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有机硅在农业上的应用

有机硅在农业上的应用
有机硅在农业上的应用

1 有机硅农用助剂发展历史 (2)

2 农用有机硅表面活性剂结构及其制备 (2)

2.1 非离子型有机硅表面活性剂的制备 (2)

2.2 离子型有机硅类表面活性剂的制备 (4)

3 有机硅表面活性剂特点及其在农业上的应用 (7)

3.1 有机硅表面活性剂的疏水性 (7)

3.2 有机硅表面活性剂的亲水性 (7)

3.3 其它组份 (7)

3.4 润湿过程 (7)

3.4.1 沾湿 (8)

3.4.2 浸湿 (8)

3.4.3 铺展 (9)

3.4.4 润湿角与氏方程 (10)

3.5 有机硅表面活性剂表面力 (11)

3.5.1 降低喷雾液在靶标上的接触角 (13)

3.6 有机硅表面活性剂扩展能力 (14)

3.6.1 增加单个雾滴在植物叶片上的铺展面积 (16)

3.6.2 降低喷雾过程中的流失点,有利于降低施药液量 (18)

3.7 有机硅表面活性剂渗透能力 (18)

3.7.1 提高农药耐雨水冲刷性能 (19)

3.7.2 叶面肥增效剂 (20)

3.8 有机硅表面活性剂稳定性 (20)

3.8.1 水解机理 (21)

3.8.2 耐水解有机硅农用助剂 (22)

3.9 药害与环境影响 (23)

3.10 有机硅表面活性剂在在剂型中添加的应用举例 (23)

4 总结与展望 (26)

有机硅助剂在农业上的应用

1有机硅农用助剂发展历史

有机硅产品通常是指含有硅氧键-Si(CH3)O-为骨架组成的一类化合物。与一般有机物相比,有机硅化合物或聚合物具有非常独特的性质如:良好的耐温特性,介电性,耐候性,生理惰性,低的表面力等。有机硅化合物已经被广泛应用到建筑、日化、纺织、医疗、电子电气、汽车、农业等领域[1]。

有机硅表面活性剂在农药中的应用研究始于20世纪60年代中期,20世纪80年代末才开始商品化[2,3]。在80年代以前新西兰林业与其他农业部门主要依靠2,4,5-涕防除荆豆草类杂草。由于毒性与环境的因素2,4,5-涕将终被淘汰。新西兰林业研究所开始寻找一种能代替2,4,5-涕的除草剂,当时孟山都公司的农达(41%草甘膦)当时是最有效的除草剂--但用量须在1.6-2升/亩,本上无法接受。但是当在农达喷雾混合液中加入0.25%的Silwet L-77,种植者将除草剂的用量降至约0.56升/亩,同时获得了优异的杂草防治效果。实验还表面Silwet L-77施用能帮助克服多年生黑麦草多草甘膦的季节性耐药性。因此孟山都新西兰公司在1985年首先将世界第一个率先推出世界上第一个商品化的有机硅表面或活性剂L-77(Silwet M),商品名为’Pulse’;经室大量的生化和生理测定以及田间试验证实,L-77是防除荆豆草用除草剂草甘膦的最佳助剂。1992年8月在美国,有机硅助剂L-77也已商品名’Pulse’进入市场,同时还有其他4种有机硅表面活性剂商品化在农业上施用:Doro Elaneo公司的’Boost’;Goldschmidt公司的’Break-Thru’;Nufarm&Australia公司的’Freeway’;和Dow Corning 公司的’Sylgard’309(S309);联碳公司

的’Silwet 408’也进入商品化的进程中[4,5,6]。

目前农用有机硅表面活性剂主要由迈图、德固赛、道康宁、信越、瓦克以及国一些企业也开始生产。

2农用有机硅表面活性剂结构及其制备

有机硅表面活性剂跟普通表面活性剂一样,按照亲水基团的不同一般分为非离子类与离子类。其中以三硅氧烷聚醚改性非离子型表面活性剂的研究与应用最为广泛。

2.1非离子型有机硅表面活性剂的制备

非离子型有机硅类表面活性剂主要是由含Si-H键的硅氧烷和含C=C键的聚醚在催化剂存在下通过硅氢加成反应制得, 常用的催化剂有氯铂酸、铂配合物(如二乙烯基四甲基二硅氧烷合铂配合物, 即Karstedt′s催化剂) 等[7]。目前, 市售农药用有机硅助剂大都是非离子型三硅氧烷表面活性剂, 如美国迈图高新材料集团(原GE公司) 的Silwet系列。此类有机硅表面活性剂的制备操作相对较简单。

这类有机硅表面活性剂与大多常见表面活性剂的线性结构不同,其化学结构是“T”型结构,由甲基化硅氧烷组成骨架,构成疏水部分。自骨架上悬垂下一个或一个以上的聚醚链段,构成亲水部分。其聚醚结构的不同,表面活性剂的性质也会差别很大。这类表面活性剂化学结构通式[8]如图2-1。

CH3Si O

CH3

CH3Si O

CH3

C3H6

(OC2H4)a

3H6)b

3

CH3

Si CH3

图2-1 有机硅表面活性剂化学结构通式(式中a, b为正整数, R=OCH3,CH3,H等)

D. L. Bailey以甲苯作溶剂, 将1, 1, 1, 3, 5,5, 5 - 七甲基三硅氧烷( MD H M ) 和CH2CHCH2

(OC2H4)7.2OCH3在氯铂酸催化下于175 ℃反应17 h, 冷却至室温后, 加活性炭,然后过滤除沉积物(如活性炭和被活性炭吸附的催化剂) , 滤液再经蒸馏除去溶剂, 得到对很难润湿的表面具有很好润湿性的三硅氧烷表面活性剂[(CH3 )3SiO]2Si(CH3 )C3H6 (OC2H4 )7.2OCH3[9 ]。

这类表面活性剂有着非常低的表面力,很好的润湿能力与扩展能力,是目前有机硅表面活性剂农业上应用最为广泛与成熟的一类表面活性剂。本章节主要是针对这一类型的表面活性剂的特点及其应用作介绍。但是由于此类表面活性剂对pH值非常敏感,在有水的情况下极易水解,只能在pH6~8的围稳定,严重限制其应用围,很多时候只能桶混,很难添加到制剂中去。为了改善pH 值稳定性,提高使用围,科学家们也一直在努力开发新一代耐水解的产品。

G.A. Policello等人将1, 5 - 二叔丁基- 1, 1, 3,5, 5 - 五甲基三硅氧烷(或1, 5 - 二异丙基- 1,1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷或MD H M ) 和CH2CHCH2O(C2H4O)d R在铂催化下反应, 制得三硅氧烷表面活性剂: [R′(CH3)2SiO]2Si(CH3)C3H6O(C2H4O)d R式中, R′= t - C4H9 , i - C3H7 , CH3 ; R = H, CH3; d= 7.5, 11。在NaCl浓度为0.005 mol/L 的NaCl水溶液中加入质量分数为0.1%的此类表面活性剂, 其表面力为20.16 ~23.16 mN /m; 该类表面活性剂在很宽的pH值围( 3~12) 耐水解性好[10]。

M.D. Leatherman等人用含取代基的含氢二硅氧烷在氯铂酸催化下和烯丙基聚氧乙烯醚反应, 得二硅氧烷类表面活性剂。此类表面活性剂的表面力约23mN/m, 展扩性好, 尤其是在很宽的pH值围(3~12) 耐水解性优异[11]。此类结构产品已经商品化。

玉龙等在Pt/1, 3 - 二乙烯基四甲基二硅氧烷- 乙酰丙酮催化下, 将含氢硅油和端烯基聚醚在110~120℃反应, 直到体系由混浊变透明; 再加入NaHCO3 ,压滤, 得有机硅农药增效剂—聚醚有机硅, 其结构见式1和式2。

(1)

(2)

式中, m = 0~3; n = 1~2; a = 5~10; b = 0~3; R =H, CH3 , C4H9 , O(O) CCH3。此类表面活性剂适用于各类除草剂、杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、生物农药和叶面肥, 可节省农药用量40%以上, 节水1 /3 以上; 且副反应少,收率高[12] 。

汪瑜华等人以甲基二氯硅烷和MM为原料, 通过水解、平衡反应和分馏, 得到1, 1, 1, 3, 5, 5, 5 - 七甲基三硅氧烷和1, 1, 1, 3, 5, 7, 7, 7 - 八甲基四硅氧烷; 再将其与烯丙基聚氧乙烯醚进行硅氢加成反应, 合成出三硅氧烷乙氧基化物和四硅氧烷乙氧基化物。实验表明, 三硅氧烷乙氧基化物和四硅氧烷乙氧基化物的表面力分别为20.12 mN /m 和22.14 mN / m, 明显低于普通烃类表面活性剂; 且三硅氧烷乙氧基化物的表面力更低[13]。

2.2离子型有机硅类表面活性剂的制备

虽然目前农药用有机硅助剂大都是非离子型三硅氧烷表面活性剂; 但据文献[ 14,15 ]报道, 非离子型三硅氧烷对草甘膦在植物体的吸收有明显拮抗作用, 因此需要进行改性, 以扩大其用途。改性方法可以先在聚硅氧烷中引入环氧基、氨基等反应性基团, 再经亲核加成反应进一步制成阴离子、阳离子和两性离子型产品。M.D. Leatherman等人将1, 5 - 二叔丁基-1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷(或1, 5 - 二异丙基- 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷) 和烯丙基缩水甘油醚在催化剂存在下进行硅氢加成反应, 制得带环氧基的三硅氧烷; 然后再和HN2CH2CH2OCH2CH2OH (或2 - 哌嗪基乙醇或

H2NCH2CH2OCH2 CH2OCH2 CH2OH) 进行氨解开环反应, 得阳离子型三硅氧烷表面活性剂, 结构见式4,5和式6。

(4)

(5)

(6)

a = 1, 2。若将1, 5 - 二叔丁基- 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷(或1, 5 - 二异丙基- 1, 1, 3, 5, 5- 五

甲基三硅氧烷) 和N, N - 二甲基烯丙基胺在催化剂作用下反应, 可得1, 5 - 二叔丁基- 3- (N, N - 二甲基氨基) - 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷[或1, 5 - 二异丙基- 3 - (N, N -二甲基氨丙基) - 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷]; 再将其与1, 3 - 丙磺酸酯(或1, 4 - 丁磺酸酯, 或溴乙酸钠等) 反应, 得两性型三硅氧烷表面活性剂, 其结构见式7和式8 。

(7)

(8)

式中, a = 3, 4。与普通表面活性剂相比, 这些改性三硅氧烷表面活性剂能显著降低溶液的表面力,

也有超级展扩性能, 尤其是在很宽的pH值围( 3 ~12 ) 耐水解性能优异[ 16]。

G.A.Policello等人在铂催化剂存在下, 将1, 1 - 3, 3 -5, 5 - 六甲基三硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚、

烯丙基聚醚进行硅氢加成反应, 得端聚醚环氧基硅油; 再将其与二乙醇胺(或乙醇胺) 在异丙醇溶剂

中反应, 得氨基聚醚有机硅, 其结构见式9。

(9)

它具有较低的表面力、较强的延展性, 能够有效降低农药的表面力, 提高农药(如草甘膦)对杂草的

控制效果[ 14, 17]

邓锋杰等人将环氧不饱和聚醚与低含氢硅油进行硅氢加成反应, 合成出环氧聚醚改性聚甲基硅氧烷; 接着用二甲胺对环氧基开环, 得到二甲胺聚醚改性有机硅。它的表面力为21.4 mN /m, 在农药螟施净水溶液中的临界胶束质量分数为3%; 在临界胶束浓度下螟施净水溶液的表面力值为24.18 mN

/m, 使农药的表面力降低了24%[18] 。国栋等人将γ- 氨丙基三硅氧烷[(CH3 )3SiO]2Si (CH3 )C3H6NH2

和乙二醇甲醚缩水甘油醚[CH3OCH2CH2OCH2CH(O)CH2 ]混合, 用甲醇作溶剂, 在回流温度下反应

2~3 h, 得到无色乙氧基化(EO=1) 的氨丙基三硅氧烷表面活性剂。它在浓度为0.11 mol/L 时可将水的表面力降低至21~22mN/m[ 19 ] 。忠利以甲苯作溶剂,将氨丙基三硅氧烷和(甲基) 聚氧乙烯缩水甘油醚回流反应3 h, 得中间体单尾三硅氧烷; 然后, 再和卤代烃(或脂肪醇缩水甘油醚) 于80~110 ℃下反应10 h, 得双尾三硅氧烷表面活性剂[ 20 ] , 结构式见式10和式11。

(10)

(11)

或者, 将单尾三硅氧烷和3 - 氯丙基三硅氧烷(或缩水甘油醚丙基三硅氧烷) 于80~110 ℃下反应

10 h, 得双尾六硅氧烷表面活性剂[ 21] , 结构见式10与12。

(12)

式中, a = 8.4, 12.9; b = 0, 1; R′= C4 - 20 烃基; R =H, CH3。此双尾三(六) 硅氧烷表面活性剂能显著降低水溶液的表面力, 并具有较强的耐水解能力和在低能疏水表面的铺展能力,适合作农药助剂用。富等人将N - β- 氨乙基-γ- 氨丙基三硅氧烷中的伯氨基用D - 葡萄糖酸-δ- 酯进行酰胺化, 仲氨基用低聚乙二醇甲醚缩水甘油醚、二缩水甘油醚进行烷基化, 制备了新型含硅表面活性剂。它在浓度为10-4~10-5 mol/L 时, 可将水的表面力降低至约21mN /m[ 22] 。夏建俊等人用氨烃基聚硅氧烷与γ- 氯代-β- 羟丙磺酸钠(或2 - 溴乙磺酸钠、γ - 氯代-β- 羟丙磷酸酯、1, 3 - 亚掌基亚磺酸酯) 在溶剂二氧六环、缚酸剂Na2CO3 存在下, 于80~90 ℃反应1~15 h, 得阴离子有机硅表面活性剂, 其结构见式1。式中, m = 50 ~800;n = 5~80; Z = CH2 CH2 CH2NHCH2 CH2NHR,CH2

CH2CH2NHR; R = CH2CHOHCH2 SO3Na,CH2 CH2CH2SO3Na, CH2CHOHCH2OPO3Na,CH2 CH2 SO3Na。该阴离子有机硅表面活性剂具有分散、润湿、消泡等性能, 可用于农药、医药、纺织、食品等领域[ 23] 。

3有机硅表面活性剂特点及其在农业上的应用

七甲基三硅氧烷类有机硅表面活性剂是目前在农业上应用最为广泛与成熟的一类表面活性剂。此类表面活性剂作为农药增效剂适用于各类除草剂、杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、生物农药和叶面肥, 可以节省农药用量40%以上, 节水1 /3 以上[8]。在接下来的部分将详细介绍此类有机硅表面活性剂的特点及其应用。在下面部分如果没有特殊说明,有机硅表面活性剂既指七甲基三硅氧烷类的表面活性剂。

3.1有机硅表面活性剂的疏水性

与普通表面活性剂结构一样,有机硅表面活性剂也在有机硅表面活性剂中,甲基化硅氧烷组成骨架为亲脂基团(疏水基),骨架的疏水性与硅的存在没有必然关系,而是由于硅氧烷的挠曲性能使甲基基团在界面在界面的接触有关。甲基的疏水性比亚甲基强,而亚甲基基团是许多常用烃类表面活性剂疏水性能的主要组成部分。

3.2有机硅表面活性剂的亲水性

有机硅表面活性剂的亲水部分基本上与大多数常用的非离子表面活性剂类似,是一个具有一般泊松分布围的、由多个亚乙氧烷基(EO)链单元组成的链。该链的亲水性强弱可以通过嵌入极性小的异丙氧基(PO)单元而缓冲。表面活性剂总的极性可以通过二甲基硅氧烷基团的取代比例而调节。

3.3其它组份

有机硅表面活性剂在合成时的最终产品并不完全是由硅氧烷—聚醚共聚物所组成的,可能会有一些来自合成工艺中的残留物。在合成反应中,必须加入过量的聚醚以确保硅氧烷全部共聚,结果典型的有机硅助剂会含有15~20%未共聚的聚醚链,这些未共聚的聚醚链可以提高药液在植物表面的湿润性,对提高药剂的表皮渗透性有利。

在有机硅表面活性极合成过程中,会用到甲苯、异丙醇等有机溶剂,因此在有机硅产品中也会有极低含量的有机溶剂。在理论上讲,这些有机溶剂可能会对植物产生药害。然而实际上,产品中溶剂的含量极低,稀释后浓度更低,在喷雾中不可能产生药害等问题。

与传统表面活性剂相比,有机硅表面活性剂有着非常低的表面力。使用有机硅表面活性剂能够显著降低喷雾液滴的表面力:25o C水的表面力约为72.4mN/m,0.1%的有机硅表面活性剂能使水的表面力降到21mN/m,而常规的碳氢表面活性剂溶液最低约为30mN/m。这种非常低的表面力能够帮助喷雾在标靶上的的粘附,润湿与扩展能力,并促进农药的吸收。

3.4润湿过程

润湿是指在固体表面一种液体取代另一种与之不相混溶的流体的过程。润湿性是药液在植物表面和昆虫体表面发生有效沉积的重要条件,对药液沉积、药液流失和滚落等现象有很大影响。没有

润湿能力的药液一般不能在表面上稳定存在,容易在振动时“滚落”;润湿能力太强则药液展开成为很薄的液膜而容易从表面上“流失”,此两种现象的发生都会使药剂沉积量降低。

润湿现象的发生是液体表面与固体表面之间产生亲和现象的结果。亲脂性的表面与亲脂性的液体之间以及亲水性的表面与亲水性的液体之间均会产生很强的亲和作用,因此极易发生润湿现象;而亲脂性的表面与亲水性的液体之间则不易发生润湿现象。通常植物叶片表面或昆虫体表面均覆盖有蜡质层,具有很强的亲脂性,所以很难被水润湿。在喷雾过程中,加入合适的喷雾助剂,能够提高喷雾雾滴的湿展性。

固体表面的润湿分为沾湿、浸湿、铺展3 类[24,25]。

3.4.1 沾湿

液体取代固体表面气体,液体不能完全展开的过程称为沾湿。新形成的“液-固”界面增加了自由能γSL ,而被取代的“气-液”、“气-固”界面分别减少了自由能γlg 和γsg ,所以体系自由能的变化为式13:

A sl sg A W G =-+=?-γγγlg (粘附功)

(13)

体系对外界所做的功当A W >0时,即A G ? <0时,沾湿过程才是自发的。

3.4.2 浸湿

浸湿是指固体浸没在液体中,“气-固”界面转变为“液-固”界面的过程。在浸湿过程中,液体表面没有变化,所以,在恒温恒压条件下,单位浸湿面积上体系自由能的变化为式14:

I sl sg I W G =-=?-γγ(浸润功)

(14)

体系对外界所作的功I W 表征液体在固体表面取代气体的能力,在铺展作用中,它是对抗液体表面力而产生铺展的力,故又叫做粘附力,常用A 表示为式15:

I W = A = sl

sg I G γγ-=?-

(15)

在恒温恒压条件下,液体浸湿固体的条件是I W >0是,即I G ?-<0时,也就是当固-气界面力sg γ 大于固-液界面表面能sl γ 时,液体会浸湿固体表面。

3.4.3 铺展

铺展是指液体在固体表面上扩展过程中,“液-固”界面取代“气-固”界面的同时,液体表面也扩展的过程。体系还增加了同样面积的“气-液”界面。所以在恒温恒压下,单位铺展面积上体系自由能的变化为式16:

S G sl gs s =--=?-γγγlg (铺展系数)

(16)

展展系数S>0(也就是体系对外作的功W ),铺展过程自发进行。 带入粘附力公式:sl sg A γγ-=得到式17:

lg

γ-=A S

(17)

S>0时,即当液体和固体之间的粘附力A 大于液体本身的表面力lg γ时,液体能够在固体表面自动铺展。

比较这三类润湿的条件可以看出,对同一个体系来说,A W >I W >S 。因此,当S ≥0 时,A W 和

I W 也一定大于零。这表明,如果液体能在固体表面铺展,就一定能沾湿和浸湿固体,所以,常

用铺展系数S 作为体系润湿的指标。

从三类润湿过程发生的条件还可看出,“气-固”和“液-固”界面能对体系的三大类润湿的贡献是一致的,都是以粘附力A 的形式起作用:即sg γ愈大,sl γ愈小,(sg γ-sl γ)值就愈大,则愈有利于润湿。液体表面力对三种过程的贡献各不相同,对于沾湿,lg γ大有利;对于铺展,lg γ小有利;而对于浸湿,则lg γ大小与之无关。理论上说,润湿类型确定以后,根据有关界(表)面能的数据,即可判断润湿能否进行,再通过改变相应的界(表)面能的办法达到所需要的润湿效果。固体界(表)面能大小决定了其可润湿性质。液体在固体表面能自发铺展的基本条件是液体表面力小于固体的表面能。液体表面力越低,越有利于铺展进行。表征固体表面润湿性质的经验参数是临界(润湿)表面力,临界表面力,常以γc 表示。其物理意义是:表面力低于γc 的液体方能在此低能表面上铺展。

但实际上,在三种界面能当中,只有lg γ可以通过实验直接测定,这样上述的判据只有理论上的意义。在实际应用中,一般要依赖于接触角判断润湿的类型。

3.4.4 润湿角与氏方程

为研究雾滴在叶片表面的润湿情况,引入了接触角的概念(contact angle ),接触角是在固、液、气三相交界处,自固液界面经液体部到气液界面的夹角,以θ表示如图3-1。

图3-1: 润湿角模型图

平衡接触角与三个界面能之间的关系可用下面方程式表示式18:

θ

γγγcos lg =-sl sg

(18)

该式称为氏方程或润湿方程。θ越小,润湿过程越易进行。习惯上,θ>90℃, 为不润湿;θ<90℃, 为润湿。θ由 sg γ,sl γ ,lg γ 共同决定。对于指定的固体,液体表面力越小,其在该固体上的θ也越小。对于同一液体,固体表面能越大,θ越小。θ反应了液体与固体表面亲和作用大小,亲和力越强越易于在表面上展开, θ越小。

以润湿方程还可以计算药液的粘附力和粘附功。 粘附力式19:

θγcos lg =A

(19)

粘附功式20:

)

1(cos lg +=θγWA

(20)

可以推断,测定了药液的表面力和接触角即可解决判断各种润湿的数据标准,可以判断农药雾滴在叶片上的沉积持留。

在实验室测定清水在主要农作物叶片上的接触角,结果见表3-1,可以看到清水在水稻、小麦、甘蓝等植物叶片上的接触角都大于90o,说明清水很难在这类植物叶片上沉积分布。在农药市场上购买的多种农药,配置成药液后,其在这些植物叶片上的接触角也都大于90o,不能在防治对象上形成良好的接触,药效自然就会受到影响。

表3-1清水在不同植物叶片上的接触角

植物叶片接触角(o)备注

水稻134o难润湿

小麦122o难润湿

甘蓝101o难润湿

棉花64o易润湿

大豆50o易润湿

玉米36o易润湿

3.5有机硅表面活性剂表面力

与传统表面活性剂相比,有机硅表面活性剂有着非常低的表面力。使用有机硅表面活性剂能够显著降低喷雾液滴的表面力:25o C水的表面力约为72.4mN/m,0.1%的有机硅表面活性剂能使水的表面力降到21mN/m,而常规的碳氢表面活性剂溶液最低约为30mN/m。图3-2为有机硅表面活性剂Silwet 408在不同浓度下的表面力。表3-2为常见植物叶面临界表面力。

图3-2 Silwet 408在不同浓度下的表面力

表3-2为常见植物叶面临界表面力

有图可见,有机硅表面活性剂Silwet 408表面力非常低,远低于常见植物叶面的临界表面力,而且临界胶束浓度CMC非常低,大约在10000倍左右,所以在喷雾液中,很低浓度的有机硅表面活性剂就能使喷雾液滴表面力明显降低。根据润湿理论,只有当液体表面力低于固体临界表面力才能进行润湿,否则不润湿如图3-3所示。

图3-3 液体表面力与固体临界表面力对润湿影响

0.1%的Silwet 408溶液表面力约为21mN/m,几乎很容易润湿自然界绝大多数植物叶面。为喷雾液滴在靶标上的粘附与润湿提供了必要条件。

中国农业科学院植物保护所研究了0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍的药液中添加不同表面活性剂后,药液的表面力和黏度变化结果见表3-3。

表3-3各处理药液的黏度与表面力

处理表面活性剂添加浓

黏度(mPa?s)表面力(mN?m-1)

水\ 10.83 72.4 0.5%甲氨基阿维菌素苯

甲酸盐EC2000倍液

\ 12.5 35.8

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000倍液+Silwet408 0.05% 11.67 22.6 0.10% 11.33 22.2

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000倍液+OP-10 0.05% 13.27 32.4 0.10% 12.33 34

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸0.05% 11.5 31

盐EC2000倍液+JFC 0.10% 10.57 29.8

表面力越大,液体越不容易在叶片表面铺展润湿。清水的表面力为72.4 mN.m-1,由于农药乳油加工中添加了多种助剂,因此0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍液的表面力降低为35.8mN.m-1,在稀释2000倍的0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC药液种继续添加表面活性剂,可以进一步降低药液的表面力,其中以有机硅表面活性剂Silwet408的效果最好,药液的表面力可以降低到22.2 mN m-1,而目前常用的非离子表面活性剂OP-10和JFC只能把药液的表面力降低到32.4 mN.m-1和29.8 mN.m-1。从表面力测定结果看,有机硅表面活性剂

Silwet408的效果最好。

3.5.1降低喷雾液在靶标上的接触角

在相同固体表面,液体的表面力越低,其接触角越小,越有利于液滴在固体表面的润湿与铺展。相比一般表面活性剂,有机硅表面活性剂有着非常低的表面力,可以有效降低喷雾液滴在靶标表面的接触角。

中国农业科学院植物保护所研究了0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍液以及添加不同表面活性剂后在植物叶片上的接触角(表3-4)。6种测试植物叶片中,油菜、番茄、菠菜、芹菜叶片表面腊质层较少,容易被润湿,清水在其上的接触角也只有39.6?、49.3?、41.8?、

36.5?,但是甘蓝和大葱叶片表面由于腊质层较厚,清水在其上的接触角为93.6?和130.2?,为钝角,水滴就很容易滚落,0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍的药液在甘蓝叶片上的接触角也大于90?,为90.6?,说明药液不能在甘蓝叶片形成很好的铺展润湿,在农药使用中就需要添加性能优良的表面活性剂。

在供试的3种表面活性剂中,以有机硅表面活性剂Silwet408降低药液在植物叶片上的接触角效果最为显著,0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍的药液中添加有机硅表面活性剂Silwet408后,其滴加到油菜、甘蓝和番茄叶片表面后迅速铺展,测定的接触角为0,而对照表面活性剂OP-10和JFC则不能使药液在植物叶片迅速铺展,滴加到植物叶片后的接触角仍在20?~40?围。

表3-4 药液与6种作物叶面形成的接触角

处理表面活性

剂添加浓

接触角(?)

油菜甘蓝番茄菠菜大葱芹菜

水\ 39.6 93.6 49.3 41.8 130.2 36.5 0.5%甲氨基阿

维菌素苯甲酸

盐EC2000倍液

\ 38.9 90.6 37.8 39.9 46.5 34.1

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000倍液+ Silwet408 0.05% -*-----0.10% ------

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000倍液+OP-10 0.05% 35.2 40 35.1 38.0 39.7 33.2 0.10% 32.2 35.6 34.2 37.2 35.9 31.5

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000倍液

+JFC 0.05% 25.2 35 30.4 36.6 33.0 32.7 0.10% 21.9 19.3 22.7 36.1 23.5 30.7

*:“-”表示液滴滴加到叶片后,液滴迅速在叶片上铺展,接触角趋于零。

3.6有机硅表面活性剂扩展能力

有机硅表面活性剂的结构特点决定了其与常规助剂相比所具有的超级展扩能力。1990年, Anamthapadmanabhan 等人提出有机硅表面活性剂紧凑的的疏水性头部可以容易地从气液界面移动到固体表面,从而使得液体可以在固体表面实现超级扩展。图3-4中“拉链式模型(Zipper model)”形象地显示了有机硅和常规助剂在固体表面地移动。

图3-4 “拉链式模型(Zipper model)”扩展模型示意图

有机硅表面活性剂有着非常快的扩展速度。在聚苯乙烯表面,10μL, 0.1%的Silwet 408水滴在30s能扩展到直径为50cm的液面,如图3-5。

图 3-5 0.1% Silwet 408在聚乙烯表面扩展速度研究

3.6.1增加单个雾滴在植物叶片上的铺展面积

有机硅的超级扩展能力是其开发成为助剂的重要因素。扩展性并不是单单依赖与表面力的下降,例如有机硅类的扩展能力超过有机氟类,而有机氟类表面力更低,如表所示。表3-5 不同助剂的表面力与扩能力(0.1%)。

表3-5 不同表面活性表面力与扩展面积

表面活性剂表面力mN.m-1扩展面积/mm2

三硅氧烷(L-77)21.6 172

四硅氧烷24.2 12

多硅氧烷(L-7602)23.6 2

OP-10 31.8 4

氟碳类表面活性剂16.5 3

有机硅的扩展能力,由其是三硅氧烷类的表面活性剂是常规表面活性剂OP-10的40多倍,这与他们致密的疏水性有关。这可能是的表面活性剂在连接成分子密闭式结构过程中,在溶液的先导边缘上很溶液吸附,有利于进一步穿过为润湿的表面。有机硅表面活性剂L-77的扩展性在其他表面活性剂存在的情况下被减弱这一事实,能够支持上述观点。‘Silwet L-7604’虽然化学性质与L-77相似,但其分子量是L-77的5倍,其紧密的疏水性结构较L-77差很多。当L-77与L-7602混用时,其扩展性能有明显减弱。相反,聚氧乙烯嵌段共聚物经试验对三硅氧烷的扩展性无拮抗作用,相反对表面活性显示增效作用。显然,对有机硅扩展性最重要的限制因子是溶液中的表面活性剂能否在固/液和气界面有序的排列。

这种性质能使药剂在叶面达到最大的覆盖和附着,甚至还可以使药剂进入到叶背面或果树缝隙中藏匿的害虫处,达到杀菌的效果,从而增大了农药药效。

中国农业科学院植物保护所对有机硅表面活性剂Silwet 408 增加药液在作物上的扩展做了研究。在10%吡虫啉可湿性粉剂稀释2500和稀释1250倍的药液中添加有机硅表面活性剂Silwet408,2μL药液液滴在小麦叶片上的铺展面积见图3-6。图3-3结果显示,吡虫啉药液中,添加Silwet408,显著增加了药液在小麦叶片上的铺展面积,在10%吡虫啉可湿性粉剂稀释2500和稀释1250倍稀释药液中分别添加重量含量为0.05%Silwet408,药液液滴在小麦叶片上的铺展面积分别是没有添加Silwet408药液的8.5倍和8.9倍、添加0.1%Silwet408,药液在小麦叶片上的铺展面积分别是没有添加的16.5倍和16.3倍。

图3-6 吡虫啉药液中添加Silwet408后,雾滴在小麦叶片铺展面积的变化

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍药液及其添加不同表面活性剂后在植物叶片上的铺展情况(表3-6)。

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍液与清水相比,其在油菜、甘蓝、番茄、菠菜、大葱和芹菜叶片上的铺展面积基本一致,没有增加,添加OP-10和JFC后,在油菜、番茄叶片上的铺展面积增加了1.44~2.88倍,在甘蓝、菠菜、大葱和芹菜叶片上铺展面积增加了1.71~4.37倍。

在0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC稀释2000倍的药液中添加0.05%和0.1%的Silwet408,药液在油菜叶片上的铺展面积分别增加34.71~48.96倍,在甘蓝叶片上铺展面积分别增加50.87~97.76倍,在番茄叶片上的铺展面积增加30.25~53.98倍,在菠菜叶片上铺展面积分别增加30.23~34.15倍,在大葱叶片上铺展面积分别增加52.43~95.33倍,在芹菜叶片上铺展面积分别增加20.79~27.37倍。

以上结果看出,药液中添加有机硅表面活性剂Silwet408,显著增加了液滴在植物叶片上的铺展面积,铺展面积增加倍数为20.79~97.76倍,显著优于常用的非离子表面活性剂OP-10和JFC。

表 3-6 药液添加表面活性剂在蔬菜叶片上铺展面积增加情况表

处理表面活性剂

添加浓度

铺展面积增加情况(倍)

油菜甘蓝番茄菠菜大葱芹菜

水\ 1 1 1 1 1 1 0.5%甲氨基阿维菌

素苯甲酸盐EC2000

倍液

\ 1.03 1.02 0.98 1.05 2.35 1.05

0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000倍液+ Silwet408 0.05% 34.71 50.87 30.25 30.23 52.43 20.79 0.10% 48.96 97.76 53.98 34.15 95.33 27.37

0.5%甲氨基阿维菌0.05% 1.44 2.04 1.56 1.78 3.79 1.71

素苯甲酸盐EC2000倍液+OP-10 0.10% 1.54 2.22 1.78 1.8 3.83 1.75 0.5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐EC2000

倍液+JFC 0.05% 1.54 2.47 1.54 1.8 3.8 1.74 0.10%

1.6

4.37

2.88

1.81

3.84

1.76

3.6.2 降低喷雾过程中的流失点,有利于降低施药液量

在国外发达国家农药喷雾作业中,用户根据作物长势、施药液量等指标,调整拖拉机行走速度、调整喷头等参数,就能够把喷雾液比较均匀地喷洒到农田中,操作人员只需按照预算设定的拖拉机行走速度操控机具即可。我国各地农户在农药喷雾作业时,由于多采用手动喷雾作业,很难按照计算设定的行走速度进行喷雾,更习惯于以药液在作物叶片发生流淌(即达到流失点)为喷雾均匀的指标,因此,大容量、大雾滴喷雾方法盛行。虽然我国各地在二十多年里,试验推广了多种低容量喷雾技术,但收效甚微。操作者在喷雾作业时习惯看到药液流淌是低容量喷雾技术推广难得原因之一。

在农药喷雾液中,添加有机硅表面活性剂,由于其超强的表面活性,显著增加了药液在植物叶片表面的铺展能力,因此,很容易认识到,药液在植物叶片表面的流失点会大大提前,促使用户降低施药液量,达到省水、省药的目的。

中国农业科学院植物保护研究所的室喷雾试验证实了这种猜想,在室模拟田间喷雾,采用微量称重法测定不同表面活性剂溶液在小麦叶片的流失点,结果见图3-7。

510152025303540450

0.01%

0.05%

0.10%

0.15%

Silwet408 浓度(%)

流失点(m g /m m 2)

图3-7 添加有机硅表面活性剂Silwet408对药液在小麦叶片流失点的影响

3.7 有机硅表面活性剂渗透能力

除草剂、植物生长调节剂和植物营养物质的最终作用点都在植物组织,而有机硅表面活性剂能够

增强植物叶片对农药的吸收,这对于提高农药效果,减少其用量有着重要意义。

有机硅表面活性剂能够有效降低表面力,低于叶表面 润湿临界表面力,因此能促进药液通过气孔渗透进入叶片表皮。叶片表皮与外表相连,药液通过气孔进入叶的亚气孔腔,这种渗透现象在一定程度上与扩展现象类似。渗透需要超扩展性能,而这正是三硅氧烷类表面活性剂的独特性能。

1992年Buck 等人研究了有机硅表面活性剂L-77对促进三氯吡啶的叶面吸收的影响。试验采用脱落酸处理植物(以关闭植物表皮气孔)与未采用脱落酸预处理的植物进行对比,结果发现:气孔是药剂进入植物体的主要途径之一。渗透需要药液有超级铺展性能,因此,目前只在三硅氧烷表面活性剂中观察到这种增加渗透的作用。有机硅表面活性剂对大豆叶片吸收

14

C 标记的脱氧葡萄糖的影响见图

3-8。在没有添加有机硅表面活性剂的情况下,大豆叶片脱氧葡萄糖的吸收率只有 1.5%。在喷雾液中添加了有机硅表面活性剂Silwet L-77和Silwet408后,大豆叶片对脱氧葡萄糖吸收率增加到39.8%和41.5%,增加吸收作用显著。

510152025303540

45Silwet L-77Silwet408

吸收率(%)

图3-8 大豆对14

C 标记的脱氧葡萄糖的吸收

试验中发现,有机硅表面活性剂Silwet L-77对阿维菌素有增效作用,经分析发现主要是有机硅表面活性剂能够使药液铺展进入害虫隐匿处,其次是增加了植物叶片对阿维菌素的吸收率,药剂进入植物表皮,延长了残效期。

3.7.1 提高农药耐雨水冲刷性能

农药的吸收一般来说有两种方式:一种是通过表皮吸收,这种方式相当慢,有时需要若干个小时才能达到最大的渗透;另一种是通过植物气孔进行吸收,可惜的是仅仅只有少量特殊的表面活性剂才能通过这种方式进行吸收,这种方式的优点是吸收快,从而能够抵抗随后的雨水的冲刷[17]。有机硅表面活性剂能提高除草剂的抗雨 性,Knoche.M 证明了喷雾液通过潜在气孔渗透的能力,假如在草苷膦应用2小时后下雨,发现有Silwet L-77存在下并不会影响草苷膦的药效,但是若没有用有机硅处理的话,即使在应用10小时后才下雨,也会降低除草剂的药效[11]。

由于有机硅表面活性剂能促进药液通过叶片气孔快速渗透,故能提高药剂的耐雨水冲刷能力,降

低药剂的光解作用和挥发。这使得农药应用更加可靠,能减少雨季重复喷药次数。

3.7.2叶面肥增效剂

有机硅的低表面力与超级扩展能力首先可以帮助叶面肥在作物上的润湿与粘附,其次有机硅超级渗透能力可以用来帮助促进和提高叶面肥的吸收,增加叶面肥的效率。据报道,Silwet L -77 和锰盐或磷酸盐施用于小麦和马铃薯上,其效果大于2种常规助剂。

3.8有机硅表面活性剂稳定性

目前市场常见有机硅表面活性剂在水中不稳定,容易分解,因此,最好是桶混使用,如果在制剂中添加,一定要注意制剂的特性。

有机硅表面活性剂的水解受多种因素的影响,影响其水解的因素主要是药液的pH值和药液贮存时间。通过观察测定药液的表面力和其铺展能力,可以直观地观察到有机硅表面活性剂的水解作用。

在药液为中性(pH值6~8)的条件下,有机硅表面活性剂在药液中稳定性好,能长期保持其表面活性;当有机硅表面活性剂在pH值为5~6或8~9的药液中放置过夜的情况下,其表面活性(表面力和铺展能力)则在第二天明显降低。因此,有机硅表面活性剂在酸性(pH<5)或碱性(pH>9)的条件下,配制到药液中后应立即施用。在极端的pH条件下,如喷施有些生长调节剂,有机硅表面活性剂会迅速出现水解,大幅度降低其表面活性。0.5%浓度的Silwet L77在pH4条件下随时间变化如图3-9。

云计算技术在现代农业中应用探讨

云计算技术在现代农业中应用探讨 我国是农业大国,农业是我国国民经济的重要支柱产业,为人类生存和社会进步奠定坚实的物质基础。随着国家经济的快速发展和科学技术水平的不断提高,云计算技术得以快速发展,并广泛应用于各行业领域中,推动了我国信息化发展进程。目前,云计算技术在现代农业中有着广泛的应用,且应用具有可行性,在一定程度上促进了现代农业的发展和进步。本文主要论述了云计算在现代农业中的应用。 标签:云计算;现代农业;应用 前言:随着云计算技术的发展,逐渐渗透于各行各业中,并在行业领域中有着广泛的应用。尤其在现代农业中的应用,推动了我国农业的发展进程,主要表现在农业生产、农产品流通、农产品销售、农业电子商务服务、农业信息服务五个方面。云计算技术对现代农业有着重要影响,促进现代农业更好实现了经济效益和社会效益。 一、云计算技术应用现代农业的可行性分析 云计算技术在现代农业中的应用具有可行性。首先,具有政策可行性。构建社会主义新农村是我国历史发展的必然,其内容的提出,使农业面临着空前的发展机遇。目前,我国加大对农业的政策扶持力度,推动城乡一体化发展,为现代农业的发展提供强有力的政策支持。其次,具有技术可行性。现阶段,我国针对一些地区农业而加强云计算技术的应用和推广,取得了良好的成效,初步构建了基于云计算技术的现代农业发展体系,为现代农业发展提供技术支持。再次,具有经济可行性。随着农民经济水平的提高,能够偿付云计算技术的相关费用,为云计算技术在现代农业中的应用提供可能。最后,满足市场需求。伴随网络技术的快速发展,基于云计算技术的农业建构了产业体系,催促了农业电子商务的发展进程,更好满足市场需求[l]。 二、云计算技术在现代农业中的应用 (一)应用于农业生产活动 云计算技术在农业生产活动中有着良好的应用,主要体现在三个方面:首先,提供有效的生产资料信息,包括选种、农产品预期销售等信息,通过科学预测,为农民提供可靠性的市场信息,促进农民更好开展生产活动。其次,云计算技术的应用,使农业生产过程管理实现了自动化、数字化、信息化,提高了管理效率。最后,为农业生产提供信息支持服务,包括专家系统、远程支援等方面,为农民的农业生产活动重要支持,引导农民更好从事农业生产活动。 (二)应用于农产品流通

微生物在农业生产中的应用

微生物在农业中的应用 (课程论文) 姓名:艾孜提艾力?阿卜力克木 班级:农学091班 学号:093131112 2012-5-14

微生物农业中的应用 人类在农业生产中对微生物资源的利用已经有四五千年的历史, 如酿酒、制醋等。近代, 随着现代生物技术的不断进步, 微生物作为一种重要的资源, 由于其生长周期短, 易于大规模培养等优点, 已经被运用于农业生产的方方面面, 随之出现了被称为“白色农业”的微生物产业化的工业型新农业。我国是一个传统的农业大国, 在农业现代化进程中, 对农业微生物资源的开发利用尤为重要。近年来, 以微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物食品、微生物能源等为代表的新型农业生产技术的研究和开发利用取得了长足进步。 1微生物饲料 能够用于微生物饲料的生产及调制的微生物, 主要有细菌、酵母菌、担子菌及部分单细胞藻类微生物等。其主要产品是: 单细胞蛋白(SC P ) , 发酵饲料, 微生物添加剂, 酶制剂, 赖氨酸等。乳酸菌广泛用作微生物饲料添加剂及饲料发酵剂, 它是动物肠道内寄生的一类正常有益菌, 在动物肠道内和饲料中, 乳酸本身既是营养物质, 又有抑制其他致病性微生物和腐败微生物的作用。SC P 不但蛋白质含量丰富, 而且还含有脂肪、糖、核酸、维生素和无机元素, 因此是一种具有较高价值的多功能食品或饲料, 在饲料生产中, 主要由微型藻类及一些富含蛋白质的微生物产生。但是由于SCP 核酸含量较高, 核酸在畜体内消化后形成尿酸, 而家畜无尿酸酶, 尿酸不能分解, 随血液循环在家畜的关节处沉淀或结晶, 引起痛风症或风湿性关节炎。为此应发展脱核酸技术, 生产脱核酸SCP , 未脱核酸

第二课精准农业的技术体系

第二课、精准农业的技术体系 精准农业是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式,其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统,是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。 1、现代信息技术 精准农业从90年代开始在发达国家兴起,目前已成为一种普遍趋势,英美法德等国家纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术使精准农业更加“精准”。美国把曾在海湾战争中运用过的卫星定位系统应用于农业,这项技术被称为“精准种植”,即通过装有卫星定位系统的装置,在农户地里采集土壤样品,取得的资料通过计算机处理,得到不同地块的养分含量,精准度可达1~3平方米。技术人员据此制定配方,并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统,操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将卫星定位系统安装在联合收割机上,并配置相连的电子传感器和计算机,收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等的精准数据。 现代信息技术的特点是应用地理信息系统将土壤和作物信息资料整理分析,制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统,在此基础上,利用全球卫星定位系统、遥感技术以及计算机自动控制技术,根据空间每一操作单元的具体条件,通过调整资源投入量,达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。同时在农田经营管理决策的环节上,可根据不同情况选择“单纯获取高产”,“以适量投入,获取较好经营利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。这项技术的构成包括空间定位的农作物产量信息采集技术和土壤信息定时采集技术、农田地理信息系统定时更新技术及空间定位的农业投入控制系统等。 2、生物技术 现代生物技术从广义上讲主要包括基因工程、细胞工程和微生物工程等,最富有生命力的核心技术是基因工程。现代生物技术最显著的特点是打破了远缘物种不能杂交的禁区,即用新的生物技术方法开辟一个世界性的新基因库源泉,用新方法把需要的基因组合起来,培育出抗病性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富,且生产成本更低的新作物、新品种;另外还具有节约能源、连续生产、简化生产步骤、缩短生产周期、降低生产成本、减少环境污染等功效。如美国把血红蛋白转移到玉米中,不仅保持了玉米的高产性能,而且提高了它的蛋白含量。抗虫害转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国、阿根廷、加拿大数百万公顷土地上试种。 微生物农业是以微生物为主体的农业。微生物在合成蛋白质、氨基酸、维生素、各种酶方面的能力比动物、植物高上百倍;微生物还可利用有机废弃物,变废为宝、保护生态环境。利用有益微生物,不仅可获得大量生物量,用于制作食用蛋白质以及脂肪、糖类等专门食品,而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表现。日本研制的EM(含80余种微生物的生物制剂),被称为可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、农药和抗生素药物,净化环境。

云计算在校园中的应用

云计算在课程供给优化配置中的应用 1云计算含义 云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。对于云计算不同专家有不同的定义,有人认为其是分布式处理,有人认为其是网格计算的新生产物,还有人认为云计算就是虚拟化软件。 2云计算特征 云计算基于互联网提供自助式服务,实现资源的共享,通过透明的服务机制提供服务。云计算能够采用冗余方式来保证数据的可靠性;实现高可用性等特征。同时,云计算也面临着诸多障碍,如:数据锁定数据保密性软件许可证等。 3课程供给问题背景 每年一到选课季,学生的神经就随之牵动。虽然教务管理系统在课程供给方面有所优化,但是学生对于课程的需求一直难以得到较好的满足,譬如:有些学生虽然对某些课有所偏好但是由于课程容量不足而被迫退选,再比如有些学生所喜欢的课程由于选课人数过少而难以开课等。在此状况下,学生的选课需求巨大而学校的课程的供给状况却难以满足学生的需求,因而导致了课程交易市场的产生。而课程交易市场的产生更是恶化了课程供需的匹配,选课的难度由此进而攀升。因此,学生若想要选上心仪的课程往往就要付出更大的代价。 4课程优化供给流程

5课程优化供给流程分析 教务处对于课程供给优化的特点,决定了各部门必须协同配合才能完成供给的优化。学生要确保自己的意愿真实并且不泄露自己的选课意愿,教务处对于整理的数据要进行保存并且做好相关的保密工作,中间流转部门以及经手人也应当对工作保密。而学校人事处在教师的引进时应当充分考虑学生的课程需求,学校的采购处对于教学设备的采购也应当有所侧重。 6学生选课意愿调查表 7云计算服务平台设计 8项目优化效果预测 在基于云计算的优化下,学生的选课质量将大大提高,课程交易市场也将逐渐消失,学生选上心仪课程的难度将大大降低。另一方面,课程供给的优化将对 私有云 公共云 服务层 应用层 基础设施层 浏览器 客户端 其他 Web service Web2.0 SCA 组件

定位技术在精准农业中的应用

定位技术在精准农业中的应用 学院:水利与建筑 班级:工程管理1404 姓名:徐田文 学号:A13140654

定位技术在精准农业中的应用 徐田文 (东北农业大学水利与建筑学院工程管理1404 徐田文 A13140654) [摘要] GPS在现代精准农业中具有核心地位,为精准农业提供实时高效准确的点位信息,为农机作业提供高效导航信息,没有GPS定位系统,现代精准农业也就无从谈起。随着精准农业向着更加精准的方向发展, GPS定位系统将会得到更加普遍的应用,将在现代化农业中起到愈加主导的作用。 [关键词] GPS 精准农业应用 1.GPS简介及其定位原理 1.1 GPS定义 利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,称为全球卫星定位系统,简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息,是卫星通信技术在导航领域的应用典范,它极大地提高了地球社会的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。 1.2 GPS发展 GPS的前身是美国军方研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,1964年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,并且无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。然而,子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的

巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。 为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km 高度的全球定位网计划,并于1967年、1969年和1974年各发射了一颗试验卫星,在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统,这是GPS精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划,这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道,该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号,其强大的功能,当信号密度低于环境噪声的1%时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位,空军的计划能供提供高动态服务,然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的,所以1973年美国国防部将2者合二为一,并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局(JPO)领导,还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多,包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。 最初的GPS计划在美国联合计划局的领导下诞生了,该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星,地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样,粗码精度可达100m,精码精度为10m。由于预算压缩,GPS计划不得不减少卫星发射数量,改为将18颗卫星分布在互成60度的6个轨道上,然而这一方案使得卫星可靠性得不到保障。1988年又进行了最后一次修改:21颗工作星和3颗备用星工作在互成60度的6条轨道上。这也是GPS卫星所使用的工作方式。 GPS导航系统是以全球24颗定位人造卫星为基础,向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由三部分构成,一是地面控制部分,由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个轨道平面。三是用户装置部分,由GPS接收机和卫星天线组成。民用的定位精度可达10米内。 1.3 GPS原理及方法 1.3.1原理 GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合

云计算与物联网技术在农业信息化中的应用

云计算与物联网技术在农业信息化中的应用 摘要:随着信息技术和通信技术的不断发展和应用,信息化已经渗透到社会的每一个角落。在农业的各个领域,信息技术也得到了广泛的应用,如云计算和物联网技术,均将成为现代农业的主导技术。本文对此应用进行了阐述。 关键词:云计算技术农业信息化 一、云计算与物联网 云计算与物联网的结合有单中心-多终端、多中心-大量终端和信息、应用分层处理-海量终端3种模式。单中心-多终端模式应用于范围较小的区域,如某一高速路段的车流监控。物联网终端获得的数据和信息由云中心统一进行存储和处理后,提供给使用者统一的操作或查看界面。多中心-大量终端模式适用于区域跨度大的企业和单位,如跨国集团各分公司的生产流程监控、产品质量跟踪等。信息、应用分层处理-海量终端模式针对用户范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征打造,可以根据客户的要求进行资源的合理分配。 把温室、果园、鸡舍等农业动植物生产的环境信息、生物体信息、农机设备设施信息和生产管理信息等实时地连入网络,特别是在无线条件下连接网络,可以方便地实现对动植物的管理,提高生产效益和产品质量。典型的应用如野外无线上网、移动视频诊断和无线温室监控等。担负实时监测功能的传感设备将产生海量的数据,需要更方便快捷的传输条件和更加智能的计算分析与处理能力,因此云计算对于农业物联网有着低成本、高效率的网络支持,存储支持,分析支持和服务支持的优势。 云计算将无线通信技术中的GSM、CDMA、SCD-MA等高端通信基础所进行的通信连接,采用软件方法进行了优化,使得通信应用领域延伸到了无线视频会议系统、无线远程交互平台等,大量的多媒体数据负载及负载均衡服务器同样需要云计算的技术支撑。如农业专家远程视频诊断系统将所在地的作物图片、视频、音频和温湿度等参数上传到专家诊断平台服务器,专家通过查看农作物的病虫害样本图像,即可于千里之外进行现场诊断和指导。因此农业物联网需要农业云计算的计算支撑,需要无线宽带的通道支撑,而无线宽带应用同时又需要云计算的存储支撑和计算支撑。

微生物在农业中的作用

微生物在农业中的作用 微生物在农业生产上的应用主要有这几个方面:①有机肥的腐熟;②生物固氮作用;③土壤中难溶的矿物态磷、硫的转化作用;④生物农药等。 一、人粪尿、厩肥等都是很好的有机肥,这些肥料在施用之前都必须经堆积腐熟后才可使用,否则,会因为有机肥发酵发热而烧坏作物。有机肥腐熟过程就是微生物分解有机物,同时产热的一个过程。有机肥在堆制之初,由于富含有机养料而导致大量微生物生长,在微生物生长的同时,有机物被分解,这时产生了大量的热,导致堆积的有机肥温度上升,在高温和一些耐热的微生物共同作用下,堆积肥中的一些难分解的有机物如纤维素、半纤维素和果胶质等也开始分解,并在堆肥中形成了腐殖质,之后,堆积的肥料开始降温,在这过程中继续有许多有机质被分解,新的腐殖质被形成,最后,堆积的有机肥完全腐熟,而成主要以腐殖质为主的稍加降解就能为植物直接利用的有机肥了。 二、生物固氮,这在土壤中的许多微生物中都有这种功能。在农业生产中我们可以有意识地选用固氮能力强的菌种接种到植物上或施用到大田中去,即所谓的菌肥或增产菌。 寄生于豆科植物根部的根瘤菌就是一种很好的固氮菌。这种细菌在土壤中自由生活并不能固氮,但当它侵入到豆科植物的根部结瘤后即具有从大气中固氮的能力。 把根瘤菌接种到植物根部,结瘤后,植物即能依此而固氮,从而节约了化肥,提高了作物的产量,这种方法已得到大面积应用。 我国在建国初期,即在华北地区推广应用花生根瘤菌接种剂,接着又在东北地区推广应用大豆根瘤菌剂,在长江流域使用紫云英、苜蓿和苕子等的根瘤菌剂。目前根瘤菌接种剂已在全国各地广泛使用,成为栽培豆科植物中一项重要的农业技术。 在国外,许多科学家利用细胞融合技术或基因技术,使一些树木或作物获得固氮机制。如在新西兰,科学家将自养固氮菌融合到松树的外生菌根原生质体中,培养200天后使松树具有固氮作用,除根瘤菌有固氮作用外,光合细菌中的红螺菌和蓝细菌也能进行固氮。其中固氮的蓝细菌是提供氮肥来源的一类重要的生物,目前,已在许多国家水稻中试养蓝细菌,促进水稻增产获得成功。在印度,曾有广泛的田间试验,结果表明,在完全不施化肥的情况下,使用蓝细菌后,可使每公顷土壤增加氮素约20~30公斤,稻谷增产10%~15%。近年来,在我国湖北省也大面积放养蓝细菌获得成功。 三、地球的岩石中含磷量很高,但多数磷都以难溶性的磷酸盐形式存在,这些不能为植物所利用。而土壤中含有的一些细菌如氧化硫硫杆菌、磷细菌等可以通过产酸或直接转化磷盐存在的形式而成为植物可利用的成分。因而在农业生产上,我们可以培养这类细菌,然而把它们放养到缺磷肥的土壤中去,通过这类微生物的转化,即可使该土壤成为富含磷肥的地块而使作物高产。 四、人们为了防治病虫害,获得粮食高产而广泛使用农药,据统计,目前世界上生产和使用农药的多达1300多种,其中主要是化学农药。过去化学农药在植保工作中一直占主导地位。但是,由于化学农药对所有生物都有毒害作用,有些化学农药在土壤中很难降解,如六

云计算在农业上的应用

云计算在农业上的应用 作者 【摘要】Farmeron的竞争对手包括专注于农作物数据的网络初创公司Farmlogs、软件厂商FarmWorks,以及JohnDeere。JohnDeere针对农作物生产和设备的管理,开发软件和提供网络支持服务。Deere发言人肯.戈登(KenGolden)表示:"无论是在畜牧业还是在农作物产业,只要是在高产农业领域,数据都是非常重要的。" 1. 云计算在农业信息化建设中的优势 (1)云计算是一种分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化、网络存储等计算机技术与互联网技术紧密结合的计算和访问模式,以集成大规模、可扩展的计算、存储和应用能力为用户提供按需分配资源的服务。一般分为三层串行同步通讯协议。 (2)基础设施即服务(Infrastructure As A Service,IaaS),IaaS由底层硬件或虚拟机构成,由集群服务器、存储资源等硬件设备构成“云端”资源池,将内存、I/O设备、存储、计算能力等资源形成虚拟化服务提供给用户,用户只需提交需求即可获得相应的虚拟硬件配置。 (3)平台即服务(Platform As A Server,PaaS),PaaS构架在云基础设施上,为用户提供应用程序开发、建立数据库、托管、应用等服务,是一种中间件平台,用户不用购买独立的底层硬件和平台软件就可以在该平台上定制开发应用程序,并可以通过互联网传递给其它用户。 (4)软件即服务(Software As A Service,SaaS),SaaS是最为常见和使用最多的云计算服务,用户通过向“云端”申请即可通过标准的Web浏览方式获得互联网上的软件服务,而无需自己安装软件,降低了客户硬件计算能力、资金等资源消耗。 2. 云计算在农业信息化建设中的优势 (1)云计算可以根据访问量灵活调配CPU、内存、存储、带宽和软件应用等IT资源,满足用户规模变化和应用需求,实现访问负载分担,避免服务器性能过载或闲置,优化了IT 资源配置。 (2)云计算硬件设备配置灵活,无需购置高端硬件设备即可建设大容量数据中心,通过整合IT基础设施形成资源池,实现资源共享和统一管理,根据资源池的使用情况和用户资源申请需求,按照策略灵活按需分配和调度资源,将零散分布的设备纳入统一管理,降低了维护成本和人力资源消耗。 (3)以计时或计次收费的模式为用户提供IT资源,用户按照需求申请资源而无需大量采购设备,“云端”资源池可以实现设备叠加,具有可伸缩、平滑、分布式的设备扩容能力,大大降低了用户信息化建设成本。 (4)云计算具有大规模、高可用行、高集成度、高稳定性的特点,智能备份、校验纠错、容灾恢复、设备轮巡和在线业务及数据无感知切换等机制大幅提升了系统的安全性。 (5)桌面云技术提升了用户灵活使用的能力,降低了用户终端接入门槛和购置费用。 3. 基于云计算的农业综合信息服务平台建设方案

云计算技术及在日常生活中的应用

云计算技术及在日常生活中 的应用 学院:能源学院 班级:采矿工程专业1303班 姓名:田超超 学号:1303020327 联系方式:

摘要 云计算技术在生活中的应用越来越广泛,我们也许有一天会突然发现,越来越多的生活习惯已经被悄悄的改变了。在线办公软件,可能人们还没发现,自从云计算技术出现以后,办公室的概念已经很模糊了。不管是谷歌的apps还是微软推出的sharepoint,都可以在任何一个有互联网的地方同步办公所需要的办公文件。即使同事之间的团队协作也可以通过上述基于云计算技术的服务来实现,而不用像传统的那样必须在同样一个办公室里才能够完成合作。在将来,随着移动设备的发展以及云计算技术在移动设备上的应用,办公室的概念将会逐渐消失;云存储、电子日历、电子邮件、地图导航 在没有gps的时代,每到一个地方,我们都需要一个新的当地地图。以前经常可见路人拿着地图问路的情景。而现在,我们只需要一部手机,就可以拥有一张全世界的地图。甚至还能够得到地图上得不到的信息,アプリケ?ション?想化,例如交通路况,天气状况等等。正是基于云计算技术的gps带给了我们这一切。地图,路况这些复杂的信息,并不需要预先装在我们的手机中,而是储存在服务提供商的“云”中,我们只需在手机上按一个键,就可以很快的找到我们所要找的地方。 不用再下载音乐、减肥健身以及理财、电子商务、搜索引擎、ipad。大大改变了我们的生活。事实上,ipad并没有应用什么云计算的技术,但它却成为了云计算最好的终端设备。它的便携性,良好的网络支持,以及广泛的软件应用无一不是云计算技术今后的发展方向。ipad正变的和手机一样,成为人们所离不开的产品之一。ipad正在悄无声息的将云计算技术带进我们生活的每一个角落。 关键字:物联网、云安全、云存储. 引言:以下五个方面塑造了我们的云计算工作,解释了云计算将对人类生活 产生的影响:云计算创造机遇和责任:为任何有想法连接全球用户的人提供机遇,同时随时随地为个人隐私提供责任保障。云计算通过了解个人的努力方向,提供符合意愿的信息和应用,从而帮助人们学习、决策、采取行动。通过最便捷、最有成效的方式建立连接,云计算将加强社会交往和专业交流。云计算将催生更智能的设备,以完美精确到人们身在何处、在做什么。最后,云计算将推动服务器技术的进步,反过来促进云计算自身的改善革新。 正文: 一.三大应用 1.云物联 物联网

精准农业技术及应用研究报告进展

精准农业技术及其应用研究 文献综述 姓名:陈泉学号: 2018111107000817 分数: 摘 要:本文综述了精准农业的核心技术及其在农业中的应用情况,指出了各项技术的应用现状,最后预测了其今后的发展方向。 关键词:精准农业;技术应用;系统 Research of Precision Agriculture Technology And Applications Reference Review Abstract:This paper review the research evolvement of precision agriculture technologyandthe application,and point out the current situationand the future developmental orientation Key words:precision agriculture;technological application;system 精准农业是指利用遥感、卫星定位系统、地理信息系统等技术,实时获取农田每一平方M或几平方M为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息,及时对农业进行管理,并对作物苗情、病虫害、伤情等的发生趋势进行分析、模拟,为资源有效利用提供必要的空间信息。在获取信息的基础上,利用智能化专家系统、决策支持系统,按每一地块的具体情况做出决策,准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准生产管理。精准农业是未来农业发展的方向,是实现农业可持续发展的主要途径。 1.精细农业技术思想和技术支撑 精准农业主要目的是通过获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”,以实现最经济、最合理的

大数据技术在现代农业中的应用

大数据技术在现代农业中的应用 概要:促进农业大数据发展可以加速大数据时代的数据集成和共享,以及有序数据的开放,并促进大数据在农业生产、运营、管理和服务中的创新应用,它可以完全支持整个农业产业链体系,在建立现代农业系统、生产系统和管理系统中发挥重要作用。本文就农业大数据助力现代农业高质量发展的有效措施展开了探讨。 时至今日,“大数据”成为最受欢迎的话题之一。从本质上说,大数据的重点和核心是分析。大数据的突出特点就是集成最先进的数据分析技术、智能的算法、强大的数据处理平台和新的数据处理技术,统计、分析、预测和实时处理数据,并从中快速获得巨大的数据价值,这些价值在各行各业的体现是大数据技术得以普及的根本原因。大数据是由大量复杂结构类型的数据组成的一种数据的集合体,其能在云计算的基础上进行数据处理,创造应用程序数据模型。大数据技术能实现数据的集成和共享,形成丰富的智力资源和知识思维网络分析程序。在农业领域运用大数据技术,以专业的分析能力、高质量的执行能力以及丰富的农业大数据项目经验为基础,在现今互联网技术的引领下,进行数据的集中处理分析,形成独属于农业领域的数据智力资源与分析程序,可以准确地了解农业种植展销等农业项目的现状、特点等,并根据这些及时调整种植计划与农业政策,进行自然灾害预警,了解市场情况,实现农业资源整合,节约人力、物力,提高经济效益,减少灾害损失。 1农业大数据概述 农业是生命的来源和发展的基础,农业大数据核心在于技术,包括获取技术和处理数据技术,与其他行业大数据不同的是,农业大数据面对的是开放环境生长的动植物,因此农业大数据获取技术的多样性和复杂程度更高,并且拥有庞大的数据库。长期以来,我国农业信息化研究一直非常重视农业数据的积累,如今农业大数据已具有一定规模。数据存储格式主要是结构化数据,视频和照片等数据量也随之增加。农业大数据的指导思想是大数据技术在农业领域的应用,它具有时效性与农业数据价值,是加快农业经济转型升级的重要手段,也是提高农业水平的重要方法。 2农业大数据对现代化农业的重要作用 2.1优化农业生产

智慧农业云平台—基于大数据和云应用的解决方案

智慧农业云平台—基于大数据和云应用的解决方案 一、农业发展的几个阶段: 1.农业1.0时代(原始农业):以人力为主,辅以简单的生产工具实现劳作。 2.农业2.0时代(机械农业):以大型农机具替代人力生产,提供效率。 3.农业3.0时代(现代农业):以自动化生产、规模化种植(养殖)增产增效。 4.农业4.0时代(智慧农业):以物联网为依托,结合移动互联网实现大数据和云应用,通过精准把控风险、监管过程、追查结果来实现智慧农业的平台化战略。 浙江省智慧农业云平台 二、智慧农业云平台基本架构: 托普云农智慧农业云平台通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的假设。 1.基础设备包括物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的假设。 2.核心技术包含标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、手机端的客户端应用。 3.平台服务包括管理服务(种植管理、行政管理、加工管理、专家坐堂、决策分析)和监控服务(远程监控、自动化监控)。 4.服务范围包括种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等。 5.终端用户包括行政管理端、生产种植端、产业链和消费端。

三、智慧农业云平台的基本功能模块: 1.行政管理端可供政府机构、行业协会、企业使用,保护大数据采集监控平台,智能化控制平台。 2.生产种植端包括农业合作社、农户使用的农业生产管理服务平台和农户智能管理服务平台。 3.产业链在生产加工和仓储物流时使用的专家库云平台,政务管理服务平台。 4.消费端供渠道和消费者使用的农业溯源服务平台和移动可信查询终端。 四、托普云农智慧农业云平台的智能化控制: 1.实现对特定设备的接管。 2.通过阈值配置及预案管理实现全自动化。 3.声光电一体化异常触发警报。 五、智慧农业云平台的生产管理服务平台: 1.合作社间独立账户,信息安全保密,可实现产供销业务流程,降低手工记账风险。 2.农机调度系统可实现农机实时位置监控和历史轨迹查询,农机手与指挥中心实时通讯,机手、地块、农机、作业动态绑定,根据实际任务完成情况进行绩效考核。 六、农户智能管理系统: 1.农务信息自查。 2.常见病情回复。 3.疑难杂症会诊。 七、农产品溯源服务平台: 1.溯源(静态溯源、实施溯源)。 2.检验报告。 3.各类证书。 4.优质资源:水质、土壤监测数据。

云计算在企业中的应用

云计算是科技业未来的且具有重大意义的革命,其将会对各大企业的工作方式以及商业模式进行根本性变革。对于中小企业而言,云计算具有前所未有的商业机遇,利用云计算可以是本企业在高层面上与大型企业展开竞争。若云计算是给大企业的各个IT 部门获取大实惠,那对中小企业来说,云计算就可降低中小企业的成本。在以往,小型企业由于人力资源的不足,再加上IT预算的不合理,企业难以承担那些昂贵的IT设备。而现今,云计算所带来的是高技术,且其的先期成本不高,升级上也较为很方便。如下,笔者就云计算在企业中,的应用做进一步研究。 一、云计算 (一)云计算的定义 云计算指的是在因特网之上的一种超级的计算模式,在远程数据的中心,无数台电脑与服务器互相连接,形成电脑云。因而,云计算能让用户体验到每秒大约10万亿次的急速运算能力。这种计算能力十分强大,据有关专家报道,此能力在今后可模拟核爆炸以及预测气候的变化等。用户只需通过手机以及笔记本等方式即可进入到数据中心,按需求展开各种运算。 (二)云计算的之特征 云计算具有如下几个特征:(1)数据可靠且安全。云计算的数据储存中心的可靠性和安全性极高,用户无需担心病毒入侵等问题出现。(2)各项数据的实时共享。云计算能快速实现多种设备之间软件、数据等的实时共享。(3)用户的投资成本少。在设备要求方面,云计算对用户的要求最低,无需大量的硬件设备,为用户节省一定成本。(4)灵活性强。云计算可以兼容多种硬件产品,虽然兼容低配置的机器,但计算性能仍是很高。 (三)云计算的服务方式类型 云计算的服务方式类型有如下三种:(1)IaaS,基础设施即服务,这是基于网络提供的一种虚拟存储的服务方式,使用者能以实际的存储容量为依据支付相关费用。优点在于使用者仅需要低成本的硬件,按需来租用有关的计算及存储能力,有效降低用户的硬件投入费用。通常云计算的基础设施即服务构架主要有三种,第一种为由第三方来运行的公用云。第二种为由单个用户拥有的专用云。第三种是混合云。其是公用云和专用云的有机结合。部分云资源为客户所用,部分云资源则是和他人共享。(2)PaaS,平台即服务。这是将开发环境当做是一种服务,为顾客提供相关服务。(3)SaaS,软件即服务。这是在服务器上统一部署应用软件,用户以自身需要为依据,经网络向相应的厂商订购,而厂商也以用户所需软件数量和种类等为依据进行收费,且经网络为客户提供相应软件。 (四)云计算的运用技术 首先是虚拟化技术。虚拟化作为云计算的的特征之一。该技术很好的实现了软件以及硬件的互相分离,使用者只需在虚拟层来运行自身软件,而无需考虑到后台硬件的运行。并且虚拟化还准许资源在此服务器迁移,若遇到一台服务器出现超载问题时,其会自动迁移到其它服务器上。在企业的信息化建设中,可以处理一些服务器的过载问题,一些服务器的闲置问题,实现资源利用率的最大化。其次是安全技术。云计算系统拥有全球最一流的数据中心,其可帮助企业存储数据及文件。此外,还拥有有一流的技术性强、专业性强的管理团队来帮助企业所提交到云端的各项数据及程序。在企业的信息化建设过程里,我们不需花费过多的时间去管理企业的数据,并且能把主要的精力放到企业管理的问题上。最后是SaaS,即一种新型的软件即服务。即用服务形式去访问网络各种类软件,使用者无需购买相关的软件,可以在需要的时候,租用相关软件即可,服务商运用浏览器把软件及时传递给用户,通过这种方法就可以为中小型企业的信息化节约不必要浪费的资金,使用者可以随意租用互联网上的相关软件,并且大部分都是免费使用的。 二、企业应用云计算技术的可行性探讨 综上可知,云计算具有多种优势,企业应用该技术,可大大提高自身的竞争优势。根据云计算的特征、运用技术等方面来看,云计算技术所赋予企业的实惠是十分可观。企业应用云计算,可行性很强,并且在今后应用空间将会无限加大。 (一)云计算可提高企业的电子商务能力 云计算迅速提高企业在电子商务这方面的能力,而电子商务对中小企业挖掘潜在市场、合理降低生产及经营的成本、提升生产和经营的效率等几个方面起着极为关键的作用。主要是因为软件可以免费租用,降低了软件研发成本。云计算技术服务提供商负责系统的维护,企业节省了雇佣维护人员的相关费用。此外,因为各种先进的强大的技术均可以通过云计算来实现共享,且成本相对较少,企业使用云计算,即可使企业具备一流的管理模式,促使企业的创新经营发展,大大提高企业的竞争力。 (二)云计算帮助提高企业创新的能力应用云计算技术,各大企业的IT人员就不必为繁杂的日常维护所烦恼,并且能把主要的注意力放在核心的业务以及业务的创新之上。云计算技术的服务商运用整合前端的相关工业设计的应用软件,和后台专业人才支持团队,共同完成产品设计、模拟、开发、验证的一条龙服务。云计算技术提高了IT资源利用率,减少设施维护时间,而且新业务的推出时间比之前更快,从而提高企业的创新能力,给企业的生产经营带来可观的经济效益。综上所述,可见,企业应用云计算技术是可行的,且企业应用云计算将会成为今后大多数企业的一个发展趋势。 (三)云计算有效降低了企业成本 云计算技术的应用会让企业的运营以及管理的成本大幅度的降低。云计算具有容易扩展、升级方便、早期成本低廉等多种优势,企业可有效减少在先期的投资。不管是应用平台还是系统软件,企 云计算在企业中的应用研究 赵云波 (中国移动通信集团辽宁有限公司沈阳110179) 摘要:企业在我国国民经济中扮演着极为重要的角色。目前我国有部分企业,特别是中小企业,仍然普遍存在资金不足以及技术不强等问题。但由于信息化的建设又是提高企业竞争力的发展需求,因此,基于云计算的分担成本IT服务,能在很大程度上为我国的各大中小企业的成长提供低成本的机会。本文在阐述云计算的定义与特点的基础上,全面分析了云计算的基本架构及模式,对其在企业中的应用优势进行分析,并对其的运用技术做进一步了解,最后是对企业应用云计算的的可行性展开分析。 关键词:企业;云计算;应用研究 赵云波:云计算在企业中的应用研究 164 ··

微生物在农业领域的应用

微生物在农业领域的应用 自20世纪7O年代以来,微生物科学技术在中国农业中得到了普遍推广和应用。在农业生产中,中国研制出多种微生物制剂,以防治园林和蔬菜病虫害,改善作物品质:在农业环保中,中国利用微生物处理水污染,化学农药污染,固体废弃物以及利用微生物生产沼气,有效改善了农村环境,节约了能源。农业微生物资源的开发利用对促进农业生产的变革具有明显的现实意义和深远的历史意义,其必将成为世界各国政府和科技部门研究的重点。 农业微生物基因工程研究现状与前景概述 众所周知,微生物和农业的关系十分密切.索有“微生物大本营”之称的土壤中,微生物扮演质循环的主要角色,有着不可替代的作用.它们分解动植物的残体废物而将其转化成为腐殖质,促进土壤良好结构的形成.许多土壤微生物可固定空气中的氮素和转化各类有机物,不断为植物提供可有效利用的碳、氮、磷、钾、硫等各类营养元素.自然界还广泛存在昆虫的病原微生物和植物病菌的拮抗微生物,它们可用于植物病虫害的防治而部分替代化学农药.另外,通过微生物繁殖和发酵能生产有机酸、氨基酸、生长激素、抗生素、各类酶制剂等多种产品,可分别用作饲料添加剂、食品添加剂和农药等,应用日益广泛.然而地球上的农业微生物资源虽然极为丰富,人类对其利用也有久远的历史.但是,传统常规的微生物技术主要是筛选各类天然微生物菌株并加以利用,不仅效率低、周期妊、成本高,而且选出的菌株通常还存在种种缺陷和不足,因而使其广泛应用受到限制.基因工程技术能够迅速实现遗传物质在不同生物种之间的转移,因而已经农业微生物遗传改良的主要手段.对野生型菌株进行遗传改良,可以提高相关功能基因的表达量、延长表达时问、产生新的优良性能.固氮菌重组后的固氮效率可以大幅提高;一些具有杀虫和防病作用的菌株通过基因工程改造后,毒力效价提高,效力变得迅速和持久,防治对象范围扩大,应用更加广泛.有的土壤微生物具有降解化学工业污染物的能力,但当环境中污染物成分比较复杂时往往难以发挥作用,通过改造后这一缺陷就可克服.面对人口剧增、耕地锐减、资源枯竭、环境恶化等重大社会、经济问题的严峻挑战,农业微生物基因基因工程技术的进一步研究开发将成为实现农业可持续发展的有效途径.目前农业微生物基因工程已发展成为现代生物技术中最为活跃,最具创新性的前沿领域之一,并且取得了不少重大的进展. 微生物农药。微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂,如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素等.这一类微生物包括杀虫防病的细菌、病毒和真菌。微生物农药是利用微生物菌体或其代谢产物来防治植物病虫害的一种生物制剂,它是通过从自然界采集患病体,进行分类筛选病原体或病菌拮抗微生物,经人工培养、收集、提取而制成的。这些病原体和拮抗物及其产物为昆虫吞食、动植物接触感染后,由于微生物自身活动产生毒素,导致昆虫新陈代谢受阻,组织器官受到破坏,有害植物病毒细胞死亡,从而达到消灭病虫害的目的。 微生物激素微生物激素是一种植物生长调节剂,一般以极低的浓度促进植物细胞的发育,使植物茎杆伸长,叶面增大,刺激果实生,或者促进作物提前抽穗开花,提早成熟,也能打破种子休眠激素作用机理是在植物体内促进或抑制酶类、糖类合成,诱导植物细胞发育,达到促进增长的效果。现在使用普遍的有五大类植物激素:赤霉索、生长索、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。其中,前三种为促进型激索,后两种为抑制型激素。激素生产一般用阎体发酵或r[业发酵进行。

云计算及其应用论文

题目: 云计算及其应用 院(系): 计算机与通信工程学院 专业班级: 计算机科学与技术2010级4班姓名: 张亚运 学号: 10081423 指导教师: 张琼声 2013年03月08日

云计算及其应用 摘要:云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网,后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT 基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源;广义云计算指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关,也可以是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 关键词:云计算互联网虚拟化 IT 计算能力

目录 1 云计算的背景 (1) 2 云计算的特点 (5) 3 云计算的应用 (2) 3.1 云物联 (2) 3.2 云安全 (3) 3.3 云存储 (3) 3.4 私有云 (3) 3.5 云游戏 (3) 3.6 云教育 (4) 3.7 云会议 (4) 3.8 云社交 (5) 4总结 (5)

1 云计算的背景 云计算是继20世纪80年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算的出现并非偶然,早在上世纪60年代,美国科学家麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念,这成为云计算思想的起源。在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算,21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下,云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学术界和产业界所认知。中国物联网校企联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。 云计算(Cloud Computing)是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。 继个人计算机变革、互联网变革之后,云计算被看作第三次IT浪潮,是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变,著云台云计算将成为当前全社会关注的热点。 2 云计算的特点 通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。 好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,它是通过互联网进行传输的。 云计算具有以下几个主要特征: (1) 资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源,当增加一个需求时,可通过增加可用的资源进行匹配,实现资源的快速弹性提供;如果用户不再使用这部分资源时,可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的,实现了IT资源利用的可扩展性。

微生物资源在农业中的应用

微生物资源在农业中的应用(2012-04-22 20:51:29)转载▼标签:杂谈分类:作业~之类的 摘要:以科技为先导转变农业结构和机制是农业现代化必经之路,特别是生物技术在农业中的重要作用不可小视。生物技术包含分支繁多,其中的微生物工程及酶工程是最主要的分支之一,在农业应用中极为广泛,如微生物肥料、微生物饲料、微生物农药在农业生态中都有应用,并且仍有巨大的开发价值。 关键词:微生物肥料;微生物饲料;微生物农药;生态农业 The Factor of Microorganism Resource in Our Agriculture Abstract:Science and technology is the most important factor to change the structure and mechanism of our agriculture,particularly biotechnology.Among lots of branches,microbial engineering and enzyme engineering are outstanding and spread in sort of agricultural field. Key word:microbiological fertilizer;microbiological forage;microbiological pesticide;fermentation ecological agriculture “我国要进行一次新的农业科技革命”,这是江泽民总书记于1996年9月26日果断做出的英明决策[1]。我国农村人口众多,可耕地面积相对较少,农业机械化程度不高,农产品深加工能力弱,农产品市场狭窄等方面的不足和困难给国家造成了沉重的负担。令人欣喜的是,生物技术等高新技术的发展使我国农业生产发生了巨大变化,令农民看到了转机。 在生物技术众多领域中,微生物(酶)工程技术是农业技术革新中的最主要力量之一[1]。我国拥有世界10%的生物资源,据不完全统计其中微生物种类有3万种[2],意味着我国的微生物工程和酶工程研究具有很大的发展潜力。 1微生物肥料 微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,作物能够获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用。微生物肥料作为一种新型肥料,施入土壤后,通过特定菌株的快速繁殖,能固定大气中的氮素,释放土壤中固定态的磷、钾元素,使得环境的养分潜力得以充分发挥并为作物生长营造一个良好的土壤微生物环境,在减少化肥用量、降低环境污染、提高农作物品质等方面具有重要意义。尤其是集固氮、解磷解钾和作物生长刺激素于一身的复合微生物肥料的研发在农业可持续发展中有举足轻重的作用。 1.1微生物肥料的作用 1.1.1微生物在自然生态系统中的作用 微生物作为自然生态系统的基本组分,履行着主要分解者的作用,推动着自然界养分元素的生物化学循环过程,是大自然中元素的平衡者。 1.1.2 微生物对土壤肥力的特殊作用 在土壤—植物生态系统中,微生物对土壤肥力的作用至关重要。微生物一方面分解有机物质形成腐殖质并释放出养分,另一方面又转化土壤碳素和固定无机营养元素。土壤微生物对于系统中的养分循环和植物有效性主要有两方面的作用:一是微生物自身含有一定数量的C、N、P、S等,可看成一个有效养分的储备库;二是土壤微生物通过其新陈代谢推动着这些元素的转化与活动。 1.1.3 刺激和调控作物生长 许多用作微生物肥料生产的微生物种类在生长繁殖过程中产生对植物有益的代谢产物,如生长素、吲哚乙酸、维生素、氨基酸,能够刺激和调节作物生长,使植物生长健壮,营养状况改善,进而有增产效果。 1.1.4 减少或降低植物病(虫)害 研究证明,多种微生物可以诱导植物的过氧化物酶、苯甲氨酸解氨酶、脂氧合酶、葡聚糖酶等参与植物防御反应,利于防病抗病。有的微生物种类还能产生抗菌素类物质,有的则是由

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