时间:2023-03-21 17:18:24
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2系统硬件设计
2.1终端节点硬件设计
终端节点是组成无线传感网络的基本单元,用于采集各采集点土壤参数信息,并将数据通过无线发送给协调器。
2.1.1传感器模块
土壤温度决定作物生长环境,土壤水分是作物水分的主要来源,土壤pH值反映土壤酸碱程度,土壤电导率反映了土壤压实度、黏土层深度及水分保持能力等。本设计选择在大区域农田种植中对农作物生长影响较大的温度、湿度、pH值及电导率4个参数进行监测,选取的传感器如图3所示。1)温度传感器:选用Dallas公司推出的数字式防水封装的DS18B20温度传感器,采用不锈钢外壳封装,防水防潮输出数字信号,无需进行AD转换,大大提高了系统的抗干扰性;工作电压3.0~5.5V,测量温度范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃。2)湿度传感器:选用SMTS-II-50型土壤湿度传感器,4~20mA输出,响应速度快,性能可靠,平均电流小于10mA,功耗低;抽真空灌封,密封性极好,耐土壤中酸碱盐的腐蚀,适用于各种土质。3)pH值传感器:选用上海陆基公司的土壤pH值传感器,输出4~20mA;测量范围为0~14pH,零电位pH值为7±0.25pH,斜率≥95%;功耗低,抗干扰性能较强,耐腐蚀性好。4)电导率传感器:选用上海陆基公司E-113-02-t型电导率传感器,电导范围10~2000μs/cm,适合各种土质;分辨率为1μs/cm,5~35℃内温度自动补偿;耐腐蚀好,适合长期进行土壤测量。
2.1.2CC2530模块
农田土壤监测节点选用TI公司的高性能CC2530芯片作为射频模块,采集并传送土壤数据。CC2530应用了业界领先的Z-StackTM协议栈,提供了一套解决ZigBee网络的完整方案。CC2530集成了RF前端、高灵敏度的接收器、8kBRAM、可编程Flash及101dB的链路质量,输出功率最高可达4.5dBm,包括定时器、5通道的DMA、8通道12位ADC、AES安全协处理器、21个通用I/O引脚和2个串行通信协议UART等。CC2530适用于对功耗要求严格的系统。
2.2嵌入式网关硬件设计
嵌入式网关的主要工作是接收各终端节点采集到的土壤参数并通过WCDMA发送给远程监测中心。嵌入式网关主要由协调器及DTU无线通信模块两部分组成。
2.2.1协调器模块
协调器部分仍然选用TI公司的CC2530芯片,与终端节点共同构成ZigBee网络,底板比终端节点只增加了串口通信部分。
2.2.2DTU无线通信模块
无线通信系统主要由DTU组成,是一种可以使用2G/3G/4G网络进行远程数据传输的终端设备。综合考虑成本和实用性,本设计采用通过第三代移动通信WCDMA上网方式的DTU,其内部集成了高性能ARMCortex-M332RISC内核STM32F107处理器和WCDMA联通3G模块,支持1900M/1800M/900M/850M工作频段;内嵌TCP/IP协议栈,数据无线透明传输;采用低功耗电源监控技术,值守电流小于2mA;采用软件和电路双重滤波,稳定可靠。
2.3电源模块设计
系统采用太阳能电池为终端节点和嵌入式网关供电。电源模块主要包括:蓄电池、太阳能电池板和太阳能控制器3个部分。蓄电池选用12V7.5AH免维护铅酸蓄电池;太阳能电池板选用功率20W,工作电压18V的单晶硅太阳能电池板。太阳能控制器选用额定充电/负载电流均为10A,12V/24V充电电压自动识别的DL-12/24-10a系列控制器,内置充放电智能控制技术。
3软件设计
3.1终端节点软件设计
终端节点的主要任务是负责大区域农田土壤参数的采集与数据的无线传输。ZigBee协议实现数据的短距离无线传输,终端节点在ZigBee协议中属于半功能节点,不支持路由功能,只能与上层的路由器、协调器节点进行通信,负责向上一层节点传输土壤数据。
3.2嵌入式网关软件设计
嵌入式网关节点的软件设计由两部分组成,分别为协调器接收土壤参数和WCDMA远程发送土壤数据。工作时,需要先给DTU无线通信终端设备安装联通3G手机卡,并将DTU和PC机通过RS232相连对其波特率、中心IP、端口号及SIM卡号等参数进行配置,配置软件界面。
3.3远程监测中心软件设计
远程监测管理中心界面采用LabVIEW图形化软件进行设计。其主要实现的功能如下:1)多通道农田土壤参数采集功能。设置了多个数据采集通道,可实时采集大区域农田土壤的温度、湿度、pH值及电导率4个参数。2)报警功能。设置土壤参数上下限,远程监测中心会相应的给出报警信号。3)通过LabVIEW的Web功能,外网用户可通过互联网进行实时访问。
4测试与结果分析
考虑到农田土壤的特性,为了在监测区域内得到全面、准确、实时的有效数据,对传感器节点的布置进行了合理的优化。选取的试验田为长宽均为200m的矩形区域,分成4块长宽均为100m的区域,每块农田4个终端节点数值取均值后通过汇聚节点发送给协调器,后期可根据大区域农田实际需求灵活对其进行扩展。系统设置安装完成后,给整个系统上电1min后,观察协调器和终端节点,看到绿色组网LED亮,可以判定系统组网成功。打开位于监测中心的上位机软件对系统功能和稳定性进行测试。上位机软件以人性化的方式向用户显示采集到的参数,并具有人员登录、参数设置、历史数据查询等功能,可以通过选项卡切换不同区域农田的土壤参数。监测界面既可以数值方式显示温度、湿度、pH值和电导率数值,也可以绘制参数的变化曲线。经过与标准仪器比较,各参数误差均小于3%,满足农业监测精度要求,达到预期设计标准。通过LabVIEW软件的Web工具,将软件进行Web。经测试,外网用户能通过互联网随时随地进行访问。
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号: 一.引言
公路桥梁结构的整体性能检测 ,按照受力状态可分为静载试验和动载试验;按照试验持续的时间长短分为瞬时试验及长期试验。在静载作用下 ,一般要测定作用力的大小(包括静荷载、支座反力、推力等的大小) 、构件的内力(包括弯矩、轴向力、剪力、扭矩等) 、断面上各种应力的分布状态及其大小、各种变形(包括挠度、相对位移、转角等) 以及局部损坏现象(如裂纹的分布及其大小等) ; 在动荷载作用下 ,一般要测定动荷载的大小、频率和变化及构件的动应力、结构的自振频率、动挠度、衰减特性及其加速度等。
二.路桥试验检测内容。
路桥检测的内容涵盖广泛,主要的检测内容如下表所示:其中,对于路桥的表面缺陷检测目前大部分还是靠单一的人工目视方法进行检测评估。对于混凝土路桥,路桥的裂缝是探测和评估的重要项目。据不完全统计,每年损坏的路桥有90% 以上是由裂缝引起的,此外,还有剥落、坑洼等现象。路桥结构出现缺陷之后,应加强检查与观测。根据缺陷的特征,分析查明缺陷性质、原因及其危害程度,确定是否需要修补,并为修补方案的制订提供可靠的依据。检查与观测的内容包括:
(1)缺陷发生的部位、走向、宽度;
(2)缺陷分布状况以及大小:
(3)缺陷的变化发展情况。
项目检测内容检测方法备注表面表面破损目测裂缝、锈斑
表面缺陷目测主要为网状缝
裂缝分布目测、激光传感器确定为网状缝[本文转自:]
裂缝宽度目测、数字相机、热像仪等
裂缝深度超声波
开裂趋势玻璃纤维感器需要连续测试
内部缺陷超声波、雷达混凝土内测的蜂窝应力和绕度变形激光振动加速器传感器
应力光纤传感器
强度和刚度混凝土强度回弹、拉拨试验
强性模量超声婆
扩散深度碳人深度钻芯取样
氯化深度钻芯取样
酸侵蚀深度钻芯取样
其他物质多谱分析限于混凝土表层
渗透性现场渗透实验
锈蚀位置自然电位法
锈蚀程度自然电位法需要周期性测试
三.公路桥梁主要的检测技术。
1. 机械检测技术。
机械测试仪器一般有杠杆、齿轮、轴、弹簧、指针和度盘等部件。它主要由四大部分组成:传感机构、转换机构、指示机构和机体保护部分。
传感机构的功能是直接感受被测量的构件变化 ,并把这种变化传到转换机构、在接触式机械量测仪器中 ,这部分常常是测杆及弹簧;对于张线式机械量测仪器 ,则常常是鼓轮一类的机构。
转换机构的功能是把传感机构传来的被量测构件的变化转化为长度的变化 ,并且把它放大或缩小 ,或者改变方向 ,如百分表中的大小齿轮及弹簧。
指示机构的功能 ,是将经过转换机构转化为长度并加以放大、缩小或改变方向之后的变化用一定形式表现出来。一般常由指针和度盘组成。
机体保护部分的功能是把各组成部分连接成整体 ,使之保护仪器不受周围环境的影响。
机械测试仪器的特点:结构简单 ,易于操作 ,工作可靠 ,经济耐久 ,可重复使用 ,对周围环境的适应能力强 ,但灵敏度不高 ,放大能力有限 ,较笨重。
2. 超声波检测技术。
超声波检测技术是近年来发展非常迅速的一项实用技术。超声波是一种频率高于人耳能听到的频率的声波 ,其频率超过了20 kHz。它的基本原理是用人工的方法在工程材料或结构中激出一定频率的弹性波 ,这种弹性波以各种波形在材料与结构内部传播并由接收仪器接收。在物体内部传播的弹性波的波速、振幅、频率及波形等波动特性参数与物体的力学参数(如动弹性模量、动泊松比、动剪切模量及物体内部的应力分布状态) 有直接的关系。此外 ,波动传播参数还与物体内部的缺陷(如断裂面、孔洞的大小、形状和分布) 等有关。通过分析研究被接收记录下来的弹性波信号 ,可以了解材料与结构的力学特性和缺陷。声波检测技术比其他检测方法轻便、灵活 ,可以在大范围内进行测试等一系列优点 ,目前在钻孔灌注桩及路面质量检验中得到广泛的应用。
3. 电测技术。
电测法的原理是 ,通过一定的传感元件把所测的机械量(应变变化) 转化为电量(电阻变化),再通过一定的仪器把电阻变化转换为电压(电流) 的变化并加以放大 ,然后按机械量给出指示。这里所说的传感元件就是电阻应变片 ,测量仪器就是电阻应变仪。在工程试验中最常用的是电阻应变测试技术 ,它是试验应力分析中重要的方法之一。从 1938 年首次出现金属电阻丝粘贴式传感元件到现在 ,已形成一套使用方位、运用性强、比较完备的测试仪器。
4. 射线检测技术。
射线是同位素或核子散发的一种无形的能束 ,而同位素中的某些元素所散发的能束与土壤的密度与水分有着十分密切的关系 ,而且具有十分明显的规律性 ,射线检测技术就是利用了某些同位素的这种特性。国内外的一些专家设计了核子检测仪 ,用于土壤密实度与土壤含水量的测定。
用于土壤密实度与含水量测定的射线检测技术 , —般有四种结构类型:1) 散射插入型;2) 透射插入型;3) 透射表面型;4) 散射表面型。射线是一种放射性物质 ,对人体的健康不利。在利用射线原理检测路基路面的物理指标时 ,对检测装置或设计的检测仪器的射线源一定要进行有效的防护 ,将射线对人体的影响控制在最低的程度。这是核子仪在设计时所必须考虑的关键问题。
5. 试验检测工作不仅在桥梁方面发挥着重要的作用,也在高速公路建设中有着必不可少的用图。标准试验、工艺试验及原材料试验为高速公路的建设提供最根本的基础; 地基承载力试验、强度试验及压实度试验作为过程控制为工程质量提供过程保障;而最终的验收评定工作则为工程质量提供一个最终的试验数据。总之,试验检测工作在高速公路建设中发挥着重大的作用。但是,试验检测工作仍存在着规范不齐全、试验检测工作的范围及试验材料所检测的项目不明确的问题。以下是作者提出几点建议,希望能够引起相关各方的注意,能够尽快地解决这方面的问题,以利于试验检测工作的正常顺利开展,确保工程质量。
四.桥梁结构材料缺损状况诊断。
1.混凝土强度测定。
对于混凝土强度的测定 ,目前的测试方法主要有回弹法(表面硬度法) 、超声波法、超声---回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法超声波法以及二者的综合法是属于非破损试验法 ,应用比较广泛。对于这三种方法 ,它们的测试结果平均误差约为 9 % ±7 % ,但是综合法要好一些。对于龄期在 90 d 以上的混凝土 ,采用回弹法时要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都具有一定的影响。
2. 雷达检测技术。
使用脉冲雷达的电磁回波法是检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板的有效方法。
3. 声波检测法。
声波检测法是指用工具敲击构件 ,听其声音的差异来判断构件是否存在破损 ,这种方法比较简便 ,是一般检查中常用的手段。
五.结束语
桥梁结构状况的检测是对桥梁结构及部件的材料质量和工作性能方面所存在的缺损状况进行详细检测、试验、判断和评价的过程,我国可以建立一套路桥试验的完全检测信息系统,实现路桥安全保障的远程化、智能化、集成化,为实现我国路桥经济发展做出应有的贡献。进一步促进我国经济社会的发展。
参考文献:
[1] 韦远思 对公路桥梁检测技术的探讨 [[期刊论文] 《科技创新导报》 -2010年28期
[2] 任云 黄爱军 公路桥梁桩基检测技术应用与探讨[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年15期
[3] 吴柏林 公路桥梁检测技术的探讨 [期刊论文] 《黑龙江交通科技》 -2012年5期
信息中介机构逐渐的融入人们的生活,融入到各个行业中来,通过信息中介机构的带领,很多行业得到快速的发展,信息中介产业也得到了很快的发展,信息技术在其中的应用就显得非常的重要,信息技术无论是从农业、农业还是服务业中都起着至关重要的作用,信息中介机构让不同产业变得更加的完善,在一定程度上信息中介机构也对各个行业进行了结构的弥补,让行业体系更加健全,拥有了信息中介机构作为行业支撑行业发展和变化也更加的灵活和便捷。
1.农业产业中信息机构产业的发展和进化
人们了解生物生活状态及环境变化等情况是通过农业生物及环境信息的采集而来的,这是实施人工调控及管理决策的基本途径。一般传统的人工手动观测方法,难以实现精确农业对农业信息的需求,如准确、大量、及时、有效等。传统的信息采集方法如今已逐步被以计算机为中心的自动信息获取方法所代替,从而成为农业信息获取的主要手段。
农作物的生长环境信息主要包括农作物的需水量、需肥量、生产量、气候环境等信息。检测这些情况的主要技术有计算机视觉、传感器、微电极、显微图像等。目前,对于精细农业的实践研究国内外已在开展,大多数是从农田土壤特性的变异性开始研究的,研究的主要内容是集中对一些要素的快速采集方面,如土壤的养分及水分、电导率、土壤ph值、耕作阻力和耕作层深度等要素。对于土壤养分的快速测量,目前为止采用的测量仪器有3类,分别是基于光电分色等传统的养分速测技术的土壤养分速测仪;基于近红外技术通过土壤或叶面反射光谱特性直接或者间接进行农田肥力水平快速评估的仪器和基于离子选择场效应晶体管集成元件的土壤主要矿物元素含量测量仪器。
土壤的重要组成部分是土壤水分。精细农业中实施节水灌溉的基础是土壤水分的测量。土壤信息主要包括土壤质地、结构、有机物质含量等一系列的参数,这些参数对于特定土壤来说是基本固定不变的,一般是不需要测定多次的。对于土壤的含水量、含盐量、含养分量等是需要进行多次采集测定的,因为这些参数会随着时间的变化而变化。土壤水盐的电磁测定是基于土壤的节点型质,而介电常数又与土壤水分含量的多少有着密切的联系。在土壤介质中插入“l”型的波导棒,高频的电磁脉冲信号会从波导棒的前端传播到末端,且会在探头的周围产生电磁场,波导棒由于前端是出于开路状态的,脉冲信号则会因反射而又沿波导棒返回于前端。土壤的电导率可从检测脉冲输入与反射回的时间以及发射时间的脉冲幅度的衰减情况反映出来,从而计算出土壤水盐含量。土壤的电导率能不同程度的反映出土壤中盐分、水分、有机物含量等参数的大小。对于确定各种田间参数时空分布的差异来说有效的获取土壤电导率是具有一定意义的。
2.农作物生产目标信息检测技术
农作物的生产目标信息主要有病虫害、农产品质量、成熟度等。农作物品质检测的技术主要有超声波、视觉技术、红外、激光、gps、频谱、近红外检测、人工嗅觉及味觉和图像处理等。农作物品质反映三方面内容,一是农作物外表特征的外部品质;二是农作物基本物理性质的品质;三是农作物内部特征的内部品质。无损检测(即非破坏性检测)是在不破坏所测物品的化学性质及状态的前提下,为获取与所测物品品质有关的性质、内容等信息所采用的一种检测方法。农产品中采用的无损检测技术一般有电磁特性、声学特性、x射线与激光、可见光与近红外光谱、机器视觉技术等。而机器视觉检测技术是通过图像传感器获取农产品的图像,然后对图像进行转换成数字图像,利用计算机判别准则去对图像进行识别和理解,以达到分析图像并作出结论目的的一种技术。它可以对农产品的大小、形状、成熟度、颜色等内外品质进行无损检测。
3.信息中介机构的完善
在信息化发展的今天信息中介通过其自身的竞争力和发展力,信息化产业如雨后春笋出现在在各个行业中,是行业进步的推动剂也是行业发展的快速发展的必要条件,在一定程度上信息中介机构减少了行业间的操作步骤,节省时间提高工程效益,行业对于信息中介机构的要求也促进了信息中介机构的快速发展。在行业竞争和信息要求的不断升级中,信息中介机构不断的优化和完善。
4.结语
精确农业可合理利用有限的水土资源,提高农作物的产量,且又保护农业生态环境的可持续发展,是农业生产中的关键所在。精细农业的其他技术发展大大优先于田间信息的快速采集技术的研究。为了满足我国精细农业实施中不同用户多层次的需求,需对精确变量肥水处方的多源信息获取与诊断决策,进行研究分析,探讨方法。对于农村品的无损测试技术可快速获取农作物的优势、营养等基础上,对农作物的营养及水分胁迫特征信息的诊断和提取方法进行研究。
参考文献:
[1]高进田,邝健安.网络时代房地产中介业生存基础剖析[j].云南财贸学院学报.2002,(01).
信息中介机构逐渐的融入人们的生活,融入到各个行业中来,通过信息中介机构的带领,很多行业得到快速的发展,信息中介产业也得到了很快的发展,信息技术在其中的应用就显得非常的重要,信息技术无论是从农业、农业还是服务业中都起着至关重要的作用,信息中介机构让不同产业变得更加的完善,在一定程度上信息中介机构也对各个行业进行了结构的弥补,让行业体系更加健全,拥有了信息中介机构作为行业支撑行业发展和变化也更加的灵活和便捷。
1.农业产业中信息机构产业的发展和进化
人们了解生物生活状态及环境变化等情况是通过农业生物及环境信息的采集而来的,这是实施人工调控及管理决策的基本途径。一般传统的人工手动观测方法,难以实现精确农业对农业信息的需求,如准确、大量、及时、有效等。传统的信息采集方法如今已逐步被以计算机为中心的自动信息获取方法所代替,从而成为农业信息获取的主要手段。
农作物的生长环境信息主要包括农作物的需水量、需肥量、生产量、气候环境等信息。检测这些情况的主要技术有计算机视觉、传感器、微电极、显微图像等。目前,对于精细农业的实践研究国内外已在开展,大多数是从农田土壤特性的变异性开始研究的,研究的主要内容是集中对一些要素的快速采集方面,如土壤的养分及水分、电导率、土壤PH值、耕作阻力和耕作层深度等要素。对于土壤养分的快速测量,目前为止采用的测量仪器有3类,分别是基于光电分色等传统的养分速测技术的土壤养分速测仪;基于近红外技术通过土壤或叶面反射光谱特性直接或者间接进行农田肥力水平快速评估的仪器和基于离子选择场效应晶体管集成元件的土壤主要矿物元素含量测量仪器。
土壤的重要组成部分是土壤水分。精细农业中实施节水灌溉的基础是土壤水分的测量。土壤信息主要包括土壤质地、结构、有机物质含量等一系列的参数,这些参数对于特定土壤来说是基本固定不变的,一般是不需要测定多次的。对于土壤的含水量、含盐量、含养分量等是需要进行多次采集测定的,因为这些参数会随着时间的变化而变化。土壤水盐的电磁测定是基于土壤的节点型质,而介电常数又与土壤水分含量的多少有着密切的联系。在土壤介质中插入“L”型的波导棒,高频的电磁脉冲信号会从波导棒的前端传播到末端,且会在探头的周围产生电磁场,波导棒由于前端是出于开路状态的,脉冲信号则会因反射而又沿波导棒返回于前端。土壤的电导率可从检测脉冲输入与反射回的时间以及发射时间的脉冲幅度的衰减情况反映出来,从而计算出土壤水盐含量。土壤的电导率能不同程度的反映出土壤中盐分、水分、有机物含量等参数的大小。对于确定各种田间参数时空分布的差异来说有效的获取土壤电导率是具有一定意义的。 转贴于
2.农作物生产目标信息检测技术
农作物的生产目标信息主要有病虫害、农产品质量、成熟度等。农作物品质检测的技术主要有超声波、视觉技术、红外、激光、GPS、频谱、近红外检测、人工嗅觉及味觉和图像处理等。农作物品质反映三方面内容,一是农作物外表特征的外部品质;二是农作物基本物理性质的品质;三是农作物内部特征的内部品质。无损检测(即非破坏性检测)是在不破坏所测物品的化学性质及状态的前提下,为获取与所测物品品质有关的性质、内容等信息所采用的一种检测方法。农产品中采用的无损检测技术一般有电磁特性、声学特性、X射线与激光、可见光与近红外光谱、机器视觉技术等。而机器视觉检测技术是通过图像传感器获取农产品的图像,然后对图像进行转换成数字图像,利用计算机判别准则去对图像进行识别和理解,以达到分析图像并作出结论目的的一种技术。它可以对农产品的大小、形状、成熟度、颜色等内外品质进行无损检测。
3.信息中介机构的完善
在信息化发展的今天信息中介通过其自身的竞争力和发展力,信息化产业如雨后春笋出现在在各个行业中,是行业进步的推动剂也是行业发展的快速发展的必要条件,在一定程度上信息中介机构减少了行业间的操作步骤,节省时间提高工程效益,行业对于信息中介机构的要求也促进了信息中介机构的快速发展。在行业竞争和信息要求的不断升级中,信息中介机构不断的优化和完善。
4.结语
精确农业可合理利用有限的水土资源,提高农作物的产量,且又保护农业生态环境的可持续发展,是农业生产中的关键所在。精细农业的其他技术发展大大优先于田间信息的快速采集技术的研究。为了满足我国精细农业实施中不同用户多层次的需求,需对精确变量肥水处方的多源信息获取与诊断决策,进行研究分析,探讨方法。对于农村品的无损测试技术可快速获取农作物的优势、营养等基础上,对农作物的营养及水分胁迫特征信息的诊断和提取方法进行研究。
参考文献
[1]高进田,邝健安.网络时代房地产中介业生存基础剖析[J].云南财贸学院学报.2002,(01).
rs技术在水文领域中的应用分析
遥感技术,即rs技术广泛应用于对旱情的检测与评估、检测水质、监测和评价土壤侵蚀和洪涝灾害等水文领域之中,取得了明显的经济效益。在洪涝灾害之中经常会使用遥感技术。紧急救灾、灾后重建和快速反应是遥感技术应用集中的主要方面。例如,我国早在80年代就利用了mss数据检测到了三江平原的洪涝灾害。之后民政局、中科院和水利部门都进行了相关的研究工作,在实践之中取得了显著的成效。遥感技术可以大幅度的减少洪涝灾害的损失,尤其是在灾后重建等当面,与其他普通手段相比具有全面性、客观性和快捷性的优势。遥感技术评估在灾害的监测评估方面也有了显著的发展。通过对土壤表面发射的电磁能量来测量估计土壤的湿度,再加上实测数据的支持,可以实现对旱情的遥感监测。同时还可以通过对作物的长势、地表温度的监测来监测旱情。通过了解不同地域的具体情况,建立针对它们的具体模型。我国目前建立在遥感技术基础之上的监测模型包括热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数模型和植被地表温度空间模型、气象模型、水文模型和微波模型等。使用遥感技术可以更快速和更低廉的获取大面积土壤的水分信息。因为监测模型的简繁程度有很大差异,所以遥感技术的使用范围和使用精度也有不同。我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系,在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术,可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况,具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用,随着它在水质监测领域的地位更加重要,它的发展也不断完善。
gps技术在水文领域中的应用分析
全球卫星定位系统,即gps技术,具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点,成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中,取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系,gps可以更准确的获取水利信息的空间位置,可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术,可以及时准确的定位灾害的发生地点,尤其是在使用了无线通话功能之后,实现了双向的通话功能,使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象,方便二者进行沟通,对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时,在大堤上排查险情,在发现了险情隐患之后,通过对讲机向指挥部门汇报,耽误了抢险时间,而且无法准确的描述出险情发生的位置。一旦报警系统上运用了gps技术,能够在第一时间将灾害的发生地点和灾害类别传送到指挥中心,可以对险情做出有效的反应。在运送抢险物资的车辆中,安装gps监控系统,编码后的汽车可以将其定位信息传送到指挥中心,指挥中心在接受到定位信号之后,可以将移动的船只和车辆的位置在地图上动态的显示出来。再配合电子地图,例如公路交通图、水系分配图、居民区分布图、物资仓库分布图等,利用网络的分析功能,可以将抢险物资以更快捷的方式送入受灾群众手中。而水下地形的测量在水库、港口、码头和桥梁的建设之中起着很大的作用,尤其是在减灾防洪的过程之中,会带来巨大的社会效益。
3 gis技术在水文领域中的应用分析
地理信息系统,即gis,是在计算机软件和硬件系统的支持下的特定的空间信息系统,可以采集地球表层的相关地理分布数据,同时对数据进行储存、运算、分析、管理、描述和显示。我国目前的地理信息系统已经广泛的使用在减灾防汛、水土保持、水环境等水文领域。在减灾防汛的领域之中,gis技术可以预测预报城市的积水和退水状况、管理更新现有的排水设施情况、对排水设施进行设计和规划。规划城市绿地的面积和位置。分析暴雨的空间特征、对积水街道和暴雨的分布进行可视化的显示、储存具有分辨率高、层次多、更新频率快的数据,并对数据进行维护和管理。地理信息系统在再请评估方面也有很大的作用,例如管理基础背景数据、查询空间和属性数据、对数据进行统计、显示和检索。gis技术在水土保持之中的应用十分全面。主要包括判断是否发生土壤侵蚀、土壤侵蚀的程度划分、计算土壤侵蚀量、评价水土保持的效益、泥沙输移的状况、预测和模拟土壤的侵蚀过程等。在水土保持之中往往直接使用gis作为建立模型的平台,这是与gis在其他领域的使用中最大的区别。遥感技术、地理信息技术和全球卫星定位系统,即3s技术的集成使用为空间信息的管理、分析、应用、更新、获取和存储等方面提供了技术支撑。使用rs技术采集图像信息,使用gps技术提供主要的位置信息,最后使用gis使用一些技术手段,例如分析应用和图像处理等。将这三个技术紧密的结合起来,可以提供精确的数据资料的文本资料,可以通过动态电子地图的使用查看不同水文领域的信息,同时可以借助人工神经网络的实施,对洪峰流量、降水等水文要素进行科学、合理的分析,为减灾防汛提供科学的依据。
4 ann技术在水文领域中的应用分析
ann技术,即人工神经网络技术,是使用数学方法对自然神经或人脑进行模拟和抽象,是一种模仿人脑结构的信息处理系统。在水文领域,ann技术主要可以进行洪水的预报和降雨流量预报等。人工神经网络技术具有适应能力强、计算速度快和自主学习能力强的功能。首先对输入条件和输出条件进行分析。输入条件包括降雨历时、降雨量、降雨过程、河道基流等。输出条件包括出口段面的流量信息。输入层、输出层和隐层这三个部分一起构成了降雨径流的预报模型。防洪的非工程性措施是洪水预报,做出及时的洪水预报可以帮助相关部门制定准确可行的防洪决策。ann技术在水文预报方面的作用主要通过实测资料,使用神经元的模拟关系,模拟影响洪水的其他因素和洪水之间的关系。
5 结语
总之,现代化的信息技术支持可以促进水文信息化建设,本文讲述的rs技术、gis技术、gps技术和ann技术都在水文领域之中得到了广泛的使用。随着社会主义现代化进程的不断加快,国家过度重视信息的基础设施建设,使水文技术和现代信息技术共同发展。
参考资料:
邹城市位于鲁中南低山丘陵地的西南部,东西长63公里,南北宽25.2公里,总面积1613平方公里,耕地115万亩。邹城地势东高西低,东部山区峰峦叠嶂、西南丘陵逶迤起伏,西部平原沃野千顷,三种地貌各占三分之一,属暖温带过渡型季风气候。自1983年全国土壤普查以来,由于有机肥、氮肥、磷肥的大量施用,土壤的养分状况发生了很大的变化。20多年来,一直没有再进行全面的、大规模的土壤养分调查。07年开始,借助于测土配方施肥项目的大规模实施,对全市范围内的土壤养分状况进行了详细的调查,旨在摸清多年来我市土壤养分的变化情况,熟悉我市土壤养分现状,为农业生产提供更科学、更切合实际的指导意见。
1材料和方法
1.1土样的采集
邹城市共有四种土壤类型,按照所占面积大小,依次为棕壤约7.6万公顷,褐土3.2万公顷、潮土1.6万公顷、砂姜黑土0.34万公顷,分别占总耕地面积的59.6%、25.0%、12.7%和2.7%。我们按照点位的地理分布,兼顾邹城的四种土壤类型,选出有代表性的地块进行采样,以确保与第二次土壤普查的结果有可比性。
首先在市土地利用现状图上布点,布点时把土地利用现状图与土壤图套和,根据套和单元,确定图上的采样地点。根据图上的点位利用手持GPS来确定实际的野外采样点,并修正室内点位的位置。按照土壤类型划分,棕壤取样1745个,占总数的51.2%;褐土取样967个,占总数的28.1%;潮土取样672个,占总数的19.7%;砂姜黑土取样34个,占总数的1%。
土壤样品的采集采用“S”型或者“X”型采样法,采样深度0~20厘米,每个土样随机取15~20个点,充分混匀后采用四分法取至1公斤。土样放置在室内自然风干,人工挑除根须、石块等杂质,然后粉碎、过筛、分析、化验。
1.2土样的化验与分析方法
化验主要测定土壤耕层的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾4种养分指标。
土壤养分的化验分析方法如下:有机质分析采用重铬酸钾法;碱解氮利用扩散吸收法;速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法。
2不同地区耕地土壤养分调查结果与分析
从耕地土壤养分调查的结果来看,目前邹城市土壤耕层有机质含量平均值为13.44g/kg,比第二次土壤普查时的7.2g/kg增长了86.7%;碱解氮含量平均值为96.72mg/kg,比第二次土壤普查时增加了101.2%,增幅较大;速效磷含量平均值为19.08mg/kg,比第二次土壤普查时显著增加,增幅在4倍以上;速效钾含量平均值为68.40mg/kg,比第二次土壤普查时明显降低,降幅为30.98%。
表一:土壤养分总体变化
项目
土壤普查结果
养分调查值
增减数值
变化幅度
有机质(g/kg)
7.20
13.44
+6.24
86.7%
碱解氮(mg/kg)
47.02
96.72
+49.60
101.2%
速效磷(mg/kg)
3.60
19.08
+15.48
430%
速效钾(mg/kg)
97.16
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第一,微生物学实验技术与研究方法知识体系的完善。微生物学为生命科学的基础学科,微生物学实验课不仅包括最基本的无菌操作技术,常见微生物的形态及常规染色的观察,基本生理生化分析(V.P.反应、甲基红试验、吲哚试验、糖发酵试验)并将微生物的基本试验方法与日常生活结合(土壤微生物分离纯化、酸奶中乳酸菌分离和水中大肠杆菌的检测)激起学生对微生物学学习的兴趣,最后还为学生创造了将课堂与书本上所学到的知识融会贯通的机会(自主实验)。在整个课程教学期间,教师不仅要耐心地讲解知识,还要将自己多年微生物学研究的经验传授给学生。其次,基础实验部分巩固了实验技术,实验课教学使学生们有机会从另一个角度去发现漏洞、学习知识。再次,专题实验加深了对微生物学实验技术实际应用的认识。微生物与人们日常生活密切相关,在农业、能源、食品、医药和石油工业等领域发挥了重要作用,但微生物也危害人类身体健康,对食品,饮用水等中的微生物检验检疫非常重要。“乳酸发酵实验”与“水中大肠菌群检测实验”正是针对功能微生物的利用与致病微生物的监控并结合日常生活而设计的实验。在实验操作过程中,对工业标准化与检测标准化有了初步的了解。最后,实验报告丰富了知识体系。实验报告涉及知识面广,尤其是课后问题,学生们“仁者见仁,智者见智”提出了很多建设性的想法。引导学生深入思考,并激发学生的探知兴趣,必须认真查找相关文献和相关技术手册,并对提出的问题即时沟通交流,这都拓展了知识面并提高了表达能力。
中图分类号:S642.226 文献标识码:A
黄瓜也叫青瓜,据分析,黄瓜含水分为98%,并含有微量的维生素C、胡萝卜素及少量糖类、蛋白质、钙、磷、铁等人体必需营养素 [1]。它是人们日常生活中使用的主要蔬菜,随着我国居民生活水平的快速提高,消费者更加注重对蔬菜品质的要求,因此如何提高黄瓜的产量和改善其品质就成了函待解决的问题[2]。
千代田牌有机肥是一种全无、高效、安全、长效的优质有机肥料,含有丰富的有机质、营养三元素及多种中、微量元素和大量的有益微生物菌群,对于促进农作物生长、改善土壤、增肥地力、提高化肥利用率有显著效果,对改善土壤、增肥地力具有明显的增产效果,可以改善农产品品质、促进早熟,具有明显的经济效益,是无公害食品、绿色食品、有机食品的首选用肥[3]。本试验旨在利用千代田有机肥不同的施用量对黄瓜施用效果的影响,探索千代田有机肥最佳施肥量。
1 材料与方法
1.1 试验材料
黄瓜种子:津优12(系天津市农业科学院黄瓜研究所育成的新一代杂交种)。
千代田有机肥(由吉林华中绿色生态农业开发有限公司生产,各种养分含量:有机质≥40%、N≥3.2%、钙≥18%、磷≥4.1%、镁≥1.8%、钾≥3.0%、硫≥0.54%、锌≥520mg/kg、硅≥0.93%、铁≥0.12%、硼≥0.01%)。
1.2 试验设计
本试验于2012年3月至7月在吉林市丰满区鸡冠山村进行,共设5个处理,A : 0.242 kg/12㎡;B: 0.967 kg/12㎡;C: 1.962kg/12㎡;D:2.417kg/12㎡;CK:0kg/12㎡,每处理12㎡,采用完全随机区组设计,重复3次,其它管理与生产田相同[3]。
1.3 主要管理措施
黄瓜于2010年12月5日播种,2011年1月15日移植,3月25日定植;供试土壤为沙壤土,肥力中等。在3月23日将不同量的千代田有机肥做基肥一次性施入。
2 结果与分析
2.1不同处理对株高的影响
从表1可以看出,处理后的A、B、C、D与CK相比株高都有所增加,分别增加0.04m、0.26m、0.22m、0.02m。增加幅度分别为1.47%、9.52%、8%、0.73% 。通过SSR法检测,B、C差异性达到了显著水平,A、D 2个处理差异性不明显。从上面分析可以看出,使用不同千代田有机肥施入量对提高株高都有增加效果,其中B处理对株高的影响最为显著。
2.2 不同处理对茎粗的比较影响
从表1可以看出,处理后的A、B、C、D与CK相比茎粗都有所增加,分别增加0.5mm、0.65mm、0.35mm、0.21mm。增加幅度分别为5.64%、7.33%、3.95%、1.24%。通过SSR法检测,A、B差异性达到显著水平, C、D 2个处理差异性不显著。从以上分析可以看出,5个处理中B处理对增加茎粗效果最为明显,说明B处理的施肥量可以明显促进黄瓜的茎粗。
2.3 不同处理对节间长的影响
从表1可以看出,处理后A、 B、 C、 D与CK相比节间长都有所增加,分别增加0.78cm、3.95cm、0.06cm、2cm,增加幅度分别为6.96%、35.26%、17.86%、0.54%。通过SSR法检测,B、C处理差异性达到极显著水平,A处理达到显著水平,从以上分析可以看出,D处理效果不明显。五个处理对增加节间长都有效果,但其中B处理对增加节间长最为明显。
2.4不同处理对叶面积的影响
从表1可以看出,处理后的A、B、C、D与CK相比叶面积都有所增加,分别增加19.75cm2、30.25cm2、3.3cm2、2.45cm2,增加幅度分别为4.02%、6.49%、0.71%、0.53%。通过SSR法检测, B处理差异性达到显著水平,A、C、D处理差异性不显著。从以上分析可以看出,5个处理中B处理可以明显促进叶片的生长。
2.5 不同处理对叶绿素含量的影响
从表1可以看出,处理后的A、B、C、D与CK相比叶绿素含量都有所增加,分别增加为5.25 mg/dm2、272.5mg/dm2、63mg/dm2、46.5mg/dm2,增加幅度分别为1.38%、4.22%、1.54%、1.13%。通过SSR法检测,A、B、C、D4个处理差异性都不显著。但从以上分析可以看出 ,B处理对提高叶绿素含量效果最佳。
2.6 不同处理对坐果率的影响
从表2可以看出,处理后的A、B、C、D与CK相比坐果率都有所增加,分别增加为8.2%、20.2%、10.1%、8.4%,增加幅度分别为11.33%、27.9%、13.95%、11.6%。通过SSR法检测,A、B、C、D 4个处理差异性达到极显著水平。从以上分析可以看出,施用不同量有机肥料对提高坐果率都有效果,其中B处理对增加坐果率最高。
2.7 不同处理对可溶性固形物的影响
从表2可以看出,处理后的A、B、C、D与CK相比可溶性固形物都有所增加,分别增加0.06、0.1、0.015、0.01,增加幅度分别为3.12%、5.19%、0.78%、0.52%。通过SSR法检测, B处理差异性达到显著水平,A、C、D 3个处理差异性不显著。从以上分析可以看出,5个处理中B处理可以明显增加黄瓜可溶性固形物。
2.8不同处理对单果重的影响
从表2可以看出,处理后A、B、C、D与CK相比单果重都有所增加,分别增加5g 、22g、9g、3g,增加幅度分别为2.89%、12.72%、5.20%、1.73%。通过SSR法检测,C处理差异性达到显著水平,其中B处理差异性达到极显著水平。A、D处理效果不显著。从以上分析可以看出,使用不同的施肥量对提高小区产量都有效果,其中5个处理中B处理的增加幅度最大。
2.9 不同处理对产量的影响
从表2可以看出,处理后A、 B、 C、 D与CK相比产量都有所增加,分别增加0.03Kg、0.09 Kg、0.05Kg、0.02Kg,增加幅度分别为3.30%、9.90%、5.49%、2.20%。通过SSR法检测,B、C处理差异性达到显著水平,A、D处理差异性不显著。从以上分析可以看出,A、D处理效果不明显,B、C 2个处理效果明显。5个处理对增加产量都有效果,但其中B处理对增加产量最为明显。
3 结论与讨论
施用不同量的千代田有机肥对黄瓜进行处理,通过不同处理,对植株的株高、茎粗、叶面积、叶绿素含量、果实含糖量、单果重、坐果率、节间长进行比较,发现4种处理对比CK均有所提高,但施肥量为0.967Kg/12m2(54Kg/667m2)的效果最好,为最佳施肥量。 因此可以在春季温室黄瓜生产中进行推广应用。
本试验只是在对春季温室黄瓜生产进行了研究,试验结果只适用于本试验。在黄瓜其他季节栽培应用效果,还需要进一步进行研究。
参考文献
城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素,也是全球共同关注的课题。
1、污泥最终处置的主要方式
目前,国内外污泥最终处置方式主要有:综合利用、填埋、投海。
(1)综合利用
①农田林地利用
污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题,污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1,故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法,但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物质,目前对重金属污染研究较多。因此,在作农田林地利用前,应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵,同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求,处理成本无法和经济效益相平衡,化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等,这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂,污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中,污泥中的重金属离子含量一般都较高,见表2。
表1我国城市污水处理厂污泥肥分表
污泥类别
初沉污泥活性污泥消化污泥
总氮(%)
2~33.3~7.71.6~3.4
磷(以P2O5计)%
1~30.78~4.3 0.6~0.8
钾(以K2O计)%
作业地块作业措施作业时间作业标准作业验收
针对我省大多地区底墒不足、小麦易遭春旱等特点,耕翻整地作业中应特别强调“及早作业”、“连续作业”和“伏秋作业”,一次达到播种状态越冬。有条件的地方为保证施肥效果和底墒充足,应强调结合耕翻整地进行秋深施肥和深秋浇封冻水。
2、品种及种子标准化
目前生产上推广的品种很多,在性状及措施要求上各具特点。应在充分了解品种特点(生育特点、分蕖特点、需肥特点、群体特点、灌浆特点、抗逆特点)基础上选择1~2个主裁品种及2~3个搭配品种。栽培面积较大的地区决不可种植单一品种,应以品种多样化增强小麦的抗灾抗逆能力,达到高产稳产、丰产丰收。具体选用品种及确定各品种的种植比例时应根据加工用途、当地栽培方式及栽培条件、产量水平、土壤条件及气候条件、收获方式及力量而定。核心试验区、高产攻关田、生产条件较好及生产水平较高的地区应选择光合效率及产量潜力更高和更加抗倒、抗病、更耐高肥水的中矮秆品种,并依据品种制定相应的栽培耕作措施及标准,其它土,种植密度,施肥量,镇压及田间管理等措施和环节标准也需做相应正确调整。总之,措施应围绕品种、自然生态条件和生产条件而定,或根据当地条件选择适宜品种,充分发挥品种的增产潜力。
种子标准化的含义主要指用于播种的种子质量要高,如种子纯度、发芽率、发芽势、种子千粒重、病虫害、贮存年限生产上连续利用年限等。连续种植多年、不符合种子标准的种子坚决更换。攻关田、核心区所用种子级别要高于一般大田生产,应尽量采用级别高的种子,发挥良种在生产中的增产优势。
各类生产用种子在播种前必须进行种子检验以确定能否用于播种和计算量等。种子要全部进行筛选及药剂或种衣剂拌种,确保种子合格,做到苗全、苗齐、苗匀,苗壮。
3、作业机械标准化
小麦栽培的标准化多是通过机械去实施。因此,用于小麦生产的机械必须符合设计标准及农艺要求,建立严格的农机具检测、维修及农机人员上岗培训制度,机具应始终处于正常的技术状态,不符合农艺要求的机具不能用于田间作业,农机操作人员必须按作业要求及标准去调试和操作农机具。超期服役,且经维修后仍不能保证农艺要求的机具应淘汰更新。操作人员应懂农艺,要经培训考核合格后才可上岗。各地要因地制宜地统一机械标准,统一检修检测,统一调试,统一田间作业操作规程,统一验收,以严格的监督机制和奖惩手段保证作业质量不断提高。
4、播种质量标准化
播种质量标准化主要取决于耕翻整地质量、种子质量、播种机农艺状态及操作人员技术水平。在保证耕翻整她质量、种子质量和播种机农艺状态前提下,各地应注意播期、播种量、播深和播法的掌握。
小麦虽耐寒,但也不是播种越早越好,要描在腰窝上。播种过早也会造成粉籽缺苗,或因短日春化效应导致穗小粒少,播种过晚,由于温高日长,根系发育不好,生育期缩短,产量降低。
播量大小也因品种特性、种子千粒重大小、肥水条件、栽培方式及栽培水平的差异而不同。生产中,无论播种量多少。基本苗多少,关键是收获穗数,生产条件越好(肥水充足)、品种分经成穗率越高:管理水平越优越,播种量就应越少。要充分发挥品种的分蘖、大穗、多粒、大粒的自身调节能力以达群体增产效应。我省各地应在提高保苗率和提高栽培管理水平基础上,逐步降低播量。进行播种量和播肥量调试时,要特别注意单口流量的一致,坚决防止大播量大密度的不科学做法。
播法上不要追求花样,要考虑播种管理方便,植株在田间分布尽量均匀,既可抑制杂草,又能通风透光,播法应与杂草控制结合考虑。
5、土壤与施肥标准化
高产小麦首先应建立高产土壤。高产土壤应在基础养分,养分比例及有效性、土壤结构、土壤通透性及保水保肥性,土壤耕性及上壤紧实度等方面为小麦生长发育提供良好,稳定、持续的土壤条件,这是小麦高产的基础。在我省旱作春麦区,土壤条件更为重要。必须建立合理轮作、用养结合,有利地力恢复的耕作栽培体系,防止土壤进一步退化及污染。
施肥要结合当地生产特点、土壤特点及品种特点制定出行之有效的施肥标准,如按土壤分析结果和品种制定施肥总量、肥料种类和比例,施肥时期及施肥方法。强调秋深施肥及其时间和标准的掌握,有条件的应改一次春施为秋、春两次施肥或多次施肥高产攻关田在保证一定施肥量前提下,要加强前茬有棚巴的施用和土壤基础肥力的恢复与提高,改进施肥方法,扩大化肥增效剂或化吧助剂的应用面积,以提高化肥利用率,防止盲目加大肥量。有条件的高产攻关田应施用一定的钢巴及。其它防止叶片和根系早衰、增加千粒重的微肥和化学制剂。应用控释尿素可提高小麦蛋白质含量。
6、麦田管理与收获标准化
小麦高产是各个环节标准作业综合作用的结果,麦田管理也起着重要作用。我省麦田管理主要包括压青苗、病虫害防治与防除、追肥灌水等几个环节。
压青苗2—3遍后,可明显增加抗倒伏能力,以抗旱提墒为目的的镇压在三叶期进行,以防倒伏为目的的镇压可在分蕖期进行。如地硬,苗弱、土壤水分较多或灌溉栽培时则可不镇压,节间伸长后也决不可再镇压。镇压时应严格按田间作业操作规程进行。
我省小麦多为小行距密植,除草主要以化学药剂为主,应选用杀草谱广,残留少、对后物影响小的除草剂。除草剂可相互配合施用以增强杀草效果。应用除草剂时一定要严格按觌程去办,防止出现药害。
病虫防治应坚持预防为主,以治早、治小、治了为目标。种子拌药时一定要用拌种器,并严格掌握拌种时间和转擞。不应长期使用同一种化学药剂,以免产生抗药性。影响杀虫病效果。
灌溉是早作小麦栽培中必要时采取的一种管理措施,普通灌溉时要注意灌水方式,灌水时间,既要达到防旱目的,又要节水,防止对土壤的破坏和发生地表径流。施肥量要相应增加,施肥方法要随之改变。基本亩数要减少,播种置要降低,行距可适当加宽;同时镇压、防病、除草、后期追肥等措施也要跟上。
叶面喷肥是近年提倡的一项行之有效的增产措施,对于防止后期脱肥、叶片早衰、延缓根系死亡、增加粒重、改善籽粒品质均有明显效果。可结合喷药防病防虫和喷施生长调节剂一并进行,但要防止追施氮肥过多和施用过晚。
收获是丰产丰收的保证,应严格依品种熟期、地块来确定收获时间、收获顺序和收获方式。收获机械应严格检修检测,不符合技术状态的严格禁止收获作业。
“仪器分析实验”是应用化学专业必修的基础课程之一,它是分析化学不可分割的重要组成部分。通过本课程的学习,学生比较系统地掌握仪器分析的基本理论和操作,能根据不同仪器的性能、不同分析对象选择合适的分析方法。能够运用分析技术解决生产和科研的实际问题,并初步具备从事仪器分析方面研究工作的方法与能力。为此,我们的设计理念是“夯实基础,综合训练,创新提高,实践应用”。“夯实基础”要求所有学生都要完成基础性实验,加深理解仪器分析的基本原理,掌握大型仪器的使用方法;“综合训练”是指每个学生必须完成部分综合性实验,能够综合运用所学的知识和各种仪器分析测定实际样品,掌握常用的样品前处理方法;“创新提高”是指学生自主选择1-2个创新性实验,课下完成,针对生产生活实际中的某个问题,查阅文献,设计实验方案,优化实验条件,得到产品,进行表征或测定,并评价其使用效果,无论成功与否,都要给出合理的解释。通过这样的训练,可以培养学生的问题意识和创新能力,为下一步毕业论文和今后的研究生学习奠定基础。“实践应用”是指学生通过见习实习,加深理解课堂上所学的知识;更重要的是利用学到的基本理论和分析方法去解决生产生活中遇到的实际问题,增强综合应用能力。
1.2课时安排
在2011版应用化学专业培养方案中,仪器分析实验在第5学期与仪器分析课同时开设,安排在无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验等基础课程之后,48学时,开设12个实验项目,教学大纲提供了26个项目,其他实验项目作为开放实验,供有兴趣的学生课下完成。
1.3课程体系
近年来,我们紧紧围绕应用型人才和创新型人才培养目标,按照仪器分析实验的要求,课程组以教育部精品课程建设宗旨为指导,以学生实验能力和创新能力培养为切入点,对仪器分析实验课程目标和教学内容进行了一系列改革,形成了相对独立的由基础性、综合性与创新性实验以及实践实训构成的课程新体系,体现了从易到难、从简单到综合、从基本技能训练到创新能力养成的认知发展规律。
(1)基础性实验
共有8个基础性实验,其中6个为必做实验。该类实验针对基本的分析方法,选择常用的仪器,开设较为简单的实验,目的是让学生学习和掌握大型仪器的使用方法和基本操作,了解仪器的基本结构,学会记录和分析处理数据,为养成良好的科学素养打下基础。通过第一层次的实验,强化了学生的动手能力和操作技能,并为后续实验奠定了基础。
(2)综合性实验
2个综合性实验为学生必做实验,其余10个为选做实验。综合性实验包括样品前处理和分析测定两部分。目的是让学生进一步熟悉原有仪器的使用,学习新型仪器的操作,如气质联用仪、液质联用仪、X-射线衍射仪等,掌握常用的样品前处理方法,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
(3)创新性实验
该类实验难度较大,教师精选生产生活实际中的问题,只给出实验要求。学生必须进行社会调查、查阅文献、设计方案、独立完成实验、分析数据、得出结论。这类实验以开放性实验开出,与大学生创新训练项目、教师科研课题相结合,培养学生的创新能力和科研意识。
(4)实践实训
为了实现应用型人才的培养目标,课程组非常重视学生的实践实训工作,积极开展第二课堂。结合环保主题开展临沂市水质调研、土壤中重金属污染情况的调查,对水质的各种指标和土壤中重金属离子的含量进行测定。学生查阅文献设计方案,不同小组可以选用不同的仪器进行测定,进一步熟悉气相色谱仪、液相色谱仪、ICP-OES光谱仪、原子吸收光度计和原子荧光光度计的使用,掌握样品的前处理方法。比较不同小组的测定结果,并与国家标准对照,确定水或土壤是否被污染。2011年,我们组织的临沂大学沂河水质调研团获山东省暑期“三下乡”社会实践优秀服务队。充分利用现有的实习学生进行参观学习或实习,在实践中开阔视野,学习了解先进的分析仪器。学生在学习仪器分析之前,接触到的分析仪器都是玻璃仪器,复杂一点的就是紫外-可见分光光度计,所以对于大型仪器非常陌生。开始新课前,我们组织学生分组到仪器分析实验室和分析测试中心,见识将要用到的大型仪器,对于学校没有的较先进的仪器,就带学生去实习单位参观,了解分析化学的应用领域,大型仪器在现代分析中的重要地位,明确仪器分析要解决的问题,让学生带着实际问题学习,增强学习的目的性和针对性,提高学习效果。教学结束时,部分有兴趣的学生,可以再去实习基地见习或实习1~2周,用学到的知识去解决问题,对实际样品进行处理和测定,深刻体会学有所用、学有所成的道理。大四下学期,所有的学生都要去基地实习2-3个月,实习期间,学生进行系统的训练,从设计方案,到优化条件,最终建立一种灵敏度较高、选择性较好的分析方法,或者对已有的方法进行改进,在校内教师和基地老师的指导下完成毕业论文。
2仪器分析实验课程内容
为了适应不断发展变化的社会需求和人才培养需要,我们积极吸收行业企业参与课程内容和课程体系改革,临沂市环境监测站、临沂市出入境检验检疫局、临沂市产品质量监督检验所、临沂市药品检验所等监测部门、山东金正大生态工程股份有限公司、鲁南制药集团股份有限公司、天津药明康德新药开发有限公司、山东潍坊润丰化工有限公司等企业对仪器分析实验项目的设置提出了修改建议。我们主要从以下几方面对实验内容进行了修订。
2.1从生产生活实际出发选择实验内容
仪器分析实验教学的内容要贴近生活、生产实际,强调知识的应用和内容的开放性,这样才能激发学生的好奇心,从而引起对实验的兴趣。讨论问题不能一味地从理论知识开始,应注重从与知识相关的应用和技术以及社会的角度进行思考,从项目(主题)及应用性的问题出发,根据需要合理选择实验内容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以选择头发中微量元素含量的测定,双波长紫外分光光度法测定复方磺胺甲噁唑片中磺胺甲噁唑含量,循环伏安法可以选择各种饮料中葡萄糖含量的测定,既保证了实用性,又增加了前处理的内容。对于社会上出现的一些热点问题将其有选择性地融入仪器分析实验教学中,如假药的检测、苏丹红及三聚氰胺的分析等此类探索研究性实验,作为开放性实验,对一些有浓厚兴趣且基础较好的学生单独开放。学生通过实验可以体会到仪器分析实验在社会生产和生活中的巨大作用,以及给社会生活带来的便利,并且认识到,如果不合理地利用科学技术,它会给人类带来危害,甚至是灾难,让学生关注与科学有关的社会问题,增强社会责任感。
2.2删除陈旧的内容,增加新技术新方法
传统的仪器分析实验内容多是一些验证性和低层次的常规实验,与现代实验方法技术和现实应用等相差较远,无法调动学生学习实验课的兴趣和积极性。在实验课的教学过程中,必须结合科学发展前沿介绍本学科的新理论、新方法,以及本学科与其他相关学科的关系。以基础理论为主线,以典型的实验为重点,以实际操作为核心,在集中讲授研究成熟、应用性广泛的仪器方法的同时,要让学生通过查阅文献,掌握现代仪器理论的最新动态,了解本学科涌现的新知识、新技术、新方法,使学生受到现代科学技术的熏陶。基于这一想法,我们增加了有关新仪器、新方法、新技术的实验,如“吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定水中苯系物的组成”、“松果菊中组分的LC/MS分析”、“流动注射化学发光法检测DNA”、“基于纳米金比色分析法测定中药材中的汞离子”等。
2.3提高综合性实验和创新性实验的比例
不少学生希望老师把更多的思维空间留给他们,让他们有独立思考的机会。为此我们尝试把学生的一些基础实验设计成研究型实验,把科学前沿领域的知识引入学生实验中来,增加创新性实验,旨在调动学生的积极性,培养学生的综合能力。例如“HPLC法测定中药材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌剂含量”、“叶绿素的提取分离及叶绿素金属络合物的合成与鉴定”、“固相萃取-HPLC检测土壤中的三嗪类除草剂”等。通过实验,学生很好的掌握了样本的提取与预处理,以及气相色谱、液相色谱、紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计等仪器的使用和注意事项,初步具备了实验方案制定的能力,并对现代仪器的原理、结构和操作有了更深一步的了解。
2.4及时将教师的科研成果转化为实验内容
课程组教师坚持以教学为中心,教学与科研相互促进,积极开展科研工作,形成了几个较为稳定的研究方向:生命化学分析、纳米改性与传感、环境分析、天然产物分离与分析。课程组充分利用科研优势推动教学改革和实验内容的更新,部分教师的研究成果已经成为仪器分析实验的重要组成部分。例如,“流动注射化学发光法检测DNA”来源于生命化学分析研究方向,“毛细管电泳法测定阿司匹林中水杨酸的含量”、“松果菊中组分的LC/MS分析”等实验项目来源于天然产物分离与分析方向,“基于纳米金比色分析法测定水中的汞离子”、“稀土掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性的研究”来源于纳米改性与传感方向,“土壤中砷的形态分析”,“金属离子印迹聚合物的制备及水中镉离子的测定”等实验项目来源于环境分析化学方向。这些实验项目的实施,既完善了实验教学体系,又充实了实验内容,有助于学生了解科学研究的过程,激发参与教师科研课题的热情。