塞内加尔和厄瓜多尔那个国家有钱
厄瓜多尔。
1、经较高。2021年厄瓜多尔国家GDP值总计达到了996.72亿美元,而塞内加尔国家的GDP值总计达到了266亿美元,相比厄瓜多尔更加富裕一些。
2、资源多。厄瓜多尔的各项国家能源比塞内加尔更多一些,包括太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料,所以厄瓜多尔更加富裕。
请看下面的资料。
垃圾是放错地方的资源
随着生活水平的提高,生产规模的扩张,生活生产垃圾的产出量几乎也在同比例增长。
如果处理得不好,垃圾会成为威胁人类和环境健康的“毒瘤”。其实,垃圾是放错地方的资源,只要我们有意识、有意愿,学会垃圾循环再利用,它仍能为我们的美好生活增光添彩。
垃圾回收值不值
有人认为,垃圾回收利用过程本身也要消耗能源,并产生污染,产生的回收效益不高。其实,回收利用与生料加工相比,所节省的能源是相当可观的。
&#8226从回收产品中制造铝所使用的能量,比从矾土矿中制造铝所耗费的能量少96%。
&#8226从碎钢片中生产钢所需要的能量,比从铁矿石制
&#8226造钢耗费的能量少75%。生产再生纸比用粗纤维造纸少用20%的能量。
&#8226生产再生玻璃比重新制造玻璃少耗30%的能量。
如果全国城市垃圾中的废纸和玻璃有20%加以回收利用,那么每年就可相应减排二氧化碳690万吨。
家庭“3R”巧利用
“3R垃圾循环利用法”中的“3R”指:
&#8226减少(Reduce):使用布袋购物而非一次性塑料袋,使用玻璃茶杯招待客人而非一次性纸杯,使用可更换刷头的牙刷,购买超市的净菜减少厨余垃圾等。
&#8226再使用(Reuse):用空的塑料饮料瓶加工一下当作笔筒,把用过的漂亮包装盒做储物盒,用不穿的衣物自制一些家居工艺品等。
&#8226回收利用(Recycle):自觉将纸类、玻璃、金属、塑料等垃圾分类后,再投入相应的垃圾桶中,有利于垃圾的回收利用。
回收利用废旧电池
有数据显示:1粒小小的纽扣电池可污染600米3水,相当于1个人一生的饮水量;1节干电池可污染12米3水、1米3土壤,并造成永久性公害;此外,废电池被弃后,电池的外壳会慢慢被腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染,并通过食物链的传递最终危害到人类的健康。
如果对废旧电池进行回收再利用,会收到很高的经济价值和环保价值。
环保小贴士
&#8226外皮:可回收利用做再生纸和铁。
&#8226锌皮铜帽:回收利用节省金属资源。
&#8226碳棒:可作为导体。
&#8226二氧化锰:在工厂、学校实验室可作为取氧催化剂。
回收电子垃圾
报废的电视机,淘汰的旧电脑、废光盘、旧冰箱、旧微波炉,废弃的手机和手机电池等都是电子垃圾行列中的一员,这些电子垃圾如果处理不当,就会对环境造成严重污染。把它们卖给专业厂家回收再利用,既节约了资源,也保护了生态环境,何乐而不为!
&#82261000千克随意搜集的电子板卡中,可以分离出:
107千克铜、0.4千克黄金、16.5千克锡。
&#8226一部废弃的手机可以回收利用:
电器元件800多个 。
工业废弃物回收利用
企业在生产过程中,会产生大量工业垃圾,如废气、废料等,如果被当做垃圾处理掉了,不仅污染环境,还浪费资源。
通过技术改造、制度革新,这些所谓的“垃圾” 都可以变废为宝,为企业增添新的效益。如排放的废热气可以用来发电,废品可以回收再加工,废料可以处理给需要该种物品的企业等。
作为耗能、排污大户的企业,如果都能从这些小事做起,将会为自身的节能降耗以及国家的减排战略作出重要贡献。
农业废弃物回收利用
与工业相比,农业废弃物相对较少,但也不容忽视。只要合理利用,科学利用,这些废弃物能为农民的生产生活带来极大的收益。
如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆、农业生产过程中剩余的稻壳和畜禽粪便等农业废弃物,都是人类的重要能源——生物质能。
利用这些能源,通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。从而为人们提供清洁、高效的可持续性能源。
目前,生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料,如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下,生物燃料受到各国政府的高度重视。欧盟委员会积极推进生物燃料发展,制定了2015年生物燃料占运输燃料消费总量8%的目标。美国通过法律手段强制在运输燃料中添加生物燃料,具体比例是柴油中添加2%的生物柴油,汽油中添加5%的燃料乙醇。据调查数据统计,2011年8月16日,美国白宫宣布推出一项总额为5.1亿美元的计划,由农业部、能源部和海军共同投资推动美国生物燃料产业的发展。英国政府从2006年起要求生产运输燃油的能源企业必须有3%的原料是来自可再生资源,并且比例将逐年提高。根据国际能源机构(IEA)的数据,2010年全球生物燃料日产量为182.2万桶,2011年降至181.9万桶。 作为应对气候变化战略的一部分,西欧和北美政府强制要求,在未来15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃料组分。修改后的欧盟燃料质量法规定,欧盟汽油中可再生乙醇的含量将从5%倍增至10%,欧盟各国将在加油站出售这种命名为E10的汽油。
世界对生物柴油的需求量有望从2006年的690万吨增长至2010年的4480万吨。到2010年,亚洲有望超过北美、中欧和东欧,成为仅次于西欧的世界第二大生物柴油生产地区。全球生物柴油工业呈现快速增长,2000~2005年产能、产量及消费量年均增长率约为32%,而到2008年产能和需求增速更快,年均增速将分别达到115%和101%,甚至更高。2005~2010年全球生物柴油生产模式也将发生变化,2005年西欧生物柴油产量占全球总产量的75%,2010年将减少至低于40%,主要原因是以亚洲为首的其他地区产量增速加快,亚洲将可能成为第二大生物柴油生产地区,其次是北美地区。从消费情况来看,2005年德国占全球消费量的61%,其他消费国家主要包括法国、美国、意大利和巴西,其消费总和只占到全球消费量的11%。2010年,美国可能成为全球最大的生物柴油市场,占全球消费量的18%,新的大型消费市场将出现在中国和印度,其他国家的消费总和将占到全球消费量的44%。生物燃料的原料来源成为生物燃料可持续发展的重要课题。
东南亚正在崛起成为一个主要的生物柴油生产基地,到2010年更有望成为世界上领先的供应地区。东南亚各国政府和企业纷纷斥巨资发展生物柴油工业,在建的生物柴油工厂遍及各地,也因此成为未来西欧和北美地区生物柴油的主要供货地。棕桐油是东南亚最丰富的自然资源之一,将成为该地区发展生物柴油工业的主要原料。同时,该地区还计划将大量土地开发为新的油棕种植园。东南亚生物柴油工业发展最快的是马来西亚,然后是泰国和印尼,马来西亚和印尼的粗棕榈油合计产量大约占到全球产量的85%。
泰国能源部去年5月份开始实施一项到2012年使生物柴油产量达到255万吨的计划。马来西亚政府表示,2007年,该国生物柴油产量将翻一番多,达到110万吨,工厂将由3家增加至今年的22家,到2008年将达到29家,到2010年,马来西亚生物柴油产量将达到330万吨,成为仅次于美国和德国,与印度并列的世界第三大生物柴油生产国。印尼政府表示,该国生物柴油产量有望从2006年的18万吨增长至2007年的75万吨,到2008年将达到120万吨,该国的生物柴油工厂将由4家增加至今年的15家,到2008年将达到23家。到2010年,印尼和泰国的生物柴油年产量都将达到约130万吨。 目前,巴西所有车用汽油均添加20%~25%的燃料乙醇,并且已有大量使用纯燃料乙醇的汽车。除在本国大力发展生物乙醇工业之外,巴西还积极开展国际“乙醇外交”。今年3月,巴西与美国签订了在西半球鼓励生产和消费乙醇的协定。此外,还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限制使用玉米加工生物燃料之后,引起了巴西工业界的广泛关注,巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动,希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。
美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势,发展燃料乙醇,目前以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺已经基本成熟。今年年初布什表示,美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑,到2017年达到350亿加仑,而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节攀升。随着对燃料汽油需求的不断增加,美国的乙醇加工项目也不断上马,2004—2005被用于生产乙醇的玉米总量是13.23亿蒲式耳,2005~2006达到21.5亿蒲式耳,美国农业部预计,2007年将会有约32亿蒲式耳玉米用于加工成燃料乙醇。
一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇,以帮助解决原料供应问题。以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素来源于农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物(如废纸、包装纸等)。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关,但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍是酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技术。因此,技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题,需要解决。
养殖藻类是另一个潜在的生物燃料原料。一些企业正在开发从藻类中产业化生产合成气和氢气的体系。绿色燃料技术公司与亚利桑那公共服务公司合作,利用以天然气为原料的发电厂排出的二氧化碳养殖可以转化为生物柴油或生物乙醇的藻类。绿色燃料技术公司的技术去年在亚利桑那州的一个发电厂进行了中试并获得了巨大成功。公司计划将该项目范围扩大,并于2008年在亚利桑那州开始商业化生产,然后扩展至澳大利亚和南非。 我国玉米资源比较丰富,2006年产量1.44亿吨,居世界第二位,玉米秸秆年产量达6亿多吨。在全球高度关注能源危机,关注可再生资源开发利用的大背景下,以玉米为原料生产的燃料乙醇、玉米乙烯及其衍生物、可降解高分子材料等,成为企业竞相开发和投资的热点。2006年,我国可再生能源年利用量已达到1.8亿吨标准煤,约为一次能源消费总量的7.5%。掺入10%燃料乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的着力点之一。
2001年国内酒精原料中玉米占原料总量的比重为59%,到2006年,这一比重已经上升到79%。目前有关部门正着手研究、开发汽车用甘蔗燃料乙醇。目前我国甘蔗年产量在8500万吨左右,仅产食用酒精50多万吨。若技术攻关成功,成本控制得当,用甘蔗生产燃料乙醇,将会有很好的发展前景。但问题在于,我国甘蔗种植面积十分有限,主要集中在广西、云南等少数几个省份,而且随着国内食糖消费量大幅增加,价格也将一路上扬,生产成本将可能大大高于玉米制造燃料乙醇。国家发改委相关人士也表示,继续推广乙醇汽油是大势所趋,非粮生物能源如红薯、木薯、甜高粱、纤维质乙醇是今后发展的重点,将加大这方面的科研投入力度。而另一方面,相关部委紧急叫停玉米加工乙醇后,政府仍会继续“适度”发展燃料乙醇行业,坚持能源与粮食双赢,在确保粮食安全的前提下,国家会采取一些财税扶持政策,支持燃料乙醇的生产和使用。
(一)我国大型集团公司积极进行生物燃料的研究开发及生产
2006年11月,中国石油集团与四川省签订合作开发生物质能源框架协议,双方将以甘薯和麻疯树为原料发展生物质能源,“十一五”期间将建成60万吨/年燃料乙醇、10万吨/年生物柴油项目。2006年12月,中石油又与云南省签署框架协议,在以非粮能源作物为原料制取燃料乙醇、以膏桐等木本油料植物为原料制取生物柴油等方面进行合作。2007年初,中石油与国家林业局就发展林业生物质能源签署合作框架协议,并正式启动云南、四川第一批能源林基地建设。作为我国石油能源行业的巨头,中石油在生物质能源的频频出手令人瞩目,充分显示了生物质能源对中石油集团发展的战略重要性。中石油总经理蒋洁敏表示,“十一五”末,中石油非粮乙醇年生产能力将超过200万吨/年,达到全国产量的40%以上,同时形成林业生物柴油每年20万吨/年的商业化规模,并建设生物质能源原料基地40万公顷以上。
无独有偶,中粮集团近年也将生物质能源发展提到了战略重地的高度,一时间与中石油并驾齐驱,成鏖战之势。2007年4月6日,紧随中石油之后,中粮集团与国家林业局签署《关于合作发展林业生物质能源框架协议》,双方将重点建设一批能源林基地,开发利用林业生物柴油、燃料乙醇和木本食用油三大产品。
中粮集团在燃料乙醇、生物柴油等方面频频重拳出击,进行企业并购。目前,国家发改委先后批准建设的4套燃料乙醇生产装置。2006年国家审批第5个燃料乙醇生产装置,也是唯一的一个非粮作物燃料乙醇装置——广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中。
2006年7月,中石化在攀枝花建设了一座10万吨/年的生物柴油装置,配套的能源林基地为40万~50万亩。同月,中石化总投资约1800万元、规模为2000吨/年生物柴油的试验装置在河北建成。2007年4月13日,中石化与中粮集团签订《关于发展中国生物质能源及生物化工的战略合作协议书》,共同发展生物质能源及生物化工,双方将在未来5年内合作建设100万~120万吨/年燃料乙醇的生产装置。
尤其值得注意的是,在政府的帮助下,一些中国公司在海外开办生物燃料加工厂。例如,一家中国企业在尼日利亚投资9000万美元开生物乙醇加工厂,以木薯作原料,年产15万吨,北京出资85%,15%由尼日利亚政府负担。2007年4月12日,国家科技部与意大利环境国土与海洋部签署协议:武汉的生物柴油公司与意大利有关单位合作,在武汉兴建一条将餐馆产生的潲水油、地沟油等废弃油脂,加工成为生物柴油的生产线。这条生产线建成投产后每年可生产3万吨生物柴油,生产成本在5000元/吨左右,与石油柴油相当,发展前景看好。该项目在武汉实施成功后还将向我国的其他大中城市推广。
(二)国家鼓励以非粮食作物进行生物燃料的研发及生产,企业积极响应
国家发改委2006年12月18日下发的《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》明确提出,我国将坚持非粮为主积极稳妥推动生物燃料乙醇产业发展,并立即暂停核准和备案玉米加工项目,对在建和拟建项目进行全面清理。通知要求,“十五”期间建设的4家以消化陈化粮为主的燃料乙醇生产企业,未经国家核准不得增加产能。
相关部委鉴于目前危及粮食安全的严峻形势对国内一些地方盲目发展玉米加工乙醇能力的态势实施紧急刹车,令生产企业猝不及防。粮食问题直接关系到整个社会与国家经济的稳定,这也许是国家部委对发展玉米加工乙醇能力紧急刹车的最根本原因。去年玉米和大豆的国际期货价格大幅飙升,受此影响,国内市场的玉米价格也一路走高,国内四大定点乙醇生产厂全部亏损,为了不进一步刺激玉米需求,国家发改委此前已经叫停了一些中小乙醇生产项目。
国家现在和将来都不会鼓励用玉米大规模发展燃料乙醇和工业酒精,但我国有6亿多吨的农作物秸秆,应该展开规模化利用,还有北方的甜高粱及南方的木薯等非粮作物都在国家鼓励利用之列。寻找玉米替代资源,企业已经开始行动。
中粮集团正努力发展木薯、甜高粱和纤维素乙醇,中粮集团的广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中,计划在今年投产;甜高粱乙醇正在中试阶段,分别在广西桂林和内蒙古五原建设了液态发酵和固态发酵中试装置;在黑龙江肇东建立了500吨/年的纤维素乙醇中试装置,目前正改造生产装置,优化工艺流程,为万吨级工业示范装置的建设奠定基础。到2010年,中粮集团将年产燃料乙醇310万吨,其中玉米乙醇占42%、木薯乙醇占26%、红薯及甜高粱等为原料的乙醇占32%。 诚然,我国有丰富的非粮生物质资源有待开发利用,除了有农作物秸秆、甜高粱、木薯、红薯处,还有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。但这些作物普遍存在收集、贮运的难题,生产中又有技术、工艺、设备不成熟等诸多问题,另外农业生产的季节性和工业化生产连续性的矛盾也是制约非粮食乙醇发展的主要因素。
(一)乙醇燃料的推广促使粮食价格上涨
让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨,比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例,用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。2006年8月,购买1蒲式耳(等于35.238升)玉米要付2.09美元,但2006年9月、10月、11月和12月,这个价格分别上涨到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美国乙醇燃料工业消耗了美国20%左右的玉米,今年预计增加至25%以上。
在中国,掺入10%乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的重要目标,但是粮食和粮食产品与乙醇燃料的争夺也日趋白热化。专业研究机构预测,“十一五”期间,中国玉米缺口在350万吨左右,将由玉米的净出口国转变为净进口国,而加工企业抢购粮源必然会使玉米价格扶摇直上。此外,与其他国家不同的是,中国的玉米都是非转基因,非常适合人畜食用,用来生产乙醇燃料显然大材小用。
(二)反对声音渐起,有研究认为乙醇燃料加剧了环境污染
世界范围内已经有多项研究表明,被标榜为绿色的乙醇燃料并非如人所愿可以保环境,而是更加剧了环境污染。美国斯坦福大学大气科学家马克·雅各布森等人的研究结果表示,乙醇燃料对人和生物健康损害比人们以前想象的还要大,以乙醇为燃料的车辆可能导致更多人罹患或死于呼吸系统疾病。如果用以乙醇为燃料的车辆替代所有的轿车和卡车,美国死于空气污染的人数将增加4%。证明乙醇燃料不“绿”反“黑”的研究结果并非孤例。美国华盛顿州立大学的生物学家伯顿·沃恩的研究小组通过实际调查发现,生产乙醇的过程中造成了另一种环境污染,减少生物多样性和增加土壤的侵蚀。另外,即使用非粮食作物甘蔗来生产乙醇,也要消耗很多的水,每处理1吨甘蔗需要用水3900升(3.9吨水),对环境又增加了负担。
(三)生物乙醇产出效率较低
目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇,但是产出效率比较低。即使技术最先进的工厂用100kg玉米也只能生产出约45L乙醇,而且在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%,同时也会排放二氧化碳。科学家经过系统测算之后,对生物燃料的经济性产生了疑问。
生物燃料在生产过程中所消耗的能源比它们所能够产生的能源要多,并且生产成本高于它们所替代的石油燃料。能源成本首先包括种植作物所需的化肥,也包括进行转化所需的水、蒸汽及电力。经济成本包括人工、除草剂、灌溉与机械以及化肥。与汽油相比能量密度较低的乙醇还增加了运输成本,并降低了发动机效率。玉米、柳枝稷、木质纤维素、大豆及葵花油等多种生物燃料原料植物的能源与经济性逆差是相似的。所有植物生长都需要二氧化碳,当这些植物作为燃料或者转化为其他用于燃烧用途的燃料时会被再次释放出来。从这个意义上说,生物质对碳吸收与排放的影响是中性的。不过,这没有将耕种、施肥、施杀虫剂、运输、干燥以及转化为可用燃料的过程中的能源消耗考虑进去。其中,化肥是消耗能源的主要方面,工业固氮生产氨的Haber-Bosch工艺需要消耗大量能源,大约每吨氨需要3100万英热单位的能源,如果原料不是天然气,而是煤,或者采用需部分氧化的其他工艺,则每吨氨需要4100万英热单位的能源。磷肥与钾肥生产过程中所消耗的能源要低许多(主要是在机械开采、粉碎、干燥等环节)。化肥在生物乙醇、生物柴油生产过程所消耗的能源中分别占45%、24%。在生物柴油的生产过程中,需要与甲醇进行酯交换反应,而这也要占到所消耗能源的35%。 我国正在拟订生物能源替代石油的中长期发展目标,到2020年,生物燃料生产规模达到2000万吨,其中生物乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。如果进展顺利,到2020年,达到3000万吨以上。2006年我国进口石油1.4亿吨,预计2010年进口2亿吨,2020年进口3亿吨。这就能够在2020年以前把我国石油的对外依存度控制在50%以下,提高我国能源安全。中国的生物燃料很丰富,秸秆和林业采伐加工剩余物有10亿吨,合5亿吨标准煤,还有900万公顷木本油料林和薪碳林,30多种油料树种。
“十一五”我国将投入1010亿美元,到2020年实现生物能源占交通能源需要的15%,即1200万吨。我国还计划到2010年种植1300万公顷麻疯树,从中提取600万吨生物柴油。柴油机燃料调合用生物柴油(BDl00)生产标准近日正式颁布,于2007年5月1日实施。这必将大大促进我国生物燃料产业的发展。
但是为避免对粮食生产威胁,我国发展燃料乙醇也正在从粮食为主的原料路线向非粮转变,当然,作为调节粮食供需余缺的手段,玉米燃料乙醇仍将保持适度的规模。从大方向来看,不能再用粮食做燃料乙醇。用非粮物质替代石油将是长远的方向。我国农村劳动力丰富,在田头地角都可以种植纤维素原料植物,更有条件发展。
当2008年国际油价重挫曾一度冲破40美元之时,作为替代能源之一的燃料乙醇的发展前景也令人担心。但燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点,可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放。未来我国燃料乙醇行业的重点是降低生产成本、减少政府补贴,为此,制定生物燃料乙醇生产过程的消耗控制规范,及产品质量技术标准,统一燃料乙醇生产消耗定额标准,包括物耗、水耗、能耗等,是降本增效的有力手段。而未来我国燃料乙醇行业发展的方向是如何实现非粮乙醇的规模化。因此,决定未来燃料乙醇发展前景的关键是成本和技术。
未来,中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业。“十一五”期间,中国燃料乙醇的潜在市场规模将急剧扩大。以中国四家燃料乙醇生产企业的产能来看,远远不能满足未来国内对燃料乙醇的需求,燃料乙醇装置产能扩张不可避免。因此计划到“十一五”末,国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例将上升到50%以上,这意味着届时中国燃料乙醇的产能和产量将会有一个质的飞跃。 中国在生物燃料方面的政策扶持相对较晚,近年随着政府的重视,生物燃料技术迅速提高,市场竞争日趋激烈。截至2010年底,我国生物质固体成型燃料年利用量为50万吨左右,非粮原料燃料乙醇年利用量增加20万吨,生物柴油年产量为50万吨左右。根据《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五”规划》,国家确定的“十一五”生物质能的发展目标为:到2010年,生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨,增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨,生物柴油年利用量达到20万吨。可见我国生物燃料的发展规模距离之前的规划相去甚远,生物质固体成型燃料只完成了1/2,非粮燃料乙醇则仅完成了既定目标的10%左右。总的来说,我国“十一五”期间生物质能源的利用出现“虎头蛇尾”的情况,究其原因主要是国家产业扶持政策没有跟上。截至2012年4月中旬,《可再生能源发展“十二五”规划》已上报国务院,但仍未正式发布。《规划》已初定我国2015年生物燃料乙醇年利用量达到500万吨,与“十一五”的规划目标相比翻了一倍多生物柴油年利用量为100万吨。
为了“十二五”期间不重蹈覆辙,我国有关部门正在积极制定应对措施。根据《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,我国生物柴油年利用量达到200万吨,生物燃料乙醇年利用量达1000万吨。而由于化石能源的有限性,开发新型能源已上升为各国的能源战略。目前全球原油可采年限约为46年,而我国石油可采年限仅为15.62年。发展替代能源是解决我国能源供应紧张问题的有效途径。虽然由于原料短缺及价格高涨等原因,目前我国生物柴油的产能利用率较低,有些企业处于部分停产甚至完全停产状态,但随着国家产业扶持政策的出台,“十一五”期间生物燃料“先热后冷”的局面将不再出现,生物柴油行业必将得到长远的发展。
北方地区主要指红苕(红薯,番薯);而南方部分地区指 豆薯(沙葛)是不同的物种。
红薯: 旋花科,甘薯属的一个重要栽培种,又名甘薯、白薯、番薯、红苕、地瓜、山芋、土瓜、红土瓜。红薯原产于南美的秘鲁、厄瓜多尔、墨西哥一带,因其具有适应性广、繁殖力强、栽培简便、高产稳收、营养丰富、用途广泛等特点,全世界有111个国家或地区种植红薯,其中有101个属于发展中国家。欧洲第一批红薯是由哥伦布于1492年带回,然后经葡萄牙人传入非洲,并由太平洋群岛传入亚洲。红薯最初引入我国是在明朝万历年间,当时福建华侨陈振龙常到吕宋(现今菲律宾)经商,发现吕宋出产的红薯产量最高,于是他就耐心地向当地农民学习种植之法。后来经过陈氏家族的推广,红薯在全国普遍栽种。其主要产区位于北纬40°以南。目前红薯在世界粮食生产中总产排列为第7位,预计21世纪它将上升为世界上第五大食物。 世界红薯总种植面积近年稳定在940万公顷左右,总产量约为13000万吨。其中,亚洲是世界上最主要的红薯产区,其种植面积和总产量分别为世界的80%和90%以上。
中国的红薯栽培已有400多年的历史。据史料记载,红薯的栽培分布很广,南起南海诸岛,北至内蒙古,西北达陕西、陇南和新疆一带,东北经辽宁、吉林延展到黑龙江南部,西南抵藏南和云贵高原。四川盆地、黄淮海、长江流域和东南沿海各省是我国红薯主产区。
目前,我国的红薯总种植面积保持在620万公顷左右,总产量稳定在1亿吨以上,分别占全世界的70%和80%。我国已成为世界上最大的红薯生产国。在全国的农作物主产中,红薯仅次于水稻、小麦和玉米,居第4位
,含多种维生素,每百克中含维生素B10.12毫克、维生素B20.04毫克、维生素C30毫克、含钙18毫克、磷20毫克、铁O.4毫克、尼克酸0.5毫克、粗纤维0.5克、碳水化合物29. 5克、蛋白质1.8克、胡萝卜素1.31毫克。具有和中、利水、健脾的作用,中医学认为地瓜是一种利水、健脾的减肥食品。
地瓜有滑肠作用,可减少脂肪吸收,而且食地瓜可增加饱腹感,减少进食欲望,从而达到减肥轻身的目的。
以下介绍地瓜的几种吃法:
1. 蒸地瓜
原料:生地瓜500克。
制法:将地瓜洗净,蒸锅中加水适量,地瓜放在屉上,加盖蒸40分钟即成。
2. 地瓜粳米粥
原料:地瓜200克,粳米50克。
制法:将地瓜洗净,切为不规则小块,粳米淘洗干净,同入锅中煮米做粥如常法,每日作早餐和晚餐食用。
3. 地瓜干
原料:地瓜1000克。
制法:将地瓜洗净,上锅蒸熟,晾凉后用刀切为指粗长条,放在帘子上晾晒,注意通风,不要直接被阳光照射,一月即成。
4. 煎地瓜片
原料:地瓜200克,油少许。
制法:平底锅放火上烧热,抹上一层油,将地瓜洗净切为1厘米左右的片,放在锅中煎至焦黄,翻到另一面再次煎至焦黄,瓜片松软即成。
1、黑红薯晶及其制造方法
2、一种由红薯或马铃薯制作带馅糕饼的加工方法
3、红薯藤沙藏越冬扦插法
4、红薯和万寿果套种立体栽培的方法
5、一种红薯食品的加工方法
6、红薯保鲜粉及其生产方法
7、红薯食品的加工方法
8、红薯膨化食物的制造方法
9、红薯香片及其生产方法
10、一种红薯食品的制作方法
11、一种红薯面条的制法
12、红薯系列食品及生产工艺
13、一种用于洁白红薯粉丝生产的带色红薯淀粉脱色方法
14、多味红薯干
15、一种精白红薯粉丝的加工方法
【药材名】地瓜
【拉丁名】Pachyrhizus erosus(L.)Urban
【名称考证】土瓜,凉瓜,凉薯,葛瓜,葛薯,土萝卜,草瓜茹,沙葛,地萝卜
【科目来源】双子叶植物药豆科植物
【药用部位】豆薯的块根。本植物的种子(地瓜子)亦供药用。
【性味归经】《陆川本草》:“甘,凉。”归肺,胃二经。
【功效主治】生津止渴。治热病口渴。
【用法用量】内服:生啖或煮食。
地瓜的另类作用:
在玄幻小说界,地瓜是梦幻的魔力增幅食品。出自《我是大法师》。
起源和传播
J.B.埃德蒙等认为甘薯起源于墨西哥以及从哥伦比亚、厄瓜多尔到秘鲁一带的热带美洲。A.von 洪堡援引哥马拉记载:哥伦布初谒西班牙女王时,曾将由新大陆带回的甘薯献给女王。16世纪初,西班牙已普遍种植甘薯。西班牙水手把甘薯携带至菲律宾的马尼拉和摩鹿加岛,再传至亚洲各地。甘薯传入中国通过多条渠道,时间约在16世纪末叶,明代的《闽书》、《农政全书》、清代的《闽政全书》、《福州府志》等均有有关记载。清陈世元《金薯传习录》中援引《采录闽侯合志》:“按番薯种出海外吕宋。明万历年间闽人陈振龙贸易其地,得藤苗及栽种之法入中国。值闽中旱饥。振龙子经纶白于巡抚金学曾令试为种时,大有收获,可充谷食之半。自是硗确之地遍行栽播。”还说:“以得自番国故曰番薯。以金公始种之,故又曰金薯。”又据:陈振龙 6世孙陈世元及其子陈云,先后以甘薯传种于鄞州(浙江宁波)、胶州、青州(山东省青岛、益都一带)、豫州(河南朱仙镇一带)各地,渐次在浙江各地传播,时为清乾隆二十年前后。以上史实证明甘薯系在16世纪末叶从南洋引入中国福建、广东,而后向长江、黄河流域及台湾省等地传播。目前中国的甘薯种植面积和总产量均占世界首位。
分布和种植制度
世界甘薯主要产区分布在北纬40°以南。栽培面积以亚洲最多,非洲次之,美洲居第3位。1985年世界甘薯栽培面积800.3万公顷,总产量为11143.8万吨。
甘薯在中国分布很广,以淮海平原、长江流域和东南沿海各省最多。全国分为5个薯区:①北方春薯区。包括辽宁、吉林、河北、陕西北部等地,该区无霜期短,低温来临早,多栽种春薯。②黄淮流域春夏薯区。属季风暖温带气候,栽种春夏薯均较适宜,种植面积约占全国总面积的40%。③长江流域夏薯区。除青海和川西北高原以外的整个长江流域。④南方夏秋薯区。北回归线以北,长江流域以南,除种植夏薯外,部分地区还种植秋薯。⑤南方秋冬薯区。北回归线以南的沿海陆地和台湾等岛屿属热带湿润气候,夏季高温,日夜温差小,主要种植秋、冬薯。
中国各薯区的种植制度不尽相同。北方春薯区一年一熟,常与玉米、大豆、马铃薯等轮作。春夏薯区的春薯在冬闲地春栽,夏薯在麦类、豌豆、油菜等冬季作物收获后栽插,以二年三熟为主。长江流域夏薯区甘薯大多分布在丘陵山地,夏薯在麦类、豆类收获后栽插,以一年二熟最为普遍。其他夏秋薯及秋冬薯区,甘薯与水稻的轮作制中,早稻、秋薯一年二熟占一定比重。旱地的二年四熟制中,夏、秋薯各占一熟。北回归线以南地区,四季皆可种甘薯,秋、冬薯比重大。旱地以大豆、花生与秋薯轮作;水田以冬薯、早稻、晚稻或冬薯、晚秧田、晚稻两种复种方式较为普遍。
形态特征
甘薯根可分为须根、柴根和块根 3种形态。须根呈纤维状,有根毛,根系向纵深伸展,一般分布在30厘米土层内,深可超过100厘米,具有吸收水分和养分的功能。柴根粗约1厘米左右,长可达30~50厘米,是须根在生长过程中遇到土壤干旱、高温、通气不良等原因,以致发育不完全而形成的畸形肉质根,没有利用价值。块根是贮藏养分的器官,也是供食用的部分。分布在 5~25厘米深的土层中,先伸长后长粗,其形状、大小、皮肉颜色等因品种、土壤和栽培条件不同而有差异,分为纺锤形、圆筒形、球形和块形等,皮色有白、黄、红、淡红、紫红等色,肉色可分为白、黄、淡黄、橘红或带有紫晕等。具有根出芽特性,是育苗繁殖的重要器官。块根的外层是含有花青素的表皮,通称为薯皮,表皮以下的几层细胞为皮层,其内侧是可食用的中心柱部分。中心柱内有许多维管束群,以及初生、次生和三生形成层,并不断分化为韧皮部和木质部。同时木质部又分化出次生、三生形成层,再次分化出三生、四生的导管、筛管和薄壁细胞。由于次生形成层不断分化出大量薄壁细胞并充满淀粉粒,使块根能迅速膨大。中心柱内的韧皮部,具有含乳汁的管细胞,最初只限于韧皮部外侧,以后由于各种形成层均能产生新的乳汁管而遍布整个块根,切开块根时流出的白浆,即乳汁管分泌的乳汁,内含紫茉莉苷。
甘薯茎匍匐蔓生或半直立,长1~7米,呈绿、绿紫或紫、褐等色。茎节能生芽,长出分枝和发根,利用这种再生力强的特点,可剪蔓栽插繁殖。叶着生于茎节,叶序为 2/5。叶片有心脏形、肾形、三角形和掌状形,全缘或具有深浅不同的缺刻,同一植株上的叶片形状也常不相同;绿色至紫绿色,叶脉绿色或带紫色,顶叶有绿、褐、紫等色。聚伞花序,腋生,形似牵牛花,淡红或紫红色。雄蕊 5个,雌蕊1个。蒴果近圆形,着生1~4粒褐色的种子。染色体数2n=90。
生理特性
甘薯的生长过程一般分为发根、分枝、结薯,蔓薯并长和薯块盛长3个时期。对外界环境条件的要求如下述。
温度 性喜温,不耐寒。适宜栽培于夏季平均气温22℃以上、 年平均气温10℃以上、 全生育期有效积温3000℃以上、无霜期不短于120日的地区。加温育苗时温度应保持在16~32℃之间。高温对薯块萌芽生长有利,齐苗后长苗阶段气温宜在27~30℃,培育壮苗以22~25℃为宜。薯苗栽插后需有18℃以上的气温始能发根,茎叶生长期一般气温低于15℃时茎叶生长停滞,低于6~8℃则呈现萎蔫状,经霜即枯死。块根形成的适温一般在25℃左右,而块根膨大适温则在22~24℃之间。生长的中后期气温由高转低,昼夜温差大,有利于块根累积养分和加速膨大。
日照 甘薯属喜光的短日照作物,茎叶利用光能的时间长,效率高。茎叶生长期越长,块根积累养分越多。日照充足、气温和地温高、温差较大时,对养分的制造、运转、贮存都有利。经一定时期的短日照影响后,如每天光照8~10小时,能促进开花。日照时间延长至12~13小时,能促进块根形成和加速光合产物的运转。不耐荫蔽,如与高秆作物间作套种,易致减产。
水分 根系发达,较耐旱。蒸腾系数在300~500之间。土壤水分以最大持水量60~80%为宜,持水量小于50%时,影响前期发根长苗。随着分枝结薯和茎叶的盛长,土壤持水量应增加到70~80%;后期持水量保持在60~70%时有利块根快速膨大。生长期降水量以 400~450毫米为宜。收获前2个月内雨量宜少,此期若遭受涝害,产量、品质都受影响。
土壤 要求土壤结构良好,耕作层厚 20~30厘米、透气排水好的壤土和砂壤土,有利于根系发育、块根的形成和膨大。pH宜在4.2~8.3之间。肥料三要素中需钾最多,其次为氮,再次为磷。钾肥可以促进块根形成层的发育,提高茎叶的光合效能,加快光合产物的运转,增加块根产量。氮肥促进茎叶生长,增大叶面积,增加茎叶重量;但施用过多,反会促使根部中柱细胞木质化,不结或少结块根。磷肥促进根系生长,加速细胞分裂,并有改善块根品质的功能。堆肥、绿肥的养分较全,肥效缓而稳,且能改进土壤的通气性,最宜施用。
栽培措施
育苗 利用薯块的萌芽特性育成薯苗是甘薯生产上的一个重要环节。薯块宜选用根痕多、芽原基多的品种,以重100~250克,质量好的夏、秋薯块作种薯。可采取各种育苗方法,如人工加温的温床,用多种式样的火坑,或使用微生物分解酿热物放出热能的酿热温床和电热温床等。利用太阳辐射增温的有冷床、露地塑料薄膜覆盖温床和采苗□等。苗床加盖塑料薄膜,可提高空气温度和湿度,有利于幼苗生长,使采苗量增加,百苗重能提高20%左右。育苗过程中,前期要用高温催芽。从排种到齐苗的10多天内,温度由35℃逐渐下降,最后达到28℃。苗高约15厘米左右时,温度由30℃渐降到25℃。床土适宜持水量为70~80%,初期水分不足,根系伸展慢,叶小茎细,容易形成老苗;水分过多,则空气不足,影响萌芽;在高温、高湿下,薯苗柔嫩徒长。采苗前 3~5天内,必须降温炼苗,将床温维持在20℃左右,相对湿度60%。为了避免薄膜覆盖的苗床内气温过高,除通风散热外,床土还要保持一定的湿度,以便降低膜内气温。萌芽过程中,薯苗所需养分,主要由薯块供应。但根系伸展后或采苗2~3次后,要加施营养土或追施速效氮肥。床土疏松,氧气充足,能加强呼吸作用,促进新陈代谢。严重缺氧能使种薯细胞窒息死亡,引起种薯腐烂。覆盖塑料薄膜时,必须注意通风换气,有利于长成壮苗。
育苗时间因育苗的方式而有不同。加温苗床一般在栽插前1个月左右进行育苗,而冷床和露地育苗则在栽前1个半月左右进行。排种密度每平方米以 23~32千克薯块为宜。采苗宜及时,以免影响苗的素质和下茬苗的数量。采苗的方法有剪、拔两种。剪苗比拔苗好处多:①种薯表面没有伤口,可防止病菌入侵;②不会摇动种薯损伤薯根③促使基部腋芽、小分枝生长,增多苗量。剪苗要离床土 3厘米以上,剪取蔓头苗栽插,能防病增产。
栽种 一般采用垄作,能加深土层,改善通气,加快吸热和散热,温差大,还有利于排涝抗旱。凡秋季易涝和适宜密植的地区,双行大垄比单行小垄增产。适时早栽可延长生长期,增产显著。主产区春、夏薯当土温稳定在18℃左右时,每迟栽一天,就会减产1~1.5%;栽种壮苗,发根快,成活率高,结薯早,壮苗可比弱苗增产10%以上。
密度 栽种密度因季节、品种、用途等而异。春、夏薯每亩 3000~5000株,秋、冬薯每亩 4000~6000株。力求在茎叶生长盛期叶面积指数达到3~4.5。饲用甘薯因不断割取茎叶,在多施肥料的条件下,每亩可加密到6000~8000株。
施肥 北方一般基肥重施农家肥,并配合适量含氮化肥,使生长前期以氮素代谢为主,后期以碳代谢为主。黄淮流域缺磷地区宜穴施或在中后期喷施磷酸二氢钾。南方薯区高温多雨,强调多次追肥,如栽种后追施提苗肥,分枝结薯期追施结薯肥,茎叶盛长期追施催薯肥,后期进行根外追肥等。
管理 早期主要是及时补苗,封垄前中耕除草2~3次,如遇大雨冲塌垄面须进行培土。甘薯翻蔓会损伤茎叶,搅乱叶片的均匀分布,削弱光合效能,再生枝叶时又消耗养分,影响植株养分的正常分配而造成减产。进行追肥、喷施药剂等措施时,要保护秧蔓,减少茎叶损伤。
收获 收获的早迟和作业质量与薯块产量、干率、安全贮藏和加工等都有密切关系。甘薯块根是无性营养体,没有明显的成熟期,一般在当地平均气温降到12~15℃,在晴天土壤湿度较低时,抓紧进行收获。先收种用薯,后收食用薯。薯块应随时入窖,有的地区应及时切晒加工。不论用机械还是人工刨挖,都要尽量减少漏收;同时要避免破伤薯块,否则易在贮存期间感染病害,而导致腐烂。
贮藏 北方地区甘薯贮存时间长达半年之久,外界气候变化大,薯块本身仍有呼吸作用及各种生理生化的变化,病害容易感染蔓延而导致腐烂。贮藏期间引起薯块腐烂的主要原因是低温, 收获期气温宜在 12℃以上。贮存一般用地下窖,随收随藏;入窖前要彻底清扫、消毒、灭鼠。严格选薯,剔除破皮、断伤、带病、经霜和水渍的薯块,贮藏量只可占贮藏窖容量的80%。入贮初期须进行高温愈合处理,窖内加温到34~37℃,相对湿度85%,使破伤薯块形成愈伤组织,防止病害传播。然后进行短时间的通风散湿,窖温保持在10~15℃,相对湿度85~90%;中、后期加强保温防寒,严防薯堆受到低于 9℃以下的冷害。出窖前气温已逐渐升高,注意短期通风,防止缺氧。20世纪60年代以来推广“高温大屋窖贮藏法”较安全有效,且有利于加强管理。入窖后3~4天内用高温愈合处理,因窖大贮量多,可以经济利用堆积的热量保温。鲜薯可经切片或刨丝,晒干成薯干、薯丝后进行贮藏,以减少损失。薯干贮藏时的含水量不宜超过11%。仓库用麦糠、麦草铺底围盖,使仓温不超过30℃。
病虫害 北方以真菌性黑斑病、线虫病、真菌性根腐病为主;南方以细菌性薯瘟、真菌性疮痂病为主;贮藏期以真菌性软腐病为主。防冶田间病害应选用抗病品种,实行轮作换茬,建立无病留种田,栽种无病薯苗,辅以药剂消毒种薯、种苗。甘薯病毒病种类很多,叶部症状有紫环、黄斑、缩叶、卷叶、明脉、羽状镶嵌等。防治方法,可选育抗病毒病品种,消灭薯田传病媒介昆虫,应用茎尖脱毒组织,培养无病壮苗等措施。甘薯的主要虫害是甘薯小象虫和甘薯麦蛾,其次还有杂食性害虫蝼蛄、地老虎、金针虫等。防治蚁象应实行水旱轮作,采取后期在垄面和裂缝处培土等措施。对其他虫害可采取农业技术和药剂防治。
育种 育种的目标主要是提高产量和淀粉、蛋白质、胡萝卜素的含量。同时使之具有良好的萌芽、结薯、贮藏等特性,兼能耐旱、耐渍、耐瘠、抗病虫、能适应不同季节的栽培。育种方法如采用无性系选育,较易选出符合育种目标的芽变体。引种鉴定是见效快速的方法。杂交育种是利用基因重组与无性繁殖系选择相结合的育种方法。甘薯系短日照作物,在台湾、广东、广西、福建南部才能自然开花、传粉、结实。其他地区须采用人工诱导促使开花、传粉杂交,获得种子后培育实生苗;然后应用无性繁殖,再通过多次鉴定比较育成品种。诱导开花的方法普遍应用嫁接结合短日照处理,以甘薯品种为接穗,以近缘植物为砧木;嫁接后搭架挂蔓,每日以8~11小时的短日照处理,并控制现蕾时的温度在25~30℃之间。开花时避免昆虫传粉。按计划进行品种间杂交,一般 1~2个月后蒴果及种子成熟。此外,尚有自交系育种、种间杂交育种、随机集团杂交育种等。
甘薯的良种繁育方法较多:①多级育苗法。应用苗床催芽,覆盖塑料薄膜的多种采苗圃,多级栽插,以苗繁苗。②单叶节栽种法。剪蔓时按每个叶节剪成一株苗,可提高薯苗的利用率。③越冬育苗法。使种苗在苗床内安全越冬,可节约种薯,不断剪栽薯蔓,增大繁殖系数。④优大高密繁种法。选用优良品种的薯块,进行大株栽培,培育大量分枝,剪采单节或双节苗,繁殖系数也很高。
用途和加工
甘薯的营养成分如胡萝卜素、维生素B1、B2、 C和铁、钙等矿物质的含量都高于大米和小麦粉。非洲、亚洲的部分国家以此作主食;此外还可制作粉丝、糕点、果酱等食品。工业加工以鲜薯或薯干提取淀粉,广泛用于纺织、造纸、医药等工业。甘薯淀粉的水解产品有糊精、饴糖、果糖、葡萄糖等。酿造工业用曲霉菌发酵使淀粉糖化,生产酒精、白酒、柠檬酸、乳酸、味精、丁醇、丙酮等。根、茎、叶可加工成青饲料或发酵饲料,营养成分比一般饲料高3~4倍;也可用鲜薯、茎叶、薯干配合其他农副产品制成混合饲料。
甘薯新品种及丰产栽培实用新技术
甘薯是块根作物,用途很广,可以做粮食、饲料和工业原料作物,种植于世界上100多个国家。在世界粮食生产中甘薯总产排列第七位。据联合国粮农组织统计,2002年世界甘薯总种植面积为976.5万公顷,总产量为1.36亿吨,平均鲜薯单产13.9吨/公顷。我国的甘薯种植总面积和总产量分别占世界的62% 和84%,平均鲜薯单产19.0 吨/公顷。
随着我国人口不断增加,农产品需求不断增长,耕地面积不断减少,水资源愈显不足,生态环境日益恶化。我国粮食需求面临着巨大压力,粮食供求长期处于紧平衡状态。甘薯投入少,产出多,单位面积可食用的干物质居各种作物之首。甘薯抗灾力强,耐旱,耐瘠薄,丘陵山区也能种植,在作物较难生长的地方,甘薯也能获得较好的产量。
随着我国国民经济的持续增长,农业产业结构的不断调整和优化,甘薯在保障国家粮食安全和能源安全的作用日益突现。甘薯不仅具有种植面积大,增产潜力大的优势,而且保健功能好,转化利用效率高,除用作饲料和保健食品外,还是理想的淀粉资源和能源作物。许多专家认为:甘薯是成为21世纪最理想的食物之一,同时,甘薯也是最重要的可再生能源原料之一。
根据目前形势,当前及今后相当长的历史时期,石油供给形势将日趋严峻,生物质能的开发和利用受到世界各国的高度重视。甘薯生物产量高,淀粉产量高,是生产燃料乙醇的理想原料,作为新型能源植物已经引起许多国家的高度重视。“新型能源专用甘薯新材料创制和新品种选育”已经列入国家十五“863”计划,旨在培育高产、高淀粉含量、高抗病的新型能源用的甘薯新品种。甘薯作为新型能源植物,将在我国能源安全中扮演重要角色。
一、我国甘薯的生产区划
1、我国甘薯的生产区划
甘薯在我国种植的范围很广泛,南起海南省,北到黑龙江,西至四川西部山区和云贵高原,均有分布。根据甘薯种植区的气候条件、栽培制度、地形和土壤等条件,一般将我国的甘薯栽培划分为五个栽培区域:北方春薯区、黄淮流域春夏薯区、长江流域夏薯区、南方夏秋薯区和南方秋冬薯区。北方薯区以淀粉加工业为主,长江中下游薯区主要作为饲料,南方薯区则在食品加工业方面有较大的发展空间。
南方夏秋薯区。主要包括福建、江西、湖南三省的南部,广东和广西的北部,云南省中部和贵州的南部及台湾嘉义以北的地区。属季风副热带的湿润气候,全年无霜期290~350天,年平均气温18~23?C,年日照时数1500~2140小时,年降雨量960~2690毫升。夏薯一般在5月间栽插,8~10月收获,秋薯一般在7月上旬至8月上旬栽插,11月下旬至12月上旬收获,甘薯生长期约在120~150天。
南方秋冬薯区。北回归线以南的地区,包括海南全省,广东、广西、云南和台湾的南部。属热带季风湿润气候,年平均气温18~25?C,年日照时数1830~2160小时,年降水量1510~2060毫升,无霜期325~365天,热季达8~10个月。秋薯一般在7月上旬至8月中旬栽插,11月中旬至12月上旬收获,生长期120~150天。秋薯也可以越冬栽培,延迟到第二年春收获,成为冬薯。而冬薯一般在11月栽插,次年4~5月收获,生长期170~200天。
特别地,由于海南地处热带,雨水充沛,光热充足,四季无霜,终年可种植甘薯,加上甘薯抗逆性强,适宜各种条件下生长,具有较大的增产潜力,且用途广泛、开发前景广阔,有良好的增值潜力和市场前景。
世界甘薯主要产区分布在北纬40°以南。栽培面积以亚洲最多,非洲次之,美洲居第3位。1985年世界甘薯栽培面积800.3万公顷,总产量为11143.8万吨。
甘薯在中国分布很广,以淮海平原、长江流域和东南沿海各省最多。全国分为5个薯区:①北方春薯区。包括辽宁、吉林、河北、陕西北部等地,该区无霜期短,低温来临早,多栽种春薯。②黄淮流域春夏薯区。属季风暖温带气候,栽种春夏薯均较适宜,种植面积约占全国总面积的40%。③长江流域夏薯区。除青海和川西北高原以外的整个长江流域。④南方夏秋薯区。北回归线以北,长江流域以南,除种植夏薯外,部分地区还种植秋薯。⑤南方秋冬薯区。北回归线以南的沿海陆地和台湾等岛屿属热带湿润气候,夏季高温,日夜温差小,主要种植秋、冬薯。
中国各薯区的种植制度不尽相同。北方春薯区一年一熟,常与玉米、大豆、马铃薯等轮作。春夏薯区的春薯在冬闲地春栽,夏薯在麦类、豌豆、油菜等冬季作物收获后栽插,以二年三熟为主。长江流域夏薯区甘薯大多分布在丘陵山地,夏薯在麦类、豆类收获后栽插,以一年二熟最为普遍。其他夏秋薯及秋冬薯区,甘薯与水稻的轮作制中,早稻、秋薯一年二熟占一定比重。旱地的二年四熟制中,夏、秋薯各占一熟。北回归线以南地区,四季皆可种甘薯,秋、冬薯比重大。旱地以大豆、花生与秋薯轮作;水田以冬薯、早稻、晚稻或冬薯、晚秧田、晚稻两种复种方式较为普遍。
甘薯根可分为须根、柴根和块根 3种形态。须根呈纤维状,有根毛,根系向纵深伸展,一般分布在30厘米土层内,深可超过100厘米,具有吸收水分和养分的功能。柴根粗约1厘米左右,长可达30~50厘米,是须根在生长过程中遇到土壤干旱、高温、通气不良等原因,以致发育不完全而形成的畸形肉质根,没有利用价值。块根是贮藏养分的器官,也是供食用的部分。分布在 5~25厘米深的土层中,先伸长后长粗,其形状、大小、皮肉颜色等因品种、土壤和栽培条件不同而有差异,分为纺锤形、圆筒形、球形和块形等,皮色有白、黄、红、淡红、紫红等色,肉色可分为白、黄、淡黄、橘红或带有紫晕等。具有根出芽特性,是育苗繁殖的重要器官。块根的外层是含有花青素的表皮,通称为薯皮,表皮以下的几层细胞为皮层,其内侧是可食用的中心柱部分。中心柱内有许多维管束群,以及初生、次生和三生形成层,并不断分化为韧皮部和木质部。同时木质部又分化出次生、三生形成层,再次分化出三生、四生的导管、筛管和薄壁细胞。由于次生形成层不断分化出大量薄壁细胞并充满淀粉粒,使块根能迅速膨大。中心柱内的韧皮部,具有含乳汁的管细胞,最初只限于韧皮部外侧,以后由于各种形成层均能产生新的乳汁管而遍布整个块根,切开块根时流出的白浆,即乳汁管分泌的乳汁,内含紫茉莉苷。
甘薯茎匍匐蔓生或半直立,长1~7米,呈绿、绿紫或紫、褐等色。茎节能生芽,长出分枝和发根,利用这种再生力强的特点,可剪蔓栽插繁殖。叶着生于茎节,叶序为 2/5。叶片有心脏形、肾形、三角形和掌状形,全缘或具有深浅不同的缺刻,同一植株上的叶片形状也常不相同;绿色至紫绿色,叶脉绿色或带紫色,顶叶有绿、褐、紫等色。聚伞花序,腋生,形似牵牛花,淡红或紫红色。雄蕊 5个,雌蕊1个。蒴果近圆形,着生1~4粒褐色的种子。染色体数2n=90。
甘薯的生长过程一般分为发根、分枝、结薯,蔓薯并长和薯块盛长3个时期。对外界环境条件的要求如下述。
温度 性喜温,不耐寒。适宜栽培于夏季平均气温22℃以上、 年平均气温10℃以上、 全生育期有效积温3000℃以上、无霜期不短于120日的地区。加温育苗时温度应保持在16~32℃之间。高温对薯块萌芽生长有利,齐苗后长苗阶段气温宜在27~30℃,培育壮苗以22~25℃为宜。薯苗栽插后需有18℃以上的气温始能发根,茎叶生长期一般气温低于15℃时茎叶生长停滞,低于6~8℃则呈现萎蔫状,经霜即枯死。块根形成的适温一般在25℃左右,而块根膨大适温则在22~24℃之间。生长的中后期气温由高转低,昼夜温差大,有利于块根累积养分和加速膨大。
日照 甘薯属喜光的短日照作物,茎叶利用光能的时间长,效率高。茎叶生长期越长,块根积累养分越多。日照充足、气温和地温高、温差较大时,对养分的制造、运转、贮存都有利。经一定时期的短日照影响后,如每天光照8~10小时,能促进开花。日照时间延长至12~13小时,能促进块根形成和加速光合产物的运转。不耐荫蔽,如与高秆作物间作套种,易致减产。
水分 根系发达,较耐旱。蒸腾系数在300~500之间。土壤水分以最大持水量60~80%为宜,持水量小于50%时,影响前期发根长苗。随着分枝结薯和茎叶的盛长,土壤持水量应增加到70~80%;后期持水量保持在60~70%时有利块根快速膨大。生长期降水量以 400~450毫米为宜。收获前2个月内雨量宜少,此期若遭受涝害,产量、品质都受影响。
土壤 要求土壤结构良好,耕作层厚 20~30厘米、透气排水好的壤土和砂壤土,有利于根系发育、块根的形成和膨大。pH宜在4.2~8.3之间。肥料三要素中需钾最多,其次为氮,再次为磷。钾肥可以促进块根形成层的发育,提高茎叶的光合效能,加快光合产物的运转,增加块根产量。氮肥促进茎叶生长,增大叶面积,增加茎叶重量;但施用过多,反会促使根部中柱细胞木质化,不结或少结块根。磷肥促进根系生长,加速细胞分裂,并有改善块根品质的功能。堆肥、绿肥的养分较全,肥效缓而稳,且能改进土壤的通气性,最宜施用。
育苗利用薯块的萌芽特性育成薯苗是甘薯生产上的一个重要环节。薯块宜选用根痕多、芽原基多的品种,以重100~250克,质量好的夏、秋薯块作种薯。可采取各种育苗方法,如人工加温的温床,用多种式样的火坑,或使用微生物分解酿热物放出热能的酿热温床和电热温床等。利用太阳辐射增温的有冷床、露地塑料薄膜覆盖温床和采苗□等。苗床加盖塑料薄膜,可提高空气温度和湿度,有利于幼苗生长,使采苗量增加,百苗重能提高20%左右。育苗过程中,前期要用高温催芽。从排种到齐苗的10多天内,温度由35℃逐渐下降,最后达到28℃。苗高约15厘米左右时,温度由30℃渐降到25℃。床土适宜持水量为70~80%,初期水分不足,根系伸展慢,叶小茎细,容易形成老苗;水分过多,则空气不足,影响萌芽;在高温、高湿下,薯苗柔嫩徒长。采苗前 3~5天内,必须降温炼苗,将床温维持在20℃左右,相对湿度60%。为了避免薄膜覆盖的苗床内气温过高,除通风散热外,床土还要保持一定的湿度,以便降低膜内气温。萌芽过程中,薯苗所需养分,主要由薯块供应。但根系伸展后或采苗2~3次后,要加施营养土或追施速效氮肥。床土疏松,氧气充足,能加强呼吸作用,促进新陈代谢。严重缺氧能使种薯细胞窒息死亡,引起种薯腐烂。覆盖塑料薄膜时,必须注意通风换气,有利于长成壮苗。
育苗时间因育苗的方式而有不同。加温苗床一般在栽插前1个月左右进行育苗,而冷床和露地育苗则在栽前1个半月左右进行。排种密度每平方米以 23~32千克薯块为宜。采苗宜及时,以免影响苗的素质和下茬苗的数量。采苗的方法有剪、拔两种。剪苗比拔苗好处多:①种薯表面没有伤口,可防止病菌入侵;②不会摇动种薯损伤薯根③促使基部腋芽、小分枝生长,增多苗量。剪苗要离床土 3厘米以上,剪取蔓头苗栽插,能防病增产。
栽种 一般采用垄作,能加深土层,改善通气,加快吸热和散热,温差大,还有利于排涝抗旱。凡秋季易涝和适宜密植的地区,双行大垄比单行小垄增产。适时早栽可延长生长期,增产显著。主产区春、夏薯当土温稳定在18℃左右时,每迟栽一天,就会减产1~1.5%;栽种壮苗,发根快,成活率高,结薯早,壮苗可比弱苗增产10%以上。
密度 栽种密度因季节、品种、用途等而异。春、夏薯每亩 3000~5000株,秋、冬薯每亩 4000~6000株。力求在茎叶生长盛期叶面积指数达到3~4.5。饲用甘薯因不断割取茎叶,在多施肥料的条件下,每亩可加密到6000~8000株。
施肥 北方一般基肥重施农家肥,并配合适量含氮化肥,使生长前期以氮素代谢为主,后期以碳代谢为主。黄淮流域缺磷地区宜穴施或在中后期喷施磷酸二氢钾。南方薯区高温多雨,强调多次追肥,如栽种后追施提苗肥,分枝结薯期追施结薯肥,茎叶盛长期追施催薯肥,后期进行根外追肥等。
管理 早期主要是及时补苗,封垄前中耕除草2~3次,如遇大雨冲塌垄面须进行培土。甘薯翻蔓会损伤茎叶,搅乱叶片的均匀分布,削弱光合效能,再生枝叶时又消耗养分,影响植株养分的正常分配而造成减产。进行追肥、喷施药剂等措施时,要保护秧蔓,减少茎叶损伤。
收获收获的早迟和作业质量与薯块产量、干率、安全贮藏和加工等都有密切关系。甘薯块根是无性营养体,没有明显的成熟期,一般在当地平均气温降到12~15℃,在晴天土壤湿度较低时,抓紧进行收获。先收种用薯,后收食用薯。薯块应随时入窖,有的地区应及时切晒加工。不论用机械还是人工刨挖,都要尽量减少漏收;同时要避免破伤薯块,否则易在贮存期间感染病害,而导致腐烂。
贮藏北方地区甘薯贮存时间长达半年之久,外界气候变化大,薯块本身仍有呼吸作用及各种生理生化的变化,病害容易感染蔓延而导致腐烂。贮藏期间引起薯块腐烂的主要原因是低温, 收获期气温宜在 12℃以上。贮存一般用地下窖,随收随藏;入窖前要彻底清扫、消毒、灭鼠。严格选薯,剔除破皮、断伤、带病、经霜和水渍的薯块,贮藏量只可占贮藏窖容量的80%。入贮初期须进行高温愈合处理,窖内加温到34~37℃,相对湿度85%,使破伤薯块形成愈伤组织,防止病害传播。然后进行短时间的通风散湿,窖温保持在10~15℃,相对湿度85~90%;中、后期加强保温防寒,严防薯堆受到低于 9℃以下的冷害。出窖前气温已逐渐升高,注意短期通风,防止缺氧。20世纪60年代以来推广“高温大屋窖贮藏法”较安全有效,且有利于加强管理。入窖后3~4天内用高温愈合处理,因窖大贮量多,可以经济利用堆积的热量保温。鲜薯可经切片或刨丝,晒干成薯干、薯丝后进行贮藏,以减少损失。薯干贮藏时的含水量不宜超过11%。仓库用麦糠、麦草铺底围盖,使仓温不超过30℃。
病虫害 北方以真菌性黑斑病、线虫病、真菌性根腐病为主;南方以细菌性薯瘟、真菌性疮痂病为主;贮藏期以真菌性软腐病为主。防冶田间病害应选用抗病品种,实行轮作换茬,建立无病留种田,栽种无病薯苗,辅以药剂消毒种薯、种苗。甘薯病毒病种类很多,叶部症状有紫环、黄斑、缩叶、卷叶、明脉、羽状镶嵌等。防治方法,可选育抗病毒病品种,消灭薯田传病媒介昆虫,应用茎尖脱毒组织,培养无病壮苗等措施。甘薯的主要虫害是甘薯小象虫和甘薯麦蛾,其次还有杂食性害虫蝼蛄、地老虎、金针虫等。防治蚁象应实行水旱轮作,采取后期在垄面和裂缝处培土等措施。对其他虫害可采取农业技术和药剂防治。
育种育种的目标主要是提高产量和淀粉、蛋白质、胡萝卜素的含量。同时使之具有良好的萌芽、结薯、贮藏等特性,兼能耐旱、耐渍、耐瘠、抗病虫、能适应不同季节的栽培。育种方法如采用无性系选育,较易选出符合育种目标的芽变体。引种鉴定是见效快速的方法。杂交育种是利用基因重组与无性繁殖系选择相结合的育种方法。甘薯系短日照作物,在台湾、广东、广西、福建南部才能自然开花、传粉、结实。其他地区须采用人工诱导促使开花、传粉杂交,获得种子后培育实生苗;然后应用无性繁殖,再通过多次鉴定比较育成品种。诱导开花的方法普遍应用嫁接结合短日照处理,以甘薯品种为接穗,以近缘植物为砧木;嫁接后搭架挂蔓,每日以8~11小时的短日照处理,并控制现蕾时的温度在25~30℃之间。开花时避免昆虫传粉。按计划进行品种间杂交,一般 1~2个月后蒴果及种子成熟。此外,尚有自交系育种、种间杂交育种、随机集团杂交育种等。
甘薯的良种繁育方法较多:①多级育苗法。应用苗床催芽,覆盖塑料薄膜的多种采苗圃,多级栽插,以苗繁苗。②单叶节栽种法。剪蔓时按每个叶节剪成一株苗,可提高薯苗的利用率。③越冬育苗法。使种苗在苗床内安全越冬,可节约种薯,不断剪栽薯蔓,增大繁殖系数。④优大高密繁种法。选用优良品种的薯块,进行大株栽培,培育大量分枝,剪采单节或双节苗,繁殖系数也很高。
甘薯的营养成分如胡萝卜素、维生素B1、B2、 C和铁、钙等矿物质的含量都高于大米和小麦粉。非洲、亚洲的部分国家以此作主食;此外还可制作粉丝、糕点、果酱等食品。工业加工以鲜薯或薯干提取淀粉,广泛用于纺织、造纸、医药等工业。甘薯淀粉的水解产品有糊精、饴糖、果糖、葡萄糖等。酿造工业用曲霉菌发酵使淀粉糖化,生产酒精、白酒、柠檬酸、乳酸、味精、丁醇、丙酮等。根、茎、叶可加工成青饲料或发酵饲料,营养成分比一般饲料高3~4倍;也可用鲜薯、茎叶、薯干配合其他农副产品制成混合饲料。
甘薯新品种及丰产栽培实用新技术
甘薯是块根作物,用途很广,可以做粮食、饲料和工业原料作物,种植于世界上100多个国家。在世界粮食生产中甘薯总产排列第七位。据联合国粮农组织统计,2002年世界甘薯总种植面积为976.5万公顷,总产量为1.36亿吨,平均鲜薯单产13.9吨/公顷。我国的甘薯种植总面积和总产量分别占世界的62% 和84%,平均鲜薯单产19.0 吨/公顷。
随着我国人口不断增加,农产品需求不断增长,耕地面积不断减少,水资源愈显不足,生态环境日益恶化。我国粮食需求面临着巨大压力,粮食供求长期处于紧平衡状态。甘薯投入少,产出多,单位面积可食用的干物质居各种作物之首。甘薯抗灾力强,耐旱,耐瘠薄,丘陵山区也能种植,在作物较难生长的地方,甘薯也能获得较好的产量。
随着我国国民经济的持续增长,农业产业结构的不断调整和优化,甘薯在保障国家粮食安全和能源安全的作用日益突现。甘薯不仅具有种植面积大,增产潜力大的优势,而且保健功能好,转化利用效率高,除用作饲料和保健食品外,还是理想的淀粉资源和能源作物。许多专家认为:甘薯是成为21世纪最理想的食物之一,同时,甘薯也是最重要的可再生能源原料之一。
根据目前形势,当前及今后相当长的历史时期,石油供给形势将日趋严峻,生物质能的开发和利用受到世界各国的高度重视。甘薯生物产量高,淀粉产量高,是生产燃料乙醇的理想原料,作为新型能源植物已经引起许多国家的高度重视。“新型能源专用甘薯新材料创制和新品种选育”已经列入国家十五“863”计划,旨在培育高产、高淀粉含量、高抗病的新型能源用的甘薯新品种。甘薯作为新型能源植物,将在我国能源安全中扮演重要角色。
一、我国甘薯的生产区划
1、我国甘薯的生产区划
甘薯在我国种植的范围很广泛,南起海南省,北到黑龙江,西至四川西部山区和云贵高原,均有分布。根据甘薯种植区的气候条件、栽培制度、地形和土壤等条件,一般将我国的甘薯栽培划分为五个栽培区域:北方春薯区、黄淮流域春夏薯区、长江流域夏薯区、南方夏秋薯区和南方秋冬薯区。北方薯区以淀粉加工业为主,长江中下游薯区主要作为饲料,南方薯区则在食品加工业方面有较大的发展空间。
南方夏秋薯区。主要包括福建、江西、湖南三省的南部,广东和广西的北部,云南省中部和贵州的南部及台湾嘉义以北的地区。属季风副热带的湿润气候,全年无霜期290~350天,年平均气温18~23?C,年日照时数1500~2140小时,年降雨量960~2690毫升。夏薯一般在5月间栽插,8~10月收获,秋薯一般在7月上旬至8月上旬栽插,11月下旬至12月上旬收获,甘薯生长期约在120~150天。
南方秋冬薯区。北回归线以南的地区,包括海南全省,广东、广西、云南和台湾的南部。属热带季风湿润气候,年平均气温18~25?C,年日照时数1830~2160小时,年降水量1510~2060毫升,无霜期325~365天,热季达8~10个月。秋薯一般在7月上旬至8月中旬栽插,11月中旬至12月上旬收获,生长期120~150天。秋薯也可以越冬栽培,延迟到第二年春收获,成为冬薯。而冬薯一般在11月栽插,次年4~5月收获,生长期170~200天。
特别地,由于海南地处热带,雨水充沛,光热充足,四季无霜,终年可种植甘薯,加上甘薯抗逆性强,适宜各种条件下生长,具有较大的增产潜力,且用途广泛、开发前景广阔,有良好的增值潜力和市场前景。
二、甘薯的生长发育
1、甘薯的生长发育特点
甘薯属旋花科,甘薯属,多年生或一年生的蔓生性草本植物。原产于热带亚热带地区,起源于南美洲、非洲南亚地区。
1)、温度:甘薯喜暖怕冷,低温对甘薯生长有害,当气温降到15℃,就停止生长,低于9℃,薯块将逐渐受冷害而腐烂;地上部茎叶经霜冻时很快丧失生活力而死掉。在18~32℃范围内,温度越高,甘薯生长速度越快,超过35℃则对生长不利。块根形成与膨大的适宜温度是20~30℃,以22~24℃最适宜。
2)、水分:甘薯的地上部和地下部产量都很高,茎叶繁茂,根系发达,生长迅速,蒸腾作用强,所以,甘薯一生的需水量较大。据测定在甘薯整个生长期间,每亩需用水400~600立方米。发根缓苗期和分枝结薯期各占总耗水量的10~15%,茎叶盛长期约占总耗水量的40%,薯块迅速膨大期占35%。土壤相对含水量在生长前期和后期保持在60-70%为宜,生长中期是茎叶生长盛期和薯块膨大期,土壤相对含水量以保持在70~80%为好。若土壤水分过多,则氧气供应困难,影响块根膨大,且会降低干物质含量。
3)、光照:甘薯喜光喜温,属不耐阴的作物。它所积累贮存营养物质基本上都来自光合作用。光照越足,对增产越有利。受光叶片比遮荫叶片的光合强度大6倍多。光照不足,叶色变黄,严重的脱落。受光不好的一般减产20~30%,所以,不宜在甘薯地间套种高秆作物。甘薯是短日照作物,每天日照时数在8~10小时范围内,能诱导甘薯开花结实:而每天日照时间长有利营养生长,促进增产,以每天13个小时左右较好。
4)、土壤:甘薯对土壤的适应性强,耐酸碱性好,能够适应土壤pH4.2~8.3的范围,高产优质甘薯的土壤条件以pH5~7为最适宜。提倡水旱轮作,水田可将旱田的病、虫、草的危害降至最低程度,同时,对土壤养分进行重新分配。以土层深厚疏松,通气性良好的砂壤土或壤土为佳,能结薯多、大薯率高、高产质优、薯皮光滑色鲜,商品率好。土层深厚疏松,保水保肥,有利于根系的生长和块根增重。通透性好,则供氧充足,能促进根系的呼吸作用,有利于根部形成层活动,促进块根肥大,也有利于土壤中微生物活动,加快养分分解,供根系吸收。
5)、通风:宜选开阔通风田块。在甘薯生长中后期薯蔓较厚密,薯蔓间的空气含有较高的水蒸气及其他有害气体,不利于植株的呼吸作用,同时也影响光合作用。当田块有较好的空气流通条件,可将过多的水汽带走,调节薯蔓间温湿度,使藤蔓生长健壮,不徒长,促进养分向地下部的转移。
6)、块根形成:甘薯一般用茎蔓或块根进行无性繁殖。薯蔓节上最初发生的根称为不定根,在甘薯生长过程中,不定根又分化发育成纤维根、柴根和块根三种。见图1。
纤维根又叫细根或须根,细而长,上有很多分枝和根毛,具有吸收水分和养分的功能。纤维根在生长前期生长迅速,分布较浅;后期生长缓慢,并向纵深发展。纤维根主要分布在30厘米深的土层内。
柴根又叫牛蒡根,当不定根受到不良气候条件如低温多雨,土壤条件差或施肥不当如氮肥过多,而磷、钾肥过少等影响,使根内组织发生变化,中途停止加粗而形成柴根。柴根消耗养分,无利用价值。
块根也叫贮藏根,是可供人们食用和加工的薯块。甘薯块根既是贮藏养分的器官,又是重要的繁殖器官。块根是蔓节上比较粗大的不定根,在土壤的光、温、水和肥等条件适宜的情况下长成。甘薯块根多生长在5~25厘米深的土层内,很少在30厘米以下土层发生。块根通常有纺锤形和圆形等几种形状。薯皮基本色有白、黄、红和紫色等,薯肉基本色有白、黄、红或带有紫晕,薯肉里胡萝卜素的含量影响肉色的浓淡。
2、甘薯生育期
经研究,一般把甘薯生长期划分为4个时期,但由于品种特性、栽培条件和生长表现的不同,各生长时期的具体时间段不同。
1)、发根缓苗期:指薯苗栽插后,入土各节发根成活。地上苗开始长出新叶,幼苗能够独立生长,大部分秧苗从叶腋处长出腋芽的阶段。
2)、分枝结薯期:甘薯根系继续发展,腋芽和主蔓延长,叶数明显增多,主蔓生长最快,茎叶开始覆盖地面并封垄。此时,地下部的不定根分化形成小薯块,后期则成薯数基本稳定,不再增多。结薯早的品种在发根后10天左右开始形成块根,到20~30天时已看到少数略具雏形的块根。
3)、薯蔓同长期:甘薯茎叶覆盖地面开始到叶面积生长最高蜂。茎叶迅速生长,茎叶生长量约占整个生长期重量的60~70%。地下薯块随茎叶的增长,光合产物不断地输送到块根而明显膨大增重,块根总重量的30~50%是在这个阶段形成的。
4)、薯块盛长期:指茎叶生长由盛转衰直至收获期,而以薯块膨大为中心。茎叶开始停长,叶色由浓转淡,下部叶片枯黄脱落。地上部同化物质加快向薯块输送,薯块膨大增重速度加快,增重量相当于总薯重的40~50%,高的可达70%,薯块里干物质的积蓄量明显增多,品质显著提高。
三、甘薯栽植
1、备耕
1)、深耕
土壤板结会造成甘薯生长缓慢,就算多施肥料也难增产。深耕能加深活土层,疏松熟化土壤,增强土壤养分分解,提高土壤肥力,增加土壤蓄水能力,改善土壤透气性,有利于茎叶生长和根系向深层发展,从而提高甘薯产量。
对土壤结构良好,有机质含量较高,或表土黏厚的应深翻,但一般不要超过40厘米,过度深翻反而容易招致减产。一般深耕30厘米比浅耕15厘米增产20%左右。宜在晴天深耕,切忌在土壤粘湿时耕作,以免造成泥土紧实。深翻要结合施有机肥,增加土壤有机质,以改善土壤理化性质,有利于提高土壤肥力。
2)、起垄
甘薯主要是起垄种植,垄作优点是,比平作栽培增加地表面积,增大受光面积,增加土体与大气的交界面,昼夜温差大,且有利于田间降湿排水。在起垄时要尽量保持垄距一致,如宽窄不匀会造成邻近的植株间获得的营养不同,造成优势植株过分营养生长,而弱势植株可能得不到充分的阳光及养分,生长不匀影响产量。
海南甘薯的起垄方式差异很大,各有优缺点,其中一种起垄方式是,起垄时,垄顶整平,有的在种植薯苗后,略在垄两边勾土垫高,中间做成沟形,这有利苗期淋水抗旱,也方便两边施肥,保水保肥好,在生长中后期方便逐渐多次盖土,防治象鼻虫。但要注意用此法种植甘薯时,一是容易插植薯苗过深,有深达10厘米的,二是后期盖土时,容易造成薯块覆土过深,当块根生长于垄心深层,处于板结贫瘠且水热和通风透气不良条件下,不利结薯和薯块膨大,造成低产。另外,就是多数垄距过宽,有些达1.5米,未能充分利用土地,因甘薯苗期长势慢,封行迟,也不利抗旱,且封行慢导致的除草工也多,另外,垄距过宽则每亩苗数少,不利获得高产。
2、育苗选苗
1)、品种要纯
甘薯生产应尽量采用同一品种和种苗质量一致,当不同品种或优劣种苗混栽时,极易导致减产,这是目前南方甘薯低产劣质的主因之一。由于甘薯不同品种间和优劣种苗间存在较大差异,有的前期生长旺盛,有的前期生长迟缓,有的品种耐肥,有的品种耐瘠,还有的品种蔓较长,有的品种蔓较短,那么,混栽后的部分植株获得优势,营养生长过盛,从而影响了另一部分弱势植株的生长,另外,有些优势植株的茎叶旺长,反而会导致薯块产量低于正常水平。一般情况下,就算两个高产品种混栽也会降低产量。
普遍认为石油的形成有两种机理:
(1)生物成油理论
大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则中空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。
地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。虽然石油形成的深度在世界各地不同,但是“典型”的深度为四至六千米。由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去,因此实际的油田可能要浅得多。因此形成油田需要三个条件:丰富的源岩,渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。
(2)非生物成油理论
非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳,这些碳有些自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的。与石油本身无关。
在地质学家中这个理论只有少数人支持。一般它被用来解释一些油田中无法解释的石油流入,不过这种现象很少发生。非生物成油理论无法解释世界99%以上的石油都储存在沉积岩中,而那些非沉积岩中的石油也可被解释为从别处沉积岩中运移而来。同样,非生物成油理论无法解释石油中广泛分布的生物标志化合物,如甾烷,伽马蜡烷,植烷,藿烷,萜类以及同位素偏轻等现象。
拓展资料:
开采石油是非常昂贵的,也可能对环境带来破坏。海上探油和开采会打扰海洋环境。尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。油轮事故后泄漏的原油或提炼过的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群岛、西班牙和许多其它地区脆弱的海岸生态系统造成严重的破坏。
石油燃烧时向大气层释放二氧化碳,导致全球变暖。每能量单位石油释放的二氧化碳低于煤,但是高于天然气。但是作为交通用燃料要减少焚油导致的二氧化碳的释放尤其棘手。一般只有大的发电厂才能够装配吸收二氧化碳的装置,单个车辆无法装配这样的装置。
虽然现在也有可再生能源作为选择,但是可再生能源能够取代多少石油以及可再生能源本身可能导致的环境破坏还不肯定和有争议。阳光、风、地热和其它可再生能源无法取代石油作为高能量密度的运输能源。要取代石油这些可再生能源必须转换为电(以蓄电池的形式)或者氢(通过燃料电池或内燃)来驱动运输工具。另一个方案是使用生物质能产生的液体燃料(乙醇、生物柴油)来驱动运输工具,但是目前的技术还无法让生质燃料够环保。总而言之要取代石油作为主要运输能源是一件非常不容易的事情。
第一章:地球
地球的宇宙
1宇宙:没时间始无终,无边无际的空间。
2天体:
●概念:形式物理存在,包括星云,行星,流星,彗星,以及一些星际物质(如气体,粉尘)。
●天体系统:每个天体互相吸引,天体轨道系统形成之前。
●天体层次结构系统:
3太阳系和它的成员:
●安排九大行星:水,金,土,火,木,土,天王,海王星,冥王星。
●共同的特点,其轨道运动:向性,共面性,近圆形性质。
●可分为三大类:
类地行星::水,金,土,火星
巨行星:木,土星
远日行星:天王星,海王星,冥王星 BR />●小行星带:位于火星和木星之间。 (符号:火灾和可燃木在一起,通过小行星带分隔) 4个原因:
(1)在中等距离 - 中等温度(2)音量。 。相适应的质量 - 适合生物呼吸的大气
事项(3)地球内部的运动, - 水
二,太阳对地球的影响
1,提供能量: BR />●太阳的主要成分:氢和氦。
●在电磁辐射的形式,太阳辐射。资料来源:内部融合。
●纬度差热量差异:低纬度,太阳辐射,生物质能等反之亦然。
2,太阳活动:
●从外到太阳的大气层内分为:电晕(最外层),色球,光球(太阳表面,最亮的)。
●太阳活动的主要标志:太阳黑子(周期11)。
耀斑也是一个重要的象征,它是最剧烈的太阳活动显示。
●在日冕太阳风太阳风暴发生在太阳的表面上。
●三种效应的太阳活动:
(1)影响电离层短波无线电通信的太阳能电磁干扰
(2)带电粒子的地球电磁场干扰流动产生的风暴
(3 )流带电粒子进入大气层产生极光。
●沉淀和黑子有一个相关系数:(P12)1,3图表是一个正相关关系,图2是负相关。
三,地球运动:
1地球的运动:自转和公转。方向是由西向东。 。
2地球自转:
●轨道中心:地轴(它总是指向北极星的北端附近)
●地球的真正自转周期:恒星日(23时56分04秒),360度
另一个周期是:太阳日(24小时),360o59'
●旋转方向:
但从地球自转的一点是逆时针南极,北极顺时针点。
●角速度:除分南北两极是0,角速度的另一部分是150 /小时。
●速度:最大赤道(1667米/秒),并逐渐向两极减小,极点线速度是零。
3地球的公转:
●轨道中心:太阳
●周期:
恒星年:全年365天6时09分10秒(真正周期)
回归年: 365天5点48分46秒(太阳活动周期)
●轨道:椭圆
近日点(一月初,最大角速度和线速度),远日点(七月初,角速度和线速度最小)。
注:夏至是近点远日点附近冬至在近日点。
●黄道(23,026')的倾角:黄道赤道平面+
4含义地球运动。
●旋转:产生昼夜变化,本地时间,科里奥利力,地球形态的转型(双极稍扁,赤道稍鼓)
●革命:季节变化(正午太阳高度的变化,在变化白天和黑夜的长度),五阶形成。地球
公转和自转产生:黄道(23o26')的倾角。
5来计算地球的运动:。
●晨昏线:垂直与太阳的光芒,太阳高度为0
早上线:黑夜变成白昼。
淡淡的线路:从白天到深夜。
●世界被划分成24个时区,地跨东经15度各时区,两地时区相邻的1个小时的差别。
问题三种方法解决:
(1)求时区:本区数=已知经度/ 150,余数 7.5整数+1时区编号
(2)两个时区之间的差异:减去同一区域,不同区域加入
(3)“东加西减”:求点在东部的一个已知点用“+”西用“ - ”
●日界线:180°子午线原则为界线,而是经历了一些波折。
到从东高西12区,减去一天12个区成12个区东从西12区加一天。
●阳光直射移动南北分图:
解决方案,昼夜三种方法●长度:
(1)白天和黑夜的长度寻找一个地方:通过点为纬线或纬缠绕,白天份额是多昼长夜短的一部分,反之亦然。
(2)地方昼长2×,然后日出到12:00-X,日落是:12 + X。
(3)春分日:晨昏线恰逢经线,世界昼夜分成6:00左右日出18:00日落。
注意:解决突破:赤道春分全年,6:00日出18:00日落。
●正午太阳高度:H = 90 - |(φ±λ)|描述:φ问纬度,λ为太阳直射,当太阳直接点纬度和要求都指向同一个时间在北方或南半球。与φ-λ当太阳直射及卖出点在南方,当北半球与φ+λ:
地方●阳光直射时的地步,经度:12:00。
4,绕地球的结构
1研究方法:地震波
地震波分为:纵波(P)和横波(S)。
注:纵波可以是固体,液体,气体。
横向只能通过固体。
快波纵波的比例,所以一般的地震感到上下地上第一冲击和振动左右仅在海洋上下抖动。
2来自地球以外的内部圈子
●到内分为三层:地壳,地幔和地核。
●地壳和地幔之间是莫霍面
●软流圈地幔和地核之间的古登堡界面:地震和岩浆的发源地。在上地幔,但没有顶的上半部分。
●岩石圈:包括上地幔和地壳。
3地球外圈:大气圈,水圈,生物圈。
第2章:地球大气层
1,冷热不均引起大气运动
1
●大气的热能来源:太阳辐射
●大气加热过程:太阳辐射的吸收大气削弱大气辐射计数器辐射(热)
2热循环(最简单的大气运动)一楼:
●海陆热力循环:白天
海风,在晚风吹来。
因为白天陆地增温快于海洋,陆地形成低压,高压海洋土地夜间降温比海洋快,土地高压,低压的海洋。
3运动的大气水平:
●水平气压梯度力:它是风形成的直接原因等压线垂直方向从高压点低的压力。
●科里奥利力:北半球右半球到左边。
●摩擦:它通过压线切割。风速越大,摩擦,风小的影响也影响了风和等压线的角度。
●风:高低
●风(风速):等压线密度(压力梯度大),风(速度)
1两个大,气压和风带。形成:
●循环圈:理想的环流
●三次循环:纬度,中纬度,高纬度环流。压力区形成7大和六个风带。
注:请记住的名称,位置和风向的风带。气压与风带与对称有关的赤道。
●气压带与风的季节移动:北半球的夏季,有北风压力区移动
2海陆热力差异的性质:
●冬季大陆降温快,在地层压力,子极低压带脱落夏季大陆升温快,低压,副热带高气压带过。 (冷高压,低压热)
●压力中心(北半球):
北太平洋亚洲大西洋
亚洲冬季高压 BR />(蒙古 - 西伯利亚高压)
阿留申低压夏季冰岛低压
亚洲低
(印度低)
亚速夏威夷高血压高血压尔
●季风:
夏季:东南季风的盛行(从西太平洋副热带高压带),南西南季风(夏季横跨赤道的南半球东南信风,科里奥利力根据权利逐渐偏西南风)应用。
冬:我们的盛行西北季风,东北季风在南亚。
3气候类型:
●描述一个地方的气候应该清楚地描述了降水和温度。
●(1)下一个压力区或风带的控制:热带雨林气候,温带气候。
(2)在两个交替压力区或风带的控制之下:地中海气候,热带草原气候。
●更重要的气候类型:
(1)热带雨林气候:炎热多雨,一年四季,主要是在亚马逊平原,马来西亚,刚果盆地。
(2)温带海洋性气候:0°以上的平均气温,降水量不多也不少分布在间温带大陆西岸南北纬40°60°最典型的西欧,其余分布在北美智利南部,澳大利亚和新西兰的西北海岸向东南边。
(3)地中海气候:夏季炎热干燥,冬季温和湿润的气候类型。位于南部,3040℃,以地中海地区最典型的西海岸大陆北纬,其余分布在加利福尼亚州的太平洋海岸,智利中部,澳大利亚和开普敦南部非洲的南部沿海地区。
(4)我们的气候主要是:亚热带季风气候(南部),温带季风气候(北),温带大陆性气候(西北)
高原气候(高原)
三种常见的天气系统 。BR />1前腰天气:
●方面:地表空气质量和加热组的交集。
冷气团在正面的底部。
●锋:额叶和前。
●类型:
(1)暖锋:暖气团移动到冷的气团,降水前前。
(2)冷锋:冷空气温暖气团移动,沉淀在了前面。
(3)准静止锋:暖气团势力相当的形成。
初夏,准静止锋在长江中下游地区形成阴雨天气。
2高低温天气:
●脊:从高压延伸出一个狭窄的区域。
槽:由低压延伸出一个狭窄的区域。 ?
●旋风:一个低压中心,通过高压包围逆时针在北半球是收敛的,在南半球
顺时针是收敛的垂直上升气流。 (更多雨)
●反气旋:高压中心,由低气压包围?顺时针方向在北半球是发散的,
逆时针南半球是发散垂直气流下沉。 (多晴朗天气)
●判断方法:
用右手定则北半球,南半球是垂直于气流方向和相同方向的左手拇指的方向。
●(1)台风是气旋的一种特殊形式。
(2)旋风的影响主要有:温带气旋和热带气旋。多年生温带气旋受热带气旋影响,主要是在夏天。
(3)旋风的影响主要有:夏季是从热带海洋,如长江夏末天气暖和太平洋反气旋蒙古从温带冬季寒冷反气旋按大洲。
四,全球气候变化:
1性能:
●事实:近百年,全球气候:温度。自1860年以来,气温0.6oC。
●原因:人口增长,森林砍伐,燃烧化石燃料,如
2的气温升高可能影响:
(1)海平面上升(2)农业生产的影响(3)对水循环的影响。
3措施:温室气体排放,节能技术,植树造林等方面的控制。
第三章:水
一个关于地球,大自然的水循环:
1水:
●存在形式:固态,液态,气态
●水体类型:水域,水,陆,空水
●海水(1)是主要的(2)是最丰富的冰川淡水资源。但使用多
●水对人体的主要优点:节水,节地
●淡水河流和湖泊的供应关系:如果湖泊水位高于高河,湖用品的河。与此相反。
2水循环:
●三种类型的水循环:陆地和海洋,土地流转,海水循环之间循环。
其中陆地和海洋之间的周期是最重要的,最完整的。它的周期:
●水循环的意义:
(1)促进各种水体的更新和维护全球水平衡
(2)调节各个之间的热传递球
(3)表面形貌(4)便于在地球表面
二,大型水上运动
1化学元素的迁移。●电流形成的:当时的风是主要驱动力
●类型:
(1)病因:风电流(主),密度流,补偿流
(2)性质:温经散寒
流:水从高的海水温度低海流流向一般从低纬度和高纬度流向。
感冒刚好相反。
●分布:
电流(1)冬季的分布:图3.25在北半球低纬度地区为顺时针大洋环流,高纬度海洋环流是逆时针南半球低纬度小时的倒数。
(2)西风漂流:在南半球高纬度海洋,是国内最大的洋流。
北印度洋电流:夏季盛行西南风,它是顺时针大洋环流冬季东北风盛行,是逆时针的海洋环流。
(3)北大西洋暖流:最大的温暖。使无冰发生在北极圈内。 ●
影响洋流:
(1)对气候的影响:高,低纬度和热量的交换之间促进运输的,世界的热平衡。
温暖加湿器具有温补作用用冷湿冷却降低的作用。 (2)对海洋生物资源和渔业的影响分布
:如四大渔场
冷流交汇的形式形成:纽芬兰,北海道和北海渔场。
受海上风:秘鲁渔场。
(3)在海上航行污染物对海洋
(4)的影响●厄尔尼诺现象:来自秘鲁附近海面,水温暖的赤道向南流动所造成的秘鲁海岸的温度上升。
引起秘鲁,厄瓜多尔形成洪涝灾害澳大利亚,印度尼西亚干旱。
它的大气环流图:
3,合理利用水资源
1水道歉的丰度:测量平均年径流量。
径流量=降水量 - 蒸发。
2分配水资源。
●水最富有的大陆:亚洲。
水最少的大洲:大洋洲。
水资源最丰富的国家:巴西。
国家,位于第六。
●水资源的分布:北多南少东多西,夏季降水多,冬季降水量较少。
3水资源和人类社会:经济活动,水的使用历史
4的发展的影响合理利用水资源:
●水危机
●水措施:收入,油门
第4章:表面形貌
形状来创建表面形貌的强度: 1的地质作用包括:内力和外力。内部势力占主导地位
2内力:
●能源:地球内部的热量
●形式:地壳运动,岩浆活动,变质。
地壳运动的主要途径是在表面形态的形状。
●冲击表面形态:使表面隆起或凹陷,形成高原盆地
●地壳运动:
(1)水平移动:褶皱山挤压,拉伸成型故障的形成。
(2)垂直运动:崎岖的地形和海陆变化的形成。
水平运动为基础的。
3外力:
●能量来源:地球的太阳能
●外在表现:
(1)耐候(耐候性的产品留在原地)
(2)侵蚀(产品留在原地,原位形成的地貌,如侵蚀冰斗,角,风蚀柱)
(3)处理中的作用
(4)堆积在表面形貌
●影响:使表面变平
4材料回收利用岩石圈:
二,山的形成
1折山:由于地壳运动挤压变形的强大作用岩石:
●折是一家以生产一系列弧形褶皱。该基本单元是折。
●折
(1)背斜:摇滚起来,年纪比新翼中央的岩石。可以修复的隧道,也是石油和天然气储存地点。
(2)向斜:岩石下的古老地层较新翼的中心。修水库。
注:有时因被蚕食到山谷的紧张背斜顶部向斜固体槽部分原因是从山向斜侵蚀。
2座山:
●故障:沿
明显的断裂面的位移●原因两侧岩石节:
(1)岩层上升的山脉或高原:如果山庐山泰山。
(2)地层岩石坠落或低地山谷:渭河平原,汾河谷地。 。
3火山:
结构:火山锥和火山口组成。
容易形成于火山口湖水,比如我们的天池(也叫天池山)。
4影响交通的山:
●影响运输方式:公路前山区一般,然后修铁路,主要是考虑到地形和成本问题的要求。
的●影响线:交通便利布主要分布在山区和河流流域的河谷之间的山区。 。
三,河流地貌
1河流侵蚀地貌:
●腐蚀:本溯源侵蚀,削弱,侧蚀组件。
●侵蚀地貌:河谷。
早谷,断面呈“V”形,成熟后陷入了低谷。
●凹岸冲刷在河中,凸银行存款。
凹岸可建在码头,凸岸黄金。
2河流堆积地貌:
冲积平原是典型的冲积地貌 - 冲积平原(皮埃蒙特),河漫滩平原(河)三角洲平原(河口)组件。
3影响对河流地貌沉降分布:
地形结算聚落分布形状
漫滩的高原河谷两岸平原明显的条带状
>
山山前洪积扇,冲积扇,河漫滩平原明显的条带状
平原,沿海与和解
丝带,蛞蝓
章:整体性和天然的地理环境
有区别的,
地域完整性●地理要素:空气,水,岩石,生物,土壤。
●地域交流的途径:水循环,生物循环,岩石圈物质循环
●生物循环原理:
●地理环境的整体性概念:自然地理环境(地形地貌的构成要素,气候,水文,土壤,植物,动物)相互联系,相互制约的属性,形成一个统一的整体。
●自然生态环境的整体性能:
(1)均匀进化的自然和地理环境。
(2)改变天然地理特征将“牵一发而动一个整体。”
二,地理差异
1自然区:
●外形:纬度位置和位置
●陆上和海上部分组成:热,水,土壤和植被
>●分布特征:有一定的宽度,
带状分布●重大自然区:
(1)低纬度:热带雨林,热带季雨林,热带草原,与
热带沙漠(2 )中纬度:亚热带常绿硬叶林,亚热带常绿阔叶林,温带落叶阔叶林,温带草原,温带荒漠与
(3)高纬度:亚寒带针叶林,北极苔原,极地冰盖与
>2区域分异特征:
●纬向分异规律:
(1)从赤道到区域格局的两极:纬度地带性(热型)
自然带的东西方向扩展的,更换新的南北方向。
(2)分化从沿海向内陆法:经度地带(水基)
立式(3)山区域差异化:竖区哪里
山越低纬度,海拔越高,垂直带的次数越多,更完整的垂直带开。
●非地带性分异规律:由海陆分布,地形,洋流的影响
科学家们认为,天然气的形成多数与生物有关,例如礁型的天然气资源。在地质历史中,海洋里生存着大量的生物,它们在生长过程中具有分泌钙质骨骼的能力,在水深、温度、光照和海水含盐度适宜的条件下,这些生物一代又一代地繁殖,便形成了坚固的生物礁。研究得知,钙藻类、海绵、水螅、苔藓虫、层孔虫、珊瑚等等都曾是地质历史中的造礁生物,现代海洋中的生物礁就是由珊瑚和藻类共同形成的。在漫长的地质史中形成的礁体厚度巨大,它们死亡后,被沉积物覆盖并埋藏在地层深部,在长期的地质作用下,逐渐成为石油和天然气形成的物质基础。科学家们通过对地史时期和生物礁的研究发现,在礁体的生物骨骼遗骸中具有成千上万的孔洞和空隙,含有较理想的孔隙度和渗透率,它们为石油和天然气的形成和储集提供了便利条件。早在上世纪80年代,我国就已在湖北、四川等地找到了一批产量丰富的礁型天然气田。
石油是怎样形成的?
石油的原料是生物的尸体,生物的细胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂则是由碳、氢、氧等3种元素组成的。生物遗体沉降于海底或湖底并被淤泥覆盖之后,氧元素分离,碳和氢则组成碳氢化合物。
我们已经在地球上发现3000种以上的碳氢化合物,石油是由其中350种左右的碳氢化合物形成的,比石油更轻的碳氢化合物则成为天然气。煤矿与石油的成因很类似,但煤是植物的化石,又是固态。
大量产生碳氢化合物的岩石即称为“石油源岩”。埋没于地中的石油源岩受到地热和压力的影响,再加上其他多种化学反应之后就产生石油,而石油积存于岩石间隙之间便形成油田。
地壳变动而石油生成
我们最近逐渐了解地球内部的变化与石油的生成有十分密切的关系,在描述此种关系之前,让我们先来了解一下地球内部的状况。
地球的半径大约是6400公里,覆盖地球表面的地壳下方是由岩石形成厚达2900公里的“地慢”,其下方则是由金属形成的“地核”,并以大约5100公里深处分界,分为“外核”与“内核”。外核主要是由液态金属铁组成,内核则主要是固态铁。 地球表面铺满坚硬的“板 块”,厚度约有100公里,是由向上喷出的“洋脊”产生的,’在 缓缓移动到“海沟”后就沉降于 另一板块下方。 80年代后期,人们学会捕捉地震波传递到地球内部时的立体图,于是发现令人惊讶的地慢活动状况。高温又巨型的上升流“超级卷流”由地底涌上后,以蘑菇形态分别存在于夏威夷和非洲大陆正下方。此外,低温的巨型下降流“冷卷流”则以水滴形态占据亚洲大陆及南美洲大陆正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我们现在的知道的是,地幔内部落热对流是以冷卷流向超级卷注移动的形态而形成的。此种运动不仅影响板块运动,似乎也对整个地球的地质和环境的变化产生很大的影响。
超级卷流是石油制造者?
现在全球生产的石没之中,有60%是产生了恐龙称霸地球时期所形成的石油源岩,所形成的“黑色页岩”则遍布世界各地。黑色页岩主要是由未经氧化的藻类等浮游植物遗骸堆积而成。由此可知当时必须有可让浮游植物繁殖又不会产生氧化的缺氧环境条件,大量的黑色页岩才会形成。
最近发现,石油源岩在此时代的形成似乎与超级卷流运动的活化可以促使由地下涌出的地幔物质所形成的洋脊体积增大,海面因而上升,使得较低的陆地变成浅海,而浅海则具有可当石油原料的藻类等浮游植物极易繁殖的环境。
浅海地区的藻类等浮游植物因而出现大幅增加和大量死亡的现象,周围的细菌为分解其残骸而消耗氧气,于是出现了缺氧环境。
地球温暖化也会改变深层海水的流动状况,由于高纬度地区与低纬度地区海水的温度高低不同,较低温但含有丰富氧气的高纬度地区深层海水会流向低纬度地区海洋。但地球温暖化的现象减少。氧气较少的海域因而扩大,无法氧化的浮游植物便逐渐堆积,所留下的大量有机物则形成石油源岩。
生物的演化改变了石油的性质
由于石油的原料是生物的遗骸,因此调查石油的性质便可以得知古老时期的生物演化过程和地球环境历史。
生命的演化大概有下述的过程。生命是于38亿年前诞生,并逐渐地进行演化,到了距今5亿5000万年前的古生代寒武纪时期,爆发性的演化才开始,大约4亿4500万年前,生命也登上了陆地。
4亿4000万年至4亿年前时期,石油源岩的主要成分是当时繁茂的浮游植物所形成的耐碳氢化合物。另一方面,羊齿类植物在此时期繁琐盛于海岸近处,因此以陆上植物为原料的石油源岩也出现了。
2亿9000万年前,广大的陆地普遍出现由裸子植物组成的森林,并到处形成被沼泽地包围的湖沼,藻类便在湖沼中开始繁殖。由此也产生了以藻类为原料的新种石油源岩,这也是陆上植物的繁盛促使新性质石油源岩诞生的一例。
9000万年前时期,被子植物和针叶树林开始逐渐扩张到高纬度地区和高地,因而出现以陆地木材为原料的石油源岩。另一方面,树木的树脂成为轻质原油的原料,形成新的石油源岩。针叶树林的增加竟使得木材取代了藻类,成为石油源岩的主要原料。
最近石油性质的分析技术有长足的进步,我们已逐渐可以取得有关石驮�闲灾剩�约坝扇饶芤�鸬谋浠��痰鹊南晗缸柿稀S纱酥肿柿霞茨芙�徊搅私庠�仙�镆藕≈鸾ザ鸦�钡幕肪匙纯觥?
大约1亿7000万年到200万年前所发生的全球性规模“阿尔卑斯造山运动期”也造出了巨油田,在此时期,分布于广大范围的1亿年前前后形成的石油源岩都没入地中。现有的石油和天然气有大约3分之2就是此时期形成的。
石油是怎样形成的 2
石油是当今世界极其重要的工业能源,被称作“工业的血液”,素有黑色金子之称。石油这种黑棕色的,粘稠的液体,以前面渗透到人类生活的许多领域。那么,石油是如何形成的呢?
经过长期的研究,以证明石油是由古代有机物变来的/在古老的地质年代里,古代海洋或大型湖泊里的大量生物、动植物死亡后,遗体被埋在泥沙下,在缺氧的条件下逐渐分解变化。随着地壳的升降运动,它们又被送到海底,被埋在沉积岩层里,承受高压和地热的烘烤,经过漫长的转化,最后形成了石油这种液态的碳氢化合物。
据估计,全世界海底石油的总储量在3250亿吨,占整个地球石油储量的三分之一。而且这些石油多分布在中国近海、中东、波斯湾、墨西哥湾、西非几内亚湾和北海等浅海海底。
石油和天然气的化学成分,暴露了它们的来源,它们都是有机物,应
当与古代生物有关系。一部分科学家认为,油气(石油和天然气)是伴随着沉积
岩的形成而产生的。远古时期繁盛的生物制造了大量的有机物,在流水的搬运下,
大量的有机物被带到了地势低洼的湖盆或海盆里。在自然界这些巨大的水盆中,
有机物与无机的碎屑混合,并沉积在盆底。宁静的深层水体是缺乏氧气的还原环
境,有机物中的氧逐渐散失了,而碳和氢保留下来,形成了新的碳氢化合物,并
与无机碎屑共同形成了石油源岩。
在石油源岩中,油气是零散地分布的,还没有形成可以开采的油田。此时,
水盆底部的沉积物,在重力的作用下,开始下沉。在地下的压力和高温的影响下,
沉积物逐渐被压实,最终变成沉积岩。而液体的石油油滴们拒绝变成岩石,在沉
积物体积缩小的过程中,它们被挤了出来,并聚集在一处,由于密度比水还轻,
所以石油开始向上迁移。幸运的话,在岩石裂隙中穿行的石油,最终会遭遇一层
致密的岩石,比如页岩、泥岩、盐岩等,这些岩石缺少让石油通过的裂隙,拒绝
给石油发通行证,石油于是停留在致密岩层的下面,逐渐富集,形成了油田。含
有石油的岩层,叫做储集层,拒绝让石油通过的岩石,叫做盖层。如果没有盖层,
石油会上升回到地表,最终消失在地球历史的尘烟中,保留不到人类出现的时候。 内容:石油和天然气的化学成分,暴露了它们的来源,它们都是有机物,应
当与古代生物有关系。一部分科学家认为,油气(石油和天然气)是伴随着沉积
岩的形成而产生的。远古时期繁盛的生物制造了大量的有机物,在流水的搬运下,
大量的有机物被带到了地势低洼的湖盆或海盆里。在自然界这些巨大的水盆中,
有机物与无机的碎屑混合,并沉积在盆底。宁静的深层水体是缺乏氧气的还原环
境,有机物中的氧逐渐散失了,而碳和氢保留下来,形成了新的碳氢化合物,并
与无机碎屑共同形成了石油源岩。
在石油源岩中,油气是零散地分布的,还没有形成可以开采的油田。此时,
水盆底部的沉积物,在重力的作用下,开始下沉。在地下的压力和高温的影响下,
沉积物逐渐被压实,最终变成沉积岩。而液体的石油油滴们拒绝变成岩石,在沉
积物体积缩小的过程中,它们被挤了出来,并聚集在一处,由于密度比水还轻,
所以石油开始向上迁移。幸运的话,在岩石裂隙中穿行的石油,最终会遭遇一层
致密的岩石,比如页岩、泥岩、盐岩等,这些岩石缺少让石油通过的裂隙,拒绝
给石油发通行证,石油于是停留在致密岩层的下面,逐渐富集,形成了油田。含
有石油的岩层,叫做储集层,拒绝让石油通过的岩石,叫做盖层。如果没有盖层,
石油会上升回到地表,最终消失在地球历史的尘烟中,保留不到人类出现的时候。
煤炭是怎样形成的
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,必然走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可然化石,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然椎积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢?
记得上小学的时候,我家住在离城不远的乡村,每当盛夏雨季来临时,一场暴雨过后,村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”,我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏,那小溪流也会因暴雨停止时间的延长,而变得越来越小,最后干涸。但在没有断流之前你会发现,很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞,形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅,我们不时地把那些小水坎扒开,有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里,一场暴雨过后,街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。
小巫见大巫,由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量和搬运的功能,煤炭的形成绝对不会那么集中,也不会那么优质。
我们可以设想一下,在千百万年前的地质历史期间,由于气候条件非常适宜,地面上生长着繁茂高大的植物,在海滨和内陆沼泽地带,也生长着大量的植物,那时的雨量又是相当的充沛,当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时,就会淹没了草原、淹没了大片森林,那里的大小植物就会被连根拨起,漂浮在水面上,植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净,这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起,顺流漂浮而下,一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅,它们就会在那里安家落户,并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里,很快这里就会形成一道屏障,并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸(也会有许多动物的残骸)的地方。当洪水消退后,这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭,再经过长期的地质变化,这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下,最后演变成今天的煤矿。
那么也许有人会问,1998年中国遭受的一场罕见的水灾,为何没有出现这样的情况呢?我认为,那是因为中国目前的森林覆盖率很低,而且有森林的地方多在高海拔地区,在平原到处是粮田,几乎到了没有什么森林可淹的境地,只不过是淹没了一些农田的防护林,并且农田防护林的树木很稀少,而且树木的根须又十分的发达,抓地抓得十分牢固,短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了,很多树木都挤在一起生活,它们为了吸食太阳的能量,拼命地往上长,根须并不发达,一旦一处树木被洪水连根拨起,就会连带成片的树木被洪水毁掉,就如同放木排一样,顺流漂浮而下,势不可挡,最后全部堆积在一个地方。
另外,由于人类对大自然认识的增强,抵御突发性自然灾害的能力不断提高,兴修水利,筑起坚固的堤坝,加固江堤、河堤,大大地减缓了凶猛洪水的冲击力,泛滥的现象少了,甚至乖乖地听从人类的召唤,并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能,造福于人类,服务于人类社会。
不仅洪水有搬运动植物这样的能力,而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸,可以使海浪掀起三、四十米还高,并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空;把海岸线附近的一切生物全部洗劫。
再者,地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。
地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。
煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢?
由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭
煤矿和其它矿一样,是层状的,且不是到处都有,如果是地表植物积聚而成,则不会那么集中,应该到处都有,所以我认为,书上所说的不对。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以单质形式存在,地心的碳向地表喷出时,一部分为钻石,一部分为石墨,大部分为煤(不同条件下形成不同的物质),和其它大部分矿的成因一样。
植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。
石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过常年累月,便有了煤。