提高农作物光能利用率的方法
提高农作物光能利用率的方法 姓名 （单位，地点邮编） 摘要 提高农作物光能利用率，是当前农业研究的一个重要课题，其对于农作物增产有重要意义。本文介绍了影响光能利用率的因素、光能利用率与农作物的产量的关系以及提高光能利用率的方法。 关键词：光能利用率；影响因素；农作物；提高途径
目录 摘要 (2) 目录 (3) 前言 (4) 一、光能利用率与农作物的关系 (4) 二、影响光能利用率的因素 (4) （一）光 (4) 1、光量 (4) 2、光时（光照的时间） (5) 3、光质 (5) （二）光照强度 (5) （三）作物本身特点 (5) （四）外界因素 (6) 1、温度 (6) 2、C0 浓度 (6) 2 3、水分 (6) 4、不利自然环境 (6) 5、矿质营养 (6) 三、提高光能利用率的途径 (6) （一）增加叶面积指数 (6) （二）合理密植 (7) （三）间、套、复种 (7) （四）培育优质品种 (7) （五）合理灌溉和施肥加强管理 (7) （六）提高叶绿体的光和效能 (7)
前言 农作物进行光合作用，制造有机物必不可缺的能量是太阳光能，他直接影响农作物的生长发育和产量的高低，是作物产量形成的基础。因此，如果能提高农作物利用太阳光能进行光合作用的能力或者根据影响光能利用率的因素来提高农作物的光能利用率对农业生产有重要的意义。 一、光能利用率与农作物的关系 光能利用率是作物光合作用中所贮存的能量占其所在范围吸收能量的百分比。也就是单位面积土地上农作物进行光合作用产生的有机物所含的能量与这块土地所吸收的太阳光能之比的值。[1] 由此可知光能利用率和光合作用有着密不可分的关系，光合作用是植物的绿色部分，主要叶片中叶肉细胞中的叶绿体吸收光能，将空气中的二氧化碳和水造成碳水化合物和其他有机物，同时把光能转化为化学能储存起来，这就是植物的光和效应，这是一个转化能量，固定能量的复杂过程。单位土地面积上植物产量的高低，决定于利用光能的多少，而光能潜力的大小，有决定于各地光能的质量和数量。理论上光能转化率最高为20%~25%，但在自然条件下生长的植物或栽培的作物，光能利用率远远低于该值，不到1%。[2]光能利用潜力很大，根据理论推算，作物的光能利用率可以达到4%~5%，但作物对光能利用率很低，只有0.5%~2%。[3] 二、影响光能利用率的因素 导致光能利用率低的原因很多，总的来说分为光本身特点，其次作物本身特征，还有外界环境的变化等都导致光和效率降低。 （一）光 光是光合作用的能量来源，也是叶绿素形成的条件。[4]光本身有光量，光时、还有光质都能影响光能利用率。 1、光量 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ／m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。[5]但地区分布不够理想，水热资源充沛的地方光量少，而水热资源不足的地方却光量较多，水资源限制光资源的充分利用。然而我国光热水资源同季，季节搭配好，生长期短的地区光强较大，光强弱的地区生长期较长，光热互补，使全国各地可以获得较高的光量。在水分条件满足下，光量较多。植物能够吸收较多光能利用率较高，反之，光能利用率较低。
4．提高农作物的光能利用率 时间：60分钟，总分100分 一．选择题：每题只有一个选项符合题意，每题3分，共51分。 ★1．下列关于光合作用的叙述，正确的是 A.光照越强，光合作用也就越强 B.水分缺乏不会影响光合作用的进行 C.适当增加空气中CO2的浓度，光合作用就会加强 D.缺乏矿质元素对光合作用影响不大 2．大田生产中，能提高光能利用率的最可行性措施是 A.延长每天光照时间 B.扩大光合作用面积 C.增加光照强度 D.增大二氧化碳浓度 ★3．下列关于矿质元素与光合作用关系的叙述，错误的是 A．镁是叶绿素的成分，缺镁影响叶绿素的合成，进而影响光合作用 B．氮是构成叶绿素以及酶等的成分，氮素供应不足影响光合作用 C．钾、铁对光合作用没有影响，但能影响到植物的其他代谢 D．磷对光合作用的影响是非常广泛的，如影响到对能量的转移过程、光合膜的稳定性等4．下列哪项措施不能提高光合作用的效率 A．将人参、三七种在遮阴处 B．向温室内通入一定量的CO2 C．在苹果树周围地面铺反光膜 D．白天适当降低温室内温度 5．在温室中培育绿色植物时，通过增施农家肥料主要可以提高 A．吸收必需矿质元素B．温室中的二氧化碳浓度 C．绿色植物的呼吸作用 D．土壤溶液的浓度 6．（2005年江苏淮安市高三第一次模拟考试）轮作就是在同一块地上，按预定的种植计划，轮换种植不同作物，这样做可以提高作物的产量。对于轮作能提高每种作物的产量，下列解释中，正确的一项是 ①可以充分利用光能，提高光合作用效率②能够改变原来的食物链，防止病虫害 ③可以充分利用土壤中的矿质元素，防止土壤肥力的枯竭 ④减轻竞争，创造作物生产的互利条件 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ ★7．下列有关光合作用效率与光能利用率的叙述，不确切的是 A．延长光合作用时间可以提高植物的光合作用效率 B．扩大光合面积可以提高光能利用率 C．光、温度、水、肥和CO2等因素都可以影响光合作用效率 D．合理密植可提高光能利用率 8．《齐民要术》中，要求栽种农作物要“正其行，通其风”的原理是 A.确保通风透光，从而有利于提高光合作用效率 B.通风透光，可以增强农作物的呼吸作用 C.可以增强农作物的抗性
提高农产品品质的农业技术措施 农产品是人类生活的基本物质。随着人民生活水平的提高，人们对农产品品质的要求越来越高。因此，生产安全、无污染、优质、有营养的农产品，是经济社会发展的必然趋势，必须采用各种措施，利用各种途径提高作物产品品质。 1选用优质品种 作物主要经济性状都受遗传基因控制，在外界条件足以引起基因突变或染色体畸变时，作物性状便会发生变异。因此，在育种过程中要高度重视品质育种，农作物栽培时选用株型、叶型合理、高光效的高产、优质品种。 2改进栽培技术 2．1 合理轮作通过合理轮作改善土壤状况，提高土壤肥力来提高作物产量和品质。在安排轮作时，应遵循“高产高效，用地养地，协调发展，互为有利”的原则，在提高土地利用率的同时，还要充分发挥轮作的养地作用。如棉花和大豆轮作，可使棉花产量增加，成熟提早，纤维品质提高。马铃薯和玉米间作，可防止马铃薯病毒病，提高品质。 2．2合理密植合理密植的增产机理，是使叶面积指数处于最适宜范围内，使太阳光的截获量增加，从而增加干物质积累量，提高产量和品质。如小麦群体过大，后期容易倒伏，籽粒空瘪，蛋白质和淀粉含量降低，产量和品质下降。纤维作物适当增加密度，能抑制分枝、分蘖发生，使主茎伸长，对提高纤维品质有促进作用。 2．3科学施肥营养元素是提高作物品质不可或缺的因子。要针对不同作物，进行测土配方施肥，合理供应营养元素。如棉花增施氮肥能增重棉铃、增长纤维；增施磷肥可增加衣分和子指；增施钾肥可提高纤维细度和强度；合理施用硼、钼、锰等微量元素，能促进早熟、提高纤维品质等。 2．4适时灌排水要根据作物需水特点和需水规律合理灌溉。水分过多，会影响作物根系发育。薯类作物浇水过多，可使食味变差，不耐储藏，薯皮粗糙，甚至产生腐烂现象。 2．5防治病虫草害农药残留、病虫杂草危害都会影响产品品质。应积极推广无公害栽培技术，合理进行中耕除草，加强田间管理和病虫草害预测预报。防治过程中，应用生物技术(如以虫冶虫、以菌冶虫等)、农业措施(如合理轮作、利用抗性品种、加强田间管理等)、物理机械技术(如隔离、捕杀、诱杀等)减少对作物无污染的防治技术，尽量减少或不用化学农药。 2．6适时收获根据不同栽培目的，确定适宜的产品收获时期。以收获种子或果实的作物，其收获期为生理成熟期。禾谷类作物，以蜡黄末期到完熟初期收
高中生物学案例教学复习教学讲座稿 ---如何提高农作物产量 一、主题确定背景 生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。高中生物课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。高中生物课程的特点如下： 1.概念多、理论多、范围广。高中生物课程内容丰富，与物理学、化学、数学等各学科间不断交叉、渗透和融合，已经日益呈现出主导学科的地位。综合考虑学生发展的需要、社会需求和生物科学发展三个方面，《高中生物课程》主题较多：科学探究，生物体的结构层次，生物与环境，生物圈中的绿色植物等。 2.实践性强、探究性强。高中生物课程是面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要。通过本课程的学习，旨在提高学生的生物科学素养。 3.教师相对难教。一方面是小学和初中学生对生物不太重视因而没有扎实的基础，学生之前所学的是生物科学中大概的框架，没有接触具体的概念及过程，所以很多学生需要花较长时间才能实现变成思想、方法上的转变。另一方面是高中生物课程中有很多内容理论性强较抽象，学生理解起来较难。 正是基于高中生物课程的如上特点，教学不能完全采用传统的教学方法进行。传统的教学方式注重概念定义的讲解，强调理论体系的完善，重视教学过程中的教师讲授。而在高中生物教学过程中除了要加强学生对于关键性概念、整体知识结构的理解，更要培养学生分析问题和解决问题的能力。 课本知识与社会生产、生活严重脱节是造成“高分低能”现象的主要原因，理科综合（生物学）考试就是要杜绝这一现象。案例教学作为一种教师与学生直接参与共同对案例或疑难问题进行探讨的教学方法，可以培养学生的创新精神和解决实际问题的能力，可以使学生获得的知识得到真正内化和高度结构化，帮助学生掌握对问题进行分析和反思的方法，培养学生对社会的决策能力,也可以大大缩短教学与实践的差距，切实提高教学效率。 二、主题理论解读 (一)案例与案例教学 案例，是对一个复杂情境的记录。一个好的案例是一种把部分真实生活引入课堂，从而可使教师和学生对之进行分析和学习的工具。一个好的案例，首先必须是一篇好的报道。 教学案例，描述的是教学实践，它以丰富的叙述形式，向人们展示了一些包含有教师和学生的典型行为、思想、感情在内的故事。 综合各家之言，结合教育教学实际，所谓案例，就是在真实的教育教学情境中发生的典型事件，是围绕事件而展开的故事，是对事件的描述。所谓案例教学，就是在教师的指导下，根据教学目的要求，组织学生对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法或道理，进而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定的教学方法。 (二)案例教学的含义
提高产量-阿尔比特特性介绍6 使用阿尔比特的主要目的是就是促进生长和增加产量。阿尔比特可以增加麦类作物，甜菜，向日葵，马铃薯，亚麻，蔬菜，豆类，园艺作物，饲料草和其他主要的农作物的产量为12-23％（包括有47种农作物）。 表1 阿尔比特在不同作物上平均产量提高效果 表中的数字来自于俄罗斯27个地区250多个田间试验的平均数 根据田间试验的数据（1997-2004年）不同作物的平均单产提高效果见表3。这个总结表中包含了来自俄罗斯不同地区在不同年份的数据。在有利条件下产量增加数量可能是相当大的。克拉斯诺达尔地区的恰帕耶夫良种牛场用阿尔比特两次叶面喷施，在1999年的甜菜增产31,3％（8100公斤/公顷）。使用阿尔比特的冬小麦，春小麦，向日葵和亚麻秸秆产量的增加能分别达到1250，760，550和130公斤/公顷。 如表所示，不同的农作物对阿尔比特有不同的反应。根据这些反应农作物可分为3组。最敏感的作物（增产23％以上），荞麦，谷子，向日葵，一些浆果（醋栗，黑醋栗，草莓），蔬菜（黄瓜，茄子）。例如用阿尔比特处理荞麦可以实现较高的生物潜力，而这种作物通常产量不高）。荞麦产量的增加幅度可能达到50％。苹果，樱桃，玉米，扁豆和胡萝卜对阿尔比特不十分敏感（产量增加率低于12％）。 人们可以注意到，上述农作物类别（最高和最低敏感度）都在最极端气候条件的1-2地区完成了数个试验。因此，这些作物的信息还需要更多的更准确设计和其他的测试 大多数作物对阿尔比特的反应在增产率12-23％的范围内。阿尔比特对这样一组农作物的反应已经被了解的相当精确。所有麦类作物（穗和有小穗的），甜菜，亚麻，大豆，豌豆，马铃薯，葡萄，蔬菜和饲料作物大多属于这个组。在本组中，甜菜反应表现最高，大白菜和圆白菜是最低的作物之一。麦类作物的反应也是各不相同（小麦>春小麦和春大麦>大米>冬季大麦>燕麦>黑麦）。
* * “提高农作物产量”专题复习提高光能利用率提高光合作用效率农作物育种延长光合作用时间增加光合作用面积提高农作物产量措施生长期管理非生物因素生物因素杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程育种细胞工程育种光合作用呼吸作用水分代谢矿质营养激素调节生态农业种间关系种内关系提高农作物产量具体措施：一、作物育种农作物产量的高低种子的品质是重要的内在因素。农作物育种的常用方法有如下六种：例１、为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴60的γ射线辐射植物种子筛选出不同性状的突变植株，请回答下列问题：（1）钴60的γ射线用于育种的方法属于育种。（2）从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行的部分实验（杂交一、二）。据结果回答：杂交一、P：♀非高产、优质、抗盐×♂高产、非优质、不抗盐 F1：高产、优质、抗盐 F2：高产、优质、抗盐9 非高产、优质、抗盐3 高产、非优质、抗盐3 非高产非优质抗盐1 杂交二、P：♂非高产、优质、抗盐×♀高产、非优质、不抗盐F1：高产、优质、非抗盐 F2：高产、优质、不抗盐9 非高产、优质、不抗盐3 高产、非优质、不抗盐3 非高产、非优质、不抗盐1 ①控制高产、优质性状的基因位于对染色体上。在减数分裂联会期（能、不能）配对。②抗盐性状属于遗传。诱变两细
胞质不能（3）从突变植株中还获得了显性高蛋白质植株（纯合子），为验证该性状是否有一对基因控制，请参与实验设计并完善实验方案：①步骤1：选择和杂交。预期结果。②步骤2：。预期结果：。③观察实验结果，进行统计分析：如果与相符，可证明该性状由一对基因控制。高蛋白植株低蛋白植株后代（F1）表现型都是高蛋白植株用F1与低蛋白植株杂交后代高蛋白植株与低蛋白植株的比例是1：1 实验结果预期结果二、植物代谢与农作物的栽培管理提高农作物光能利用率的措施主要有: 提高光能利用率指：制造有机物中能量与照射到土地上的全部太阳能比指：制造有机物中能量与植物吸收的全部太阳能比提高光合效率延长光照时间增加光合面积多茬种植间作套种补充光照延长生育期合理密植改变株型光照强度光质二氧化碳供应矿质元素供应温度水分供应叶绿素含量例2、将川芎植物的一片叶置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如右图。下列相关叙述，正确的是（） A、如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B、如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C、如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移
《作物学通论》 课 程 论 文 指导老师：李伶俐 学院：植物保护学院 班级：植物保护1班 姓名：李映虹 学号：1107101007
浅谈提高作物产量的措施及一些因素对作物产量形成的影响 摘要：作物科学是农业科学的核心学科之一。作物，即直接或间接为人类需要而栽培的植物。近年来，因为环境与全球经济的变化，导致某些地区的作物低产，农民遭受损失的现象。这使得我们更加重视作物生产，对国民经济建设起推动作用。本论文，从外因和内因两个大方面分析了影响作物高产的因素，以及提高作物产量的措施，以便在作物生产中有更高的效率及更快的发展。 关键词：作物高产外因内因措施形成影响 农业是国民经济的基础，而作物生产是农业生产系统中的主体成分。因此，作物生产是国民经济建设中至关重要的领域，作物产量潜力的改良是人类社会发展的需要,作物高产的遗传基础是作物遗传育种学家不断探讨和不断发明创造的重要的学术命题,特别是在像中国这样的人口大国,作物高产特性及其改良的途径一直是各类作物遗传改良的一项重要任务。长期以来,作物遗传育种工作者对各种作物采取相应的措施来培育符合要求的新品种。 一般来说，.影响作物高产的因素概括起来有四个：地域因素、气候因素、遗传因素、种植技术。这中间，有内因子（如遗传因素），也有外因（如气候因素）。内因改变作物遗传的特性，外因控制作物生态因素。 因此，为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要综合这四个因素，因地制宜。将提高作物产量潜力的途径归纳为育种手段、栽培措施、优化投入、控制逆境和改善环境等等 在外因方面 一、提高光能利用率 1．延长光合作用时间 （1）增加种植次数（也称增加复种指数）。不同地区种植作物的次数不同，南方可以一年两季、三季，而北方只能一季到两季。 （2）套种：也说套作。即在某一种作物生长的后期，在行间播种另一种作物，以充分利用地力和生长期，增加产量。 2．增加光合作用面积 （1）合理密植：是指在单位面积的土地上，根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物。合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。 （2）间作：即在一块耕地上间隔地种植两种或两种以上的农作物。如玉米和大豆两种作物间作，就是在两行玉米之间种一行或两行大豆，玉米和大豆虽都是阳生植物，但玉米所需的光照强度更强一些，这种高低间作既充分利用了光能，又增加了植物接受光照的面积。（3）适量增施N肥，以增大叶面积。 3．提高光合作用效率 （1）调整光照强度：不同的农作物，对光照强度的需求不同。对于阳生植物要给予强光照，而阴生植物要给予弱光照。植株高的与植株矮的农作物之间的间作也可以起到调整各自所需光照强度的作用。 （2）适量提高CO2浓度：大气中CO2浓度只有0.03%，而在正常光照下，农作物所需的CO2浓度可达到0.09%，因此，适当地提高CO2浓度可以提高光合作用的效率。具体方法：大田作物可通过合理密植，以保证通风透光；温室作
热考培优(三)整合生物学知识，提高农作物的产量 [热考解读] 1．改善农作物的细胞代谢 (1)利用顶端优势原理进行果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝、提高产量。 (2)促进果实发育，防止落花落果。植物受粉时，子房同时接受了花粉带来的生长素，这些生长素使花不至于脱落而继续发育，且刺激子房细胞分裂并长大。 3．改变农作物的遗传特性 (1)发展生态农业，实现能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。 (2)调整农田生态系统能量流动关系，使能量持续高效地流向农作物。 [命题设计] 1．(2018·江西南昌高三联考)研究者发现，将玉米的PEPC基因导入水稻后，水稻在高光强下的光合速率显著增加。为研究转基因水稻光合速率增加的机理，将水稻叶片放入叶室中进行系列实验。 (1)实验一：研究者调节25 W灯泡与叶室之间的距离，测定不同光强下的气孔导度和光合速率，结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
光强低于800 μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是____________。在大于1 000 μmol·m－2·s－1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使____________________________________增加。 (2)实验二：向叶室充入N2以提供无CO2的实验条件，在高光强条件下，测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62 μmol·m－2·s－1和50 μmol·m－2·s－1。此时，两种水稻的净光合速率分别为________ μmol·m－2·s－1和________μmol·m－2·s－1，说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内的____________(部位)释放的CO2较多地被________。(3)实验三：研磨水稻叶片，获得酶粗提取液，分离得到水稻叶片中的各种酶蛋白，结果显示转基因水稻中PEPC以及CA(与CO2浓缩有关的酶)含量显著增加。结合实验二的结果进行推测，转基因水稻光合速率提高的原因可能是_________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)光强低于800 μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度，在大于1 000 μmol·m－2·s－1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是光照强度增加与二氧化碳供给不足对光合速率的正负值影响相互抵消。而转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使进入叶片细胞内的CO2量增加。(2)由于测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62 μmol·m－2·s－1和50 μmol·m－2·s－1，说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，两种水稻的净光合速率都为0。从而说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内有氧呼吸过程中，线粒体释放的CO2较多地被固定。(3)研磨水稻叶片，获得酶粗提取液，利用电泳技术分离水稻叶片中的各种酶蛋白，结果显示转基因水稻中PEPC以及CA(与
作者简介：刘贻军，１９６８年生，博士；主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作及煤层气储层特性和开发技术研究；已公开发表论文十余篇。地址：（１０００１１）北京市东城区安外大街甲８８号。电话：（０１０）６４２９８８８１。Ｅ‐ｍａｉｌ：ｌｙｊｕｎ９８＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ 中国中阶煤和高阶煤的储层特性 及提高单井产量主要对策 刘贻军 （中联煤层气有限责任公司） 刘贻军．中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对策．天然气工业，２００５；２５（６）：７２～７４ 摘 要 中国山西河东地区中阶煤储层的含气量比较低、含气饱和度低，而储层渗透性好，储层能量比较大；山西沁水盆地南部高阶煤储层的含气饱和度比较低，渗透率小，储层能量低。文章针对这些特点，进行了精细的地质对比研究，提出了提高气产量的对策。认为最大限度地降低储层的废弃压力可提高采收率；应通过改善钻井液、采用欠平衡钻井和羽状水平井钻井技术，最大限度地降低钻井工程对煤层气储层造成的伤害；同时还要利用合理的固井程序和水泥浆、套管射孔完井技术和压裂技术；通过排水降压提高有效压差及注入ＣＯ２来达到加快煤层气解吸和提高解吸量的目的。实践表明，该技术对提高单井气产量意义重大。 主题词 煤成气 储集层 热演化 单井产量 提高采收率 策略 中阶煤是指气煤、肥煤、焦煤、瘦煤，即最大镜质组反射率Ｒｏｍａｘ为０．６５％～１．９０％。我国中阶煤分布范围广，煤炭资源丰富，占全国煤炭资源总量的 ２８．７１％〔１〕 。我国高阶煤分布相对比较局限，以山西沁水盆地为代表。目前我国煤层气开发的目的层集中在中阶煤和高阶煤煤层中。但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低，只有１０００～ ２０００ｍ３ ，有些更低。为此，首先对中阶煤和高阶煤的储层特性进行研究，针对其特点寻找解决方案是本文的主题。 一、中阶煤和高阶煤的储层特性 １．吸附和解吸特性 煤层气是一种非常规天然气，主要以吸附状态存在于煤基质的孔隙中。一般而言，比表面积愈大，吸附能力愈强，比表面积随着煤阶的增高总体上趋于变大。微孔（孔径１．５～０ｎｍ）比表面积最大，可达３５．１％，吸附能力最强，小孔（孔径１０～１００ｎｍ）次之，为２．５０％，中孔（孔径１００～４００ｎｍ）比表面积最小，为０．２０％〔２〕 ，吸附能力也最弱，煤的比表面积 通常可达２００ｍ２ ／ｇ。中阶煤以中孔和小孔为主，微孔次之，吸附能力中等；高阶煤以微孔为主，吸附能 力强，由煤的等温吸附曲线也证实了这一观点〔３〕 。 因此，在其它条件相同的情况下，中阶煤的吸附气量要低于高阶煤的（表１、２和图１、２）。 表１ 太原组＃８煤层兰氏体积和兰氏压力表 地区 Ｒｏｍａｘ （％） 兰氏体积１） （ｍ３／ｔ） 兰氏压力１）（ＭＰａ） 原始储层压力 （ＭＰａ）临兴０．７８～０．９５２２．５２～３２．６８４．３９～８．８５ ３～５三交０．９０～１．３０２１．２１～２７．６３１．５１～１．９５ ５．５ 注：１）为干燥无灰基。 表２ 山西组＃３煤层兰氏体积和兰氏压力表 地区 Ｒｏｍａｘ（％）兰氏体积（ｍ３／ｔ）兰氏压力（ＭＰａ）空气干燥基干燥无灰基空气干燥基干燥无灰基原始储层压力（ＭＰａ）沁水２．３～３．２３５．８２～４５．７７３９．１３～５７．１１２．０４～３．４７２．０４～３．４７２．６４～３．３６ 解吸过程进行的快慢由吸附时间来定量表示。 吸附时间是指总的吸附气量（包括残余气）的６３．２％被解吸出来所需的时间，可作为表征气体从储层中扩散出来快慢的近似指标。根据美国煤层气资料，在烟煤和半无烟煤范围内，随着煤阶的增高吸附时 间变长〔４〕 。吸附时间对初始气产量影响很大，随着时间的推移吸附时间对气产量的影响逐渐减弱，最 终消失〔４〕 。 因此，我国山西河东地区中阶煤的吸附时间比 ? １?第２５卷第６期 天 然 气 工 业 开发及开采
探讨：大幅度提高我国煤层气井单井产量 罗平亚院士 作者：中国页岩气网新闻中心 来源：天然气工业 发布时间：2013-7-25 15:28:40 中国页岩气网讯：我国的煤层气资源非常丰富，经过20 多年的攻关，形成了煤层气排水降压开采技术、定向羽状水平井等MRC 特殊结构井(包括“穿针”技术等)钻完井技术及开采技术、煤层气开采裸眼洞穴完井技术、煤层气的煤储层压裂改造技术及压后排液配套技术、全过程储层保护技术、排采智能调控技术、煤层气藏井网井距优化等煤层气开采的全部主导技术，基本建立起适合中国煤层地质条件的中高煤阶煤层气开发系列配套技术，总体上达到国际先进水平。 但是，从产业的角度来看待，煤层气在我国的发展却并不尽如人意。2012 年 全国煤层气年产量仅(国家要求2015 年达到) 。截至2012 年底，全国已钻煤层气生产井共计11 000 多口，其中具有工业产量的气井只有6 000 多口(仅占全部生产井的55% 左右) ，且平均单井产气量仅1 090 ～1 700 m3 /d(美国平均单井产气量为3 000 ～ 6 000m3 /d) 。单井产量过低以及由此而带来的综合成本难以降低已成为制约我国煤层气发展的严重障碍，而更为严重的是虽经多年努力仍没能改变这一局面，至今仍未找到成倍增加煤层气单井产量的办法和技术。 我国煤层气产业的发展已经到了关键时期。众所周知，有效的煤层气开发技术要保证： ①提高单井产量和采收率，使煤层气井具有工业价值; ②降低开发综合成本，使低单井产量仍具有经济效益。 据测算，若要达到国家的要求，至少要将现有单井产量提高2 倍以上。 因此，成倍提高我国煤层气单井产量是破解当前困局、保证我国煤层气产业持续发展的第一要务和必由之路。 一、我国煤层气单井产量普遍偏低的原因 1、地质条件差异
超稠油水平井非烃气提高单井产量研究 辽河油田所辖的曙一区超稠油油藏已经整体进入到了吞吐后期阶段，水平井在渡过上产高峰期以后，整体上也呈现出了递减趋势，油汽比降至0.25，主要原因是地层压力低、油藏动用不均、地层存水多等。本文通过非烃类气体辅助蒸汽吞吐增产工艺技术研究，不断丰富现有的超稠油增产配套工艺技术体系，确定了非烃类气体辅助蒸汽吞吐开发效果机理及注入气体类型，并制定了与该技术配套的准确工艺参数和有效工艺流程，现场试验效果显著。 關键词：超稠油；水平井；非烃气；增产 辽河油田所辖的曙一区超稠油油藏，经过近20年的滚动开发，蒸汽吞吐区域的采出程度已达到28.6%，油汽比降低到0.30左右，已经整体进入到了吞吐后期阶段。特别是近年来，水平井在渡过上产高峰期以后，整体上也呈现出了递减趋势，油汽比降至0.25。分析认为造成水平井吞吐效果逐年变差的主要原因是地层压力低、油藏动用不均、地层存水多等等，但是目前现阶段最突出的矛盾是“低压”（仅为3.0～3.5MPa），造成油层的驱动能量明显不足，常规调剖增产技术已难以满足开发需求，亟需转变技术思路，研究新技术，达到“补压、提效、增产”的目的。 1 技术思路 首先筛选出适合油藏条件的发泡剂体系，将药剂体系与前置液先注入井底，然后注入氮气，形成氮气泡沫体系，减缓气体反排速度，避免压力下降过快，对高渗层进行暂堵。当井口压力达到设计值时通过药剂与气体的协同作用，改善超稠油水平井吞吐效果，提高水平井产量，达到补压、增产的作用。 2 室内实验研究 2.1 發泡剂的筛选 发泡剂除了要有良好的耐温性外，必须发泡体积大，泡沫均匀，稳定性能好既泡沫的半析水期，越长越好，我们取A、B、C、D四种发泡剂分别配成10%的水溶液放入反应釜中加热到280℃，恒温72小时冷却取出与没有做耐温试验的发泡剂都配成0.5%的溶液做对比实验，见表1（按Q/CNPC-LH0594-2010测试），结果可以看出，发泡剂B的发泡体积、耐温性半析水期都好于其它三种。 2.2 配伍性实验 用2000ml烧杯取联合站油样4组，加入在用破乳剂，使其浓度为150ppm，然后向其中的三组试样中加入配制好的1%的混合药剂，加入浓度为5ppm、10ppm、20ppm。放入80℃恒温水浴加入，并搅拌3分钟，静沉24小时，最后测定上部油中含水。结果表明，混合药剂的加入不会影响联合站的脱水工作。通
提高光合作用可以增加农作物的产量？ STEPHEN P. LONG1, XIN-GUANG ZHU1, SHAWNA L. NAIDU1& DONALD R. ORT21 Departments of Crop Science and Plant Biology, University of Illinois, Urbana, IL 61801, USA, and2Photosynthesis ResearchUnit, USDA-ARS, Urbana, IL 61801, USA 摘要：粮食作物的产量潜力是单位面积的土地，在无杂草、虫害、病害的最佳生长条件下，获得的种子质量。它取决于可获得的光能产物和由遗传决定的自身性质：光捕获率、光转换率、谷粒获得的生物质量比例。植物育种中的光捕获率和谷粒获得的生物量比例接近理论最大值，光转换率主要取决于光合作用，是仅剩的提高产量潜力的主要方面。但是，比较不同基因型的作物发现，叶片光合速率与产量的相关性很差。这导致一种观点，认为改善叶片的光合作用对提高产量潜力没有什么价值。与此相反，最近很多实验，在当前和未来有计划提高二氧化碳浓度环境下，比较了基因型相同的作物的生长，表明叶片光合作用的增强与产量的增加密切相关。是否有机会通过基因操作实现类似增产。本文探讨了六种可能路线，通过改善光合效率提高光转换率，从冠层结构的改变到二氧化碳受体分子再生的改进不等。总的来说，这些改变能提高光转换率，因此提高产量潜力，高达50%。因为一些改变可通过转基因技术实现，所以商业品种的形成时间将会大大低于常规育种，可能在10-15年之间。 关键词：光呼吸；收获指数；全球变化；全球粮食供应；核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶；植物冠层结构；遗传转化；植物育种；作物改良；产量潜力 引言 2004年，世界上最重要的作物总产量：玉米，823吨；水稻，725吨；小麦，555吨；大豆，186吨；大麦，142吨和高粱，59吨（美国农业部2005年）。这些都是粮食作物，在可见的未来，预计仍是人类和生畜营养的主要来源。从20世纪50年代中期开始，遗传改良，氮肥使用的增加，管理的改善使这些作物的产量潜力和实际产量在全球范围内显著提高（埃文斯1997年）。主要粮食作物的产量从1951年的1.2吨每公顷上升至1993年的2.3吨每公顷（德尔和龙1985年；埃文斯1993年；戴森1996年）。产量潜力被定义为：某一品种在它适应的环境中生长，养分和水分供应没有限制，并且病虫害、杂草、生存空间和其它压力被有效控制的条件下的产量（埃文斯和菲舍尔1999年）。以玉米为例，在过去的50年中，产量的增加可能约50%归因于遗传的改良，50%归因于管理的改善（达维克2005年）。正如氮的使用，其它化学品的使用也将达到顶峰，在下个50年，提高产量潜力也许是更为重要的提高实际产量的手段。考虑到环境和经济的限制，产量潜力的进一步提高不能仅通过进一步增加氮肥的使用而实现。本文探讨了产量潜力进一步提高的几种可能。它论述了（1）在过去的50年里，光合作用是仅剩的进一步提高产量潜力的主要特性；（2）当其它因素不变时，提高叶片光合作用会增加产量；(3)分析光合过程效率的理论限制能揭示改进的关键目标；（4）人为设计提高叶片的光合作用和作物产量的定向选择的范围能在相对较短的时间实现。 1 增产分析的理论框架 提高产量潜力的生理基础是什么？按蒙蒂思（1977）作物的产量潜力和特定地点的初级生产的原则是由
如何提高农作物产量复习教学设计案例 一、主题确定背景 生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。高中生物课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。高中生物课程的特点如下： 1.概念多、理论多、范围广。高中生物课程内容丰富，与物理学、化学、数学等各学科间不断交叉、渗透和融合，已经日益呈现出主导学科的地位。综合考虑学生发展的需要、社会需求和生物科学发展三个方面，《高中生物课程》主题较多：科学探究，生物体的结构层次，生物与环境，生物圈中的绿色植物等。 2.实践性强、探究性强。高中生物课程是面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要。通过本课程的学习，旨在提高学生的生物科学素养。 3.教师相对难教。一方面是小学和初中学生对生物不太重视因而没有扎实的基础，学生之前所学的是生物科学中大概的框架，没有接触具体的概念及过程，所以很多学生需要花较长时间才能实现变成思想、方法上的转变。另一方面是高中生物课程中有很多内容理论性强较抽象，学生理解起来较难。 正是基于高中生物课程的如上特点，教学不能完全采用传统的教学方法进行。传统的教学方式注重概念定义的讲解，强调理论体系的完善，重视教学过程中的教师讲授。而在高中生物教学过程中除了要加强学生对于关键性概念、整体知识结构的理解，更要培养学生分析问题和解决问题的能力。 课本知识与社会生产、生活严重脱节是造成“高分低能”现象的主要原因，理科综合（生物学）考试就是要杜绝这一现象。案例教学作为一种教师与学生
直接参与共同对案例或疑难问题进行探讨的教学方法，可以培养学生的创新精神和解决实际问题的能力，可以使学生获得的知识得到真正内化和高度结构化，帮助学生掌握对问题进行分析和反思的方法，培养学生对社会的决策能力,也可以大大缩短教学与实践的差距，切实提高教学效率。 二、主题理论解读 (一)案例与案例教学 案例，是对一个复杂情境的记录。一个好的案例是一种把部分真实生活引入课堂，从而可使教师和学生对之进行分析和学习的工具。一个好的案例，首先必须是一篇好的报道。 教学案例，描述的是教学实践，它以丰富的叙述形式，向人们展示了一些包含有教师和学生的典型行为、思想、感情在内的故事。 综合各家之言，结合教育教学实际，所谓案例，就是在真实的教育教学情境中发生的典型事件，是围绕事件而展开的故事，是对事件的描述。所谓案例教学，就是在教师的指导下，根据教学目的要求，组织学生对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法或道理，进而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定的教学方法。 (二)案例教学的含义 案例教学就是根据科学教学的需要和教学目标选用一定的案例进行研究和分析的教学方式，它通过对有关自然现象和自然规律研究的案例进行分析、讨论，以培养学生分析问题和解决问题能力的一种教学方法。 (三) 案例教学特点 1.针对性：选择案例要适应教学目标的需要,提高学生的分析问题解决问题的
提高油井单井采收率的有效管理途径 俱亚绒 通过采取增产措施提高油井单井产量，最终提高采收率，是油田实现长期稳产的良方，也是不断挖潜油田开发潜力的主要途径。但是由于超低渗油田开发是对各区块边缘位置进行重新认识及滚动开发，在开发过程中表现最突出的问题就是油层物性较差，单井产能低，且产能递减快；为了积极探索适应区块开发的有效管理部办法，在区块开发过程中，管理部在深化地质研究，紧密结合油藏描述资料，积极开展配套工艺技术的基础之上，通过精细现场管理，严密生产组织运行及强化业绩考核兑现等手段，创造了一个超低渗开发的典范，形成了适应超低渗开发的“双驱”管理机制，这对于区块的高效开发具有非常重要的意义。 一、“双驱”管理机制产生的背景 超低渗油田开发管理部于 2008年5月成立，主要是针对边缘区块超低渗透区块进行开发，目前共有油井244口，开发层位有长6、长4+5、延9，储层物性差异大；平均井深1227m，单井日均产油 1.08t ,管理部通过深化技术研究，将技术开发政策与 坪北综合井区 坪南综合井区 王窑综合井区 王南综合井区
管理手段紧密结合，有效的提升了管理水平，并使油井单井产能得到进一步提高。 （一）点多面广、管理难度大，要求加强岗位精细化管理 超低渗油田开发管理部目前共有4个综合井区，13个站点，在地域分布上跨越志丹县和安塞县，地理位置分散，增加了管理难度，如果管理不善，容易造成安全事故。因此，管理部加强岗位精细化管理，严格履行各岗位员工岗位职责。 （二）员工队伍年轻化、业务素质相对较低，要求加强管理力度及培训力度 管理部自2008年5月份成立以来，油水井数量增加到目前的364口，员工人数194人，其中70%的员工属于2008年以后参加工作，工作经验少，业务水平低，遵章意识薄弱，安全操作风险大，执行力有待进一步提高。 （三）开发层位比较复杂，储层物性差异大，要求探索相应的开发技术政策及工艺技术 由于超低渗油田开发主要是针对各区块边缘位置进行重新认识及滚动开发，储层物性相对较差；同时针对坪桥区长4+5、长6油藏开发中存在含水上升速度大，区块递减较大，平面上水驱不均，见效见水程度差异大，小排距注水效果较差等问题；要解决以上开发矛盾，必须探索适应超低渗油田开发的技术思路。 二、“双驱”管理机制的工作思路 3年来，管理部通过对超低渗油田开发技术及管理方法的不断摸
如何提高农作物栽培管理方法 随着我们国家人们生活水平的不断提高，我国人民对于生活的质量要求也越来越高，这在一定程度上促进了农作物的栽培技术的发生。而作物的栽培管理，与病害的消长有着密切的关系。 1.农作物栽培管理技术 1.1农作物栽培管理技术的原则 随着绿色品质消费的要求，环保农作物的产品品质的提高已迫在眉睫。现代管理技术要求发展无公害的产品和栽培技术，所以农作物的发展方向必然朝着定向栽培调控技术发展。其次就是以规范化、标准化的栽培管理技术为途径。随着经济的发展，标准的农作物栽培管理技术逐渐严格以及被需要程度日益加深。在许多西方发达国家，统一的供种、技术服务、质量标准的栽培技术已投人使用。就我国目前形势来看，如何根据市场经济的要求制定规范标准的农作物栽培管理技术就十分必要了。 1.2农作物栽培的环节 1.2.1首先就是农作物的种子的选择。首先要满足当地的气候等多方面的因素，注意当地的自然条件以及生产条件，并且注意不同的农作物之间的衔接季节。在播种前要进行化
学处理，对于无病史植株需要保留其无病繁殖的材料以及种子，最大程度的减少病害。合理利用当地气候等自然条件，防止品种的单一性出现。而引起病害产生的缘故有：种种了移栽带菌和带病的种苗和无性繁殖繁殖的质料，因此，要在播种之前用化学、物理的要领对播种的质料进行处理惩罚，以警戒病害的产生。 1.2.2要注意的就是播种区的选择。从需要培植的植株中选取无病的植株，比如马铃薯病毒病、甘薯黑斑病等疾病，可以创建无病种苗田，选择没有病的地区或者断绝区种植，偶然种子和无性繁殖质料并不能用处理惩罚的要领来有效 地办理懈怠病原物的问题，保留种子和无病繁殖质料，可以相对的减少病害的产生。还有就是对培养材料的储藏。有些病害如甘薯黑斑病、甜菜蛇眼病等，在贮藏期间还可以继续发展，不仅造成损失，对加重来年病害发生也有关系。因此，控制好贮藏的环境条件，做好安全贮藏非常重要。除了种子的选择，接下来就是轮作。为了提高生产效率，所以对农作物的轮作还要制定严格的要求，使得降低生产成本，持续促进农作物稳定的高产，降低病害发生机率。 2.提高农作物栽培管理方法 2.1加强规范化管理 农作物栽培所有的方面都是需要注意的，因为有时候一个小小的问题，就有可能前功尽弃，所以这也要求对于农作
热考培优(三)|整合生物学知识，提高农作物的产量 [热考解读] 1．改善农作物的细胞代谢 (1)利用顶端优势原理进行果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝、提高产量。 (2)促进果实发育，防止落花落果。植物受粉时，子房同时接受了花粉带来的生长素，这些生长素使花不至于脱落而继续发育，且刺激子房细胞分裂并长大。 3．改变农作物的遗传特性 (1)发展生态农业，实现能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。 (2)调整农田生态系统能量流动关系，使能量持续高效地流向农作物。 [命题设计] 1．(2018·江西南昌高三联考)研究者发现，将玉米的PEPC基因导入水稻后，水稻在高光强下的光合速率显著增加。为研究转基因水稻光合速率增加的机理，将水稻叶片放入叶室中进行系列实验。 (1)实验一：研究者调节25 W灯泡与叶室之间的距离，测定不同光强下的气孔导度和光合速率，结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)
光强低于800 μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是____________。在大于1 000 μmol·m－2·s－1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使____________________________________增加。 (2)实验二：向叶室充入N2以提供无CO2的实验条件，在高光强条件下，测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62 μmol·m－2·s－1和50 μmol·m－2·s－1。此时，两种水稻的净光合速率分别为________ μmol·m－2·s－1和________μmol·m－2·s－1，说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内的____________(部位)释放的CO2较多地被________。(3)实验三：研磨水稻叶片，获得酶粗提取液，分离得到水稻叶片中的各种酶蛋白，结果显示转基因水稻中PEPC以及CA(与CO2浓缩有关的酶)含量显著增加。结合实验二的结果进行推测，转基因水稻光合速率提高的原因可能是_________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)光强低于800 μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度，在大于1 000 μmol·m－2·s－1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是光照强度增加与二氧化碳供给不足对光合速率的正负值影响相互抵消。而转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使进入叶片细胞内的CO2量增加。(2)由于测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62 μmol·m－2·s－1和50 μmol·m－2·s－1，说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度，两种水稻的净光合速率都为0。从而说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞