)数字化设计制造集成技术;
(2)面向产品全生命周期的、网络环境下的数字化、智能化创新设计方法及技术;
(3)计算机辅助工程分析与工艺设计技术,设计、制造和管理的集成技术。
3.流程工业的绿色化、自动化及装备
(1)绿色流程制造技术;
(2)高效清洁并充分利用资源的工艺、流程和设备,相应的工艺流程放大技术;
(3)基于生态工业概念的系统集成和自动化技术;
(4)流程工业需要的传感器、智能化检测控制技术、装备和调控系统;
(5)大型焦炉、大型冶金技术及装备、大型化工生产节能工艺流程与装备。
4.重型装备制造工艺及技术
(1)智能化、高效采煤设备和工艺技术;
(2)铁路机械和专用机械生产工艺技术;
(3)重型汽车及零部件生产技术;
(4)铸锻造设备及工艺技术。
5.精密高效加工和成形设备
(1)精密零部件(如精密轴承、高速齿轮)成套加工技术;
(2)近净成形加工技术(如精密铸造、精密锻压、超塑性成形、精密焊接);
(3)自动化成形装备及集成系统,相关工艺过程分析、模拟和优化软件;
(4)模具加工技术及设备。
6.其他
(1)重型机械、铁路机械、纺织机械、基础机械等四大领域优势产品在升级换代中的设计制造技术;
(2)满足我省基础产业发展需求的高性能复合材料及大型、超大型复合结构部件的制造技术;
(3)不锈钢、合金钢、优质钢、氧化铝、电解铝、铝镁合金生产装备和工艺技术;
(4)纳米材料、钕铁硼磁性材料、高岭土系列材料和半导体材料的装备技术;
(5)离心铸造、消失模铸造、低砂铸造、电炉、双联等新工艺、新技术。
七、新材料产业
(一)综述
新材料是促进产业创新发展的重要物质基础,我省材料工业目前形成产业规模的主要有建筑材料、耐火材料、陶瓷材料、钕铁硼磁性材料、纳米材料、煤系高岭土以及新型纤维等材料。“*”末,我省材料工业销售收入118亿元,占全部工业的2.6%。其中,钕铁硼磁体产量约占全国总产量的30%,纳米二氧化硅产量占到全国的1/3以上,纳米材料销售收入达到2亿元。在“*”期间,我省新材料产业得到了快速发展,在镁及镁合金、纳米材料和钕铁硼磁材这几个领域在国内同行业占有重要地位,成为重要的新材料精细原料供应基地。另外在光电子材料等方面也形成了一批具有国内先进水平的研发成果,出现了一批在国内占有重要地位的企业,具有很强的发展潜力。目前我省新材料领域存在的问题主要有:基础研究相对薄弱、材料制备技术与装备落后、材料产业资源和能源效率较低、环境负担过重和缺乏高性能、高附加值材料产品等。新材料产业虽然有了一定的产业基础,但与国内先进地区相比,我省新材料产业整体规模小,技术创新能力弱,产品档次低,附加值不高,存在较大差距。
(二)主要扶持方向
“*”期间,我省材料领域将重点发展特种功能材料、高性能结构材料、纳米材料、复合材料、环保节能材料等,建立和完善新材料创新体系,形成一批具有重要推广应用价值的技术及装备,提高新材料行业的整体水平。
1.优质冷轧、热轧、不锈钢薄板、涂镀层板技术
(1)资源节约型不锈钢和低碳贝氏体钢冶炼技术;
(2)优质合金钢连铸及热轧技术;
(3)冶炼、连铸、精磨、热轧连续稳定生产工艺技术;
(4)钢质纯净度技术;
(5)连铸坯等轴晶比例与控制铸坯横裂技术;
(6)热卷表面粗糙度、热卷无氧化退火、热卷、冷卷酸洗热处理工艺铸坯纯净化和细晶化控制技术;
(7)铸坯的控轧和控冷技术、控制组织转变和性能技术、控轧代替成品板热处理技术;
(8)铁水予处理—K-OBM-S—VOD—连铸—热连轧—20辊森吉米尔轧机、采用预处理+转炉吹炼+LF钢包精炼+RH真空精炼+连铸完成冶炼、热连轧控轧、控冷成材的生产工艺。
2.纳米材料、永磁材料制备技术
(1)先进的钕铁硼表面处理技术、机械成型技术、钕铁硼烧结工艺自动化和半自动化操作技术;
(2)N50以上高档烧结磁体大批量稳定生产技术;
(3)纳米晶复合永磁体生产技术;
(4)耐高温、高矫顽力磁体生产技术;
(5)微特电机、磁疗设备、永磁传感器件等磁材终端产品产业化技术;
(6)N53系列产品、纳米磁材制备技术、高温磁性材料、钕铁硼材料再生利用技术。
3.镁及镁合金材料
(1)硅热法炼镁工艺环保节能技术;
(2)硅热法炼镁工艺装备机械化、自动化控制技术;
(3)废镁回收、再生、利用技术;
(4)镁及镁合金关键共性技术;
(5)铝镁合金材料。
4.半导体照明材料
(1)高量子效率GaN发光薄膜体系;
(2)新型固体光源;
(3)高亮度蓝、绿LED用复合高散热率热沉基材制备技术;
(4)新型化合物半导体发光材料;
(5)大功率白光LED用全色荧光粉。
5.其他新材料技术
(1)煤系高岭土深加工产品技术;
(2)加大对生物医用材料、生态环境材料、新型炭素制品、耐火保温材料、高性能合金、粉末冶金、高性能陶瓷材料、新型纤维等材料、可降解聚合物材料、环保节能建材、表面涂、镀层材料等方面的高技术材料的研究;
(3)加快骨组织库、医用明胶纤维、动植物再生蛋白纤维、分子筛、可降解塑料、无磷洗涤助剂、净水剂、绿色包装材料、高性能铝合金、钛合金、新型铁氧体磁性材料、非晶合金材料、碳纤维材料、重交通道路沥青等领域关键技术的研发。
八、旅游产业
(一)综述
*是旅游大省,多年来已形成了以五台山为代表的晋北佛教文化旅游区、以大院文化为主的晋中晋商文化旅游区和以关帝庙、大槐树、尧庙为代表的晋南根祖文化旅游区,以及众多的、各具特色的自然旅游景点。20*年旅游产业收入428.39亿元,比上年增加46.7%,占全省当年GDP的9%。丰富的资源给我省旅游业的发展提供了得天独厚的优势。但是,到目前,我省很多景区、景点的管理仍然停留在较为原始的、粗放的层面,部分重点景区的资源、环境开发与保护工作也亟待加强,系统性的、具有我省特色的旅游产品的开发水平也有待提高。“*”期间,我省要构成大运、太长、石太铁路的“大”字形旅游对外干线通道。提升太原和大同作为全省旅游中心城市的地位,重点培育大运、太行、黄河三个旅游经济带,重点打造古建、宗教、晋商文化、寻根觅祖、太行山水、黄河文明、红色经典六大旅游精品线路。
(二)主要扶持方向
发展旅游科技,不仅要高度重视旅游基础科学的研究,而且要广泛吸纳现代科技在各个领域的最新成果,并将其转化为现实的旅游生产力,形成全方位、多领域,科技、文化、旅游相互结合的旅游科技发展体系。
1.景区和博物馆等专用电子导游系统;
2.基于网络平台、短信平台、电话平台等的旅游综合服务平台;
3.通过运用虚拟现实、幻影成像等现代技术构建的数字网络旅游平台;
4.景区综合计算机信息管理系统;
5.*重点旅游区环境治理与保护技术;
6.*省重点景区资源开发与保护技术;
7.*省优质旅游产品开发;
8.*省科技旅游产业发展战略与技术。
九、高新技术产业
(一)综述
高新技术产业是国民经济和社会发展的战略性、先导性产业,随着世界经济一体化趋势的发展,高新技术已成为跨世纪竞争的制高点和经济增长及社会进步的主要推动力。大力发展高新技术和以高新技术改造传统产业,走新兴工业化道路,是我省全面建设小康社会,奋力实现中部崛起的重要战略抉择。
“*”以来,我省高新技术产业发展速度和质量达到历史最好水平。20*年,全省高新技术产业增加值由“九五”末期的23.3亿元增加到240亿元,年均增长42.4%,高新技术产业增加值占全省生产总值的比例由1.4%提高到5.05%,全省经认定的高新技术企业数量达到723家,高新技术产业的增长速度和规模都超过规划预期目标。目前我省高新技术产业存在的问题主要有:总体规模偏小,仅相当于全国1%左右,竞争实力不足,对地区产业结构影响有限;高技术成分仅占全部高新技术产业的17.1%、全部工业的2.34%;结构水平低下,高技术边缘化趋势明显;全省高新技术产业的60%分布在太原,区位过于集中,影响带动作用的广泛发挥等。“*”期间,将继续采用高新技术和先进适用技术改造传统产业,大力推进高新技术产业化,以推动区域产业结构调整为目标,以创造产业聚集优势为突破口,突出重点企业、重点项目、重点行业。
(二)主要扶持方向
1.电子信息
电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业。信息资源日益成为重要生产要素、无形资产和社会财富。应用广泛、高度渗透的信息技术正孕育着新的重大突破。发展信息产业是我省推进新型工业化的重大战略任务。根据数字化、网络化、智能化总体趋势,要大力增强电子信息产业创新能力和核心竞争力。目前,我省电子信息产业具有了一定的基础和规模,但也存在着一些问题,主要表现在:企业技术创新能力低、研发创新能力弱、具有自主知识产权的产品少、多数产品附加值较低、缺乏市场竞争力、信息技术应用不广泛、产业化水平不高等。
(1)电子装备
对拥有自主知识产权的新型电子元气件关键生产设备实施技术升级,并实现批量生产,替代进口,参与国际竞争。
——TFT-LCD液晶显示器件生产技术;
——LCM液晶显示模块薄膜电容器生产技术;
——卡式元器件、LED半导体照明技术;
——太阳能光伏电池等专用生产设备的生产技术。
(2)集成电路技术
优先发展集成电路设计,增强关键芯片自主开发能力。
——提升集成电路封装和测试能力技术;
——半导体专用设备、仪器及材料的研发;
——网络设备、光传输系统、接入网系统设备、计算机产品、计算机外部设备及相关产品、电子专用设备、新型显示器件、交通智能产品研发相关技术。
(3)高可信网络与软件技术
——发展高可信网络技术与网络软件平台,以及网络信息安全技术及相关产品,建立信息安全技术保障体系相关技术,网络资源整合技术,提供整体解决方案,支持现代服务业的应用支撑软件、中间件、嵌入式软件等;
——支撑现代服务业发展的网格计算平台与基础设施的技术、软件和系统集成等关键技术。
(4)电子政务和电子商务技术
——支撑管理咨询、会展、广告、会计服务、建筑及房地产、设计装饰、法律服务和社区服务以及技术推广、技术服务等社会化服务体系和公共平台建设的技术、软件和产品;
——电子政务和电子商务支撑技术、专用软件和整体解决方案;
——面向专业批发市场、物流园区和联运物流网络体系的信息技术、网络技术及综合集成技术。
(5)传感器开发及智能信息处理系统
——重点开发适用于能源、化工、冶金领域的多种新型传感器;
——开发基于多种传感信息的智能化信息处理技术,发展低成本的传感器网络和适时信息处理系统,提供更方便、功能更强大的信息服务平台和环境。
(6)面向应用的信息安全系统
——基础信息网络和重要信息系统中的安全保障技术;
——复杂系统下的网络生存、主动适时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码技术等。
2.生物医药
生物与新医药产业将成为未来经济发展新的主导产业。“*”期间,我省的医药企业显现出了品牌化、集约化、规模化的发展势头,形成了以大同、太原、晋中、运城、晋东南等医药工业园为核心,相对集中和规模化发展的医药工业为产业集群,显示出了企业优势互补、联合兼并、做大做强的趋势,品牌和集群效应初步显现。但是目前仍然还存在科技研究与开发投入不足,行业人才匮乏、医药企业规模偏小,大型龙头企业缺乏、缺乏拳头特色品种,产品同质化现象严重、制剂生产能力过剩,制剂技术水平低下等问题。
“*”期间,要充分发挥我省特有的资源优势和比较优势,大力发展生物工程与新医药,研究开发新型药物制剂、基因工程新药物等,实现生物医药产业的跨越式发展。
(1)高效生物反应器;
(2)高密度表达系统技术;
(3)大规模高效分离技术、介质和设备;
(4)大型分离系统及在线检测控制装置;
(5)基因工程、细胞工程和蛋白质工程产品专用分离设备;
(6)生物过程参数传感器和自控系统;
(7)用于心脑血管疾病、肿瘤、艾滋病、血友病等重大疾病以及单基因遗传病治疗的基因工程药物、基因治疗药物、靶向药物;
(8)重组人血白蛋白制品。
3.现代农业
以动物、植物和微生物重要性状功能基因的发掘利用为重点,重点发展重要农艺和抗逆性状改良的基因叠加与聚合技术,农作物与畜禽分子标记辅助育种技术;培育高产、优质、抗病虫、抗旱、抗除草剂的农作物和林、草新品种;优良畜禽品种体细胞克隆、动植物生物反应器的关键技术;开发重组微生物农药、肥料、食品、饲料用酶制剂等。
(1)动植物资源核心种质构建,重要基因保护、发掘、克隆与利用;
(2)以分子标记辅助育种为主的动植物分子育种技术;
(3)农作物、牧草与林木的转基因育种技术;
(4)生防、环保、食品与饲料用酶制剂的农业微生物基因工程技术;
(5)高效节水与抗旱农作物转基因品种的选育;
(6)优良畜禽品种的体细胞克隆;
(7)动植物生物反应器技术;
(8)新型可再生生物能源及生物材料。
4.农业信息技术
运用信息技术改造传统农业,实现农业生产、管理、决策和市场的信息化,促进信息技术成为农业新技术示范、推广和应用的主要形式,促进信息技术成为农村教育的主要手段和农业科研的基本方法。
(1)构建覆盖我省主要农林植物、畜牧养殖动物的生物生长数字模型关键技术;
(2)不同层次、不同农业产业类型的农业系统数字模型关键技术;
(3)种植、养殖管理信息系统关键技术;
(4)建设农情(含资源和生态)监测与决策支持系统平台关键技术;
(5)开展农业资源和农情数字化监测及决策技术研究,建立以地面、航空和航天平台为基础,以3S技术为支撑、立体交叉的农业数字化监测体系,为实现对农业生产及重大植物病害、畜禽疫病、森林灾害的实时监测和预报,为提高农业宏观决策的科学化水平和快速反应能力提供支持。
十、农产品加工产业
(一)综述
农产品加工是农业生产的继续、发展和深化,是国民经济的重要支柱产业,对延长农业产业链、带动农业产业化发展、调整农业结构,提高农产品附加值,进而促进农业持续发展,协调国民经济健康、快速发展具有战略性的积极作用和意义。我省盛产小宗粮豆、干鲜林果品以及畜牧业产品,特色十分明显。近年来在特色农产品加工方面初步形成一定优势,在促进当地农业经济发展、增加农民收入、缓解“三农”问题方面起到了一定作用。但是,与全国相比,*农产品加工产业规模和整体水平还比较低,深加工、精加工产品少,特别是精、深加工的科技成果明显不足,不能适应市场需求变化,在国民经济发展中的贡献率偏低,亟待加强。
我省今后一段时期农产品加工业要以发展精深加工为突破口,推进技术创新,进一步优化布局,主攻加工增值,提升农产品加工水平,以标准化生产为基础,提高质量安全水平。针对我省粮油食品、果蔬食品、畜禽食品等重大新产品研制与产业化技术开发能力弱等“瓶颈”问题,立足技术集成创新结合原始创新,重点突破农产品加工、贮藏、物流等关键技术,开发功能性食品、生物制剂等新产品、新技术、新工艺,支撑农产品精深加工技术产业发展,为培植新兴农业产业,延长农业产业链提供支撑,促进农产品增值。
(二)主要扶持方向
1.大宗粮食作物深加工技术
(1)小麦:
——专用粉、营养强化面粉、预配粉工业化生产及副产品综合利用技术;
——麦胚食品等高附加值产品生产技术。
(2)玉米:
——专用变性淀粉、玉米淀粉糖、多元醇、乳酸和聚乳酸、淀粉基生物材料等精深加工技术;
——胚芽、蛋白粉和玉米纤维等副产物综合利用新技术、新工艺及产业化技术。
2.特色杂粮加工技术
(1)燕麦、荞麦、小米,以及红小豆、绿豆、蚕豆等食用豆类等特色杂粮加工特性研究;
(2)功能性、营养型早餐类食品加工技术、传统食品的改造和工业化生产技术;
(3)开展燕麦β-葡聚糖、荞麦黄酮等高附加值成分的研究,开发具有保健功能的特色食品;
(4)开发燕麦早餐食品、荞麦传统食品、大麦茶、小米饮料、豆类食品馅料等产品。
3.薯类加工及产业化技术
(1)高淀粉型、油炸型、高蛋白型等马铃薯加工专用品种的贮运技术;
(2)薯类淀粉和变性淀粉技术;
(3)加强废弃物的综合利用,发展配合饲料生产,解决薯类加工厂废弃物污染问题。
4.肉、蛋、奶制品生产关键技术
(1)肉制品加工关键工艺、理化因素以及辅料对产品品质的影响,优化低、中温肉制品加工工艺配方和关键技术;
(2)猪、禽、牛、羊等动物器官副产品的综合利用和药物提取技术;
(3)蛋制品重点解决从传统的食用方法向分级包装、蛋清蛋黄分离提取、加工蛋清蛋黄粉、生产各类具有蛋类营养的食品方向发展的技术;
(4)乳制品加工包括功能性液态乳、发酵乳制品加工新技术、乳中生物活性成分的分离提取等技术;
(5)奶制品要加强品种开发,并加强产品的分级、分类包装技术研究。
5.果蔬加工关键技术与新产品研发
(1)苹果、梨等水果类深加工关键技术;
(2)红枣、核桃等干果加工新技术和关键装备;
(3)常温低成本干果贮运和货架期延长技术;
(4)果类功能性生物活性物质的评价与开发利用技术;
(5)低温脱水蔬菜、冷冻或速冻菜、保鲜菜、蔬菜粉、净配菜、调味及调理蔬菜、蔬菜汁及蔬菜罐头等系列产品生产技术。
6.农产品贮运保鲜工程技术
(1)无公害、环保型粮食储藏关键技术与设备;
(2)粮食快速检测设备和储粮专用仪器设备;
(3)果品贮藏保鲜技术标准与无公害防腐保鲜技术,果蔬冷链流通贮运技术与关键装备;
(4)果蔬贮运及保鲜过程中质量(褐变、腐败)控制技术和体系;
(5)果蔬品质无损检测技术及设备开发;
(6)高通量果蔬采后自动化成套机械和设备(预冷、分级、包装、贮运);
(7)高效、低成本通用型果蔬专用设施与保鲜材料;
(8)干果类及其制品在保鲜贮运加工中的品质败坏及控制技术;
(9)禽蛋膜保鲜技术;
(10)冷却肉安全生产及流通技术体系和关键设备。
7.农产品发酵工程技术
(1)发酵产品关键技术;
(2)酶工程关键技术;
(3)生物分离关键技术及装备;
(4)生物酶制剂生产技术;
(5)生物转化饲料技术。
8.主要农畜产品加工全程质量控制与质量安全检测技术
(1)研究农产品加工品检测技术标准和安全限量标准,建立与国际接轨的质量安全标准体系;
(2)研究农产品加工过程的质量安全危害因素和关键控制点实施SSOP(卫生标准操作程序)、GMP(良好生产规范)、HACCP和ISO体系;
(3)现代农产品质量及安全检验,如在线、快速检测技术。
十一、文化产业
(一)综述
*是黄河文化的发祥地,是我国传统的文化大省之一。大力发展文化产业是我省国民经济和社会发展的必然要求,是贯彻科学发展观和转变我省经济增长方式的一条重要途径。近年来,我省文化产业保持了较快的增长速度,已逐渐形成了一批强势文化品牌,生产出一批优秀的文化产品,培育出一批有竞争力的文化产业主体,通过举办一系列强势文化活动,*文化的影响在全国乃至世界上得以显著的提升。到20*年底,全省已有文化馆119个,博物馆86个,广播电台107座,电视台10座。全省共有公共图书馆122个,电视人口覆盖率达到96.3%,有线电视用户320.9万户,国家重点文物保护单位272处,文化产业对GDP的贡献已经逼近房地产业。但是,我省文化产业的发展虽然取得了一定的成就,但与发达省份相比,还存在不少问题:一是产业内部结构不合理,部分文化产业比重偏低,文化产业相关层相对落后;二是产业发展区域分布不均衡;三是人才严重短缺;四是具备竞争力的市场主体不多。在未来一段时期内,倡导科技创新,运用高科技手段去改造与提升传统文化产业,开发新兴文化产业,不断提高文化产品的科技含量,运用高新技术,加强对文化产业的管理和引导,打造高水平的文化科技产业,是我省文化产业发展的重点工作。
(二)主要扶持方向
1.数字、网络化新闻、出版系统平台
(1)利用计算机多媒体技术,对电子报纸等新的新闻载体的制作加工技术进行研究和开发,逐步实现产品化和产业化;
(2)大型书刊出版资料综合信息数据库建设技术;
(3)覆盖全省的新闻出版行业信息网络系统,实现信息资源的共享。
2.开发面向文化消费市场和广播电视事业,以视、音频信息服务为主体的数字媒体内容处理关键技术,引进开发易于交互和交换、具有版权保护功能和便于管理的现代传媒信息综合平台。
(1)构建海量广播影视内容资源管理系统技术;
(2)广播影视内容历史资料的数字化转换和保存相关技术;
(3)构建高质高效、开放集成、资源共享、版权保护的内容集成分发与节目信息交换系统的关键技术;
(4)能适应多种终端、多种格式需求,向用户提供多层次、多样化的广播影视内容服务和信息服务的关键技术;
(5)媒体安全技术。
3.数字内容和动漫互动平台
(1)动漫制作新技术;
(2)数字内容压缩技术;
(3)构建以网络为核心,结合电影电视媒体,手机通信媒体于一体的动漫互动平台建设关键技术。
4.文化、教育及文物保护
(1)建设数字图书馆、数字档案馆关键技术及其技术规范;
(2)大型土质古遗址保护及大型石质文物风化防治技术;
(3)金属文物防锈蚀技术;
(4)戏剧、民间工艺民族文化等数字化、网络化整理保护技术。
十二、现代物流商贸服务业
(一)综述
随着我国市场经济体系的日渐完善,物流商贸服务业在国民经济发展中的重要作用日益显现。“*”期间,我省社会消费品零售总额达到5273.6亿元,比“九五”增长78.04%,物流商贸服务业在第三产业中所占的比重上升到50%,同时,物流商贸服务业已成为吸纳社会劳动力的重要领域,到“*”末,全省服务业从业人员达到472.7万人,占全部从业人员的比重为31.5%,比“九五”时期提高了4.5个百分点。以大运高速公路为经济带,以大同、太原、侯马为中心发展起来的三大物流园区,奠定了我省物流业发展的基础。同时,我们应清醒地认识到,与沿海发达地区相比,*服务业总体上比较滞后:服务业规模偏小,比重偏低、服务业内部结构仍然不够合理、组织化程度低,产业集中度差、区域和城乡发展仍不平衡。
“*”期间,我省物流服务业科技创新的发展重点是:用科技手段构建物流设施、信息、配送平台,用科技创新培育现代物流企业、优化工商企业物流管理、构建物流企业信用评估体系、规范物流服务市场。促进服务企业内部结构和组织方式不断优化,使服务业对经济结构调整的带动作用明显增强。
(二)主要扶持方向
1.物流设施平台构筑技术
(1)智能化数字交通物流管理关键技术;
(2)数字化交通运营管理关键技术;
(3)交通数字化管理标准研究。
2.物流交通科学决策支持技术
(1)物流交通电子政务、决策评价方法和技术;
(2)现代物流交通规划、统计技术;
(3)为有效提高交通管理部门决策的质量、效率和水平的相关数字化、可视化关键技术。
3.物流信息平台与电子商务相关技术
(1)围绕公共信息平台建设,实现资源共享、数据共用、信息互通的相关关键技术;
(2)围绕电子信息网络的物流信息与商务平台的应用,加快推进网络的光纤化、数字化、宽带化和智能化的关键技术;
(3)建设以宽带传输和交换为主的信息主干网,构建高水平宽带高速多媒体综合业务应用平台的关键技术;
(4)促进电信、有线电视网和计算机网相互沟通、相互兼容,达到功能融合互补,应用高效统一的现代物流信息平台建设技术。
4.电子商务与网络系统
(1)网络系统和电子数据交换中心(EDI)建设的关键技术;
(2)网上交易关键技术。
5.其他相关技术
1课程设计
1.1开设课程及其分类
安徽科技学院的机械设计专业除开设大学英语、物理、化学、思想与邓小平理论、体育等公共课外，还开设了工程图学、工程力学、工程材料学、机械原理、机械设计、电工电子技术、机械制造基础、机电一体化技术、微机原理与接口技术、机电控制系统和金属切削机床等专业课。
从大学生就业角度，专业课可分为如下几个方向：一是机械设计类，包括工程图学、工程力学、机械原理、机械设计；二是机械制造类，包括工程材料学、金属切削机床、机械制造基础；三是电工类，包括电工电子技术、机电一体化技术；四是电子类，包括微机原理与接口技术、机电控制系统。
1.2各课程的地位与作用
1.2.1机械设计类课程。一是工程图学。工程图学是一门以图形为研究对象，用图形来表达设计思维的学科。在工程技术界中由于“形”信息的重要性，工程技术人员均把工程图学作为其基本素质及基本技能之一来看待。如一位工作了多年的大学毕业生所说的：在工厂企业中如果不懂“图”，就等于人没有了空气和水。二是工程力学。工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。通过该课程的学习，可以为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法，也可直接用于工程实际。三是机械原理与机械设计。机械原理与机械设计是机械设计方向的核心技术课程。
1.2.2机械制造类课程。一是工程材料学。工程材料学的任务是从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，了解材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系，介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。工程材料课程的教学目的是使学生具备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。二是金属切削机床。金属切削机床概论课程是主要讲授机床结构、性能、传动、调整和使用的基本知识。学生学完本课程后，应能够根据工艺要求并结合工厂具体情况，合理地确定机床的类型和规格；能分析机床常见故障，确定机床影响加工质量的主要因素。三是机械制造基础。机械制造基础主要研究机械零件的制造方法，即研究零件从选择材料、毛坯制造、一直加工至成品的综合性课程。使学生了解和掌握常用机械工程材料的性质和机械零件加工工艺的基础知识，为学习其他相关课程，并为以后从事涉及机械设计和加工制造方面的工作奠定必要的加工工艺基础。
1.2.3电工和电子类课程。该课程的任务是：使非电类学生掌握必备的电工电子技术与技能，具备解决涉及电工电子技术实际问题的能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。
2学生就业指导
大学生已深刻认识到就业的严峻性，因此有一部分学生利用大量的时间进入企业实习，希望得到锻炼，从而为就业提前做好准备。笔者认为，这是舍本逐末的做法。大学阶段是学生学习专业知识的黄金阶段，而获取实践经验是其工作后的任务。大学阶段，是学生全身心投入学习的大好时机，失不再来。在大学毕业走向社会后，再不会有充足的时间系统地学习专业知识。因此，做好学生就业指导工作非常重要。
2.1主要就业方向及本科阶段学习计划
机械设计专业的本科生主要的就业方向为机械设计类或机械制造类。机械设计方向需要熟练掌握画法几何、工程制图、电脑辅助设计软件、机械原理、机械设计、工程力学课程。机械制造方向需要熟练掌握工程材料学、机械加工、机床等知识。
2.2拓展就业面
机械设计专业学生，如果对电工电子类工作比较感兴趣，也可以选择涉及电工电子的机械类行业，但一般不宜选择以电工电子为主的行业，毕竟机械类学生开设的电工电子类课程较少，且主要以理解为主。本科生应该按照自己的兴趣和就业期望，把主要精力用于该方向专业课的学习，以系统熟练掌握该方向的专业基础知识和专业技术知识[3-4]。
3参考文献
[1]韩继英，胡芬芬，张涛.农林高校专业课程教材建设问题探讨[J].安徽农业科学，2011（13）：8180-8181.
[2]赵艳霞.加强课堂教学提高学生素质[J].内蒙古农业科技，2004（S2）：225.
关键词：高一历史课堂教学；史料；探究能力
高一是高中三年学习的起点，也是初中和高中的转折点。初中的教学主要是传授基础知识，训练基本技能，不够重视学生探究能力的培养，特别是历史学科，初中课堂教学往往课时不足，学生只知划书和背书。高一历史新教材则要求学生在探究中培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，高考历史也注重考查学生获取和解读信息的能力，阐释和描述事物的能力，调动和运用知识的能力，探讨和论证问题的能力，这就要求从高一开始历史教学要注重培养学生的探究能力。
本人根据高一学生的认知水平和学习能力，结合在教学中的实践和体会，谈谈在高一历史课堂教学中如何巧用史料，培养学生的探究能力。
一、史料运用的理论依据
学习历史离不开史料。什么是史料呢？它指的是人类在自己的社会实践活动中，保留下来的各种痕迹、实物和文字资料。从中学历史教学的角度来看，史料是指历史教学活动中的一切素材和手段，即历史教学的材料，根据中学教学实践，大致可分为图像史料和文字史料两大类。史料的运用，确立了史料与历史之间的关系，如果缺少史料，学生对历史知识只能死记硬背来应付考试，而不能把它运用于实际，更不用说培养探究能力。随着课改的不断深入，高考历史题目中，史料题（包括主观题和客观题）所占比重越来越大，学生分析和运用史料能力的高低，直接影响了历史高考的成败。
二、高一历史教学中史料的应用
1.课前巧用史料，引起兴趣，激发学生自主探究的欲望
子曰：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者。”孔子所推崇的“乐之”，强调的就是兴趣。可以说，学生学习掌握历史知识，培养自主探究意识的巨大动力就是兴趣。高一学生的历史基础相对薄弱，为引起学生兴趣，我课前所用史料以图片、地图、视频等直观性材料为主，尽量还原生动的历史场景。这样，学生容易并乐于接受历史知识，为后面全面地学习历史打下坚实的基础。
例如学习必修一专题六“民主政治的摇篮――古代希腊”，课前我通过一组图片展示古希腊辉煌的历史文明，在学生感叹古希腊灿烂文明的同时，我引导学生思考“到底是怎样的环境孕育了如此伟大的文明，又是怎样的政治制度，推动了古希腊文明的发展”，这样就吸引了学生的注意力。接着，展示古代中国和古代希腊地图，引导学生观察两国地理环境的不同，思考这对两国各自的政治文明有怎样的影响。如此，学生的探究欲望就被激发出来，为新课的教学“地理环境对古代希腊民主政治的形成所起的作用”做了良好的铺垫。通过课前巧用史料，不仅调动了学生学习的积极性，而且激发了学生自主探究的欲望，有利于加强课堂的教学效果。
2.课中巧用史料，解决重难点，培养学生善于探究的技能
突破重难点是一节课中必须要达到的教学目标。教学重点，是通过科学地分析教材，并结合教学目标而确定的最核心、最基本的教学内容，教学的难点是指学生不好理解的知识或是难以掌握的技能。巧用史料，可以较好地解决历史教学中的重点和难点，并培养学生善于探究的能力。
例如学习必修一专题一“中国早期政治制度的特点”，本课的重点之一就是了解分封制的基本内容。分封制在课文中的介绍很少，学生在以往的学习中也没有接触过。我根据高一学生已具备一定文言文阅读的能力这一特点，找到一些文字史料，制作幻灯片展示如下：
材料一：武王追思先圣，乃褒封神农之后于焦，黄帝之后于祝，帝尧之后于蓟，帝舜之后于陈，大禹之后于杞。于是封功臣谋士，而师尚父为首封，封尚父于营丘曰齐，封弟周公旦于曲阜曰鲁，封召公于燕，封弟叔鲜于管，弟叔度于蔡。余各以次受封。――《史记・周本纪》
材料二：天子适诸侯，曰巡狩。诸侯朝于天子，曰述职。述职者，述所职也。一不朝则贬其爵，再不朝则削其地，三不朝则六师移之。――《孟子・告子》
材料三：（周）幽王为烽火大鼓，有寇至则举烽火，诸侯悉至。――《史记・周本纪》
要求学生根据提供的史料，概括出分封的对象，有哪些封国，受封诸侯享有哪些权利，并对周王履行哪些义务。学生刚看到这些史料的时候，会觉得有点难懂，但只要有耐心，认真地多读两遍，再小组讨论，答案很快就可以出来。至此，学生已经基本掌握分封制的基本内容（分封的对象，诸侯的权利和义务），并且印象深刻。
3.课后巧用史料，拓展空间，养成学生乐于探究的品质
一节课的结束不是教学内容的结束和教学活动的终止，而应是教学活动的延伸。探究能力的培养不是一蹴而就的，除了在课堂教学中予以实践渗透，课后也应拓展空间，开阔学生的视野，养成乐于探究的品质。课后，布置探究性的历史作业，让学生收集史料，分析史料，使探究能力得到进一步的锻炼。
例如学习完必修二专题一“古代中国的农业经济”，学生基本了解了古代中国农业经济的特点，我布置历史作业如下：收集长乐地区农业发展的史料（包括古代和现代），探讨长乐农业发展的特点。我将学生分为四组，一组收集有关长乐农业的图片，包括实物模型；一组收集有关长乐农业的文献记载；一组收集民间有关农业的民谣、谚语等；一组寻访老人，收集老一辈对长乐农业的看法。最后要求学生根据所收集的史料，分析长乐农业的发展特点，探究古代长乐农业的特点是与我们课本所学农业特点相一致，还是具有我们地方的特色。
通过完成探究性历史作业，学生的探究品质得到极大提高。第一，在小组合作探究中，对所学历史知识的理解进一步深化，主体意识得到提高，“分析问题、解决问题”的能力进一步加强，科学的学习方法得以掌握，良好的心理品质和终身学习能力开始形成。第二，学生通过合作探究收集史料，学会分享和交流，逐渐养成尊重他人的正确态度。第三，学生在收集史料探究的过程中，逐渐学会严谨的学习态度和脚踏实地的做人原则，培养开拓创新精神，这正符合当今课程改革的“三维目标”。
三、史料运用需注意的一些问题
（1）引用史料的目的是为了学生更好地理解历史，培养探究能力。因此，所用史料应该精选，大胆取舍，不能为追求课堂趣味性而运用一些与课堂无关的史料。
（2）学生阅读、理解、分析史料的能力不是一朝一夕能够完成的，探究能力的培养应遵循循序渐进、由浅入深、逐步提高、持之以恒的原则。
关键词：化学化工材料；应用技术；研究
伴随着当前社会经济建设的不断发展以及科学技术的飞速进步，化学化工材料与人类社会的关系也越来越密切。而自从可持续发展社会这一概念的提出，在应用化学化材料时也有了更加严格的要求。在当前，化学化工材料不仅要能够满足应用过程中的各项参数，同时也应当要减少对环境的破坏，研究并应用绿色型化学化工材料，这样一来才能在发展社会经济建设的同时，保障生态环境的可持续发展，为国民以及未来的子孙后代创造出更加良好的生存环境。在当前，对于绿色型化学化工材料需求最高的就是建筑行业以及农业生产行业。
1化学化工材料在建筑行业中的应用
从当前建筑行业的实际发展状况来看，化学化工材料的应用是十分广泛的，从外部结构到内部装修都需要用到化学化工材料。然而，虽然应用十分广泛，但是在2008年以前绿色型化学化工材料在建筑行业中的应用却一直存在瓶颈。而到了2008年，在建造奥运会场馆之一的水立方时，大量的绿色化学化工材料被应用到建筑的施工当中。譬如说，水立方的主体结构采用的就是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物。该化合物不仅具备较高的粘合度，同时还兼具零挥发的特性，这样一来，既能够减少维护成本，同时也能够起到保护环境的作用。同时，水性聚氨醋的防火性也较好，对于提高场馆的安全性也有着极大的帮助。众所周知，在任何一座建筑的施工当中，建筑的防火性都是最受关注的问题之一。因此，水性聚氨醋的应用对于保障场馆的安全，延长场馆的使用寿命有着极大的帮助。而这也为建筑行业未来的发展当中，绿色型化学化工材料的使用奠定了基础。除了防火性以外，对于建筑来说，隔热性以及保温性也是较为重要的功能。当前，为了提高建筑的隔热性与保温性，施工单位在进行施工的时候倾向于使用聚氨醋硬泡材料，该材料的应用不仅能够有效提高建筑的隔热性和保温性，同时也具备降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料来加强建筑的隔热保温性能以外，也可以将乙烯一四氟乙烯的共聚物应用到建筑工程的建设当中，这是因为，乙烯一四氟乙烯的共聚物具备控制室内温度的功效，因此能够更好的调节建筑内部温度，同时还可以起到节能的效果。
2化学化工材料在农业生产中的应用
伴随着当前科学技术的不断发展，各式各样的化学化工材料已经被广泛的应用到农业生产当中。然而，随着绿色以及环保概念的提出，当前的国民也开始注重农副产品的绿色性，农副产品不仅要具备较高的品质和口感，同时也需要具备较高的安全性。在这样的情况下，绿色型化学化工材料的应用不仅能够更好的满足于国民对于农副产品质量以及价格上的要求，同时也能够满足与国民对于绿色、生态的要求。在农业生产过程当中，农药的应用是少不了的。然而，传统农药的应用，虽然能够提高农作物的产量以及品质，但是却忽略了对人体以及环境的伤害。而随着当前人们观念不断地刷新以及科学技术不断的进步，已经有许多人认识到农药对于人体和环境造成的危害。因此，安全绿色农药的研发迫在眉睫。从目前我国化学农药的研发成果来看，腐殖酸类农药对于农作物的生长以及环境的保护有着巨大帮助。这是因为，腐殖酸类农药不仅具备较高的降解性，同时残留物也较少，这样一来就能够减少农药在土壤、农作物上的残留，从而进一步保护生态环境以及国民的身体健康。除此之外，在农业生产过程当中，经常将生物菌剂与化学化工材料进行结合应用。之所以要这样做是因为在当前的农业生产当中，生物菌剂的应用虽然能够改善农田的土壤环境，保护生态环境。但是，在实际的农业生产过程中，由于农业生产中任何一项活动都有可能对农田土壤中的细菌结构造成影响，因此使得生物菌剂无法充分的发挥作用。这样一来，就使得生物菌剂无法发挥真正的效用。而生物菌剂与化学化工材料的结合应用，就能够有效的发挥生物菌剂作用，有效控制农作物生产过程中的病原菌，从而帮助农作物更好的进行生长。
3结语：
综上所述，无论是建筑行业还是农业生产行业，化学化工材料的应用都是必不可少的。然而，随着当前生态环境问题的加重，可持续发展社会概念的提出，在使用化学化工材料进行施工、生产等工作时，必须要注重化学化工材料的绿色性，这样一来才能促进我国社会经济建设的同时，保护我国的生态环境，为国民的生活创建更加优良的空间，实现社会主义现代化社会的建设。
参考文献：
[1]陈广峰.简述化学化工材料的应用技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016(28).
关键词现代高效节水农业；节水技术；研究进展
中图分类号S27文献标识码A文章编号1007-5739（2013）16-0199-01
水资源是基础性的自然资源和重要的战略资源。我国水资源严重短缺，水资源供需矛盾突出。作为用水大户，近年来农业用水量约占经济社会用水总量的62%，部分地区高达90%以上，农业用水效率不高，节水潜力很大。大力发展农业节水，是促进水资源可持续利用、保障粮食安全、加快转变经济发展方式的重要举措[1]。该文阐述现代高效节水农业技术的研究进展，并对未来节水农业进行展望。
1现代高效节水农业技术研究进展
传统的农业节水技术已不适应现代社会发展，现代节水高效农业技术是在传统节水技术上发展的。而随着科技的发展，生物技术、电子信息技术、高分子材料技术等技术的应用使现代节水技术更纯熟。
1.1生物节水技术
生物节水技术种类繁多，包括利用生物技术培育节水抗旱作物及采用RDI调亏灌溉、ARDI分根区交替灌溉、PRD部分根干燥的以植物生理需水调控为基础的非充分灌溉技术等。这些节水技术既可明显提高作物的水分利用效率，也可抗旱、杀虫防病，已在美国、加拿大、以色列、澳大利亚等推广应用，我国部分地区也有应用。这些技术在大量减少灌溉用水量、降低水分蒸腾时，并没有降低作物产量[2]。
1.2农艺节水技术
农艺节水技术包括农田保水蓄水、合理节水耕作与栽培、适水种植、水肥耦合、抗旱作物品种选育、作物合理布局、培肥地力等技术，是利用耕作、覆盖措施和化学制剂进行调控，达到节水高产的目的[3]。研究表明，采用合理耕作、水肥耦合、化学制剂调控等措施可节水30%。农艺节水技术具有保土保肥保温、调节田间小气候、灌水均匀、改善土壤结构、减少病虫害等优点，可使作物增产20%以上。在干旱和半干旱地区，通过修建水库、池塘、水窖等水利工程，再结合深松深耕、以肥调水、合理控制作物群体种植密度等农艺措施，可确保作物的高产稳产，并保证作物的品质[3]。
1.3工程节水技术
工程节水技术是结合了最新技术的一种节水技术，包括高分子技术、信息技术、现代高新科技等，以减少灌溉时出现的水量损失。工程节水技术就是运用现代高新技术对传统技术和产品进行升级改造，创制出多功能、低能耗、智能化、环保化的节水灌溉系统，从而实现精量灌溉节水。为了减少农田输水系统水量损失，许多国家采用机械化技术与信息技术相结合，采用管网化的灌溉输水系统，将高分子材料应用于渠道防渗系统，研究出具有防渗、抗冻胀性能的复合衬砌的工程结构，开发出高性能、低成本的新型土壤固化剂和固化土复合材料，并利用工程技术对雨水、污水、咸水、大气水等非常规水的开发利用。
1.4水管理节水技术
水管理节水技术就是利用3S技术、智能技术、信息技术等，对作物进行水分监测与信息采集，对作物生长进行决策模拟，对农田信息实时采集，实现灌溉用水管理的现代化、高效化和自动化，满足对灌溉系统管理的灵活、精准和快捷的要求，以提高水的利用效率[4]。利用水管理节水技术，在灌区采用多种水源进行灌溉，如利用经处理达标的工业废水灌溉、咸水淡化灌溉、收集雨水灌溉等，合理利用和配置灌区的土壤水、地表水和地下水，最大限度地利用灌区的一切水资源，既满足作物对水的要求，也能达到节水的目的。
2对现代高效节水农业技术的展望
现代高效节水农业技术是传统节水技术与高新技术结合的产物，具有多学科交叉、多技术融合渗透的特点，如涉及作物学、生物学、水利工程学、土壤学、材料学、遗传学、数学和化学等学科，利用水利、农艺、高分子材料、信息、计算机、化工、生物工程技术等多，以实现水资源高效利用。
在现代高效节水农业技术的研究中，借助土壤水动力学和植物生理学的理论、现代数学方法及计算模型等，通过对“土壤—植物—大气”中水分和养分转化过程的定量研究，制定符合农田情况的水肥调控机制，使现代高效节水农业技术成为一门理论基础和定量方法相结合的严谨科学。
在今后高效节水农业技术的研究中，应对如作物高效用水与生理调控、作物需水信息采集与精准灌溉、农田水肥调控与作物高效节水栽培等前沿技术开展创新性研究，并继续重点研究如田间节水灌溉、灌溉系统监控与调配、农艺节水、新型节水材料与产品、水源开发与高效利用等现代高效节水农业关键技术，建立适合国情的现代高效节水农业技术体系，从而更有力地促进农业水资源的高效合理利用。
3参考文献
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关键词：甘蓝；种植资源；综述
中图分类号：S635.1文献标识码：A文章编号：1674-0432（2013）-01-0176-2
0引言
甘蓝（BrassicaoleraceaL.），十字花科芸苔属，又叫洋白菜，包菜，卷心菜，连花白等，是世界上许多国家的主要蔬菜作物。多数学者认为，甘蓝类起源于现在尚存的一年生野生杂草[1]（Brassicaoleraceavar.olcracea）。也有人提出甘蓝类植物起源于Brassicaoleracea，Brassicacretica，Brassicainsularis和Brassicarupestris4个野生近缘种的复合体的观点。公元前六百年，甘蓝由小亚细亚传至中欧。在希腊罗马时代，地中海沿岸地区的人们也种植其他甘蓝，但这些品种并未形成坚实的菜头。结球甘蓝在北欧是很普遍的种植作物。目前在欧洲、北美和远东都出产包心菜，最大菜头则产于阿拉斯加的夏季，因为当地夏昼很长，刺激其异常生长。16世纪末期由俄国传入我国黑龙江及新疆等地[2]。
1甘蓝分类和品种介绍
甘蓝类植物种内下分6个变种[1]，分别是结球甘蓝变种、木立花椰菜变种、孢子甘蓝变种、羽衣甘蓝变种、球茎甘蓝变种和野生甘蓝变种。另外王建林等[3]将芸苔属甘蓝组分为：擎蓝（B.caulorapaPasq.）、芥蓝（B.alboglabraL.H.Bailey）、甘蓝RoleraceaL.。又甘蓝分为：（原变种）var.cap-itataL.、羽衣甘蓝var.acephalaL.f.tricolorHort.、孢子甘蓝var.gemmiferaZenker、花椰菜var.botrytisL、欧洲油菜B.napusL.、芜菁甘蓝B.napobrassica（L.）Mill。其中欧洲油菜和芜菁甘蓝的染色体数为n=19，其余染色体数均为n=9。
甘蓝品种很多，依叶球形状可以分平头、圆头和尖头三类。依成熟期可分早熟、中熟和晚熟三种基本生态型：平头型，植株较大，叶球顶部扁平，整个球成扁圆形。球叶的中肪和中心柱小，从定植到收获70天以上，中晚熟或晚熟种，结球坚实，产量高，品质好。中晚熟种有黑叶小平头、黄苗、京丰12-70号。尖头型：植株较小。叶球顶部尖型，整个叶球如心脏形。球叶的中肋和中心柱偏高，冬性强，不易先期抽薹，结球较松，产量较低，品质亦较差，从定植到叶球初收50天，早熟种如江浙的鸡心和牛心种。黑叶小平头：叶球扁圆，顶部稍拱形，外叶黑绿色、抗性强、耐热，叶球紧实，单球重1.5公斤，从定植到初收80天，中熟种，长江流域各省普遍栽培。近年来我国也选育一些甘蓝新品种，如早熟春甘蓝新品种春魁[4]，秋甘蓝惠丰3号[5]，李惠芬等[6，7]利用引进的国外羽衣甘蓝杂种一代品种创造了一批羽衣甘蓝新种质。
2甘蓝种植资源的收集和保存
甘蓝种质资源是进行科学研究和新品种培育的重要物质基础，我国的甘蓝遗传育种取得了长足的进展，甘蓝种植资源在农业生产中所起的重要作用引起越来越多国家的重视。
2.1甘蓝种质的收集
甘蓝种质的收集是指针对有研究应用价值或潜在研究应用价值的甘蓝材料，如野生近缘种、地方品种、育成品种，以及特殊遗传材料等进行信息收集和种质收集。
甘蓝栽培中心种子类型丰富，遗传背景宽泛，也是种质资源收集的重要方式。对收集来的种质需要进行检疫、消毒、隔离种植观察，防止检疫对象的传播和扩散。对于原种量特别少的种质可先采取组织培养手段扩繁进行保存，防止断种。
我国在近300年的甘蓝栽培过程中，形成了许多优秀的地方品种，黑叶小平头，金早生、黑平头、鸡心甘蓝、牛心甘蓝、大平头、二乌叶、楠木叶、二虎头等。部分地方品种品系经鉴定、筛选后编入《中国蔬菜优良品种》一书，不少用作选育杂种一代亲本的原始材料。
2.2国外种质资源的引进
甘蓝起源于地中海沿岸，甘蓝原产地野生种和近缘野生种是甘蓝种质资源的最重要来源，所以引进国外优良甘蓝种质资源很重要。中国农业科学院甘蓝课题组在1991-2000年，通过各种途径收集并鉴定甘蓝遗传资源481份次，其中引自美、日、荷、俄、德、英、法等20余个国家的遗传资源332份，通过初步鉴定，已鉴定出185份农艺性状优良的材料。这些引进的国外品种大部分作为选育杂种一代亲本的原始材料。
2.3甘蓝种植资源的保存
甘蓝种质资源保存分为短期保存（几个月到几年）、中期保存（10～30年）和长期保存（30年以上）。保存的目的一是保持种质的生命力不丧失，能够进行世代更替；二是保持种质的完整性，降低种质产生自然突变的机率。
保存方式一种为活体保存，例如利用种质库、种质资源圃、温室和大棚及组织培养等。二是利用生物技术，比如分子标记，遗传图谱，指纹图谱等。
3优异育种材料的鉴定筛选
在加强国内外甘蓝种质资料收集，鉴定的同时，优异育种材料的筛选、创新是保证育种工作的关键前提。我国80年代中期开始，把筛选优异育种材料列入“国家攻关”、“863”计划的甘蓝育种课题中。现已获得一批抗病、抗逆性突出的育种材料，例如：抗TUMV兼抗黑腐病、CMV材料：84025、85003等。冬性强、耐未熟抽薹材料：24一5-3，86311等。耐寒材料：86311，47-1-2等。耐高温材料：21-3，60天早熟椰菜，中甘系列等。
李慧芬等[6，7]利用引进的国外羽衣甘蓝杂种一代品种创造了一批羽衣甘蓝新种质，并研究了形态学特征及其主要性状在杂种一代中的遗传表现和规律。其中，整理与分类了创造的新种质40余份，观赏性优异的杂种一代新组合。简元才等[8]运用主成分分析法，对34份甘蓝引种材料的11个园艺性状进行分析，得到7个彼此独立的主成分；依据7个主成分的总得分，对34份材料进行排序和评价，同时对材料进行分类。周清元[9]对黄籽羽衣甘蓝进行了初步研究与利用。
4甘蓝杂种优势利用研究
杂种优势利用在甘蓝育种中占有重要地位。方智远等[10]从甘蓝原始材料79-399的自然群体中获得雄性不育突变株79-399-3。杨丽梅等[11]对甘蓝胞质雄性不育材料主要植物学性状进行了初步观察。方智远等[12]利用甘蓝显性核基因雄性不育材料79-399-3Ms和引进的CMSR3625等改良胞质雄性不育材料作不育源，以优良自交系作转育父本，育成了一批不育性稳定、生长发育正常、配合力好的雄性不育系，配制出中甘16等6个甘蓝新品种。用雄性不育系进行规模化制种，每667m2生产杂交种种子40～50kg。不育系亲本可在隔离网棚用蜜蜂授粉繁殖，成本较低。杂交率比用自交不亲和系制种的高5%～8%。方智远等[13]提出甘蓝雄性不育系选育与利用是甘蓝制种技术上的一项重要变革。康俊根等[14]利用cDNA-AFLP检测甘蓝雄性不育相关基因的时序性表达。康俊根等[15]通过cDNA-AFLP分析了4种甘蓝雄性不育类型的花粉败育特异中断基因表达特点，并对不同特异表达类型分别选取代表性TDFs克隆测序。
5生物技术在甘蓝遗传育种上的利用
5.1分子标记
利用分子标记技术绘制甘蓝遗传图谱，筛选、鉴定、甘蓝育种亲本材料，研究甘蓝不同品种的指纹图谱，提出快速、准确地鉴别甘蓝一代杂种纯度。通过分子标记鉴别和淘汰重复的资源，保存尽可能多的遗传变异。Phippen等[16]做了有益的尝试，他利用RAPD技术分析了14份来源不同的甘蓝品种“金亩”（GoldenAcre），发现这些材料可以归为4类，如果选择每一类作为一个样品来保存，只会损失绝对变异的4.6%，而保存的费用却将减少70%。
5.2基因工程
利用基因工程导入改善甘蓝抗性、品质、观赏性等重要目的基因，进而创造甘蓝新品种。甘蓝对有些病虫如CMV、黑腐病等缺少抗源。如将CMV外壳蛋白基因转入甘蓝中，进而可育成抗这些病害的甘蓝新品种。佘建民等[17]应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因（CPTI）和新霉素磷酸转移酶基因（NPTII）的重组质粒导入结球甘蓝，获得了抗虫性的转基因植株。
5.3组织培养
上世纪80年代初，利用甘蓝花茎、茎尖等进行组织培养获得再生植株，这一技术已在特异甘蓝育种材料的扩繁方面得到应用。雷开荣等[18]用酶法分离甘蓝下胚轴原生质体和萝卜叶肉原生质体，对供体原生质体（萝卜）进行融合前单因素（酶EcoRI）或双因素复合处理（酶EcoRI+UV0.035-0.105J/cm2），用PEG法诱导甘蓝与萝卜属间非对称性原生质体融合。孙振久等[19]探讨了融合液、原生质体密度及不同品种对原生质体融合效果的影响。在融合液中加入0.5mol/L甘露醇和1mmol/LCaCl2.2H2O可以有效提高融合率。1X105/mL的原生质体密度可以得到较高的二体融合率。不同品种对融合率影响不大，但对细胞分裂率有较大影响。孙振久等[20]以甘蓝和萝卜子叶为材料，进行原生质电融合的研究，探讨了电融合的条件、参数对电融合效果的影响，结果表明：交变场参数以100Vpp/cM、1.0-2.0MHz开始的处理可以在不降低原生质体生活力的前提下，得到较高的融合率；脉冲幅宽30S，脉冲强度2.0Kv/cM时，原生质体融合的效果较好。
6问题与展望
我国甘蓝遗育种取得许多重要成绩，但在风味和抗性育种上有待进一步提高，在遗传资源的多样性上需加强收集、保存和创新。生物技术的快速发展和甘蓝育种上的应用衔接不够，存在种子市场较为混乱等问题。为此在甘蓝种质资源的研究中，今后应加强以下几个方面的工作：加强种质资源的研究，特别重视国外甘蓝种质资源的引进；传统育种与生物技术相结合，加快甘蓝育种新进程；育种目标要更紧密结合市场的需要。注重培育适于不同生态条件、不同用户要求、不同季节栽培的多种类型品种。
参考文献
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作者简介：曲瑞芳（1978-），汉族，内蒙古呼和浩特人，硕士，呼和浩特职业学院讲师，从事种质资源和园林植物育种方向教学和研究工作。
关键词茄子;生产现状;遗传育种;研究进展
茄子(solanummelongenal.)是茄科茄属作物,起源于亚洲东南亚热带地区,古印度为最早驯化地[1]。我国栽培茄子历史悠久,栽培的类型品种繁多,一般认为中国是茄子第二起源地。近年来我国在茄子种质资源的评价、育种材料的创新、新品种选育、遗传规律、育种技术和方法的研究等方面都取得了进展,现作简要描述,供参考讨论。
1茄子生产现状
1.1茄子种植现状
东南亚是世界茄子种植面积最大的地区,中国是世界最大的茄子生产国。据fao年鉴的统计资料,2004年全球茄子收获面积为170.1万hm2,总产量为2984万t;我国收获面积为70.6万hm2,总产量为2175.5万t,分别占世界收获面积和总产量的1/2左右[2]。我国茄子种植面积最大的6个省依次是山东、河南、河北、四川、湖北、江苏。
1.2茄子品种分布
长期以来,由于各地消费习惯及生态气候不同,茄子栽培品种形成了不同生态类型和市场消费区域,特别是商品外观品质必须符合当地的消费习惯才能被接受。如东北地区种植的茄子品种以紫黑色长茄为主,华北地区以紫黑色大圆茄为主,西南的四川、重庆及湖北等地的茄子品种有紫黑色长茄和紫红色长茄,而江浙一带以紫红色线茄种植面积较大,山东是我国茄子种植第一大省,其茄子品种类型较多,南北多种类型均有种植。华南地区(广东、海南、广西)及与之相邻的福建、湖南、江西的部分地区以深紫红色长茄为主[3]。
1.3茄子设施栽培情况
目前我国的茄子生产已经实现了周年供应。长江中下游及其以南地区形成了塑料棚、地膜、遮阳网三元覆盖型周年系列化保护栽培体系;黄淮海平原地区形成了高效节能型日光温室、塑料棚、地膜、遮阳网四元覆盖型周年系列化保护栽培体系;东北、西北、内蒙古及山西的大部分地区,形成了高效节能型日光温室、塑料棚、地膜三元覆盖型周年系列化保护栽培体系;在山东寿光,十几年来利用日光温室保护,对茄子反季实施秋冬茬、越冬茬、冬春茬大面积栽培。
2茄子育种研究进展
2.1种质资源研究
我国茄子种质资源十分丰富,是目前保存茄子种质资源最多的国家。“七五”(1986～1990年)期间茄子入库1013份,“八五”末增加到1452份,占蔬菜入库总数的5.29%,至2008年底国家种质库共存茄子品种资源1601份[4]。茄子种质资源收集工作一直在持续,对遗传和育种工作具有重大意义。
冉进等[5]利用rapd技术对来源于国内外的53份茄子种质资源进行了遗传多样性分析,将参试种质分为五大类群。聚类结果与传统分类并不完全一致,与地理分布没有联系。毛伟海等[6]采用issr标记将57个南方长茄品种划分为6个类群,并认为聚类结果与来源和果色均无关系。易金鑫[7]对108份我国茄子主要地方品种和35份主要选育品种进行了基于形态性状和rapd/ssr标记的遗传多样性研究,结果表明地方品种遗传多样性高于选育品种,聚类分析表明,地方品种和选育品种都可分为4个类群,并在多变量对应分析中得到验证。龚亚菊等[8]对从云南省各地收集的103份茄子种质资源进行观察,发现云南茄子类型丰富,24份野茄大多生长在西双版纳、思茅、红河等南部湿热地区,多为半栽培种和近缘野生种,未见病害发生,表现出较强的抗病性。
2.2种质资源创新
2.2.1雄性不育材料的创新。张先清[9]研究了茄子功能性雄性不育系的可利用性,结果表明不育组合产量优势明显,试验鉴定出性状稳定、整齐度高、不育性强、配合力好的不育系。田时炳等[10]利用引进茄子功能型雄性不育系材料uga1-ms,采用杂交、回交与系谱选择相结合的方法获得不育性稳定的功能型雄性不育系3份,其不育株率都在98.0%以上,并筛选出配合力强、性状整齐、可供利用的强恢复系,其平均恢复度分别为90.3%、92.9%、91.8%,实现了不育系与恢复系的配套。刘选明等[11]利用自然条件下获得的雄性不育材料正兴1号开展茄子雄性不育株和可育株的胞dna和核dna差异分析,研究结果初步表明新发现的茄子雄性不育可能是核质相互作用所引起。
2.2.2单性结实材料创新。刘富中等[12,13]发现和获得了在低温下可自然结果、形成无籽果实的圆茄单性结实材料,并选育出优良的单性结实自交系;证明诱导单性结实基因表达的温度在7~15℃,在此温度范围内,其坐果率为88.9%~100.0%,且果实发育正常,果实内无种子;同时对茄子单性结实性的鉴定方法进行了研究,为选育出耐低温、适宜保护地和露地早春栽培、优质无籽或少籽茄子品种奠定了基础。田时炳等[14,15]在高代分离材料中获得了长棒型、黑紫色、耐低温单性结实材料,经多年自交选育出了单性结实性较强的纯系,对茄子单性结实性的遗传分析,认为单性结实性状可能受1组隐性基因控制,属隐性遗传。肖蕴华等[16]在茄子种质资源田间耐寒性鉴定中,在地方品种中发现了耐寒性强的单结实株,选育出单性结实性能稳定且园艺性状优良种质材料,其与非单性结实茄子品种配制1代杂种也都表现为单性结实。
2.2.3抗黄萎病种质资源创新。刘君绍等[17]以茄子幼苗茎尖为外植体,进行茄子抗黄萎病突变体的离体筛选,建立了一套茄子抗黄萎病突变体离体诱变筛选技术体系,并获得1株中抗黄萎病突变体。
2.3抗病育种
2.3.1青枯病抗病遗传与育种。刘富中等[18]对304份茄子种质资源进行抗青枯病苗期人工接种鉴定,筛选出免疫材料10份、高抗材料51份、抗病材料35份、中抗材料32份、感病或高感材料176份,分别占鉴定材料的3.3%、16.8%、11.5%、10.5%和57.19%,茄子野生近缘种solanumsisymbriifolium和s.torvum对青枯病有较强的抗病性,可作为茄子青枯病的抗源材料;获得4份抗青枯病的种间体细胞杂种。茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂,主要由多基因控制。封林林等[19]对茄子青枯病抗性的遗传分析表明,茄子对青枯病的抗性遗传规律符合“加性/显性”效应模型,遗传效应中同时存在加性效应、显性效应和反交效应,但以加性效应为主。茄子对青枯病的抗病性表现为隐性,感病性表现为部分显性,这表明茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂,由多个微效基因较少的主效基因和细胞质基因共同控制。李海涛等[20,21]研究表明,茄子抗青枯病材料112-8及1934的抗性具有不完全显性遗传的特性,且前者对青枯病的抗性遗传是由1~2个基因控制的,其中只有1个基因起主导作用;后者的抗性基因是2个或2个以上基因,并且有2个基因起主导作用。
2.3.2黄萎病抗病遗传与育种。庄勇和王述彬[22]对6个茄子近缘种的黄萎病抗性进行了人工鉴定,结果表明抗性的遗传受2对加性-显性-上位性主基因控制;b1、b2和f2群体的主基因遗传率分别为95.80%、95.62%和95.85%。井立军等[23]研究表明,茄子对黄萎病的抗性存在一定的杂种优势,f1与双亲均值有很强的相关性,抗性遗传不符合加性-显性模型,且至少受2对显性基因组控制。李海涛等[24]对8份茄子材料进行了苗期人工接种抗黄萎病性鉴定,有2份材料表现高抗,1份材料表现感病,5份材料表现高感。
2.4抗逆育种
2.4.1耐低温弱光育种。查丁石等[25]认为在17.5℃时144h的种子发芽率,0~1℃时幼苗冷害指数,10℃/20℃细胞质膜相对透性,遮光处理1个月后幼苗干质量、茎粗、叶绿素相对含量,以及光照强度为250、500μmol/m2·s时净光合速率可作为茄子耐低温、耐弱光性能的鉴定指标。井立军等[26]在不同温度条件下测定4个茄子材料的发芽率,通过耐冷指数的构建和48个茄子材料的田间实际耐低温检验,发芽率与耐冷指数的相关系数,达到极显著水平,认为经过赤霉素溶液浸种后的发芽率可以作为鉴定茄子耐低温的指标。姚明华等[27,28]研究结果表明,茄子的耐冷性与电导率在5℃下呈显著负相关,与可溶性糖含量及脯氨酸含量均呈显著正相关,且材料间差异较明显;18℃下种子活力指数与茄子的耐冷性呈极显著正相关,提出电导率、可溶性糖含量、脯氨酸含量和种子活力指数可作为茄子苗期耐冷性选择的生理生化指标。同时,以8个耐冷性不同的茄子品种为试材,经5、15、25℃处理后,测定幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量,结果表明随着处理温度的降低,脯氨酸和可溶性糖的含量逐渐增加,耐冷性强的品种增加幅度要大于耐冷性弱的品种;5℃下脯氨酸和可溶性糖的含量与冷害指数呈显著和极显著负相关,且品种间的差异较明显。
2.4.2耐热育种。贾开志等[29]研究了高温对茄子幼苗的热害指数、恢复指数、电解质渗透率、脯氨酸含量、可溶性糖含量的影响结果表明,43℃/38℃(昼/夜)高温处理下,茄子幼苗热害指数升高,电解质渗透率和脯氨酸含量增加,可溶性糖含量下降;提出热害指数、恢复指数、电解质渗透率、脯氨酸含量可作为不同茄子品种耐热性的筛选指标。张志忠等[30]对茄子耐热性生理生化基础及苗期筛选指标进行了研究,结果表明热胁迫导致茄子幼苗细胞膜受损,膜脂过氧化加剧,蛋白质降解加速,活性氧含量增加,呼吸和蒸腾速率增加,水分丧失加剧;提出细胞膜在高温下的伤害率、脯氨酸含量、蒸腾速率的变化量、根系活力等可作为茄子耐热性的苗期鉴定指标。易金鑫等[31]的试验表明,茄子苗期耐热指数和高温下田间坐果率之间呈极显著正相关(r=0.868),用耐热指数可有效地反映耐热性。
2.4.3耐盐育种。赵先军等[32]研究了盐胁迫对引茄和杭茄2个茄子品种的干重、离子吸收的影响。结果表明,2种茄子植株地上部分干物质中的na+离子含量显著增加,k+、ca2+含量都显著减少,在同样盐胁迫程度下,引茄中的k+、ca2+含量及k+/na+和ca2+/na+的值均高于杭茄,引茄抗盐性比杭茄强。陈磊等[33]通过3%kno3溶液浸泡和室内光照培养对美引茄冠(solanummelongenal.)在ca(no3)2胁迫下的种子萌发特性和幼苗耐盐性的影响进行研究,结果表明在硝酸钙胁迫下,引发处理的茄子幼苗在发芽特性、保护酶活性、渗透调节物质等方面均表现出明显的优势,具有较强的耐盐性。
2.5生物技术在育种上的应用
2.5.1茄子花药和小孢子培养技术。刘独臣等[34]以10个茄子为试材进行花药培养,成功建立了茄子花药培养胚状体诱导成苗技术体系,茄子花药培养胚状体诱导率可达18%。连勇等[35]用直接游离小孢子培养的方法经愈伤组织得到四倍体杂种植株小孢子的再生植株,建立了茄子小孢子离体培养/植株再生技术体系。赵福宽等[36]用5~6℃低温胁迫处理进行花药培养,诱导花药形成耐冷性愈伤组织,其分化出的再生植株低温伤害率明显低于原品种。程继鸿等[37]在花药培养接种后,用1000lx弱光胁迫培养不等天数,获得大量茄子耐弱光细胞变异系,为茄子耐弱光遗传资源的筛选奠定基础。
2.5.2原生质体融合技术。连勇等[38]应用原生质体电融合技术,获得了茄子近缘野生种solanumtorvum、s.aethiopicum与栽培种s.melongena(六叶茄,dourga)的种间体细胞融合四倍体再生植株,染色体检测表明该植株为四倍体(2n=4x=48),荧光免疫检测证明为种间体细胞杂种,青枯病抗性鉴定表明带有抗病基因,田间生长表现为倾向野生亲本的中间类型。
2.6分子标记辅助育种
朱华武等[39]以高感青枯病品种北京六叶茄064、高抗青枯病半栽培种马来西亚s3及其f2代为材料,用rapd技术对供试材料的抗青枯病基因进行了研究,结果表明通过300个随机引物的pcr扩增分析,发现15.6%的引物在双亲间表现出多态性,找到了一个与茄子抗青枯病亲本s3中的抗病基因紧密连锁的分子标记s264780,该标记与s3的抗病基因的遗传距离为4.33cm。李海涛等[40]以同样的方法在抗青枯病亲本wcg112-8和f2抗病池中均扩增出一特异片断opl12400,而在感病亲本和f2感病池中不存在,但该片断与抗性基因的连锁关系尚需进一步验证。
3研究展望
3.1深入评价种质资源,加强种质创新
进一步搜集和鉴定各种茄子种质资源,丰富育种基础材料。对收集的资源应积极开展鉴定评价和开发利用研究,包括对产量性状品质、抗主要病虫和抗主要不良环境进行鉴定评价及性状遗传研究,为茄子育种提供特征明确的优良种质,从茄子的野生种中选育抗病品种,茄子野生种对多种病虫害具有较强的抗性,但是野生茄子通常为小果型,无法直接利用,同时抗病的茄子野生近缘种和野生种与普通茄子的远缘杂交均存在杂交不亲和或杂种不育等问题。积极引进现代生物技术,定位并克隆出抗黄萎、青枯病基因,将其导入栽培品种,解决黄萎病抗源严重缺乏的问题。
3.2加强抗逆育种和抗病育种
选育耐低温、耐弱光、抗病、优质、丰产的保护地专用品种,重点培育抗黄萎病和青枯病的品种;加强优质品种的选育,深入开展茄子单性结实材料的研究,并利用其培育耐寒、无籽、适宜保护地栽培的优良品种。
3.3加强生物技术在茄子育种的应用
一是加强组织培养技术在茄子育种的应用。建立一个完善的高频率的茄子花药和小孢子再生体系,加强技术和理论两方面的研究,使花药和小孢子培养技术不仅可直接应用于遗传和育种实践中,而且成为应用于其他生物技术的桥梁。利用体细胞变异筛选创造抗除草剂、抗盐、抗病的品种将也是以后茄子重要种质创新的重要目标。体细胞杂交产生的胞质杂种和非对称杂种将会促进重要性状的分子标记分析。二是加强分子标记辅助育种。利用植物形态学与分子标记技术相结合的方法,建立我国茄子核心种质资源;发掘抗病性状和抗逆性状的分子标记,建立分子标记辅助育种平台,缩短育种年限,提高育种效率。
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0.引言
社会主义新农村建设是一个新概念，内涵丰富。如何在村庄建设过程中落实新农村建设的精神，则需要通过试点建设进行探索。
唐庄子是迁安市相对富裕的一个行政村。村庄背靠102国道，地势平坦，布局紧凑，基础设施建设基本完备。虽然全村705人仅有地70亩耕地（其余为沙地），但是依靠钢筋交易市场和2座养鸡场、1座养牛场，农民人均纯收入达到了7000多元。
唐庄子具有开展新农村建设试点的优势条件，规划通过分析唐庄子村的建设现状和经济发展，针对其地处北方寒冷地区的特点，就“新”在新农村规划与建设中如何体现，进行了一些尝试。
1.发展“新”经济
1.1产业升级与延伸
现有钢筋市场仍处于初级市场建设水平。内道路和场地均没有硬化，设施简易、建设混乱；市场交易过程中货物装卸噪音大、尘土多，对周边村民生活影响较大。
区位关系图
规划从以下三方面入手，提高生产效益。
第一、产业升级。规划改造并扩大现状冀东钢筋市场，引入新型装备，完善配套设施；健全管理制度，规范运营机制。提高市场规格和品位，实现传统产业的升级换代。
第二，产业延伸。依托钢筋市场，在102国道北侧发展钢筋深加工产业区，扩大产品附加值、提高农民收入，延伸产业链条。
第三，产业拓展。建设钢筋市场服务中心，发展餐饮、住宿、娱乐服务设施以及电子商务，与钢筋市场相辅相成，共同发展。
1.2发展农村新型经济
利用沙荒地唐庄子发展了大面积的速生林和初具规模的养殖业，虽然有一定的收益，但是综合效益远远不足。规划建议立足农村、农业，发展农村新型经济。
1.2.1做大作强养殖业
唐庄子现有养殖区是沙河驿镇2700亩养殖园区的一部分。规划依托养殖园区，结合速生林发展林下散养，养殖鸡、鹌鹑、鸽子等家禽，发展绿色禽蛋产业。同时联合周边其他村庄共同发展，逐步壮大林下养殖规模和质量，实施统一管理，统一注册商标，打造生态绿色蛋、禽品牌产品，推动农村经济，提高农民收入。
1.2.2发展养殖副产品
规划结合沙河驿镇养殖园区，发展环保型动物粪便处理产业。一来可以变废为宝创造效益，二来减少污染更新能源。
其一，在养鸡场内建设一座无害化粪便综合利用处理厂。处理后的鸡粪可以进行商业化销售，制作成花肥、苗圃专用有机肥料；废渣则可以供沼气池作原料。
其二，在养牛场建设规模集中沼气站，利用集中气源逐步取代农户自家小沼气池。沼气除作为燃料外，可用于农户及养殖小区照明用气，实现循环利用。剩余的沼液、沼渣经过无害化除臭、杀菌后也可以作为花肥等实施商品化包装销售。
1.2.3庭院经济
规划利用唐庄子村庭院较大的特点发展庭院经济，种植果树、花草、蔬菜等，柿子树是本村庭院经济的特色。
2.建设“新”农村
2.1住宅建筑
为落实节能、环保的新农村建设方针，规划就住宅的墙体、屋顶、采暖、门窗和室内设施等方面分别进行了节能设计。
2.1.1墙体
1.针对需要翻建的住宅主要采用轻质复合板组合房屋。轻质复合板组合房屋是在工厂内专用的流水线上，生产预制出组成房屋的各种板、柱、梁，并在其中预埋轻型钢材、保温材料和水电管，具有施工工期短、节能、防火性能好等优点。
组合房屋
2.针对改造的房屋主要采用在屋内外墙面粘贴保温材料的方法。由于外墙保温较内墙保温效果好，因此多数情况下是对外强实施保温材料改造，但针对外墙已经装修完毕的住宅可采用内墙粘贴保温材料。
3.对邻近102国道的住户外墙加设隔音材料。
2.1.2屋顶
在现有屋顶的基础上屋内架设吊顶，采用铝板、苯板或其他轻质隔热材料。由于唐庄子村现状房屋全部为一层“北京平”式，村庄形象略显呆板，且保温效果较差，规划改造为坡屋顶。
2.1.3采暖系统
采用热水集热式地板辐射采暖兼生活热水供应系统。屋内地面铺设地暖管材，管内的热水热源来自屋顶的太阳能集热器，通过屋内的冷热水交换器实现冷热水循环。
2.1.4门窗
门窗均采用绝热性能优良的塑钢单框双层中空玻璃门窗。夜间加设聚苯乙烯泡沫塑料板或保温窗帘。同时设置防蚊虫纱窗。
2.2室内设施
建设节能炕（吊炕），厕所改造，沼气灶等。
2.2.1火炕的改造。规划建设新型节能炕——吊炕。吊炕具有节能、节材、美观、卫生的优点，有效改善农户冬季取暖和环境卫生条件，促进农民生活质量的提高，使农民真正暖起来。
2.2.2厕所改造
实施旱厕改水冲式厕所，可与沼气池连建，
用作沼气原料，或建设三格式化粪池。
2.2.3沼气灶（新燃料的应用）。除现有各家各户自建沼气池外，也可利用村庄养殖场建设大型集中沼气站，铺设沼气管道，实行全村集中刷卡式供气（规划设想）。
2.3道路改造
降低便道路缘石与路面的高度，不超过5厘米，转角处设置坡降,并铺设透水式便道砖。
2.4工程管线
改造前的街道
改造后的街道（效果图）
实现电力、电信、有线电视三线入地。
架设太阳能路灯。
2.5垃圾收集与处理
2.5.1完善垃圾管理系统。以村委会为中心分别建设管理生活普通垃圾、生活危险品垃圾（如电池、废旧家用电器等）、建筑垃圾（包括各类建筑垃圾、家庭装修垃圾、燃煤废渣等）、特殊垃圾（如医疗垃圾及其他特殊行业产生的危险品垃圾）等管理中心，联合村内商店、废品回收站对各类垃圾进行分门别类的管理。
2.5.2改进垃圾收集方式
现状每天的垃圾综合收集方式改为分类收集。将收集车辆改为有隔板的车厢，每个空格收集不同垃圾，居民在家中即进行分类放置，实施分类投放。由于可回收垃圾较少，日常也可以将可回收垃圾直接送至村民中心或小卖部回收处。不可回收垃圾中的有机物可实施堆肥处理。村内街道布置密闭式分类垃圾收集箱。规划庄子村垃圾处理按照迁安市垃圾处理统筹规划实施。
3.结束语
唐庄子是唐山市新农村建设试点村，规划通过发展新经济，使用新材料、新能源对村庄进行新农村改造，对其他村庄的建设与发展具有一定借鉴意义，特别是对在现有基础上进行改造的村庄更具有示范意义。
参考文献：
介绍目前增材制造技术的研究现状和基本原理，分析我国农机研发的特点，阐述光固化成型技术、选区激光烧结技术、直接金属激光烧结技术、熔融沉积技术在农业机械制造中的应用。采用熔融沉积技术制备全新外槽轮排肥器，搭建基于电子施肥控制器控制的施肥试验平台。试验数据表明，基于熔融沉积的外槽轮排肥器的变异系数低于传统排肥器。增材制造技术将改变传统农业机械设计的流程和思路，提高农业机械的可靠性和服役时间，促进农业机械制造水平的提高。
关键词:
增材制造;3D打印;农业机械;应用
增材制造是以三维数据为基础，由CAD模型驱动的一种制造方法，其特点是采用“加法”成型，通过先离散后叠加的思想成型零件［1］。随着科学技术的发展及《中国制造2025》的提出，采用增材制造方法成型零件越来越受到人们的关注［2］。增材制造技术生产柔性大，加工响应时间短，单件小批量生产中无需开模，设计制造一体化集成度高，可直接成型零件，成型中不受传统加工方法中夹持、切削方式的约束，可加工高脆性、高熔点、高硬度的材料，《经济学人》杂志认为，该技术将引起第3次工业革命。目前，增材制造技术已被广泛应用于航空航天、汽车、医疗、模具、建筑等行业［3－4］。
1增材制造技术的研究现状
美国于2012年启动并投资10亿美元资助包括增材制造在内的振兴美国制造计划，建立了ASTMF2792－12a［5］、ASTMF2915－12［6］、ASTMF2912－11［7］、ASTMF2924－12a［8］等一系列增材制造技术标准。英国于2011年开始增加增材制造研发经费的投入，并在拉夫堡大学、诺丁汉大学、谢菲尔德大学、埃克塞特大学、曼彻斯特大学等相继建立了增材制造研究中心。澳大利亚于2012年2月启动了“微型发动机增材制造技术”项目，该项目使用增材制造技术制造航空微型发动机零部件，对增材制造技术在航空航天的应用起到推动作用。日本通过优惠政策和大量资金鼓励产学研用紧密结合，促进增材制造技术在日本的发展［4］。我国于2012年成立了3D打印技术联盟(增材制造)，于2015年成立了中国工程学会增材制造(3D打印)分会，参与的主要科研机构有清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学、华南理工大学、西北工业大学、西安交通大学等。3D打印产业联盟和增材制造分会的成立有利于尽快建立行业标准，加强行业与行业、行业与政府以及国际间的广泛交流［4］。
2增材制造的基本原理
增材制造是将三维零件先离散后堆积的一种加工方法，其成型过程主要是通过被加工材料受到外界不同环境的影响(如受热、受光)而发生物理或化学变化来实现的［9－11］，制造过程如下:
(1)设计(三维制图软件)或通过逆向工程(三维扫描)等获得所要加工产品的计算机三维模型。
(2)根据工艺要求，将所建立的模型按一定规律在计算机中离散化，该过程也叫切片或分层，将原来的三维数据转换为平面数据。
(3)将离散后的平面数据按一定规律进行累加成型，获得实体零件。其原理见图1.
3农业机械研发的特点
3．1农业机械特点由于农用机械受作物生长条件的约束，所有农业机械均须进行田间试验验证。种植机械、植保机械、收获机械均受到田间试验季节的影响，每年的试验时间是固定的，错过试验时间只能等待下一年，因此农业机械的研究周期较长。农业机械还受到作业过程中因素差异的影响，我国幅员辽阔，每个省的农作物和农艺均有明显差别，同一作物在不同区域的农艺也不完全相同，使得农业机械研发具有种类繁多、通用性差、研发面广、研发成本高等特点［12］。
3．2农作物特点与工业相比，农业作物有其自身的特点。农业作物的研究对象多为生物，种类繁多、个体差异明显、性能差异大、物料规律性不强，多数生物受外界条件影响较大，不同降水量、施肥量可使同一作物在不同收获年表现出差异。以柑橘为例，古语有“南橘北枳”的说法。
3．3农业机械市场特点中国农业机械市场已经成为中国机械行业的热点市场，农业已成为高回报率产业。从欧美、日韩等农业发达国家引进的农机不能完全适应我国农业的需要，这些差异导致农机研制具有复杂性和周期性［13］。目前，农业、农机的投资一直是资本市场中投资的热点，但国内的农机企业高端技术研发能力较弱，国际农机巨头相继在中国设厂，争相占领中国市场，导致我国农机市场的高端领域被国外农机行业占领;中低端领域，尤其是低端领域的小农机企业较多，恶性竞争严重，一味追求价格低廉导致产品质量不过关、农机使用服役时间短、市场认可度低。尽快提高农机的使用稳定性和服役时间、尽快争夺高端农机市场已成为亟待解决的问题［14－15］。
4典型增材制造技术在农机制造中的应用
4．1光固化成型技术光固化成型是由CharlesW．Hull于1984年获得的美国专利，1998年美国3DSystem公司推出SLA－250商品产品，是目前最成熟的增材制造技术之一。光固化成型技术可获得形状复杂、表面质量较好的零件［16－18］。光固化成型工艺的原理见图2，在紫外激光束控制单元的驱动下，将零件的各分层信息在光敏树脂表面加工，被扫描区域的光敏树脂材料因紫外光照射发生聚合反应而固化，形成零件的1个切片层;一层固化后，工作台向下移动1个层厚的距离，新一层的液态树脂填充加工表面，采用刮板将液面刮平，进行下一层的扫描加工，如此反复直到整个零件制造完成［18］。由于SLA设备昂贵，光敏树脂价格较高，国产价格约为1000元/kg，导致SLA技术在农业机械中的应用不广泛，仅少数科研单位采用SLA技术设计、制造全新农业机械部件并进行相关田间试验，如华南农业大学罗锡文院士团队采用SLA技术成型播种机中的排种器和水田激光平地机中的控制盒等。
4．2选区激光烧结技术选区激光烧结技术由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的CarlDeckard于1989年申请专利，并于1992年由DTM公司开发了首款商业设备［19－20］。SLS最大的特点是可以成型金属零件，成型材料采用的是外表包裹聚合物的金属粉末。SLS原理见图3，粉末首先被均匀置于成型平台上，激光通过扫描振镜按照切片层数据将加工区域内的粉末加热，粉末因聚合物受热而粘结在一起;单层加工完成后，成型台下降1个层厚，铺粉机构将新的粉末重新预置于加工区域之上，激光再次开始加工，重复以上过程直至零件加工完成。成型后的零件须置于高温保温炉中进行保温，将聚合物黏合剂熔化。目前该技术在模具行业应用广泛，选用型砂进行激光烧结，完成砂型铸造，制备模具。选区激光烧结在农机方面有较多应用，如滤水器中的过滤器。过滤器由5层丝网组成，分别是保护层、过滤控制层、分散层、支撑骨架层、骨架层，每层均由多个尺寸较小的孔洞组成。由于受到加工路径和刀具尺寸的约束，采用传统成型方法很难成型，而采用SLS技术可十分方便地成型多孔滤网。
4．3直接金属激光烧结技术直接金属激光烧结技术由RPI和德国EOS公司的GmbH于1994年共同研发，是首个商业化的直接生产金属零件的成型方法［21］。直接金属激光烧结技术的原理见图4，与SLS十分相似，DMLS多采用两缸结构。与SLS相比，DMLS选用的金属粉末尺寸更小(一般直径为20μm)，粉末无需黏结剂或助熔剂，无需后续加热和渗透处理，铺粉厚度更薄，成型零件形状更加复杂，获得成型零件的致密度更高(一般致密度高于95%)。目前可成型材料主要有合金钢、不锈钢、工具钢、铝、青铜、钴铬、钛等，主要应用领域有快速模具、医疗植入物、高温应用、航空航天零部件［19］。目前，DMLS在农业上主要应用于形状复杂、曲面较多的零件，如旋耕刀、水泵叶轮机、送料螺旋等。随着农业航空植保技术在农业中的应用不断增加，农业航空中无人机的关键部件对于轻量化的极限需求与日俱增，这将为DMLS在农业航空提供新的研究领域。
4．4熔融沉积成型技术(fuseddepositionmodeling，FDM)熔融沉积成型是由美国Stratasys公司开发的继光固化成型工艺后另一种被广泛应用的成型方法［22－23］。其原理见图5，将丝状的热熔性材料加热熔化，通过微细喷嘴将熔融丝挤出，喷嘴按照控制单元指令相对工作台沿水平方向移动，熔融丝挤出温度略高于固化温度，以保证热熔材料的黏结性，与前一层熔结在一起。一层成型后，工作台按设定值下降1个层厚，继续熔喷沉积，直至整个实体完成。目前，新的熔融沉积采用双喷头或多喷头，双喷头是将支撑与实体分开成型，可分别控制支撑和实体的成型参数。熔融沉积是目前成本最低廉、应用最广泛的增材制造方法，主要用于办公用品、模具开发、医学植入体、医疗器械、建筑等三维实体制造［24］。华南农业大学杨洲团队采用熔融沉积设计并制造了全新外槽轮排肥器的排肥轮(图6)。图6中红色部分为采用熔融沉积成型的外槽轮排肥器的外槽轮及其联轴器，米白色部分为目前市场上通用的外槽轮。杨洲团队通过步进电机控制每个外槽轮，并对2种外槽轮的排肥量进行了对比研究。试验选用华南农业大学自行搭建的排肥检测平台(图7)，采用电子施肥控制器控制直流电机转速，采用HX－T型电子天平测量排肥质量，以外槽轮旋转10圈为1个指标，连续测量5次，试验数据见表1。数据表明，采用增材制造的外槽轮排肥器变异系数更小，设备更加稳定可靠。
5增材制造技术应用于农机机械制造的前景发展
关键词：高分子化学高分子物理生物功能材料教学探索
高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中，一般两门课程独立设置，其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程，其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点，生物功能材料涉及领域较广，从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能，因此我们开设了高分子化学与物理课程，所设学时为56学时，开设时间安排在二年级下学期，为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法，高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用，是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广，物理化学和有机化学知识运用较多等特点，这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难，导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外，我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期，其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚，这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识，是本文需要重点探讨的问题。
1.选择教材，合理安排教学内容
受授课学时的限制，我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》，由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法，教材内容全面，难度适中，比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状，我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分，重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容，自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解，聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应，又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容，例如聚合动力学的推导，在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下，我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式，仅提出聚合动力学基本知识，引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分，我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变，简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节，对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排，重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握；简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握；自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法，突出了本课程重点、拓宽了学生知识面，克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。
2.理论联系实际，提高学生学习兴趣
高分子化合物广泛存在于日常生活中，如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等，食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素，建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃，行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用，其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学，单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣，教学效果不显著。为提高学生学习兴趣，我们在讲解基本知识的同时，注重理论和实际相结合，列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时，对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解，对聚乳酸生物材料进行了系列概述，包括其生产方法、原理和应用等；自由基共聚合部分，讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）、丁苯橡胶（SBR橡胶）等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层，聚氯乙烯（PVC）用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中，讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故，例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展，以增强课堂的趣味性；讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外，让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称，指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成，并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理；通过举例讲解方式，激发学生自主学习兴趣。
3.多媒体与板书教学方法相结合，提高教学质量
高分子化学与物理基础课程知识面广，其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强，学生理解相对比较困难。因此，我们在教学过程中注意多种教学形式相结合，提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式，同时辅以板书讲解，取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来，又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来，这样可以使学生更容易理解所学内容。例如，在讲解配位聚合时，利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程；自由基聚合实施方法中，利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程，高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型，等等。通过多媒体的运用，可以使抽象的教学内容具体化，有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷，比如讲课节奏过快，学生难以吸收；教师过于关注幻灯片屏幕，减少了和学生的交流互动，等等。在实际教学过程中，还应注意和板书的有效结合，对重点知识内容采用板书的形式进行讲解，取得了不错的效果。
4.网络教学方法的运用
针对多媒体教学存在讲课节奏过快，学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点，对重要章节，我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上，对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境，提供多媒体录播室进行教学视频的录制，最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点，例如学生学习自主性增强，真正发挥学习的主观能动性，学生学习在时间和空间上少了许多限制，学习的探究性更加深入。另外，网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较，相互之间取长补短，知识面更广。随着现在网络技术的发展，学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用，大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足，大大提高了教学效率。
5.开展互动式教学，发挥学生的学习主动性
教学是教师和学生的共同行为，学生是课堂的主体，教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主，忽视了学生“学习”的主动性，学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”，导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状，我们采取课堂互动的教学方式，包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动，取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容，提出一些讨论问题，例如在讲述缩聚反应时，提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料，自己寻找答案，并在下次课堂上让学生进行讨论，然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力，又增强了学生的学习主动性，提高了学习兴趣。另外，我校为农业院校，虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业，但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况，我们在授课内容安排上，对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论，给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时，我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景，主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述，对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论，我们锻炼了学生分析思考问题的能力，这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础，提高了学生的学习积极性和学习兴趣，加深了对本课程的理解。
6.结语
通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课，但其理论性强、概念抽象难懂，如何让学生在掌握该课程基本理论的同时，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力和创新意识，是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上，继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索，以提高该课程的教学质量。
参考文献：
[1]魏无际，俞强，崔益华.高分子化学与物理基础（第二版）.北京：化学工业出版社，2011.
[2]黄海霞.应用化学专业《高分子化学与物理》课程教学探索.广州化工，2013，41（12）.
论文摘要：农用纺织品以其优越的耐环境性、机械性质、易加工性与环境耐用性等特点，能够在提高农产品数量与质量安全、农业资源安全、农业生态环境安全、农产品市场竞争力方面发挥重要的作用，同时也作为纺织行业实现结构调整优先发展的专项的产品。本文介绍了农用纺织品发展现状以及开发农用纺织品的几点建议，以期对国内农用纺织品的研发能起到借鉴作用。
一、前言
近期纺织工业调整振兴规划的出台无疑对纺织行业的发展指出了未来方向。该规划重点提出要统筹国际国内两个市场。积极扩大国内消费，开发新产品，开拓农村市场，促进产业用纺织品的应用。产业用纺织品作为今后纺织业新的经济增长点，具有技术含量高、利润附加值高、产业链长的特点，因此扩大农村纺织品需求，发展农用纺织品将明显带动对产业用纺织品的巨大需求。纺织品在农业上的应用不仅表现为产品品种和数量方面的逐年增长，也体现在产品最终用途和市场需求的细分上，其应用范围从被覆材料、生长基材、包装材料和绳缆渔网，到各类功能性产业纺织品如过滤布、防水材料、防护服、以及农田水土保护用的土工布和园艺纺织品等。农用纺织品以其优越的机械性、加工性、垂挺性、亲和性及其他独特的功能，正成为改变传统农业落后、粗放经营方式的重要材料。目前，我国农业的发展已步入现代化的进程，在这个过程中，农用纺织品将发挥重要的作用。在农业和园艺业，因为土壤使用率提高，种植效率和产能也在提升，使产量增长，因而可耕作面积持续减少。产业纺织品在这一发展进程中发挥着重要作用，目前农用纺织品仅是产业用纺织品中一个相对较小的分支，基于成本原因，全球农用纺织品巿场年产约为200万吨，价值达50亿美元，但据英国davidrigbyassociates咨询机构研究显示，该领域年均增长率为3.5%，增长潜力巨大。随着对农业基础地位的进一步认识和纺织业振兴规划的实施，农用纺织品的开发、生产与应用将日益受到人们关注。
二、农用纺织品的开发价值和应用范围
长期以来，我国农业一直在走高投入、高消耗、低效益、低产出，追求数量（产量）增长而忽视质量提高的道路，已出现许多农业环境问题，如水资源供需失调及利用不当的过度使用化肥与农药导致环境破坏，以及大规模使用塑料薄膜对农业生态的影响[5][6]。我国农业经济在快速发展的同时，始终面临着人口多、土地少、能源缺、生态脆弱、环境污染严重、基础脆弱、综合生产能力低等诸多突出问题。造就一种环境不退化、技术上应用适当、经济上能生存下去以及社会能够接受的农业，需要通过先进科学技术的开发、应用实现物质的多层次循环利用，即在生产、加工和转化过程中，以促进农产品安全、生态安全、资源安全和提高农业综合效益为目标，通过技术革新和管理水平的提高实现人与自然的和谐发展。
农用非织造布和农用化纤网作为重要的产业用纺织品，在实现农业生态、生产、经济三者协调统一方面起着重要作用。农用纺织品农用纺织品强力高、空间稳定性好，优良的产品强力、韧性、抗冲击性、恶劣环境耐受性及易加工特点，使其特别适用于在自然条件下对作物进行强制性保护，另一方面它可以帮助人们预防因为环境污染等原因而引起的各种各样的危害，在育种、农药、化肥、农用新工艺等方面都有应用，已作为设施农业的重要组成部分。
全球农用纺织品消耗(单位：千吨)
种类年份
1995
2000
2005
纤维与纱
741
895
1021
机织
222
306
373
无纺
19
26
40
其他纺织
499
536
608
总量
1481
1790
2042
全球农用纺织品消耗(单位：百万美元)
种类年份
1995
2000
2005
纤维与纱
1927
2336
2700
机织
1815
2355
2841
无纺
89
123
181
其他纺织
1562
1776
1922
总量
3406
4255
4944
种类年份
1995
2000
2005
西欧
642
675
722
东欧
63
73
106
北美
590
624
663
南美
83
97
117
亚洲
1913
2566
3070
其他
175
220
266
合计
3466
4255
4944
资料来源：feriavalencia
农用纺织品的演化是随着绳、带和袋类产品的发展而来，最初由天然纤维，如黄麻等来制造，20世纪下半叶开始采用合成纤维作为原料生产。近期以来，由于开发出多种处理技术，因而获得新功能，如抗紫外线、防腐和抗侵蚀防护等。在农用纺织品应用领域中，天然纤维，如亚麻、棉、黄麻、剑麻和椰麻，以及人造纤维，如聚丙烯和聚乙烯，两者的使用都很广泛。在发达国家，趋势朝着使用合成纤维方向发展，特别用于生产无纺布和针织织物或挤出膜。在发展中国家，具有生物降解功能的天然纤维应用于更多传统领域。目前，农用纺织品巿场表现不一。渔用方面，因鱼类资源和渔船队的减少，全球巿场出现转折拐点；但渔农水产业的发展，引发了新的巿场需求，如今已发展成为包括梭织、针织和无纺织物在内的产业用纺织品，用于农业、森林、园艺、渔农业和园林等领域。
以农用非织造布和厚型无纺布制成的被覆材料已涵盖了防寒防冻材料、遮阳防旱材料、防鸟防虫材科、防草膜、保温保湿材料、果树保护材料、育苗播种基材等，在农田水土保护、植物生长基质、温室遮覆、以及园艺栽培产业得到大量使用，有逐步取代农用薄膜、塑料等材料的趋势，尤其是某些能够集防虫、防草、施肥、播种为一体的多功能农用覆盖材料，不仅具有传统的塑料薄膜保护土壤地表温度、提高种子发芽率的作用，更具有良好的透气性、透水性及保湿性，此外还借助生物制剂或忌避剂的添加阻隔日光辐射，阻止杂草的生长，防治病虫害滋生。
此外，还有蔬菜、园艺和畜牧业用遮光织物，避免使用对环境有害的化学品（如除草剂或杀虫剂）控制杂草生长的地被，这些天然纤维织物可以缓慢分解，使土壤能进行再栽培。特别是，农用纺织品能保持有效的土壤湿度并升高土壤温度，这样有助于延长植物生长周期，这在早春的温度气候条件下特别重要。助于增加产量，防止有害物侵袭和预防暴风雨伤害所带来的减产现象。特别值得一提的是，地被可以及早优化种植生产，提高作物质量。除了规模应用外，诸如绳、索和包装袋及果实包装防护网也是农用纺织品的广泛应用领域，拥有先进技术含量的农用纺织品也开发用于作物保护，包括蔬菜、鲜花、水果和爬藤植物的保护及培育，或防止家畜践踏。
近年来，农用纺织品在工程排水方面的应用倍受关注，目前的农用纺织品排水营主要有机织管、针织管和非织造布复合管三种。机织管多为双层组织织物，针织管多为圆筒状织物，二者优点是灵活性大，便于篪工，但如用于地下灌溉还需配有支撑材料。新型的非织造布复合结掏的排水管则可用于多种场合，具有良好的过滤和排水性能，营体结构合理、牢固，加强了非织造布过滤层的保护。
在育种方面，可采用高强丙纶纤维和麻纤维来编织成小网格制成培育垫，将植物种子有规律的加入，既能帮助植物发芽生根，又能防止土壤流失。为提高纤维材料的可降解性，美国已制造出多种生物可降解的土壤毯，该材科由椰子皮纤维、稻草、麦秸等混合制成。非降解聚丙烯类纤维也可适用，但要经过特殊处理，加入降解剂，即可随时间长短进行不同程度分解。
在草坪种植方面，以可降解的麻纤维为原料采用经编或纬编工艺制作的植物培育基材，既解决了传统的草皮移植时铺设草坪既缓慢又繁琐的问题，还清洁卫生．无病、无虫、无菌、无味、无臭，是理想的培育草坪的材料。
在水稻育秧方面，传统本土水稻育秧方法已被淘汰，目前大都采用塑料软盘育苗，其缺点是透水及保水性差、成本较高，难于推广，而新型纺粘法聚丙烯非织造布水稻育秧盘，隔离性好、强度高、质轻、效果好，可实现农副产品的早熟、高产、稳产、无公害、天污染种植，完全可以取代农用薄膜、塑料等材料，而且性能优越，性价比高。非织造布因其对空气和水良好的渗透性，以及疏松的结构具有良好的微气候调节与营养储存功能，多用作覆盖材料，起到隔热、保温和防紫外线的作用，由于其良好的透湿、透光性，既能达到改善作物生长环境的作用，又能起到保护作物的作用。运输用袋、饲料用袋及特殊用袋对强度要求高，则多由经编织物与梭织物织成网状物储存水果和谷类，而结合了织物与复合材料加工技术所制成的玻璃纤维梭织物强化制品也可用于农作物与食物的储存。
高档复合非织造布的加工技术及其农业领域的应用发展十分迅速，其中纺粘、熔喷、水刺、针刺、浆粕气流成网发展速度非常快。单一工艺的非织造布已不能完全满足使用要求，各种新型的非织造布产品不断产生。从工艺的角度，非织造布之间的复合方式有很多，例如纺粘-熔喷-纺粘(sms)、梳理成网-纺丝成网-梳理成网(csc)、梳理成网-熔喷-梳理成网(cmc)、梳理成网与浆粕气流成网用水刺复合、纺粘与木浆纤维复合等。我国在非织造布复合技术方面起步较晚，因此要加快推进该技术的研究开发。膜结构材料及新型蓬盖材料是近年来国外发展极为迅速的新型材料，该材料具有良好的透光性，可以很好地解决采光问题。国内应对膜结构材料基材、涂层及整理工艺设备以及建筑设计应用技术等方面进行研究，满足国内需求，替代进口。
表2部分农用纺织品的生产厂家和产品
国别
供应商
商品类别
品牌商标
产品原料
性质与用途
英
danmow
覆盖膜
gro-shleld
丙纶纺粘非织造布
重量轻、强度高；可防紫外线、防湿、保护庄稼免受过热过冷、冰雹、风暴灾害影响、以及免受飞鸟和害虫侵袭
英
don＆low
防护网
lobone
丙纶机织网
用作防风墙、池塘罩防风、鸟和其它猛禽侵对作物的侵害
美
reemay
农用土工布
biobarrier
聚烯烃纺粘纤维网
阻碍树根生长，以防破坏土建基础
日
sohi
种子基质
bemlle
100%纤维素纤维
长丝纺粘非织造布
可生物降解，用作种子袋
美
amoco
覆盖材料
gfr
丙纶纺粘非织造布
重量轻、强度高，可用于种子覆盖
美
amoco
覆盖材料
mypex
丙纶纺粘非织造布
多孔、透气、透水、透光性好，用于露天作物和盐栽植物覆盖可抗紫外线
美
amoco
覆盖材料
rfx
丙纶纺粘非织造布
重量轻、均匀性好，可用于农作物覆盖
德
freudenberg
覆盖材料
lutvasilthermoselect
丙纶纺粘非织造布
高强度、遮光性好，用作覆盖材料可使作物不产生过热
德
freudenberg
覆盖材料
photoselect
丙纶纺粘非织造布
具有透光选择性，可用于葛苣类植物覆盖，使之变白，减少苦味
德
sodoca
覆盖材料
agrylp17
丙纶热粘长丝非织造布
透光性好，化学稳定好，用于固艺和植物培育
德
sodoca
覆盖材料
agrylp30
丙纶热粘长丝非织造布
用于冬季作物防霜冻和苗床保护
德
techtex-bremengmbh
农用土工布
evergreen
天然纤维或合成纤维网
用于斜坡堤岸的绿化和保护，提供作物种子发芽生长的条件，可防止或减少承土流失
三、环境无害农用纺织品的应用前景
传统的农用织物多由整合织物与被附加工技术制成，其主要优势在于产品的耐气候性、悬垂性、机械性质、易加工性与耐用性等均较塑料制品为优，但产品技术指标中并未关注生物可降解性[11]。欧洲国家根据农用纺织产品大致的生命过程，从纤维生产、纺纱织造、针织、漂白、染色和后整理等环节对某些农用纺织产品给出了指定的检测项目和检测方法，在纺织品贸易中推行的诸多生态指标并未体现在农用纺织品的产品标准中。如荷兰政府对农业喷洒用织物设定的实验室稽查员职务所应测试的项目仅包括强力、耐渗透、耐水压、抗皱、抗变形、穿透性和化学性等项目(表3)，对产品的生物降解性和生物兼容性尚未考虑。
表3荷兰农用织物的部分测试项目测试项目
技术规范
织物强力(50mm条状)
经、纬向：490n(50kgf)
抗撕裂强力
经纬向：19.6n(2kgf)
耐渗透
织物应可密闭在100mm水柱压力(0.981kpa)
耐水压
织物应可抗水穿透度在1m水柱压(9.81kpa)
抗皱性能
织物在以schopper叠合设备折叠100000次，不应该有任何损伤
抗变形
织物在－20℃下24hr不可有何之变形
7.织物在＋70℃下7天不可有任何之变形
化学性
织物显示有任何的孔洞，撕裂处及其它开孔且必须防水，且不可经下列化学药品的处理，h2so4(2n)，hcl(2n)，hno3(2n)，冰醋酸，naoh(50﹪)，koh(50﹪)，氨水，煤油等
穿透性
缝合处与织物间应该满足不可穿透之相同要求
现在市场上大多数农用纺织品为聚酯、聚丙烯短纤热熔和长丝纺粘制成非织造布，也有选用强度较高的纤维机织、针织的网状织物(表4)。为避免农用纺织品重蹈塑料地膜造成的“白色污染”，应在其常规性能所要求的防紫外线、防静电、防绒、防绉、防水、防泼水、防污、防霉、抗菌、消臭、防臭、难燃防火等功能之外，关注农用纺织品的生物可降解性和生物相容性，避免纺织品生产加工过程存在的诸多污染源引入具有环境风险的化学物质[12]。农业废弃物的无害化处理与资源化利用正成为农业生态系统健康评价指标，根据纤维材料的最终用途和基本特性，开发适合农业生产需要的多功能环境无害的纺织品，实现农业环境资源高效利用与生态安全，将成为未来高科技纺织品的主流。随着织造技术的不断发展，农用纺织品研究的方向越来越集中在高科技的基础材料领域，相信会有越来越多的新型纤维原科用作农用纺织品。
表4农用纺织品应用材质
类型
材质
外张型
a.玻璃室,玻璃含普通玻璃,型板玻璃,热线吸收玻璃
b.塑料屋(plastichouse)含软质薄膜(pe,pvc,eva),中硬质薄膜(pet或其它),硬质薄膜(acrylic,gfrp,polycarbonate,氯化乙烯)
c.地下道(tunnel)
d.软质薄膜(pe),无纺织物(pet或其它),寒冷纱(vinylon,polyester,polyethylene)
内张型
软质薄膜(pe,pvc,eva),硬质薄膜(pet),可动型,软质薄膜(pe,pvc,eva),不织布(pet,pvc,pp),反射型薄膜(pe,pvc,eva)
遮光型
寒冷纱、针织物(vinylon,polyester,polyethylene),不织布(polyester,polyuiylalcohal,polypropylene),软质薄膜(pe,pvc,eva)
其它
不织布(pet,pvc,pp),外面保温用发泡体,硬质薄膜(pvc,pe,eva),补光反射薄膜(pvc,pe,eva),防虫用寒冷纱(vinylon,polyester,polyethylene),反射薄膜(pvc,pe,eva),防风用针织物(vinylon,polyester,polyethylene)
四、农用纺织品产业化进程中的对策
尽管农用纺织品具有保温性、遮光性、透气性和耐用性等特点，由于成本原因和技术推广不够，加之没有政策优惠，制约了产业化的进程。而作为农业大国，中国的农用纺织品应该有较大的市场。据了解，我国农用纺织品的潜在市场高达50亿平方米，但目前的农业非织造布用量仅占理想市场的1％~2％，足见农用纺织品有广泛的市场空间。
从农业部门得到的资料也显示，我国超时令、反季节生产的设施农业发展已有了较好的势头，且发展迅猛。农民也开始认识到，发展设施农业、实现无公害、无污染种植的重要性，并开始向这一方向发展,可以预见在不久的将来，在各种农业栽培技术的积极推广之下，而这方面将会有较大的发展。
在农用纺织品产业化的实施过程中，应充分发挥市场配置资源的基础性作用，通过政府引导实现纺织品产业化经营和标准化生产。农用纺织品不同于穿着用纺织品和装饰用纺织品，它需要根据使用单位的订货而生产。要使绝大部分农民能够接受和使用这种材料，首先应做好示范、宣传和教育工作，结合目前国际上大量应用农用纺织品的三大农业栽培技术，即地膜栽培技术、高效节能日光温室栽培技术和温室无土栽培技术，实施科技兴农，提高农民素质，让农民真正了解这种材料的优越性和保护环境的重要性，自觉地依靠科技进步发展农业；其次，产品制造商要与应用部门要进行联合开发，针对植物的不同特性，将科研、生产和使用相结合，实现规模化发展，使农用纺织品的产品专业化、系列化，实现大批量生产，以降低产品成本，减轻农民的投入负担。两者有机结合，将会促进农业和纺织业的良性发展。当然，开发农用纺织品，加快设施农业建设，也有技术不断进步的问题，大力研发适用于当地气候条件、水土特征的农用纺织品，同时现有农用纺织在实际应用中也有许多不足需要尽快解决，而生物降解性和生物兼容性农用纺织品的开发尤具现实性。对此，政府部门可从利益分配机制和运转约束机制两方面对农用纺织品市场主体的行为加以指导，鼓励使用环境友好型和再生型原料加工产品，提倡加工过程中的清洁生产，实现农用纺织品的产品安全性和可持续消费。
五、结论
农用纺织品在整个设施农业中的比重并不是太大，但它所起的作用和意义十分显著，通过适宜的品种选择和相应的栽培技术，农用纺织品使作物生长在一定程度上摆脱了对自然环境的依赖。推进农用纺织品的产业化进程和应用领域，是建设资源节约型、环境友好型农业的重要手段，也将成为实施科技兴农、开创生态农业的一个重要组成部分。开发适合农业生产需要的多功能环境无害的纺织品，不仅是传统纺织产业结构调整期新的利润增长点，也是是当前和今后一段时间发展设施农业的重要标志。
六、参考文献
1.古文海陈建.设施农业的现状分析及展望[j].农机化研究,2004,(1):46-47
2.焦晓宁，李蓓蓓，周雪健，李娟.农用非织造布的功能与应用[j].产业用纺织品,2002,20(10):13-115
3.wandawadas,romualdajabłońska-ceglarek,edytakosterna.effectofplasticcoveringandnitrogenfertilizationonyieldandqualityofearlypotatoes[j].foliahorticulturae,2004,16(2):41-48
4.dr.ing.peterböttcher.techtextil:newproducts[j].industrialfabricsbulletin,2002,75(4):43-45
5.machalabann,perepelkinke.heterocyclicaramidefibers:productionprinciples,propertiesandapplication[j].journalofindustrialtextiles.2002,31(3):189-204
6.pauseb.nonwovenprotectivegarmentswiththermo-regulatingproperties[j].journalofindustrialtextiles.2003,33(2):93-99
7.birgithaas,martinbrück.technicalplasticsandfibre,filamentandnonwovensproduction[j].industrialfabricsbulletin.2004,14(2):24-26
8.余旺苗杨兴陈旭炜.生物可降解非织造布[j].产业用纺织品，2002,20(6):98-101