发布时间:2023-09-19 17:51:42
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇航天工程技术,期待它们能激发您的灵感。
航天工程育种是我国科技工作者开创的一种新的农作物育种技术途径,那么,它是如何发展起来的?目前取得了哪些研究进展?发展前景如何?太空种子有辐射吗?我们吃的蔬菜哪些是由太空种子培育出来的?本期业界观察我们特别邀请到国家航天育种工程首席科学家刘录祥研究员,请他为我们一一进行介绍。
航天工程育种的概念与优势
航天工程育种是利用空间宇宙粒子、微重力、弱地磁等综合因素的诱变作用进行农业生物遗传改良,亦称农业生物空间环境诱变育种,具体指利用返回式卫星、飞船等搭载农业生物,使其在空间环境中产生有益的遗传变异,返回地面后通过进一步选育来创造农业育种材料、培育新品种的农业生物高技术育种新方法。航天工程育种是空间科学与生命科学交叉研究的新领域。
航天环境是一种地球上无法比拟的特殊诱变源,航天工程育种具有三大优势:一是航天环境的诱变因素多,加之各种因素复合作用,对生物造成的损伤小,变异种类多、幅度大,可产生地面传统理化诱变得不到的变异;二是航天环境诱变产生的变异是DNA内部发生的重组和突变,属于生物体内源基因自身诱变改良,不存在基因安全性问题;三是育种周期缩短,航天环境诱发的变异大多在生物的第3~4代即可稳定,而常规育种则需要6~8代。发展航天工程育种技术及产业对于获得罕见突变基因种质资源,加快农作物优良品种培育,提高我国农业生产能力,保障农产品供给具有重要意义。
国外航天工程育种研究概况
20世纪60年代初,前苏联及美国的科学家开始利用卫星搭载植物种子上天,在返回地面的种子中发现其染色体畸变频率有较大幅度的增加。1996-1999年,俄罗斯等国在“和平号”空间站成功种植小麦、白菜和油菜等植物。到2009年底,美国国家航空航天局所属的作物生理学实验室已经从国际植物遗传资源库中筛选出适合空间站培植的超矮小麦、水稻、大豆、豌豆、番茄和青椒等作物品种或品系。目前,美、欧等国正在利用国际空间站进行太空植物试验研究,其最终目的是要让宇宙飞船成为“会飞的农场”。培育和筛选适宜在航天环境中生长的不同植物品种是国外航天生物工程研究的重要发展趋势,迄今为止,国外鲜见有关利用航天诱变进行农作物育种的研究报道。
我国航天工程育种进展
航天工程育种是我国科技工作者开创的一种新的农作物育种技术途径。自1987年我国首次利用返回式卫星搭载农作物种子开展航天诱变育种,特别是2006年组织实施国家航天育种工程、专门发射“实践八号”育种卫星以来,我国已经在航天工程育种技术队伍建设、农作物新品种培育、特异新种质和新材料创制、新品种培育的产业化以及航天工程育种机理研究等方面取得了重要进展。
航天工程新品种培育
通过组织实施国家航天育种工程,我国农作物航天工程育种研究取得了显著成绩,一大批产量和质量双高的新品种脱颖而出,特别是“十一五”以来,已利用航天工程育种技术先后在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、花生、芝麻、番茄、青椒、茄子、苜蓿等15种作物上培育出进入省级以上区域试验的优异新品系200多个,其优航2号水稻、鲁原502小麦、川单189玉米、克山1号大豆、中油5628油菜、中棉所50棉花、中花15号花生、航芝2号芝麻、皖红7号番茄、申粉998番茄、宇椒5号青椒、紫云2号辣椒、白茄2号茄子、农大601茄子、农箐8号苜蓿等85个农作物新品种或新组合分别通过国家或省级品种审(认)定,使我国利用航天工程技术育成的农作物品种总数达到110个。
科研人员充分利用航天工程育种诱变农作物种质创新的优势,获得了大量特异性十分突出的作物新种质、新材料。全国航天育种协作组从“实践八号”育种卫星搭载的植物材料后代中已筛选培育出400余份育种新资源,其中包括利用传统地面诱变育种技术不易获得的特异突变材料,例如:极早熟、抗病、强筋小麦新种质SP8581、SP801和SP135;优质、多蘖和高配合力的水稻新矮源材料CHA-1;表现优异的特色番茄自交系09-37-9,抗病毒病番茄96-22,早熟、高番茄红素番茄HY-2,耐贮运番茄沪番2561Sp6,高抗青枯病番茄HT-6,早熟甜椒自交系07DH132,抗病甜椒自交系09-388,炒椒型辣椒自交系05-14,抗病长白茄子E49-54等。这些优异新种质、新材料已为全国多家育种单位所引进,并广泛应用于农作物常规育种及杂种优势育种中,对促进我国农作物育种技术进步起到了重要作用。
航天工程育种关键技术研究
关键词:天水市;航天豇豆;栽培技术规程
为了规范天水市航天豇豆的无公害生产,《天水航天蔬菜新品种标准化栽培技术示范推广》项目组在充分调查、总结、分析,试验示范、推广应用成功的基础上,制定了适宜天水市无公害航天豇豆生产的栽培技术标准。本标准适用于天水市保护地和露地无公害航天豇豆生产。
1 适用范围
本标准规定了无公害航天豇豆生产基地环境条件、农药化肥使用要求,栽培技术。本标准适用于天水市保护地和露地无公害航天豇豆生产。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,鼓励根据本标准达成协议的单位研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
NY 5078 无公害食品 豇豆
GB 5084 农田灌溉水质标准
DB 62/T—2002 天水市无公害农产品质量
DB 62/T—2002 天水市无公害农产品产地环境质量
DB 62/T—2002 天水市无公害农产品农药使用准则
DB 62/T—2002 天水市无公害农产品肥料使用准则
3 生产基地环境条件
3.1 环境条件
3.1.1 景观环境
景观环境要求见表1。
3.1.2 前茬
3年内未种过豆科作物,连续栽培常规(非无公害)设施豆科作物不超过3年,前茬为非豆科作物。
3.2 土壤条件
地势平坦、土壤耕层深厚、土壤结构适宜、理化性状良好,有机质含量10 g/kg以上,碱解氮含量60 mg/kg以上,速效磷含量60 mg/kg以上,速效钾含量110 mg/kg以上,土壤pH 6.5~7.5,土壤全盐含量不超过3 g/kg。
3.3 地块要求
选择海拔1 000~1 700 m的川水地、梯田地、提灌地、摊平地,土壤耕作层30 cm。
3.4 灌水条件
符合GB 5084农田灌溉水质标准的地上水源或地下水源。
3.5 环境质量
符合DB 62/T—2002 天水市无公害农产品产地环境质量要求。
3.6 危险物的管理
有毒有害的农药、除草剂、生长调节剂、激素等危险物应有严格管理规定,不得在田间存放。
4 农药、肥料使用要求
4.1 农药使用要求
严格按照DB 62/T—2002 天水市无公害农产品农业使用准则进行。
4.2 肥料使用准则
严格按照DB 62/T—2002 天水市无公害农产品肥料使用准则进行。
5 无公害栽培技术
5.1 品种选择
选择高产优质、抗病性强、商品性好、适应性广、市场认可度高、符合当地市民消费习惯的豇豆品种。主要推广的有:航豇1号和航豇2号。
5.2 栽培设施
豇豆既可以露地地膜栽培,也可以塑料大棚栽培和日光温室内地膜栽培。
5.3 栽培茬口
5.3.1 早春茬
早春播种,初夏上市。
5.3.2 春夏茬
春季播种,夏季上市。
5.3.3 夏秋茬
夏季播种,秋季上市。
5.4 育苗
豇豆育苗主要是针对塑料大棚和日光温室等保护地生产而言的,露地地膜栽培豇豆一般以直播为主;对以“两棚”为主的保护地栽培需育苗移栽,育苗全面推广穴盘护根育苗。
5.4.1 营养土配制
选3年内未种过豆科作物的肥沃园土6份,腐熟优质有机肥4份,打碎过筛后,每1 m3加入磷酸氢二铵1 kg,尿素0.5 kg,50%多菌灵100 g,40%辛硫磷80 mL,充分翻拌均匀后即为营养土。
5.4.2 晒种
晒种是提高种子发芽势、增强种子活力的有效措施,浸种前最好晒种2 d。
5.4.3 种子消毒
采用生产上最常用的温汤浸种消毒法。方法是:用种子量5~6倍的55 ℃温水浸种20 min,杀死种子上携带的病菌。
5.4.4 浸种
为了促进种子发芽,用25~30 ℃温水浸泡3~4 h,待种子吸入的水量为干种子重量70%~75%时准备播种。
5.5 播种
5.5.1 播期
航天豇豆的适宜播期应以不同茬口为前提,根据育苗手段和产品上市的时间需求来选择适宜播种期,一般在定植前20~30 d播种。
5.5.2 播量
航天豇豆育苗667 m2用种量2.5~3.5 kg,穴盘育苗每穴2粒;露地地膜直播每穴2~3粒。
5.5.3 播法
先进行营养土消毒。就是把已装好营养土的穴盘用50%的多菌灵600倍液和40%辛硫磷1 000倍液浸透。杀菌灭虫后,将浸种后的种子放在穴中间,再盖上1 cm厚消过毒的营养土即可。
5.6 幼苗期管理
5.6.1 播种到出苗期管理
此期主要以增温保温为主。出苗前,白天床温30 ℃左右,夜间20 ℃左右;出苗后,白天床温控制在20~25 ℃,夜间15 ℃左右,注意夜温不能太高,以防徒长。
5.6.2 炼苗
定植前4~5 d适度降温、控水,加大通风量,增强抗逆性锻炼,是炼苗期的主要管理措施,以促使秧苗生长更接近定植棚的环境条件。
5.7 定植
5.7.1 田间农艺措施
精细整地,施足基肥,注重配方施肥。定植地深翻2遍,深度25 cm以上,定植前结合埋粪再浅翻1次,做到土绵、细、软,无草根杂物。667 m2施优质腐熟有机肥(鸡粪、羊粪或猪粪)5 m3,磷酸氢二铵30 kg,尿素15 kg,硫酸钾10 kg。
5.7.2 土壤消毒
起垄前,对棚内土壤和棚面用50%多菌灵600倍液和40%辛硫磷800倍液喷洒,以彻底杀菌灭虫。
5.7.3 起垄覆膜
起垄底宽80 cm,垄高20 cm,垄面宽60 cm,然后用1.2 m的地膜覆盖全垄,垄沟宽50 cm。
5.7.4 定植方法
在宽60 cm的垄面上,以行距50 cm,株距35~40 cm,按“品”字形打眼定植。地温必须保持在15 ℃以上才可定植。要做到随定植随浇水,并在水中加入600倍液的多菌灵和辛硫磷,确保幼苗健壮生长。
5.8 定植后的管理
5.8.1 温度管理
从缓苗到第一次采收期的管理,应以促根壮秧为主,白天温度保持28~30 ℃,夜间18~20 ℃,地温22 ℃左右;进入盛果期保持白天温度在22~26 ℃,不要超过28 ℃,夜间15~18 ℃。
5.8.2 水肥管理
豇豆浇水应视土壤干湿度和植株长势而定,定植后浇缓苗水,第1花穗开花结荚时浇第1次水,当主蔓上70%花穗开花时浇第2次水,以后地面稍干就浇水,保持土壤湿润。追肥结合灌水每采摘1次追1次冲施肥,用量按产品说明进行;也可采取在两株之间打15 cm深的穴,把肥料灌入后浇小水,使化肥尽快溶解被利用。每667 m2每次追施尿素7.5~10.0 kg,硫酸钾10.0~12.5 kg。
5.8.3 植株调整
在豇豆蔓高20 cm时,用细竹竿插架引蔓,让豇豆蔓呈S形向上缠绕即可。
5.9 及时采收
在荚内种子未明显膨大时采收为宜,注意采收时不要损伤花芽花序。卫生标准应符合NY 5078的要求。
5.10 清洁田园
将病叶、残枝败叶和杂草及时清理干净,集中进行无害化处理,保持田间清洁。
5.11 病虫害防治
豇豆的主要病害有:猝倒病、立枯病、锈病、灰霉病、菌核病、枯萎病、炭疽病、白粉病、病毒病;主要虫害有:蚜虫、豆荚螟、茶黄螨、红蜘蛛、潜叶蝇、白粉虱、烟粉虱。
5.11.1 农业防治
5.11.1.1 选用抗病品种 选用高抗多抗、丰产优质的良种,主要有航豇1号和航豇2号等。
5.11.1.2 创造适宜的生长环境条件 培育适龄壮苗,提高抗逆性;控制好温度和空气湿度,适宜的肥水和充足的光照和二氧化碳,通过放风和辅助加温,调节不同生育时期的适宜温度,避免低温和高温障碍;深沟高畦,严防积水,清洁田园,做到有利于植株生长发育,避免侵染性病害发生。
5.11.1.3 注重轮作倒茬 与非豆科作物实行3年以上的轮作。
5.11.1.4 科学施肥 重施充分腐熟的有机肥,少施化肥,且全面实施配方施肥。
5.11.2 物理防治
5.11.2.1 设施防护 在放风口张挂防虫网,覆盖遮阳网,利用防虫、遮阳设施阻止害虫入侵,达到减轻病虫害发生的目的。
5.11.2.2 黄板诱杀 设施内悬挂黄板,利用昆虫的趋黄性诱杀有迁飞能力的害虫。黄板规格40 cm×25 cm,每667 m2悬挂30~40块。
5.11.2.3 银灰膜驱避蚜虫 在地面铺银灰色地膜或张挂银灰色膜条避防蚜虫。
5.11.2.4 高温消毒 高温夏季闷棚1.5~2.0 h,达到杀死虫卵、幼虫、成虫的目的,并进行高温杀菌。
5.11.2.5 杀虫灯诱杀害虫 利用频振杀虫灯、黑光灯、高压汞灯、双波灯诱杀害虫。
5.11.3 生物防治
5.11.3.1 天敌诱杀 利用有益天敌控制有害昆虫,防治病虫害。
5.11.3.2 生物药剂 采用生物药剂喷杀害虫。如:浏阳霉素、农抗120、印楝素、苦参碱、农用链霉素、新植霉素等生物农药。
5.11.4 药剂防治
使用药剂防治应符合DB 62/T—2002天水市无公害农产品农药使用准则的要求。保护地优先采用粉尘剂、烟剂。注意轮换用药,合理混用,严格控制农药安全间隔期。
[关键词]斜坡地基;填挖交界;强夯;K30;地基承载力
[DOI]1013939/jcnkizgsc201623163
1工程概况
河北省清东陵高速公路四标段起点里程K21+500,终点里程K28+707203,全长7207千米。采用双向四车道高速公路标准建设,路基宽度245米,设计速度80千米/小时。设计路基挖方474517万方,填方1323106万方。
本试验段位于遵化市大玉线与清东陵高速交叉口东侧山坡上,本次试验段里程:K25+890~K25+990;选取K25+900(半填半挖路堤)、K25+930(半填半挖路堤)、K25+980(路桥过渡段)三个试验断面。
本试验段为半填半挖路基,为提高路基整体强度、减小填方区与挖方区的不均匀沉降,在铺土碾压至下路床顶面时,对路堤全幅进行强夯处理,并铺设双层双向土工格栅,控制填方路基与挖方路基的不均匀沉降。
2强夯施工工艺
强夯施工可按下列步骤施工:①清理并平整施工场地;②标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;③起重机就位,使夯锤对准夯点位置;④测量夯前锤顶高程;⑤将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;⑥按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击;重复步骤③~⑥,完成第一遍全部夯点的夯击;⑦用推土机将夯坑填平或推平,并测量场地高程,计算本次场地夯沉量;⑧在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
满夯施工可按下列步骤进行:①平整场地;②测量场地高程,放出一遍满夯基准线;③起重机就位,将夯锤置于基准线端;④按照夯印搭接1/4锤径的原则逐点夯击,完成规定的夯击数;⑤逐排夯击,完成一遍满夯,用方格网测量场地高程;⑥场地整平;⑦测量场地高程,放出二遍满夯基准线;⑧重复③~④的步骤完成第二遍满夯;⑨平整场地(若设计满夯为一遍时,步骤⑦~⑨略去);⑩测量场地高程。
3强夯数据分析
夯击次数与累计沉降量、对应沉降量关系曲线见图1和图2。
通过对现场强夯试验的数据分析,得出结论:累积夯沉量随夯击次数增加而增加,每击夯沉量随夯击次数增加而减小。由图1、图2可看出,单点夯击6~7次后,夯沉量趋于稳定,且小于2cm,如果以8次夯击后的夯沉量作为总夯沉量,夯击次数为6~7次时,夯坑累计夯沉量已达总夯沉量的95%左右,因此,6~7次可作为最佳单点夯击数。
4夯后K30试验数据分析
强夯作业后进行K30试验,对强夯作业质量进行检验。在K25+900、K25+930、K25+980三个断面进行试验,K30试验σ与s曲线及线性趋势线如图3所示。
图3K30试验σ与S曲线及线性趋势线对K30试验数据进行分析,强夯作业后,K25+900、930、980三个断面的地基系数K30的值分别为234、241、243MPa/m,远大于设计要求的150MPa/m,说明本次强夯作业对路基承载力提高效果显著。
5结论
通过现场实验数据可以看出,强夯后山区高速公路填挖交界处的地基承载力得到大幅提高,这对半填半挖路基造成的不均匀沉降有很好的控制,建议以后遇到类似工程问题时,先采用强夯法进行路基处理,使承载力得到补偿,同时结合上面铺设的土工加筋材料,使填挖两处的路基形成整体。
参考文献:
[1]罗希文高速公路路基强夯技术应用研究 [J].湖南交通科技,2001,27(1):10-12
他是一位桃李满天下的教授,也是一位硕果累累的学者,在生命的长河里,他的每一个侧面,都值得我们尊敬。他就是清华大学航天航空学院工程热物理研究所教授宋耀祖。
峥嵘岁月,风云流荡。自1970年毕业于清华大学精密仪器系以来,他始终拼搏在热科学与技术领域的科研前沿阵地,着重对工程技术的研究,已累计发表学术论文约180篇,与忠合编“热物理激光测试技术”等书籍。这些应用基础研究工作为解决工程科技方面的问题提供了宽广的理论基础。
多次承担国家自然科学基金,“国家重点基础研究发展规划项目”(973项目),863项目,国家教委博士点基金等资助的科研项目以及云南省、日本大金公司等企业的节能减排项目。特别是在工业过程的节能与余热利用领域,以他为技术负责人的学术团队在国内外首次发明了一种热法磷酸生产的新技术,发明专利技术已获8个奖项,其中重要的奖项有“国家技术发明奖二等奖”、“第十一届中国专利优秀奖”。“云南省技术发明一等奖”、“第四届发明创业奖”、“第二届全国杰出专利工程技术奖”等。该发明技术现已实现了产业化,取得了显著的经济效益与节能减排的社会效益。在航天器的热控制技术领域,他被总装备部任命为“载人航天工程(921工程)”出舱航天服专家组成员,为确保“神七”出舱航天服内生命保障系统的正常工作做出了贡献。荣获总装备部中国载人航天工程办公室表彰的“为神舟七号载人航天飞行任务的圆满成功做出了重要贡献”的荣誉证书。
岁月荏苒,当年风华正茂的栋梁之才虽已不复往日的英姿飒爽,但他沧桑的脸庞上却写满了智慧与亲切,他乐于将自己的科研经验与后辈分享,他说在他长期的工程技术研究中,最大的体会是,取得工程技术研究成功的三要素是:基础、实践、团队。其一,“基础”乃是指通过系统的理论学习掌握宽厚的基础理论,如数学,物理,化学等基础知识(这些基础知识往往通过自学去掌握是十分困难的),借助于这些基础知识能通过自学进一步理解与掌握有关领域的专业知识与专门的技能;其二,“实践”是取得工程技术研究成功的必经之路。亲临工程现场,参加实验与试验,向一切有实践经验的人请教等都是实践的重要环节。在实践的基础上进行理论分析,通过理论与实践的结合,确定研究目标,明确技术难点,寻求与探索解决问题的技术方案,技术途径;其三,“团队”乃是指,在明确解决问题的技术方案基础上,组织与带领好一支学术团队,在团队内既有分工,又有协作。既要发挥每一个团队成员的聪明才智,又要给每一位团队成员创造各自的发展空间。
从踌躇满志的懵懂学子,到崭露头角的青年才俊,从学识渊博的科研专家,到声望显赫的著名学者,一步步走来,“科研”二字是催促他前进的动力,“勤奋”二字是对他过往岁月最好的注解。近年来,由于年龄和身体原因,宋耀祖已从教学科研一线退了下来,他的角色在转变,不变的是,他仍在为社会贡献着自己的一份力量。利用退休后的时间,他还从事着“中国特色社会主义是中国发展的必由之路”的研究,先后为教师、学生讲授党课10多次,荣获清华大学“学习宣传贯彻党的十七大精神”征文一等奖,在“纪念改革开放三十年――中国专家学者科学与人文论坛”大会上获优秀论文一等奖。
她言行深深的教育着我,影响着我——一个无私奉献的人。
载人航天是当今世界高新科技中最具挑战性的领域,是一项难度高、规模大的综合性工程。神舟六号研制过程中,七大系统的成功运行,核心技术的自我创新,无不汇集着科技人员的心血,凝聚着广大航天人的智慧。奉献青春年华,奉献聪明才智,奉献热血汗水,正是广大航天工作者的无私奉献精神托起了“神舟”系列的腾飞。
航天工作者的无私奉献,源于对伟大事业的使命感。为实现中华民族千年飞天梦想,一大批优秀科学家、工程技术人员、指战员胸怀报效祖国之志,肩负载人航天重任,直接为之贡献力量的人员就有10万之众,而每个人的背后还有他们的亲人在默默地付出。飞天征途的每一步都充满艰辛和风险,投身这一事业需要数年如一日的付出,但航天工作者毫无怨言,义无反顾。“一切为了祖国,一切为了成功”,这样的信念让广大航天人将自己的付出与奉献留在戈壁荒漠上,将祖国的骄傲和荣光写在浩瀚太空中。
航天工作者的无私奉献,来自一代又一代的传承。中国的航天事业是在极其艰苦和困难的条件下起步的。从上世纪50年代开始,老一辈航天工作者发扬无私奉献的精神,栉风沐雨,艰苦创业,创造了我国航天事业奇迹。载人航天工程发展的13年,正是我国社会主义市场经济体制建立和逐步完善的阶段,人的价值取向日趋多元化。但在载人航天队伍中,无私奉献始终是豪迈激昂的主旋律,始终是奋发向前的精神动力。