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创新思维 是一种具有开创意义的思维活动,是指能提供新颖独特的、具有社会价值的产品的思维。创新思维的例子有哪些的呢?本文是我整理创新思维的例子的资料,仅供参考。
创新思维的例子
创新与创新思维。什么叫创新呢?创新是对当今世界,在我们国家出现频率非常高的一个词,企业家、政府官员,我们大学教授,我们在座的同学,几乎都念念有词地创新,同时,创新它又是一个非常古老的词。在英文中,这个创新Innovation,它这个词起源于拉丁语。它原意有三层含义,一个,更新。第二,创造新的东西。第三,改变。那创新作为一种理论,它的形成是在20世纪的事情。由一个学经济学、学管理学,大家比较熟悉的一个人,美国哈佛大学教授熊彼特,他在1912年,第一次把创新引入了经济领域。
创新思维是指以新颖独创的 方法 解决问题的思维过程,通过这种思维能突破常规思维的界限,以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题,提出与众不同的解决方案,从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。
创新思维的例子一:吸油泵的诞生
日本着名创造学家讲述他发明吸油泵的经过如下:1942年,我正在旧制的麻布中学读二年级,发明的目的是为了孝敬我的母亲。向她表示我的爱和孝心。在冬季一个冰冷的早晨,我看见母亲在厨房里,双手抱着一个巨大的1800毫升的玻璃酱油瓶,她向桌上的小瓶子里倒酱油。现在使用的酱油瓶均改成手拿方便的体积小的塑料瓶。
那时却是又大又重的玻璃瓶,瓶口上也没有现在的注出口,所以对一个妇女来说,向小瓶里子里倒酱油不是一件轻松的事。冬天,厚厚的玻璃制成的大瓶子,连同里面的酱油一起被冻得冰冷,母亲的那双手不断的颤抖,酱油洒了一桌子,但小瓶子里却没装进去多少。母亲弯着腰、低着头,努力地做着这件艰苦的事情,我看见她蜷缩的身影,心里很激动。平日里我一直想为母亲做一点事帮她的忙,这时我想:“为了让母亲少受些苦,为了让她不抱个冰冷的大瓶子就能够轻松地将小瓶装满酱油,我一定要想一个好办法。”于是我自己去图书馆,读了许多书,查了一些资料。在学习流体理论和原理的过程中,我了解了流体力学的虹吸现象,找到了解决问题的关键所在。首先,找到了理论根据,掌握了“合理性”。
这个理论根据就是:当流体在管道内从高处向低处流动时,尽管中间有一段高出液体平面的管路,但一旦液体开始流动,液体就会不停地向低处流动,这一现象就是虹吸现象。当然只有这一点还是不够趵。当用管子吸取大瓶酱油时,必须想办法把酱油吸到逆“u”字形的管子的最高处,再使之向另一端的低处流,才能形成虹吸!才能使酱油自动地流人小瓶。向低处流的下坡是不成问题的,困难的是如何才能把酱油吸到管子的顶点,也就是“爬坡的问题。当然也可以像一般人所想像地那样,用嘴吸管子一端,将酱油吸过顶点后,再迅速地将管口插入小瓶。但是用嘴吸的时候,轻重很难控制,很容易把酱油吸到嘴里或洒到外面。“难道没有好的办法吗?”有一天我正在为这事苦思苦想的时候,突然目光落在桌子上自来水笔的墨水吸取管上,脑子里一亮,来了灵感。我上中学的时候,所使用的自来水笔与现在的不一样。向自来水笔里灌墨水的方法是,用一个带橡皮球的玻璃吸管从墨水瓶吸取墨水后,再注人到自来水笔内。这种自来水笔现在几乎已经见不到了,年轻的读者可能很多人都不知道。在这里我想简单地介绍一下这种墨水吸取管。吸取管由一枝一端细一端粗的玻璃管和一个连在粗端的空心橡皮球构成,这是那时使用自来水笔必不可缺少的文房之宝。将不带橡皮球的玻璃管细端插人墨水瓶,用手将橡皮球捏扁,松开手,墨水就会被吸人玻璃管中。再将细端插人自来水笔的上端,捏扁橡皮球,墨水就会注人到笔内。这个墨水吸取管触发了我的灵感,找到了解决问题的方法。“不用嘴吸管子口,也能把液体吸上来!”于是我把吸取管的橡皮球取下来,再将一枝喝汽水用的塑料管弯成“U”字形,在中间开了一个洞,把橡皮球用胶水固定在吸管的洞口上。但是单这样做并没有成功,并没有把液体吸上来。经过试验和思考,我明白了在吸管上必须有两个单方向通行的活瓣。经过多次的改造、试验,克服了许多困难,终于成功地使吸上来的液体不再倒流回去,能顺利地连续流动了。40多年来,这项发明一直被家家户户所使用。
主人公在寒冷的冬天,看到母亲艰苦的倒酱油的情景,触发灵感使他决定要创造自动吸油泵。自来水笔的墨水吸管又触发灵感使他找到解决问题的方法。
创新思维的例子二:米老鼠的诞生
美国的迪斯尼曾一度从事美术设计,后来他失业了。原来他和妻子住在一间老鼠横行的公寓里。但失业后,因付不起房租,夫妇俩被迫搬出了公寓。这真是连遭不测,他们不知该去哪里。一天,二人呆坐在公园的长椅上,正当他们一筹莫展时,突然从迪斯尼的行李包中钻出一只小老鼠。望着老鼠机灵滑稽的面孔,夫妻俩感到非常有趣,心情一下子就变得愉快了,忘记了烦恼和苦闷。这时,迪斯尼头脑中突然闪过一个念头。对妻子惊喜地大声说道:“好了!我想到好主意了!世界上有很多人像我们一样穷困潦倒,他们肯定都很苦闷。我要把小老鼠可爱的面孔画成漫画,让千千万万的人从小老鼠的形象中得到安慰和愉快。”风行世界数十年之久的“米老鼠”就这样诞生了。在失业前,迪斯尼一直住在公寓里,每天从早到晚都同老鼠生活在一起,却并没有产生这样的设想。而在穷途末路、面临绝境的时候出现了这样的灵感,原因何在?其实,“米老鼠”就是触发了灵感的产物。他说:“米老鼠带给我的最大礼物,并非金钱和名誉,而是启示我陷入穷途末路时的构想是多么伟大!还有,它告诉我倒霉到极点时,正是捕捉灵感的绝好机会。”发现灵感思考法是指,在对问题已进行较长时间思考的执着探索过程中,需随时留心和警觉,在同某些相关与不相关的事物相接触时,有可能在头脑中突然闪现所思考问题的某种答案或启示。就像迪斯尼夫妇由小老鼠触发灵感一样,许多意想不到的东西都可以成为触发灵感的媒介物。这一点常常使思考者喜出望外,兴奋异常。??
创新思维的例子三:海尔 企业 文化
海尔企业文化是被全体员工认同的企业领导人创新的价值观。
海尔文化的核心是创新。它是在海尔二十年发展历程中产生和逐渐形成特色的文化体系。海尔文化以观念创新为先导、以战略创新为方向、以组织创新为保障、以技术创新为手段、以市场创新为目标,伴随着海尔从无到有、从小到大、从大到强、从中国走向世界,海尔文化本身也在不断创新、发展。员工的普遍认同、主动参与是海尔文化的最大特色。当前,海尔的目标是创中国的世界名牌,为民族争光。这个目标把海尔的发展与海尔员工个人的价值追求完美地结合在一起,每一位海尔员工将在实现海尔世界名牌大目标的过程中,充分实现个人的价值与追求。
创新思维的例子四:“胜利女神”耐克鞋
风靡全球,闻名世界的运动鞋品牌耐克无疑是许多人最钟情的选择。但与它家喻户晓的知名度相比,它那曲折而坎坷的遭遇则多少显得有些默默无闻。耐克是由教练员和运动员出身的索萨与奈特一手撑起来的。索萨于1931年出生于美国的小石城,1959年,他成为了美国跑步训练基地的田径教练。而这时,年仅21岁的奈特则是索萨手下的一名中 长跑 运动员。在长期的教练生涯中,索萨发现,造成奈特运动式脚疼、腿部肌肉痉挛等病痛的最主要原因有两个,一是训练强度过大,二是所穿运动鞋不合适。他是一个 经验 丰富、事业心很强的教练,一直都在思索解决问题的办法。索萨清楚地知道问题主要还是出在运动鞋上,因为在高速度运动状态下脚的受力点和缓慢运动状态下的受力点有明显的差别,这就要求运动鞋的设计应与普通鞋有所不同,应该具有保护运动员双脚的功能。而实际上当时运动员穿鞋根本就没有更多选择的余地,这对运动员来说是一种不负责任的表现,也直接影响他们提高运动成绩。索萨决心采用先进的科学、合理的方法来训练好自己的运动员。要达到这一目的,首先就是要让运动员穿上合适的运动鞋。为了这一目标早日实现,索萨根据运动力学原理,结合自己多年的实践经验,开始设计出几种运动鞋的图样,他希望制鞋公司能够采纳他的建议,制造出真正属于运动员的运动鞋。但是,索萨接连跑了许多地方,希望制鞋公司能够采纳他的建议,制造出真正属于运动员的运动鞋。然而,没有一家制鞋公司愿意接受他的建议。
面对困难,失望的索萨没有轻易退却,他选择了自己独自去做。索萨按照运动鞋的图样用手工做出了几双样鞋,虽然这种鞋的外观笨重、难看,但对运动员却有特殊的保护作用,他们穿在脚上的感觉十分舒服,特别是设计成前后跟加厚垫高的样式,有效地保护了运动员的腿部不受伤,因此受到运动员的欢迎。他们纷纷向索萨询问这种鞋的价格和产地。更可喜的是,这种鞋很快就见效了,索萨手下的运动员在一次运动会上取得了前所未有的好成绩,这就更增加了索萨要把这种鞋推广到整个训练基地的信念。同时受到索萨的影响,奈特也决心与他一起献身这一旨在造福运动员的事业。
1964年,索萨和奈特各投资670美元创办了蓝带体育用品公司,这就是日后赫赫有名的耐克公司的前身。公司初建时有两名员工,条件简陋。索萨主要负责设计制造新型运动鞋,而奈特则负责外出跑业务。由于没有任何名气,美国的制鞋商没有一家愿意与之合作,索萨把自己家的厨房当做制鞋车间来生产他的产品。
1965年,他研制出“正康”牌运动鞋,推向市场后,大获成功。
1968年,他又发明出鞋底夹填软垫的运动鞋,再次获得巨大的成功。与此同时,为了扩大公司在美国社会的影响,索萨和奈特把蓝带体育用品公司的业务逐渐从东海岸扩展到西海岸。借用希腊神话中的胜利女神的名称——耐克作为公司商标名,从此,蓝带体育用品公司有了自己的正式 注册商标 。
1975年,美国俄亥俄州立大学的一名 毕业 生卡特林为索萨设计了独特而标志性很强的耐克商标图形。当初,卡特林设计这种图形商标仅仅获得6美元的报酬,而在今天,它的价值早已逾上亿美元。
1973年是值得纪念的一年,从这一年开始,耐克公司开始走向新的里程。公司的总销售额首次突破300万美元。1975年就迅速窜到了680万美元。这是一个令人值得骄傲,值得瞩目的业绩。1972年,第20届奥林匹克运动会正巧在美国的尤金举行,索萨和奈特敏锐地意识到这是一个无限巨大的商机。当得知参加 马拉松 比赛的选手还没有固定的参赛鞋子时,他们便主动向运动员赠送耐克运动鞋,有些运动员同意穿耐克运动鞋,并取得了较好的成绩,索萨和奈特便不失时机地向人们宣称:“前5名运动员中有3名穿耐克鞋。”这样就使耐克运动鞋在许多运动员的心目中留下了极为良好的印象。但是,他们并不仅仅满足于赞助一场体育比赛,他们要和运动员签约以保持相互之间的良好合作关系,并保证,在任何时候,这些运动员都随意使用耐克公司设计的产品。而且,有丰富经验的运动员还能够提供许多有价值的建议或数据。对测试运动鞋的质量很有帮助,他们明白这样做可能要比平时多花费数倍心血,但市场的潜力是巨大的。认清楚了这一点,索萨和奈特决定继续走这一路线。他们通过和着名运动员拖米、威力斯、莱芬、迪威坦在各种场合的接触与合作,使耐克运动鞋很快成为许多运动员所喜爱的产品,而索萨与奈特的名气也逐渐在体育界打响,耐克公司的名字也传向了全世界的每一个角落。索萨与奈特运用灵感思维的触发灵感创新思维对“耐克鞋”进行研制与开发,并获得成功。
成功的眩目光环往往遮蔽了奋斗的艰辛与不易。机遇的争取往往是以血与汗作为代价。甚至,有人会付出自己的一生。事实上,任何通往成功的道路都铺了坎坷与曲折。那些登上事业颠峰的成功人士常常为人们所瞩目,而他们攀登的艰辛过程却被一笔带过。从个意义上讲,索萨和奈特的成功史就是一部在困境中的奋斗史。
创新思维的例子五:德曼和自来水笔
1884年,沃德曼是欧洲一家公司的职员,一次他从好几位竞争者中为自己的公司拉到一笔生意。但是当他递上一瓶墨水和一支当时人们使用的羽毛笔,请对方在合同上签字时,不料从笔尖滴下几滴墨水,把合同给弄脏了。更糟糕的是,合同上的关键的字句被染得模糊不清。沃德曼只得请对方稍等片刻,让他去重新拿一张合同纸来。可是就在沃德曼离开的那一会儿,另一家公司的业务员乘机抢走了这笔生意。这使沃德曼十分沮丧,他认为问题出在那支羽毛笔上。强烈的悔恨与愤慨的感情,变成了一种巨大的力量,他决心研制一种使用方便、墨水能自动地均匀流出的笔。经过努力,沃德曼终于发明了自来水笔。虽然当时的自来水笔远远不如现在的钢笔这样精巧,但也不再像羽毛笔那样使用不便和容易滴出墨水了。由于沃德曼是这样研制出自来水笔的,所以有人把自来水笔的诞生叫做“盛怒之后的发明”。我们把象他这样因为激愤的心情促进创造性思考叫做利用情绪思考法。
创新思维的趣味 故事
一家外企的贸易业务很忙,节奏也很紧张,往往是上午对立的货物刚发出来,中午账单就传真过来了,会计的桌子上总是堆满了各处讨债单。
都是千篇一律的要钱,,会计不知该先付谁的好。经理也一样,总是大概看不眼就扔在桌子上,说:“你看着办吧。”但有一次却是马上说:“付给他。”但这是仅有的一次/
那是一张从巴西传真过来的账单,除了列明货物标的、价格、金额外,大面积的空白处写着一个大大的“SOS”,旁边还画了一个头像,头像正在淌着眼泪,简单的线条,但很生动。这张不同寻常的账单一下子就引起了会计的注意,也引起了经理的重视,他看了便说:“人家都流泪了,以最快的方式付给他吧。”
经理和会计心里都明白,这个讨债人未必是真的流泪,但他却成功了,一下子以最快的速度讨回了大额的货款。因为他多用了一点心思,把简单的“给我钱”换成一个富含人情味的小幽默,正此一点,就从千篇一律中脱颖而出。
启示:
创造思维的一个重要表现就是敢于打破常规。如果按照常规思维,那张账单也不会那么“幸运”,正是由于一点小小的改进,一点与众不同的表达,一点巧妙的攻心,使它出奇制胜,在众多讨债单中脱颖而出,从而吸引了老板的注意,最终达到目的。而生活中不些人为才能没有这么“幸运”,而且处处碰壁,不如意呢?关键是他们都在用别人也会用、正在用的老套方法。在竞争激烈的现代社会,又怎么能给自己带来好运气呢?
2、搬家
相传,大英图书老馆年久失修,在新的地方建立了一个新的图书馆,新馆建成后,要把老馆的书搬到新馆去。这本来是一个搬家公司的事,没什么好策划的,把书装上车、拉走、摆放到新馆即可。问题是预算需要350万英镑,但图书馆里却没有那么多钱。眼看雨季就要到了,不马上搬家,这损失就大了,怎么办呢?
正当馆长苦恼的时候,一个馆员问馆长苦恼什么?馆长把这个情况给馆员介绍了一下。几天之后,馆员找到馆长,告诉馆长他有一个解决方案,不过仍然需要150万英镑。馆长十分高兴,因为图书馆有能力支付这些费用。
“快说出来!”馆长很着急。
馆员说:“好主意也是商品,我有一个条件。”
“什么条件?”馆长更着急了。
“如果把150万都花尽了,那权当我给图书馆作贡献了如果有剩余,图书馆把剩余的钱给我。”
“那有什么问题?350万我都认可了,150万以内剩余的钱给你,我马上就能作主!”馆长坚定地说。
“那咱们签个合同?”馆员意识到发财的机会到了。
合同签订了,不久就实施了馆员的搬家方案。花150万?连零头都没有用完,就把图书馆给搬完了。
原来,图书馆在报纸上发出了一条惊人的消息:从即日起,大英图书馆免费、无限量向市民借阅图书,条件是从老借出,还到新馆……。
启示:
创造性思维的一个表现是,敢于打破常规,进行 逆向思维 。生活中,很多时候我们进行习惯于自始自终地用一种思想去观察和解决问题。结果自己给自己设置了一个“桎梏”,逐渐形成一种思维定式,从而阻碍了我们前进的步伐。其实,有时成功距离我们并不遥远只需要我们反过来想一想。
3、换个角度
在一次欧洲 篮球 锦标赛上,保加利亚队与捷克斯洛伐克队相遇。当比赛剩下8秒时,保加利亚队以2分优势领先,一般来说稳操胜券。但是,那次锦标赛采用的是循环制,保加利亚队必须赢球超过5分才能胜出。可要用仅剩的8秒种再赢3分,谈何容易。
这时保加利亚队教练突然请求暂停。暂停后比赛继续进行,球场上出现了令人意想不到的事情,只见保加利亚队队员突然运球向自己篮下跑去,并迅速起跳投篮,球应声入网。全场观众目瞪口呆,比赛时间到。可当裁判员宣布双方打成平局需要加时赛时,大家才恍然大悟。
保加利亚队这出人意料之举,为自己创造了一次起死回生的机会。加时赛的结果,保加利亚队赢了6分,如愿以偿地出线了。
启示:
辩证唯物主义认为,创造性思维就是以科学理论为指导,面对实际,敢于提出新问题、解决新问题,创造性思维的一个重要表现就是要敢于打破常规,进行逆向思维。保加利亚队教练在遵守规则的前提下不墨守成规,而是进行了创造性的思考,从而获得了出线,真是令人拍案叫绝。
创造性思维的例子精选
创造性思维的例子一:旱冰鞋的产生?
英国有个叫吉姆的小职员,成天坐在办公室里抄写东西,常常累得腰酸背痛。他消除疲劳的最好办法,就是在工作之余去滑冰。冬季很容易就能在室外找个滑冰的地方,而在其他季节,吉姆就没有机会滑冰了。怎样才能在其他季节也能像冬季那样滑冰呢?对滑冰情有独钟的吉姆一直在思考这个问题。想来想去,他想到了脚上穿的鞋和能滑行的轮子。吉姆在脑海里把这两样东西的形象组合在一起,想像出了一种“能滑行的鞋”。经过反复设计和试验,他终于制成了四季都能用的“旱冰鞋”。组合想像思考法就是指从头脑中某些客观存在的事物形象中,分别抽出它们的一些组成部分或因素,根据需要作一定改变后,再将这些抽取出的部分或因素,构成具有自己的结构、性质、功能与特征的能独立存在的特定事物形象。
创造性思维的例子二:怀炳和尚捞铁牛
公元1066年,我国宋朝英宗年间,黄河发洪水,冲垮了河中府(今山西省永济县)城外的一座浮桥,将两岸岸边用来拴住铁桥的每个1万斤重的8个铁牛,也冲到了河里。洪水退去以后,为了重建浮桥,需将这8个大铁牛打捞上来。在当时是一件极为困难的事,府衙为此贴了招贤榜。后来,一个叫怀炳的和尚揭了招贤榜。怀炳经过一番调查摸底和反复思考,指挥一帮船工终于将8个大铁牛全都捞上了岸。怀炳提出的办法是,在打捞的那一天,他指挥一帮船工,将两条大船装满泥沙,并排地靠在一起同时在两条船之间搭了一个连接架。船划到铁牛沉没的地方后,他叫人潜人水下,把拴在木架上绳子的另一端牢牢地绑在铁牛上。然后船上的船工一面在木架上收紧绳子,一面将船里的泥砂一铲一铲地抛人河中。随着船里泥沙的不断减少,船身一点一点地向上浮起。当船的浮力超过船身和铁牛的重量时,陷在泥沙中的铁牛便逐渐浮了起来。这时,通过船的划动,很容易地就能把铁牛拉到江边并拉上岸。如此反复进行了8次,终于将8个大铁牛全都打捞到了岸上。怀炳的打捞情景的设想,运用了形象思维的预示想象创新思维方法。
创造性思维的例子三:多用童车的产生
有位 儿童 商品生产商,偶然看见一个家长一手抱孩子,一手吃力地拿着一辆小三轮车。他猜想这是因为孩子骑车骑累了要大人抱,才出现了这种情况。这位生产商想,如果设计一种多用童车,家长们就不用挨这份累了。他首先想像出把坐式推车和三轮童车组合起来,在小三轮童车的后面加上一个推把。后来,他又想到加一个连接装置,把童车挂在自行车上作母子车用接着他又想到,再加一个摇动部分,便可当安乐椅而要是前面再装一个把手,还能让孩子当木马骑。经过这些不断地组合想像,他设计出了与众不同的“多用童车”。根据认识和改造客观世界的需要,人们通过组合想像,可以使已有的一些事物形成新的联系,可以构成见所未见、闻所未闻的事物形象。组合想像思考法在人们各方面的创新活动中发挥着巨大的作用。
创造性思维的例子四:“吞水音图描记仪”的诞生
以前医生诊断病人是否得了贲门癌,主要是借助听诊器听病人吞水在食道下部的贲门处发出的声音,根据其是否正常来判断食道有无癌变。这种诊断方法,不同的医生往往由于听觉和分辨能力的差异而作出不同的判断,严重的会造成误诊。为了能够提高诊断的准确性,山东医学院的两位医生向山东大学电子系求助,希望能研制出一种能将病人吞水的声信号图形化的仪器。山东大学几位科研人员接受这一任务后,将实现的目标分解成录音、声音转换和热笔描图三个功能组块。录音有现成的磁记录技术可以采用,声音转换和热笔描图也有现成技术可以借鉴。他们通过想象,采用磁记录技术,利用快录慢放的方法,将1000赫音频变为100赫,通过声电转换装置,将吞水声音信号变为电信号,再用心图仪上的热笔描绘出音图。就这样,根据既定的目标,将磁记录,声电转换,热笔描记等己有技术加以重新组合配装,便发明了“吞水音图描记仪”。它不仅获得了国家的新型发明专利,还在第14届日内瓦国际发明博览会一举捧回金奖。所以,爱因斯坦说:“找出已知装备的新组合的人,就是发明家。”
创造性思维的例子五:国歌乐曲同步升旗绳
现在很多单位经常都要升国旗,特别是中、小学校,要在每周星期一早晨,举行全校师生一起参加的升国旗仪式。在升旗仪式进行中,一般都是一边缓缓升旗,一边高唱或高奏国歌,国旗一升到旗杆的顶端,国歌正好结束,这当然是最理想的情况。可是这种情况出现的时候不多,常常都是要么国歌还没奏完或唱完旗已到顶,要么是旗还没到顶国歌已经奏完或唱完。这个难题显然可以用设计专用的电动控制设备的办法来解决,但为此要费很多事,花很多钱,一般都会认为没这个必要。四川省成都市第24中学的一个14岁同学,他在旗杆的绳子上动了一番脑筋,想出了一个既能解决问题,又省事省钱的好办法。他对这个问题的解决进行了这样的想象:如果按照国歌的旋律和节奏在旗绳上定出一些间隔,再在各个间隔上填入相应的歌词,升旗时一边拉绳,一边看旗绳上的歌词,这样便能做到使升旗与唱奏国歌同步。他思考这个问题运用了形象思维中思维想象的预示想象创新思维方法。这位同学想出的办法是比较简单的,但并不意味着只需脑筋一动,便能想得出来。他首先在头脑中反复进行了预示想象,设想如何才能使升旗的速度与节奏同唱奏国歌的速度与节奏相对应,使二者同步进行。然后他便找来一些塑料小珠子,在每个塑料珠子上都写上一定的歌词,然后再依次按一定的间隔串在旗绳上。他经过若干次调整塑料珠子的间隔,反复进行试验,才最后制成这种“与国歌乐曲同步升旗绳”的。目前它已被厂家所采用,并生产出了标准产品。
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药用价值
功能主治
止咳祛痰,消食化滞,活血散瘀。用于咳嗽痰多、消化不良、食积腹痛、跌扑瘀肿、瘀血经闭。
药理作用
沙棘果和油具有很高的药用价值,可降低胆固醇,治愈心绞痛等作用,还有防治冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用;有祛痰、止咳、平喘和治疗慢性气管炎的作用;能治疗胃和十二指肠溃疡以及消化不良等,对慢性浅表性胃炎、萎缩性胃炎、结肠炎等病症疗效显著;对烧伤、烫伤、刀烧、冻伤有很好的治疗作用;对妇女宫颈糜烂有良好的治疗效果。
2.食疗价值
沙棘果实营养丰富,据测定其果实中含有多种维生素、脂肪酸、微量元素、亚油素、沙棘黄酮、超氧化物等活性物质和人体所需的各种氨基酸。其中维生素C含量极高,每100克果汁中,维生素C含量可达到825—1100毫克,是猕猴桃的2—3倍,素有维生素C之王的美称。含糖7.5%—10%,含酸3%—5%。
沙棘叶片含粗蛋白15.75%、粗脂肪9.48%、粗纤维14.04%、无氮浸出物54.84%,用沙棘叶可制作保健茶。
沙棘油中含有206种对人体有益的活性物质,其中有46种生物活性物质,含有大量的维生素E、维生素A、黄酮等,具有抗疲劳和增强机体活力及抗癌等特殊药理性能,具有保护和加速修复胃黏膜、增加肠道双歧杆菌的药性,有降减血浆胆固醇、减少血管壁中胆固醇含量的作用,能防治高血脂症和动脉粥样硬化症,并有促进伤口愈合的作用。
3.美容价值
沙棘在美容中起主要作用的是沙棘油,其中含有的大量维生素E、维生素A、黄酮和SOD活性成分能够有效防止自由基以达到抗衰老的作用,因此沙棘被化妆品产业用作重要的高级化妆品原料,经过先进工艺提取的化妆品级沙棘油纯度、活性都很高。
其高温萃取物——果素,已经成为了祛痘精华液的主要成分,相比普通技术萃取的植物精华,有着更为丰富的营养护肤成分,其中含有多种维生素、脂肪酸、微量元素、VE等营养成分,并且高温萃取的沙棘果素中SOD含量每毫升可达到5623.0个酶单位,其含量是人参的6倍之多,它可以阻断因肌肤内物质过氧化产生的自由基,组织肌肤的过早老化,修复受损细胞组织,促进组织再生和上皮组织愈合。
果素具有定向渗透作用,他从沙棘果中萃取的有效祛痘除印保湿因子,通过肌肤表层快速吸收,定向针对痤疮丙酸杆菌,抑制其感染、泛滥,修复受损肌肤,恢复肌肤正常的更新和循环系统。 [4]
4.生态绿化
恢复植被
中国西北地区由于干旱少雨,土地瘠薄,大部分地区直接栽种乔木难于成活或成小老头树,植被恢复难度很大。而沙棘具有耐寒、耐旱、耐瘠薄的特点,因此一般每亩荒地只需栽种120-150棵,4-5年即可郁闭成林。并且沙棘的苗木较小,一般株高在30-50厘米,地径5-8毫米,栽种沙棘的劳动强度不大,一个普通劳力一天可以栽沙棘5-6亩。这对西北地区来讲,能够有效解决地广人少的问题,便于进行大规模种植,快速恢复植被。
减少泥沙
由于黄土高原水土流失,大量泥沙淤积在黄河下游河道,使河床高出地面4-6米,最高达14米,而且每年仍然继续抬高。系整个华北平原、黄淮平原于一发的黄河大堤,建国以来先后进行了4次大规模的加高加固,现已超出被河地面十几到二十多米。大堤越高,决口泛滥的潜在危险就越大。黄河水患,依然是中华民族的心腹之患。泥沙问题是黄河水患的根源。
黄土高原水土流失最严重的一是沟道,二是陡坡。陡坡由于土地瘠薄,施工困难,是治理水土流失的一个薄弱环节。而沟道不仅是泥沙的主要产区,也是坡面泥沙的通道。沙棘的灌丛茂密,根系发达,形成“地上一把伞,地面一条毯,地下一张网”。
在一些陡险坡面上,沙棘利用其串根萌蘖的特性,可将这些人不可及的地段绿化。特别是沙棘在沟底成林后,抗冲刷性强,而且它不怕沙埋,根蘖性强,能够阻拦洪水下泄、拦截泥沙,提高沟道侵蚀基准面。准格尔旗德胜西乡黑毛兔沟种植沙棘7年后,植被覆盖度达61%。黄土高原虽有千沟万壑,沙棘却有极强的生命力和快速的繁殖能力,是治理沟壑的“有效武器”。实践证明,沙棘是治理黄河泥沙的有效措施。
恢复生物链
黄土高原大部分地区植被稀少,生态环境极为脆弱。以沙棘为先锋树种,不但能够快速恢复植被,而且能够尽快的恢复生物连。
沙棘不但自身能够适应恶劣的自然环境,而且由于它的固氮能力很强,能够为其他植物的生长提供养分,创造适宜生存的环境,是优良的先锋树种和混交树种。据调查,人工种植4-5年后的沙棘林内,杂草丛生,还有一些次生的杨树、榆树等树种,自然形成植物的多样性。
试验研究成果表明,混交于沙棘林地的杨树、榆树、刺槐等与荒坡栽植的对照,分别提高生长量为129.7%、110.5%、130%。据山西右玉县测定,六年生的沙棘林内,土壤有机含量为2.13%,氮量为0.11%,两项指标均比耕地高出1倍上。生长沙棘后的荒地不施任何肥料种植农作物,当年产量比一般农田高1倍以上,而且连种3年地力不衰。
园林绿化
是防风固沙,保持水土,改良土壤的优良树种。
5.经济价值
沙棘是经济植物,产品即可食用,又可药用。前苏联利用沙棘油为原料,开发出了近十种药品。国际上研究开发沙棘产品的机构和企业越来越多,发展势头很猛。中国在沙棘产品开发方面发展也很快。
内蒙古鄂尔多斯即将建成最大的沙棘种植园区,随着沙棘产业的深入发展,必将带动山区沙棘加工业的发展,农民就可以通过采收沙棘果、叶增加收入。沙棘是目前世界上含有天然维生素种类最多的珍贵经济林树种。沙棘果实除鲜食外,还可加工成果汁、果酒、果酱、果脯、果冻、饮料、保健品等。
扩展资料:
医用功效
1、对心血管疾病的防治作用
沙棘果与沙棘叶中提取的总黄酮(TFH),是含有7种黄酮的一组化合物,其中含量较高的为异鼠李素及槲皮素。沙棘总黄酮可使心绞痛缓解,心功能及缺血性心电图好转,这与TFH具有增加冠状动脉血流量、增加心肌营养血流量、降低心肌耗氧量、抑制血小板聚集等作用有关。
经国内、国际专家研究证实,沙棘总黄酮对心脏功能有加强作用,可以使心肌收缩能力增强,心肌舒张功能得到改善,对垂体后叶引起的心肌缺血有明显的对抗作用。对冠状动脉阻塞引起的心肌梗塞的面积能明显缩小,也能提高在常压和低压下的耐缺氧能力。
2、沙棘的抗癌作用
沙棘果的抗癌作用除去其通过免疫机制或其他途径所引起的作用外,还有直接地抑制癌细胞作用以及阻断致癌因素的作用。沙棘汁经稀释成宜饮用的浓度后,能阻断N-亚硝基的合成,另外沙棘汁对致癌物N-二甲基亚硝胺(NDMA)也有阻断与防护的作用*沙棘黄酮中含有香豆素、异香豆素、呋喃香豆素、苦木素以及多酚类、5-羟色胺等具有综合抗癌作用的成分。
实验证明沙棘提取物对肉瘤、淋巴细胞,白血病等具有明显的治愈效果和防治功能,此外,其对人类白血病细胞株(K562)及人类胃癌细胞株7901均有直接的杀伤作用。
同时也发现沙棘提取物有阻断N-亚硝基化合物的致癌作用以及抑制黄曲霉素B1诱发癌前病灶的作用。通过其作用机理研究表明,沙棘提取物有增强人体免疫功能和激活巨噬细胞的吞噬作用,而且能增强氧自由基清除剂--超氧化物歧化酶的活性。
3、沙棘对肝病的防治作用
通过低温萃取技术从沙棘籽中萃取出的沙棘籽油是一种具有非常好的保肝、护肝保健功效的食用油脂。沙棘籽油对四氯化碳、乙醇、扑热息痛所致的肝损伤的谷丙转氨酶和谷草转氨酶的升高均有明显的抑制作用,并能对抗肝MDA(丙二醛)含量升高。其机理是沙棘籽油对抗了CCl3(三氯化碳)自由基的攻击,保护可肝细胞膜。籽油对乙醇、扑热息痛所致的肝损伤均有明显的保护作用。
4、沙棘对胃病的防治作用
中国民间早已有用沙棘来治疗消化系统疾病,包括胃、十二指肠溃疡、胃炎、消化不良等病。现代医学研究发现,沙棘籽油对醋酸法和慢性利血平法所致胃溃疡有良好的促进愈合作用,沙棘籽油中的β-谷甾醇-β-D-葡萄糖甙为抗胃溃疡的有效成分,能有效地保护胃粘膜及抑制胃酸分泌,使胃粘膜受损程度降低,沙棘籽油还有抗炎生肌、促进组织再生、促进溃疡愈合的作用。
5、沙棘对烧伤、烫伤等疗效
沙棘油具有神奇的促进组织再生和上皮组织愈合的作用,临床上和民间用于治疗烫伤、烧伤、刀伤和冻伤均取得极好的效果。不仅可以治疗轻度的烧伤、烫伤,也可治疗II、III度烧伤,每日在烧伤面涂敷2-3次,即可获得满意的效果,而且一般不留疤痕,对于化学烧伤同样有效,沙棘籽油治疗烧伤、烫伤等皮肤损伤其效果也非常不错。
6、沙棘的护肤养肤作用
沙棘籽油中的游离脂肪酸、碳氢化合物、甾醇总含量、磷脂、VE、VA、类胡萝卜素等这些护肤的主要成分的含量很高,比其它植物高出几倍,乃至几十倍。这些物质极易被皮肤吸收,具有近似于皮脂的护肤作用。沙棘籽油中的皮脂成分与其中的维生素E、A、维生素原浑然一体,营养全面,效果显著。
7、沙棘的抗衰老作用
沙棘果的有效成分超氧化物歧化酶(SOD)具有清除人体内自由基的作用,同时又能增强免疫系统功能,调节免疫活性细胞,是一种有效的免疫调节剂,这对于提高人体的抗病能力,延缓人体的衰老,会有极其显著的作用。
食用价值
营养价值
沙棘果的营养价值很高,含有脂肪、蛋白质、糖类、盐类和维生素,并且含量丰富。每100g沙棘果汁中含维生素C 500mg-400mg、维生素E250mg-400mg、维生素B1含0.05mg-0.3mg、维生素B2含0.03,g-0.15,g、维生素B12含0.2mg-0.88mg、维生素K族化合物115、P族维生素20mg-350mg。
制作方法
1、沙棘果汁
沙棘果实要求新鲜、完全成熟、无病虫害及霉烂现名象,并且有优良的风味、香气和丰富的汁液。原料挑选后应用机械或手工洗涤干净。鲜果可不经破碎,直接用螺旋压榨机压榨。第1次压榨后,将果渣拌匀疏松,再进行第2次压榨。
采用自然澄清法将榨汁在澄清池内静置一段时间,使果汁中悬浮物沉淀到底部。然后用塑桶提取上层清汁,用板框压滤后的清汁可不经过杀菌,直接盛入塑料桶内,添加质量分数为0.04%的苯甲酸钠,送入冷藏库中,保持库温4℃-5℃。
2、沙棘醋
将选好的15kg沙棘果倒入缸内,加22.5kg大曲,用木耙上下搅匀,在室温20℃发酵15天。将发酵后的沙棘果实掺入175kg麸皮,用粉碎机打碎,放放缸内搅拌均匀,进行第二次发酵,此时温度不得超过40℃。为避免温度过高,每天倒缸1次,约经10天发酵完毕。
将发酵好的沙棘果实装入淋醋缸内淋醋,将头醋淋过后的醋渣再浸泡10 h,进行第2次淋醋。成品棕黄色,稍混浊,味芳香、酸而微涩。
3、沙棘果酱
选择八九成熟、品质好的沙棘果实作原料,先用清水冲净,沥干水分后,剔皮去籽,剩下果肉,每50kg果肉汁加过滤的75%糖水66.5kg(砂糖50kg、水16.5kg)。
糖水可分两次加入,即先将一半糖果水倒入耐酸特制锅内煮沸,后加入果肉,煮制20min,待果肉透明时,再加剩余的糖水,继续煮25min-30min,直至果浆的可溶性固形物含量达68%以上时,装罐。装好后最好用封口机冗密封,产苛在100℃蒸汽或水中杀菌5min-20min。
冷却后擦干水分,检查合格后入库。成品果肉橙黄色,授明有光泽,浆体均匀,无砂糖结晶,无果柄等杂物,具沙棘风味,无异味。将采摘下来的沙棘嫩叶立即进行加工, 如不能立即全部加工完毕,可平摊在阴凉、清洁、缺温低于25℃的室内,平摊厚度以下不超过10cm为宜。用手工杀青,炒锅倾斜式,要炒得快、翻得匀、捞得透、抖得散,锅温在200℃左右,杀青10min,使青草气味消失。
杀青茶叶紧稍作摊晾,然后利用叶的余热,用手将叶子紧握成团,向前方推滚,使叶成条。揉捻时要按轻、重、轻顺序用力,并向一个方向推滚。揉捻25min~30min,手握工序即完成。将揉捻过的叶子投入锅内,双手压在锅内滚炒,并几次散开叶子,使其均匀受热,要反复进行20min。
初炒至叶子有弹性并感到刺手时,即可取出摊晾,使其回潮变软,再将摊晾后的叶倒入锅中复炒,温度90℃左右。着手要轻,用力要匀,至叶烫手为止。最后,将叶装袋,贮存于干燥、无异味的室内。
4、沙棘酒
选用完全成熟的沙棘果,最好在12月份-次年3月份采收,采后应分选去杂,不能堆积太厚。用破碎机破碎,不要压破种子,否则会影响沙棘酒质时。果浆放池,装量为容器的80%,然后一次性加入50mg/L二氧化硫。接种人工酵母,搅拌均匀。
发酵温度控制在18℃-23℃,发酵过程中如糖分低,可加入10%的糖液,14天后主发酵结束。主发酵原酒分离后入池,容量为容器的90%,发酵温度控制在23℃左右,直到发酵中止,然后换桶将容器装满。为了防止氧化,应将池口封好,转入陈酿阶段,时间地半年以上。然后加入0.015%的下胶剂、80mg/L的二氧化硫,在冬季低温下自然冷冻7天-15天即成。
将澄清的上层酒,用泵抽到其他容器里,因上层沙棘原酒中含有沙棘油,可用高速分离机提油或作酒脚蒸馏。经理化指标检验后,再用硅藻土过滤机串棉饼过滤,即得成品。沙棘酒成品呈金黄色,清亮透明,无悬浮物和沉淀物,味道甘润醇厚,酸甜爽口,具有独特的典型沙棘果酒风味。
5、复合果酱
选择八九成熟的果实作原料,将挑出的合格沙棘果用流动水冲洗泥沙和杂质后,沥干水分,用筛孔径为1mm-2mm 的双层打浆机打浆,去除皮籽即为沙棘酱。选用新鲜、成熟适度、组织紧密而脆弱、嫩、不萎缩、无糠心和萌芽抽薹、无冻伤、无病虫害、无机械伤的胡萝卜为原料,去掉须和根基绿色部分,用流动水充分洗涤。
将洗净的胡萝卜送入切菜机切成0.5cm左右的薄片,用沸水热烫1 min-2min,冷却、磨浆,即得胡萝卜酱。对黄红色的干橘皮进行选料,剔除有霉斑橘皮、橘络、杂质和其他不合格的橘皮,用水洗运河泥沙。用80℃的热水烫漂1 min-2min使其复软,冷却、磨浆备用。
按配方要求将原辅料在不在锈钢容器中混匀,置于不锈钢浓缩蒸汽压力为0.2MPa 左右,真空浓缩为0.085MPa-0.09MPa(温度为50℃-60℃),浓缩至可溶性固形物为57%-50%时,迅速出锅。在浓缩过程中应不断搅拌,以防焦煳。其成品色泽为均匀一致的金黄色,酸甜适口,肯有淡橘香味。
参考资料:沙棘果_百度百科
耐腐蚀塑料自吸泵是工业生产中常用的化工泵,塑料自吸泵具有耐酸、耐碱性能和防腐离心泵一样,采用工程塑料材质制造,具有很强的耐腐蚀功能,在化工行业中得到广泛应用。
耐腐蚀塑料自吸泵起动注意事项
(1)要配管之前,口径贴纸要确认剥掉。
(2)把马达外扇卸掉,用手动作确认外扇是否会轻轻转动
(3)配管工作中在吸入管内残留的杂物标尺等流入泵浦内会引起致命的故障,所以吸入槽或吸入管请清扫干净。
(4)请确认马达的回转方向。
(5)在吸入配管的阀,请一定全开。
(6)泵浦要完全充满水,灌水是利用吐出侧配管等,迫出空气,空气不易溢出时,马达的外扇叶片用手逆向重复转动3-4回。
(7)耐腐蚀塑料自吸泵泵完全灌水时,吐出压力瞬时上升之后,吐出阀慢慢打开,设定吐出压力或设定吐量。
耐腐蚀塑料自吸泵运转中的注意事项
(1)声音的检查:从吸入管吸入空气或固形物时,就会发出异常的声音,震动也随之增加的情形,吸入侧压力计的指针有变动时,大多是有空气混入之情形。
(2)振动的检查:请事前注意是否会造成空转现象或安装不良的震动,请用吐出侧的阀进行吐出量的调整,吸入侧的阀请不要关小(3)其他:注意吐出压力,吸入压力,流量,电流值,这些如果异常变动或下降时可能是吸入侧有固形物阻塞或吸入空气等。
耐腐蚀塑料自吸泵停止时的注意事项
(1)平常要泵浦吐出阀全关后,在停止的,吸入侧先关闭就成空蚀现象,会有发生烧坏的事故。
(2)押入状态运转时,停止后请关闭吸入阀。
(3)运转中因停电而停止时,先切电源开关,同时用手关闭吐出阀。
耐腐蚀塑料自吸泵长期停止运转注意事项
长时间停止时,泵浦内的液体放干净,冬季泵浦的液体如冻结,因体积膨胀会皲裂,破坏等,请特别注意。
耐腐蚀塑料自吸泵其他注意事项
(1)装于配管的借用泵浦,请时常给予运转,确认能随时使用
(2)泵浦空转时,泵浦的轴承可能会烧坏造成致命的事故,随意绝对不能要空运转
(4)请在规定吐出量、扬程使用,不要使用在极少或过大的吐出量
1、温暖而不干燥
冬季用空气能供暖,地暖产生的热量从地面自下而上蔓延到全屋,所产生的热气温润不干燥,皮肤不会觉得干燥不舒适。
2、恒温舒适性高
空气能供暖过程稳定高效,能够为室内提供源源不断的热量,并且不会像其他采暖方式一样忽冷忽热,能够保持精准的室内恒温效果。
3、全屋制热覆盖
空气能供暖是采用地暖管道的方式,采暖无死角,只要是地暖管所到之处,我们都能感受到空气能供暖带来的舒适,温暖的体验。
格美粤空气能地暖中央空调一体机
研制完成节水节能灌溉新设备19种,并全部投入中试生产,其中11种产品实现产业化。喷微灌设备的研制在改变产品结构、实现优化设计、采用新材料提高使用寿命,改进加工工艺,提高整体性能和成品率,降低了造价。如外混式自吸泵采用CAD优化设计,优化回流孔位置和尺寸;解决了自吸泵效率与自吸性能之间矛盾;增设橡胶阀提高了泵的扬程和效率取得较大突破。金属快速接头设计了复合型密封圈,既保持了球形接头密封性良好的优点,又增加自泄功能。水动式施肥泵利用液压驱动活塞运动原理,设计了活塞组件的换向机构,产品体积小、重量轻、价格仅为国外同类产品的1/10~~1/8。采用耐久塑料作为基本原料,使旋转式微喷头使用寿命超过2000h。
1.2 黄河高含沙水滴灌净化处理模式
系统地测试了黄河水泥沙含量级配情况及其在输送、沉淀、过滤过程中的变化规律,并从理论上研究了泥沙在滴灌系统内的沉淀堵塞规律及数学模型,研究提出的二种组合过滤模式,即工程技术措施与过滤系统相结合的“沉淀—砂过滤器—抗堵滴头组合方式”和“无纺布过滤—沉淀—砂过滤器—抗堵滴头组合方式”过滤模式,结合抗堵塞性能强的平面迷宫式滴头和相应的大田粮食作物滴灌制度和运行管理技术,形成完整的引黄高含沙水滴灌技术体系。在甘肃、宁夏、内蒙建成333hm2滴灌示范区,取得节水增产的显著效益。
1.3 田间节水灌溉新技术
对波涌灌溉技术、水平畦田灌溉技术和地下滴灌技术进行比较深入的研究。在波涌阀设计结构中采用双阀形式和时间耦合方式,使设备具有独特的自动切断水流功能自控能力,对实现灌区输配水系统自动化控制管理十分有利,为波涌灌水技术的推广应用提供了可靠的技术支撑。采用将波涌灌溉设计管理模型从设备主机控制系统中分离出的设计方法,使整个设备操作使用过程简便明了,易于农民实际应用。
在国内首次系统开展激光控制土地精细平整技术的田间应用研究,对平地精度、作业效率、成本费用和经济可行性进行分析评价,提出了激光控制平地技术与常规机械平地技术相结合的组合平地技术的新概念和新模式。首次提出适合国情的水平畦田灌溉系统的设计方法、灌水设计参数及相应的田间工程布局模式和结构形式,具有较强的田间实用性。
开发研制的地下滴灌技术专用灌水器,可有效防止因系统负压引起的滴头堵塞,具有良好的水力学特性。在考虑根系吸水作用下的地埋点源非饱和土壤水运动和肥料溶质运移的数值模拟研究,为地下滴灌系统的合理设计、灌水设计参数确定、水肥最佳耦合期和系统运行管理提供了科学依据。
其成套技术在北京昌平区建成的80hm2田间节水灌溉新技术试验示范区,进行考核应用,取得节水增产的显著效益。与传统地面灌相比,果树地下滴灌田间水利用率可提高50%,增产28%。波涌灌溉技术,田间水利用率提高20%~30%,灌水均匀度达到85%,水平畦田灌,田间水利用率达80%以上。此外,还在新疆开展波涌灌水技术的推广应用工作,建成示范区267hm2,获得明显的节水增产效益。
1.4 节水高效灌溉制度
通过对主要农作物节水高效灌溉制度的研究,确定了节水高效灌溉条件下,冬小麦、夏玉米、棉花关键需水期及土壤水分控制指标,需水敏感指数等定量指标。根据水分胁迫的后效应和补偿效应建立的Jensen修正模型更加客观地反映了作物不同生育阶段,不同程度水分胁迫与产量的关系。综合考虑了水分调控的作物生理生态及作物补偿效应,形成了节水灌溉条件下三种作物的水分生产函数。通过研究提出了节水高效灌溉条件下冬小麦、夏玉米、棉花的调亏灌溉指标、适宜调亏期及其土壤水分控制指标。确定了三种作物的水分生理、光合作用、冠层 结构、干物质积累等生理生态节水高效灌溉指标,提出大田作物调亏灌溉综合技术体系。上述节水高效灌溉制度成果在山西霍泉灌区753.3hm2示范区应用后,冬小麦全生育期节约灌溉水量2985m3/hm2,节水45.3%,增产1035kg/hm2,增产幅度16.2%。夏玉米节约灌溉水量2010m3/hm2,节水47.2%,增产1725 kg/hm2,增产幅度22.4%。棉花节约灌溉水量1800m3/hm2,节水50%,增产幅度53.8%。粮食水分生产率达1.83kg/m3。
1.5 我国北方地区应用的节水灌溉与农业综合配套技术
提出了沟、畦、喷微灌条件下水肥结合、适宜调配、施肥方法的最佳耦合技术;提高农田水分利用效率的间套种植模式与深耕、免耕技术;多孔出流软管灌水技术;包复肥在农田覆盖条件下的应用技术;根据不同间套作物生育期需水规律及特点,确立其最经济供水量及组合,提出立体间套种植的高效灌水技术。将传统的夏、秋作物轮作改为间套种植,确定适宜的小麦-花生、小麦-玉米、小麦-棉花和小麦-花生/玉米这4种典型间套种植模式,采用周年一体化的农水措施,集种、水、肥、耕作、覆盖及化学制剂技术措施为一体,集成为8套节水灌溉与农业综合配套技术。在河南新乡古固寨镇769hm2田试验示范区和辐射区大面积推广应用,小麦、玉米、花生、棉花产量增长40%以上,水分生产率平均增长60%以上。小麦单方水生产效率由0.78kg/m3提高到1.51kg/m3,玉米由0.97kg/m3提高到1.86kg/m3。
1.6 不同集流面地表处理技术
系统研究了集雨工程参数,提出HEC土与沥青玻璃丝油毡2种新型地表处理材料及其施工技术;提出了适于黄土高原地区应用的砼球形水窖、砼薄壳圆柱形水窖和红胶泥瓶形水窖3种水窖形式,单厢式、迷宫式和旋流式3种沉沙池结构形式以及相配套的防渗抗冻技术、保鲜净化技术。提出了人工汇集雨水规划设计技术指南。创建了坡地活动式集雨节灌模式,提出了“上部坡地夏季种粮、秋季覆膜集雨、地边打窖蓄水,补灌下部作物”的一地多用、低耗高产、水保与集雨相结合的综合配套模式;建立了潜水泵加滴灌、手压泵配软管、汽油泵配微灌和自压灌溉四种水窖提水节灌系统,组装了小型汽油泵,开发了抗旱补灌机具。在系统分析主要农作物生理需水基础上,形成雨水高效利用及其配套技术体系。在甘肃定西县、陕西富平县建成166.67hm2试验示范区。示范区小麦单产达4630.5kg/hm2,增产156%。玉米单产达6075kg/hm2、增产33.5%。
1.7 基于实时灌溉预报的渠系动态配水技术
通过研究提出了墒情模拟及预测模型,墒情及旱情信息的监测和传递技术。灌溉系统配水关键技术在模型手段上有较大改进,解决了无调节能力的灌区的配水问题,并将随机方法及神经网络法用于源泉出流及作物蒸发蒸腾量预测模型,并提出了新的确定A。的方法。采用学科交叉的方法,把有明确物理概念的水文模型、作物需水和蒸发蒸腾模型结合起来建立的墒情模拟和预报模型,其结构和参数具有明确的物理概念,为量水提供了新理论、新方法。研究确定明渠测流长喉槽结构的优化设计方案,开发出智能型量水仪,为灌区节水管理提供了量测精度高、水头损失小、结构简单、造价低廉、便于推广的量水建筑物和仪表设备。
与此同期,各部门、各地区安排的研究项目和技术开发中,在渠道防渗技术、管道输水技术和膜下滴灌技术等方面也取得了明显的进展。
2.对我国节水农业技术今后发展的探讨
近期由于我国加大了对节水农业技术研究的力度,节水农业技术水平得到了了显著提高,有不少技术已经比较成熟,对推动我国农业生产的发展起到了重大的作用。但是,我国节水农业技术的总体技术水平与发达国家的差距还比较大,且在发展中仍存在一定的盲目性,具有自主知识产权的先进技术和产品很少,节水灌溉设备产业化程度低。因此,应按照“有所为,有所不为”的原则,重点研究和发展适合我国国情应用的节水农业技术。以下就我国今后节水农业技术应重点发展的方面,进行一些探讨。
2.1 作物节水高效灌溉制度
作物节水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入获取最高效益而制定的灌溉方案,包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额和灌溉定额。实施作物节水高效灌溉制度,不需要昂贵的工程和设备投入,农民易于掌握和操作,是我国今后发展节水农业技术的主要方面。作物灌溉制度的制订,依赖于灌区内农作物的组成情况和各种农作物的需水量,以及灌区内的水源供应情况和农作物生长期内的有效降水量等因素。其中作物需水量是制定灌溉制度的基础,联合国粮农组织对作物需水量的定义为“为满足健壮作物因蒸发蒸腾损耗而需要的水量深度。这种作物是在土壤水分和肥料充分供应的大田土壤条件下生长的,并在这一环境条件中发挥全部产量的潜力。”可见,作物需水量是作物生长在最佳的生长环境中,并最大限度发挥产量潜力状态下所需的水量。最佳生长环境包括播种时间和密度、土壤肥力水平、水分供给状况、病虫害防治等均处于最适宜的状态。实际生产中,作物在整个生长期内各项制约因素始终都处于最佳状态是几乎不可能的。真正反映作物在随机生长状况下的需水量是作物耗水量,即作物在任意生长状况和土壤水分条件下实际的蒸腾量、棵间蒸发量及构成作物体水量之和。由作物需水量作为依据制定的灌溉制度,主要是为灌溉工程设计服务的,在实际灌溉操作中可能连一次也用不上。由于作物在田间的生长条件的变异性,在研究作物节水高效灌溉制度时应更加重视作物耗水量的研究。
当前“非充分灌溉”成为节水农业研究中的一个热点,非充分灌溉是相对于传统的充分灌溉而言的,也即前者研究的重点是作物在水分供应不充足时的耗水量,后者是作物的需水量。但是非充分灌溉是一个很不确定的概念,到底非充分到什么程度?它的最终目标如何确定?而且由于品种改良、作物耕作栽培技术的突飞猛进,不少灌区作物灌溉用水量比过去大幅度减少,但产量却直线上升,这到底是非充分灌溉还是因生长条件改善作物灌这点水就足够了呢?现在都没有定论。非充分灌溉还给灌溉工程设计带来一定的误区,例如在各地进行的大型灌区节水改造规划中,有些灌区本来水源供水量比初建时大为减少,而为了在规划中保住甚至扩大原来的灌溉面积,就笼统地规划成采取非充分灌溉制度。当前对非充分灌溉的经济性解释为“在适当降低作物单产的同时,扩大灌溉面积增加总产量,使总效益最高”。但这是一个涉及到灌区上下游农民利益、灌溉工程投入产出效益(要发展灌溉就得修工程,不管是充分还是非充分灌溉)的复杂问题。因此,有不少灌溉专家认为,实行非充分灌溉相对于充分灌溉的单产降低不应大5%,而且要对灌溉工程的投入产出进行周密论证,是缩小灌溉面积维持高单产合算还是扩大灌溉面积降低单产保持总产或提高总产合算。实际上我国由于季风气候的特点,加上工业和城市生活用水的迅速增加,不管北方或是南方淡水资源日益紧缺的局面不可避免,灌溉水的取得又必须付出一定的经济代价,因此,无论灌溉供水充足还是不充足的地区都要实施节约灌溉用水,而且目标是通过灌溉取得高效益。从这个意义上来说,在节水农业技术领域不提“非充分灌溉制度”而提“节水高效灌溉制度”更合适。
要制定的作物节水高效灌溉制度,应是农民能实际操作的,这就需要在灌区开展不同作物、不同生长条件下的耗水量研究,特别是随着作物种植结构的调整,应加大对各种经济作物的耗水量研究,寻求作物在不同生长环境条件下的节水高效规律。以此为基础,制定灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的节水高效灌溉用水方案,采用现代化手段对灌区进行实时灌溉预报,指导农民进行灌溉。
2.2井渠结合灌区地上水与地下水联合运用技术
我国北方的引库、引河灌区,由于灌溉水源日趋紧张,大多数都采取井渠结合灌溉的形式。在引库灌区采取井渠结合灌溉,既能重复利用渠道输水和田间灌溉渗漏的地表水,又能确保农作物适时适量灌溉用水,还可通过井灌抽水降低地下水位,增加土壤储水库容,防止内涝和次生盐碱化的发生和发展。在引河灌区运用井渠结合灌溉,则是抗旱、防涝、治碱、节水、减淤等综合开发利用河水和当地水资源的有效措施。因此,如何对这类灌区可利用的水资源进行优化配置和高效利用,已成为当前灌区节水技术改造研究的重要课题。
广义的井渠结合灌区实际上是渠井结合灌区和井渠结合灌区的通称,是采取井灌和渠灌相结合的方式联合运用地表水和地下水,力求在充分利用本地区水资源的条件下解决农业用水问题。严格来说,以地表水渠灌为主、地下水井灌为辅的灌区应称为渠井结合灌区;反之应称为井灌结合灌区。目前我国北方的大、中型灌区,大多数采用的是渠井结合灌溉的形式,只有少数单纯引洪补源的灌区才采取井渠结合形式。不管是渠井结合还是井渠结合,都是通过渠和井在灌区内的布局和调配灌溉用水量来优化灌区可用水资源,使其发挥最大效益。在井渠结合灌区,采用何种灌溉类型,直接关系到水资源的优化配置形式和农业高效用水,必须根据灌区的水源情况、作物种植结构、经济能力、环境保护等综合考虑,进行技术经济分析来确定。
井渠结合灌区的灌溉水源一般包括地表水(库水或河水)、地下水、降水。由于地表水和降水都属于地上水源,因此也可将这三种水源的联合运用称作地上水和地下水联合运用。要对井渠结合灌区水资源进行优化配置,必须在维持水环境良性循环的前提下,定时定量地安排使用好各种水源,并对他们的相互转化关系进行人为的调控。井渠结合灌区的多水源优化调度与联合运用,不但与水资源条件有关,而且与井和渠的布局、作物种植结构、灌溉方法等密切相关,直接影响灌区的灌溉规模和灌溉效益,需要进行多方案比较来确定。
井渠结合灌区可以将渠灌渗漏的部分水量通过井灌得到重复利用,因而提高了引进灌区的灌溉水的利用率。可重复利用水量的多少与渠、井工程布局、灌区水文地质情况、灌区外围的环境条件等有密切关系。用井灌重复利用渠灌的渗漏水量,相当于对引入灌区的灌溉水进行二次开发,需要修建井灌工程和消耗能源,因此相对于纯渠灌区来说,增加了一定的建设投入。如何确定井渠结合灌区渠道防渗率?渠道和机井在面上如何合理布局?是井渠结合灌区发展地上水与地下水联合运用技术中的难点,是今后节水农业技术应重点研究的方面。但是从定性来说,可以得出几点初步认识:(1)灌区内渠灌的固定渠道不需要全部防渗;(2)从灌区外输水进入灌区的干渠一般应进行防渗处理;(3)灌区内那一级或那一部分固定渠道需要防渗,须对渠道防渗可减少的渗漏水量所需要的投入与利用井灌可重复利用的渠灌渗漏水量所需的投入进行周密的技术经济比较后确定;(4)应在灌区上游多打井利用地下水发展井灌,灌区下游多用渠水灌溉少打井少用地下水,以稳定灌区的地下水位。
2.3再生水灌溉高效安全利用技术
再生水是对污废水(城镇生活污废水、工业污废水)进行一定的净化处理后,可重复应用于各种生产、生活用的水。我国1993年城镇生活与工业污废水排放量高达636亿m3,2000年,全国污废水排放总量估计达到900亿m3,随着国民经济的发展,污废水的排放量将会越来越大,这是我国一种潜在的待开发的水资源,但目前城市污废水处理率仅为6%左右。没有经过处理使其达到灌溉水质标准的污废水,不但不能作为灌溉水源,而且会对生态环境造成恶化。如经资源化处理,则成为宝贵的灌溉水资源,可缓解我国灌溉农业用水的巨大压力。我国污废水灌溉农田主要集中在北方的海、辽、黄、淮四大河流域,约占全国污废水灌溉面积的85%。据统计,我国1991年污废水灌溉面积达306.7万km2,2000年估计达426.7~440万km2,发展潜力很大。但是,我国目前灌溉农田的污废水大都未经过处理,已造成部分地区农田及地下水污染,农产品残毒量超标的不良后果。因此,研究和发展再生水灌溉高效安全利用技术,将是我国今后节水农业技术发展的一个重要方面。
污废水的水质处理是再生水灌溉高效安全利用的基础。污废水中的生活废水是人们在生活过程中排弃的污水,主要包括粪便水和各种洗涤水,一般生活废水量为0.11~0.12m3/人·天。生活废水中对水体影响较大的污染物所含有的固形物多为无毒物质,分无机物和有机物两种。这些污染物易产生富营养化,易产生恶臭物质,含有对人体有害的多种寄生病原微生物和洗涤剂。如不经过净化处理直接排放出去,势必造成水源及环境污染。用作农田灌溉的生活废水是经过二级处理过的低浓度生活废水,要防止浓度过高的生活污水或未经处理的生活废水灌入农田。可以根据作物生长季节调整生活污水处理的深度。在作物的生长时期,污水脱磷不脱氮,既保证作物对营养物质的需要,也可以降低处理费用;非作物生长期,污水既脱磷又脱氮,保证达到排放标准,不产生富营养化,引起二次污染。污废水中工矿企业排放的废水污染物繁多,成分复杂,含有多种重金属元素、有害的无机物或有机化合物、病原生物等,不能用于直接灌溉农田。必须经过严格净化处理达到灌溉水质标准,才能用于灌溉非直接食用的农作物。对于含有致病微生物的工业废水,还要辅以必要的消毒处理。工业废水用于回灌地下水前,必须进行相应处理,使回灌水的水质优于当地的地下水水质。要达到人工回灌水的水质指标,工业废水在回灌前必须进行三级处理,并达到饮用水的水质要求。
由于技术和经济上的原因,再生水要完全达到原始淡水的水质才用于灌溉农田是不现实的。因此,对再生水灌溉高效安全利用技术的研究重点应放在保证灌溉对作物和环境的安全性方面。为此需通过对污染物在土壤中的运移规律、污染物对作物生长及品质以及环境的影响进行研究,以此为基础,制定再生水灌溉的安全评价及控制指标体系,再以此为依据,研究再生水灌溉制度、施肥方式及灌溉模式,以及灌溉后作物和农田残留物的快速测定技术和方法。
2.4节水农业关键设备、产品及材料的产业化
随着我国节水农业的迅速而大规模发展,需要大批优质的节水农业新产品与设备及新材料来支撑,因此,需加大研制与开发力度,在工艺和配方上取得突破,投产一批节水农业新设备及新材料并形成产业化。包括:①田间节水灌溉设备及新产品:抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器;新型微灌过滤器、注肥器及系统控制设备;节能异形喷嘴喷头、可调仰角及可调雾化程度喷头;适宜于园林喷灌的升降式喷灌装置;新型扇形转动机构的摇臂式喷头;新型机械移动式轻小型喷灌机组;智能控制低压变量自走式喷洒机组;激光平地铲运设备和相应的液压升降控制系统;田间波涌灌溉控制阀、田间多孔闸管系统、田间灌溉自动控制设备;集灌水、播种、施肥于一体的新型多功能行走式局部施灌机。②新型节水专用材料与生化制剂:高强度、轻型金属管材,高分子复合材料的大口径管材、管件及配套设备;新型土壤固化剂;新型复合土工膜料和填缝材料;新型保温复合材料和环保型混凝土补强新材料;适合旱区雨水集蓄的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、绿化环保型集雨面喷涂材料、生物集雨材料;可被微生物完全分解成对环境无害物质的农用地膜;具有增温、保墒、增产、无残留的多功能液体覆盖材料;新型长效保水剂与节水抗旱种衣剂、植物蒸腾抑制剂、土壤 结构改良剂、控制农田灌水水流入渗的化学制剂。③灌溉系统水量监控与调配新产品:水头损失小、价廉、精度高、抗干扰性能强的渠系量水设备,新型量水槽,具有量水和水量调控双重功能的取水口量水设施;新型管道量水仪表;适合北方高含沙渠道采用的量水装置;经济实用的灌区自动化量水二次仪表及设备;井灌区计量用水卡等。
考虑到我国农村劳动力向城镇的快速转移,农业生产向高效集约化经营发展的趋势,节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具,地下滴灌设备,大、中、小型的渠道防渗衬砌机具,农田精细平地、开沟、打畦机具,各种自动阀门,以及灌溉自动化控制设备等。
2.5节水农业技术的示范区建设
长期以来,我国推广节水农业技术是通过建设示范区显示其效果,为农民做出可以仿效的样板,激励农民采用新技术的模式进行的,无疑这种模式对我国推广节水农业技术起到了重要的作用,今后还将是技术推广的一种重要手段。但是总结我国节水农业技术示范区建设的经验,也发现存在一些值得注意的问题。这些问题的集中表现为示范区建成后难于巩固和持续发展,往往建设任务完成验收后,示范区的作用也就结束了。纵观发展节水农业的历程,过去建成的示范区现在仍存在而且发挥作用的为数不多。究其主要原因,一是示范区选择时,人为的行政干预还不时存在,没有真正按科学和经济规律办事;二是地方配套资金不到位,示范区建设质量和数量和原计划相差很远;三是科技人员的责权利没有与示范区效益很好挂勾;四是科技成果不够成熟。
为了使我国节水农业示范区建设能起到更好的作用,今后应采取更加切实可行的措施,这些措施包括:一是加强示范区选择时的科学论证,特别是在确定国家级示范区时,不能只听申报单位的书面汇报,应组织专家深入到待选示范区所在地进行调研,从示范区的代表性、原有基础、干群接受的程度、技术成果成熟度等进行现场论证。只有示范区选准了,示范区建成后才有生命力。二是示范区建设资金的使用应设立专门的帐户,国家下达示范区建设的资金和地方上认可的配套资金都要汇入这个专门账户,由示范区任务下达单位管理,以此克服地方配套资金不到位的常见现象;三是示范区的经济效益要与承担示范区建设的科技人员责权利挂勾,因技术原因造成效益增加的,科技人员要按比例提取报酬,造成效益降低的要承担一定的经济责任。以此加强示范区建设各方的责任,并减少和杜绝夸大示范区取得的效益。四是示范区建成后只进行初步验收,主要是检查建设项目完成的情况,正式验收要到示范区建成三年后,此时主要检验示范区效益发挥情况和能否进入良性循环。验收都应采取现场验收。一般来说如果示范区能良好地运转三年,巩固和持续发展的可能性就很大。