造纸黑液中木质素在农业领域的应用_王晓红

专题讲座

造纸黑液中木质素在农业领域的应用

王晓红,赵 谦

(江苏大学化学化工学院,江苏 镇江 212013)

摘 要:介绍了造纸黑液中木质素在农业领域的最新研究及应用,主要对木质素在肥料、农药、饲料、土壤改良剂、植物生长调节剂、液体地膜等方面的研究进展进行了阐述。

关键词:造纸黑液;木质素;农业;应用

中图分类号:X793 文献标识码:A 文章编号:1005-3433(2004)02-0036-05

木质素是一种高分子有机物,大量存在于木材、竹、草等造纸原料中。其含量仅次于纤维素。约占植物总量的20%。木质素是造纸黑液中的主要污染成分之一,也是构成黑液COD(化学需氧量)的重要成分[1]。如果直接排放既浪费了木质素资源又污染了环境。随着人们环保意识的不断增强和国家环保法规的进一步完善,我国众多中小型造纸厂日益感到造纸黑液污染治理的迫切性,许多厂家投入巨额资金对造纸黑液进行治理。从环境保护和可持续发展战略出发,对木质素进行资源化研究,兼具有效利用资源和治理纸浆黑液的双重意义。开发造纸黑液木质素在农业领域的用途是黑液治理的一条有效途径。本文综述了造纸黑液木质素在农业领域的应用研究情况。

1 肥料

木质素是能从自然界再生资源中获得的高聚合度的芳香族有机原料,具有无毒、价廉、易被微生物分解的特性。当在木质素上接上植物生长所需要的N、P、K等元素时,这些元素会伴随着木质素被微生物降解而缓慢释放出来,为作物吸收利用。正是木质素这种缓慢释放的特性使得木质素可以成为一种肥劲较稳、肥效较长、含有多种营养元素并且能较好地控制不被淋失的完全肥料[2]。1.1 木质素氮肥

木质素类氮肥含氮量与普通化学肥料相近且具有长效、缓释的特点,可促进作物生长,是一种比较有前途的木质素利用方法。木质素氮肥不仅含无机氮,而且还含有机氮,有机氮与木质素之间以共价键相连接,而作物几乎不吸收这种有机键合的氮素,只有当木质素经微生物降解,缓慢释放出无机氮素之后才能为作物吸收利用,所以说含氮木质素是一种潜在的有机长效氮肥[2]。

1.1.1 氨氧化木质素氮肥 硫酸盐木质素经氨化氧化反应,可提高含氮量,且对N有控释作用。以造纸黑液木质素为原料,按一定的液比,将木质素溶解在稀氨水中,添加复

基金项目:江苏省镇江市科技攻关项目(GY2003020)

作者简介:王晓红(1971-)女,安徽怀宁人,硕士,讲师,研究方向:天然高分子化合物的改性及应用。

合催化剂,在一定温度和氧压下经氨化、氧化反应,制得含氮量为15.47%的氨氧化木质素[3]。黄宏等[4]的研究结果表明,氨氧化木质素对五色苋生长效果显著,作为一种缓释氮肥,能逐渐释放出含氮养分,其肥效仅次于尿素。施用氨氧化木质素肥料,可以大大降低硝酸盐的淋溶作用,减少硝酸盐对地表及地下水的污染,并有利于土壤腐殖质的形成,改良土壤结构。

1.1.2 木质素尿素 造纸黑液木质素与尿素及其他助剂按比例掺混,并经改性合成。木质素尿素具有缓释、长效、抑制脲酶活性、提高氮肥利用率等作用。盆栽实验表明,木质素尿素供氮水平较普通尿素高0.4~ 1.1倍。2年大田实验结果表明,冬小麦、夏玉米分别增产21.4%和1

2.1%[3]。

1.2 木质素磷肥[5]

以碱木质素、磷酸二铵、粘合剂和助剂为原料,按一定的比例掺混,在一定的温度条件下制取木质素磷肥。木质素分子的羟基、羰基、羧基、网状结构及其被土壤微生物降解产生的有机酸,与土壤中固有活性磷的铁、铝、钙等有络合、吸附作用。经改性的木质素磷肥,能减少磷酸根的化学沉淀和固定作用,提高磷肥的利用率,达到节肥增产的效果。经14周的实验室模拟观测,土壤有效磷含量提高约10%~20%。两年田间实验结果表明,冬小麦、夏玉米产量分别提高18.5%和14.4%。造纸黑液木质素具有特殊的反应特性,表现出较强的离子交换性,对磷矿粉的活化效果明显,甚至优于沸石,可用于制造活化磷肥。

1.3 螯合肥料

黑液木质素是一类由苯丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键联结而成的芳香族高分子聚合物[6]。其结构单元上含有羟基、羧基和羰基等活性基团,表现出一定螯合性质,可制备螯合肥料。

1.3.1 磺化硫酸盐木质素螯合微肥[7] 铁元素不仅能够促进叶绿素的合成,而且还能够调节植物体内的氧化还原过程。但土壤中大多数含铁矿物都处于难溶状态,不能被植物吸收,只有活性铁、置换铁、溶液中铁以及螯合铁才能被植物吸收,但它们在土壤中含量极少,从而导致植物在生长过程中经常发生缺铁症,严重时会导致植株死亡。木质素铁螯合物微肥则可将可溶性铁供给植物,从而防止植物缺铁现象的发生。分别对在碱性土壤中种植的豆类、油菜等作物施加磺化硫酸盐木质素螯合铁、硫酸亚铁,并以空白试验对照。结果发现:施入磺化硫酸盐木质素螯合铁肥的作物没有出现缺铁症,而其它两种情况作物失绿明显。

用磺化硫酸盐木质素制得的阳离子交换树脂处理含锌废水或含铜废水,得到含5%锌或铜的磺化硫酸盐木质素。该木质素是一种含微量元素的有机肥料。施肥以含锌量计5kg/hm2或以含铜量计10kg/hm2,能够有效提高谷物产量,同时可增加禾草中N、P、K 含量,作物根茎在土壤中通过阳离子交换剂吸收肥料中的微量元素。

1.3.2 硝化木质素螯合肥料[8] 在一定条件下,碱木质素经稀硝酸氧化制得硝化木质素,其水溶性、离子交换能力及酸性基团含量均有较大提高。硝化木质素在特定条件下与无机盐作用制得螯合肥料(Zn2+和M g2+等)。碱性土壤条件下,用玉米作试验对象,分别施加硝化木质素螯合锌肥和硫酸锌,进行空白试验。结果表明:硝化木质素锌对玉米生长的促进作用比硫酸锌大得多,表明硝化木质素具有较高的肥效作用,这可能主要归功于硝化木质素对金属离子Zn2+有较强的螯合作用,抵抗了碱性土壤对Zn2+的固定作用。

1.4 木质素复合肥

目前,有机肥与无机肥复合是肥料工业发展的主要趋势,有机-无机复合肥不仅可以提高肥效,而且可以改良土壤质量、提高土

壤综合肥力。碱木质素复合肥还具有防治根线虫病的作用。

木质素作为一种在土壤中能生物降解、增加土壤有机质含量、对作物无毒副作用的天然有机物质,与常规化学肥料尿素、磷酸二铵、氯化钾等复配合成木质素有机-无机高效复合肥,经实验验证不仅降低了无机盐的水解速度,达到缓释的目的,而且对脲酶活性有一定抑制作用。在田间持水量条件下,累积8d比尿素氨挥发损失减少27%,比无机复合肥减少氨挥发损失7.8%;在淹水条件下,累积9d比尿素氨挥发损失减少14.5%。并且木质素还可减少土壤中有害离子对磷酸根的固持,活化磷肥。经14d渗滤实验,累积渗滤液中有效磷量比无机复合肥提高34%[9]。

将木质素磺酸盐掺入到肥料中可以制得含N、P、K、木质素磺酸盐、Cu、Mg等多组分的复合肥料。Mozheiko将木质素磺酸盐用尿素在80~90 下处理,然后加入粉末状或分散较好的KCl,制得钾肥。德国的Krachn-er将木质素磺酸盐用铜导体板厂废液中所含的Cu(NH3)2+4处理制得含铜的木质素磺酸盐肥料。日本的Azeta将轻烧菱苦土与木质素磺酸钠以及CaO粉末反应制得可降解的轻烧肥[2]。

2 农药缓释剂

木质素具有抑制释放剂的性质,利用木质素的网络结构,可以容易地将杀虫剂、除草剂、灭菌剂等通过物理或化学的方法引入到木质素结构中制成颗粒剂。农药成分逐渐从制剂基体扩散到制剂表面,起到缓解释放的作用。张陶芸[10]等将干燥粉碎的碱木质素与农药及助剂混匀、造粒、再干燥,制成颗粒缓释农药,在贵州、浙江等地进行了多次田间实验,效果较为理想。他们用强极性的杀虫双农药制成的缓释农药,与普通颗粒的杀虫双农药在室内水稻对照实验,结果表明缓释农药具有长效功能。3 植物生长调节剂

3.1 邻醌类植物生长激素

在带搅拌和回流冷凝器的搪瓷反应釜中加入相当于绝干100kg的木质素和1000 kg的水,在搅拌中慢慢加入120kg硝酸,升温至70 反应1h,然后再慢慢加入120kg 硝酸,将反应温度升至100~104 ,再反应6h。反应结束后,放料过滤,滤液先用石灰乳中和,再用氨水中和,即得邻醌类植物生长激素,可在稀释后直接使用。这种激素对于促进植物幼苗根系生长,提高移栽成活率有显著作用;使植物的叶色较绿,叶片较大;对水稻有提早成熟的作用;对水稻、小麦、棉花、茶叶、等作物有一定的增产效果[11]。

3.2 类吲哚环类植物激素

在用量为木质素量的20倍的6%氨水中,压力2.94~ 3.92M Pa,温度180~250 ,反应时间3~5h,空气量5~10L/min。在第一阶段产生羧酸的铵盐、低级脂肪酸的酰胺及吲哚环、吡咯环等杂环化合物。在第二阶段发生缩合,使吲哚环上的氮含量在20%以上,从而得到约30%的氨木质素(对原料木质素)。这就具有与吲哚环植物激素相类似的作用[7]。

4 饲料添加剂

酸析木质素是一种有特殊活性的有机化合物,既含有60%的碳元素,又含有比较丰富的微量元素,还含有少量的蛋白质,经毒理研究,无毒副作用,可用作饲料添加剂[12]。如牛用饲料中含有硫酸盐木质素添加剂,可提高家畜青春生长期的增长率。该饲料成分为:粉状硫酸盐木质素3.0%~ 4.0%,无氟化物的磷酸盐1.9%~ 2.1%,NaCl1.4%~ 1.6%,Mg SO40.3%~0.5%,玉米淀粉4.0%~4.2%,食用植物脂1.4%~1.6%,其余为磨细的粗大麦粉。采用木质素作饲料添加剂时,添加量以1%为宜,产蛋量比不加时提高21%,喂养肉鸡时,可增加肉鸡体重,降低饲养费用。喂猪时,木质素添加剂以

3%为宜。据介绍,美国饲料标准允许在饲料中添加4%的木质素,木质素属无毒、无害产品,喂养家禽、家畜是安全的。

5 土壤改良剂

利用硫酸盐法处理造纸黑液,将得到的氨化硫酸盐木质素作为土壤改良剂,可用来改良紧密、含盐和被腐蚀的土壤,使土壤产生团粒结构,进而改变土壤的水分特性,还可以促进P、N、Fe等的肥效,尤其是使用磷肥时,由于木质素具有螯合性,因此使用木质素土壤改良剂能有效防止磷肥固着在土壤上,显著地提高肥效[13]。例如,用2%的氨化木质素和1%的氨化硫代木质素作盐分高的土壤改良剂,可用水洗走土壤中的盐分,这对我国许多盐碱地的改良是非常有益的。此外,用木质素 氢氧化钠 六亚甲基四胺=(100~120) (10~12) (20~30)(以干重计)配制出来的土壤改良剂可适用于各种类型的土壤,如森林冻土带、沙质土壤或坚实的土壤等[10]。Saitod[14]等通过磺化和氧碱化对木质素改性,产物可吸附土壤中铝离子进而改良土壤。

木质素磺酸盐分子结构中含有羟基、磺酸基等可与沙土颗粒结合的基团,Zaslavsky 等报道了利用木质素磺酸盐与乙烯类单体接枝共聚制备土壤改良剂的方法,并指出该改性产物可用于抵御土壤风蚀。李建法等[15]以禾草类木质素磺酸盐为原料,通过与丙烯酸、丙烯酰胺单体的接枝改性,制备了具有良好应用效果的沙土稳定剂。

6 液体地膜

聚乙烯塑料地膜已在农业生产上大量使用,但是,由于它不能降解,又成为 白色污染 ,是当前迫切需要解决的问题。木质素是一种可溶性的天然高分子化合物,向其中加入少量的碱即具有一定的成膜性,也具有一定的强度。如果在木质素溶液中添加少量甲醛做交联剂,增大相对分子质量,增加其强度和成膜性,再添加少量短纤维或其它可溶性高分子化合物,进一步增加其强度和成膜性,此外添加一些表面活性剂和气泡剂,这样制成的液体混合物,用喷雾器喷到土壤表面,形成一厚层均匀的泡沫,消泡后便在土壤表面形成一层均匀的地膜。这种膜的优点是在土壤表面形成,减轻了劳动强度,作物幼苗长出时,可自行顶破,不必人工破膜;它会逐步降解,变成腐植酸肥料,并能改善土壤团粒结构,在降解前,覆盖在土壤表面,防止土壤水分蒸发,防止杂草生长;由于木质素有杀菌作用,又有吸收紫外线的能力,可以提高地温,更能帮助作物提高抗病能力;这种地膜中还可加入农药和肥料,成为多功能复合地膜,其成本低于各种合成地膜[16]。

7 植物防腐剂

造纸黑液木质素具有防腐性质及杀菌和抑制霉菌活性的能力,适用于预防食用根块植物的根腐病。抑制霉菌生长活性的效果好坏主要取决于木质素的浓度、比重和吸湿性等。试验表明,造纸黑液木质素是一种杀菌剂,可防止植物在存储过程中发生霉变。用含造纸黑液木质素溶液喷洒水果和植物,如土豆、胡萝卜等,存储期为7个月以上。另经动物试验表明:采用造纸黑液木质素作为水果和植物防腐剂是安全的[7]。

总之,开发造纸黑液木质素在农业中的用途,对促进废物利用、净化环境、提高可再生资源利用率及发展农业生产有着重要意义。

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APPL ICAT ION OF L IGNIN FROM PULPING BLACK

L IQU OR IN AGRICULT U RE

WANG Xiao-hong,ZHAO Qian

(School of Chemistry and Chem ical E ngineering,Jiangsu Univer sity,Zhenj iang212013,China)

Abstract:T his paper reviewed the recent r esearch advances of lignin from pulping black liquor and its applicatio ns in ag riculture such as the fert ilizer,agriculture chemical,fodder,so il impr ovement ag ent,plant g rowth regulator,and liquid plastic film,etc.

Key words:pulping black liquor;lignin;ag riculture;applicat ion

(收稿日期:2003-12-30)

科技天地

利用废纸生产废纸-木质纤维板

据 Wood Sci.Technol 2003.No.1报道:全世界每年纸和纸产品产生的废物占城市废料的25%~40%,废纸再循环利用对于节约木材资源和保护环境具有十分重要的意义。利用废纸纤维生产再生纸需要解离纤维、脱墨、浮选和漂白等工序,而且用回收废纸纤维造纸会降低纸的质量,因此用量受到一定限制。但是用废纸和木材纤维混合生产含废纸-木质纤维板,制造过程简单,废纸利用量大,并可降低纤维板生产成本。因此,废纸是生产人造板(刨花板、纤维板)潜在的纤维资源。

希腊Thessaloniki大学林业和自然环境保护系的科技人员,研究了废纸与木材纤维的不同混合比率:即0 100,15 85,25 75, 50 50和75 25,生产单层木板,使用3种类型废纸 新闻纸、胶印纸和杂志纸,3种不同用量的异氰酸酯树脂胶粘剂(5%、8%和10%),不加或添加石蜡(0.7%、1.0%、1.5%和2.0%)为防水剂,生产刨花板或纤维板。结果表明:随着废纸用量的增加,降低了板内部胶合强度、厚度润胀率和脱层性能,但对板弯曲强度影响不大;随着胶粘剂用量的增加,可改进板质量,特别是板内部的胶合强度和厚度润胀率;添加石蜡可明显降低板厚度润胀率。废纸类型对板质量的影响为:以废新闻纸最好,其次为胶印纸,杂志纸最差。用50%混合废纸生产废纸-木质纤维板,获得满意的物理和机械强度性质,这种木板适合于室内装饰使用。(赵 霞编译)

木质素

木质素编辑词条 B添加义项 ? 木质素（英语：Lignin）是一种广泛存在于植物体 中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍 生物结构单元的芳香性高聚物。植物的木质部（一 种负责运水和矿物质的构造）含有大量木质素，使 木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 10 本词条正文缺少必要目录和内容, 欢迎各位编辑词条，额 外获取10个积分。 基本信息 ? 中文学名 ? 木质素 ? ? 别称 ? Lignin ? ? 界 ? 植物界 ? ? 门 ? 被子植物门 ? ?

纲 ? 双子叶植物纲 ? ? 分布区域 ? 许多 ? 目录 1基本简介 2主要特性3单体结构 4相关应用 5其他资料

基本简介折叠编辑本段 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。 复纳新材料木质素 复纳新材料木质素主要特性折叠编辑本段 日本的八浜羲和曾对木质素下过这样的定义：木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，主要存在于木质化植物的细胞中，强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物，共有三种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构，分子结构式如图所示， 木质素单体的分子结构折叠

同时含有多种活性官能团，如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。其中羟基在木质素中存在较多，以醇羟基和酚羟基两种形式存在，而酚羟基的多少又直接影响到木质素的物理和化学性质，如能反映出木质素的醚化和缩合程度，同时也能衡量木质素的溶解性能和反应能力；在木质素的侧链上，有对羟基安息香酸、香草酸、紫丁香酸、对羟基肉桂酸、阿魏酸等酯型结构存在，这些酯型结构存在于侧链的α位或γ位。在侧链α位除了酯型结构外，还有醚型连接，或作为联苯型结构的碳-碳联结。同酚羟基一样，木质素的侧链结构也直接关系到它的化学反应性。 对羟苯基结构愈创木基结构紫丁香基 结构折叠 由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团，因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、梭基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。其中，又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用，同时也是扩大其应用的重要途径。在此过程中，磺化反应又是木质素应用的基础和前提，到目前为止，木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。在亚硫酸盐法生产纸浆的工艺中，正是由于亚硫酸盐溶液与木粉中的原本木质素发生了磺化反应，引进了磺酸基，增加了亲水性，而后这种木质素磺酸盐在酸性蒸煮液中进一步发生水解反应，使与木质素结合着的半纤维素发生解聚，从而使木质素磺酸盐溶出，实现

木质素的性质及应用

木质素的性质及应用 张XX （北京联合大学生物化学工程学院，北京，100023） 摘要 随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深刻,天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,而且每年都以500亿吨的速度再生。增强其制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约14亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品,截止到2002年时,超过95%的木质素仍直接排入江河或浓缩后烧掉,绝少得到高效利用[1]。被用于化工高分子材料却仅占 1%。所以对于木质素的研究、开发及应用等具有十分重要的意义。本文简单介绍木质素的结构、性质。主要介绍其在发泡塑料方面的应用。 关键词：木质素；树脂；改性；发泡； 木质素的结构 木质素，是聚酚类的三维网状高分子化合物，其基本结构单元为苯丙烷结构，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。木质素是由松柏醇基、紫丁香基和香豆基三种单体以 C－C 键、醚键等形式连接而成的具有三维空间结构的天然高分子物质。[2] 木质素的化学性质 木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、共轭双键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应，从而奠定了木质素在多方面应用的基础。特别是在高分子材料方面，以木质素为原料可以合成酚醛树脂，既可以用作酚与甲醛反应，也可用作醛与苯酚反应[3]；利用木质素所含的醇羟基，可与异氰酸酯类进行缩合反应，制得木质素聚氨酯；木质素与烯类单体在催化剂作用下能发生接枝共聚反应，如丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等。 木质素的应用 脲醛树脂 木质素作为一种洁净资源，可制备合成树脂和胶黏剂、补强剂、油田化学品和各种助剂，在轻工业及农业中有广泛的应用。 脲醛树脂是目前市场上多用作粘合剂,作为塑料使用的很少,而且都是闭孔泡沫塑料,但脲醛树脂泡沫塑料由于其硬而脆的缺点,在应用上受到了限制。 采用加入木质素磺酸钠改性脲醛树脂,以降低游离甲醛含量及充分利用木质素资源;同时加入三聚氰胺和聚乙烯醇,以改变树脂的柔韧性。通过碳酸氢铵发泡法发泡制得开孔改性脲醛树脂泡沫塑料。实验结果表明:改性后游离甲醛含量明显降低,韧性有了较大的提高。[4]

农业生物技术的现状与发展方向摘要

农业生物技术的现状与发展方向(摘要) 生物技术是战略高技术的重要领域之一，技术发展日新月异，国际竞争日趋激烈。生物技术产业也是高新技术新兴产业，是当前国际高技术产业化的重点领域，已经成为新的经济增长点。生物技术已成为解决人类面临的人口、能源、环境、粮食等重大问题的有效手段，将为保障粮食安全、能源安全、公共卫生安全、食品安全和国家安全提供重要的科技支撑。生物技术与产业已成为世界各国支持和投资的重要领域，在国民经济和社会发展中具有重要战略地位。 一、国内外发展现状和趋势 目前，生物技术进入第三次浪潮，生物技术研究开发已成为世界各国重点投资的战略高技术领域，生物技术与产业已成为国际科技乃至经济竞争的重点，生物技术产业已成为新的经济增长点，生物安全已成为国家安全的重要组成部分。随着相关学科发展及社会需求，医药生物技术、农业生物技术及工业生物技术都有了长足的发展。2001年美国生物技术产业总产值5670亿美元，利润1005亿美元。2004年全球18个国家种植转基因植物面积达8100万公顷，8年增长40倍。生产近200种生物药物，防治200多种疾病的370余种新药进入临床试验,全球3.25亿人受益。2003-2004年全球转基因农作物价值达到439亿美元，其中中国为39亿美元，预计在十年后将达到2110亿美元，增长5倍。 农业生物技术发展趋势主要体现在以下几方面：生物技术与常规技术的结合越来越紧密；作物分子育种体系正在形成；转基因植物发展十分迅猛,产业化步伐不断加快；农作物杂种优势利用进入新阶段；动物体细胞克隆技术体系已经形成，进入实用阶段；利用动植物生物反应器生产特殊药物和功能性食品；分子诊断技术和基因工程疫苗成为畜禽重大疫病防治的重要手段；生物农药和生物肥料成为产业化的重点；生物可降解材料开始进入市场；农林生物质能的开发利用方兴未艾。从战略需求的角度出发，要满足以下需求：提高农业科研水平，增强原始创新能力的需求；提高粮食产量、改善品质，确保国家粮食安全需求；调整农业产业结构、提高农业生产效益的需求；减少环境污染，确保农业生态安全的需求；提高土地资源利用率，促进可持续发展的需求；提高和改善农产品质量，增强农业综合国际竞争能力的需求；提高重大畜禽疾病防控水平，保障人民健康的需求。 针对以上需求，农业生物技术的发展方向有以下几方面：共性关键技术及平台；功能基因组和比较基因组；动植物分子标记辅助育种；作物品种设计；转基因植物及产业化；新型畜禽基因工程疫苗、诊断试剂等产品研制；农业微生物工程及产品；生物质能的关键技术及产品；动植物生物反应器；人畜共患重大疫病防控关键技术及产品。目前生物技术的应用方面，运用功能基因组学进行相关重要功能基因的克隆；蛋白质组和功能蛋白的大规模表达技术；对生物信息的收集、加工、利用；RNAi技术及其应用；生物芯片及产品开发；动物细胞的大规模培养；Knock-out和Knock-in技术及应用；化学基因组和表观基因组。 最终的目标，突破一批关键技术、提高农业生物技术的整体水平；获得一批有自主知识产权的产品，提高市场竞争能力；建立一批基地，提高成果转化能力；培养一批人才，增强创新能力；研制一批产品、提高国际竞争能力。 二、农业生物技术的突破点与应用前景 我国水稻功能基因研究取得重大突破，水稻基因组研究整体水平处于国际领先地位，完成籼稻全基因组测序和粳稻第4号人染色体测序,结果在《SCIENCE》和《NATURE》上发表；我国已建成转基因牛生物反应器基地；初步建立了棉花

物理在农业上的应用

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html, 物理在农业上的应用 作者：金仲辉 来源：《中学生数理化·八年级物理人教版》2020年第02期 读者小马问：“金老师好，我是一名来自农村的学生，父母均在家中务农，我想向您请教一下，物理知识在农业上都有哪些应用？” 农业是第一产业.是我国国民经济的基础，而科学技术是第一生产力.物理学作为自然科学中的基础性学科，在农业生产中有着广泛的作用.其中核技术在农业上可以说是最为完善和成熟的应用之一.并且已获得了巨大的经济效益. 核技术的核心在于放射性元素的应用.自然界中存在着稳定和不稳定两类元素，那些不稳定的元素就是放射性元素.它们可以自发放射出某些高能量的粒子，然后转变成某种稳定的元素，这种现象称为衰变.（本部分内容可以参阅本刊2017年11月号-2018年7-8月号《聚焦核电》栏目系列文章） 50余年来，我国的核农技术已有了一套比较成熟的方法.这些方法都建立在核衰变时放射出具有一定能量粒子的基础上.现在通过以下几个方面简要说明核技术在农业上的应用. 1.植物辐射育种 利用放射性元素衰变时放射出来的射线照射作物种子，可诱导作物种子产生基因突变.可通过实验选择产生突变的最佳放射性强度和照射时间.从而育成一种具有良好性能和高产的新品种作物，联合国粮农组织和国际原子能机构联合处1995年的统计显示，利用辐射，全世界在158种植物基础上，育成和推广了l932个品种，其中我国育成品种为459个，约占24%.辐射诱变育种为我国农业增产作出了重要贡献. 2.食品輻射储藏保鲜 利用放射性元素放射出的γ射线照射农产品可以抑制农产品发芽，延迟农产品成熟，还可以杀虫、杀菌，防止农产品霉变，从而达到保鲜或长期储存的目的，由于利用辐射储藏保鲜具有节能、方法简便、效率高和安全可靠等优点，在国内外已被广泛应用，形成了一项新兴的辐射加工产业.我国已对200余种食品进行辐射保鲜、改善品质等方面的研究，并成立了中国农 产品辐射加工联合开发集团，以推进食品辐射储藏保鲜的商业化进程. 3.昆虫辐射不育技术

木质素粉末化改性及其在BIIR中的应用

第１１期杨军等．木质索粉束化改性盈其在ＢＩＩＲ中的应用６４３木质素粉末化改性及其在ＢＩＩＲ中的应用 杨军，王迪珍，罗东山 （华南理工大学材料科学与工程学院．广东广州５１０６４０） 蛐：研究了丙酮改性对木质素粉末化工艺及ＢＩ【Ｒ补强效果的影响。试验结果表明，丙酮改性可降低程态羟甲基化术质素体系的牯度，并可显著减小干态羟甲基化丰质素囊集体的粒径，提高其粉末化程度．但对丰 质童的回收事髟响程小。干鸯改性木质素的糟末化程度是髟响硫化膛各项力学性抱的重要因素，丙酮改性可 使羟甲基化术质素对硅化腔的补强作用显著增强。 关■调：术质亲；糟末化改性；ＢＩＩＲ；丙酮；补强作用 中■分羹号：Ｔ∞３０．３８＋３；ｔＱ３∞．６文献槲只码：Ｂ文章■号：ｌ呻０—８如ｘ（２０∞）１１?０６４３．０４ 采用羟甲基化木质素对ＢＩｍ进行补强，其效果优于高耐磨炉法炭黑，但由于加工过程中必须采用湿混等工艺，给工业化生产带来了困难。为使木质豪这种取自于造纸制浆废液、来源丰富、可再生的、天然的橡胶补强荆达到取代炭黑的水平，将其制成千态粉末化形式的产品无疑是最理想的途径之一。 羟甲基化改性可使含水术质素聚集体粒径减小，活性显著提高。使其具备混炼时均匀分散于橡胶中的条件…。但在干燥的过程中，由于木质素分子间固有的强烈的氢键作用及ｋ些杂质的影响，会使其重新附聚成较大的颗粒，有时还伴随着强烈的固化反应，引起粒子间永久性的缔结，使术质素粒子上的反应活性点减少，与橡胶间的湿润性变差，严重损害两相分散水平【２１。 试验发现．羟甲基化木质素在用乙醇、异丙醇、苯酚等化学溶剂处理后．可有效地减小其干燥后的粒径。本工作在以往工作的基础上，系统研究了丙酮改性对羟甲基化木质素的生产工艺、粒径以及对ＢＩＩＲ补强效果的影响，并对其机理进行了初步探讨。 基童疆且：国索白拣科学基金资助项目（５９２７３ｎ３） 作者■升：枷军（１９７２．），男，山东挤南＾．华南理工大学高分子血蛋加工专韭在读博士生。１实验 １．１原材料 ＢＩＩＲ，牌号１０６８，日本合成橡胶公司产品；黑液，硫酸盐法蒸煮马尾松废液，广东封开县封川造纸厂提供；甲醛，分析纯，广东台山化工厂产品；丙酮．分析纯，广东台山化工厂产品；其它均为橡胶工业常用助剂。 １．２试样制备 １．２．１木质素的提取 量取ｌ０００ｍＬｌｌ—１３Ｂｅ的原始黑液．倾入２０００ｍＬ三口烧瓶，加热至（９４±２）℃．于搅拌下加入５％的硫酸溶液使木质紊沉淀，再过滤、洗涤、自然干燥．过１００目筛。 １．２．２粉末化木质素的制鲁 称取ｉｏｏｇ术质素，用ｌｏ％的氢氧化钠溶液溶解，静置，用双层纱布过滤，滤液加水稀释至１加０ｍＬ，然后倒入密封反应器中，加热至（９４±２）℃，边搅拌边缓缓滴加４．５ｇ甲醛，反应１ｈ后再滴加一定量的丙酮．继续反应１ｈ，冷却至室温后加入５％的硫酸溶液使木质素沉淀，脱水、洗涤，６０℃下干燥。 １．２．３硫化胶的铡备 基本配方：ＢＩＩＲ１００；氧化锌５；促进剂ＴＭ’ｒＤ１；促进荆ＤＭ１；硬脂酸１；硫黄ｌ；改性木质素０～７５。 混炼及硫化工艺：将ＢＩＩＲ在开炼机上薄通５次，加入木质紊，混炼均匀后再依次加入其 　万方数据

农业生物技术复习资料

1、生物技术—— 2、农业生物技术—— 3、简答：农业生物技术应用举例 P5_19 第一章植物遗传育种技术——第一节植物遗传的基础知识1、遗传—— 2、变异—— 3、同源染色体—— 4、有丝分裂—— 5、减数分裂—— 6、受精—— 7、连锁遗传—— 8、质量性状—— 9、数量性状—— 10、遗传力—— 11、细胞质遗传——

12、减数分裂的基本特点有哪些？ 13、三大遗传定律的实质分别是什么？ 14、数量性状遗传的特征是什么？ 15、遗传力在育种应用中有哪些规律？

P19-20第二节植物品种概念和育种目标1、品种—— 2、物种—— 3、简答新品种有哪些特点？ P20-23第三节种质资源 1、种质资源—— P23-25第四节引种 1、引种—— 2、简答引种的基本原理。 3、简答引种的一般规律。 4、简答引种的注意事项。

P25-30 第五节选择育种 1、选择育种—— 2、选择育种的实质是，其要点是，连续的定向选择可以显著改变。 3、选择育种的选择方法有和。 4、简答：系统育种一般程序是什么？ 5、简答：混合选择育种程序是什么？ P30-36 第六节杂交育种技术 1、杂交育种—— 2、简答：亲本选配有哪些原则？ 3、简答：杂交技术环节有哪些？

P36——42 第七节杂种优势的利用 1、杂种优势—— 2、简答：杂种优势有哪些特点？ 3、利用杂种优势的基本条件是什么？ 4、杂交种种子的生产有哪些方法？ 5、杂交制种的技术环节是什么？ P42-47 第八节良种繁育 1、引起植物品种混杂、退化的原因有哪些？ 2、如何进行原种生产？

核技术在工业、农业、环境、医学中的应用

核技术在工业、农业、环境、医学中的应用 年级姓名： 2015级郜苏徽 学院专业：经管经济类 学号： 2015014481 课程名称：核技术安全与应用 任课教师：吕金印 日期： 2015/11/28

核技术在工业、农业、环境、医学中的应用 经济管理学院经济类郜苏徽 2015014481 核技术是现代科学技术的重要组成部分，是当今世界重要的高科技领域之一，许多发达国家都把核技术视为科技制高点，并进行大力开发应用。通常人们将核技术划分为核武器技术、核能技术和民用非动力核技术。 自1895年伦琴发现了X射线，1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性，随后居里夫妇发现“钋”和“镭”两种天然放射性核素，以及1899年至1900年α、β和γ射线的发现以来，人类对辐射进行了大量的研究并建立了核科学。核技术在医学、生物学、农业、材料科学等各个领域得到广泛的应用，核技术成为当今世界重要的高科技领域之一。在此就核技术在工业、农业、环境和医学中的应用作一简要介绍。 1、核技术在工业中的应用 核技术在工业上主要有三方面的运用：工业辐照、核子仪与放射性测量、工业射线探伤。 1.1工业辐照 又称辐射加工，是指利用电离辐射与物质相互作用产生的物理效应、化学效应和生物效应，对物质和材料进行加工处理的一种核技术。辐射加工通常包括γ辐射加工（钴60和铯137为辐射源）和电子加速器辐射加工（电子束和X射线）。我们常用辐照装置进行物质的消毒，例如说医院对医疗器械、血液样品、药物产品等的消毒，食品加工产对食品保鲜等等。 1.2核子仪与放射性测量 核子仪是一种测量装置，由一个带屏蔽的辐射源（具有放射性或能放出X射线）和一个辐射探测器组成。射线未穿过物质或者与需要分析的物质相互作用，为连续分析或过程控制提供实时数据。因此核子仪在工业中运用十分广泛，例如说过程控制和产品质量的控制。我们常用的几种核子仪如：①核子密度计，它的用源一般采用铯137（其活度范围一般在1.85GBq，50mCi左右），对大直径的管子的测量用钴60较多，而对几厘米直径的细管用镅241源。在烟草行业中，用β射线源测量连续卷烟机中烟草的密度。②测厚仪，利用γ射线对金属、非金属材料的厚度进行测量（其测量范围为：镅241放射源，0.15～4mm；铯137放射源，2.5～60mm；钴60放射源，4～90mm）。在工业制造过程中，经常采用表面保护和表面精加工技术。③料位计，它的作用的对物料位置高度进行测量，主要采用γ射线源。对堆积密度小的物料（如泡沫塑料）或少量物料（如管中牙膏）的测量，用β射线源。

木质素在农业上的应用

木质素在农业上的应用 木质素是自然界中含量仅次于纤维素与甲壳素的天然高分子聚合物, 全世界每年约可产生6×1014t, 它作为填充和黏结物质, 能加强植物纤维素之间的相互作用, 也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须去除的成分。相对于其它天然高分子如纤维素、半纤维素，木质素缺少了重复单元之间的规律性和有序性，具有更为复杂的组成和化学结构，是最难以认识和利用的天然高分子之一。木质素主要来源于造纸工业废水和农林废弃物，它受到纤维原料、制浆工艺及提取方法等因素的影响，物理化学性质相差很大，从而限制了自身在工业上的高值化利用。 20 世纪以来，随着木质素研究的逐渐深入，人们对它的重要性有了新的认识。木质素是一种环境友好的生物质可再生资源，通过物理共混或磺化、羟甲基化、酚化、氢解、丙氧基化、酯化、胺化、接枝共聚等化学反应改性，可改善木质素的性质，广泛用于工农业、建筑业、采矿业等领域。 木质素的吸附缓释性质能够较好地保持化学肥料的有效性并能使其缓慢释放，是一种良好的有机复合肥缓释材料。它的开发利用既是对造纸黑液中木质素资源的利用，治理了对环境的污染，又同时解决了化肥的流失和污染，并能为降低农业生产成本提供一种新的产品。 一、木质素的制备、结构及反应性 工业木质素主要来源于造纸工业的制浆过程，根据制浆流程的不同对所得木质素产品可进行相应的分类。目前工业化的化学制浆法主要有两类: 1)传统的碱法或亚硫酸盐法制浆，从中分离得到的多为水溶性的木质素盐类; 2)另一类是通过有机溶剂法制浆，比较典型的是有机醇类和有机酸类制浆，分离得到的木质素是易溶于有机溶剂而难溶于水的溶剂型木质素(organosolv lignin)。多年来，许多科学工作者利用各种手段和方法对木质素化学结构进行了大量的研究，至今虽然没有搞清楚全部细节，但已基本弄清了其主要组成和基团的结合方式，以及木质素与纤维素之间的连接方式。目前认为以苯丙烷结构为主体，共有 3 种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。不同来源的木质素由于分子结构复杂，化学组成、分子量差异很大，导致利用木质素合成高分子材料的方法及材料性能的稳定性存在很大差异，从而限制了木质素在高

农业生物技术期末试题

2017年秋唐河职专种植类基础课期末试卷 《农业生物》（满分100分） 注意：所有答案都要写在答题卡上，写在试题卷上无效 一、选择题（每小题只有一个正确答案，请将正确答案涂在答题 卡上，每小题2分，共50分。） 1.“种瓜得瓜，种豆得豆”这就是亲代与子代个体之间的（ ） A.连锁 B.分离 C.遗传 D.都不是 2. DNA 分子具有( ) A.特异性 B.互异性 C.排斥性 D.都不是 3．人类成熟细胞染色体数目为 A ．n=21 B ．2n=46 C ．2n=30 D ．n=24 4．自由组合规律是 发现并首次提出的。 A ．孟德尔 B ．贝特生 C ．达尔文 D ．摩尔根 5．减数分裂中，联会发生在（ ） A ．姊妹染色单体之间 B ．非姊妹染色单体之间 C ．同源染色体之间 D ．非同源染色体之间 6．同一单位性状在不同个体间表现出来的相对差异称装 订 线 班级 姓名 考场 考号

为 A．相对性状 B．变异性状 C．表现性状D．差异性状 7. DNA分子两条链的盘旋方向（） A、同向平行 B、反向平行 C、同向交叉 D、反向交叉 8.一个性母细胞经过一次完整减数分裂过程产生（）个子细胞 A 、1 B、2 C、4 D、8 9. 减数分裂过程中，同源染色体的配对发生在（）。A．偶线期 B．粗线期 C．双线期 D．终变期 10．减数分裂中， c 实现了染色体数目减半（） A.前期I B.中期I C.后期I D.末期I 11、水稻由高杆变为矮秆，生长在水沟边的植株比其他的高大（）。 A、两者都是可遗传的变异 B、前者是可遗传的变异，后者是不可遗传的变异

C、两者都是不可遗传的变异D 、前者是不可遗传的变异，后者是不可遗传的变异 12、下列属于相对性状的是（）。 A、大麦的高秆与小麦的矮秆 B、人的身高与体重C．玉米的黄粒与凹陷 D. 甜玉米与非甜玉米 13、已知红花豌豆与白花豌豆杂交，F1全部是红花豌豆，让F1与隐形亲本测交一代，则测交一代中红花豌豆和白花豌豆的比例是（） A、4:1 B、3:1 C、2:1 D、1:1 14、T代表（） A、胸腺嘧啶 B、胞嘧啶 C 、鸟嘌呤 D、腺嘌呤 15. 普通小麦的染色体数目（）。 A、24 B、20 C 、42 D、46 16、杂种YyRr独立遗传，自交后代群体中纯合体的比例（）。 A、1/16 B、1/12 C、1/8 D、1/4 17、下面都不属于相对性状的是（）。 A、红葡萄与白葡萄 B、黄菊花与白菊花

木质素

木质素的应用研究进展 林化10-3班边少杰100524326 摘要：木质素与纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分，木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物，其含量仅次于纤维素。它是制浆造纸工业的主要副产物，也是木材水解工业中不可缺少的副产物，是重要的可再生资源之一。研究和发展应用木质素技术是化工领域和生物质应重视的热点和难点问题。木质素的利用面广，主要分为木质素的高分子利用和木质素的降解利用。本文主要阐述了木质素的高分子应用主要包括木质素在吸附剂，表面活性剂，水处理剂，粘合剂，橡胶复合材料，替代柴油及木质素在农业生产中的应用。木质素的降解利用主要体现在生产香草醛上。通过对木质素应用领域的研究，可以看出木质素的的应用面广泛，市场潜力巨大。同时，我们也发现在其生产中面临的问题。如何利用木质素，提高生产技术，增加产品产量，提高产品性能，减少化学污染使我们面临木质素研究主要面临的问题。相信在时代步伐的指引下，我们必将逐个击破这些问题，为更好，更广泛的应用木质素做出努力。 关键字：木质素背景高分子利用降解利用面临问题

目录 1.序言 (3) 2.概述 (3) 2.1 木质素的结构与特性 (3) 2.2 木质素的分类 (4) 3.木质素的综合利用 (4) 3.1 木质素的高分子利用 (4) 3.11 木质素在表面活性剂、活性炭的研究 (4) 3.12 在树脂粘合剂合成中的应用 (5) 3.13木质素在橡胶复合材料中的应用 (5) 3.14 木质素作水处理剂的应用 (6) 3.15 木质素替代柴油技术 (6) 3.16 木质素在农业生产中的应用 (6) 3.2 木质素的降解利用 (7) 3.21 木质素制备香草醛的研究 (7) 4. 结语 (7) 参考文献: (8)

木质素综述

木质素综述 091060002 钟毅铭 木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。其组成与性质比较复杂，并具有极强的活性。植物的木质部含有大量木质素，使木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 1.木质素的结构 木质素的基本结构单元为苯丙烷可用C9（或C6.C3）表示，包含苯环的取代信息,有三种基本结构单元: 愈疮木基丙烷紫丁香基丙烷对-羟基苯基丙烷针叶材多很少少量 阔叶材多多很少 禾本科多（<针）多（>针）多（>针、阔）针叶材木质素主要由愈疮木基丙烷单元构成。 阔叶材木质素主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。 草类木质素由三种基本结构单元同时构成。 2．木质素结构单元的生物合成

（1）木质素代谢研究在植物的生长发育及环境适应性方面有重要意义。到目前为止关于木质素的合成代谢途径己经提出了多种模型,这些模型从不同侧面阐述了木质素的形成。 （2）普遍认为基本可分为三个大步骤： ①首先ＣＯ２经植物的光合作用形成葡萄糖,葡萄糖再经过莽草 酸途径一系列酶的催化转化为芳香族氨基酸。 ②第二步是从芳香族氨基酸经过脱氨基、羟基化与甲基化等步骤 合成羟基肉桂酸类化合物以及羟基肉桂酸醋酞类化合物的过 程。 ③最后一步是将羟基肉桂酸类化合物和羟基肉桂酸酷酞类化合 物还原为各种木质醇木质醇单体在过氧化物酶或漆酶的催化 作用下逐步脱氢聚合最终形成结构复杂的木质素。 3. 木质素的应用和在生活中的用途 （1）应用： ①木质素作为一种可再生的生物质资源,产量仅次于纤维素,是自 然界中第二大量的天然有机物，木质素成本较低，木质素及其 衍生物具有多种功能性，可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石 油回收助剂、沥青乳化剂。 ②工业木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分,全世界每 年产量约为5000万t，其中只有不到10%得到有效利用,其他 大部分都被排入江河或烧掉,污染环境,浪费资源。将木质素等 可再生资源用于工业生产制备胶粘剂。工业木质素经化学改性

木质素的应用研究现状及展望_张诺瑶

收稿日期：2011-12-13 作者简介：张诺瑶（1978-），女，山东省济宁市人，工程师，2004年毕 业于西南科技大学机电一体化专业，现主要从事计算机应用技术工作。 文章编号：1002-1124（2012）02-0050-02 Sum 197No.02 化学工程师 Chemical Engineer 2012年第02 期

醛树脂复合制备了碱木质素-酚醛复合胶黏剂；张杰[13]选用木质素作为脲醛树脂的改性剂，使脲醛树脂的耐水性明显改善；卜文娟等[14]系统介绍了木质素磺酸盐、碱木质素、甘蔗渣木质素、酶解木质素等代替部分苯酚应用于环保树脂胶的制备工艺及研究发展现状。 4在环氧树脂合成中的应用 冯攀等[15]介绍了木质素在环氧树脂合成中的应用进展。木质素用于环氧树脂合成的主要方式有3种：（1）与通用环氧树脂共混；（2）直接与环氧氯丙烷反应；（3）经过酚化、氢解、丙氧基化和酯化等化学改性，再进行环氧化合成制备环氧树脂。木质素用于环氧树脂合成有利于实现木质素的高值化利用。 5在土木工程中的应用 近年来，木质素在土木工程方面也得到应用和推广。如罗振扬等[16]合成了不同木质素含量的氨基系减水剂，发现木质素磺酸盐含量为30%时，可以获得最优性价比的改性产物；江嘉运[17]等探讨木质素的结构特点、化学反应性能和改性方法结合制浆方法和原料种类，对制备改性减水剂的合理工艺进行了分析总结。 6木素在其它方面的应用 木质素由于性能优越，结构复杂，可以应用于多个领域。在农业方面，它可以用作肥料，比如木质素铁肥、木质素氮肥、木质素磷肥、木质素复合肥等，可以用作土壤疏松剂，亦可以用作农药缓蚀剂；在医药方面，木质素还可以用作药物，木质素高分子的一些集团，如烃基等可以消除细胞无知与致癌剂的结合，减少致癌作用；造纸黑夜中提取的木质素与天然木质素相比有分子量小的特点，可以帮助动物消化[18]。除上所述，木质素还可以用作橡胶补强及、皮革鞣质剂、热稳定剂和交联剂等。近年来，木质素合成阻燃剂[19]可用于制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡[20]，可利用氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂[21]，而无硫木质素[22]在合成树脂中的作用也更加显著突出，另外，还有球形多孔木质素被制备出[23]。 7展望 总的来说，木质素作为一种天然可再生的高分 子，资源丰富、价格低廉、用于工业化生产的现实可能性大。在追求绿色环保、可持续发展的今天，已成为重点研究对象。随着理论和应用研究的继续深入，木质素必将得到更充分的利用。 参考文献 ［1］张桂梅,廖双泉,蔺海兰，等.木质素的提取方法及综合利用研究进展［J］.热带农业科学,2005,25（1）：66-70. ［2］朱清时.化学的绿色化和绿色植物的化学转化［J］.世界科学研究与发展，1998,20（2）:12-17. ［3］敖先权,周素华,曾祥钦.木质素表面活性剂在水煤浆制备中的应用［J］.煤炭转化,2004,27（3）：45-48. ［4］李道山.用质素磺酸盐预冲洗降低表面活性剂吸附的矿场试验［J］.国外油田工程，2001,17（9）：1-6. ［5］刘欣,周永红.木质素表面活性剂的应用研究进展生［J］.物质化学工程,2008,42（6）:42-48. ［6］方桂珍,何伟华,宋湛谦.阳离子絮凝剂木质素季胺盐的合成与脱色性能研究［J］.林产化学与工业，2003,23（2）:38-42. ［7］刘明华,杨林,詹怀宇.复合型改性木质素絮凝剂处理抗生素类化学制药废水的研究［J］.中国造纸学报,2006,21（2）：47-50.［8］杨林,刘明华.改性木质素除油絮凝剂处理含油废水的研究［J］. 石油化工高等学校学报，2007,20（2）：9-22. ［9］乔瑞平，宁银萍，彭福勇，等.木质素基脱色絮凝剂深度处理制浆造纸废水［J］.化学工程，2009，37（9）:56-61. ［10］刘德启.尿醛预聚体改性木质素絮凝剂对重革废水的脱色效果［J］.中国皮革,2004,33（5）:27-29. ［11］郑钻斌，程贤延,符坚,等.酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究［J］.林产工业，2009,36（4）:24-27. ［12］庄晓伟，穆有炳，章江丽，等.碱木质素－酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究［J］.生物质化学工程,2011,45（5）:17-20.［13］张杰.木质素的提纯以及在脲醛树脂胶粘剂中的应用［J］.林业实用技术,2011,（4）:33-38. ［14］卜文娟，阮复昌.木质素改性酚醛树脂的研究进展［J］.粘接, 2011，（2）:76-78. ［15］冯攀,谌凡更.木质素在环氧树脂合成中的应用进展［J］.纤维素科学与技术,2010,18（2）:54-60. ［16］罗振扬,陈杰,何明,等.木质素改性氨基系高效减水剂性能研究［J］.新型建筑材料,2011,（1）:5-8. ［17］江嘉运,张帅,韩莹.木质素磺酸盐减水剂化学改性方法的研究进展［J］.混凝土,2011（1）:87-90. ［18］巨敏,翁彩珠,刘军海.木质素在农业中的应用［J］.现代农业，2011，23（53）:11-15. ［19］刘小婧，程贤甦.新型酶解木质素阻燃剂的合成及其阻燃性能的研究［J］.橡胶工业,2011,58（10）:610-615. ［20］李燕,敖日格勒,韩雁明.制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡［J］.林业科学,2011,47（7）:160-164. ［21］周明松,周莉莉,伍思龙,等.氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂［J］.精细化工,2011,28（10）:1014-1018. ［22］李志礼，葛媛媛.无硫木质素在合成树脂中的应用研究进展［J］. 塑料科技,2011,39（10）:100-104. ［23］黎先发,罗学刚.球形多孔木质素颗粒的制备及表征［J］.功能材料,2011,42（2）:256-263. 张诺瑶：木质素的应用研究现状及展望 2012年第2期51

生物技术在农业方面的应用

生物技术在农业方面的应用 一、生物技术概念介绍 生物技术又称为生物工程，或称为生物工程技术，是指利用生物的特定功能，通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质，或直接应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物，赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分，现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的，但与传统生物技术又有着质的差别。 二、现代生物技术的发展 现代生物技术的发展是以２０世纪７０年代ＤＮＡ重组技术的建立为标志。１９５３年提出了ＤＮＡ的双螺旋结构模型，阐明了ＤＮＡ的半保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。１９６１年破译了遗传密码，揭开了ＤＮＡ编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。１９７２年实现了ＤＮＡ体外重组技术，标志着生物技术的核心技术———基因工程技术的开始，它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意愿在试管内切割ＤＮＡ，分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞，以改造农作物或畜牧品种；也可以导入细菌，由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物；也可以直接导入人体进行基因治疗。显然，这是一项技术上的革命。以基因工程为核心，带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展，形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。 农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题；可以扩大食饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源等。 三、生物技术在农业中的应用 1.植物生物技术 植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。 （1）植物育种和繁殖 随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码ＥＦＥ酶的反义基因，使得ＥＦＥ酶活性降至正常的５％以下，成功限制了乙烯的生成，果实生理成熟后长期保持坚硬，仓贮一个月以上不会软化、不会腐烂，很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。将大

木质素的研究进展

Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 17-25 Published Online January 2016 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html,/journal/br https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html,/10.12677/br.2016.51004 Progress in Research on Lignin Yongbin Meng1*, Lei Xu1, Zidong Zhang1, Ying Liu2, Ying Zhang2, Qinghuan Meng2, Siming Nie2, Qi Lu1,2 1National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang 2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin Heilongjiang Email: 347576614@https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html,, luqi42700473@https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html, Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 24th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Lignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted. Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stat-ing from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication. Keywords Lignin, Structure, Separation, Application 木质素的研究进展 孟永斌1*，徐蕾1，张子东1，刘英2，张莹2，孟庆焕2，聂思铭2，路祺1,2 1生物资源生态利用国家地方联合工程实验室，黑龙江哈尔滨 2东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨 Email: 347576614@https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html,, luqi42700473@https://www.sodocs.net/doc/0a13018020.html, 收稿日期：2015年12月10日；录用日期：2015年12月24日；发布日期：2015年12月30日 *第一作者。

核技术在农业中的应用

西北农林科技大学和技术选修课作业 核技术的应用对农业科技进步的影响 摘要： 作为核技术和平利用的重要组成部分核技术农业应用已被公认为农业科技领域的高新技术。从20世纪50年代后期开始农业核技术广泛应用于诱变育种、农产品辐照加工、农业资源与环境、动物保健以及病虫害防治等领域取得了巨大的成就。核技术的应用加快了农业科技进步，显著地促进了农业生产的可持续发展。 关键词：核农学；展望 一、核农学进展 1.诱变育种与作物改良 经过40余年的研究与实践.诱变育种已成为核农学中最成熟的领域。全国有50多个研究所一直从事诱变育种研究.并形成了完善的(全国性)研究协作与学术交流网络。 20世纪60年代初期.育成并推广了第一批突变品种。截至2001年.通过辐射或辐射与其它技术相结合.中国已在42种植物上育成了625个突变品种约占世界突变品种(系)总数的四分之一。所涉及的植物包括粮食作物、纤维作物、油料作物、蔬菜、果树、花卉以及其他经济作物。诱变育种为中国的农业生产，特别是粮食、棉花和油料的生产做出了重要贡献。种植突变品种年增产粮棉油36-40亿公斤年经济效益约33亿元口在过去的十年中，主要农作物的诱变育种取得了重要成就而且无性繁殖植物、经济作物以及微生物的诱变育种工作日益受到重视。同时.育种目标也由突出高产转向品质产量并重。为了获得更高的突变频率、扩大突变谱及提高突变体的选择效率.还对诱变方法技术进行了大量的研究。相关研究包括辐射敏感性、原始材料、不同诱变剂的效果及复合诱变处理的效果评价等方面。 随着核技术与空间技术的发展，越来越多的新诱变剂(如离子束、电子束、磁化处理以及空间处理)被用于诱变育种实践。运用离子束注入技术已在水稻、小麦、蔬菜、油料作物以及微生物上获得60多个突变体，其中20多个在生产上推广应用。利用可返回式卫星和高空气球，深入研究了空间环境对植物和微生物的影响。利用该技术已在水稻、油菜、红小豆、甜椒、黄瓜、马铃薯、蘑菇上获得了20多个突变体其中包括小麦和水稻不育系.大果甜椒和大粒红小豆等。 2.食品和农产品辐照 经过40多年的实践.我国已经建立了超过50个装源量在10万居里以上的辐照设施，分布在24个省的36个城市，全国有200多个单位从事相关的食品辐照研究。主要辐照产品包括:大蒜、脱水蔬菜、调味品、香料中草药以及保健食品。近年来，辐照食品发展迅速2002年辐照食品量达到10万吨。官方的调查结果显示.公众对辐照食品的接受程度高达70%。中国已经成为世界上最大的辐照食品生产者之一。 近年来，为了达到辐照食品相关国际法规的要求中国加强了对辐照食品的管理。1996年颁布了经过修订的辐照食品卫生管理办法。迄今为止.中国卫生部已颁布了6大类辐照食品的国家卫生标准.共计有18种辐照食品获得批准.包括马铃薯、洋葱、大蒜、米、花生、蘑菇、香肠、苹果、包装鸡、花粉、杏仁、番茄、猪肉、荔枝、柑橘、马铃薯酒和熟肉制品。此外.也已颁布了有关设施和剂量的一系列

木质素在肥料中的应用_曹玲全

应用技术 环保与节能 曹　玲　全金英　李忠正 南京林业大学化工学院 木质素在肥料中的应用 　 提　要　利用工业木质素的迟效性将其制成长效氮肥是目前工业木质素应用 上一个较为新兴的研究领域。本文就各种木质素肥料的形成以及木质素作为肥料改善剂、添加剂等进行了阐述,特别讨论了利用氧化氨解方法制备高含氮量木质素,使之成为缓慢释放的长效氮肥的方法,为工业木质素的应用以及环境污染问题的解决开辟了一条新的途径。 关键词　木质素　长效肥　氧化氨解 1　前言 木质素是自然界中丰富的天然有机资源,对于制浆造纸行业来说,木质素是作为废物除去的,是废液BOD 、COD 和色度的主要产生原因,所以无论从可再生资源的有效利用角度还是从污染物的治理角度,我们都有必要对木质素产品的开发利用进行研究。到1992年为止,已开发出了200多种木质素产品,用于胶粘剂、酵母、表面活性剂等。而木质素在肥料行业中的应用还不是很广泛,特别在国内很少有文献报道。 众所周知,木质素是自然界中唯一能从再生资 源获得的高聚合度的芳香族有机原料,具有无毒、价廉、易被微生物分解的特性。当在木质素上接上植物生长所需要的元素,如N 、P 、K 等时,由于木质素是一种迟效成份,它需要经过微生物分解,随着木质素本身的降解而释放出所需元素,从而为作物吸收利用。正是木质素这种缓慢释放的特性使得木质素可以成为一种肥劲较稳,肥效较长,含有多种营养元素并且能较好地控制淋失的完全肥料[1]。本文就国外近二十年来的研究情况作一介绍。 2　木质素作为长效氮肥 氮是植物营养的“三要素”之一,它在自然界中存在的形式很多,主要有无机态和有机态两种,作物可以直接吸收的是无机态氮素。当通过各种途径在工业木质素上固定了氮素后,由于木质素与氮之间会形成共价键型的有机键合,而作物几乎不吸收这种有机键合的氮素,只有当木质素经微生物降解,缓慢释放出无机氮素之后才能为作物吸收利用,所以说含氮木质素是 一种潜在的有机长效氮肥。 由于固氮的方法各不相同,所以固定的氮元素的量亦不同。我们将含氮木质素区分为“氨化木质素”(am moniated lignin )和“含氨木质素”(ammo nia lignin)。Kazarnovskii A.M.曾将“含氨木质素”定义为“将水解木质素用NH 4OH 温和处理而得的含氮量较低的木质素[2],这里我们将之扩展为所有有机氮含量较低的木质素。而“氨化木质素”指有机氮含量较高的含氮木质素,主要通过氧化氨解法制得。当然,这两种木质素之间的区别只是相对的,没有严格的界限。2.1　“含氨木质素”作为肥料 含氨木质素主要是将木质素进行氨化处理制得的。如Chudaka M.I.[3]等人将悬浮的水解木质素置于4%～8%的氨水溶液中,于180～250℃、4～5M pa 下用空气中的氧氧化,过滤制得木质素肥料。Abduazi-no v Kh.A.[4]将木质素与5%的液氨混合20～25分钟制得含氨木质素肥料来提高玉米、小麦及蔬菜的产量,他认为该肥料能疏松土壤,提高土壤温度,降低水分流失,在与矿肥一起使用时能提高谷物得率。1985年,Syutkin V.N.[5] 用KNO 3/H 3P O 4将木质素氧化后,再 用50%～51%的(NH 4)2CO 3调节pH 至中性获得木质 素有机肥料。 碱法制浆黑液中含有木质素,水解、半水解蛋白质等,它经过净化后可以直接灌溉农田,作追肥施用。但其中仅含0.78%的氮素,为了提高黑液的肥力,Raskin M.N.[6]等人用(NH 4)2SO 3及NH 4OH 处理制得含氨木质素衍生物。Go nzelez C .则将硫酸盐黑液先氧化制 得腐殖物质,然后氨化制得含氮11.8%的木质素产品。 酸法制浆废液中含有木质素、果胶、多糖以及无机盐等,可用作基肥、追肥,但含氮量亦低于1%。所以将之在140℃、10%NH 4OH 下反应4h,能将较多量的氮引入到木质素上去[7]。M ilchovsky M.等人将部分浓缩的SP 废液用甲醛—尿素,甲醛—胍或糠醛—尿素 缩合物处理,获得的悬浮液用作肥料。 [8] 由于“含氨木质素”中含氮量较低,所以目前研究得最多的还是氧化氨解法制“氨化木质素”。2.2　“氨化木质素”用作肥料 “氨化木质素”可以在蒸煮脱木素过程中形成,亦可在黑液氧化氨解处理后获得。获得的氨化木质素具 68 《中华纸业》1998年第2期