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目前生物制药主要集中在以下几个方向:
1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。
1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。
1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。
1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。
基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。
2生物制药发展分析
未来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。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。
各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。
药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。
3小结
总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。
我国自解放以来一直用“科技”一词来涵盖科学与技术两个方面,包括在国务院下属部门中专管科学与技术的“科技部”以及许多单位中的“科技处”等等。毫无疑问,自然科学与技术有非常密切的关系;但是,也必须指出科学与技术虽然关系密切却又区别明显,在许多问题上还真不能混为一谈。几乎在所有情况下使用“科技”一词把科学和技术合二为一,也许是我国的创造。邹承鲁在1999年应《Science》编辑部邀请而写的“ScienceinChina”一文中,谈到了我国当前有把科学与技术混为一谈的倾向,而“科技”一词就是混同科学与技术所创造的专用术语。李醒民同志在“科学无”一文中(见《科学时报》2002年7月19日B3版)提到,这个词是有“中国特色”的。我们同意李醒民同志的意见,在我们多年国际科学活动中,也许除前苏联外,还很少见过别的国家有类似的提法。
科学与技术密切相关
科学仅指自然科学。科学和技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识的对象。不仅要认识其宏观和外观,还要认识其内部各个层次上的精细结构,运动特点及运动规律。而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然,向自然索取,改造自然以适应人类越来越复杂、越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。
在20世纪最伟大的科学发现中,原子核结构和DNA结构的阐明无疑都是名列前茅的。19世纪末放射性元素的发现,表明元素是可变的。20世纪初,用重粒子轰击破碎原子核弄清了原子核是由质子和中子构成的。这些方面的突破,影响了整个物理科学的发展。生命科学领域也同样如此。生物学不仅研究自然界里所有的生物体,还要研究生命活动的各种表现形式,构成生物体的所有物质,以及这些物质在生命活动中所起的作用,揭示出生命活动的本质和规律。构成生物体的物质,最重要的是蛋白质和核酸。生命活动主要由蛋白质承担,而生物体的遗传则以核酸为基础,或者说遗传信息的世代相传是依靠DNA分子的自我复制。1953年DNA分子双股螺旋结构的发现和阐明从根本上说明了这个问题。由于构成DNA分子的四种核苷酸之间有严格的两两配对关系,根据双股螺旋DNA分子的一个单股为模板合成另一个单股必然形成另一个和原来的DNA分子完全相同的双股DNA分子,生物体的遗传就是这样实现的。这一发现改变了整个生物学的面貌,使生物学进入了崭新的分子生物学时代。
无论是原子核结构还是DNA分子的双股螺旋结构的阐明,都是科学家研究自然所得到的重大认识,属于科学研究的范畴。而且在一段历史时间内,并没有与技术有直接的关系。但是这两件在科学发展史上产生了划时代突破作用的发现,很快激发技术上的突飞猛进。正因为对于原子内部结构有了深入的科学认识,才有可能利用原子核分裂所释放的巨大能量为人类活动服务,发展成为今天的核能工业。而根据对DNA作为遗传物质基础的认识,在农牧业上培育和改良物种,在医学上有效地预防和治疗大量疑难疾病,在工业上建立全新的基因工程产业。以上这些在技术上的发展,已经对人类生活产生了巨大的影响。实际上我们今天所享用的改变了人类生活方式的所有重要技术成果,几乎无一例外,全部都来源于科学发展史上的重大突破。
如果把技术分为实验技术和生产技术两个方面,上面说的是科学发展对生产技术产生的巨大影响。在另一方面我们也不能不看到实验技术对科学发展的巨大推动作用。没有加速器的技术,就不能进行许多重要核物理研究的实验。没有X-射线衍射技术,就无法测得DNA的双股螺旋结构。这两项属于20世纪最伟大的科学突破,就无法实现。如果我们纵观一个世纪以来的诺贝尔奖的历史就可以看到,以实验技术上的成果而得奖的,特别是在物理奖和化学奖方面,占有相当大的比例。包括2002年得奖的在质谱和核磁共振方面的贡献。科学与技术的本质差异
虽然科学和技术如此密切相关,但二者毕竟有所不同,而且有本质的差异。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在的规律,但是却有它的不可预见性。具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现,一般来说是不可预见的。科学发展史上的许多重大突破,以百年来的诺贝尔奖获得者为例,相当大的一部分是获奖者从本人的兴趣出发而进行工作的,有的甚至是工作中偶然的发现,是原先完全没有预料的事情。而按照预定的计划,组织安排而最终获得突破的反而只是极少数。好像还没有哪一位诺贝尔奖获得者是通过有目的的预先组织,精心安排、刻意培养而产生的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的,也是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金和技术条件进行规划的。
建国初期所进行的“科学规划”(实际上是否应该说是“技术规划”)得到了巨大的成功。原子弹爆炸了,火箭上天了,半导体工业建立起来了。但是这些技术成就,毕竟都是国际上已经实现了的,因此也是可以规划的,可以指日实现的。然而当时在科学方面的学科规划呢,由于不像技术方面那样有硬指标可供检查,就有些说不清楚了。当然我国的科学在解放以后取得了巨大的进展,但是国际上的科学家也不是在原地踏步,与建国初期相比,我们现在和国际上科学先进国家的差距是缩小了,还是扩大了,这可能是一个见仁见智的问题了。
这一事实至少从一个方面说明了科学是难以进行规划的。20世纪50年代的学科规划只不过是规划了应该在哪些方面进行工作。回想半个世纪以来科学发展的现实,有许多重要发展是当时没有预见到的,例如这几十年来出现了许多新兴的分支学科。如果我们不注意这些新发展而完全按照当时的学科规划进行工作,我们就会蒙受很大的损失,就不会有今天的局面。1978年DNA双螺旋结构建立25周年之际,英国《自然》杂志记者采访克里克教授,要他预测到20世纪末生物学可能取得的成就。克里克回答说科学发展是不可预测的,过去的预言家大多是以失败而告终。他只是说,“我们现在见到的生物学问题,到20世纪末都可以解决,但是那时又会有新的问题出现。”现在看来他的预言也没有完全实现,例如癌症问题,当时在美国还是属于有一定程度组织安排并限期解决的问题,到现在仍然没有解决。克里克教授也是一位失败的预言家。
技术上的发展在一定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划,安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。我国在20世纪50年代所制定的科学规划中有关技术部分,都属于这种情况。80年代在四位院士倡议下制定的发展高技术规划,也属于同样性质,在总体上也同样顺利实现了。但是要实现国际上还从未实现过的技术,特别是那些包含科学上尚未解决的问题的技术,就很难预见何时可以实现了,例如核聚变能量利用问题。虽然时见全世界媒体的炒作,迄今也无法断言何时可以实现。
在这个意义上说,科学发展难以预见,因此也难以规划。我们可以做的也无非是和半个世纪以前一样,勾划出各个学科中的主攻方向而已。但是如前所说,科学发展有一定的不可预见性,我们现在看见的主攻方向是根据当前的科学发展态势所认定的重要方向,若干年后整个科学发生变化,重要方向也会随之变化。如果我们硬性规定什么可以做什么不可以做,就必然失去机会。我们认定的主攻方向也必须随时修正以适应形势的变化。试想20世纪90年代初,人类基因组全序列的测定还没有提上日程时,我们如果在当时制定规划,在生物学领域内我们能够预见到蛋白质组学,能够预见到生物信息学吗?
以认识自然为目标的科学研究特别是基础研究由于探索性强,结果一般难以事先预见,原创性强的技术研究也是如此。因此除可以明确总体研究方向外,常常难以事先设定具体的研究目标,难以事先规定进度,或强求完成的日期。毋庸置疑,自然科学史中众多重大突破都是自由探索的结果。从物理学上牛顿力学的建立,电的发现和电学基本定律的建立;化学上门捷列夫周期律的建立;生物学上细胞的发现,孟得尔遗传定律的建立等,都是自由探索的结果,这些都已经在实际应用中产生了众所周知的巨大影响。类似的例子实在是举不胜举。在20世纪内所有诺贝尔奖获奖人中绝大部分都是由于在基础研究领域中的自由探索而获奖的。20世纪一百项重大事件中名列前茅的,像青霉素、半导体和DNA双螺旋结构的发现,曾分别获1945年、1956年和1962年诺贝尔奖,这些也都是少数科学家自由探索的结果。而它们在实际应用上的巨大影响已经深入到我们每个人的生活中。近年来获诺贝尔奖的基础研究成果,如超导现象和新高温超导体的发现,胆固醇代谢调节,癌基因的发现等,仍然是少数科学家自由探索的结果,这些发现必将对21世纪人类文明产生巨大影响。
科学与技术的不可预见性
我们不是完全否定规划的重要性,而只是指出科学和部分含有原始性创新的技术都有相当程度的不可预见性。我们在制定规划时务必充分认识这一特征,规划可以一方面指出方向,而在另一方面也必须同时鼓励自由探索,不要在科学上设立,并且在规划中留有充分的余地,以便在形势发展时可以随时修订。
当前在我国科学界流行的追赶国际科学发展热点,体现在对设定项目的高强度支持,这对我国科学努力追踪和赶上世界发展潮流是重要的。但同时也必须看到,设定热点项目的多数已经是全世界科学家辛勤工作了多年,有的项目年数已在万篇以上,超过我国全年发表全部SCI论文总数,要在这些国际上已经充分开放的领域中有所突破的可能性就微乎其微了。当然这决不是说我们不应该进入热点领域,热点领域的研究往往对科学发展有重要作用,进入热点领域,在热点领域内进行工作以积蓄力量,对发展我国科学还是有重要作用的,我只是想强调在热点领域内取得突破的艰巨性可能更大一些。我还想强调的是我们必须看到自然科学的发展有一定的不可预见性,因此既要重视热点领域,又要鼓励在那些目前虽还不是热点却有广阔发展前景的基础研究领域中去进行自由探索,对自由探索中已经取得有意义进展的项目,不仅不能予以限制,还要给以鼓励和支持。二者的关键都在于有自己创新的学术思想,这样才能在根本上有所创新和取得重大突破。没有自己原创性的学术思想,不仅进行自由探索寸步难行,进入热点领域也只能永远模仿或重复前人的工作,最多也不过为前人成果锦上添花而已。
科学和原创性技术的发展需要长期积累。自然科学的发展经常是波浪式前进的。在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期,引起大量在有关领域工作者的密切关注,并涌入这一领域工作,造成一哄而起的局面,形成科学中的热点,这在国际上也是常有的事。当然我们应该看到,一些热点领域对于科学长远发展有其内在的重要性。因此,对于一个国家的科学发展而言,从全面布局考虑,安排适当力量去追踪热点是必要的。但是我们又必须认识到,在一件突破性贡献发表之后,一些较为重要的后继性工作,往往已经在同一研究集体,或有密切关系的研究集体中酝酿已久或者已经在积极进行,并且在一个不太长的时期内就会陆续发表。外来者,即使急起紧跟,也已经落后了一个位相,在多数情况下,只能拾取一些残羹剩饭而已。
在另一方面,我们也必须看到,突破性进展常常不是一个偶然事件,而是经过长期艰苦努力,大量工作积累的结果。不用说佩鲁兹和肯特鲁关于蛋白质晶体结构分析的工作是经过长期努力才开花结果的,就是沃森和克里克关于DNA双螺旋结构的重大突破,看似突然,实际上如果没有剑桥关于X-射线衍射研究几十年的积累和威尔金森等人长期关于DNA衍射数据的收集,这一突破也不可能从天而降。
关键词:技术音色规范音阶
德国钢琴家汉斯·冯·彪罗说过:“一个钢琴家的三件事,第一件是技巧,第二件是技巧,第三件也是技巧。”这话有失偏颇,因为这容易对学生产生误导。音乐表现是技术训练的目的,技术训练如果离开表现音乐这个崇高的目标,就失去了存在的意义和价值。技术训练是表现音乐内容的重要手段,音乐表现有赖于技术的发挥,二者相辅相成。当音乐表现受技术的局限而不能得到完美表达,其中技术转化成决定性的因素时,彪罗的话就很有道理,因为提高技术能力,完善技巧在此时已成为重中之重。美籍奥地利钢琴家施纳贝尔说:“在学生时代要多注重技巧练习,有了技巧后再把技巧放在第二位,否则就要变成技巧家而不是音乐家了。”
笔者在此主要讨论器乐演奏的技术问题。
一、技术训练三阶段
一切演奏技术的形成,都是后天经过训练所获得的条件反射,大致可分为三个阶段:
1.练习阶段
这是训练的初始阶段。初学动作的时候,运动条件反射刚刚建立,不够巩固。在这个阶段,教师应该充分调动各种教学手段,强化正确的动作,及时纠正各种不正确的动作,使学生对动作建立正确的感觉。
2.定型阶段
在不断的练习过程中,学生虽然初步掌握了技巧,但这时的定型尚不巩固,遇到新的刺激(如交流、考试、比赛等),错误动作会重新出现。在这个阶段,教师应特别注意对学生错误动作的纠正,分析动作的细节,模拟有多人观看的场景,让学生适应新的刺激,使动作定型日趋准确,否则,如果学生形成错误的动作,再纠正会很困难。
3.巩固阶段
通过大量的练习,动作定型已经巩固,教师在这个阶段要让学生演奏后进行总结,及时纠正错误,使技巧的第三阶段达到完美。
技巧形成的三阶段对我们的教学工作是富有指导意义的,这样我们的教学会更有针对性,更有效益,学生的进步会更明显。
二、放松与协调
放松是相对于紧张而言的,自然放松是正确演奏的前提。技巧是动作,而动作是多种肌肉群相互协调与放松的结果。无论动作用力轻重、幅度大小,都是全身协调的结果,演奏也是一样,任何技术都要在整体协调一致的前提下去理解。20世纪初产生的钢琴自然重量弹奏法,即运用两臂下垂的重量,把身体与手臂的重量传到指尖上来弹奏,其音与音之间的连接是通过指力相等的重量移动而产生的。这是省力、省时,力求动作和空间经济,同时保证肩、臂、腕放松的科学演奏法。
放松是一种相对的要求,不等于松懈或睡眠状态的放松,如果是绝对的放松,音乐也就不存在了。要求手指放松,但各关节不能软弱无力,指尖在琴键上要站住,不弹奏的手指随时准备弹奏,呈积极的休息状态。演奏时,手腕要放松,但手指要有架子。因此,演奏应是一种积极的工作状态,应根据不同演奏技术的要求,使各部分相对稳定和放松,“前稳后松”就是这种关系的精辟总结。三、音色和技术动作
这里讨论的音色并非指各种乐器由于发音体的性质、形状与泛音的不同所产生的声音自然属性所特有的音色,而是同一乐器用不同的演奏法奏出的音色。
前苏联钢琴家斯罗伯德亚尼克说:“练习时重要的不只有技巧,还有声音。好的声音是从内心、大脑,也是从手中发出来的。要重视触键的训练,使之圆润、均匀。”钢琴丰富的音色变化,是演奏者用不同的指触获得的。流畅、明快的旋律要求指触速度快,指尖接触面小,使声音有较强的颗粒性;而歌唱性较强的旋律则要求指触速度慢,手指平一些,指尖接触面大;坚强,有力的声音要求下键有力,反弹力要强;而柔弱的声音则要求下键轻,有往上提的感觉。明朝徐共将古琴的演奏特色从美学角度概括为二十四字:“和、静、清、远、古、淡、恬、逸、雅、丽、亮、采、洁、润、园、坚、宏、细、溜、健、轻、重、迟、速”,音色变化之丰富、表现之细腻由此可见一斑。涅高兹在《论钢琴表演艺术》中说:“声音的掌握是钢琴家应该解决的技术问题中最首要的一个。”他接着又谈道:“我毫不夸张,在我授课时,四分之三的劳动花在音色的探索上。可以说教学各环节的次序,它们之间的因果关系自然是这样排列的:首先是‘艺术形象’;其次是有时值的声音,亦即‘形象’的物质化、具体化;最后是整个技术……”可见音色对于器乐的演奏是何等重要。要获得美妙的音色,必须强调听觉的训练,用敏锐的听觉来调整、检查所发出的声音,同时还要注意触键、运弓、呼吸等技巧。我们常常形容音色像“珠落玉盘”“哀怨哭泣”“窃窃私语”“咆哮奔腾”……在音乐家那丰富多彩的演奏变化下,这些音色才能栩栩如生、活灵活现地表达出来。
高规格的演奏包含两方面的内容,即音乐表现的高规格和技术动作的高规格。技术动作的高规格是长期规范化训练的结果,是从演奏姿势开始的。演奏的姿势和技术动作规范化的要求来自于对人的肢体运动科学的分析,科学的姿势与动作将为今后的学习与深造打下良好而坚实的基础。
四、关于音阶和练习曲
车站联锁系统是用技术手段实现以进路控制为主要内容的联锁功能系统。随着铁路运输发展的需要和科学技术的进步,联锁系统的功能、体系结构、技术应用和操作方式等各个方面都在不断的演变和完善。现在的连锁系统是以色灯信号机、转辙机和轨道电路作为室外三大基础设备,以电器设备或电子设备实现联锁功能以及采取集中控制方式对信号机和转辙机进行控制的系统。
人机对话层的功能是操作人员通过操作向联锁机构输入操作信息和接受联锁机构输出的反应设备工作状态和行车作业情况的信息。人机对话层的设备设于车站值班室内。
联锁机构是联锁系统的核心,它必须具有故障—安全性能。联锁机构除了接受来自人机对话层的操作信息外,还接受来自监控层的反映信号机、转辙机和轨道电路的信息。联锁机构的功能是根据联锁需求,对输入的操作信息和状态信息,以及联锁机构的当前内部信息进行处理,改变内部信息,产生相应的输出信息,并交付监控层电路予以执行。从这个意义上讲,联锁机构所处理的信息都是二值逻辑信息,因此联锁机构又是逻辑处理机构。
联锁系统监控层的主要功能是接受联锁层的控制命令,经过信号机控制电路改变信号显示,接受来自联锁层的道岔控制命令,经过道岔控制电路驱动道岔转换,向联锁机构传输信号状态信息及轨道电路信息。
微机联锁的人机对话层的接口设备即可以采用传统的专用控制台,也可以采用通用的计算机人机接口设备,显示器、鼠标、轨迹球、键盘、专用键盘或数字化仪等。由于这类设备是通用产品,价格便宜,便于与计算机结合,使用灵活维修简单,已取代了传统的控制台。联锁机构所采用的计算机一般是由工业控制机构成,性能可靠,抗干扰能力强,被广泛采用。
二、微机联锁的安全性和可靠性
微机联锁设备的安全性和可靠性是它取代电气集中的先决条件,这也是微机联锁近年来得以推广的原因。用计算机技术可以提高联锁系统的安全性和可靠性,但并不是说计算机自身固有这些优点,而是说以计算机为核心,综合利用有关技术达到这些目的。由于通用的电子器件本身不具有故障状态的不对称性,所以由通用的电子器件构成的计算机不具有故障—安全性能,必须采用一系列的硬件和软件技术保障措施:
(1)三取二冗余模式:由三锁计算机单元组成,以三取二为原则作为输出判决条件。
(2)I/O模板全部采用双断技术,输出回读检测,动态输入,自身具有混线保护功能。
(3)涉及行车安全的信息,代码在输入、传输、存储、处理及输出过程中,采用特殊编码方式,如果因为故障或干扰而发生畸变时,能够检测出来,或者变成安全侧代码的概率极大。
(4)计算机自检,检测出错及时停机并报警。
(5)对ROM和RAM的校验,检测出错及时停机并报警。
(6)以既有的联锁条件和当前电气联锁系统的功能编写软件并进行详尽测试。
(7)按照软件工程的要求编写联锁软件,即标准化和通用性。
对于可靠性方面主要采用冗错技术:
(1)三取二冗余模式:三锁计算机单元组成(或者双机热备)。
(2)输入、输出设备、网络甚至通道采用二模冗余,故障自动切换。
(3)完备的自诊断能力和自恢复能力,报警显示可迅速定位到通道级。
三、对于厂矿微机联锁拥有巨大的优势和潜力
厂矿的电务维修工作一直是一个薄弱环节,一方面设备陈旧老化严重;另一方面电务维修人员素质普遍参差不齐。设备故障率高,故障延时时间长,对运输影响很大。不仅要从人员业务素质上抓,还应积极上新技术、新设备。即提高设备安全性和可靠性,同时也极大降低维修人员处理故障的时间。具体来讲主要有以下优势:
1.由于采用了必要的提高系统安全性和可靠性技术后,系统的安全性和可靠性大大提高。
2.降低故障处理难度和故障处理时间。
3.工业控制机商品化后,系统成本不断降低。
4.减少三分之二以上的继电器费用和检修量。
5.减小系统的设计、施工和维修的工作量。
6.减小机械室建筑面积。
7.采用分布式系统结构时,可节省大量电缆,降低成本。
8.便于改造,如站场改造对于微机联锁设备来说快速简便。
9.便于增加新功能。如站场记录回放,可长达一个月;操作信息查询;报警信息查询;设备信息查询等。
10.便于与微机检测设备结合,对设备运用状态实时监督。
11.便于与调度集中设备结合,实现远程控制和集中控制。这一点对于厂矿内部的几个站点来说,如都采用微机联锁完全可以集中在一个信号楼内控制,既减少值班员数量又便于统一调度指挥,提高运输作业效率。
目前集配站、城郊站及陈四楼站所上的微机联锁设备运用良好,设备运行稳定可靠,为我们集团公司铁路信号设备的技术改造,企业信息化管理和维修条件的改善提供了有力保障。
0引言
激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术,是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[1~3]。如对60#钢进行碳钨激光熔覆后,硬度最高达2200HV以上,耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCrSiB合金后,将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比,发现前者的耐蚀性明显高于后者[4]。
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料,因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视[1-2、5-7]。
1激光熔覆技术的设备及工艺特点
目前应用于激光熔覆的激光器主要有输出功率为1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究[1]。近年来高功率YAG激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷[1]。YAG激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。
同步注粉式激光表面熔覆处理示意图[8]
激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似,同步送粉法具有易实现自动化控制,激光能量吸收率高,无内部气孔,尤其熔覆金属陶瓷,可以显著提高熔覆层的抗开裂性能,使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。
激光熔覆具有以下特点[2、9]:
(1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。
(2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;
(3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。
(4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;
(5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,
(6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能价格比;
(7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;
(8)工艺过程易于实现自动化。
很适合油田常见易损件的磨损修复。
2激光熔覆技术的发展现状
激光熔覆技术是—种涉及光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新技术。它由上个世纪60年代提出,并于1976年诞生了第一项论述高能激光熔覆的专利。进入80年代,激光熔覆技术得到了迅速的发展,近年来结合CAD技术兴起的快速原型加工技术,为激光熔覆技术又添了新的活力。
目前已成功开展了在不锈钢、模具钢、可锻铸铁、灰口铸铁、铜合金、钛合金、铝合金及特殊合金表面钴基、镍基、铁基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。激光熔覆铁基合金粉末适用于要求局部耐磨而且容易变形的零件。镍基合金粉末适用于要求局部耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件。钴基合金粉末适用于要求耐磨、耐蚀及抗热疲劳的零件。陶瓷涂层在高温下有较高的强度,热稳定性好,化学稳定性高,适用于要求耐磨、耐蚀、耐高温和抗氧化性的零件。在滑动磨损、冲击磨损和磨粒磨损严重的条件下,纯的镍基、钴基和铁基合金粉末已经满足不了使用工况的要求,因此在合金表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层已经成为国内外学者研究的热点,目前已经进行了钢、钛合金及铝合金表面激光熔覆多种陶瓷或金属陶瓷涂层的研究[1、10]。
3激光熔覆存在的问题
评价激光熔覆层质量的优劣,主要从两个方面来考虑。一是宏观上,考察熔覆道形状、表面不平度、裂纹、气孔及稀释率等;二是微观上,考察是否形成良好的组织,能否提供所要求的性能。此外,还应测定表面熔覆层化学元素的种类和分布,注意分析过渡层的情况是否为冶金结合,必要时要进行质量寿命检测。
目前研究工作的重点是熔覆设备的研制与开发、熔池动力学、合金成分的设计、裂纹的形成、扩展和控制方法、以及熔覆层与基体之间的结合力等。
目前激光熔敷技术进一步应用面临的主要问题是:
①激光熔覆技术在国内尚未完全实现产业化的主要原因是熔覆层质量的不稳定性。激光熔覆过程中,加热和冷却的速度极快,最高速度可达1012℃/s。由于熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异,可能在熔覆层中产生多种缺陷,主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平度[1]。
②光熔敷过程的检测和实施自动化控制。
③激光熔覆层的开裂敏感性,仍然是困扰国内外研究者的一个难题,也是工程应用及产业化的障碍[1、11]。目前,虽然已经对裂纹的形成扩进行了研究[1],但控制方法方面还不成熟。
4激光熔覆技术的应用和发展前景展望
进入20世纪80年代以来,激光熔敷技术得到了迅速的发展,目前已成为国内外激光表面改性研究的热点。激光熔敷技术具有很大的技术经济效益,广泛应用于机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海[12]与航天和石油化工等领域。
目前激光熔覆技术已经取得一定的成果,正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景主要有以下几个方面:
(1)激光熔覆的基础理论研究。
(2)熔覆材料的设计与开发。
(3)激光熔覆设备的改进与研制。
(4)理论模型的建立。
关键词:税收信息化;信息状态安全;信息转移安全;信息安全技术
从三个方面来考虑:首先是信息状态安全,即税务系统安全,要防止税务系统中心的数据被攻击者破坏。税务系统要通过Internet对纳税人提供纳税便利,必须以一定的方式将它的数据中心开放,这对税务系统本身带来了很大的风险。其次是信息转移安全,即服务安全,如纳税人识别号、口令、纳税金额等在传输中不被冒用、泄露和篡改。再次是安全管理制度,即使用安全,保证税务人员正确、安全的使用。本文主要针对以上前两个方面也就是信息安全技术进行研究。
一、信息状态安全技术
信息状态安全主要包括系统主机服务器安全、操作系统安全和数据库安全三个方面。
(一)系统主机服务器安全(ServerSecurity)
服务器是存储数据、处理请求的核心,因此服务器的安全性尤为重要。服务器的安全性主要涉及到服务器硬件设备自身的安全性防护,对非法接触服务器配件具有一定的保护措施,比如加锁或密码开关设置等;同时,服务器需要支持大数据量及多线程存储矩阵以满足大数据量访问的实时性和稳定性,不会因为大量的访问导致服务器崩溃;服务器要能够支持基于硬件的磁盘阵列功能,支持磁盘及磁带的系统、数据备份功能,使得安装在服务器上的操作系统和数据库能够在灾难后得到备份恢复,保证服务器的不间断运行;服务器设备配件的高质量及运行可靠性也是服务器安全的非常重要的一个方面,这直接关系到服务器不间断运行的时间和网络数据访问的效率。
(二)操作系统安全(OperatingSystemSecurity)
设置操作系统就像为构筑安全防范体系打好“地基”。
1.自主访问控制(DiscretionaryAccessControl,DAC)。自主访问控制是基于对主体(Subject)或主体所属的主体组的识别来限制对客体(Object)的访问。为实现完备的自主访问控制,由访问控制矩阵提供的信息必须以某种形式保存在税务操作系统中。访问控制矩阵中的每行表示一个主体,每列表示一个受保护的客体,矩阵中的元素表示主体可对客体的访问模式。以基于行的自主访问控制方法为例。它是在每个主体上都附加一个该主体可访问的客体的明细表,根据表中信息的不同可分为三种形式:(1)权力表(CapabilitiesList),它决定是否可对客体进行访问以及可进行何种模式的访问。(2)前缀表(PrefixList),它包括受保护客体名以及主体对客体的访问权。(3)口令(Password),主体对客体进行访问前,必须向税务操作系统提供该客体的口令。对于口令的使用,建议实行相互制约式的双人共管系统口令。
2.强制访问控制(MandatoryAccessControl,MAC)。鉴于自主访问控制不能有效的抵抗计算机病毒的攻击,这就需要利用强制访问控制来采取更强有力的访问控制手段。在强制访问控制中,税务系统对主体和客体都分配一个特殊的一般不能更改的安全属性,系统通过比较主体与客体的安全属性来决定一个主体是否能够访问某个客体。税务系统一般可采取两种强制措施:(1)限制访问控制的灵活性。用户修改访问控制信息的唯一途径是请求一个特权系统的功能调用,该功能依据用户终端输入的信息而不是靠另一个程序提供的信息来修改访问控制信息。在确信用户自己不会泄露文件的前提下,用这种方法可以消除偷改访问控制信息的计算机病毒的威胁。(2)限制编程。鉴于税务系统仅需要进行事务处理,不需要任何编程的能力,可将用于应用开发的计算机系统分离出去,完全消除用户的编程能力。
3.安全核技术(SecurityKernelTechnology)。安全核是构造高度安全的操作系统最常用的技术。该技术的理论基础是:将与安全有关的软件隔离在操作系统的一个可信核内,而操作系统的大部分软件无须负责系统安全。税务系统安全核技术要满足三个原则:(1)完备性(Completeness),要求使主体必须通过引进监控器才能对客体进行访问操作,并使硬件支持基于安全核的系统。(2)隔离性(Isolation),要求将安全核与外部系统很好的隔离起来,以防止进程对安全核的非法修改。(3)可验证性(Verifiability),要求无论采用什么方法构造安全核,都必须保证对它的正确性可以进行某种验证。
其他常见措施还有:信息加密、数字签名、审计等,这些技术方法在数据库安全等方面也可广泛应用,我们将在下面介绍。
(三)数据库安全(DatabaseSecurity)
数据库是信息化及很多应用系统的核心,其安全在整个信息系统中是最为关键的一环,所有的安全措施都是为了最终的数据库上的数据的安全性。另外,根据税务网络信息系统中各种不同应用系统对各种机密、非机密信息访问权限的要求,数据库需要提供安全性控制的层次结构和有效的安全性控制策略。
数据库的安全性主要是依靠分层解决的,它的安全措施也是一级一级层层设置的,真正做到了层层设防。第一层应该是注册和用户许可,保护对服务器的基本存取;第二层是存取控制,对不同用户设定不同的权限,使数据库得到最大限度的保护;第三层是增加限制数据存取的视图和存储过程,在数据库与用户之间建立一道屏障。基于上述数据库层次结构的安全体系,税务网络信息系统需要设置对机密和非机密数据的访问控制:(1)验证(Authentication),保证只有授权的合法用户才能注册和访问;(2)授权(Authorization),对不同的用户访问数据库授予不同的权限;(3)审计(Auditing),对涉及数据库安全的操作做一个完整的记录,以备有违反数据库安全规则的事件发生后能够有效追查,再结合以报警(Alert)功能,将达到更好的效果。还可以使用数据库本身提供的视图和存储过程对数据库中的其他对象进行权限设定,这样用户只能取得对视图和存储过程的授权,而无法访问底层表。视图可以限制底层表的可见列,从而限制用户能查询的数据列的种类。
二、信息转移安全技术
信息转移安全即网络安全。为了达到保证网络系统安全性的目的,安全系统应具有身份认证(IdentificationandAuthentication);访问控制(AccessControl);可记账性(Accountability);对象重用(ObjectReuse);精确性(Accuracy);服务可用性(AvailabilityofServices)等功能。
1.防火墙技术(FirewallTechnology)
为保证信息安全,防止税务系统数据受到破坏,常用防火墙来阻挡外界对税务局数据中心的非法入侵。所谓防火墙,是一类防范措施的总称,是指在受保护的企业内联网与对公众开放的网络(如Internet)之间设立一道屏障,对所有要进入内联网的信息进行分析或对访问用户进行认证,防止有害信息和来自外部的非法入侵进入受保护网,并且阻止内联网本身某个节点上发生的非法操作以及有害数据向外部扩散,从而保护内部系统的安全。防火墙的实质是实施过滤技术的软件防范措施。防火墙可以分为不同类型,最常见的有基于路由器的IP层防火墙和基于主机的应用层防火墙。两种防火墙各有千秋,IP层防火墙对用户透明性好,应用层防火墙具有更大的灵活性和安全性。实践中只要有资金许可,常常将两种防火墙结合使用,以互相补充,确保网络的安全。另外,还有专门用于过滤病毒的病毒防火墙,随时为用户查杀病毒,保护系统。
2.信息加密技术(InformationEncryptionTechnology)
信息加密包括密码设计、密码分析、密钥管理、验证等内容。利用加密技术可以把某些重要信息或数据从明文形式转换成密文形式,经过线路传送,到达目的端用户再把密文还原成明文。对数据进行加密是防止信息泄露的有效手段。适当的增加密钥的长度和更先进的密钥算法,可以使破译的难度大大增加。具体有两种加密方式:(1)私钥加密体制(Secret-keyCryptography),即加密与解密时使用相同的密码。私钥加密体制包括分组密码和序列密码两种。分组密码把明文符号按固定大小进行分组,然后逐组加密。而序列密码把明文符号立即转换为密文符号,运算速度更快,安全性更高。(2)公钥加密体制(Public-keyCryptography),其加密密钥与解密密钥分为两个不同的密钥,一个用于对信息的加密,另一个用于对已加密信息的解密。这两个密钥是一对互相依赖的密钥。
在传输过程中,只有税务系统和认证中心(AuthenticationCenter,AC)才有税务系统的公开密钥,只有纳税人和认证中心才有纳税人的公开密钥,在这种情况下,即使其他人得到了经过加密后双方的私有密钥,也因为无法进行解密而保证了私有密钥的重要性,从而保证了传输文件的安全性。
3.信息认证技术(InformationAuthenticationTechnology)
数字签名技术(DigitalSignatureTechnology)。数字签名可以证实信息发送者的身份以及信息的真实性,它具备不可伪造性、真实性、不可更改性和不可重复性四大特征。数字签名是通过密码算法对数据进行加密、解密交换实现的,其主要方式是:信息发送方首先通过运行散列函数,生成一个欲发送报文的信息摘要,然后用所持有的私钥对这个信息的摘要进行加密以形成发送方的数字签名,这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方。接收方在接收到信息后,首先运行和发送方相同的散列函数生成接收报文的信息摘要,然后再用发送方的公开密钥对报文所附的数字签名进行解密,产生原始报文的信息摘要,通过比较两个信息摘要是否相同就可以确认发送方和报文的正确性。
完整性认证(IntegrityAuthentication)。完整性认证能够使既定的接收者检验接收到的信息是否真实。常用的方法是:信息发送者在信息中加入一个认证码,经加密后发送给接收者检验,接收者利用约定的算法对解密后的信息进行运算,将得到的认证码与收到的认证码进行比较,若两者相等,则接收,否则拒绝接收。
4.防病毒技术(Anti-virusTechnology)
病毒防范是计算机安全中最常见也是最容易被忽视的一环。我们建议采用由单机防毒和网络防毒同时使用的这种防病毒措施,来最大限度地加强网络端到端的防病毒架构,再加上防病毒制度与措施,就构成了一套完整的防病毒体系。
参考文献:
[1]杨怀则.税收信息化建设存在的问题及建议[J].草原税务,2002,(12):31-32.
[2]AndrewS.Tanenbaum,“ModernOperatingSystems”,PrenticeHall,1992.
[3]滕至阳.现代操作系统教程[M].北京:高等教育出版社,2000.
[4]陆楠.现代网络技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.
1.1选种
山栀育苗应选用抗性强、果形大、无病虫害、优质高产的品种。果实成熟后,可稍加堆置存放,使果实完全软腐后,除去果皮杂物,用清水淘洗干净,放在阴凉处凉干,妥善保管,待翌年播种。
1.2整地和播种
1.2.1苗床的选择。山栀苗床应选择土壤较肥沃、疏松、排水良好、阳光充足的向阳地块,苗床与大田比例为1∶100。土质粘重地、深砂地、涝洼积水地、易遭洪水冲淤的地块不易作苗床。
1.2.2精整苗床。在苗床整地时要清除一切杂物,施足基肥。施优质有机肥料37.5t/hm2或腐熟的人畜粪15t/hm2,饼肥750kg/hm2,结合深耕,翻拌在土中。垄面整细、整平,垄宽1.2m,沟宽40cm,沟深20cm,同时开挖好中心沟和围沟,确保能灌能排。
1.2.3适期播种。播期一般在2月下旬至3月上旬为宜,可撒播也可条播,播种量为30~45kg/hm2。播时按垄面积分称播种,做到精播匀播。播后盖1cm厚的肥细土,垄面盖少量稻草或用遮荫网,视土壤墒情及时浇水保湿,促使早出苗、出齐苗。
1.3苗床管理
山栀齐苗后,在晴天傍晚或阴天及时揭草、揭膜,揭草揭膜后要及时浇1次水,以利适应生长过程,以后保持垄面湿润即可。待山栀幼苗长到3片真叶、苗高10cm左右时开始追肥,追肥以清水粪或少量氮肥为主,做到少量多次,少吃多餐,促使幼苗生长。
山栀幼苗生长到四至五叶期,进行1次间苗和人工拔除杂草。间苗要留大去小,留壮去弱去病苗,密度保持90株/m2左右,总苗数在75万株/hm2。间苗去杂后要及时上1次清水粪,以防土壤松动所造成的根系损伤。另外在春夏季节,在苗床杂草较多的情况下进行1次化学除草,方法是用10.8%高效盖草能600mL/hm2对水750kg/hm2均匀喷雾。
山栀病害主要为山栀斑枯病,植株受害后叶面有黄褐色病斑,上生小黑点。药剂防治方法:用65%代森锌500倍液喷雾,隔7~10d喷1次。虫害有瓢虫、蚜虫等,可用80%敌敌畏800~1000倍液喷雾。
2大田移栽
2.1茬口安排
移栽山栀大田宜选用丘陵向阳山坡旱地和岗塝田,在土壤较厚的粘砂适中土壤种植最适宜。
2.2移栽时间
山栀移栽时间以2月下旬至3月之间最为适宜。高温期间移栽一定要注重保湿;否则容易失水枯死,成活率低。
2.3移栽要求
山栀大田移栽规格按株行距1.2m×1.5m打穴,穴径约30cm,深20~25cm,穴内放优质基肥栽植,每穴栽1株,栽植4950株/hm2左右。移栽时要坚持“三带”下田,即带土、带肥、带药,要努力提高起苗质量。在苗床起苗时,严禁人为用手直接拔苗。因为手拔苗,小苗的根系与土强行脱离,根系尖端的根冠和幼根表皮易拉破撕断,折伤严重的难以成活。在移苗时用钉耙轻轻将土破碎,用手轻托轻抖轻放,争取有较多的根系带土,栽后及时浇水,以后看土壤墒情及时抗旱保苗,确保栽后有较高的成活率。
2.4栽后大田管理
一要及时中耕除草,早追肥促早发。春季温湿度较好,应当及时早管促早发。在搞好中耕松土除草的同时,及早追肥。山栀移栽活根后,在第1次中耕松土除草时,用腐熟的人畜粪或少量氮素肥料对水点浇,促进根叶迅速生长,以后根据苗情和土壤墒情进行抗旱与增肥相结合的管理方法。二要及时开挖好撇水沟、中心沟、垄沟,严防水土流失和渍害、草害的发生。三要将幼苗开出的早花及时摘除,确保养份供应全株生长。
3成年山栀的高产管理
3.1增施冬腊肥
在严寒冷冻之前,即12月中旬至1月上旬,进行打穴深施,施有机肥12~15t/hm2或饼肥1050kg/hm2,复合肥600~750kg/hm2,做到有机肥与化学肥料相结合,确保早发稳长。
3.2修剪和冬管
入冬后,山栀要进行整枝修剪,剪去长枝、老枝、劣枝和病枝,使整株形成伞形或半圆形,确保有足够的枝顶形成花芽。同时进行人工深翻,促进新根再生和熟化土壤,达到保水保肥去杂的效果。
3.3叶面追肥
在8~9月之间,即果实生长中后期,根据土壤肥力水平和叶色进行2~3次叶面喷肥,用磷酸二氢钾1500g/hm2或尿素9~12kg/hm2浸出液对水750kg/hm2均匀喷雾,有利于提高产量和果形质量。
3.4病虫害防治
3.4.1病害。山栀的斑枯病、腐烂病,可在发病初期及时摘除病叶,减少病源传播。药剂防治:用65%代森锌或50%多菌灵500~800倍液喷雾,每隔7~10d喷1次,连喷3~4次。
3.4.2虫害。山栀在湿度高、通风不良的环境中易发生疥壳虫、茶小蓑娥(皮袋虫)和蚜虫为害。防治方法:在害虫的幼龄期用90%敌百虫800~1000倍液,或80%敌敌畏1000~1500倍液,或48%乐斯本800倍液均匀喷雾。
4采收与加工
山栀一般在5月中下旬至6月中旬开花,11月中、下旬就可采果。果皮由青转红呈红黄色时,即可采摘。在采摘时尽量避免损坏新生枝条,以免影响下年新枝结果。而留种的果实要养到老熟采摘,采回堆放软腐几天后,剥出种子,晒干,扬去杂质,放入布袋中,挂藏。分次将成熟的大小果一律摘尽后,将果实在沸水中浸泡1~2min后捞起,曝晒2~3d,堆放在阴凉通风处,隔2d后,放在日光下晒到果肉坚硬干燥为止。山栀青果不能混同成熟的果实加工处理,因青果体内肉质水分大,容易腐烂变质,影响其他果实质量。
关键词:化肥;深施;增产;优点;技术
近年来生产实践已经证明,深施化肥是提高肥效、降低成本、增加产量的技术措施。笔者阐述了化肥深施的概念、主要形式、优点及其技术要点。
1化肥深施技术的主要形式
1.1深施底肥用施肥整地机或在铧式犁和水田耕整机上附加肥箱及排肥装置,使其在翻地的同时将化肥深施到土层中。
1.2播种同时深施肥利用配有施肥装置的机引播种机,同步完成施肥、播种、覆盖、镇压等作业,将化肥施在种子下方或侧下方,肥与种子之间有3~5cm厚度的土壤隔离层,避免化肥烧伤种子。
1.3深施追肥在农作物生长中期,使用机械、半机械化中耕施肥机或手工工具,把化肥深施到土壤中。
2化肥深施技术的优点
2.1提高化肥利用率化肥深施可减少化肥的损失和浪费,据中国农业科学院土壤肥料研究所同位素跟踪试验证明,碳酸氢铵、尿素深施地表以下6~10cm的土层中,比表面撒施氮的利用率可分别由27%和37%提高到58%和50%,深施比表施其利用率相对提高115%和35%。大面积应用化肥深施机械化技术后,氮素化肥平均利用率可由30%提高到40%以上。磷钾等肥深施还可以减少风蚀的损失,促进作物吸收和延长肥效,提高化肥利用率。
2.2增加作物产量化肥深施可促使根系发育,增强作物吸收养分、水分和抗旱能力,有利于植株生长,从而提高作物产量。对比试验结果表明,在相同条件下,深施比地表撒施的小麦、玉米能增产225~675kg/hm2,棉花(皮棉)可增产75~120kg/hm2,大豆可增产225~375kg/hm2,平均增产幅度在5%~15%。
3化肥深施技术的实施要点
3.1底肥深施
3.1.1先撒肥后耕翻的深施方法。要尽可能缩短化肥暴露在地表的时间,尤其对碳酸氢铵等在空气中易挥发的化肥,要做到随撒肥随耕翻深埋入土,此种施肥方法可在犁前加装撒肥装置,也可使用专用撒肥机,肥带宽基本同后边犁耕幅相当即可。先撒肥后耕翻的作业要求:化肥撒施均匀,施量符合作物栽培的农艺要求,耕翻后化肥埋入土壤深度大于6cm,地表无可见的颗粒。
3.1.2边耕翻边施肥的方法。基本上可以做到耕翻施肥作业同步,避免化肥露天造成的挥发损失,一般可对现有耕翻犁进行改造,增加排肥装置,通常将排肥导管安装在犁铧后面,随着犁铧翻垡将化肥施于垡面上或犁沟底(根据当地农艺要求的底肥深浅调整),然后犁铧翻垡覆盖,达到深施肥的目的,许多地方习惯称此法为犁沟施肥。边耕翻边施底肥作业要求:施肥深度大于6cm,肥带宽度3~5cm,排肥均匀连续,无明显断条,施肥量满足作物栽培的农艺要求。
3.2种肥深施种肥须在播种的同时深施,可通过在播种机上安装肥箱和排肥装置来完成。对机具的要求是不仅能较严格地按农艺要求保证肥、种的播量、深度、株距和行距等,而且在种、肥间能形成一定厚度(一般在3cm以上)的土壤隔离层,既满足作物苗期生长对营养成分的需求,又避免肥种混合出现的烧种、烧苗现象。应用该项技术对田块土壤处理要求较高,应保证土壤耕深一致,无漏耕,做到土碎田平,土壤虚实得当。按施肥和种子的位置,有侧位深施和正位深施(俗称肥、种分层)两种形式。其技术要求如下:
3.2.1侧位深施种肥。肥施于种子的侧下方,小麦种肥一般在种子的侧、下方各2.5~4cm,玉米种肥施深一般在5.5cm,肥带宽度宜在3cm以上,肥条均匀连续,无明显断条和漏施。
3.2.2正位深施种肥。种肥施于种床正下方,肥层同种子之间土壤隔离层在3cm以上,并要种、肥深浅一致,肥条均匀连续,肥带宽度略大于播种宽度。要注意,在播种的同时将化肥一次施入土壤中,要根据肥料品种、施用量等,决定种与肥的距离;防止种、肥过近造成烧种烧苗。3.3追肥深施按农艺要求的追肥施量、深度和部位等使用追肥作业机具,一机完成开沟、排肥、覆土和镇压等多道工序的追肥作业,相对人工地表撒施和手工工具深追施,可显著地提高化肥的利用率和作业效率,追肥机具要有良好的行间通过性能,对作物后期生长无明显不利影响(如伤根、伤苗和倒伏等)。追肥深度(以作物植株同地面交点为基准)应为6~10cm。追肥部位应在作物株行两侧的10~20cm之间(视作物品种定),肥带宽度大于3cm,无明显断条,施肥后覆盖严密。
参考文献
[1]何立德,马汉平,郑文江.稻田化肥深施对产量的影响[J].北方水稻,2007(1):39-40.
[2]王平.玉米深施化肥的增产效应[J].农技服务,2007,24(7):48.
[3]陕建伟.化肥深施节肥增益[J].山西农业:致富科技版,2007(8):32-33.
论文摘要:径流林业技术措施的核心技术是集水整地。集水整地系统由微集水区组成,一是产生径流的集水面,二是渗蓄径流的植树穴。根据地形条件,以林木为对象在全林地形成不同的集水与栽植区,组成——通过这种措施的应用,基本上要解决两个问题:一是通过有效的水分调节措施,在一般年份使土壤水分基本维持在林木生长发育所需的适宜范围之内;二是在短期天气干旱的情况下,土壤含水量不低于苗木的凋萎湿度以维持林分的稳定性。
1集水整地措施
1.1栽植区面积
在定西黄土高原干旱半干旱气候条件下,一般要求深整地,以便降低土壤紧实度,促进土壤熟化,增强土壤蓄水能力,对于防护林和用材林一般最好整地深40~60cm,经济林80~100cm。为了增加土壤有效蓄水量,应当采取较大规格的整地,但是整地规格加大,破土面增加,地表蒸发也随之增加,而且径流进入后渗蓄的深度相应减少,也增加了地表蒸发量。因此,栽植区面积的大小,应考虑生物经济兼顾的原则,既考虑到树木的根系生长发育及对养分和水分的需求,又要考虑到地形、土壤等自然与经济条件。经济林树种一般对水分养分的需求比较高,根系的水平分布比较宽,栽植区的面积宜大一些,其宽度一般在1.40~2m,长度主要由造林的株距决定,一般在1~2m左右;水土保持用材林的阔叶树因根冠较大,一般栽植区宽度在1~1.60m,长度在1m,但若是培育速生用材林,则整地宽度可适当加大;薪炭林、护牧林等以灌木为主的水土保持林,栽植区面积可适当小一些,一般宽为0.60~0.80m,长度可依据地形条件而定。
1.2集水面积
在确定栽植区面积的大小,即径流渗蓄与水分消耗区面积大小之后,即可确定集水面的大小。集水面积的大小主要根据栽植区面积大小、降雨量、地表的产流率、栽植区水分消耗需求、树木需水量、土壤水分短缺量等因素来确定,其目标是所产的径流水能弥补土壤水分的短缺量。一般栽植区与集水区的面积比例由栽植区的水分亏缺量与进入栽植区的径流量来确定,总的原则是所亏缺的水分基本上等于径流补充的水分。在定西黄土高原地区降水量一般在300~400mm,蒸散需求量一般在700~1000mm,据此栽植区与集水区的面积比例,对于经济林一般为4:1~8:1,对于防护林一般在2:1~6:1,具体的比例要考虑当地的立地与树种来确定。当然,如果条件许可的话可以通过水量平衡计算出较准确的比例。
1.3蓄水工程
集水面:集水区应当修成一定的坡度,地表较结实、平整、不易产生水土流失。集水面的整修可分为坡面和梯田等平缓地两种情况。在整修过程中应当注意不要破坏植树带,集水面坡度不要过小,整地回填时就要注意回填土的高度,预留要挖去的高度,保证集水面能形成的坡度、植树带有足够的蓄水容积。通过集水面所产生的径流直接流入栽植区渗入土壤中供林木吸收利用,但是如果有较强的降雨发生,径流量太大径流来不及渗入土壤中,有可能冲毁坡面整地工程造成水土流失,因此与集水面相配套,在径流渗蓄区要修筑比普通整地规格更高的蓄水工程,保证有一定的拦蓄暴雨的能力,保证坡面安全。蓄水工程的断面形式在山坡地一般有反坡梯田、水平沟、鱼鳞坑等形式,在平缓地有穴状、条带状等形式。在修筑时要考虑本地区可能暴雨量、暴雨强度及所产生的最大径流量,同时还要考虑幼林无覆盖时地表土壤侵蚀造成每年可能的蓄水容积损失量。
蓄水工程是栽植区的重要组成部分,其修筑与栽植区整地同时进行,按照整地的断面形式,外埂要达到的一定高度,特别是反坡梯田时,一定要在外侧修加固埂,顶宽为20~30cm,高度在40cm左右。为了使径流能均匀地分配到各个林木,在整修外埂时应与等高线垂直,每隔一株或几株树木修一横档,以起到防止因径流渗蓄区过长不水平而使径流水向一侧过分集中冲毁蓄水工程。一般可以每隔3m左右修一个,横档的高度与外埂平齐,顶宽30cm。
1.4集水整地施工
在定西黄土高原干旱半干旱、水土流失严重的地区,由于土壤瘠薄、紧实度又高,致使造林苗木的根系初期生长不良,不仅影响成活率而且也影响到后期的生长发育。通过整地措施可以改善林木生长的土壤环境条件,减少幼树生长的阻力。在进行整地施工时,一定要达到预先设计的长、宽、深的标准。如果是经济林,则结合整地可以施足底肥。同时在回填的工程中可以在土壤中加一些绿肥、有机肥、复合肥、土壤改良剂、蓄水保墒材料等,以增加土壤养分改良土壤结构。施肥的数量与种类主要由所选的造林树种确定。为了减少地表蒸发的损失,栽植区表面的形式以在阳坡的造林地能造成小阴坡为较理想,可以降低夏季的土壤蒸发;在阴坡的造林地修成水平面较为理想,可以改善春季地温,促进林木根系的生长。
2集水面防渗措施
提高小雨、强降雨的产流率是增加旱季林木水分供应量的重要手段之一,也是提高降水利用率的重要措施。在黄土地区年降雨、中小雨、强降雨,分别占总降雨次数和降雨量的80%和70%以上,一般很难引起地表径流。因此,通过一系列的地表防渗技术对集水区进行处理,不仅可以增加降水的利用率,减小土壤的无效蒸发,而且可以提高土地的生产力和经济效益。
2.1压实拍光处理
压实拍光是一种以紧实地表土壤,减小孔隙度,增加土壤黏结力,形成一层高密度入渗阻力层为特点的地表防渗措施。表土层压实拍光的程度与土壤机械组成、有机质含量、施工时的土壤含水量、压实力大小与均匀程度等因素有关。表层土壤密度越高,水分的入渗阻力大,降雨产流率也越高,在条件允许的情况下应尽量增强压实力,提高表层密度。在整修时,先把地表的杂草连同干燥土层一起铲除回填到栽植区,出湿土,按预定的形状整修好集水面后,根据需求即可进行压实拍光处理。
2.2防渗剂处理
在极干旱或林木需水量较大的情况下,依靠压实拍光已不能满足林木生长发育对水分的需求,必须对地表进行适当的防渗处理,以进一步提高降雨的产流率,增强对降雨的空间分配强度。目前国内外常用的防渗化学材料有钠盐、乳胶、蜡状物、沥青及YJG-1、YJG-2、YJG-3和生物材料如地衣等。对要进行防渗剂处理的集水区应事先仔细地压实拍光,除去浮土,平滑表面,而且一般应在苗木栽植后再进行处理,这样可以避免栽植时人为的破坏集水面。在集水面压实拍光并整理好后即可进行防渗处理。如使用YJG-1,可取YJG-1原液加水按照1:10~1:15的浓度配制好喷洒液,装入喷雾器内备用。喷洒时应选在无风晴朗的天气进行,否则因风吹散、雾化的喷洒液会造成材料浪费而且很难喷匀,如果有雨时喷洒还没有等膜形成与土壤接触牢固而被雨水冲失。
2.3生物防渗处理
与化学防渗剂相比,生物防渗处理有其无法比拟的优点和更广阔和应用前景。在对集水效率要求较高的地方可以使用化学防渗剂,但在对径流系数要求不高时则可以用生物材料来代替,此外,在压实拍光的集水区表面也可以使用生物材料,对集水面起到保护作用。
对集水区地表进行处理的生物材料,经过室内试验和野外试验观测,使用了一种自然存在于黄土高原地区的地衣-石果衣。这种地衣紧密贴生于土壤表面,耐干旱,在合适的温度、湿度条件下可以进行营养繁殖。繁殖好的地衣营养碎片,喷洒在集水面上,利用夏季的有利条件,经过1~2年即可形成地衣保护层。石果衣的集水效果虽然不如化学材料,但它是一种纯生物材料,又具有极好的水土保持效果,对促进全林地生态环境的改善具有积极的作用。
2.4其他处理方法
除了上面介绍的几种防渗处理方法和材料之外,还有一些其他材料也在试验研究中应用了。其中有水泥和107胶混合起来喷洒在集水面上,也具有较高的径流系数和较长的使用寿命;在干旱区还使用了在集水面上铺设油毡纸、塑料薄膜的方法;此外还试验了沥青、拒水粉等材料的防渗性能和使用方法。其中有的材料和方法在一定的条件也可以使用。