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生物技术应用

时间:2022-12-06 17:19:39

生物技术应用

第1篇

[关键词]西药制药;生物技术;制药;应用

中图分类号:G276 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)25-0266-01

近年来,生物技术、制药技术的联合日趋全球化,在整个制药生产当中居于首位。就以现代化西药制药生产技术而言,它在应用的过程中取得了优异的成绩,为制药行业的进步做出了巨大贡献。以生物制药技术为主的制药工艺应用不仅为人类解决目前存在病症提供了技术指导,也有效的消除了营养不良、延长人类寿命,提高生命质量。

1.生物制药技术现状

当今社会经济发展中,生物药品的开发与消费数量惊骇世俗,其开发资金也十分的巨大。就改革开放至今,我国生物制药技术总体投入了100多亿人民币,无论是在技术上还是设备上,都投入了相当大的精力。在目前的生物技术应用工作中,其主要是从基因工程、酶以及细胞固定化技术和细胞工程等方面入手的。

1.1 基因工程

在当今的生物研究当中,激素以及多性因子是调节人体生理代谢和技能的主要物质手段,其活性强、临床效果十分的明显。但是这些物质在自然界中十分的稀少,从人体以及动物体重大量的摄取难度极大、来源限度极为严格,在供需矛盾上存在着严峻的缺陷。而在现代化生物制药技术当中,其为临床工作的开展提供了廉价、高效的药品,为人们身体健康做出了重要指导。胰岛素作为治疗糖尿病的主要激素之一,它在提取的过程中存在着资源匮乏、价格昂贵的特性,而利用基因工程则有效的解决了这种现象,并且有效的实现了生物制药技术的发展流程和要求。

1.2 酶和细胞固定化技术

微生物在转化成为酶或者细胞固定化技术的过程中,这一技术已经广泛应用在各类制药工艺当中,逐渐弥补了酶中存在的不足,在制药领域的应用中极为显著,其无论是优势还是在制药模式上,都出现了翻天覆地的变化。生物制药技术在目前的应用中,最为常见的技术体系包含了固定化细胞、特别为生物等等。

1.3 细胞工程

细胞工程是生物工程领域中最受欢迎的一项,也是最为关键的技术体系之一,它的应用为药物资源开辟、微生物原料利用提供了充足的技术指导,为保护生态平衡发挥出至关重要的意义。时至今日,无论是在西医还是中医方面都有所涉及,其重要方面的应用数量高达90%以上,而西药更为常见,几乎涵盖了西药生产各个领域,为西药生产技术的发展指明了新方向。

2.生物技术在西药制药工程中的应用

近年来的社会发展中,生物制药技术经过二十多年的努力已经创造出了许多重要的临床治疗药物,其年销售额更是高达70多亿。就生物技术的应用进行分析,它在西药制药生产中的应用不仅为需要生产打下坚实基础,更是为西药功能的发挥提供了更高效的技术水准。

2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用

近年来,就全球各种疾病引发的死亡数量进行分析,因为肿瘤而引起的死亡率高居榜首,就我国而言,每年所诊断出的肿瘤人数高达百万以上,因为肿瘤病症而死亡的人数高达50万。就我国每年就肿瘤药物的研究费用高达一百五十多亿。其中肿瘤作为多种机制导致了复杂的疾病,现在就早期诊断、手术、治疗等手段的选择上,更是呈现出翻天覆地的变化。我们可以预计,在未来十多年时间里肿瘤药物会迅速的增多。如果在利用的过程中将其进行综合研究和分析,其整个工作在扩散的过程中都是以下系统化、全面化进行的。在目前的当今社会发展的过程中,整个工作流程的应用都是整个肿瘤治疗制剂中最多的一项,它也很快得到广泛的应用。

2.2 神经药物

神经系统药物在利用生物技术治疗老年痴呆、脑中风等多种药物体系,在应用和研究的过程中它包含了胰岛素生长因子等多种新药物的选择。目前,已经在许多医院的临床诊疗工作中得到重视。用于治疗末梢神经炎和脑萎缩硬化症的神经生长因子(NGF)以及脑源神经营养因子(BDNF)都开始Ⅲ期临床试验。全国每年中风患者大概60万,每年死于中风患者达15万。现在有效治疗中风症的药物不多,特别是很少有可治疗不可逆脑损伤的药物,CerestaL已被证明能对中风患者的脑力有显著改善和稳定作用,已经进入Ⅲ期临床试验。

2.3 免疫性药物

很多疾病都是由于自身免疫缺陷引起,如红斑狼疮、哮喘、多发性硬化症、风湿性关节炎等。我国风湿性关节炎患者多达4000多万,每年花费巨额医疗费,很多制药公司正对这类疾病进行研究。如Genentech公司研制出一种治疗哮喘的单克隆人源化免疫球蛋白E抗体,进入了Ⅱ期临床试验。美国Cetor’s公司开发出一种用于治疗风湿性关节炎的TNF-α抗体,治疗的有效率达80%。有些公司运用基因疗法治疗糖尿病,治疗方法是把胰岛素基因导入到糖尿病患者的皮肤细胞,然后把这些细胞注入人体,让这些工程细胞可以进行全程胰岛素供应。

2.4 冠心病治疗药物

我国每年有接近一百万人死于冠心病,每年都要花费高额的治疗费。未来10年,防治冠心病的药物将推动制药工业迅速发展。Cen-tocor′sReopro公司利用单克隆抗体对冠心病引起的心绞痛治疗以及对心脏功能的恢复取得了成功,这标志着诞生了一种新型冠心病治疗药物。随着基因组科学的建立以及基因操作技术的迅速发展,目前基因治疗与基因测序技术正在进行商业化开发,推动了治疗学的发展。利用转基因技术构造转基因动物和植物,都以实现产业化开发,以转基因绵羊为载体生产蛋白酶ATT抑制剂,来治疗囊性纤维变性和肺气肿疾病,进入到了Ⅱ、Ⅲ期临床试验。

3.生物技术在西药制药中的应用前景分析

今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。

4.结束语

综上所述,随着现代生物制药技术的不断研发与应用,在西药制药中如何合理、科学应用生物制药技术,将成为影响现代西药制药行业发展趋势的重要因素,也是提高整体医药生产水平和工艺的关键。 [科]

参考文献

第2篇

【关键词】生物技术 植物保护 基因工程

The Plant Biotechnology Applications in Plant Protection

Abstract:With the increasing development of science and technology, biotechnology has been widely used in plant protection.The application of biotechnology is mainly reflected in many ways.The diagnosis and discrimination of plant viruses and pathogenic have promoted the process of plant virus management.The breeding of pest resistant seeds has eliminated the pest damage.The genetic engineering pesticide has effectively avoided the adverse effects of chemical pesticides.The cultivation of herbicide-resistant plants have resisted to insect pests, and bio-technology has greatly promoted the use of plant protection in these areas.

Key words: Biotechnology; Plant Protection; Genetic engineering

伴随着国内外对植物生物技术研究的不断深入和发展,生物技术已经被广泛地应用到植物保护方面。生物技术主要是指利用微生物或者生物有机体来制造或改进产品、改良品种,或者通过培育微生物等过程以达到为人类服务目的的一种技术。生物技术主要涵盖细胞工程技术、基因工程技术、发酵工程技术以及酶工程技术。植物生物技术在针对植物病毒和病源的判别和诊断、植物病虫害防治等问题上具有安全、高效、选择性强、无污染等特点,被广泛的应用于植物保护过程中。

一、对植物病毒和病源的判别和诊断

生物技术应用于植物保护中,能够快速而有效地进行植物病毒和病源的诊断。单克隆抗体技术就是一种用于对植物病毒和病源进行诊断的技术,这种技术与各种免疫标记技术相互结合,就能够对病源进行快速而精确的诊断分析,促进了植物病毒的治理。单克隆抗体技术的积极运用为诊断和判别植物病害提供了有效的途径,现已经制备了很多种植物病毒单克隆杂交瘤的细胞株,例如各种像烟草花叶病毒、葡萄扇叶病毒、黄脉病毒等。我国在植物细菌病害的研究中取得了丰硕的成果,如水稻白叶枯病、青枯病、葡萄扇叶病毒、马铃薯青枯病单克隆抗体的等很多种植物病源的单扛杂交瘤柱系,极大地促进了生物技术在植物病源诊断上的应用。

二、培育无病种苗

近些年来,我国在抗病虫育种的基础上,积极地运用生物技术,创造并选择利用植物群体内新的遗传变异,取得了很多新的进展。生物技术应用于选育抗病虫植物和培育无病种苗,是通过组织培养的方式。为了保证各种作物的产量和品质,提高对有害生物病、虫、杂草的抗性和耐力,使用组织培养的方式,通过无性系突变体来筛选新的抗病虫材料或新抗源,获得无病毒苗,进而获得抗病虫的植物,用体外栽培植物的离体部分来消除病毒的侵染危害,生成没有病毒的完整植株后,再将植株的种子进行繁殖,通过这种无性繁殖就能获得没有病的的种苗,免除了各种病虫的危害[1]。

通过花粉粒作为外植体进行培养,获得植株的单倍体,利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料,从而诱导、筛选出具有抗性的植株。另外利用茎尖脱毒技术也可以繁育出像薯类、果树、花卉以及某些蔬菜等无病毒种苗,极大的保证并提高了作物的品质和产量。目前国际上已经开发出抗虫转基因水稻,同时我国也在积极研究,已经开发出抗叶枯病和抗水稻细菌性条斑病的转基因植株,这种生物技术应用于实践,能够有效地降低化学农药的使用量。

三、研制基因工程农药

生物技术在微生物农药开发中的应用,能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。为了提高农作物的产量而进行的病虫害防治,长期以来大量使用有机农药,虽然起到了杀菌防虫的作用,但与此同时因单纯依靠化学有机农药,并且使用浓度严重超标也造成了一系列的恶果。例如农药的过度使用,使得在杀死害虫的同时,也杀害了害虫的天敌,从而严重的破坏了生态系统的生物链;长期使用农药,使得害虫产生了抗药性,形成了恶性的循环;农药残余严重,破坏了土壤环境,同时也危害了人们的身体健康。

鉴于有机化学农药带来的各种问题,生物农药防治病虫害的方法也呼之欲出。随着各种生物杀虫剂和生物杀菌剂的相继研发成功,诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用,极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫,可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒,如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶,就能够扰乱害虫内部的代谢平衡,从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中,利用产素细菌能够防治各种因植物细菌而产生的病害问题,这种方法主要是先从土壤根围的细菌中筛选出对水稻或者蔬菜等重要病原细菌,然后选择具有较强拮抗作用的拮抗菌株,这种拮抗菌株由于能够产生较强的拮抗蛋白而起到了抑制或预防作物细菌病害的作用。在这种引进拮抗菌株进行植物的病虫害防治的进程中,从植物体形成的自然生态系统中筛选增产菌,而增产菌的代谢物对改善植物生理代谢又起到了重要作用。总之微生物农药具有高效、无毒、无公害和无污染等特点,对于病虫害防治和环境保护都具有良好的效果。

四、培育抗病虫和抗除草剂植物

作为一种分子生物学技术,植物基因工程技术是利用了植物细胞的全能性。植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都具有相同的遗传信息,因此能够把一个植物细胞通过生物技术方法培养成完整的植株。进行抗病虫植物的培养,可以利用动物毒素基因的导入达到防治害虫的目的。此类方法是将一些昆虫的毒素基因导入到植物中,害虫一旦咬食植物的同时就吞入这些细菌,从而就会被杀死[2]。培养抗除草剂植物是通过将破坏除草剂的基因导入到植物中。研究者已经从吸水链霉菌分理处一种能够破坏破坏除草剂的基因,将这种基因导入到烟草、马铃薯和番茄的植株后,这些植株就对常用的除草剂产生了抗性,这样就使得这些作物避免了除草剂产生的药害作用。

第3篇

关键词 塑料大棚;秸杆生物反应堆技术;宁夏彭阳

中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)08-0210-01

彭阳县是宁夏地区地膜玉米种植大县,地膜玉米可产秸秆45~60 t/hm2,全县玉米秸秆产量巨大,亟需开辟新的利用途径。

从2012年以来,彭阳县借助宁夏蔬菜标准园创建活动,在新集乡白河村拱棚辣椒标准化生产核心区设立了辣椒秸秆生物反应堆试验拱棚18栋,古城温沟日光温室秸秆生物反应堆技术2栋,共计20栋。试验结果表明,每栋温室、大棚可利用秸秆4 000 kg,可使大棚辣椒提前7~10 d上市,增产25%以上,增收42.35%,这样,不但能有效解决秸秆浪费和环境污染问题,而且还可实现增效、增收。因此,秸秆生物反应堆技术的应用无疑是解决当前设施蔬菜产品质量安全问题的一条有效途径[1]。采用该技术,能改善大棚辣椒生产条件,促进辣椒生长发育,进而获得高产、优质、无公害的有机农产品,可有效突破大棚辣椒连作障碍,是一项极具推广价值的农业实用技术。

1 材料与方法

1.1 示范类型

2012年示范秸秆生物反应堆技术日光温室2栋,采用行间内置式技术,秸秆生物反应堆技术塑料大棚18栋,其中行下内置式技术示范10栋、行间内置式技术示范8栋。

1.2 示范材料

行下内置式和行间内置式秸秆生物反应堆技术均使用秸秆生物反应堆技术专用菌种150 kg/hm2、尿素120 kg/hm2、玉米秸秆60 t/hm2,材料费1.2万元/hm2。

1.3 试验方法

按照秸秆生物应堆技术开沟、铺秸秆、撒菌种、覆土、浇水、打孔和定植等几个关键技术步骤操作,其沟宽40 cm、深30 cm,沟与沟的中心距离为130 cm,秸秆(干秸秆)厚度约为30 cm,秸秆在沟的两端各出槽10~15 cm,菌种与秸秆比例1∶400,覆土厚度30 cm,浇水以湿透秸秆为宜,浇水后3~4 d覆膜并用12#钢筋打孔3行,行距25~30 cm,孔距20 cm,15 d后定植作物。

2 结果与分析

2.1 环境调控作用明显

通过试验对比,秸秆生物反应堆技术能明显改善作物的生长环境[2-3]。示范温室比对照2―4月平均提高棚温1.8 ℃,20 cm土层地温提高2.5 ℃;棚内气温提高3~5 ℃,土壤结构明显改善,容重降低,孔隙度增加;示范大棚作物(辣椒)植株节间粗短、长势壮、叶片厚、表面有光泽、作物光合效率明显提高,辣椒始花期提前5 d,采收期提前5~7 d,最早采收时间为6月11日,较对照提前10 d[4]。

2.2 病虫害防治效果明显

根据观察对比,示范大棚(3年连作辣椒、2年采用秸杆生物反应堆技术)辣椒疫病、根腐病、茎基腐病等土传病害在8月22日前发生率不到1%,显著低于对照大棚(与示范大棚连作年限和茬次相同,辣椒土传病害同期发病率17%);9月6日前,示范大棚辣椒白粉病发生率仅5%,对照大棚发生率为18%;示范大棚在农药、化肥使用量和灌水量等方面显著少于对照大棚,据测算,农药使用量可减少50%~60%,化肥使用量减少30%。

2.3 经济效益显著

秸秆生物反应堆技术通过合理调控作物生长环境和有效抗御连作障碍等不利因素,经济效益十分明显。据调查,截至6月26日,示范棚辣椒已采收(第3层果)鲜椒900 kg,较对照(350 kg,采收第2层果)多采收550 kg,由于上市时间提前5~7 d,价格优势明显,秸秆生物反应堆技术与对照相比同期均可增收2.25万元/hm2左右。白河村村民秸秆生物反应堆大棚目前已收入5 000余元,比普通大棚3 200元高出1 800余元。同时,采用秸秆生物反应堆技术后作物生长健壮,果实膨大速度快,病虫危害轻,产品品质明显提高。温沟村某村民2014年采用秸秆生物反应堆技术种植温室黄瓜,单茬收入已达2万余元,比历年同期多收入近6 000元。综合来看每栋棚增产915.6 kg,增收1 504.7元,折合增产16 956.0 kg/hm2,增收27 961.5元/hm2。

3 结论与讨论

试验结果表明,利用塑料大棚秸秆生物反应堆技术可使辣椒提前上市5~7 d,20 cm处土壤温度增加2~3 ℃,抗病能力增强,病虫害明显减少,农药用量减少30%,使辣椒的生育期提前7 d左右,前期增产30%,全生育期增产25%以上,增收42.35%。综合来看每栋棚增产915.6 kg,增收1 504.7元,折合增产16 956.0 kg/hm2,增收27 961.5元/hm2。

4 参考文献

[1] 刘淑萍,贾兰英,成振华,等.秸秆生物反应堆技术在天津市设施农业中的应用[J].农业环境与发展,2009(4):23-25.

[2] 赵有斌.大棚秸秆生物反应堆技术及其应用效果[J].现代农业科技,2012(17):189.

第4篇

关键词:生物反应堆;温室作物光合作用;效益分析

中图分类号:S141.4 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-06-0135-2

1 实验的相关内容

选用山东省燎原高新技术开发有限公司生产的菌种、疫苗、设备以及玉米秸秆。试验地点是八一镇兰胜村、红菱镇小台村、王刚乡金大台村、沙河铺镇于家村。主要实验的试验作物为番茄、葡萄、辣椒、黄瓜、茄子、草莓。本次试验面积总计7.3亩。

1.1 使用方法

1.1.1 内置式反应堆 建造时间在育苗播种或定植前7天建造完毕即可。建造方法在种植行下或行间开沟20cm深,宽度根据要求而定,铺秸秆,撒菌种和疫苗,覆土,浇水,打孔,定植。菌种、疫苗制作菌种亩用量6-8kg,疫苗亩用量3kg。将菌种和麦麸按1:20、疫苗和稻糠1:20,拌匀均匀后加水,干湿度以用手握住即将滴水为准,避光透气发酵,堆积厚度10cm左右,4-5小时后可以使用。如当天使用不完,应放于室内或阴凉处,降温防热,第二天可继续使用,一般存放时间不宜超过3天。

秸秆亩用量为4000-6000kg。

1.1.2 外置式反应堆 外置式反应堆建造时间在农作物生长不同时期都可应用。外置式反应堆建造方法在大棚的一头,挖一个宽1-1.2m,深0.8-1.0m,长度不等的沟。将沟用单砖水泥砌垒或用厚农膜替代,然后在沟上沿作隔离层(箅子),在箅子上面铺放秸秆,一层40-50cm厚,撒一层菌种,一般3-4层,最后淋水浇湿,盖膜按机抽气。菌种用量亩用量4-5kg。

秸秆亩用量为2000-3000kg。

2 试验管理要点

建成后,每天开机,苗期5-6h,开花期7-8h,结果期10h以上。10天后,使用储气池中的肥水对西瓜进行冲施,每7-10d冲施一次。内置反应堆做完后2-3d,在铺完地膜的垄上面,每隔20cm用14#钢筋扎一排孔,穿透秸杆。定苗后,再在苗四周扎4个孔。外置式在反应堆塌实后,用木钎或竹钎在堆上扎孔,穿透反应堆,确保通气。头10d用储气池中的水对反应堆补水两次,之后用井水每隔十几天视反应堆干湿程度进行补水。

3 试验结果分析

3.1 作物生育性状表现

应用该技术可增加土壤有机质8倍,提高土壤保水保肥能力,棚室内二氧化碳浓度提高3-4倍。植物生长表现:叶片浓绿、叶面积增大、叶片变厚;植株主茎变粗、节间缩短;坐果多,均匀;整齐单果重增大、根条数增加130%等,详见表1。

表1 秸秆生物反应堆技术试验情况调查

试验地点 设施

类型 采用

形式 建造

时间 蔬菜

种类 提早

上市

(天) 提高

地温(℃) 提高

棚温

(℃) 病害

情况

区 八一镇

兰胜村 温室 内置式 11月21日 茄子 12 5 10 轻

温室 内外置式 12月2日 茄子 10 5 10 轻

红菱镇

小台村 温室 内外结合 1月3日 黄瓜 12 6 6 无

王刚乡金

大台村 温室 内置式 2月16日 番茄 15 4 6 轻

温室 内置式 2月18日 番茄 10 4 5 轻

沙河镇

于家村 温室 内置式 12月10日 茄子 12 4 3 轻

温室 内置式 12月12日 草莓 15 4 3 轻

红菱镇

南红村 温室 内置式 11月20日 李子 20 5 8 无

温室 内置式 11月21日 李子 20 5 8 无

由表1可见,应用了内置、外置式秸秆生物反应堆技术的温室,通过秸秆发酵产生的热量可使20cm地温提高4-6℃,气温提高4-6℃,有效解决了冬季大棚温度过低的问题。利于作物根系发育,促进植株生长,比对照提早6-12d上市。应用该项技术试验地的8种作物,植株生长健壮,整个生育周期不发生病害或发病轻,农药用量减少了50%。

3.2 效益分析

3.2.1 社会效益

(1)提高保护地质量:近年来耕地地力动态监测结果表明,由于保护地有机肥投入减少,肥料使用结构不合理,我市相当部分保护地地力衰退,质量呈现下降或隐性下降趋势,持续产出能力受到严重影响。农作物秸秆作为一种农业生产的副产品,产量大、分布广,同时也是一项重要的生物资源,其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6%、0.3%、10%、45%。利用这一技术,可大大提高保护地的土壤有机质含量,改善保护地质量。

(2)减少环境污染:由于我国目前秸秆综合利用率低,春秋季节随意焚烧秸秆的现象时有发生,“村村点火、处处冒烟”,对工农业生产、交通运输和人民财产安全等造成恶性影响,是目前政府十分关注、社会急需解决的重大环境问题。利用该技术,可加强作物秸秆综合利用,既能改善农村生态环境,拓展有机肥料的来源,又能减少化肥用量50%以上,减少农药用量90%以上,从而也减少大规模化肥、农药生产造成的“三废”对生态环境污染,为创建生态沈阳创造了有利条件。

(3)保证无公害农产品生产:生产无公害农产品和连作障碍一直是困扰农业生产的难题。该技术以秸秆替代化肥,植物疫苗替代农药。解决了由于大量连续使用化肥农药而造成的土壤严重板结、盐渍、病毒、土传病害严重等生态环境恶化的难题。

3.2.2 经济效益 应用秸秆生物反应堆技术试验项目建设第一年投入和传统栽培生产应用化肥、农药的投入基本相等。项目建设第二年,投入比传统栽培生产费用少40%左右。

4 结论

第5篇

关键词 秸秆生物反应堆技术;应用;实例;问题

中图分类号 S147 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)03-0247-02

设施作物(蔬菜)生产是葫芦岛市农业的重要产业之一,在农村经济发展中占有重要地位。至2014年末葫芦岛市设施蔬菜面积达到8万hm2,蔬菜生产中由于施肥不科学,长期连作,施肥用药量持续增加,对环境的污染逐年加剧,严重影响了蔬菜的品质。秸秆生物反应堆技术的应用有利于解决上述问题。

1 应用情况

绥中县于2006年从山东省引进该技术,经过3年应用,使用面积逐年扩大。2009年开始,辽宁省把设施蔬菜秸秆生物反应堆技术列为科技推广项目,经过5年推广,全省累计推广7.33万hm2,其中2012年推广3.53万hm2。葫芦岛市累计推广4 666.67 hm2,2012年推广2 000 hm2。主要应用作物包括黄瓜、番茄、芸豆、辣椒、西葫芦、茄子、刺五加、山野菜、草莓、西甜瓜、苹果、大樱桃、油桃、葡萄等,增产增收效果显著。

2 应用效果

2.1 三提高

一是提高温度。秸秆分解时产生的热量加热了栽培层10cm的土温,地温提高0.9~4.0 ℃,在阴天、雨天、雪天等灾害性天气可增加5~6 ℃;气温提高了1~2 ℃,中午差异小,早晚差异大。二是提高二氧化碳浓度。在设施外是CO2浓度350 μL/L,增加1.0~3.7倍。揭苫前50 min,CO2浓度由1 000 mg/L很快降到300 mg/L,1.5 h后为70 mg/L,放风后2 h由200 mg/L增加至1 200~1 500 mg/L。三是提高作物抗病性。防治某些病虫效果达18%以上。秸秆菌种中含有有益菌,因此在秸秆发酵过程中可以产生大量控制土传病害的有益菌,从而抑制、杀灭多种致病菌,有效减少病害,尤其是土传病害的发生,达到减少化学杀菌剂使用量的目的。

2.2 三节约

一是节约水。秸秆吸收水力强,渗水量减少,节水量13%。二是节约肥。肥料流失少,秸秆释放养分以及土壤缓释作用节肥15%左右。三是节约药。温度条件好,植株生长健壮,病害较轻,特别是土壤传播病害、生理障碍等,节约用药15%。

2.3 三改善

一是改善环境。通过秸秆的有效利用,1 hm2棚室可以消耗4 hm2的秸秆,有效解决焚烧秸秆造成的环境污染。二是改良土壤。减轻土壤盐渍化,改善了土壤结构,提高了通透性和有机质含量,增加了土壤中的微量元素。三是改善农产品品质。使农产品口味品质得到改善、味道浓郁,提高果菜含糖量3%左右;同时,提升果品商品品质,如光泽度高、果型正等;还可以降低受污染的风险[1-2]。

2.4 三增加

一是增加产量。提前上市5~7 d,延晚采收7~10 d,蔬菜平均增产15%以上。二是增加产值。平均增加产值7.9万元/hm2,增收幅度29%。三是增加收入。按茄果类原产量90 t/hm2计算,平均可增产13.5 t/hm2,同时改善品质并且提早上市,提高售价0.2~0.4元/kg,价格按3元/kg计算,可以增加产值4.05万元/hm2。加上节水、节肥、节药,可节支3 150元/hm2,去除生产资料成本和人工的费用,可节支增收3.15万元/hm2。

3 应用实例

3.1 增产

塔山镇张白村一农民从事温室蔬菜生产,其2个温室均为半地下竹木结构的土墙温室,规格均为长80 m、跨度6 m、畦长度5.6 m,一年生产2茬蔬菜。黄瓜秋茬于2007年8月20日播种,9月5日移栽,12月10日拉秧,平均每畦收入80元以上,2个温室共收入12 000元;冬春茬生产尖椒和茄子,品种是765茄子和37-74尖椒(荷兰瑞克斯旺公司)。2007年12月初采用内置式秸秆生物反应堆技术。2栋温室用0.53 hm2玉米秸秆,用人工12个,购菌种600元。具体做法是:按行距1.1 m挖内置沟,每栋温室挖74个内置沟。挖内置沟长度与畦长一致,每个畦挖1个沟,挖宽50~60 cm,沟深25 cm左右,沟内均匀填上秫秸,两头的秸秆应露出茬头5~10 cm,然后踩实,使秫秸高度与地面齐平。然后用喷壶喷洒对好水的菌种溶液,盖土厚度15~20 cm,然后浇透水,铺滴灌管,扣地膜,打孔,定植青椒或茄子。茄子9月6日育苗,定植期12月20日,每畦茄子定植15株;青椒9月1日育苗,定植期12月20日,每畦定植尖椒18株。然后用钢筋打孔,深至内置沟底,每株周围打3个孔,以提高菌种的氧气供应和CO2放出。2月初开始采收。据张建国介绍,用了内置式秸秆生物反应堆后,尖椒和茄子的坐果能力大大增强,比不用反应堆的往年地温增加4~6 ℃,气温增加2~3 ℃,产量和商品性大大提高。平均每畦茄子收入可达240元,每畦尖椒收入可达340元[3-4]。

3.2 抗土传病害

塔山屯镇西王村一菜农利用温室(80延长米)生产芸豆,其中1/2施用秸秆,结果产量比对照高1倍。温室芸豆生长末期调查时,施用秸秆的芸豆叶片葱绿,植株死亡率仅为10%,而未施用秸秆的芸豆有90%的植株枯死[5]。

3.3 提早上市

葛家乡小盘岭村一农民种植温室(130延长米)黄瓜,施用秸秆后植株生长健壮,提早上市10 d。特别是12月至次年2月的寒冷季节,产量明显高于未施用秸秆的。其中单次采收黄瓜逾1.5 t。最终平均每延长米收入230元,而未施用秸秆的平均收入140元,每延长米增收90元。6月20日拉秧时调查,黄瓜平均根长比未施用的长,根的数量高出近1倍。

3.4 寒冷季节增产

宽邦镇西台村一菜农利用温室种植富康甜椒,施用秸秆冬春季平均收入34.5万元/hm2以上。在最寒冷的1月还能5 d采收1次,而未施用秸秆的要10 d才能采收1次。同时,由于施用秸秆后植株生长健壮,通过越夏在7月20日进行剪枝,于10月上旬开始采收再生椒。到11月上旬拉秧时,平均收入9万元/hm2以上,种植1茬甜椒2季共计收入逾45万元/hm2。到2008年5月31日调查施用秸秆的比对照黄瓜平均增收15万元/hm2,辣椒平均增收18万元/hm2。

3.5 化解盐渍化

兴城华山街道2栋温室,长110 m,宽7.5 m,于2009―2012年连续3年施肥过量。基肥平均施用复合肥3 t/hm2、鸡粪112.5 t/hm2,每季节追施化肥1.5 t/hm2。2008年春季嫁接的黄瓜产值为600元,用了秸秆反应堆后收入2.2万元。

3.6 抗根结线虫

碱厂乡2栋温室,一栋应用了秸秆反应堆,另一栋未应用秸秆反应堆(对照)。2013年12月18日同期播种,未施秸秆的2月3日定植,苗龄45 d。施秸秆的2月11日定植,苗龄53 d;3月26日至6月2日计产,秸秆反应堆的温室平均产量53.87 t/hm2,产值12.4万元/hm2,比对照增产21.78 t/hm2,新增产值4.52万元/hm2,产量、产值分别提高61.2%、57.4%。对照温室有50%以上的瓜秧因受线虫危害,植株矮小,已不能生产;应用秸秆反应堆的温室瓜秧长势良好,平均株高2~3 m,瓜条顺直,节节有瓜。

4 存在的问题

一是应用粉剂的菌种需要麦麸,而麦麸的市场供应不充裕。二是菌剂应用后期畦面不平,应用秸秆反应堆技术必须配套滴灌,从而增加了滴灌费用。三是不及时打孔,畦面两头没有露出秸秆而影响反应效果。四是仅施入玉米秸秆而不使用菌剂,这样秸秆腐烂慢,影响播种。五是冬季生产秸秆反应堆应用过程中,腐烂慢,增温效果不明显,天气转暖才开始腐烂,这样需要的时候起作用小,不需要的时候起作用大。秋季用的先期气温、地温增高明显,到早晨降不到需要的温度。六是适当稀植,减少应定植株数的10%左右效果最好。如果还按原来的株数定植,由于植株长势旺,容易产生光照不足的情况。七是有用户秸秆踩得不实,后期畦面太低;沟深不够30 cm,秸秆放得太少。八是土层薄的温室不适合用秸秆反应堆技术,因为好土层挖出后剩下的沙土地渗水太快。

5 参考文献

[1] 何建华,瞿鸿w,王忠宇,等.秸秆生物反应技术在烤烟漂浮育苗上的应用效果[J].贵州农业科学,2009(12):66-68.

[2] 李洁,季美娣,蒋洪国,等.梨园开放式秸秆生物反应堆技术研究[J].中国园艺文摘,2014(11):35.

[3] 徐全辉,赵强.秸秆生物反应堆技术的应用对温室生态环境因子的影响[J].安徽农业科学,2010(24):79-80.

第6篇

【关键词】环境检测;现代生物技术;应用

1 现代生物技术概述

现代生物技术主要指的是以DNA技术基础的一系列生物高新技术的总称,包括基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程、蛋白质工程、生物修复技术等。现代生物技术产业其开发周期较短,效益较高,在上世纪七十年代,现代生物技术已经进入大规模工程应用阶段。现代生物技术在农业、药品、食品等工业中广泛应用,并在环境监测评价与环境防治等方面发挥着十分重要的作用。随着环境问题日益突出,现代生物技术将在环境检测与环境治理方法发挥着更为重要的作用。在环境检测中,生物发光检测技术、生物酶技术、PCR技术、生物芯片技术、生物传感器技术等现代生物技术在应用中表现出灵敏性高、检测快速、操作简单等优势,在环境检测中应用越发广泛。

2 环境检测中现代生物技术的应用分析

2.1 生物发光检测技术

在自然环境中,一些细菌、真菌及昆虫等生物具有着发光特性,其均属于革兰氏阴性兼厌氧杆菌,可以运动。在环境检测中可以选择发射荧光特性的细菌作为指示菌,放射荧光强度受到土壤中重金属影响,将放射荧光强度作为环境检测指标,可以进行土壤中混合毒物、樟脑球、Cu、Zn等重金属。实践证明,在环境检测中应用生物发光检测技术,以荧光细菌作为敏感材料其检测灵敏性高,检测直观、快速,可以与生物传感器技术、计算机技术等相结合应用,未来其在环境检测中的检测范围将会扩大,自动化检测水平更高。

2.2 生物酶技术

生物酶技术在环境检测中的原理主要是建立于环境污染物对特定酶所存在的抑制作用原理,通过显色剂显色程度对酶是否被抑制或抑制程度进行分析,从而判断环境污染物是否存在或其含量高低。如重金属对土壤酶存在着一定影响,利用重金属与土壤酶之间的影响关系,以酶指标作为重金属污染检测依据切实可行。生物酶技术将酶与微生物相结合,极大提高了其污染治理效果,于污染物中投放生物酶,可以快速消除其臭味,降低水体氨、氮、COD等含量,改善水质。随着生物酶技术发展,其酶种类增加,在不同污染环境、不同领域中适用性良好,可以针对特定治理情况采取相应生物酶技术进行处理。

2.3 PCR技术

PCR技术即为聚合酶链式反应,属于一种于体外合成特异性DN段方法,能够实现基因DN段快速扩增。PCR技术在应用中其特点主要表现在以下方面:其一,操作简单。当前,PCR技术在应用中多应用耐高温TAQ DNA聚合酶,于NDA扩增仪进行检测,通过计算机实现对扩增仪的操作控制,从而简化了步骤;其二,速度快。让目的DNA实现数百万倍扩增的反应,一般需要约30个周期,应用PCR技术则只需要几个小时便可完成;其三,特异性强。耐高温TAQ DNA聚合酶可以在高温环境中进行操作,其结合特异性较高,其正确程度增加;其三,灵敏度高。PCR进行DNA定型灵敏度较高,可以通过单细胞、双细胞、单一等进行检测。以DNA双链模板形成为例,PCR技术原理如下图所示:

图1 PCR技术原理示意图

PCR技术在环境检测中的应用,可以准确快速检测出环境中的有害生物、致病性细菌,其检测效率较高,逐渐取代了传统的分离培养法。通过PCR技术进行水体病原微生物检测,较之细菌指标法其灵敏性更高,水中病原体均可以扩增,在病原微生物含量极低的情况也可以进行有效检测。构建基于PCR技术的实时监测水体系统,可以评价水体污染程度,确定流行病污染源提供技术支持。随着PCR技术的不断发展,出现了较多的新型PCR技术,如反向PCR技术、复式PCR技术等。

2.4 生物芯片技术

生物芯片技术,指的是将抗原、抗体、基因组DNA、CDNA等生物探针分子,通过微电子技术及微加工技术固定于玻璃片、硅片、凝胶等介质表面,从而组建为微型生物化学分析系统,对DNA、蛋白质、细胞等生物组分进行有效检测分析。将生物芯片技术应用于环境检测领域,可以实现污染微生物、化合物对人体、动植物及环境等方面的污染及危害进行快速检测,主要应用于食品添加剂检测、水质监控、药物检测、有害细菌检测等。

2.5 生物传感器技术

在生物技术及电子科技发展的推动下,生物传感器获得高度发展。传感器设备多具备微型化、自动化与高度集成化特征,能够为环境检测提供有效的新型分析方法。一般生物传感器主要由转换器与敏感材料两大部分构成,其在检测速度较快,操作简单便捷,成本较低。基于PCR技术及芯片技术制作出的生物传感器芯片,其分析检测速度较快,体积较小,便于携带,在未来环境检测中应用前景广阔。

3 现代生物技术在环境检测中的发展趋势

随着科学技术与环境检测技术的不断发展,现代生物技术在环境检测中的应用将更为广泛,其所发挥的作用更为突出。未来,PCR技术、生物酶技术等其他生物检测技术将更为完善,检测内容更为丰富,检测效果更为突出,并取代一些传统的环境检测方法;现代生物技术的应用,将会为水处理技术提供巨大的技术支持,尤其是生物酶技术,开发新型高效工程菌,构建相应的处理设备,实现工程菌应用产品化;生物修复技术在环境治理中将会获得广泛应用。

4 结语

现代生物技术属于环境检测的新型技术,其在环境检测中灵敏性较高,精度较好,操作简单快捷,成本较低,在环境检测中的作用及地位不断提高,取代了部分传统环境检测方法,其应用现实意义重大。在概述现代生物技术的基础上,重点对发光检测技术、生物酶技术、生物芯片技术、生物传感器技术等进行分析,并探讨其未来发展趋势。相信未来现代生物技术其综合效益更为明显,应用前景更为广阔。

参考文献:

第7篇

关键词:有机农业;生物技术;种植;应用

有机农业产品开始成为现代人追求的新时尚,归根结底还是因为有机农产品更加的绿色环保、健康养生。而在有机农业种植中,生物技术的应用不但提高了有机农业产量,更重要的是增加了农业生产的可持续性,这对于现代有机农业生产具有重要意义。若能够合理利用,扩大有机农业生产范围、推进有机农业发展并非难题。

1.生物技术在有机农业生产中的作用

生物技术是新兴的科技产物,近些年来才被真正投入到实际生产中。生物技术最大的优势在于投资成本低、产量大,在农业生产中的优势体现十分显著,并且能够有效促进农业产量的提高。在实际的使用中,不但能够有效增加作物产量,且投资成本低,在提高资源的利用率、推进可持续发展农业上也有着明显优势。因此,在推广应用中得到了一致的肯定,能够进一步推进绿色可持续农业发展。

2.生物技术在有机农业种植中的应用

生物技术随着科技的进步不断发展,其在农业种植领域中发挥了重要作用,并且在不断的实践中总结经验,得到了长足的发展。目前生物技术主要被应用在下面几个领域中:

2.1转基因

转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的核心,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。

2.2组织培养

通过人工诱导技术,在组织细胞全能性基础上进行组织培养,以此实现通过某组织得到完整植株的技术便是组织培养生物技术。该技术实现的基础要求便是植物细胞在操作时需要处于无菌状态,从而保证植物细胞发育能够正常良好,最终得到的植株也完整。该技术在农业种植中的应用不但能够提高植物的产量,并且还能在提高生长速率的同时,获得优良的植株品种,这是因为植株在生长过程中处于无菌状态,因而有效避免了外界病毒对植株幼苗的侵害。基于这一点,该技术对于作物产量的提升、优良品种的获取具有积极作用,并且在实践应用中也得到了广泛的认可,是值得大力推广的生物技术之一。但是,虽然该技术的优势明显,但需要注意的是:在组织培养过程中,植物组织的培育条件十分严格,阳光、温度以及湿度条件必须满足组织生长需求,并且培养基的成分、pH值等也必须严格依照组织生长规律进行调节,对外界因素的控制也是影响植物组织培养效果的关键。除此之外,在为组织发育提供优良条件的基础上,还应当在初代培养过程中处理外植体褐变问题,这是因为接种外植体时极易产生褐变,这会直接对组织培养结果造成影响,因此外植体褐变预防工作也是组织培养工作的重点。

2.3制作生物农药

生物技术的出现、发展给现代农业发展带来了新的契机,由于生物技术的环保性高,可持续发展性强,因而在农业生产中,尤其是农业种植领域取得了巨大的效果。生物农业作为新兴的生物技术在种植领域也开始得到应用,生物农药是通过生物代谢产物达到杀灭农业害虫的效果。该技术的应用不但有效保护了农作物免受害虫侵袭,同时还避免了化学农药对环境的破坏,是绿色农业发展的又一保障,因此生物技术被应用在农业制作商具有着广阔的发展空间。在基因工程中,很多药品都来源于生物组织,但是这种材料提取工艺较精细,且提取困难,因而成本较高。但是生物农药的制作可以进行工业化生产,这种大规模的生产制作可以利用微生物进行生产,通过在微生物中导入需要的生物基因,利用该基因产生需要的药物,这种生物制药模式不但能够降低生产难度,解决原料来源问题,还可以形成规模化生产,降低生物农药生产成本。这种通过生物技术制造的生物农药虽然目前没有得到推广,但是随着生物技术的完善,生物农药的制造水平将会越来越高,生物农药也将在农业生产中发挥重要的作用。

结语

农业种植是有机农业生产的重要环节,生物技术作为新兴技术被应用在农业种植中取得了可喜的成果,因此在未来,生物技术在有机农业领域具有广阔的发展空间。目前较为常见的生物技术主要包括转基因技术、组织培养技术、生物农药技术等,其中转基因技术是目前生物技术在农业种植领域影响最大的技术。而其他生物技术研究例如生物固氮技术、光合作用研究等是未来生物技术研究的攻关重点,对于突破科研瓶颈具有重要意义。其技术的突破也为未来有机农业发展开拓新的发展空间,不断推进农业生产水平的提高。

参考文献

[1]浅严昕辉.生物技术在农业种植中的应用[J].吉林农业,2016(17):39.

第8篇

[关键词]日光温室;秸秆;反应堆;

作物秸秆生物反应堆是一种高效的秸秆还田方式,可提高土壤有机质含量,其腐解过程中产生的C02气体可供作物光合作用利用,同时产生的热量可有效提高深冬季节地温和室内气温。尤其在新建的日光温室中应用,在改良土壤结构、改善土壤理化性状、熟化土壤、增加有机质含量等方面具有十分重要的作用。

该技术在黄瓜、西葫芦等蔬菜上的应用,表现为植株抗病、早熟和高产优质,一般果实提前10天~15天上市,收获期延长30天~40天。以秸秆代替化肥,以疫苗代替农药,不仅减少了化肥、农药的投入,而且见效快,效益高。其用法有内置式和内外结合式作物秸秆生物反应堆,本文介绍的是生产实践中常采用的内外结合式作物秸秆生物反应堆。

内置式作物秸秆生物反应堆是指将作物秸秆加入疫苗、菌种埋入植株下或行间,通过秸秆腐熟过程产生的热能提高地温并产生CO2。它能增强植株光合作用,提高植株抗逆性和抗病能力,同时增产作用明显。

外置式作物秸秆生物反应堆是指按照所需在温室内(外)修建适当的反应池,将作物秸秆、疫苗、菌种加入,使之分解产生C02,经鼓风机和输送袋均匀撒入温室内。

秸秆生物反应堆所用疫苗、菌种都是专用的,现市场上有好多生产厂家和品牌,用时可从厂家购买。其中,菌种由好氧性及兼性厌氧的多个菌种复合培养而成,对有机废物中的纤维素、半纤维素、木质素等有机成分有很强的分解能力。通过菌种分解植物秸秆,达到释放C02,提高地温,生物防治土传病害,有机改良土壤的且的。而疫苗则是生物反应堆技术体系的重要组成部分,它通过对植物根系接种生物活体,进入植物机体各个器官,激活植物的免疫功能,产生抗体,对病虫害实施防疫,它是以植物疫苗替代农药的生物高科技。

应用设施

应用设施为7m跨的拱圆形日光温室,新建日光温室应用效果明显。

内置式作物秸秆生物反应堆的建造

建造时间 一般在播种或定植前7天~20天建造完成。物料准备 667m2用玉米、小麦等作物秸秆3000Kg~4000kg,麦麸220kg~280Kg,专用菌种8kg~1Okg,专用疫苗3Kg~4kg,饼肥100Kg~150kg,鸡粪、牛粪等腐熟有机肥3m3~6m3。

菌种和疫苗的处理

使用当天按1kg菌种兑掺20kg麦麸、18kg水的质量比称量出来,然后将三者混合均匀,堆积3h~4h备用。如当天用不完,摊放于阴暗处,厚度5cm~8cm,第二天继续使用。疫苗1kg兑掺20kg麦麸、18kg水,处理方法与菌种相同。

整地施肥

上茬作物拉秧后清洁温室,浇足水,结合深翻每667m2。施鸡粪、牛粪等腐熟有机肥3m3~4m3、饼肥150kg、普通过磷酸钙80kg-100kg。

反应堆建造

南北行向,大行(操作行)宽100cm,小行(种植行)宽80cm。定植前15天~20天在小行开沟,沟深20cm~25cm,起土分放两边,接着填加秸秆,沟两头露出10cm秸秆茬,铺匀踏实,秸秆厚度在10cm时均匀撤施所需菌种用置的1/3,秸秆铺完,厚度达到20cm~25cm时再撒施菌种用量的2/3,用铁锹轻轻拍一遍后把起土回填于秸秆上,整平成垄,土层厚度20cm左右;再在小行两旁挖宽、深各20cm~25 cm的栽培小沟,以不露出小行内的作物秸秆为宜,内铺作物秸秆,厚10cm、20cm8寸分别均匀撤施所需疫苗用量的1/3和2/3,稍拍后回填起土于秸秆上,整平成垄,土层厚20cm;填完秸秆后在大沟内灌水,每沟浇水量要充足,一般浇到垄高的3/4处,以浸透秸秆为准。2天~3天后,在小行垄面上用直径1寸的钢管打3行孔,孔距20cm,孔深穿透秸秆层即可(详见文后关键步骤操作图示)。

定植

定植时,在栽培小沟垄面上按黄瓜株距27cm、西葫芦株距50cm开穴栽植,苗坨与垄面持平,浇足定植水后整平垄面,在太行内覆盖地膜。

外置式作物秸秆生物反应堆建造

建造时间

应在定植前建好反应堆,定植后及时开机换气。

物料准备

秸秆667m2用量2000kg~3500kg,首次用量1500kg,整个生育期填料2次一4次,每次填料300Kg~500kg,菌种667m2用量6Kg~8Kg,麸皮120kg~160kg。150W风机一台,塑料风筒长度与温室等长。

贮气贮液池的建造

在温室内距预热水池50cm、后墙80cm处,南北向挖一个长4m~5m、宽1m一15m、深1.0m的贮气贮液池,贮气池一端略低,便于出渣出液。再从贮气池一边中部位置向温室内开挖一个宽50cm、长50cm的通气道,通气道做成一个进气口直径为50cm、出气口直径略小于风机直径(约40cm)、高出地面5cm的圆形风机底座,贮气池挖成后四周及池底用红砖加混凝土砌面,水泥抹光,防止漏水。

建堆

在贮气池上每隔30cm横放一水泥檩条,按40cm间距纵向拉固定钢丝或铺设木棒,再在贮气池四周铺好塑料棚膜(以秸秆压住塑料20cm~30cm为宜),贮气池一端留15cm宽的换气通道,然后在檩条上铺放秸秆。每放30cm厚度秸秆均匀撇一层菌种,反应堆高度2m左右,顶部距前屋面棚膜20cm左右,最后喷水湿透秸秆,保持贮气池中有1/3积水,将塑料薄膜从四周拉起,覆盖秸秆,保持湿度,顶部留一小口,以便空气进入,促进秸秆分解发酵。

风机及通风筒安装

将风机安装在贮气池边的风机底座上,通风筒一端套在风机上,用塑料胶带固定,通向温室内的通风筒东西向架设在吊蔓铁丝上方,位于温室的中部,在通风筒下侧和南北两侧打孔,直径5mm~8mm,东西向孔间距30cm-35cm,建堆当天开始开机换气;温室长度60m以下时通风筒末端留排气孔,以免胀破通风筒。

使用管理与维护

反应堆盖膜不可过严,贮气池两端留换气通道,反应堆上打孔,以利通气:建堆后前10天内可用贮气(液)池中的水循环向反应堆淋水2次一3次,以后7天~8天向反应堆补1次水,使用50天~60天后应补充秸秆和菌种。作物定植后要每天开机抽供COz气体,苗期每天5h~6h,开花、结果期每天7h~8h,将浸出液加3倍水稀释后叶面喷施或结合浇水根施,反应堆的陈渣用作底肥或追肥。

第9篇

摘 要:生物学作为研究生命系统各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物和周围环境关系的科学,其内容丰富

>> 浅谈信息技术在初中生物教学中的应用 信息技术在初中生物教学应用中的思考 初中生物教学中应用现代信息技术的反思 信息技术在初中生物教学中的运用 浅谈信息技术在初中生物教学中的整合 信息技术在初中生物教学中的作用 浅析现代信息技术在初中生物教学中的运用 浅议新课改下初中生物教学中信息技术的应用 信息技术在初中生物实验课中的作用 多媒体信息技术在初中生物课堂中的运用 谈多媒体信息技术在初中生物课堂教学中的运用 现代信息技术在农村初中生物教学中的运用及展望 信息时代下多媒体技术在初中生物教学中的应用 应用信息技术丰富初中生物教学 信息技术环境下任务驱动教学法在初中生物 现代教育技术在初中生物教学中的应用 多媒体技术在初中生物课教学中的应用 多媒体技术在初中生物教学中的优化应用 多媒体技术在初中生物课堂教学中的应用 多媒体技术在初中生物教学中的应用研究 常见问题解答 当前所在位置:l等,这些网站上的资源丰富,知识多样化。学生可以通过网络进行生物课题的研究,生物论文的撰写和实验设计等,利用现在的微信平台学生可以将自己的学习成果分享,并进行交流;而教师可以在平台上进行传阅和点评。在信息技术的应用下开展生物第二课堂,不受时间,空间和资金的限制,同时丰富了活动的内容,拓宽了第二课堂的教学范围,增强了学生的自主学习意识。

五、运用信息技术辅助生物教学应当恰到好处

课堂教学和信息技术的有效结合使教学模式发生改变,课堂内容呈现丰富多样,不仅拓宽了教学空间,同时也拓展了学生的视野,但是信息技术运用的同时信息量也增大,有的老师流于形式,播放课件过程中,留给学生思考的时间很短,未能真正夯实基础。有的老师上课为了吸引学生的注意力,一节课下来播放大量的图片,使得学生眼花缭乱,看似很热闹,实则造成学生知识结构上的混乱,根本原因就在于教师备课时,没能抓住知识的重点,有点喧宾夺主的倾向。有的老师不对网络资源进行筛选就应用到课堂的教学中,只能是事倍功半。

综上所述,生物教学中对信息技术的应用不能只是简单地收集图片和影像资料用于上课播放,要能够结合当前的知识进行合理设计,创设一定的问题情境,增强教师与学生的交流和互动,同时还要体现知识的整体结构。此外,如果什么课都应用信息技术进行教学也是无法适应学生好奇、求新的心理特点,所以要根据不同的教学内容,有效地选用,适时适量,信息技术就一定是教师的得力助手,而不是生物教学中的点缀。

参考文献:

[1]高小其,娄恺.新疆地区地震前后泉水中微生物异常反映的研究[A].中国地震学会第14次学术大会[C],2012:269.

[2]刘慧.浅谈高中信息技术的教学[J].中华少年:研究青少年教育,2012(12):128.

[3]刘恩山,肖尧望,郑春和.生物学[M].北京:北京师范大学出版社,2012:53-55.

[4]林玲.微课在高职生理学实验教学中的应用[J].中国继续医学教育,2015(7):10-11.

第10篇

【关键词】:生物科学技术;技术应用;技术优势;技术弊端

1、当前生物科学技术的发展状况

我国生物科学技术的发展起步较晚,但发展前景却是十分理想的,在环保以及化工生产领域中均有体现,通过生物科学技术的应用帮助解决了大量的生产排放问题。最初生物科学技术仅仅是应用在药品的研制中,随着技术不断的发展进步,这种利用形式已经不能得到满足,科研技术人员也逐渐的向起他层面延伸,实现使用效果方面的提升。在化工生产中应用这一技术方法已经总结了足够多的经验,但环保相关的生物技术却正处于研发试验阶段,如果能够全面\用生物技术来开展环保工作,对最终工作任务完成效率也会起到很好的促进作用,并不会影响到最终的工作积极性。早在70年代,我国便已经能够利用生物技术来帮助解决遇到的农业生产问题,并通过现场的考察来实现技术层面的优化,进而为生物技术的应用创造一个有利的基础环境,发挥更积极的工作效果。如今的21世纪,生科科技技术应用目的在于帮助解决现阶段所遇到的综合管理控制问题,尤其是航洋环保中,解决了其他技术方法中所不能够完成的任务,提升海洋的清洁程度,在清理垃圾时也不会造成其他污染物质出现。

2、生物科学技术应用的优点

2.1.医药生物技术

在医疗行业中应用生物科学技术,能够帮助研制出创新药品,在临床治疗效果上也是其他方法所不能够达到的。例如糖尿病人使用的胰岛素,便是采用生物科学技术仿制人体内所分泌的胰岛素,注射到人体内能够发挥糖分分解的效果。随着生物科技技术的不断进步,所能够解决的问题也逐渐增多,在应用生物技术进行现场的预防控制时,充分采取这一方法也有助于提升最终的治疗效果。医药行业发展中,生物科技技术起到了核心作用,这也是其他技术方法中所不能够实现的,并且在生物科学技术中,也具有很大的创新空间,应用这一方法来解决医药制作中的难题,是当前行业发展惯用的方法,也是解决现存问题的有效措施,通过这种方法来帮助解决常见问题,在相关问题的解决效果上也会有明显提升。此外,一些生物工程也可以应用在疾病的预防上,比如基因工程中的乙肝疫苗对乙型肝炎的遏制有着促进作用。这给生物科学技术医药方面的研究带来了新的变革。

2.2.农业和畜牧业的生物技术

农业发展中应用生物科技技术,研制出了很多的环保农药,有效的避免病虫害对农作物产量的影响,同时使用后也不会对生态环境造成不良影响。畜牧业应用生物技术体现在疾病的预防层面上,在动物的食料中添加一些有益的生物活菌,可以帮助预防很多疾病,使动物能够健康的成长,抵抗病毒的能力也因此得到提升。生物科学技术应用能够随着使用层面以及针对群体的不同,体现出其中更深层次的含义,并达到一个最佳的管理控制效果,发现问题后及时探讨解决措施,对提供工作效率也有很大的帮助。

2.3.环境中生物科学技术的运用

对于生态环境失衡问题的解决,充分应用生物科学技术,可帮助恢复平衡。例如池塘中存在大量的浮游物质,导致水中营养过剩,鱼儿因缺氧大量死亡。通过生物科学技术的应用,可帮助维持池塘中生物物质的平衡性,从而达到一个均衡的效果,解决了水中缺氧的问题,快速恢复池塘内的平衡性。通过生物修复技术使污染的环境得到有效的处理,并恢复到初始状态的过程。为此,减少环境污染的目的。

3、生物科学技术应用的弊端

3.1对身体造成的负面影响

例如抗生素的应用,这一生物科学技术对医学行业发展起到了很大的促进作用,当前却存在生物科学技术应用不合理的现象,技术滥用最终导致的问题是人体内环境失衡,对抗生素具有一定的抵抗作用,同时对身体内的其他细菌也一并抵抗。这样会造成人体免疫机能下降,并且对其他药物也会产生抗体,生病后治疗的难度也会因此而增大。抗生素的使用具有严格规定,虽然危害大,但治疗效果却是十分明显的,这也成为当前应用这一技术方法的主要原因,通过协调好当前所存在的问题,并从问题解决的角度来深入分期起影响,最大程度的避免弊端问题发生,这样才能够达到最合理的效果。发挥生物科学技术积极影响作用,首先要针对这部分弊端问题进行预防控住。

3.2对生态环境产生的负面影响

利用生物科学技术在工业生产中,生产过程中产生的废料随意排放,导致局部生态系统的平衡性被打破,并不能达到最佳的效果。生物入侵是当前比较严重的环境问题,主要是由于生物科技技术胡乱使用所造成的,在现场并不能发挥最合理的控制效果,一旦生物入侵问题出现,解决处理也是十分困难的,需要经历很长的净化时间。

结语:通过以上文章论述可以总结到,在学习生物科学技术中,我们一定要了解生物科学技术的发展情况,合理运用,同时也要充分考虑到这一学科给我们带来的新技术,此外也要了解这一学科的诞生对我国的农业、医药、军事以及环境的影响,学会用正确的态度看待生物科学技术的发展,让它更有利于民。

【参考文献】:

第11篇

生物工程技术也称生物工程,它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言,生物工程技术包括转基因植物、动物生物工程技术、农作物的分子育种技术、纳米生物工程技术、重要疾病的生物治疗等;基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等;生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用,以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等;创新药物和产业化开发上,将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物工程技术有五个方面的特征:

1.大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究,使得生物工程技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表,其研究对象是一个非常复杂的系统,要在整体上破译遗传信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他学科的一些运作方式,包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用,引起实业界浓厚的投资兴趣,投资量逐年递增。

2.精细分析和广阔综合的统一。生物工程技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究,以及生物工程技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合,使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。

3.科学进步和技术革命互为因果。生物工程技术的每一次突破,都与技术革命相关,科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。

4.基础与应用的结合。生物工程技术与医学、农学有着不可分割的联系,是这些应用学科的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点,如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。

5.产业化的速度大大加快。各种生物工程技术的发展,使得生物工程技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。

二、生物工程技术的应用

生物工程技术作为21世纪高新技术的核心,对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物工程技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物工程技术迅速发展时期,无论在基础研究方面还是在应用开发方面,都取得了令人瞩目的成就,生物工程技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物工程技术将是21世纪的主导技术之一,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。

1.农业生物工程技术。近几年来,国际农业生物工程技术发展之快,对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大,已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物工程技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术,将目的基因导入动植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。

2.海洋生物工程技术。海洋生物学与生物工程技术相结合,产生了海洋生物工程技术这一新的领域。海洋生物工程技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径,越来越受到人们的重视,许多国家已将海洋生物工程技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。

3.轻工、食品生物工程技术。轻工、食品行业是生物工程技术应用的重要领域之一,主要体现在以下三个方面:一是利用生物工程技术进行农副原料加工直接制成商品,如发酵制品、酿造等产品;二是以生物工程技术产品为基础,进行二次开发形成的新产业,如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等;三是以生物工程技术为手段对传统工艺进行改造,从而降低消耗、提高产品质量。

4.医药生物工程技术。医药生物工程技术是生物工程技术研究开发的热点,近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物工程技术,已取得新的进展,其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。

5.其他生物工程技术。随着世界生物工程技术的迅速发展,生物工程技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外,在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。

三、生物工程技术产业发展趋势

第12篇

关键词:膜生物;反应技术;污水处理

Abstract: With the continuous development of China's economy and society, people's life continuously improved the standard of living, at the same time the survival of the natural environment had more stringent protection requirements, therefore, the membrane bioreactor technology was widespreadly used in sewage disposal. In this paper, the advantages and disadvantages of membrane biological reaction technology were analyzed, and several membrane biological reaction technologies used in environmental engineering wastewater were discussed.

Keywords: membrane bioreactor; reaction technology; wastewater treatment

在进行污水和废水处理中,使用最为广泛的系统就是膜生物反应器,膜生物反应器属于新型的污水处理系统,其可以将膜分离技术和生物反应器进行结合,并通过膜生物反应器中的膜组件有效将废水中的污泥进行清除,从而提高污水处理的质量。因此,膜生物反应器在废水处理站的使用是非常重要的,同时为了避免膜生物反应器出现故障,污水处理相关人员和企业应该对膜生物反应器进行及时的检测和养护工作。

1 膜生物反应器的分类及特点

一般情况下膜生物反应器中的膜组件在运行过程中发挥着不同的作用,因此,根据膜组件的不同作用对膜生物反应器进行分类,大致可以分为:萃取膜生物反应器、分离膜生物反应器等[1],其中在污水处理中使用最多的就是分离膜生物反应器。膜生物反应器的分类方式并不是只有这一种,还可以按照膜生物反应器使用时放置的位置对其进行分类,大致可以分为一体式膜生物反应器和分体式膜生物反应器。另外还可以根据膜生物反应器使用方法和膜生物反应器对氧气的需求量等进行分类。

在污水处理中膜生物反应器具备超强的除污能力,因此其被污水处理体系广泛应用。膜生物反应器对污水处理的基本原理是通过传统的膜分离技术及废水处理技术研究并结合而形成的新型处理技术。这种污水处理系统具备工作稳定、除污能力强、处理量大等特点,在一定程度上提高了污水处理工作的效率和质量。

2 膜生物反应技术在污水处理中常见的运用技术

2.1 内部循环动态生物反应技术

动态膜生物反应器的膜基底采用的是价格低廉的微网材料,对污水处理采用活动污泥的过滤性进行水体污染物的清除。现阶段我国一般使用侧向曝气动态膜生物处理系统。为了避免内循环动态生物反应器出现短流或者流速较小的故障,相关人员可以使用外筒曝气垂直流向的动态膜生物反应器。同时,在日常污水处理时,相关人员应该对部循环动态生物器进行故障检测的维修工作,使其可以正常的运行[2]。

2.2 曝气生物滤池、气浮、膜生物反应器组合技术

曝气生物滤池、气浮、膜生物反应器组合技术采用得到是组合工艺,在污水处理中其可以降低水中胶体、洗涤剂等污染物的含量,从而大幅度降低后续的污水处理难度,并对后续的污水处理工作提供便利,最能体现这一点的就是可以延缓曝气生物滤池、气浮、膜生物反应器的膜污染物[3]。

3 膜生物反应技术在污水处理中运用的优点

3.1 污泥产率低

在污水处理中使用膜生物反应技术,可以使水中存在的污泥在生物反应器内部全部拦截,从而使污水中的排泥实现零排放。

3.2 增强传氧效率

在膜生物反应器中的曝气装置,因为其采用了新型的透气膜,所以这种透气膜的传质阻力较小,同时这种透气膜在高压情况下还能继续工作,并且不受气泡大小和停留时间长等阻碍。这种透气膜不但可以提高污水处理的效率,还可以保证供氧系统正常工作。

3.3 提升生物反应器中硝化细菌的滞留生长

在污水处理中使用膜生物反应技术可以防止硝化细菌的流失[4],并维持反应器中的硝化细菌始终处于高浓度状态,增强硝化速度。

3.4 达到微生物和废水分离的效果

在污水处理中使用膜生物反应技术可以达到微生物和废水分离的效果。因为膜生物反应器的工作原理就是使用膜将微生物和废水进行分离,所以,在使用膜生物反应技术处理污水时,污水从膜生物反应器中流出而微生物却被拦截,从而有效的将二者进行分离。

3.5 分离效率高

在污水处理中使用膜生物反应技术可以有效提高废水和污染物的分离效率。因为膜生物反应器在污水处理过程中不会出现污泥沉降的问题,而且反应器的体积也较小,从而使膜生物反应器在分离污染物时具备较高的分离效率。

4 膜生物反应技术在污水处理中运用的缺点

在污水处理中使用膜生物反应技术并不是没有缺点的。因为膜生物反应技术在污水处理过程中比传统的污水处理工艺会拦截更多的污染物,所以,膜在长时间使用之后,会出现堵塞的情况,导致通水量降低。另外,当膜出现堵塞的情况之后,就需要相关人员对膜生物反应器进行检测和维修工作,而且对膜附着污染物进行清除是一项繁琐复杂的工作,从而增加污水处理相关企单位的人力、物力、时间,导致水处理成本增加。

5 Y束语

综上所述,虽然我国对膜生物反应器的研究还处于初级阶段,但是随着我国科技技术的不断发展,膜生物反应器在污水处理中一定会发挥更大的作用,从而提高我国处理污水的质量和膜生物反应器处理污水的能力。

参考文献

[1]关万里,韩文萍,刘小惠,等.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析[J].低碳世界,2016(28):11-12.

[2]杨炎锋.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].建筑・建材・装饰,2016(13):236-237.