DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 非确定分析方法 1) 水文地质比拟法 [ 6 ]。是根据已知的水文地质参数求出的矿井涌水量，通过相似比拟关系，近似的预测出矿井涌水量 [ 7 ]。其前提条件矿井的开拓方式，水文地质参数相似，并且我们要求的矿井有准确的长期观测资料，在这些情况都具备下，我们就可以采用比拟法来推算待测矿井的涌水量。 2) 回归分析法 [ 7 ]。这是一种数理统计方法，是利用我们在矿井长期观测的数据，对其各影响因素进行分析，在分析过程中我们提取主要因素，得到其内在相互关系，即相关系数。运用相关系数来预测矿井涌水量的变化规律。但是相关系数相对复杂的，这种复杂关系会影响预测的精度。 有这些情况会影响相关系数，从而影响预测精度。有开采面积，矿井的生产能力，大气降雨，含水层的水位，水位降深等。 3) 灰色系统法 [ 8 ]。灰色系统法是由华中理工大学的邓聚龙教授提出，旨在解决信息不完备系统即灰色系统的理论和方法。在灰色理论中最常用GM(1，1)预测模型 [ 9 ]。它是通过微分拟合方法，对在矿井开采中随机的，离散的时间序列数据进行动态处理，在处理过程中运用累加或者累减的动态处理，在看似无序的数据中找到规律 [ 10 ]。
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user: 4. 案例分析 在淮北某煤矿工作面涌水量预测中，出现了四含向工作面充水现象，其最大涌水量约238 m 3 /h。经类比分析认为，当导水裂缝带未直接波及四含但四含底界至导水裂缝带顶界之间尚未遭受采动破坏的岩层厚度较薄且隔水性较差时，四含将作为间接充水水源向南部采区61煤层6161、6163工作面充水，在南部采区处于谷口冲洪积扇沉积区内的条件下，其实际情况与7114或3221工作面比较类似，渗透系数分别选取各抽水钻孔中的最大值为3.282 m/d和2009年2月在南部采区工业广场内施工的井检2孔数值为1.74 m/d，采用类比法预计分析的涌水量约分别为286 m 3 /h和151 m 3 /h (表1、表2)。 Table 1 The water inflow situation of 7114 and 3221 working faces and the predicted situation of water inflow analogy when the maximum permeability coefficient of the single hole pumping test is selected for the 61 coal seam 6161 and 6163 working faces in the southern mining are 工作面号 最小基岩柱(m) 水头(m) 含水层厚度(m) 渗透系数(m/d) 涌水量(m 3 /h) 出水水源 实际 类比 7 1 14 71 290 41 3.282 169 四含、砂岩 3 2 21 88 299 50 3.282 238 四含 6 1 61 65 345 55 3.282 286 四含 6 1 63 124 表1. 7 1 14、3 2 21工作面四含出水情况及南部采区61煤层6 1 61、6 1 63工作面选取单孔抽水试验的最大渗透系数时涌水量类比预计情况 Table 2 The water inflow situation in the four working faces of 7114 and 3221 and the predicted situation of water inflow analogy when the permeability coefficient of the well inspection 2-hole single-hole pumping test is selected in the 61 coal seam 6161 and 6163 working faces in the southern mining are 工作面号 最小基岩柱(m) 水头(m) 含水层厚度(m) 渗透系数(m/d) 涌水量(m 3 /h) 出水水源 实际 类比 7 1 14 71 290 41 3.282 169 四含、砂岩 3 2 21 88 299 50 3.282 238 四含 6 1 61 65 345 55 1.74 151 四含 6 1 63 124 表2. 7 1 14、3 2 21工作面四含出水情况及南部采区6 1 煤层6 1 61、6 1 63工作面选取井检2孔单孔抽水试验的渗透系数时涌水量类比预计情况 当导水裂缝带未直接波及四含且四含底界至导水裂缝带顶界之间尚未遭受采动破坏的岩层厚度较厚且隔水性较好时，则四含向南部采区6 1 煤层6 1 61、6 1 63工作面充水的涌水量一般较小，甚至可以忽略不计。 当导水裂缝带直接波及四含水体时，防水煤柱的隔水能力将大大减弱甚至完全丧失，采动破坏区将成为四含向工作面充水的良好通道。此时四含成为南部采区6 1 煤层6 1 61、6 1 63工作面的直接充水水源，应对工作面的可能涌水量进行分析。在这里，分别采用大井法和类比法进行预计。 则得出其最大涌水量的计算结果约分别为Q 最大 = 3929 m 3 /h、Q 井检 2 孔 = 2252 m 3 /h。 通过类比分析，得出南部采区6 1 煤层6 1 61、6 1 63工作面一旦发生四含突水情况下的涌水量约分别为1867 m 3 /h (最大)和890 m 3 /h南部采区6 1 煤层6 1 61、6 1 63工作面涌水量的类比分析结果明显小于“大井法”预计分析的结果。 需要说明，上述涌水量预计所采用的计算参数南部采区6 1 煤层6 1 61、6 1 63工作面附近现有四含抽水试验所获得的水文地质参数，其准确性、可靠性和代表性等都有待于生产实践的进一步检验。
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user: 5. 结语 以上是矿井涌水量预测中常用的方法，其方法各有优缺点。水均衡法优点有经济，简便，快速。缺点是均衡的各种要素难以确定。解析法的优点和水均衡法一样。缺点是不能在水文地质条件复杂的情况下运用。数值法的优点有，可以解决边界条件复杂，非均质且各向异性的水文地质问题。缺点是求出的解只能是近似解。水文地质比拟法优点同水均衡法；缺点难以找到相同的条件的矿井，适用性差。回归分析法的优点是不需要具体的地质参数，可以涵盖多种地质因素；缺点是需要大量的数据，计算量大等问题。灰色系统法的优点有对原始的数据要求不高，可以运用性强；缺点有不适用在数据不稳定，波动性强的矿井。 无论是我们运用哪一种方法，我们应该考虑的情况是与实际相符合，与工程实际相需要，选取我们最为合适的方法，为矿井安全开采做好理论依据。 但是在某些矿床中涌水量的预测是否可以分块段预测，因为在地下地层的充填和地层在平面的厚度是不一的，况且在开采掘进过程中对煤层和上下岩层的扰动影响是必要存在的，这时开采后续煤层的裂隙导通情况必然有所变化，这样一来涌水量的预测就存在较大差距。
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user: 摘要 针对老石旦煤矿031601工作面搬家回撤的事实，并且根据实际情况采取了井下工作面局部通风系统优化技术进行了有效调整。阐述了局部通风系统优化技术的试验步骤，并对使用局部通风系统优化技术的注意事项进行了认真分析，分析认为局部通风系统优化技术收到了良好的效果，保证了工作面安全高效地回撤。
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user: 1. 引言 就目前国内外情况而言煤矿的许多重大事故与矿井的通风系统息息相关，例如许多煤矿发生的煤尘爆炸事故、瓦斯爆炸事故无不与矿井通风系统不合理，或者矿井的通风系统本身没有完整的形成有关系 [ 1 ]。因此就每一个煤矿而言，一套合理的通风系统是煤矿安全高效地生产的重要保障条件之一 [ 2 ]。通俗的说合理的矿井通风系统是指运用通风动力的手段和最经济的运行方式方法，向煤矿井下各个用风的工作场所提供足够的新鲜风流，并且提供适宜的湿度、温度，保持良好的气候条件，从而保证井下作业人员的生命安全和工作环境的需要，采取符合实际工作的通风方法和矿井通风网络 [ 3 ]。且在发生灾害时，能够做到及时而有效的控制风向及风量，并配合其他措施，将事故控制在一定范围内，防止灾害的进一步扩大 [ 4 ]。尤其是在煤矿采煤工作面回采结束后工作面液压支架、采煤机、刮板运输机等机电设备回收回撤期间，在工作面支架回撤到一定程度时，采煤工作面顶板就会在失去液压支架支撑后垮落下来，从而影响到工作面正常的通风，如果不能保证工作面通风系统完整、可靠且有足够的通风风量，工作面就极易形成微风、无风的情况 [ 5 ]。这样很容易造成工作面局部瓦斯积聚、煤尘飞扬引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸事故，另外还有可能引起由于缺氧造成现场工作人员窒息死亡事故的发生，因此在工作面机电设备回收回撤期间局部通风系统优化调整工作就显得尤为重要 [ 6 ]。国内外传统的通风方式是在工作面煤壁侧敷设一趟Φ400 mm的聚乙烯，然后在Φ400 mm的聚乙烯上方打上木垛防止工作面顶板垮落压垮管路，并且每间隔15 m打上一个木垛，依靠管路作为通风管路使用，不用调整通风系统，这样在顶板压力不是太大时确实有一定的应用效果，但是当顶板压力比较大的时候往往会把管路压坏，造成风路不畅通。另一方面，由于管路和木垛占据回撤通道的一定的空间，影响液压支架的回撤速度，严重影响了回撤效率。本论文正是从这方面考虑，对国家能源集团乌海能源公司老石旦煤矿031601工作面回撤期间局部通风系统就行了优化调整，有效地解决了工作面机电设备回撤期间的通风问题，保证了矿井的安全高效地生产。
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user: 2. 矿井及工作面概况 2.1. 矿井概况 国家能源集团乌海能源公司老石旦煤矿位于内蒙古自治区桌子山煤田西翼的老石旦矿区，行政区划属乌海市海南区管辖。老石旦煤矿技改完成后采用主斜井–副斜井–回风立井混合式开拓方式，采用单一水平采区式开采，共划分南采区、北一采区、北二采区，北三采区四个采区。现南采区、北一采区和北二采区已全部开采结束，并封闭完毕。矿井共布置主斜井、缓坡副斜井、回风立井三个井筒。老石旦煤矿通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式，全矿有4个井筒，其中主斜井、技改副斜井进风，回风立井回风。回风立井安装了两台主要通风机，一台运转，一台备用，FBCDZ-No23，功率2 × 132 KW，通风阻力1760 Pa，主扇风量为5454 m 3 /min。通风机采用直接反转的方式进行反风，反风设施齐全。掘进工作面采用局部通风机压入式通风。 老石旦煤矿为瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量3.73 m 3 /min，相对涌出量为1.01 m 3 /t；二氧化碳绝对涌出量为3.91 m 3 /min，相对涌出量为1.06 m 3 /t。现矿井主要开采12 # 、16 # 煤层。2018年经重庆煤科院鉴定，开采煤层具有自然发火倾向性，其中12 # 层最短自然发火期为49天，16 #−1 最短自然发火期为76天，16 #−4 最短自然发火期为71天。煤尘具有爆炸性，其爆炸指数介于26.04%~28.05%之间。 2.2. 工作面概况 031601工作面位于北三采区16 # 煤层，属稳定的中厚煤层。工作面煤层倾角1˚~4˚，煤层平均总厚度为8.8 m，纯煤平均厚度为7.5 m，含3~4层夹矸，煤层结构复杂，煤层走向为147˚，倾向为237˚。煤层可采指数为1，变异系数15%，煤层赋存较稳定，该工作面煤层较松软，局部顶板可能破碎。工作面走向全长约1700 m，工作面倾斜长为213 m，近水平煤层。该工作面采用综合机械化放顶煤采煤工艺，走向长壁式采煤法，全部垮落法控制顶板。
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user: 3. 问题的提出 3.1. 问题的提出 2017年10月份老石旦煤矿031601工作面回采面临尾声，工作面要进行搬家回撤工作，工作面支架回撤到一定程度时，顶板就会失去支撑后垮落下来，从而影响到工作面正常的通风，如果不能保证工作面通风系统完整、可靠，就极易形成微风、无风的情况。这样很容易造成瓦斯积聚、煤尘飞扬引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸事故，因此工作面局部通风系统调整优化工作迫在眉睫。 3.2. 工作面风量计算 (1) 按瓦斯涌出量计算 [ 7 ] Q 采 = 100 q 瓦 采 ⋅ K 采 通 = 125 × 0.93 × 1.4 = 163 m 3 / min 式中： Q 采 —回采工作面实际配要的风量，m 3 /min。 100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数，根据晋市煤局瓦字[ 2011 ] 516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%，因此换算系数为125。 q 瓦 采 —回采工作面回风巷风流中平均绝对CH 4 涌出量，根据瓦斯涌出量鉴定报告4 # 煤层综采工作面绝对CH 4 涌出量为0.93 m 3 /min，则 q 瓦 采 = 0.93 m 3 / min 。 K 采 通 —回采工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.4。 (2) 按二氧化碳涌出量计算 Q 采 = 679 q 二 氧 ⋅ K 采 通 = 67 × 1.25 × 1.2 = 100 m 3 / min 式中： Q 采 —回采工作面实际配要的风量，m 3 /min。 67—按采煤工作面回风流中CO 2 的浓度不应超过1.5%的换算系数。 q 二 氧 —回采工作面回风巷风流中平均绝对CO 2 涌出量，根据瓦斯涌出量鉴定报告4 # 煤层综采工作面绝对CO 2 涌出量为1.25 m 3 /min，则 q 二 氧 = 1.25 m 3 / min 。 K 采 通 —回采工作面CO 2 涌出不均匀的备用风量系数，取1.2。 (3) 按工作面人员数量计算： Q 采 = 4 N = 4 × 50 = 200 m 3 / min 式中： N—回采工作面交接班的最多人数，50人。 4—每人需风量，4 m 3 /min。 (4) 按气象条件计算： Q c f = 60 × 70 % × V c f × S c f × K c h × K c l 式中： Q cf —回采工作面实际配要风量，m 3 /min； V cf —回采工作面的风速，取1.0 m/s； S cf —回采工作面平均有效断面积，15.26 m 2 ； K ch —回采工作面采高调整系数，1.2； K cl —回采工作面长度调整系数，1.2； 70%—有效通风断面系数； 60—为单位换算产生的系数。 则： Q c f = 60 × 70 % × 1.0 × 15.26 × 1.2 × 1.2 = 922 m 3 / min (5) 风速验算： 依照《煤矿安全规程》第136条规定，031601综采工作面在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等综合防尘措施后的最低风速为0.25 m/s，最高风速不得高于5 m/s，通过上面三种方法计算后，取最大值进行验算。 验算最小风量 Q c f ≥ 60 × 0.25 S c b S c b = l c b × h c f × 70 % 验算最大风量 Q c f ≤ 60 × 5 S c s S c s = l c s × h c f × 70 % 式中： S cb —采煤工作面最大控顶有效断面积，m 2 ； l cb —采煤工作面最大控顶距，5.8 m； h cf —采煤工作面实际采高，2.8 m； S cs —采煤工作面最小控顶有效断面积，m 2 ； l cs —采煤工作面最小控顶距，5.1 m； 0.25—采煤工作面允许的最小风速，0.25 m/s； 5.0—采煤工作面允许最大风速，5.0 m/s； 70%—有效通风断面系数。 通过验算，031601采煤工作面实际需风量922 m 3 /min，满足工作面风速要求。 (6) 配风量的确定： 经以上计算，031601综采工作面配风量取922 m 3 /min。
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user: 4. 局部通风系统优化调整的实践与应用 4.1. 局部通风系统优化调整技术的应用 根据搬家回撤期间实际情况，需要将031601综采工作面搬家期间的风流方向与实际生产过程中风流方向反向(即轨道顺槽进风、胶运顺槽回风)，031601工作面正常生产时031601通风系统如图1所示。 图1. 031601搬家工作面调整通风系统前通风系统示意图 首先，在031601胶运顺槽回风联巷密闭中间开一个600 mm × 600 mm口(最后将密闭拆除到原调节处进行风量调节)，然后将031601轨道顺槽口处密闭启封，回风联巷进行封闭，再将031601轨道顺槽两道风门同时打开(最后将风门进行拆除)，同时关闭031601胶运顺槽两道风门。使风流方向反向，轨道顺槽进风，胶运顺槽回风。其次，测风员对031601搬家工作面进行测风，利用胶运顺槽回风联巷原调节风门进行风量调节，最终将031601搬家工作面风量调节到不低于正常生产时所需风量的一半，即不低于461 m 3 /min。40202准备工作面风量调节到不低于461 m 3 /min。031601工作面搬家回撤期间通风系统调整后通风系统图如图2所示。 图2. 031601搬家工作面调整通风系统后通风系统示意图 最后，搬家期间测风员不定期对搬家工作面进行测风，如果搬家工作面在回撤支架期间发生顶板大面积垮落造成工作面风速小于0.25 m/s时，则立即启动局部通风机，对搬家工作面采取局部通风机供风，风筒出口距离回撤支架工作地点不得大于5 m，并同时将031601轨道顺槽回风联巷密闭打开，改为调节风门进行风量调节。调整通风系统完毕后，由通风区通知调度室，由监控电工负责按照标准重新吊挂各类传感器。031601搬家工作面开启局扇后通风系统示意图如图3所示。 图3. 031601搬家工作面开启局扇后通风系统示意图 4.2. 局部通风系统优化调整技术的注意事项 (1) 启封031601胶运回风联巷密闭时，先由瓦斯员检查密闭墙外的气体，只有在瓦斯浓度不超1%，二氧化碳浓度不超1.5%时，方可进行启封。 (2) 启封密闭时严禁使用铁器进行启封，必须使用铜制工具进行启封。 (3) 启封时必须严格按小断面形成通风系统，待瓦斯员检查有害气体浓度不超限时，方可逐渐进行扩拆。 (4) 在拆除031601轨道顺槽风门时，材料要码放整齐，最后统一进行清理，不得影响运输和行人。 (5) 在搬运风门时，搬运人员要口号一致，防止碰手、砸脚。 (6) 在拆除风门墙，需要搭架时，搭架材料必须使用结实的材料进行搭设，搭设完成后由现场安全负责人检查无安全隐患后，方可投入使用。 (7) 拆除风门前，必须首先进行现场安全确认。 (8) 在拆、装设备期间，跟班队长、班组长、电工、瓦斯员、安全员必须随身携带便携式甲烷报警仪，当工作 面瓦斯浓度超限时，必须停止一切工作，查明原因，进行处理。待恢复正常后方可继续作业。 (9) 在搬家期间必须加强通风设施管理，每班由瓦斯员对通风设施进行检查，如有损坏及时汇报通风调度值班室，通风区领导安排人员及时进行恢复。 (10) 在回撤支架期间发生顶板大面积垮落，破坏通风系统时，由通风区派测风员将031601轨道回风联巷调节风门打开，然后由专职电工将局部通风机开启，风筒出口距离回撤支架工作地点不得大于5 m，测风员对风量进行调节，并在031601胶运回风联巷向里3000 mm范围内安装栅栏，并吊挂“禁止入内”警示牌板。 (11) 在031601工作面搬家结束后，拆除所有通风设施，并在45天内，对其进行全部封闭。 (12) 砌筑密闭时，要严格按照防火密闭构筑标准进行构筑。 (13) 031601胶运巷口和40202胶运巷口风门管理措施。 a) 风门由瓦斯员负责每班进行巡检，综采一队负责对风门进行日常维护和管理。瓦斯员发现风门损坏时，及时进行汇报、处理。并对损坏风门责任单位跟班队长罚款100元。 b) 任何人通过风门时，只有先打开第一道风门人员进入后并关闭该风门，然后再打开第二道风门，待人员通过后，再关闭第二道风门。严禁将两道风门同时打开。如有发现，对责任人罚款100元。 c) 严禁过车时私自拆除闭锁装置，如有发现，对责任人罚款500元。 d) 风门前后5 m范围内，不得有杂物和积水。 e) 风门构筑完成后，吊挂风门管理牌板。 (14) 局部通风管理措施 a) 局部通风机由队组跟班队长负责，每天早班安排专人进行风机切换，并将切换结果填写到切换记录牌板上，保证正常通风。在中班回撤支架期间，因检修、停电、故障等原因停风时，必须将施工人员全部撤出工作面，综采一队安排人员进行处理；在早、夜班工作面未组织回撤工作时，监测监控要对局部通风机开停进行实时监测，如现场局部通风机因停电、故障等原因停风时，通过风机开停传感器实时上传到矿调度台，监测监控立即通知通风区及综采一队，综采一队负责对其进行处理。 b) 恢复通风前，必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10 m以内风流中瓦斯和二氧化碳浓度都不超过0.5%时，方可开启局部通风机。 c) 压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距031601轨道回风联巷不得小于10 m且局部通风机专用开关设在局部通风机前至少5 m处。 d) 局部通风机不得发生循环风。 e) 风筒采用Φ800 mm的防静电、阻燃风筒。风筒要严格按照规定进行吊挂，做到“平、直、稳、逢环必挂”，遇到拐弯时，不得拐死角，必须使用螺旋风筒进行过度。 f) 风筒出风口距回撤支架工作地点不得大于5 m。 g) 风机采用FBDNO.6.3/2 × 22 KW局部通风机2台，风机必须实现双风机，双电源，三专两闭锁，并能实现自动切换。并吊挂风机管理牌板和风机切换牌板。
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user: 5. 局部通风系统优化效果分析 自从2018年10月份老石旦煤矿031601综放工作面开始机电设备回撤以来由于及时进行的局部通风系统优化调整后，工作面机电设备回撤整个过程中未发生一起瓦斯积聚、人员窒息、粉尘爆炸等事故，工作面安全顺利地回撤完毕，具有明显的使用效果，保证了工作面的安全高效地回撤，为矿井安全生产提供了技术保障，具有重要的理论意义和现实意义。
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user: 6. 结论 从实施局部通风系统优化技术收到良好的使用效果可知，局部通风系统优化调整技术是一项成本低、效果明显、安全可靠的通风系统优化调整技术，在煤矿现场得到了广泛地推广和应用，具有非常重要的理论意义和现实意义。
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user: 摘要 该文主要研究利用超声辅助来提取黄芪多糖。通过醇沉、旋转蒸发浓缩，获到提纯过后的黄芪多糖粉末。然后再通过苯酚–硫酸法来测定出多糖的含量。以单因素实验的实验结果为基础来设计二次正交旋转试验，从而得出黄芪多糖提取率的最佳工艺条件。即当液料比为1:7，超声时间为15 min，水浴时间为50 min，水浴温度为70℃时，提取率靠近最佳值为2.19%。并且通过对黄芪多糖进行红外光谱解析，可以证实实验制备所获得的样品是多糖。然后对该实验制备出来的黄芪多糖进行抗氧化性测定。通过羟基自由基清除作用来测定其抗氧化性的能力大小。运用了芬顿法和水杨酸法两种方法，测定出当黄芪多糖的浓度在1 mg∙mL −1 时，自由基的清除率分别为15.58%和33.2%。从而证明了黄芪多糖具有良好的抗氧化能力。
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user: 1. 引言 黄芪，又名绵芪。它是豆科植物。同时，它属于豆科黄芪属。黄芪的味道甘甜，性微温，具有补气固表、敛疮生肌等功效 [ 1 ]。它是一种平常容易见到的补益中药。它的主要化学成分有黄酮类、氨基酸皂苷类、黄芪多糖等许多种具有活性的天然成分。在目前的医药学专研中，发现黄芪具有治愈各类疾病的作用，也能用来增加生命体的免疫力。 黄芪多糖是黄芪活性物质中最重要的天然有效成分之一。目前，黄芪多糖能水解出5种单糖。经鉴定可知道4种单糖，分别是：葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、阿拉伯糖和葡萄糖。其中主要的有效成分是阿拉伯糖与葡萄糖的多聚体。它具有强的抗氧化性，是天然抗氧化剂家族中重要的一员。同时，它可以被用来当作抗氧化剂在特定的环境下使用。在另一方面，它对人体有强健作用，可以增强机体的免疫功能，能促进免疫器官功能和抗体生成 [ 2 ]。同时，它也起到强健心脏和保护心血管系统的作用，对于机体的降压、降血糖等有着很强的功效与帮助，具有血糖进行双向调节的作用。在其他方面，黄芪多糖能对骨髓中的造血干细胞的增加起到促进作用，从而重筑血管。也对人体的组织的修复有着促进和优化的作用。这使得黄芪多糖在中医临床和疾病防治等领域都得到了普遍的应用。 近年来又增加了几种从植物中提取多糖的新技术。它包括超临界流体萃取法，超声波提取法和微波提取法 [ 3 ]。其间，相比于其他方式，超声波提取法对植物的结构与分子活性的伤害更低。同时，超声波能够破坏细胞壁，去掉细胞壁的阻碍，利用它的空化作用，增加了溶解与扩散的能力，让溶剂能更轻松地进入细胞内，从而有效地溶解多糖，增加了多糖的提取速率，极大地提高了它的产率。 因为传统的水浴法提取相比于其他方法能获到的更多的多糖，可是这种方法的提取速度较慢。因此，本实验采用的是先超声辅助提取后直接水浴提取的方法。其原理是先通过超声的空化作用，破坏细胞壁，改变渗透压，加速多糖的扩散，从而加快多糖的提取速度，然后直接水浴提取，使多糖能充分地溶解出来，得到更多的多糖。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 主要原料和仪器 黄芪购于广东省佛山市御嘉中药饮片有限公司，硫酸、无水乙醇来自广东光华科技股份有限公司，苯酚购于天津市百世化工有限公司。TENSOR27傅立叶变换红外光谱(德国布鲁克公司)，RE-52A旋转蒸发仪(上海亚荣仪器厂)，UV-1100型紫外/可见光分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)。 2.2. 实验方法 2.2.1. 超声法提取黄芪多糖的流程 将购买来的片状黄芪用搅拌机碎成粉状，然后过60目筛。然后准确称取5g干粉置于锥形瓶中，根据固液比(1:10， 1:15， 1:20， 1:25， m/V， g/mL)加入蒸馏水，在单槽式超声清洗机中根据超声时间(10， 15， 20， 25 min)进行提取。超声提取后，将锥形瓶放在HH-2数显恒温水浴锅中，按照水浴时间(30， 40， 50， 60 min)和水浴提取温度(55℃， 60℃， 65℃， 70℃)进行水浴提取。水浴提取后，用纱布过滤掉大部分滤渣。收集滤液于4000 r/min常温下离心10 min，取上清液。向上清液中加入3倍体积的无水乙醇进行沉淀，置于室内过夜。隔天以4000 r/min离心10 min。取沉淀在烘箱内50℃烘干，获得粗产品。 2.2.2. 黄芪多糖含量的测定方法 1) 苯酚-硫酸分光光度法 多糖在加热和强酸的条件下能很快地水解成单糖。同时，单糖在强酸的条件下能与苯酚反应生成橙色衍生物。这种橙色衍生物在波长490 nm处有最大吸收，可用分光光度法进行定量分析 [ 4 ]。 2) 标准曲线的绘制 准确用移液管移取0、5、10、15、20 mL 0.1 mg/mL葡萄糖标准溶液分别置于50 mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线定容，摇匀后，配成标准溶液。准确移取上述各标准溶液2.0 mL于试管中，分别加入5%苯酚溶液2 mL，摇匀。然后边摇动试管边慢慢加入5 mL 95%浓硫酸溶液，摇动2 min。将它置于沸水浴上加热15 min，然后放在冷水浴中冷却30 min。在波长490 nm处测定其吸光度。以标准溶液浓度(mg/mL)为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准曲线如图1，由图1得到回归方程 y = 8.09 x + 0.003   R 2 = 0.9994 图1. 葡萄糖标准曲线 3) 多糖含量的测定 将粗多糖在烧杯中溶解，然后倒入100 ml容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。再从上述溶液中用吸量管准确量取出2 ml溶液于50 ml的容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。再从该50 ml的容量瓶的溶液中准确量取2 ml溶液于试管中，采用苯酚－硫酸分光光度法，在490 nm的波长下测量吸光度值，根据葡萄糖的标准曲线，可以得出黄芪多糖的提取率。 2.3. 实验设计 2.3.1. 黄芪多糖提取的单因素实验设计 超声辅助提取在实验过程中的影响因素为：液料比、超声时间、水浴时间、水浴温度。它们对提取率的影响可采用一个因素变化而其他因素不变的方法进行实验测定，并且每个因素都要进行测定。根据查阅的文献，对黄芪多糖的提取设计如表1的单因素和水平设计。 Table 1 Design of factors and levels in single factor desig 因素 水平 液料比(W) X 1 1:10 1:15 1:20 1:25 超声时间(min) X 2 10 15 20 25 水浴时间(min) X 3 30 40 50 60 水浴温度(℃) X 4 55 60 65 70 表1. 单因素设计中的因素和水平设计 2.3.2. 二次正交旋转结合设计 二次正交旋转组合设计是国外近年应用较多的一种实验设计方法。结合了响应面优化法，并且通过统计软件对实验结果进行非线性数学模型拟合。与以往常用的正交设计、均匀设计相比，是将正交、回归、均匀和较高饱和程度融为一体的一种试验设计方法 [ 5 ]。它不但具有试验次数少、计算简便、回归系数间无相关性的优点。并且还可以利用旋转性克服预测值的方差对试验点在因子空间中位置的依赖性，是一种较好的设计方案 [ 6 ]。 二次正交旋转组合设计是基于单因素的实验，用于进一步优化黄芪多糖的提取方法。它的因素主要是对黄芪多糖提取工艺影响较大的因素，即液料比、超声时间、水浴时间、水浴温度4个主要因素。它的水平主要遵循任意两个物理量之间的差值与对应代码之间差值成等比的原则。由于该试验是四因素四水平的单因素试验，且通过该实验最优的液料比(X 1 )、超声时间(X 2 )、水浴时间(X 3 )、水浴温度(X 4 )四个因素可得到它的二次正交旋转设计为四因素五水平的二次正交旋转实验。 2.4. 黄芪多糖红外光谱检测 黄芪多糖的结构可以采用傅里叶红外光谱来鉴别它的官能团，从而判断出其结构式。测定采用溴化钾压片法，把样品与100 mg干燥溴化钾混合均匀研磨，然后10 MP下压成1毫米厚度的片状，在4000~400 cm −1 区间进行红外光谱扫描，测定并观察谱峰情况 [ 7 ]。 2.5. 黄芪多糖的抗氧化分析-自由基的清除 2.5.1. 机理 羟基自由基是一种具有较强氧化能力的自由基。同时，它也是在目前科学发展中已知的在人体中最活泼的自由基。它是通过细胞代谢产生的具有高度活性的物质，而且它还可以诱导氧化反应引起细胞膜的损坏，降低生物酶活性，引起生物体内代谢紊乱，最终导致胞突变或坏死，诱发各种疾病如肿瘤、血管疾病等，对人体危害极大 [ 8 ]。所以，清除羟自由基对保护生命系统有着至关重要的作用。同时，羟基自由基的清除能力成为抗氧化活性能力检测评价的重要指标之一。 2.5.2. 芬顿法 检测方法：依次向50 mL容量瓶中加入2 mmol/mL邻二氮菲溶液10.00 mL，缓冲溶液5 mL，硫酸亚铁铵溶液10.00 mL，1.00 mL的某一浓度的黄芪提取液，3%过氧化氢溶液1.00 mL，用蒸馏水补充体积，每加一次试剂均需立即摇匀，反应液在37℃恒温水浴槽中保温60 min，于536 nm波长下测定吸光度，平行三次，根据公式，计算提取液对羟基自由基的清除率。 清 除 率 I 1 % = [ ( A 2 − A 1 ) / ( A 0 − A 1 ) ] × 100 A 2 ——加黄芪提取液及过氧化氢溶液后混合液的吸光度。 A 1 ——未加黄芪提取液，只加过氧化氢溶液的吸光度。 A 0 ——未加黄芪提取液及过氧化氢溶液的吸光度 [ 9 ]。 2.5.3. 水杨酸法 检测方法：分别配制1 mg/mL黄芪多糖溶3组于玻璃试管中，依次加入9 mmol/L FeSO 4 溶液1 mL、9 mmol/L水杨酸–乙醇溶液1 mL、蒸馏水6 mL，摇匀，用保鲜膜封住试管口 [ 10 ]。以等体积的蒸馏水代替样品溶液作空白对照(A 0 )，以蒸馏水代替H 2 O 2 溶液测得吸光度(A c )。最后加入1 mL 8.8 mmol/L H 2 O 2 溶液启动反应，37℃恒温水浴1 h，在510 nm波长处测定吸光度(A x )。实验结果用清除率(I 2 )表示，则 I 2 % = [ A 0 − ( A X − A C ) ] / A 0 ∗ 100 I 2 %——羟自由基清除率。 A x ——多糖 + FeSO 4 + 水杨酸 + H 2 O 2 。 A c ——多糖 + FeSO 4 + 水杨酸 + 蒸馏水。 A 0 ——FeSO 4 + 水杨酸 + H 2 O 2 + 蒸馏水。
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user: 4. 结论 本文运用了超声辅助来提取黄芪多糖，经过单因素试验以及二次旋转正交试验后，得出了最佳工艺条件。即当液料比为1:7，超声时间为15 min，水浴时间为50 min，水浴温度为70℃时，提取率靠近最佳值为2.19%。并且对各因素两两交互作用的响应面进行分析得出：液料比与超声时间，液料比与水浴时间，水浴时间与水浴温度对于多糖的提取率的影响比液料比与水浴温度，液料比与水浴时间，超声时间与水浴温度的相互影响要大。通过红外光谱分析得出该样品的结构为多糖的结构，证明提取的产物是多糖。运用了芬顿法和水杨酸法两种方法，测定当黄芪多糖的浓度在1 mg/mL时，羟基自由基清除率分别为15.58%和33.2%。样品有强的抗氧化性。 通过二次正交旋转超声辅助来提取黄芪多糖，经过实验虽然确定了该工艺的最佳条件，但实验中尚存在一些问题。由于通过该工艺得到黄芪多糖的提取率并不高，所以在工艺上还有待改善以提高多糖提取率。并且此过程中得到的多糖为粗多糖，经测定多糖的含量也并不高，所以可在工艺中适当添加多糖分离及纯化的工艺，以提高多糖的含量。
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user: 摘要 土壤结构和强度是影响其具体应用的重要因素，通过不同物质的掺入，能够较好地改善土壤资源的利用效率，提升其利用水平。离子土壤固化剂技术的应用，能够有效改善离子固化土的强度性能，具有较好的叠加优势。本文在对相关理论进行简要阐述的基础上，对离子土壤固化剂的物化性质和离子固化土微观固化机理进行分析，以期为相关技术的应用发展提供参考。
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user: 1. 引言 以离子固化剂为主要加固材料，选择某区域内红黏土为原样土，对离子固化剂加固黏土的固化机理进行探析，以此为离子固化土强度提升提供技术参考，为我国土壤整治和利用水平的提升奠定相应的理论基础。做好这方面的技术研究和分析，对由于土壤固化剂使用中造成的土壤病害及附带产生的经济损失控制，具有重要的理论和现实意义 [ 1 ]。
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user: 2. 理论基础 2.1. 离子土壤固化剂 在传统的无机结合料固化剂使用中，多是利用高聚物类固化剂为主，虽然在成本控制方面具有一定优势，但是需要大量开采山石，对周边环境具有较大的破坏作用。而在发达国家中已经较为广泛的使用离子土壤固化剂，其成分中含有活性成分磺化油，能够较好的溶于水，并且离解出带有正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。将其置入目标土壤中，能够基于物理和化学反应路径，取代吸附在黏土表面的可交换阳离子，将黏土颗粒表面的双电层结构发生改变，从而减少土壤颗粒之间的斥力，以此使得土体更加坚实，达到土壤固化的目的 [ 2 ]。 2.2. 离子土壤固化剂的应用 目前离子土壤固化剂的生产技术主要集中在美国、澳大利亚、南非、加拿大等国，离子土壤固化剂的应用，能够有效提升原有土壤结构的密实度，降低对水的敏感性，以此达到土壤承载力提升，防渗能力提升的目的。正是基于这些层面的性能改善，使得离子土壤固化剂在公路交通工程，建筑工程和环境保护治理等多个层面都有着较为广泛的应用。但是就整体上而言，目前我国研究层面对离子土壤固化剂的微观结构特征和固化机理层面的认识水平还比较低，尤其是在特定环境和土质条件中研究，还存在多方面的不足 [ 2 ]。
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user: 3. 离子土壤固化剂基本物化性质分析 3.1. 基本物性参数及分子结构 从离子土壤固化剂的作用原理而言，其是一种高浓缩液态表面活性剂；从其结构组成而言，主要是由极性的亲水基和非极性的亲油基所组成。对于离子固化剂基本物性的判定，主要考虑如下几个指标：硫酸量、含硫量、沸点、PH值、密度、比重、蒸气压和形态特征等。基于其独特的分子结构，亲水基能够与水分子作用，将表面活性剂分子引入，而亲油基则是与非极性或弱极性的溶剂分子发生作用。正是由于这种较为独特的二重性结构，使得其能够将土壤的化学和物理性质同时发生改变，以达到土壤固化的目的 [ 3 ]。 3.2. 水溶液PH值和电导率分析 在对离子土壤固化剂的物化性质进行分析时，根据电导率的测定，能够分析出水溶液中离子成分在浓度和含盐量两个方面的变化。其测定依据是在离子固化剂进行稀释过程中，在浓度变化的同时，其颜色也会发生对应的变化。而采用PH计和电导率仪，就能够完成具体数值的测定。在相关实验中，通过对实验结果的分析可以发现，离子固化剂水溶液的PH值与其配比浓度无直接相关性，PH值都小于7.0，说明其属于偏酸性物质 [ 1 ]。而离子固化剂水溶液的电导率则是随着稀释比的增大而不断增大，其作用原理主要是由于浓度变大时，阳离子和阴离子的电离数量也不断增加。 3.3. 水溶液离子成分及浓度分析 由于离子固化剂在溶于水时离解出阳离子和阴离子，才能够起到固化作用，因此可以采用等离子体发射光谱仪和离子色谱仪对离子成分和浓度进行测定。通过实验数据显示，在对离子土壤固化剂进行100倍稀释时，水溶液中所含有的阳离子主要有Ca 2+ 、Mg 2+ 、Na + 、K + 等，其中浓度最高的是Ca 2+ ，而浓度最低的是Mg 2+ ；在水溶液中所含有的阴离子主要是Cl − 、SO2− 4、NO− 3三种，并且其浓度依照顺序依次降低 [ 2 ]。
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user: 4. 离子固化剂土微观固化机理分析 4.1. 试验试件制备 在本课题研究中，以某公路路基工程为例，对离子固化剂土的固化机理进行试验，因此在试验前需做好对应的试件制备工作。试件土的制备，需要先制备不同比例的离子固化剂溶液，然后将对应量的水溶液均匀洒入土中并充分搅拌。依照土样的最大干密度和最佳含水量制作成圆柱形试件并用千斤顶进行静压。在试件制作完成后，应当将其放置在标准养生箱内，放置时间为7 d。原样土无需进行养生处理。 4.2. 基于XRD的固化前后矿物成分分析 为更好的研究离子固化剂发生固化作用前后矿物成分的变化，可以采用X-射线衍射仪进行试验，通过对元素存在的化合物状态等进行分析，进而鉴定出矿物的种类并且准确计算矿物的相对含量。通过试样和原样土的衍射图谱对比，可以得出如下方面分析结果。一是对原样土的非粘土矿物进行测定，其类型通常包括石英、长石、方解石和赤铁矿等 [ 3 ]。这些矿物的谱线较容易交叠，因此必须做好测试分析，才能够更为精准的进行区分。二是要对土样的粘土矿物进行准确测定，例如高岭石和伊利石等。三是基于相关试验结果分析，通过X射线衍射图谱和特征衍射峰的对比，能够证明原样土在经过离子固化剂的处理后，不会导致粘土矿物的晶格结构发生变化，不会产生新的矿物。 4.3. 基于SEM的离子固化土微观结构分析 基于SEM的离子固化微观结构分析，能够准确观察土体内部结构及其组分，能够更为精准的分析土体的形成条件，从而更好的界定土体在形成过程中的物理学性质依据，分析各种物质的转化，从而深入的了解土壤的固化机理。对于内部结构单元体的大小、形状、排列方式和表征等观察，可以依据高倍显微镜或者扫描电子显微镜进行。基于观察分析可以发现：对于原样土而言，其微观结构类型主要是以团聚体或粒团的堆叠结构为主，部分伴有加工结构，而经过离子固化剂作用的试样土，其结构没有发生根本变化，但是孔隙明显变小。其次在作用之后，试样土单元体表面的胶结物结构特征更为明显，粘土矿物片状颗粒之间接触更为紧密 [ 4 ]。再次是基于不同比例的固化剂掺量条件下，试样土的表面胶结物结构特征有所差异。通过这些分析可以发现，粘土在经离子固化剂处理后，土壤颗粒之间的引力明显增大，从而导致土壤结构和孔隙之间发生变化。 4.4. 基于BET比表面积的离子固化土比表面积和孔隙结构分析 在对试样土的微结构特征进行分析时，颗粒的表面特征能够反映出颗粒的大小、形状和粘土矿物的吸附性能各有不同，由此造成孔隙结构在工程中的作用性质发生变化。通过相关实验证明，在离子土壤固化剂发生作用前后，会造成土壤颗粒的粒径增大，土粒比表面积减小。其原因是由于离子固化剂在发生作用时，能够离解出的阳离子和阴离子，能够与粘土颗粒表面吸附的阳离子发生离子交换反应，进而使得土壤颗粒之间的作用力发生变化。同时离子固化剂的作用，还能够减小双电层厚度，从而使颗粒之间的引力增加，逐步形成更大的颗粒。
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user: 5. 结束语 离子土壤固化剂已经在我国各类建设工程、交通事业发展中得到了广泛应用。但是相关试验和研究的不足，使得工程技术人员对其微观固化机理认识还存在欠缺。加大这方面的试验力度，依据更为精准的试验数据分析，提升离子土壤固化剂的应用水平，不仅能够有效节约离子固化剂的使用，还能够有效提升其应用水平，为工程建设经济效益和社会效益的实现起到积极的促进作用。
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user: 摘要 研究不同肥源对玉米籽粒硒和镉含量的影响，为高硒低镉玉米生产的合理施肥提供科学指导。在施用农家肥、有机无机肥、复合肥和硒肥的处理下发现，单独施用化肥对玉米籽粒硒含量没有显著影响(P > 0.05)，但会不同程度地引起镉含量升高，特别是使用农家肥时，镉含量会显著升高(P < 0.01)。叶面喷施硒肥可以显著地提高玉米籽粒硒含量(P < 0.01)，同时还会降低玉米籽粒的镉含量。不同浓度的硒肥处理表明，所有玉米籽粒硒含量均达到了富硒食品的要求。当硒肥浓度为0.2、0.4和0.6 g/L时，玉米籽粒镉含量随硒含量升高而降低，而在0.8和1 g/L时，镉会随硒含量升高而显著升高。研究结果表明，叶面喷施硒肥可以作为生产富硒玉米的优先措施，同时也应合理选择化肥种类和叶面喷施硒肥的浓度以控制玉米籽粒的镉含量。
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user: 1. 引言 硒(selenium， Se)作为一种必需的微量元素，能提高人体的免疫力且与人体的健康密不可分 [ 1 ]。人体缺硒会引起如大骨节病和克山病等疾病 [ 2 ] [ 3 ]，但过量的摄取硒反而会使人体中毒 [ 4 ]。镉(cadmium， Cd)作为一种重金属，长期摄取镉超标的食物会导致一系列的疾病。据调查，我国处于缺硒状态的土地大约有72%，其中三分之一的面积缺硒较为严重，同时我国已有7%耕地受到了重金属镉的污染 [ 5 ] [ 6 ]。玉米作为我国主要的粮食作物，在我国有着广大的消费基础和群体。因此，提高玉米的硒含量，通过饮食增加人体摄硒量是重要的补硒途径。万源地区是我国为数不多的富硒地之一，富硒农产品是当地积极推广富硒经济作物之一 [ 7 ]。但镉在万源富硒种植区土壤中具有较高的自然本底值 [ 8 ]。基于此，如何使玉米籽粒中的硒含量达到较高的水平，同时又能控制镉在玉米籽粒中的富集是当前富硒农作物的研究热点 [ 9 ]。有研究表明，硒与镉在植物体内的积累有一定的相互作用 [ 10 ]。由于地理位置等原因，万源地区近年来玉米生产面积逐年增加。因此，本研究以万源市某乡镇种植的玉米为研究对象，在分析土壤理化性质的基础上，通过基施不同种类化肥及在玉米喇叭口期叶面喷施硒肥，研究不同肥源及叶面喷施硒肥对玉米籽粒硒和镉含量的影响。并进一步探索硒与镉之间的相互作用，为合理施肥提供指导。本文可为玉米种植提供高硒低镉的施肥技术，为该地区科学施肥及优质的富硒玉米持续健康发展提供科学支撑。
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user: 2. 实验材料及方法 2.1. 实验材料 实验于2020年4月~8月在万源市某乡镇进行。实验场地为万源某乡镇农田，实验玉米品种为中单808。该品种玉米幼苗叶鞘绿色，成株株高314 cm左右，穗位147 cm左右。雄穗分枝多，花药绿色，花丝绿色，生育期126天左右。中单808具有一定的抗病性，如抗小斑病、茎腐病和矮花叶病等。叶面喷施硒肥为绿维康有机富硒肥(200 mL/瓶)，购买于陕西杨凌澳邦生物科学有限公司。复合肥(N + P 2 O 5 + K 2 O = 45%)和有机无机肥(N + P 2 O 5 + K 2 O = 25%)购买于四川省珙县中正化学工业有限公司。农家肥为当地农户提供。试验场地土壤基本理化性质如表1所示。 Table 1 Properties of the tested soil 项目 有机质(g/kg) 水解氮(mg/kg) 有效磷(mg/kg) 速效钾(mg/kg) 硒 (mg/kg) 镉 (mg/kg) pH 含量 26.63 324.52 43.56 256.71 0.47 0.25 6.78 表1. 供试土壤基本理化性质 2.2. 实验方法 实验共设8个处理组，每个处理组3个重复，具体如下；农家肥，有机无机肥，复合肥，农家肥 +硒肥，有机无机肥+硒肥，复合肥+硒肥，硒肥和清水对照组(CK)，共24个处理小区。每个小区面积为9 m 2 并固定种植50株。所有小区都在同一实验农田中，小区之间采用大行距加以区分。农家肥，有机无机肥和复合肥均基施入土，一次性施肥，化肥使用量均为1 kg。叶面喷施硒肥的时间为晴朗天17:00后，喷施时期为玉米的喇叭口期，硒肥喷施浓度为0.4 g/L。为进一步研究喷施硒肥对玉米籽粒中的硒和镉含量，实验研究了喷施不同浓度硒肥对结果的影响。叶面硒肥的浓度设为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 g/L的五个组，每组3个重复，叶面硒肥喷施时间及时期均与上述处理相同。样品中的硒和镉的分析测定参考黄爱花 [ 11 ] 等人的分析方法。 2.3. 数据分析 使用Excel 2013进行数据整理，采用SPSS 24.0进行统计分析。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 不同肥源对玉米籽粒中硒及镉含量的影响 不同施肥条件下，玉米籽粒中硒和镉含量如表2所示。由表2可知不同施肥条件下玉米籽粒中的硒含量均有所提升(0.021~0.291 mg/kg)，特别是在基施化肥后并进行叶面喷施硒肥的处理下，玉米籽粒中的硒含量较对照组(0.017 mg/kg)有显著增加(P < 0.01)。在叶面喷施硒肥的条件下，有机无机肥处理较农家肥和复合肥更能增加玉米籽粒中的硒含量，在不同的处理下基本上满足以下特征：硒肥 > 有机无机肥 > 复合肥 > 农家肥 > 不施肥。单独使用化肥时，玉米籽粒对硒的富集作用较小，相比于对照组，玉米籽粒中的硒含量有轻微上升(0.021~0.028 mg/kg)，但结果并不显著(P > 0.05)。另外，只在喇叭口期对叶面喷施硒肥，却能显著增加玉米籽粒中的硒含量(P < 0.01)，但其玉米籽粒中硒含量略低于“基施化肥+喷施硒肥”处理后的玉米籽粒。这表明硒肥能显著提高玉米籽粒中的硒含量，而且基施化肥可以促进玉米籽粒对硒的吸收，这与李圣男等人 [ 12 ] 的研究结果一致。不同处理后的玉米籽粒中的镉含量(0.018~0.068 mg/kg)较对照组中玉米籽粒中的镉含量(0.019 mg/kg)有轻微上升。表明基施化肥和叶面喷施硒肥均能影响玉米籽粒中的镉含量。由表2可知，仅基施不同种类的化肥的玉米籽粒镉含量要略高于“基施化肥 + 喷施硒肥”处理后的玉米籽粒中的镉含量。同时，在使用农家肥与“农家肥 + 喷施硒肥”的处理组中的玉米籽粒镉含量(0.068 mg/kg和0.051 mg/kg)较对照组中的玉米籽粒镉含量有显著上升(P < 0.01)，这可能与农家肥中含有较高浓度的重金属有关 [ 13 ]。通过表2的结果可知，叶面施硒对于增加玉米的硒含量非常有效，经过叶面施硒的玉米籽粒中硒含量均达到了富硒的要求。但在施肥过程中需注意不同化肥与硒肥的合理搭配，同时应注意农家肥可能会增加玉米籽粒中重金属的含量。 Table 2 Selenium and cadmium contents in corn grain under different fertilizer source 施肥种类 不施肥 农家肥 有机无机肥 复合肥 农家肥 +硒肥 有机无机肥 +硒肥 复合肥 +硒肥 硒肥 硒含量 (mg/kg) 0.017 ± 0.003 0.021 ± 0.006 0.028 ± 0.008 0.027 ± 0.010 0.251 ± 0.012 ab 0.291 ± 0.018 ab 0.287 ± 0.016 ab 0.214 ± 0.011 ab 镉含量 (mg/kg) 0.019 ± 0.004 0.068 ± 0.009 ab 0.035 ± 0.004 a 0.035 ± 0.004 a 0.051 ± 0.002 ab 0.021 ± 0.003 0.030 ± 0.003 a 0.018 ± 0.002 表2. 不同肥源下玉米籽粒中的硒和镉含量 注：a表示差异显著(P < 0.05)，b表示差异极显著(P < 0.01)。 3.2. 不同浓度的硒肥对玉米籽粒中硒和镉含量的影响 为进一步研究不同浓度硒肥对玉米籽粒硒含量的影响以及硒和镉在玉米籽粒中之间的累积关系，指导富硒玉米的合理施肥，本文将叶面喷施硒肥的浓度设为0.2、0.4、0.6、0.8和1 g/L 5个水平。由表3可知，随硒肥浓度的增加，玉米籽粒硒含量也随之增加，但镉含量呈现出先降低后增加的现象。当硒肥浓度为1 g/L时，镉含量达到了0.087mg/kg，但未超过GB 2762-2012《食品中污染限量》中的镉含量的限定值(0.1 mg/kg)。在不同浓度的硒肥处理下，玉米籽粒硒含量介于0.185~0.486 mg/kg之间，符合GB 28050-2011《预包装食品营养标签通则》的硒含量要求(0.15~0.50 mg/kg)，属于富硒产品。同时，在叶面喷施的硒肥浓度为0.2和0.4 g/L时，玉米籽粒硒含量增加较为缓慢，但当叶面肥为0.6、0.8和1 g/L时，玉米籽粒硒含量出现了显著增加(P < 0.05)，特别是在叶面肥为1 g/L时，玉米籽粒硒含量已经较为接近0.50 mg/kg的上限值。有研究表明过量摄入硒同样会产生毒害作用，同时可能导致玉米减产和影响玉米品质等问题 [ 14 ]，因此在叶面喷施硒肥时需严格控制施肥浓度，避免玉米籽粒中硒含量过高。 Table 3 Selenium and cadmium contents in corn grain under different concentrations of selenium fertilize 硒肥浓度(g/L) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 硒含量(mg/kg) 0.018 ± 0.002 0.185 ± 0.003 0.214 ± 0.004 0.374 ± 0.002 a 0.436 ± 0.005 a 0.486 ± 0.005 ab 镉含量(mg/kg) 0.017 ± 0.002 0.019 ± 0.003 0.017 ± 0.002 0.012 ± 0.003 a 0.072 ± 0.004 ab 0.087 ± 0.003 ab 表3. 不同浓度硒肥时玉米籽粒硒和镉的含量 注：a表示差异显著(P < 0.05)，b表示差异极显著(P < 0.01)。 3.3. 玉米籽粒中硒与镉之间的相互作用 研究表明 [ 15 ]，植物对硒和镉的吸收积累具有一定的机理特性。硒与镉之间存在一定的相互作用，富硒能减弱镉的毒害作用。但硒与镉之间是拮抗还是伴随作用，目前的研究还没有形成统一观点。黄爱花等人 [ 11 ] 认为硒与镉之间的相互作用与硒肥的喷施时期有关，其研究表明在拔节期和喇叭口期喷施硒肥会促进镉的吸收，而抽雄期硒肥处理会对镉的吸收产生拮抗作用。另外也有研究表明 [ 10 ] [ 16 ] 施用硒肥可以对重金属镉产生拮抗作用。本研究在仅基施不同化肥时发现与对照组相比，三种肥源都引起了硒与镉含量的升高，表明在施用农家肥、有机无机肥和复合肥时，镉与硒是伴随作用。但在“基施化肥 + 喷施硒肥”的处理下，玉米籽粒镉含量较仅施用化肥时有轻微的下降，表明叶面喷施硒肥将对玉米籽粒镉含量有一定的影响。仅叶面喷施硒肥时，当叶面肥浓度为0.2、0.4和0.6 g/L时，玉米籽粒硒含量逐渐增加，但镉含量逐渐降低，特别是在叶面硒肥为0.6 g/L时，镉含量仅为0.012 mg/kg，较对照组显著降低(P < 0.05)。因此在上述3个浓度范围内，玉米籽粒硒将会对镉的富集产生拮抗作用。但当硒肥浓度为0.8和1 g/L时，随着硒含量的增加，镉含量表现出显著增加，根据相关性分析，两者呈现出显著的正相关(r = 0.543， P < 0.01)，说明在0.8和1 g/L时，硒与镉表现为伴随作用，硒将会促进镉的吸收，这一现象与曾宇斌等人 [ 17 ] 的研究一致。因此，喷施硒肥时，在关注硒含量的基础上，还需注意镉含量升高等问题。
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user: 4. 结论 通过叶面喷施硒肥和基施不同化肥，研究了不同肥源对玉米籽粒硒和镉含量的影响。结果表明叶面喷施硒肥和基施不同化肥均能增加玉米籽粒内的硒含量，但仅基施化肥时，硒含量增加并不明显，而仅叶面喷施硒肥和“基施化肥 + 叶面喷施硒肥”处理时的硒含量均超过了0.15 mg/kg，达到了富硒产品的标准。基施化肥会不同程度地引起镉含量的增加，特别是基施农家肥时，玉米籽粒镉含量达到了0.068 mg/kg，但均未超过相应标准。玉米硒含量随叶面喷施硒肥的浓度的增加而不同程度地增加，当硒肥浓度在0.6 g/L以下时，镉在玉米籽粒内的积累会受到硒的阻碍，而硒肥浓度在0.8~1 g/L时，硒会促进镉的吸收。因此通过叶面喷施硒肥可作为生产富硒玉米的优先措施，但在施用不同肥源及叶面喷施硒肥时，应该综合考虑硒和镉的含量，实现玉米硒含量高而重金属镉含量低的优质富硒玉米。
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user: 摘要 综述了国内外近年来在利用丛枝菌根真菌(AM真菌)改良利用盐碱地方面取得的研究进展。从我国盐碱地的危害及目前的改良措施出发，深入探讨了AM真菌作为生物改良措施在盐碱地改良应用方面的可行性，以期为盐碱地改良研究提供参考。
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user: 1. 盐碱地现状概述 1.1. 盐碱土的危害 盐渍土(又称盐碱土)是指土壤被土体中各类中性或弱碱性盐影响所形成的盐化、碱化土壤以及各种盐土和碱土的总称 [ 1 ]。其中，盐土的土壤溶液渗透压较高，导致土壤水分有效性减小，使植物的根系吸水困难，甚至会造成植物生理干旱现象的发生；碱土含有过高浓度的HCO− 3和CO2− 3离子，会直接损伤植物的根系细胞，从而造成植物生长困难，植株矮小 [ 2 ]。土壤盐碱化会影响土壤的物理及化学性质，盐碱土的土壤通透性较低，而且表层土壤干燥时易收缩结块，湿润时膨胀泥泞，土壤耕性较差；盐碱土中过高的盐分离子含量还会严重阻碍其上植株的生长 [ 3 ]，降低作物产量。 1.2. 盐碱地的分布范围 我国的盐碱地分布范围极为广泛，据第二次全国土壤普查数据显示，我国各类盐渍化土壤面积达到了0.99 × 108 hm 2 ，此外，还存在面积约为1.73 × 107 hm 2 的潜在盐渍化土壤 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。盐碱地已经成为威胁我国农业发展的重要退化土地类型之一，开发利用盐碱地势在必行 [ 8 ]。 1.3. 盐碱地改良措施 为合理开发利用盐碱地，需要对盐渍化土壤进行改良，克服土壤盐渍化引起的生态环境及生产力低下的问题 [ 9 ]。盐碱地的改良方式按性质主要分为物理改良、化学改良和生物改良三种。其中，物理改良包括农业措施和工程措施，农业措施指的是利用覆盖地膜、秸秆还田、表面覆沙、深耕、起垄或客土置换等农艺措施改善土壤物理结构，调节土壤水盐分布，从而达到改良盐碱地的效果；工程措施则主要利用“盐随水来，盐随水去”的水盐运移规律 [ 10 ]，采用灌水压盐、蓄淡洗盐、井灌井排等水利工程措施淋洗土壤盐分、降低地下水位，从而达到脱盐的效果。化学改良主要是通过在盐碱土上施加不同种类的化学改良剂，利用离子交换、中和反应等化学反应方法，来改变土壤胶体吸附的阳离子组成，增加土壤通透性和淋盐效果，降低土壤含盐量 [ 11 ]。生物改良是利用盐生植物或微生物改善盐渍化土壤的环境条件，具有花费较少，改善作用持久有效的优点 [ 12 ]。
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user: 2. AM真菌概述 菌根(Mycorrhizal)作为自然界中普遍存在的一种植物共生现象，在改善土壤结构，促进植物生长发育方面具有重要作用 [ 13 ] [ 14 ]。其中，丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal， AM)真菌是一种分布最广，研究最多的专性共生多核真菌 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]。大量研究结果显示，在盐碱胁迫下，AM真菌可以改善植物生长的根际土壤环境，调节植物对水分和养分的吸收，从而有效地缓解盐碱胁迫下的生理性干旱，促进植物生长、生产，提高植物的耐盐碱性。AM真菌菌丝体形成的菌丝网可以扩大根的吸收面积，增加植物吸水能力，调控植物对大量或微量元素的吸收，缓解植物的生理性干旱 [ 18 ] [ 19 ]。