DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 磁粉探伤技术 对磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。磁粉探伤首先是对被检试件加外磁场进行磁化，若试件表面或近表面处有缺陷，如裂纹、气孔等，由于它们是非铁磁性的，对磁力线的通过阻力很大，磁力线在缺陷处泄漏到空气中形成漏磁场，当将导磁性良好的铁磁性粉末(通常为磁性氧化铁粉)施加在试件表面上时，缺陷处的漏磁场就会吸住磁粉，堆积形成可见的磁粉痕迹，从而把缺陷显示出来 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。如图1所示是磁粉探伤的基本原理图。 图1. 缺陷处漏磁场和磁痕分布 磁粉探伤的灵敏度高、操作也方便。但它不能发现床身铸件内的部分和导磁性差(如奥氏体钢)的材料，而且不能发现铸件内部分较深的缺陷。铸件、钢铁材被检表面要求光滑，需要打磨后才能进行。磁粉探伤几乎不受工件大小的限制，检查速度快，费用低廉，显示直观，对铁磁性材料和试件表面上的裂纹检查非常有效，通常磁粉探伤作为其他磁性或非磁性无损检测方法的验证性方法。但是磁粉探伤中，磁化的饱和程度会影响检测的效果和精度，同时磁化方向会影响缺陷的检出率；磁粉探伤仅能显示缺陷的近似位置、形状和长度，难以确定其深度，不能实现定量化；磁粉探伤的自动化程度低，检测结果受人为因素较大，可靠性不高。l973年美国空军两项独立的研究表明：磁粉检测在裂纹检测中的检出率只有47%，1984年Martin Marietta Corp也得出了相似的结论，检出率为50%；对表面以下的缺陷，只能得到不很清晰的显示，且随深度的增加越来越模糊；对剩磁有影响的试件，经磁粉探伤后还需要退磁和清洗。因此，逐渐发展了漏磁检测技术。
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user: 4. 漏磁检测技术 漏磁检测是利用磁源对被检工件进行局部磁化，材料表面出现裂纹或坑点等缺陷时，使局部区域的磁导率降低，磁阻增加，磁化场的能量将有一部分从此区域外泄出来，形成可检测的漏磁信号。在材料内部的磁力线遇到缺陷而产生铁磁体间断时，磁力线将会发生聚焦或畸变，这一畸变扩散到材料表面，即可形成可检测的磁场信号。如图2所示是漏磁检测的基本原理图。 图2. 漏磁检测原理图 随着现代科学技术的发展，尤其是计算机技术的发展，仪器的体积越来越小、处理速度越来越快、功能越来越强大。漏磁检测理论研究及探伤系统的传感器性能、数据处理等方面也都有很大的进步。漏磁检测可以实现定量检查，其检测的范围不受被检测件厚度的制约，同时由于没有高频信号，使漏磁检测的信号处理变的非常简单。漏磁检测能探出缺陷的准确度高，还能知道缺陷的某些特征尺寸(如深度、长度等)，而且由于漏磁检测装置均为自动化装置，因此能得到不受操作者技术水平影响的客观实验结果，而检测结果具有较好的定量性、客观性和可记录性。目前，漏磁检测的研究主要集中在缺陷的自动识别、定量检测以及漏磁反演成像等方面 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]。 4.1. 漏磁检测技术在缺陷识别方面的进展 由于漏磁检测在实际大型工程上的应用，使得漏磁检测技术发展迅速，在缺陷识别方面，通过提取信号的主要特征量，利用改进BP神经网络进行缺陷自动识别并有限确定缺陷尺寸 [ 12 ] [ 13 ]。利用裂纹漏磁之间的相互作用关系，采用波形处理和矢量轨迹图方法，对表面裂纹识别及评估 [ 14 ]。借助缺陷漏磁场图像有效地提取缺陷漏磁场特征和评价缺陷外形尺寸，利用插值函数重构缺陷实现对缺陷识别 [ 15 ]。采用恒等变换算法对漏磁信号进行等价模式识别 [ 16 ]。这些方法都在不同程度上提高了缺陷的自动识别能力，但是实际检测中缺陷类别复杂多样，缺陷检测信号受影响因素较多，真实缺陷信号经常混杂在外界干扰甚至与缺陷信号特征相似的信号中，对基于缺陷漏磁场的缺陷识别，主要集中在信号处理方法上的研究，即从复杂的检测信号中有效提取和分离真实缺陷的漏磁场信号，由于对缺陷产生的漏磁场不能从理论上进行定量确定，所以基于检测信号的缺陷识别方法只能实现一定意义(模型)下的缺陷定性识别，对多种缺陷同时存在情况下的识别还存在许多困难。因此，缺陷识别的研究一直是漏磁无损检测研究的热点问题。 4.2. 漏磁检测技术在缺陷定量方面的进展 随着漏磁检测技术的发展，缺陷定量研究正逐步成为漏磁检测技术发展的重点研究方向之一。在缺陷定量方面，利用脉冲化漏磁检测技术，通过理论模拟和实验对信号特征进行时频域分析，取得定量缺陷的额外信息，实现缺陷的定量检测 [ 17 ]。通过分析漏磁信号峰值，采用拟合方法实现了缺陷的漏磁定量 [ 18 ]。采用替换、平滑、反差等方法改善缺陷的漏磁信号，并把漏磁信号转变成云图，采用非线性方法实现缺陷的定量分析 [ 19 ]。通过分析裂纹漏磁信号峰值点位置与裂纹宽度和深度及传感器提离值的相互作用关系，采用模糊模式循环逼近算法和现代频谱分析对缺陷进行定量分析，实现了裂纹定量检测 [ 20 ]。借助多元统计分析方法、特征提取、模式识别技术和谱熵分析方法对缺陷进行量化分析 [ 21 ] [ 22 ]。基于偶极子模型预测漏磁场密度分布和检测漏磁密度与理论漏磁分布之间的最小误差的方法实现缺陷识别 [ 23 ] [ 24 ]。利用小波分析和人工神经网络对裂纹进行定量检测，并将数字信号处理器应用于管道裂纹定量检测中 [ 25 ]。上述缺陷定量方法都是基于某种理论模型或者通过改善缺陷的外在漏磁信号或者基于某种材料上多种人工缺陷检测的统计效果实现对某种材料缺陷的定量，在缺陷定量前，往往需要大量的缺陷标定，或者对大量的缺陷检测结果进行统计，进而以一定的经验比例因子对检测结果进行定量，对缺陷漏磁场与缺陷尺寸之间的关系是从缺陷漏磁场的峰值以及峰峰值之间的宽度对缺陷尺寸进行描述，对缺陷的宽度尤其是缺陷宽度小于磁传感器宽度时，更是难以确定。出现上述定量问题的原因是缺乏对缺陷微磁生成机理的认识。因此，目前对缺陷的定量结果只能是对缺陷程度的宏观刻画，还难以保证缺陷定量的精度。 4.3. 漏磁检测技术在缺陷反演方面的进展 漏磁检测技术在基于某种规则下实现缺陷定量后只给出了缺陷几何尺寸大小，由于缺陷定量精度目前还不能完全反映缺陷在材料中的准确位置和空间形状。因此，许多人开始从缺陷的漏磁信号出发采用某种数学算法直接反演缺陷的空间特征。一般来说，解决方式为分析缺陷参数和漏磁信号的相互关系，根据信号的特征反演出缺陷的大小，然后根据估测出的缺陷的深度、宽度和长度等参数通过计算机三维可视技术模拟出缺陷的外形。依据漏磁测量结果，应用基于有限元模型和人工神经网络的方法实现漏磁检测缺陷参数的反演 [ 26 ] [ 27 ]。基于奇异值分解和模拟进化的方法，利用自然选择和末尾选择的全局优化方法对缺陷漏磁进行反演成像 [ 28 ] [ 29 ]。这些反演算法和技术都在一定意义上实现了缺陷漏磁场与缺陷空间分布的一种对应关系，但是，由于对缺陷漏磁场与空间缺陷的分布不是一一对应关系，从缺陷漏磁场反演缺陷是一个不适定问题，因此，从缺陷漏磁场反演缺陷只能是某种意义下的优化反演，优化算法和反演成像正成为无损检测领域成像检测的一个重要的课题。不论是缺陷的智能识别、定量分析或反演重构，目前研究的方法都是基于缺陷外部检测磁信号的变化特征，运用各种信号处理方法来进行缺陷识别、定量和反演重构。由于不同在役铁磁构件缺陷生成的原因不尽相同，因此，针对一种构件的缺陷检测均需要符合现场测量条件的标准，而由于工件所受环境的因素不同，标准难以确定，导致同样的缺陷得到不同的检测信号，因而难以实现缺陷的真正定量识别，因此需要从缺陷内部出发，研究缺陷共同的和相对固定的磁性特征，以真正实现缺陷的完全定量化和可视化，这也是无损检测一直追求的目标。
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user: 5. 磁记忆检测技术 磁记忆检测是基于铁磁构件在运行时，受工作载荷和地球磁场共同作用，在应力和变形集中区域内会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后不仅会保留，还与最大作用应力有关，即产生与作用应力相对应的磁记忆 [ 30 ]。在应力集中区域，漏磁信号的切向分量具有最大值，而法向分量改变方向且具有过零点，磁记忆检测一般通过检测法向分量对缺陷进行诊断。如图3所示是磁记忆检测的法向和切向分量漏磁场示意图。 金属磁记忆检测技术是近几年发展期来的一项新兴的无损检测技术，该技术借助于天然的地磁场作用、金属内部各种微观缺陷和局部应力集中对磁作用的特殊反应机制，能够对铁磁性金属构件进行早期诊断和寿命评估工作，具有真正的无损检测的早期、快速、预警的意义，该项技术有着巨大的发展潜力，在建筑、航空、航天、铁道、电力、锅炉压力容器、石化、机械、桥梁等工业部门都得到了具体应用 [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]。但是磁记忆检测是一种弱信号检测，信号易受环境干扰，如何消除环境信号干扰；磁记忆检测时只能发现应力集中可能出现的危险部位，尚不能对缺陷形状、大小及性质进行定量的具体分析，如何实现磁记忆技术的定量检测；应力和地磁场如何产生磁记忆，两者各起什么作用；缺陷处漏磁场强度大小与应力、外磁场、缺陷深度与宽度之间的定量关系如何；根据测得的信号如何判定引起缺陷的原因和缺陷的所在；磁记忆检测中如何消除外激励或残余磁场以及表面粗糙度对检测磁信号的影响，这些问题都有待进一步深入研究。 图3. 磁记忆检测的法向和切向漏磁场
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user: 6. 微磁检测技术 微磁检测是在漏磁检测基础上结合微磁学理论提出来的一种新的磁性无损检测方法。根据微磁检测理论，缺陷的存在就一定存在磁畴固定结点，就一定会出现磁状态不可逆，形成材料内部磁场。磁畴固定结点的磁场十分微弱，因而称为微磁点，而其检测过程称为微磁检测 [ 34 ]。微磁检测理论对实现损伤缺陷的定量和自动化检测具有重要意义，通过检测微磁点的微磁场可以获取材料的受损情况，基于微磁理论研制的裂纹检测仪应用效果较好，在各行各业得到了广泛应用 [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]。图4是微磁检测系统原理框图。 图4. 检测系统组成原理框图 微磁检测理论提出的磁荷聚集和微磁结点理论以及应力作用下缺陷处的微磁特性变化还没有从实验上得以验证，对微磁检测时遇到的如对工件退磁后出现的对原有缺陷误检、磁化方向的强烈改变是否引起相变等奇异现象和问题还不能从理论上进行系统解释，这在一定程度上制约了微磁检测向定量化、可视化方向发展。因此，对缺陷微磁生成机理的研究就成为当前微磁检测亟待解决的焦点问题。
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user: 7. 结论及展望 磁性无损检测技术是目前应用最广泛的无损检测技术之一。磁性无损检测技术研究正在由材料的外在磁特征检测向基于材料外在磁特征的内部生成机理演进，随着电子技术、人工智能和计算机技术的发展以及新材料、新效应和新机理的发现，磁性无损检测逐步由定性检测向定量化、自动化、可视化方向发展，逐步减少人为因素的干扰，使磁性无损检测的缺陷检测质量逐步得到提高，为进一步实现材料损伤以及装备全寿命评估奠定基础。
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user: 摘 要 随着油气勘探开发技术的不断深入，油田开发的精度要求越来越高。识别有效储层，加深对有效储层分布范围和分布规律的认识是十分必要的。正演模拟是对一定的地质、地球物理问题作适当简化，形成数学模型，通过数值计算获取地震响应的过程，是解释储层性质的有效手段，能够帮助开发地震人员快速认识地震资料。本文针对P油田目标区块砂体横向变化快，叠置现象多样，地震响应特征不清等问题，在精细分析三维地震资料的基础上，结合该区钻井、测井及地质综合解释等资料，建立两套正演模型。首先论证了上层地震振幅能量减弱是由于下层砂体对其的影响，排除上部储层横向突变的情况。其次论证了上层储层为偏泥质砂层才会受下层砂体影响，振幅能量减弱，从而应用负振幅属性预测砂体的展布范围。对根据实际资料建立的地质模型进行正演，可以得到一定的规律，提高地震人员对地质体的认识，从而在砂体描述中提供一定的指导。 关键词 :正演模拟，简化，地震响应，储层性质，砂体描述 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 油气勘探开发初期，只需要有限的地震资料就能达到寻找大规模油气藏的目的。随着勘探开发目标逐渐进入小、边际、剩余油、砂描的精细范畴，地球物理工作者迫切需要从地震资料中挖掘更多有用的信息，以求更好地认识有效储层的分布范围及规律，正演模拟就是重要的手段之一 [ 1 ] [ 2 ]。 地震正演模拟技术是一种基础性的工作，因为它为开展储集层预测提供了基础，例如利用正演模拟对储层的岩性、物性、所含流体进行预测等。正演模拟技术在确定储集层和地震属性的关系方面是一种行之有效的方法，它能够揭示不同物性的地震响应特征。精确的正演模拟可以确定储集层岩性和物性与地震响应的关系，这为利用地震资料预测油气提供了基础 [ 3 ]。
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user: 2. 正演模拟的基本理论 其基本原理是基于地下地层结构的认识，通过震源的作用，按特定的计算方法了解地震波在地层中的传播规律的方法。 正演模拟的表达式如下式(1)所示： d = A ( m ) (1) 上式中，m为地震模型参考向量；A为正演模拟算子；d为向量数据。d受模拟算子A和m的精度影响 [ 4 ]。该公式的原理是，在建立地质–地球物理模型的基础上，即m，应用合适的地震子波及地震波方程进行计算，即A，求解地震波方程数值解，计算波场沿正时间轴方向的传播，最后得到合成地震记录，即d。 在地层结构已知的情况下，即地质体的空间分布，地下介质的速度、密度等参数明确，根据地震波运动学及动力学基本原理，计算地质模型的地震响应。正演模拟时，利用反射界面来获得零偏移距的地震剖面。反射界面成像原理是这样的，它把自炮点发出的下行波到达反射点后再按原路径按上行波的形式返回接收点的传播过程等效为地震波在t = 0时从反射点爆炸后以速度为介质速度一半的上行波向地面传播的过程 [ 5 ]。
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user: 3. 地质背景及地震响应特征 目标油田P位于渤海海域中南部渤南低凸起之上，作为渤海湾盆地最大的新近系油田，具有埋藏深度浅、成藏时间晚以及储量规模大的特征。P油田于1999年钻探发现，经过十余年的勘探、开发，其探明储量和三级地质储量不断增加，是渤海海域主力油田 [ 6 ]。 目标区位于P油田西南处，受南北向走滑断层控制的断裂背斜构造 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]，本区目前钻井3口，均为A平台所钻大斜度井。钻井揭示该区明化镇组下段发育砂体，砂体厚度范围在7 m到20 m之间。然而，由于该区明下段属于曲流河沉积，砂体横向变化快，叠置现象多样，加剧了该区砂体反射特征认识及识别的难度。 实钻井储层段响应特征如图1所示：A1井测井综合解释L2层油层厚度7.4 m，通过井震标定在地震剖面上对应为L2波谷反射界面，内幕砂体为强波谷反射特征。L1层为区域稳定分布的层序界面。L1及L2地震反射特征均为波谷，依据井震标定的结论，该两层均为含油砂层段，但L2振幅响应强的位置对应L1振幅响应弱的位置，为什么振幅会有此消彼长的现象，L1并未钻井落实因此是否为含油砂层，是品质较好的纯砂还是砂泥混合，这些反映到储层地震响应特征的问题都十分复杂，需要通过正演模拟来建立储层与地震响应特征之间的对应关系。不要使用空格、制表符设置段落缩进，不要通过连续的回车符(换行符)调整段间距。 图1. 明下段过A1井地震时间剖面
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user: 4. 模型建立及地震响应特征分析 4.1. 正演模型建立 结合钻井、测井及地震解释资料，依据研究区明化镇地层结构及地层岩石物理参数 [ 10 ] [ 11 ]，建立只有L1层的正演模型(如图2)，其中L1上部地层密度为2.2 g/cm 3 ，L1内部地层密度为2.15 g/cm 3 ，正演模拟结果见图3。当只有L1一层时，L1呈现连续强振幅响应特征。当L1层下部发育一套L2好砂层时，正演模型见图4所示，模拟剖面见图5。不难发现，当L2好砂层在L1下部发育时，对应位置的L1响应特征变弱。因此，我们得出结论，L1层振幅响应的变弱并不是因为其本身砂体性质变差，而是由于L2层的影响。那么下一个亟需解决的问题就是L1层的储层性质如何，是好的砂体还是偏泥质的砂体呢？因此我们建立了另一套正演模型。 图2. L1层正演模型 图3. L1层正演模拟剖面 图4. L1与L2正演模型 图5. L1与L2正演模拟剖面 假设L1层储层由泥到砂分布，密度由2.3 g/cm 3 变化至2.1 g/cm 3 ，L2层好砂岩发育于L1层下部，正演模型见图6所示，当仅发育L1单层时，由泥至砂界面响应特征由弱变强，正演模拟剖面见图7所示。L2发育于L1下部时，观察正演模拟剖面发现，当L1为泥岩或偏泥质砂岩时，受L2纯砂岩影响较大，地震响应特征消失。当L1为品质较好的砂岩时，L2的砂岩储层不但不会影响L1振幅响应特征，而且L1振幅能量明显增强，L2振幅能量明显减弱，如图8所示。 图6. 由泥至砂渐变的正演模型 图7. L1由泥至砂渐变的正演模拟剖面 图8. L2发育时L1由泥至砂渐变的正演模拟剖面 图9. 同区块两口井地震时间剖面 基于正演模拟分析，L1层地震响应变弱并不是L1层本身储层性质发生变化，而是由于下部L2砂层发育对其造成的影响，致使L1层地震响应减弱。也正是由于其地震响应减弱，说明L1这套储层并非特别好的砂岩储层，而是泥质成分偏多的砂层，因此才造成其响应特征变弱的现象。 为了验证我们的分析是否正确，在同区块找两口已钻井，典型过井剖面如图9所示。D1井及D2井钻遇L1层的振幅相对较强的位置，但根据测井解释结果，D1井及D2井的L1层油层相对较薄，因此验证了我们前面的结论，虽然L1层位为负振幅砂层组响应特征，但砂的品质并不好。 4.2. 储层展布特征预测 基于以上综合分析，认为L1层的强地震反射是该层附近沉积相带变化的界面响应，该区域整体应以泥岩为主，局部发育薄储层。在井震标定分析的基础上，明确负振幅属性可准确刻画该区储层的展布规律，如图10所示。红色区域为砂体分布区，蓝色区域则泥岩发育，红蓝过渡区则为砂泥互层。同样可以通过上图9验证L1砂体平面分布的可靠性。D1井位于属性绿色区，D2井位于属性蓝色区，平面预测结果来看D1井含有少量的砂，D2井基本没有砂分布，此认识与实钻井情况吻合。 图10. 应用负振幅属性预测L1层砂体分布
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user: 5. 结论 本文采用地震正演模拟技术，对渤海P油田某块的明下段储层特征进行研究，得出以下结论。 1) 基于井震标定，明确该区砂层组对应负振幅响应特征，理论上，负振幅能量越强，砂层组的性质越好。 2) 基于实际地震剖面的砂层组反射，在测井综合解释的基础下，建立了单层砂体模型及两层砂体模型，正演结果表明，下层砂体会影响上层砂体的振幅响应。 3) 基于实际地震剖面的砂层组反射，在测井综合解释的基础下，建立了单层砂体模型及两层砂体模型，其中，上层砂体性质由差至好分布，正演结果表明，当上层砂体性质好时，并不受下层砂体影响，地震振幅响应能量强。当上层砂体性质偏泥质时，受下层砂体影响，地震振幅响应能量减弱。 4) 应用负振幅属性可有效刻画该区砂体展布范围，针对L1层，明确该层的强地震反射是该层附近沉积相带变化的界面响应，整体应以泥岩为主，局部发育薄储层。 5) 针对研究区的储层响应特征的认知可为后续砂体描述、精细储层表征提供地质基础。基于地震正演的储层研究方法可为其他相似研究提供借鉴。
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user: 摘 要 海藻酸丙二醇酯(PGA)作为一种同时具有亲脂端和亲水端的新型稳定剂，已被广泛应用于乳制品和果汁饮料的生产中。本文以PGA常规检测指标1%溶液粘度为例，重点研究了保温温度与时间对PGA粘度的影响，分析比较了不同保温温度、不同保温时间下PGA粘度的变化。结果表明：保温温度越高、保温时间越长，PGA溶液粘度下降越快；粘度高的PGA受影响更大。 关键词 :海藻酸丙二醇酯，1%溶液，粘度，温度，时间 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 海藻酸丙二醇酯(Propylene glycol alginate， PGA)也称藻酸丙二酯、褐藻酸丙二醇酯，是海藻酸与环氧丙烷在高压下反应后得到的一种海藻酸的衍生物 [ 1 ] [ 2 ]，外观为白色或淡黄色粉末，其水溶液呈粘稠状胶体，因其分子结构中同时具有亲水性和亲油性两种基团，故具有优良的乳化性、增稠性、膨化性、耐酸性和稳定性 [ 3 ]，在美国、日本、韩国、俄罗斯等国家和地区作为食品添加剂被广泛使用。 海藻酸是由α-L-古洛糖醛酸和β-D-甘露糖醛酸两种单体组成的直链高分子化合物，这两种糖醛酸在海藻酸中的比例、位置以及海藻酸中的羧基被酯化的程度，决定着PGA的黏度、增稠性和稳定性 [ 4 ]。 作为同时具有稳定性和乳化性双重作用的食品添加剂 [ 5 ] [ 6 ]，PGA在我国的酸乳饮料和果汁饮料中得到广泛应用。在使用中，发现其粘度特性是影响最终产品稳定性、口感和质构的重要因素，故研究PGA的粘度特性对产品生产工艺参数的优化，以及加工过程中的质量控制有重要意义 [ 7 ] [ 8 ]。本文以市面上普遍使用的，青岛明月海藻集团有限公司生产的低粘和中粘两款PGA为原料，研究在不同保温温度和不同保温时间条件下，PGA常规检测指标1%溶液粘度的变化，以期为PGA的实际应用提供依据和参考。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料与仪器 海藻酸丙二醇酯(低粘，中粘)青岛明月海藻集团有限公司；T25型高速分散机IKA；电子天平梅特勒-托利多；恒温水浴锅上海百典仪器设备有限公司；粘度计美国博勒飞； 2.2. 实验方法 1) 1% PGA溶液的配制：称取质量为5 g的PGA，在高速剪切的条件下加入到495 g水中，剪切3 min左右，直至PGA完全溶解，无颗粒。 2) 将配制好的PGA溶液放入恒温水浴锅中加热，温度分别为55℃、65℃、75℃及85℃，保温时间分别为30 min、60 min及90 min，保温结束后，将溶液迅速置于冷水中降温至20℃左右。 3) PGA溶液粘度的测试：选用2#转子，转速为20 rpm，开始30 s后读数，并通过粘度校正系数，计算20℃时的粘度，测试两次取平均值。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 保温温度对PGA粘度的影响 PGA溶液的粘度随温度的变化曲线如图1所示，随着保温温度的升高，溶液的粘度逐渐降低；当温度超过65℃时，溶液的粘度随保温温度的升高快速下降。可能是由于温度的升高，PGA的分子链发生变化，分子间距增大 [ 9 ]，分子间范德华力以及氢键作用减弱，分子间的相互缠结遭到破坏，缠结密度下降，导致溶液的粘度变小。 因此，在PGA的使用过程中，如果生产对粘度有要求的产品，应将PGA的化胶温度控制在65℃以内，以减小化胶过程中导致的粘度损失。 图1. 保温温度对1% PGA溶液粘度的影响 3.2. 保温时间对PGA粘度的影响 PGA溶液的粘度随保温时间的变化曲线如图2所示，随着保温时间的延长，溶液的粘度逐渐降低，保温时间对粘度高的PGA影响尤为明显。当保温温度为65℃时，保温时间在30 min以内，粘度下降较为缓慢，超过30 min后溶液的粘度快速下降，可能是因为PGA在65℃的条件下，若温度不是长时间地持续下去，这种粘度的下降是部分可逆的，这一实验结果与秦益民 [ 1 ] 对海藻酸钠溶液随温度的变化研究结果保持一致。 因此，在用PGA生产对粘度有要求的产品时，如果化胶温度为65℃左右，化胶时间应该控制在30 min以内，如果化胶温度为55℃以内，化胶时间可以适当延长。 图2. 保温时间对1% PGA溶液粘度的影响
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user: 4. 结论 PGA溶液的粘度随着保温温度的升高，保温时间的延长，逐渐降低，尤其是当温度超过65℃时，溶液的粘度随温度的升高快速下降。 在PGA的使用过程中，当化胶温度为65℃左右时，化胶时间应控制在30 min以内；如果化胶时间过长，可以将化胶温度控制在55℃以内，以减小化胶过程中造成的粘度损失，提高产品质量。
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user: 摘 要 为明确海口市苦瓜最佳需肥量及施肥配方，2019年在海口市东山镇的砖红壤土上进行了苦瓜“2+X”田间肥效试验。结果表明：优化施肥区产量为1628.8 kg/667m 2 ，比常规施肥区增产183.3公斤/667m 2 ，增产达到12.7%，增产效果明显；各处理产量由高到低为优化施肥区 > 常规施肥区 > 130%优化氮区 > 70%优化氮区 > 无氮区；经Excel建立施氮量与产量的一元二次方程，计算得出最佳施氮量为15.91 kg/667m 2 ，最佳经济产量为1532.28 kg/667m 2 。初步说明，在苦瓜夏季栽培上制定的优化施肥方案可行。 关键词 :苦瓜，“2+X”田间试验，优化施肥，产量，最佳施氮量 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 苦瓜为葫芦科苦瓜属一年生攀援草本植物，是海口市冬种瓜菜和夏季度淡蔬菜的主要品种之一，常年种植1067公顷左右。长期以来，农民普遍存在盲目施肥现象，为了追求高产，过量施用化肥，不仅造成蔬菜生产成本高、效益低，也降低了肥料利用率和蔬菜品质，对人类赖以生存的环境以及食品安全构成了严重威胁 [ 1 ]。蔬菜栽培过程中肥水施用过量、连作障碍严重、重金属超标等问题已成为制约我国蔬菜发展的瓶颈之一 [ 2 ]。为探讨海口市苦瓜最佳需肥量及施肥配方，找出传统施肥存在的问题，笔者于2019年4月21日至7月30日在海口市秀英区东山镇开展了苦瓜2+X肥料效应试验，以期构建苦瓜施肥模型，为大面积指导科学施肥提供理论依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验地基本情况 试验在海南省海口市秀英区东山镇统历岭常年蔬菜种植基地郑大忠菜地进行，经度110˚13'37''，纬度19˚46'53''。试验地属大棚种植，长期种植苦瓜，一年种2~3茬，土地平整，排灌方便，土壤为玄武岩砖红壤。试验期间降雨25次，气温为25℃~37℃。试验前土壤养分含量如下(表1)： Table 1 Soil nutrient content before the experimen PH 有机质g/kg 碱解氮mg/kg 速效磷mg/kg 速效钾mg/kg 5.23 21.8 96.35 93.15 112.28 表1. 试验前试验地土壤养分含量 2.2. 试验材料 2.2.1. 供试作物 好运来油亮苦瓜。 2.2.2. 供试肥料 有机肥(有效活菌数 ≥ 2000万/克，有机质 ≥ 40%，河北巨微生物工程有限公司)、尿素(总氮 ≥ 46%，中海石油化学股份有限公司)、钙镁磷肥(P 2 O 5 ≥ 18%，云南锦达磷化工有限公司)、硫酸钾(K 2 O ≥ 52%，青上化工(惠州)有限公司)。 2.3. 试验设计 为了不断优化苦瓜氮肥适宜用量，试验采取“2+X”试验设计(中华人民共和国农业行业标准《测土配方施肥技术规程》NY/T 2911-2016)。“2”代表常规施肥和优化施肥2个处理，“X”代表氮肥总量控制。试验设置5个处理(见表2)，每个处理3次重复，采用小区试验，小区面积为26 m 2 ，随机区组排列。四周设保护行。分9次施肥，有机肥、磷肥100%、氮、钾肥各15%作为底肥，苗期施氮、钾肥均为总用量的10% (分两次施，每隔7天施1次，各施5%)，初花期施氮、钾肥均为总用量的15%，第一次采收后施氮、钾肥总用量的20%，以后再施四次肥，每隔7天追肥1次，每次施氮、钾肥总用量的10%。除处理外，其他生产条件(保护地栽培、育苗方式、移栽苗龄、移栽密度、灌溉方式及用水量等)与管理措施一致。 Table 2 Experimental design of total nitrogen control for Momordica charanti 处理编号 试验内容 处理 N (公斤/亩) P 2 O 5 (公斤/亩) K 2 O (公斤/亩) 一 无氮区 N 0 P 2 K 2 0 9.0 20.8 二 70%的优化氮区 N 1 P 2 K 2 11.3 9.0 20.8 三 优化氮区 N 2 P 2 K 2 16.1 9.0 20.8 四 130%的优化氮区 N 3 P 2 K 2 20.9 9.0 20.8 五 常规施肥 N c P c K c 18.4 12.6 23.4 表2. 苦瓜氮肥总量控制试验设计 注：每处理均加等量的生物有机肥(160公斤/亩)，表中“0”代表不施化学氮肥，“2”代表当地生产条件下的推荐值，“1”代表“2”施氮量的70%，“3”代表“2”施氮量的130%，“c”代表当地农民常规施肥量。 2.4. 田间管理 试验于4月21日播种，5月5日移苗，株行距0.73 m × 2.82 m，种植320株/亩， 6月 24 日开始收获，7月30日收获结束，采收18次。生育期为100天。整个生长期浇水17次，中耕除草3次，针对炭疽病、枯萎病、病毒病、蓟马、瓜实蝇等病虫害，用药防治13次。 2.5. 试验测产 每次采收分区称重记录，统计出各小区产量，然后折算成单位产量。 2.6. 数理统计 采用 Excel2007、SAS9.0 等软件对试验结果的有关数据进行统计分析。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 不同施肥处理苦瓜产量及产值 从表3可以看出，优化施肥区产量最高，其后依次为常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区、无氮区，优化施肥、常规施肥、130%优化氮区、70%优化氮区产量分别为1628.8公斤/667m 2 、1445.5公斤/667m 2 、1427.1公斤/667m 2 、1396.0公斤/667m 2 比无氮区(780.7公斤/667m 2 )増产848.1公斤/667m 2 、664.8公斤/667m 2 、646.4公斤/667m 2 、615.3公斤/667m 2 ，増产幅度分别为108.6%、85.2%、82.8%、78.8%。优化施肥区产量比常规施肥区增产183.3公斤/667m 2 ，增产达到12.7%。 Table 3 Yield and output value of Momordica charantia under different fertilization treatment 处理 产量(kg/667m2) 产值(元/667m2) I II III 平均 一 726.0 864.5 751.7 780.7cC 3903.5 cC 二 1358.4 1437.5 1392.1 1396.0 bB 6980.0bB 三 1667.8 1623.2 1595.3 1628.8aA 8144.0 aA 四 1462.7 1397.6 1421.1 1427.1bB 7035.5 bB 五 1376.7 1516.2 1443.5 1445.5bB 7227.5 bB 表3. 不同施肥处理苦瓜产量与产值 注：大小写字母分别表示在0.01、0.05水平上的差异显著性。 对施肥各处理苦瓜产量进行方差分析可得，F = 120.498 > F 0.01 = 7.006，说明施肥各处理间苦瓜产量差异达到极显著水平。经多重比较，优化氮区产量与常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区、无氮区相比达到极显著差别，常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区产量与无氮区之间差别达到极显著水平，而常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区产量三者之间无显著差别。可见，在苦瓜栽培过程中，氮肥对产量的影响较大 [ 3 ]。 从田间观察，苦瓜结果中期后，缺氮处理有早衰现象，抗病性变差。高氮处理易裂瓜，抗病性也差。 3.2. 氮肥一元二次肥料效应模型 通过Excel2007建立氮肥一元二次肥料效应模型(见图1)： y = − 2.938 x 2 + 94.58 x + 771.2 ( R 2 = 0.961 ) 。经检验，氮肥效应方程达到显著水平，运用此模型能预测氮肥与苦瓜产量之间的关系。对氮肥一元二次肥效模型方程进行规划求解，可得：氮肥的最高施肥量为16.09 kg/667m 2 ，此时最高产量为1532.38 kg/667m 2 ；氮肥的最佳施肥量为15.91 kg/667m 2 ，此时产量为1532.28 kg/667m 2 。 图1. 苦瓜施氮量与产量关系 3.3. 不同施肥处理净收益及产投比 按苦瓜平均销售价格5.00元/kg、生物有机肥2.00元/kg、纯N5.57元/kg、P 2 O 5 7.56元/kg、K 2 O 6.92元/kg，计算分析不同施肥处理的经济效益和产投比。 Table 4 Income and output input ratio of Momordica charantia under different fertilization treatment 处理 产值(元/667m 2 ) 肥料成本(元/667m 2 ) 净收益(元/667m 2 ) 产投比 一 3903.5 532.0 3371.5 6.3 二 6980.0 594.7 6385.3 10.7 三 8144.0 621.6 7522.4 12.1 四 7035.5 648.5 6387.0 9.8 五 7227.5 679.6 6547.9 9.6 表4. 不同施肥处理苦瓜收益与产投比 从表4可以看出，以优化氮区产值、净收益达到最高，分别为8144.0元/667m 2 、7522.4元/667m 2 元，净收益由高到低依次为优化氮区、常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区、无氮区。优化氮区、常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区净收益比无氮区分别增加4150.9元/667m 2 、3176.4元/667m 2 、3015.5元/667m 2 、3013.8元/667m 2 。优化氮区肥料成本比常规施肥区减少58.0元/667m 2 ，净收益却比常规施肥区增加974.5元/667m 2 。产投比以优化氮区最高，达到12.1，其后依次为70%优化氮区、130%优化氮区、常规施肥区、无氮区。初步说明，在苦瓜夏季栽培上制定的优化施肥方案可行，但由于受地力差异、管理水平等条件的影响较大，造成试验结果存在不确定性，因此必须要经过多年多点试验来验证 [ 4 ]。
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user: 4. 讨论与结论 1) 优化施肥区产量最高，为1628.8 kg/667m 2 ，与常规施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区、无氮区相比达到极显著差别。优化施肥区产量比常规施肥区增产183.3公斤/667m 2 ，增产达到12.7%。优化施肥区、130%优化氮区、70%优化氮区产量与无氮区之间差别达到极显著水平。可见，在苦瓜栽培过程中，氮肥对产量的影响较大。 2) 通过Excel2007建立氮肥一元二次肥效模型： y = − 2.938 x 2 + 94.58 x + 771.2 ( R 2 = 0.961 ) 。对该方程进行规划求解，可得：氮肥的最高施肥量为16.09 kg/667m 2 ，此时最高产量为1532.38 kg/667m 2 ；氮肥的最佳施肥量为15.91 kg/667m 2 ，此时产量为1532.28 kg/667m 2 。 3) 以优化氮区产值、净收益、产投比达到最高，分别为8144元/667m 2 、7522.4元/667m 2 元、12.1。初步说明，在苦瓜夏季栽培上制定的优化施肥方案可行，但由于受地力差异、管理水平等条件的影响较大，造成试验结果存在不确定性，因此必须要经过多年多点试验来验证。建议在苦瓜的栽培中增施有机肥，减少化学氮肥用量，促进化肥减量增效 [ 5 ]。
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user: 摘 要 为探讨使用无钠原料的可行性，减少钠盐累积，该文开展了钝顶螺旋藻无钠培养初步实验。结果显示：钝顶螺旋藻在无钠培养条件下生长过程的藻浓度与常规原料培养无显著差异(P > 0.05)，无钠培养的螺旋藻粉蛋白质含量无异于常规原料培养(P > 0.05)，无钠培养养殖液钠离子含量显著低于常规培养(P < 0.01)，可看出无钠培养过程可以作为常规培养的补充，可减轻养殖废水处理的难度。 关键词 :钝顶螺旋藻，无钠培养，常规培养，蛋白质，废水 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 螺旋藻，也被称作节旋藻，是属于蓝藻门、藻殖段纲、颤藻科、螺旋藻属(节旋藻属)的一类原始生物 [ 1 ]。人们已经发现30多个螺旋藻种，目前中国允许产业化的螺旋藻种只有钝顶螺旋藻和极大螺旋藻 [ 2 ]。 螺旋藻以其能量低、蛋白质适中、脂肪、碳水化合物含量低的特性完全可以健康食品的形式进入人们的餐桌，在最少的脂肪、碳水化合物及能量摄入前提下补充优质蛋白质 [ 3 ]，提高人们的免疫力 [ 4 ] [ 5 ]，也可避免肥胖和高血压等慢性病 [ 6 ] [ 7 ]。 螺旋藻含有藻蓝蛋白、多糖、SOD (超氧化物歧化酶)、γ-亚麻酸、叶绿素等具有改善健康功能的多种有用物质 [ 8 ] [ 9 ]。 内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗部分企业从2003年开始养殖螺旋藻，产量逐年增加，生产工艺不断优化和改善，产品质量不断提升。2010年鄂托克旗螺旋藻产业园建立后，26家企业入驻螺旋藻产业园区。现园区年生产螺旋藻粉3500吨，占国内螺旋藻粉产量的40%以上。鄂托克旗螺旋藻产业园区每年产生约60万立方米的生产废水，废水处理成为制约螺旋藻生产企业发展和影响螺旋藻产品质量的主要因素，为减少螺旋藻废水的钠含量，最大限度地重复利用养殖废液，实现零排放，研究了钝顶螺旋藻无钠和常规培养的生长情况、产品蛋白质含量情况以及废液钠含量情况，为养殖废液重复利用提供参考。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料与试剂 钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)藻种由鄂托克旗螺旋藻工程技术研究中心提供。 碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钾、硫酸镁、磷酸氢二钾、硝酸钠、氯化钙、硫酸亚铁、EDTA-Na、硼酸、氯化锰、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵、碳酸氢钾、硝酸钾、硝酸镁、硝酸亚铁、碳酸氢铵、草酸(均为分析纯)、钠标准贮备溶液，含钠1.000 g/L市售；实验用水为18.0 MΩ的二次去离子水。 2.2. 仪器与设备 722可见分光光度计上海精密科学仪器有限公司；pH计上海雷磁仪器厂；自动凯氏定氮仪上海沛欧分析仪器有限公司；AAnalyst800原子吸收分光光度计美国安捷伦公司；0.45 um滤膜微滤装置山东启泽水务设备有限公司。 2.3. 方法 2.3.1. 螺旋藻培养 分别配制Zarrouk培养液 [ 10 ] (P1)和无钠的Zarrouk培养液(P2)。P2培养基中钠盐全部由钾盐替换，硫酸盐、氯化物由硝酸盐替代，根据Zarrouk培养基折算添加量。取对数生长期的螺旋藻液用滤布过滤，将藻泥接种到各培养液中，稀释到OD560 = 0.15左右，将藻液充分摇匀后再分别按每瓶500 mL的量接入6个三角瓶中。设置培养培养温度28℃，光照强度为3000~4000 lx，12 h:12 h光暗周期培养，每天定时充分摇瓶3次，并轮流交换位置以减少光照误差。接种后进行初始测定，然后每天后用722型分光光度计对其OD560值进行测定，以OD560值作为生长指标，比较不同处理间螺旋藻生长状况的差异。 2.3.2. 螺旋藻粉蛋白质含量测定 称取充分混匀的螺旋藻粉试样1.0 g，精确至0.001 g，至消化管中，再加入0.4 g硫酸铜、6 g硫酸钾及20 mL硫酸于消化炉进行消化。当消化炉温度达到420℃之后，继续消化1 h，此时消化管中的液体呈绿色透明状，取出冷却后加入50 mL水，于自动凯氏定氮仪(使用前加入氢氧化钠溶液，盐酸或硫酸标准溶液以及含有混合指示剂的硼酸溶液)上实现自动加液、蒸馏、滴定和记录滴定数据的过程。 2.3.3. 废液钠离子浓度测定 由于养殖废液中含有定有机物及重金属离子，需要对废液进行前处理，先用400目滤布滤去残留的螺旋藻等物质，然后用0.45微米水系滤膜进行微滤，因废液含盐量很高，需要对废液稀释，备用。先制作钠标准曲线，然后将试样稀释后不消解直接上机(AAnalyst800原子吸收分光光度计)检测，根据标准曲线计算钠离子浓度。 2.3.4. 统计分析方法 采用excel2010进行数据处理和绘图，采用SPSS19.0进行显著性分析。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 无钠培养与常规培养螺旋藻生长差异 无钠培养与常规培养螺旋藻生长差异如图1所示。随着培养期的延长，钝顶螺旋藻在两种培养基中均生长良好，两种培养基生长的螺旋藻每两天的OD560值差异极显著(图中上标字母表示差异显著水平) (P < 0.01)，而同一天两种培养基的螺旋藻OD560值无显著差异(P > 0.05)，由此可见，无钠培养的钝顶螺旋藻可很好适应生长环境，无钠培养可作为常规培养的替代方式。 图1. 无钠培养和常规培养对螺旋藻生长的影响 3.2. 无钠培养与常规培养螺旋藻粉蛋白质含量比较 无钠培养与常规培养螺旋藻粉蛋白质含量见图2。两种培养方式的蛋白质含量结果趋于相近，无显著差异(图中上标字母表示差异显著水平) (P > 0.05)，由此可见无钠培养方式生产的螺旋藻粉其主要成分蛋白质含量未受培养原料变化影响，因蛋白质含量高低主要受氮肥供应程度的影响，因本实验中氮源充足，故无钠培养蛋白质含量无明显影响。 图2. 无钠培养与常规培养蛋白质含量 3.3. 无钠培养和常规培养废液钠离子含量 无钠培养和常规培养废液钠离子含量见图3。从图3可见，两种培养方式的钠离子含量差别较大(图中上标字母表示差异显著水平) (P < 0.01)，可见在加入钠盐培养原料后钠离子在培养液中累积，而无钠培养的培养液因未添加含钠原料其钠离子浓度未检出，因此无钠培养模式下，螺旋藻培养液的钠离子浓度可以显著降低，增加了螺旋藻养殖废液回用的可能性，减轻了废液处理的难度。 图3. 无钠培养与常规培养钠离子含量
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user: 4. 讨论 螺旋藻在常规培养过程中，往往需要加入大量钠盐、硫酸盐和氯化物，这些营养被利用之后，钠离子、氯离子、硫酸根离子等阴阳离子被残留在培养液中，随着培养过程的延长，这些离子被逐步累积，培养液的盐浓度增大，培养液的渗透压随即增大，螺旋藻细胞会出现“生理干旱”现象 [ 10 ]，螺旋藻细胞会胀破而死亡，另外液会使养殖废液的盐浓度增大，增加水处理的难度和成本，所以提出螺旋藻无钠培养的概念和技术对产业可持续发展至关重要。 在螺旋藻常规生产方式下，每年会产生大量养殖废水，这些废水因盐含量高，处理过程复杂，处理成本高，导致螺旋藻生产的环保压力增加。探讨通过使用能被螺旋藻吸收的钠盐、氯化物、硫酸盐的替代原料养殖螺旋藻是本文作者最先提出的环保可持续养殖概念和技术，通过这些概念和技术实现螺旋藻的环保循环培养。 试验结果表明，在无钠培养条件下，螺旋藻生长正常，蛋白质含量正常，培养液钠离子含量显著减少，说明无钠培养可以作为螺旋藻培养的替代或交替培养方式，可以解决螺旋藻培养液中无机盐不断累积的问题。
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user: 5. 结论 钝顶螺旋藻在无钠培养条件下可保持正常生长，含有与常规培养相当含量的蛋白质，培养液无钠盐累积可循环使用。
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user: 摘 要 民以食为本，粮以地为先，“藏粮于地，藏粮于技，藏粮于民”是我国保障粮食安全的重要途径。本文从粮食供给和粮食需求两个视角对我国粮食安全进行综合评判，首先基于不同的定量方法对2050年中国耕地面积、粮经比、复种指数、粮食单产、人口数量、人均粮食消费量等基础数据进行预测，以期得到较为合理的预测结果，再根据预测结果对中国2050年粮食供需平衡状况进行分析，最后基于不同自给率的情景下，分析保障我国粮食安全的主要路径选择及其对策措施。研究结果表明：1) 2050年中国将出现较大的粮食缺口，粮食需求远大于粮食供给，自给率仅达到87.56%，未达到95%自给率的安全预警水平；2) 在粮食完全自给、95%自给率的情景下，可以从提高粮作比、增加耐盐水稻种植面积等内部挖潜方式以解决我国粮食需求不足。 关键词 :粮食安全，供需平衡，耐盐水稻，预测，中国 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 粮食安全关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立，如何解决近14亿人口的吃饭问题，始终是我国治国安邦的头等大事 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。Brown 1995年撰写了一本《谁来养活中国人》的书，提出了当时轰动全世界的论点：中国2030年人口数将达到16亿人，人均粮食消费能力为每人400千克，粮食总需求量为6.41亿吨，但是粮食总产量仅有2.74亿吨，缺口达到3.67亿吨，即使是全球粮食总出口量也将无法满足中国的粮食缺口需求 [ 4 ]，这个观点引起了世界范围内对中国粮食安全的高度关注。鉴于粮食安全对我国的重要程度，众多研究机构和学者对中国粮食安全进行了深入的分析。如世界银行在1997对中国2030年的粮食需求量进行预测，其需求量约在6.8~7.17亿吨之间，而粮食生产量6.4~6.6亿吨，粮食缺口在4000~5700万吨，粮食自给率最低值为92.1%，未达到粮食自给率95%的安全水平 [ 5 ]。学术界中不同学者对我国人口规模、粮食生产量、粮食需求量等指标有不同的预测结果，如肖俊彦2010年的研究结果表明：2020年中国人口将达到14.3亿、人均粮食消费量在409~414千克之间，我国粮食总需求量将达到5.85~5.92亿吨 [ 6 ]；梁姝娜2015年研究认为：中国2030年粮食总产量约为6.21亿吨，而2030年中国人口达到14.67亿，人均粮食需求约为424 kg [ 7 ]；李福夺在2016预测了2025年中国人口将达到14.35亿，粮食需求为6.57亿吨，人均粮食需求为458 kg [ 8 ]；马云倩2018年预测了2020年全国粮食需求为7.44亿吨 [ 9 ]。由此可见，学术界对我国粮食生产的前景预测还存在较大的争议，对人口规模、粮食生产量、粮食需求量等影响粮食安全的关键数据预测结果差距较大，难以取得相对一致的结论。 当前我国已经进入社会经济发展的新常态，国内粮食生产成本不断攀升，农业资源短缺、土壤污染严重、闲置撂荒面积增加，国际市场农产品冲击严重，这些都严重影响了我国粮食有效供给与质量安全 [ 9 ]。如何在资源与环境约束下准确预测我国粮食有效供给与需求、提升可持续发展能力，是学术界迫切需要解决的重大问题。本文将当前耐盐水稻生产这一重要科技因素纳入粮食生产水平预测，针对不同基础数据建立不同预测模型的分析思路，综合评估2050年我国粮食安全的基本态势，以期为国家相关部门制定更加合理的农业发展政策提供依据。
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user: 2. 研究思路与方法 2.1. 研究思路 本文首先采用定量的预测方法对中国2050年人口规模、人均粮食消费量、耕地面积、粮经比、复种指数、耕地粮食单产、耐盐水稻生产等基础数据进行预测，以期得到较为合理的预测值；然后根据供需平衡理论计算2050年粮食缺口及粮食自给率的值，从宏观层面评价中国粮食安全状况；最后根据预测结果分析，设定不同自给率情景下，探讨解决未来粮食缺口的主要方式，对如何补充中国粮食需求给出了部分解决思路。 2.2. 数据来源 由于不同数据库发布的数据在统计口径上有所差别，所以在数据选取上，国内有关粮食生产数据、社会经济数据均尽量从统计局官网和历年《中国统计年鉴》中获取，其余部分数据则主要来源于国家粮油信息中心、FAOATAT等权威数据。
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user: 4. 不同情景下的粮食供需平衡分析 4.1. 2050年中国粮食供需情况预测 2050年粮食供给可分为耕地产粮供给和非耕地产粮供给两部分。2050年耕地总产量为73，283.58万吨；非耕地产粮供给按照耐盐水稻一年一季的种植方式计算2050年非耕地总产量可达12，000万吨。所以，到2050年中国粮食总产量可达85，283.58万吨。 2050年预测人口达到149，828.70万人，人均粮食消费需求量是640千克，在不包含国家粮食储备需求的前提下，中国粮食需求量为95，890.37万吨。 至2050年粮食总供给为85，284.54万吨，粮食需求量为95，890.37万吨，粮食缺口量为10，606.79万吨，粮食自给率为87.56% (表6)，粮食存在较大的缺口，远低于国际上自给率95%的安全水平。 Table 6 Grain supply and demand in China in 2050 (Unit: ten thousand tons， % 粮食总供给 粮食总需求 粮食缺口量 粮食自给率 85，284.54 95，890.37 10，606.79 87.56 表6. 2050年中国粮食供需情况(单位：万吨，%) 4.2. 基于粮食完全自给情景下的粮食供需平衡分析 针对国内粮食发展情势，国家提出了“自给为主，立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑”的国家粮食安全战略，坚守谷物自给和口粮品质安全的粮食安全底线，保障粮食自给是目前粮食安全主要战略。习近平同志提出，任何时候中国人的饭碗都改牢牢端在自给手里，饭碗里应该装的是中国粮。所以，基于此政策背景，探讨在粮食安全完全自给的情景下，我国粮食供需如何实现平衡。 若要实现粮食完全自给，我国2050年粮食缺口量将达到10，606.79万吨。按照2050年粮食单产水平和粮食播种面积占农作物播种面积比例计算，还要增加1800万公顷耕地才得以实现粮食完全自给。也就是说，在基于2050年完全实现粮食自给的情境下，在保证现有的耕地面积前提下增加耕地面积到14，266万公顷以上，即在实行更严格的耕地保护制度的基础上，还需增加耕地1806万公顷。同时，从完全基于粮经比调整以达到粮食完全自给基础上分析，在2050年粮食作物播种总面积为11，713万公顷的基础上，还需增加1693万公顷的粮食播种面积，则粮经比应调整为80:20才能满足粮食完全自给的水平，以目前的经济发展水平看，这是不合理的。 若完全基于我国的非耕地产量路径以满足粮食供给，测算2050年的粮食缺口量为10，606.79万吨，若要粮食完全自给，且基于盐碱地生产耐盐水稻6000千克/每公顷、一年一季的生产水平计算，则需在改良利用2000万公顷耕地的基础再开发1766万公顷的盐碱地才能补足粮食缺口，且耐盐水平产量必需达到6000千克/每公顷的水平。 不论是单一方面仅仅从调整粮作比，或者还是增加非耕地产粮的种植面积，都是难以实现的。基于以上分析，可以在调整粮作比的同时，应适当增加非耕地产粮的种植面积，以达到粮食100%的自给率水平。由于预测2050年粮作比在70:30左右，所以选取不同的粮食播种总面积占农作物播种总面积比，通过逐步调整粮经比测算需要新增的盐碱地面积和新增粮食播种面积组合(图3)。由图可知，随着粮作比的逐步提高，粮食播种面积增加，进而测算需要增加的盐碱地面积减少；反之，粮作比越低，则需要更多的盐碱地种粮以满足粮食需求缺口。当粮占比提高至80%的时候，新增粮食播种面积带来的粮食产量才可以满足粮食缺口。 图3. 100%自给率水平下盐碱地产粮种植面积和粮食播种面积的比例关系 4.3. 粮食自给率等于95%情景下的粮食供需平衡分析 若基于粮食适度进口、口粮自给的前提下，将粮食安全自给率设为95%是《国家粮食安全发展规划》对保障国内粮食安全提出标准线。达到粮食安全自给率95%，则意味着2050年对国内粮食提出的生产需求为91，095.85万吨，与2050年粮食总产量存在5812.27万吨的粮食缺口。 从耕地产粮路径分析，一方面需要增加929万公顷的粮食播种面积；按照2050年70%的粮食播种面积占农作物播种面积比例计算，还要增加987万公顷耕地种粮，即需13450.67万公顷耕地。2050年若仍能保有2017年13，486.67万公顷的耕地即可实现粮食95%自给率目标，同时保证耕地的整体产粮水平同时提升。另外可以考虑调整粮食播种面积和农作物播种总面积之比，当粮食播种总面积占农作物总面积75%以上时，亦可基本实现粮食自给率95%的目标。 若是从非耕地产粮路径分析，盐碱地平均单产生产耐盐水稻60，000千克/公顷，需要在开发2000万公顷盐碱地种植耐盐水稻的基础上再改良968万公顷的盐碱地生产耐盐水稻，同样保证60，000千克/公顷的单产水平前提下才能实现粮食95%的自给率。 选取不同的粮食播种总面积占农作物播种总面积比，通过逐步调整粮经比测算在5812.27万吨粮食缺口下需要增加的粮食播种面积和盐碱地面积，得到不同粮经比调整方案下需要新增的盐碱地面积和新增粮食播种面积组合(图4)。由图可知，当粮占比提高至76时，新增的粮食播种面积的生产量已可满足5812.27万吨的粮食缺口量；当粮占比为75时，新增粮食播种面积增产粮食5234.61万吨，盐碱地产耐盐水稻576.71万吨。 图4. 95%自给率水平下盐碱地产粮种植面积和粮食播种面积的比例关系
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user: 5. 总结与展望 粮食安全是一个永远不能放松的永恒课题，2050年我国粮食自给率将仅为87.56%，远远低于国际上95%的粮食安全标准。在当前国际贸易复杂化背景下，我国的粮食安全更应该值得学术界的广泛关注。本文基于不同的定量方法对2050年中国耕地面积、粮经比、复种指数、粮食单产、人口数量、人均粮食消费量等基础数据进行预测，在此基础上预测不同情景下的粮食供需关系，特别是增加了耐盐水稻培育的非耕地产粮作了预测分析，这是对我国粮食安全研究的重要内容补充。 然而本文虽然对影响粮食安全的因素作了较为全面分析，然而由于影响未来粮食供需的因素很多，从以往经验来看，技术进步对于粮食增产的影响极大，本文仅考虑了耐盐水稻培育的技术增长因素，对其他可能的技术进步因素考虑略有不足。另外对耕地撂荒和轮作等影响粮食耕作面积预测的方法也过于主观，可能会在一定程度上影响研究结果，这是后续研究应该注意的问题。
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user: 摘 要 采用一测多评法同时测定丹参中4种丹参酮类成分的含量。通过建立丹参酮II A 与二氢丹参酮I、隐丹参酮、丹参酮I的相对校正因子，以外标法测定丹参酮II A ，利用相对校正因子计算二氢丹参酮I、隐丹参酮、丹参酮I的含量。结果显示建立的相对校正因子重现性良好，采用校正因子计算的结果与外标法实测值一致，该法可以用于丹参中多种成分的质量评价研究。 关键词 :一测多评法丹参，相对校正因子 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/