（一）学术成就概述在科研方面，主要从事大豆遗传育种工作。曾主持河北省博士基金项目1项，河北省自然科学基金项目1项，河北省公关项目1项，莱阳农学院博士基金项目1项，参加国家自然基金项目1项。获河北省科委科技进步三等奖1项，获黑龙江省教委科技进步一等奖1项。近两年的大豆遗传育种研究工作为主要是大豆品种资源的收集和研究，并且进行了大豆遗传育种的在分子水平上的研究工作。在《中国农学通报》、《华北农学报》、《大豆科学》、《中国农业科学》、《中国油料作物学报》等刊物上发表学术论文20余篇。（二）主持和参加的科研项目（项目名称 起止时间 项目来源 项目编号 经费总额 主持/参加 位次）1. 河北省大豆品种资源的评价与综合利用的研究 1999-2002 河北省博士基金项目 5万元 主持2. 菜用大豆品种资源的筛选与创新利用 2000-2003 河北省攻关项目9万元 主持3. 大豆品种RAPD分子标记分析 2001-2004河北省自然基金项目 4万元 主持4. 山东省大豆品种资源的研究 2003～2005 青岛农业大学 6万元 主持5. 超级旱地小麦品种选育及其超高产栽培技术体系的建立 2003-2005省农业良种工程重大课题 30万元 参加 第七位6. 超级小麦育种技术研究与产业化开发 2004-2006省农业良种工程重大课题 30万元 参加 第十位7. 高产优质抗逆超级小麦新品种培育 2005-2008省农业良种工程重大课题 万元 参加 第九位8. 利用胞内脱水保护性物质预测种子超干贮藏的最适含水量 ～国家自然基金 3090012122万元 参加 第二位（三）获奖科技成果1.大豆种质资源的鉴定与评价 第二位 河北省科技厅科技进步三等 河北省科技厅 20032. 大豆抗灰斑病机理的研究与应用 第六位 黑龙江省政府三等奖 黑龙江省政府2002（四）科研论文（代表本人学术水平的论文，20篇左右，包括外文）（论文名称 刊物名称 作者位次出版时间 期号 起止页码）1、 波浪冠层栽培模式对高油大豆产量品质及微环境生态因子的影响 生态学报 第六位2008/ 05 2160-21682、 山东省不同年代栽培大豆SSR标记遗传多样性分析中国农学通报 通讯作者2008 /01 74-773、 近红外光谱法与国标法测定大豆蛋白质和脂肪的比较山东农业科学 通讯作者 2007/01 109-1104、 氮磷肥对两种品质类型大豆脂肪及其组分含量的影响大豆科学 通讯作者2007/05 736-7395、 大豆感染灰斑病菌后叶片中多酚氧化酶活性的变化 华北农学报 第一作者 2006/05 91-956、 大豆与灰斑病菌互作中大豆脂质过氧化作用的变化 中国油料作物学报第一作者2006/04 465-4697、 大豆遗传资源农艺性状的鉴定和筛选中国农学通报 第四位2004/05 115-1178、 预选菜用大豆主要生化物质积累特性初步研究 植物遗传资源学报第三位2004/03 262-2679、 大豆种子DNA的提取方法 大豆科学 通讯作者 2003/02 151-15310、 河北省大豆种质资源同工酶及RAPD标记多样性研究中国油料作物学报 第三位 2003/02 15-2011、 大豆感染灰斑病菌后超氧化物歧化酶活性的变化中国油料作物学报 第一位 2003/02 64-6812、 大豆灰斑病菌(Cercospora sojina Hara)及其对寄主作用的研究 植物病理学报 第五位2003/02 116-12013、 转基因作物商品化生产进程中面临的问题与展望 河北农业大学学报第三位 2002/S114、 大豆感染灰斑病菌后过氧化物酶活性的变化大豆科学第一位2002/03 172-17515、 大豆种质资源的分类鉴定研究 中国油料作物学报 第二位 2002/01 33-3716、 硼与小麦不同器官中过氧化物酶和多酚氧化酶活性的关系 土壤肥料第三位2002/01 44-4517、 菜用大豆的研究进展 河北农业科学 第三位 2001/0318、 不同产区大豆品种在保定生态条件下农艺特性评价及性状相关性的研究 河北农业大学学报 第三位 2000/02 33-3619、 大豆感染灰斑病菌后自由基含量的变化 大豆科学第一位 2000/01 21-2520、 20 国内外大豆品种在保定生态条件下生态反应大豆科学/04 3/421、 水杨酸钠-次氯酸钠比色法测定食品中总凯氏氮的研究 中国农业科学第三位 1999/01 85-8822、 大豆灰班病菌单生理小种鉴别寄主体系的建立 大豆科学 第一位1998/01 39-4323、 过氧化物酶同工酶及其活性与大豆灰斑病抗性的关系 中国油料作物学报 第四位 1998/01 83-8524、 大豆抗灰斑病菌多个生理小种资源的筛选 大豆科学第一位 1997/01 38-41
大豆又名菽，在我国已有5000多年的大豆种植历史。大豆起源于中国，由分布于黄淮流域（北纬32-40度）的野生大豆驯化而来。随后广泛传播到世界各地，为人类提供了主要的植物油料和蛋白资源。
据统计, 全世界现有60 000份不同类型的大豆种质资源。毫无疑问，大豆的研究价值是所有豆科作物中最高的。这里对大豆的十年经典研究做一个回顾。
Genome sequence of the palaeopolyploid soybean
研究者利用全基因组鸟枪法对大豆进行全基因组测序，利用 大豆栽培品种Williams 82 品种大豆家系的444个重组自交系构建遗传图谱用来辅助组装，最终组装后的基因组大小为994Mb，ContigN50为 Kb，ScaffoldN50达 Mb，其中有397条Scaffold组装并锚定到 20条染色体 水平，组装基因组中确定了4991个SNP和874个SSR，并预测出 46430 个蛋白编码基因，重复序列占到整个基因组的59%。
此外，该研究后续除了对基因组成、重复DNA鉴定、全基因组复制事件等进化问题进行研究外，还对大豆固氮瘤和油脂的生物合成基因及基因转录因子多样性进行了鉴定，该大豆基因组准确序列的获得加快改良大豆品种的培育。
Resequencing of 31 wild and cultivated soybean genomes identifies patterns of genetic diversity and selection
研究人员对 17株野生大豆和14株栽培大豆 进行了全基因组重测序，与参考基因组比对后，共发现了630多万个SNP，建立了高密度的分子标记图谱。此外通过对野生大豆和栽培大豆进行初步组装，从而在两种大豆中鉴定出18余万个PAV，得到了在栽培大豆中获得以及丢失的基因。此研究还发现大豆基因组存在较高程度的基因连锁不平衡和较高比例的单核苷酸非同义替换/同义替换比例，这表明大豆分子标记育种比基因图位克隆可能会拥有更多的优势。
与栽培大豆相比，野生大豆有着更高水平的遗传多样性，这表明人工选择导致了栽培大豆狭窄的生物多样性，这可能对可持续种植带来负面影响。而对野生大豆的分析表明，随着野生大豆生存环境的减少，野生大豆的有效群体大小在减少，野生种质资源的保存迫在眉睫。
该项研究第一次为大豆基因组学研究提供了全面的重测序数据，对未来的大豆群体遗传学研究，分子标记育种，新基因的发现奠定了坚实的基础。
De novo assembly of soybean wild relatives for pan-genome analysis of diversity and agronomic traits
中国农科院作科所邱丽娟团队牵头选择了 7份有代表性的野生大豆 进行De novo测序和独立组装，构建野生大豆泛基因组，Contig N50为 Kb，Scaffold N50约 Kb。通过基因集比较分析发现，的基因为7个野生大豆所共有，超过则仅存在于个别样本中（特有基因），并且特有基因主要富集在生物和非生物逆境相关途径中，这也反映了野生大豆具有广泛的适应性。此外，还鉴定到的SNP和的InDel。
进化分析表明，野生大豆与栽培大豆的祖先约在80万年前即发生了分化；正选择分析发现栽培大豆受选择的基因多与抗旱有关，而野生大豆中受选择基因非常多样化。同时，鉴定出大量与抗逆、抗病、花期、产油量和高度等重要农艺性状相关基因和变异，如野生大豆和栽培大豆开花时间的差异与开花时间调控基因SNP和InDel变异有关。
该成果是首例重要作物泛基因组研究成果，为研究大豆的遗传多样性及进化历程提供了新的启示，奠定了解析重要驯化性状建成、发掘优异基因/标记的基础。
Resequencing 302 wild and cultivated accessions identifies genes related to domestication and improvement in soybean
中科院遗传发育研究所田志喜团队，对 302份 代表性大豆种质进行了重测序(>10x)，分析表明大豆在驯化和改良过程中遗传多态性明显降低，在驯化阶段鉴定出121个强选择信号，在品种改良阶段鉴定出109个强选择信号。
除了SNP变异的分析，同时对能够解释更多生物学问题的 CNV变异信息 也进行了深入的选择分析和全基因关联分析。选择分析发现，CNV也在驯化过程中受到人工选择，共发现农家品种和驯化品种中162个受选择区域；通过关联分析发现，18号染色体与抗胞囊线虫相关的CNV与前人报道的区间Rhg1有交集，有趣的是，这个区间同样在驯化种中受到选择。另外，8号染色体上一个与豆脐颜色表现强关联的CNV位于一个查尔酮合成相关的区间内，同样为驯化种中受选择的位点。本文通过CNV的研究实现了鉴定到更多与大豆优良性状相关基因的研究目的。
对种子大小、种皮颜色、生长习性、油含量等性状进行全基因组关联(GWAS)分析，找出了一系列显著关联位点。研究表明大豆产油性状受人工选择较多，形成复杂的网络系统共同调控油的代谢。
Genome-wide association studies dissect the genetic networks underlying agronomical traits in soybean
继302个大豆重测序研究之后，中科院遗传发育研究所的田志喜团队又对 809份 大豆进行了重测序（×）分析，深入解析了大豆84个农艺性状间的遗传调控网络，共鉴定出245个显著关联位点，发现其中95个关联位点和其它位点存在上位性效应。
例如，对于油含量相关性状，共鉴定到24个脂肪酸代谢相关和21个脂代谢相关的基因。深入分析发现，这些基因是通过加性效应共同调控多个大豆油脂性状的形成。
这些关联位点揭示了 不同性状间相互耦合 的遗传基础。根据连锁不平衡分析，发现115个关联位点可相互连锁，并与所观测的51个性状联系起来，形成复杂的 多性状多位点调控网络，该遗传调控网络很好地解释了不同性状间的耦合关系 。研究还发现其中23个关联位点，包括16个新鉴定的位点，对不同性状的形成起到关键调控作用。
De novo assembly of a Chinese soybean genome
中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜团队联合其他单位，综合运用单分子实时测序（SMRT）、单分子光学图谱（optical mapping）和高通量染色体构象捕获技术（Hi-C），对中国国审大豆品种“中黄13”的基因组 (Gmax_ZH13) 进行从头组装，最终得到 Gb的基因组序列，包含20条染色体和1条叶绿体。该基因组Contig N50为 Mb，Scaffold N50为 Mb，是目前连续性最好的植物基因组之一。
进一步分析表明，Gmax_ZH13和Williams 82基因组之间存在着大量的遗传变异，包括1404个易位事件、161个倒位事件、1233个倒位易位事件，以及在Gmax_ZH13中出现的505506个小插入/缺失（1-99 bp）和17409个大插入/缺失（≥100 bp）。
该研究整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因注释基因构建了一个完整的基因共表达网络。通过已报道控制大豆开花时间的基因与新定位的QTL或GWAS区间内候选基因的共表达关系，对新定位区间内控制该性状的基因进行更精确地筛选，得到26个可能控制大豆开花时间的基因，并利用自然群体遗传变异和表型差异的关联对其中部分基因进行验证，为重要农艺性状基因的挖掘提供了新思路。Gmax_ZH13基因组的发表为大豆基础研究提供了重要资源，为国产优异大豆品种的培育奠定了基础。
A reference-grade wild soybean genome
野生大豆含有丰富的基因资源，可用于提升栽培大豆抗逆性、种子蛋白质和次级代谢产物含量等农艺性状，是大豆品种改良的天然宝库。2019年3月，香港中文大学与华大基因的联合科研团队针对 野生大豆W05 ，应用三代PacBio测序技术、Bionano Genomics双酶切光学图谱(OM)和高通量染色体构象捕获技术(Hi-C)产出的数据，组装得到染色体级别的参考基因组。最终组装获得的基因组大小为，contig N50 ，scaffold N50 。注释获得 55,539 个蛋白编码基因，对应89,477个蛋白质编码转录本。此外，在W05基因组中，还发现了288个miRNA，1,988个snRNA及147 个rRNA。
Pan-Genome of Wild and Cultivated Soybeans
中科院遗传发育所田志喜/梁承志课题组合作发表了大豆图形结构泛基因组图谱。这项研究 在植物中首次实现了基于图形结构的基因组构建，突破了传统线性基因组的存储形式 ，将引领下一代基因组学研究思路和方法，被审稿人称为“基因组学的里程碑工作”。
该研究首先对来自世界大豆主产国的2898个大豆自然种质资源进行了深度重测序和群体结构分析，进而精心挑选出26个最具代表性的大豆种质材料。该 26个种质包括3个野生大豆，9个农家种和14个现代栽培品种 ，其中一些材料作为骨干核心亲本已经培育了上百个优良新品种，一些材料是各个大豆主产区推广面积最大的主栽品种。进一步利用最新组装策略，对该26个大豆种质进行了基因组的从头组装和精确注释。在此基础上，结合已经发表的中黄13、Williams 82 和 W05 基因组，构建了高质量的基于图形结构的基因组，经过泛基因组分析，挖掘到大量的大片段结构变异。
深入分析发现，有些结构变异导致了不同基因间的融合，这为新基因的产生研究提供了重要线索；一些结构变异在重要农艺性状调控中发挥重要作用，如种皮亮度、种皮颜色的驯化、缺铁失绿等。
综上，经过10年的努力，起源于中国的大豆再次迎来了自己的高光时刻！这些遗传变异的发布为大豆研究提供了极为重要的资源和平台，无疑将大力推进大豆分子设计育种，助力实现大豆“绿色革命”。
杂交大豆研究的开拓者——记我院大豆育种首席研究员孙寰孙寰，我国著名的大豆遗传育种家，中国杂交大豆科学研究的开拓者，我院大豆育种首席研究员。1963年孙寰于吉林农业大学毕业，1966年沈阳农学院研究生毕业，1968年分配到吉林省农业科学院工作。历任技术员、助理研究员、副研究员、研究员。曾任大豆研究所副所长，吉林省农业科学院副院长。1983年，孙寰带领课题组开始了大豆杂种优势利用的科技探索。经过20年的刻苦攻关，终于攻克了这一世界性的科技堡垒，世界第一个大豆杂交种在孙寰的手中变成了现实。杂交大豆的育成和育种技术的攻克，标志着大豆杂优利用研究进入实用化、产业化阶段，为大豆遗传改良开辟了新途径，成果达到国际领先水平，为我国农业科技事业做出了重要的贡献。一、黑土地孕育大豆情结1939年1月18日，孙寰生于黑龙江省哈尔滨市。少年时期在老家吉林省永吉县搜登站小学读书。他聪颖好学，勇敢机敏。1948年参加了儿童团，放哨、站岗、查路条，从小在革命斗争中经受了锻炼与考验。家乡解放后，生活发生了翻天覆地的变化，但由于当时生产力水平和经济条件落后，使得刚刚得到土地的农民仍然在繁重落后的农业生产中劳作着。这些都在孙寰幼小的心灵中打下了深深的烙印。1952年13岁的孙寰以优异成绩考上了永吉县第一中学。1955年以全部课程均满分的成绩，获“最优等生”嘉奖，并考入吉林市第一高中。高中毕业后，孙寰以优异的成绩报考了北京大学物理系，但因为父亲的历史问题被“考虑”了。他毅然走进了白城农业学校读大专，1959年8月并入吉林农业大学学习。在吉林农业大学学习期间，孙寰学习成绩突出，工作积极，担任班长、学生会主席、团委委员，被评为劳动积极分子、三好学生、社会主义建设积极分子。在校期间，他一边学习，一边参加建设校园的劳动。1963年毕业时，正逢全国第一次统一考试公开招收研究生，孙寰以优异的成绩考入沈阳农学院的研究生。在沈阳农学院，孙寰师从我国著名农学家徐天锡教授，主攻耕作栽培专业。1966年8月研究生毕业，时逢文化大革命兴起，暂不分配，留校参加政治运动。1968年7月，孙寰被分配到吉林省农业科学院工作。在当时的年代，孙寰被分配到试验农场当工人。他与工人打成一片，与工人同吃、同住、同劳动，把自己学到的知识应用于生产实践，后来，孙寰担任了工人技术员，搞起了农业机械化和化学除草试验，极大地提高了生产效率。在劳动之余，他还坚持学习英语，坚信有一天能用得上。就这样，孙寰在试验农场一干就是11个春秋。直至迎来全国“科学技术春天”之后的1979年2月，孙寰才与广大科技工作者一样“归队”了。当时，国家农业部把大豆研究中心设立在吉林省农业科学院，为了加强大豆科研工作，院里成立了大豆研究所，孙寰被调到大豆研究所搞大豆遗传育种科研工作。1982年2月，孙寰通过严格的英语考试，获得美国农业部奖学金，到美国衣阿华州立大学进修一年。这一年，孙寰全面了解了世界大豆科学研究动态和前沿技术，强化熟练了英语，收获很大。1983年3月回国后，他主持和参加了多项省部级和国家自然科学基金课题。他首次发现了我国栽培大豆两个染色体倒位系，并对四个随体野生大豆进行了验证。同时，他与美国大豆细胞遗传学家帕尔莫（）首次进行合作研究，由此开创了吉林省农业科学国际合作研究的新时期。1984年7月，孙寰加入了中国共产党。同年担任了吉林省农科院大豆研究所副所长，1985年8月担任副院长、副研究员，主管科研、育种工作。当时吉林省农业科学院育种工作正处于低潮，在全省的地位也很被动。他组织科技人员研究制定了作物育种策略，采取了“扩大育种规模、缩短育种周期，重视多点产量鉴定，加强资源和育种中间材料研究，面向种子市场，开展不同学科间的协作”的措施。十年过去了，九十年代中期的吉林省农业科学院，育成的玉米、大豆、水稻新品种在全省的种植面积大幅度提高，打了育种翻身仗。相继争取到国家玉米工程技术研究中心，玉米、大豆、水稻改良分中心建设在吉林省农业科学院。孙寰从1983年开始进行大豆杂优利用研究， 1993年，终于获得了世界上第一个大豆细胞质雄性不育系，1995年实现了“三系”配套，在世界上20多个国家申请发明专利，中国和美国专利已授权。2002年12月29日，孙寰带领课题组育成的世界上第一个大豆杂交种——“杂交豆1号”通过了吉林省农作物新品种审定委员会审定。“杂交豆1号”比常规对照品种增产20%以上。这是世界农业科技领域里的又一项革命性成果，为大幅度提高大豆单产做出了卓越贡献。 1997年，孙寰作为首席专家主持了“国家转基因植物中试与产业化基地”建设。1999年，吉林省农科院在科技体制改革中，发起成立了“吉林吉农高新技术发展股份有限公司”，孙寰担任了副董事长、技术总监。孙寰曾任吉林省作物学会理事长、吉林省遗传学会副理事长。现任中国作物学会大豆专业委员会副理事长、全国作物杂种优势利用专家咨询组副组长。参与国家基础研究“973”项目“作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理，为项目专家组成员，连续两届被聘为国家自然科学基金学科组评审委员。1992年享受国务院政府特殊津贴；1993年获吉林省英才奖章；1997年被教育部、人事部评为全国优秀留学回国人员；1998、2002年两次被评为吉林省首批和第二批省管优秀专家；1999年被授予全国优秀农业科技工作者称号；2001年被授予全国农业科学先进工作者称号；2004年2月26日，省委宣传部、组织部、统战部做出决定授予孙寰同志“吉林省创业先锋”称号，并被授予首届吉林省科学技术进步特殊贡献奖，4月29日，在省委省政府召开的科教兴省大会上省委书记王云坤亲自为孙寰颁发了奖励证书和奖金50万元。二、我国杂交大豆研究的开拓者开发利用大豆杂种优势是世界性的科技难题。在过去的几十年里，国外曾投入大量的人力、物力进行研究，申请了多项专利，但至今未获成功。随着玉米、高粱、水稻、油菜等主要农作物杂交种相继应用于生产，选育大豆杂交种，攻克这一世界性科技堡垒，成为全世界大豆科技的焦点之一。当时我国还很少有人开展这一领域的研究，因为这项研究太难了。没有找到避免母本自交的有效途径，尤其是没有适于杂交种生产的不育系；同时，有关大豆是否有杂种优势的研究很少，不少人认为大豆杂种优势不强；更重要的是大豆闭花授粉，花粉很难从父本传到母本，即使有优势，生产大量低成本杂交种种子也极其困难。要培育出大豆杂交种，找到适用于杂交种选育的不育系材料是关键。孙寰认定，中国是大豆的故乡，有丰富的大豆种质资源，如果有大豆细胞质不育材料也应该在中国。他以一年生野生大豆与栽培大豆远源杂交为主，其他方法为辅选育细胞质雄性不育系，充分发掘与利用中国大豆种质资源丰富的遗传多样性。在全国从南到北横跨20个纬度，分别在福建泉州、湖南长沙、浙江杭州、河南郑州，江苏徐州、吉林公主岭设了6个试验点，选用不同类型栽培大豆与野生大豆广泛杂交。偶然间他发现地方品种汝南天鹅蛋（代号167）含有不育细胞质，经过五代回交，于1993年育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系OA和同型保持系OB，1995年又育成栽培豆不育系YA和YB，找到恢复系，实现“三系”配套。同时，证明不育系属配子体不育，育性稳定。在此基础上测验了上千个品种和品系的恢保关系，育成大批新不育系和恢复系。不育系的育成，为大豆杂种优势利用打开了突破口，在国内外引起广泛关注，美国三家公司同时要求转让。经国家批准， 1995年与美国一家公司签约，对方支付25万美元研究经费获优先转让权。经专家鉴定，认为该项研究达到了国际领先水平。1994年获吉林省科技进步一等奖，1998年获农业部科技进步二等奖。该发明已经通过PCT途径申请了国际专利。2000年中国发明专利授权；2001年美国发明专利授权，加拿大专利即将授权，其他二十几个国家专利都已进入实审阶段。三、育成世界上第一个商用大豆杂交种孙寰为了研究大豆杂种优势和亲本选配规律，组织全国7个单位协作，利用品种间人工杂交，配制了1326个组合进行杂种一代测产。从理论上证明了大豆有较强的超高亲优势，双亲地理远缘优势强，超高亲优势率平均为， “中国品种×外国品种”优势最显著。根据这些成果，孙寰带领课题组的成员，采用“一父多母”形式在网室内用不育系和恢复系配制组合，进行高产杂交种的选育。以不育系JLCMS9为母本，以恢复性好、农艺性状优良的恢复系吉恢一号为父本，育成了“杂交豆1号”，并通过吉林省品种审定。两年区域试验平均比对照增产，生产试验增产，有的点公顷产量达4000公斤以上。据农业部质检中心检测，脂肪含量，蛋白质含量为，抗病、品质好，适于榨油。这是世界上第一个也是目前唯一经过正式品种审定可以商业化应用的大豆杂交种。杂交大豆的选育成功，填补了我国在该技术领域的空白，为大豆遗传改良开辟了新途径，使我国该领域研究在世界上占有一席之地，终于攻克了几十年久攻不下的世界科技堡垒。大豆杂交种易于保护知识产权，可吸引投资，将推动大豆种业的发展，使之走上良性循环之路。杂交大豆的推广应用，必将促进大豆栽培技术水平的提高，实现良种良法配套，大幅度提高单产，为我国大豆产业振兴和发展提供强有力的技术支撑。四、研究开发出高效低成本的杂交大豆制种技术大量生产低成本的杂种种子生产技术是杂交大豆商业化的关键。为解决大豆闭花受粉、异交困难的技术难题，孙寰提出了“昆虫——环境——植物三位一体的综合调控”理论，并研究出一套高效制种技术。其要点是：（1）选择高效传粉昆虫。根据切叶蜂能打开大豆花龙骨瓣，不易逃逸，以及我国苜蓿产业发展需要大量切叶蜂等情况分析，选择切叶蜂为主攻蜂种，蜜蜂为辅，少走了弯路。掌握了繁蜂、机械化取茧、冬季滞育保存、田间放蜂等主要技术环节。（2）创造有利于昆虫活动和大豆开花散粉的环境。包括在高温干旱地区选择有灌溉条件的农田制种，控制农药施用，利用和培育野生传粉昆虫群体等。（3）选择和利用高异交率不育系。不放蜂时异交率40%以上，有时接近60%。合理调节和确定父母本花期及种植比例。经过10年的反复试验，孙寰在获得可靠的切叶蜂传粉结果后，从国外大批量引进了切叶蜂，在大田开放条件下，开展了大规模的应用试验。并进行了田间放蜂、取茧、冬季滞育储存、天敌防治等研究，掌握了大豆杂交种制种技术的关键。孙寰领导的课题组成为我国大规模研究和利用切叶蜂的唯一课题组。孙寰经过大量调研和在不同环境条件的种植试验，发现干旱区域干旱年份不育系结实率高。明确了适于大豆杂交种生产的主要环境和生产条件是：干旱，降雨量少；土地连片，隔离条件好；有灌溉设施；大豆开花期间不使用杀虫剂；天然昆虫群体大；东北地区西部、内蒙和西北地区的部分区域适于大豆杂交种制种。2002年，在吉林省白城地区和内蒙奈曼旗繁殖大豆不育系和制种，效果很好。应用这套技术进行大豆杂交种制种，每公顷制种量达700-1000公斤，接近于农民增收、种子公司获利的平衡点。孙寰还对杂交大豆制种田父母本的种植比例、花期调节、病虫害控制、不育系落叶催熟、种子干燥等田间管理措施，进行了深入研究，提高了杂交大豆种子产量和质量。多年来，国内外大豆科技界普遍认为，生产大豆杂交种极其困难，几乎是不可能的。孙寰研究开发的高效、低成本制种技术是一项重大的技术突破，同时也充分展示了孙寰解决农业生产重大技术难题的能力。五、建立世界第一个杂交大豆育种程序杂交大豆制种技术的突破，为大豆杂优利用产业化扫清了道路，制种效果经国内同行专家三次现场考察和评估予以确认。孙寰从开始大豆杂优利用研究以来，就一直正确地选择研究切入点和优先序。投入大量人力、物力超前启动传粉研究，保证了大豆杂交种一经问世，制种技术也日趋成熟。孙寰为适应大豆杂交种选育的需要，提出并建立了独特的大豆杂优利用育种程序。杂交大豆育种程序与大豆常规育种不同。大豆常规育种的特点是人工杂交后，不再杂交。靠自交加代扩繁。杂交大豆育种以不育系为核心，每代都要杂交。杂交效率高低决定育种进度的快慢。以昆虫为传粉媒介，以网室为隔离区，建立了基本不用人工杂交的育种程序，每年可配制200—500个杂交组合，可提供初级和高级产量鉴定以及区试的试验用种。在东北三省设6个测产点，在郑州建立华北育种站，在公主岭建有现代化温室，在海南建立了我国第一个加光冬繁圃，大大缩短了育种周期，加快了育种进程。这一程序为连续不断地选育大豆杂交种提供了保障。孙寰在大豆杂优利用科学领域，利用20年的时间，在前人研究积累极少的情况下，连续取得了育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系、育成世界第一个商用大豆杂交种、研究出一套高效低成本的制种技术、建立了适于选育大豆杂交种的育种程序四项重大科技成就，研究难度大，创新性强，解决了大豆生产的难题，标志着我国在又一个重要农作物杂优利用研究与应用上，走到了世界的前面。在大豆的细胞遗传研究领域，孙寰也有重要的建树。他研究了野生大豆染色体易位频率及分布规律，主持自然科学基金重点项目，参与了野生大豆生物学研究，通过大豆远缘杂种一代花粉育性的观察，发现我国野生大豆染色体易位频率较高。不同地理来源野生大豆易位频率不同。孙寰在我国栽培大豆中首次发现两个染色体倒位系“微大鱼”和“孙吴小白眉”，进行了深入的细胞学研究，证明与已有的野生豆倒位系不同。我国在大豆染色体畸变研究领域几近空白，孙寰进行了成功的研究探索，推动了我国大豆细胞遗传学的发展。六、创立国际大豆加工利用会议孙寰在国际大豆学术界有一定的地位和影响。1985年，孙寰在非洲国际热带农业研究所参加会议期间，看到非洲人营养不良的状况，深感农业科技工作者的重任。恰好，会议主持人找到孙寰说：“中国是大豆的故乡，能否为世界做出一些贡献？”孙寰当即表示：“中国一定会对世界做出自己的贡献。” 此后几年，孙寰一直为推动世界大豆加工利用而努力。他积极倡导，多方联系，四处奔走于国内外，联系美国国际大豆组织（INTSOY）、国际热带研究所、日本农林渔业研究委员会、中国农业科学院、中国轻工业部发酵工业研究所等国内外6个单位，共同发起，于1990年在吉林省公主岭召开了首届国际大豆加工利用会议，共有25个国家和地区的代表与会，其中外国代表114人，孙寰担任会议主席。会议重点研讨了适合发展中国家的大豆加工技术，产生了良好的国际影响，会议取得了极大成功。这次会议以后，国际大豆加工利用会议被确定为每四年召开一次的正式国际例会，成为大豆加工领域学术交流的重要国际论坛。孙寰还积极促成了第二届会议在泰国召开。为肯定他对这一会议和推动国际学术交流做出的历史性贡献，在2000年于日本召开的第三届会议上，孙寰以会议创始人和第一届会议主席身份，被邀请参加会议并做第一个主旨报告。孙寰还以咨询专家的身份两次参加IPRGI会议，参与大豆描述符制定和该组织发展战略研讨。应FAO邀请，参与筹建非洲和亚洲大豆网，多次应邀参加其他国家和国际大豆学术会议，为国际大豆科技发展做出了重要贡献。七、农业科技创新的楷模科技创新，一个民族生生不息的法宝。没有科技创新就没有人类社会的多彩瑰丽。然而，科海茫茫，奥妙无穷。科技创新包蕴着多少难以想象的艰辛，对有些人来说可能是无法变为现实的梦幻，但对大豆遗传育种家孙寰来说，创新则是他唯一的人生追求。当然，人们都知道，即使有了“三系”配套，培育大豆杂交种能否最后成功，前途还相当渺茫，继续走下去无疑还是“冒险”。但如果就此“打住”， “见好就收”，在现阶段停下来只搞细胞学等相关研究，其成果也都是世界顶尖的。既可以著书、又可以获奖，既有荣誉，又有效益，对个人来说是相当稳妥的。孙寰毅然选择的是执意前行，即一定要实现他今生梦寐以求的目标：培育出大豆杂交种，让农民受益，重振大豆王国之雄风。于是，我们看到的孙寰仍然是带领课题组人员锲而不舍，持之以恒，在探索大豆王国科技奥秘的道路上风雨兼程。如今，他成功了。他培育的世界第一个商用大豆杂交种——杂交豆1号已经通过了省级品种审定，第二、第三个杂交大豆新品种正进入区域试验。科学研究无止境。孙寰又投入了更多新品种的选育和杂交大豆产业化工作之中。孙寰作为首席科学家，在国家转基因植物中试与产业化基地建设中做出了重要贡献。他主持了国家转基因植物中试及产业化基地（吉林）的建设项目。该基地是国家投资亿元，以转基因玉米、大豆产业化为目标的重大高科技项目。孙寰向国家提出建设该基地的建议，亲自撰写论证报告和建设方案，得到国家批准，并指导了基地建设的全过程，提出了基地建设指导思想。在他的指导下，基地在技术平台、设施平台建设上取得显著成绩，在国家科技部组织验收时，孙寰所作的报告得到验收专家的好评。孙寰在吉林省农业科学院科技体制改革中，积极参与吉林吉农高新技术发展股份有限公司（简称“吉农公司”）的组建和运行，担任吉农公司副董事长和技术总监，负责吉农公司与国外公司的合作与技术交流，对公司主营业务玉米种业研发工作，提出许多调整改进意见，对公司发展起到了重要作用。吉农公司按现代企业制度管理，发展业绩良好，已被确立为吉林省和国家农业产业化重点龙头企业，名列全国种业50强第11位。孙寰对此做出了重要贡献。20年来，孙寰主持或参与主持25个研究项目。其中有国家计委和科技部攻关项目，国家自然科学基金重点项目，“863”计划重大专项，国家转基因植物中试与产业化基地建设专项，国际合作和省重大科技专项。作为项目专家组成员，参与国家基础研究“973”项目“农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理。孙寰注重人才培养，关心人才，爱惜人才。他先后培养了一名博士后、一名博士、一名硕士。在大豆杂优利用研究领域培养了一支高素质的科技骨干队伍，其中有的人主持了国家重点项目，有的获得了国家级荣誉。他悉心培养的助手赵丽梅博士已经主持国家“863计划”项目，成为我国新一代大豆遗传育种和杂优利用科学领域担纲之才，2004年被评为首批新世纪百千万人才工程国家级人选。在《科学通报》、《大豆科学》、《Crop Science》等刊物及国际学术会议上发表40余篇学术论文。主编了《吉林大豆》专著。孙寰治学严谨，锐意创新。他1968年到吉林省农科院工作，在农场当工人一干11年，1982年到美国依阿华大学作访问学者，1983年开始进行大豆优势利用研究。20年如一日，他默默无闻，埋头苦干。克服缺少科研经费、立不上课题、助手离去、别人不理解，研究成功希望渺茫等重重困难，乐于吃苦，甘于奉献。虽然国外科研工作和生活条件优越，但他多次出国都按时归来；曾担任副所长、副院长，有机会选择易出成果有效益的课题，他没有；多年来节假日、双休日不休息，每天工作到夜里10点，甚至更晚。大豆开花季节，他与课题组人员一样在田间做杂交，一干就是一天。崇尚务实，反对浮躁，在科技立项或报成果时从不浮夸，实事求是。信念坚定，追求执着。即使是在农场当工人，也坚持每天学英语，为以后出国进行学术交流奠定基础，同时把劳动当作接触农业生产实践的好机会，把学到的书本知识应用于生产，对以后取得重大科研成果发挥了重要作用。孙寰认为，科学家要有创新意识，有责任感，那种安于现状，满足在低水平上重复别人走过的路，不是科学家的价值观。他敢为人先，不畏险阻，克难制胜的英雄气概和创新精神为广大科技人员所景仰。如今，69岁的孙寰研究员正在加紧进行杂交大豆新品种选育和加速产业化研究继续努力着，他要为我国现代农业发展，增加农民收入，全面建设社会主义新农村做出新的贡献。
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浅析高分子材料成型加工技术
摘要：近些年来，国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展对高分子材料成型的加工技术要求更高，更精细。在此背景下，理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势，探讨高分子材料的加工成型的 方法 ，对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
关键词：高分子材料加工方法成型技术
一、前言
近些年来，国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展要求更高性能的聚合物材料，开发研制满足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下，理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势，探讨高分子材料的加工成型的方法，对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
二、高分子材料成型成型加工技术的相关定义
1.高分子材料
高分子材料是指由相对分子质量较高的化合物为基础构成的材料，其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性质为主要性能特征的材料;主要是橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料。高分子材料独特的结构和易改性与易加工特点，使它具有其他材料不可取代与不可比拟的优异性能，从而广泛运用到科学技术、国防建设和国民经济等领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。
2.高分子材料成型加工技术
在高分子工业的生产中分为高分子材料的制备与加工成型两个过程。高分子材料的成型加工技术就是运用各种加工方法对高分子材料赋予形状，使其成为具有使用价值的各种制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生产率、快捷交货和低成本;向小尺寸、轻质与薄壁方向发展是高分子材料成型技术制品方面的目标;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗，从大规模向较短研发周期的多品种转变。判断高分子材料的成型加工技术的质量因素是加工后制品的外观性、尺寸精度、技能性中的耐化学性、耐热性等等。
三、高分子材料成型加工技术的方法
高分子材料的的成型方法有挤出成型、吹塑成型、注塑成型、压延成型、激光成型等。以下介绍的是现今高分子材料成型加工的主要技术方法。
1.挤出成型技术
挤出成型技术是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。它的具体原理是高分子原材料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散固体向前输送同时被压实;在压缩段，螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，压缩段结束;均化段使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头后成型，经定型得到制品。挤出成型又有共挤出技术、挤出注射组合技术、成型技术、反应挤出工艺与固态挤出工艺等。
2.注塑成型技术
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件[2]。注射成型技术根据组合材料的特征，又有以组合惰性气体为特征的气体辅助注射成型，以组合组成化学反应过程为特征的反应注射成型，以组合混合混配为特征的直接注射成型，以组合不同材料为特征的夹心成型等多种方法。
3.吹塑成型技术
吹塑技术一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热或加热到软化状态，置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。根据型坯制作方法，吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑，新发展起来的有拉伸吹塑和多层吹塑。
四、高分子材料成型加工技术的发展新趋势
目前，高分子加工成型技术正在快速地进步，它的发展总方向是高度集成化、高度产量、高度精密化，不断实现对加工制品材料的聚集态、组织形态与相形态等的控制，最大程度地达到制品高性能的目的。具体的创新技术之处主要体现在以下几项新技术上。
1.聚合物动态反应加工技术
聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的[3]。这项技术解决振动力场下聚合反应加工过程中质量、动量和能量传递与平衡的难点，从技术上解决了设备结构集化的问题。
2.热塑性弹性体动态全硫化制备技术
这项技术引入振动立场到混炼挤出的全过程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化，控制硫化反直的进程，防止共混加工过程共混物相态发生发转。此技术非常有意义，研制发明出新的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，能有效地提高我国TPV技术的水平。
3.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术
此技术是将盘级PC树脂生产、中间储运与光盘盘基成型三个过程融合为一体，联系动态连续反应成型技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到有效提高产品质量、节约能源，降低消耗的目的。该技术避免了传统方式中间环节多、能耗大、周期时间长、成型前处理复杂、储运过程易受污染等缺陷。
五、结语
综上所述，我国在新时期要把握高分子成型加工技术的前沿，注重培育自主的知识产权，努力打破国外技术的垄断，实现科学技术研究与产业界的良好结合的目的。这能有效地将科学研究成果转化为实际的生产力，有效地加快我国高分子材料成型加工技术及其相关产业的快速发展。
参考文献
[1] 王云飞;孙伟.浅谈高分子材料成型加工技术[J].城市建设理论研究，2012,(11): 32.
[2] 甄延波.高分子材料成型加工技术的进展[J].化工中间体，2012,(09): 25.
[3]黄贵禹.浅析高分子材料成型加工技术[J].东方 企业 文化 ，2011,(16): 97.
浅析高分子材料成型
摘要：我国的高分子材料成型技术在工业上取得了飞速的发展，本文主要阐述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技术。
关键词：高分子材料;成型;技术
一、前言
高分子材料是指以高分子化合物为基体组分的材料。高分子材料按来源可分为天然高分子材料、合成高分子材料;按化学组成分类可分为有机高分子材料、无机高分子材料;按性能可分为通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比传统材料发展迅速的主要原因是原料丰富、制造方便、加工容易、品种繁多、形态多样、性能优异以及在生产和应用领域中所需的投资低，经济效益比较显著。高分子反应加工分为反应挤出和反应注射成型两个部分，目前我国普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机。现阶段，我国的高分子材料成型也取得了较好的成绩。
二、高分子材料成型的原理
高分子材料的合成和制备一般都是由几个化工单元操作组成的，高分子反应加工把多个单元操作熔为一体，有关能量的传递和平衡，物料的输运和平衡问题，与一般单个化工单元操作完全不同。传统聚合过程解决传热和传质问题主要是利用溶剂和缓慢反应来进行的，但是在聚合反应加工过程中，物料的温度在数分钟内就能达到400℃~800℃，此时对于反应过程中产生的热，如果不能进行脱除的话，那么降解和炭化将会发生在物料中。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热，而需要快速将聚合生成的热量通过设备移去是聚合反应加工所进行的，由此可见，必须从化学和热物理两个方面开展相应的基础研究。
高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构，而加工工艺与高分子材料的形态结构关系是非常密切的。
流变学，指从应力、应变、温度和时间等方面来研究物质变形和(或)流动的物理力学。它是力学的一个新分支，它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。高分子材料成型加工成制备的理论基础是高分子材料流变学。高分子材料的自身的规律和特点是伴随化学反应的高分子材料的流变性质而产生的。
三、高分子材料成型的加工技术
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
目前国外已经研发出可以解决其他挤出机作为反应器所存在的问题，即连续反应和混炼的十螺杆挤出机。在我国高分子材料成型加工工业的发展中占有极其重要的地位，但是我国的高分子材料成型的加工技术的开发目前还处于初步阶段。缩聚反应器的反应挤出设备就是指交换法聚碳酸酯连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术，除此之外，我国每年还有数以千万吨的改性聚合物生产，反应挤出技术及设备也是其关键技术。
采用传统的加工设备存在一些问题，例如传热、化学反应过程难以控制等，另外投资费用大、噪音大等问题。无论是在反应加工原理还是设备的结构上，聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术都完全不同，将聚合物反应挤出全过程引入到电磁场引起的机械振动场，从而达到控制化学反应过程、反应制品的物理化学性能以及反应生产物的凝聚态结构的目的，这就是聚合物动态反应加工技术及设备。高分子材料成型加工是高能耗过程作业，无论是挤出、注射还是中空吹塑成型塑料原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程，目前普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机等。该技术使得控制聚合物单体及停留时间分布不可控的问题得到了解决，而且也使得振动立场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量以及能量传递和平衡问题得到了解决，同时也使得设备结构集成化问题得到了解决。新设备的优点很多，例如：体积重量小、适应性好、噪音低、可靠性高等等，而这些技术是传统技术和设备是比不了的。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
此技术的研究实现，加强了我国在该领域内的发言权。以动态反应技术为基础方向，进行深入的研究，从而产生了新的材料制备技术。我们以存储光盘盘基为基础原型，以反应成型技术直接作用于其上。通过对这些技术的研究改进，改变了传统技术中多环节、消耗大、复杂度高、周期长、而且环境污染比较严重等诸多不利因素。通过学习研究，可以把制作光盘的PC树脂原料工业、中途存放、盘基成型工业串联于一体，提高了工业生产效率、减少了资源浪费、能够完全有效的进行控制，而且产品的质量有大幅度的提高。
聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。研究表明，对无粒子进行适当的处理，可以得到一些好的效果，比如说利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆、强制分散等处理后，就可以使我们复合材料成型。
热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将混炼引入到振动力场挤出全过程，为实现混炼过程中橡胶相动态全硫化，对硫化反直进程进行控制，从而使得共混加工过程共混物相态反转问题得到了解决。实现自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备研制开发出来，促进我国TPV技术水平的提高。
四、结语
我国必须根据自身的实际情况来发展高分子材料成型加工技术及设备，把握技术前沿，不断地培育自主知识产权，从而使得我国高分子材料成型技术及其产业发展不断加快。
参考文献：
[1] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(下)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (06) :13-18
[2] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (05) :17-27
[3] 王玉东, 付鹏, 李晓光, 赵清香, 刘民英. 尼龙612等温结晶的球晶形态与生成条件[J]. 高分子材料科学与工程, 2009, (09):76-79
[4] 吴刚. 高分子材料成型加工技术的进展[J]. 广东化工, 2008, (09) :8-12
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可供参考。
分子植物育种属于【双月刊】，审稿周期在【1-3个月】左右，具体周期以杂志社公布为准。分子植物育种简介《分子植物育种》（双月刊）创刊于2003年，由海南省生物工程协会主办。是一份为转基因育种、分子标记辅助育种及常规育种服务的国际化科学期刊，内容涉及了水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、棉麻、薯类、果树、蔬菜、花卉、茶叶、林草等多方面，主要是刊登分子遗传育种理论、分子育种方法、分子育种研究动态以及优良种质培育的科学论文报道。主要栏目：专题评述、研究论文、研究报告、专题介绍、论文简报、新基因、新种质、新品种、新思路、新技术、新方法、术论坛与信息。《分子植物育种》获2009年海南出版物二等奖、2012年获海南省出版物政府奖三等奖。
你好，分子植物育种节假日不审稿，节假日是放假的《分子植物育种》（双月刊）创刊于2003年，由海南省生物工程协会主办。是一份为转基因育种、分子标记辅助育种及常规育种服务的国际化科学期刊，内容涉及了水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、棉麻、薯类、果树、蔬菜、花卉、茶叶、林草等多方面，主要是刊登分子遗传育种理论、分子育种方法、分子育种研究动态以及优良种质培育的科学论文报道。主要栏目：专题评述、研究论文、研究报告、专题介绍、论文简报、新基因、新种质、新品种、新思路、新技术、新方法、术论坛与信息。《分子植物育种》获2009年海南出版物二等奖、2012年获海南省出版物政府奖三等奖。
期刊名称 分子植物育种 期刊CN号 46-1068/S 主管单位 海南省科学技术协会 主办单位 海南省生物工程协会 分子植物育种本刊设有专题评述,研究论文,研究报告,专题介绍,学位论文简报,新基因、新种质、新品种,新思路、新技术、新方法、学术论坛与学术信息、生物技术广告等栏目专业性比较强的一个很不错的杂志。
活动主题可以写““我是能干的小帮手”或者是“播种土豆，获得丰收”。幼儿园种植活动的意义：以种植活动为媒介，促进幼儿发展。如让幼儿持续、深入地研究一种植物，帮助他们掌握科学研究的方法，培养科学素养，激发热爱自然的情感。种植活动一旦进入幼儿园，它就不再是纯粹的种植，而是承载着诸多教育价值的种植课程。幼儿园种植课程不同于农业院校的种植专业教育。幼儿园种植课程强调让幼儿亲自参与种植过程。由于幼儿身心发展水平和种植程序的复杂性，不同年龄幼儿参与种植活动的程度可有所不同。
大班幼儿种土豆是一种很有趣的活动，可以让幼儿接触大自然，增强他们的观察力、动手能力和责任感，也可以让他们体验到种植的乐趣。种土豆的步骤很简单，第一步是准备土壤，土壤需要保持湿润，并且土壤中的肥料要适量，可以使用堆肥或者粪肥；第二步是播种，将土豆放入土壤中深度一至二厘米，每两至三厘米播一颗；第三步是浇水，每日浇水一次，水量要适量，不要太多也不要太少；第四步是施肥，根据土豆的生长情况施以肥料，以防止病虫害；最后一步是收获，土豆成熟后可以采摘，采摘时要注意不要损伤土豆。
如何选择最好的土豆，种植在你的花园里，做薯片，油炸，煮，烤或土豆泥，土豆是我们不能没有的一种蔬菜。但是你应该种植什么样的马铃薯品种呢，以了解不同类型的土豆，以便您可以选择最好的品种，以满足您的需要。质地不同的品种有不同数量的淀粉，使一些人的肉分解成毛茸茸的质地，而另一些品种则保持着更坚实、蜡质的质地。淀粉含量高的马铃薯能很好地吸收液体，使土豆在烹饪时裂开。这些类型是伟大的烘焙，捣碎或切割成楔形或薯条。它们也是烤肉的理想搭配，蜡质土豆含有较少的淀粉，在烹饪过程中粘合在一起。观察这使得他们理想的烹饪汤和炖肉，在那里你希望土豆保持他们的形状。它们也是在沙拉中使用的。仔细观察不同品种的描述，并确保你选择一个适合你如何烹饪它。 第一早比第二早对主要作物马铃薯马铃薯也可根据植物达到收获时间的时间进行分类。不出所料，早期品种是最早种植的品种。早期它们被细分为第一早期，最早在夏天开始时就准备好了，几周后又会出现第二早期。主要作物土豆是下一个，并准备挖掘和享受任何时间，从仲夏到夏末。早期马铃薯在收获时自然会比主要作物小。我们的花园规划师是一个有用的工具，选择品种适合您的位置，并计算出有多少植物可以适合您的空间，为最佳收获。种植马铃薯任何马铃薯都会生长在潮湿，肥沃，排水良好的土地上.然而，有些土豆需要比其他土豆更多的空间来种植。早期的马铃薯可以种植30厘米，而主要作物土豆需要至少厘米之间的行。许多园丁也喜欢在容器或特殊的马铃薯袋中种植土豆，它们在露台上很完美，或者在空间很好的地方种植，只要根在夏天保持相对凉爽。
土豆种植技术
土豆种植技术，众所周知，土豆是一种大众化的食物，它在世界各地均有大面积的分布，其实土豆虽然是很普通，但是具有很高的营养价值和药用价值。那么，下面为大家土豆种植技术。
1、种植时间
在土豆种植技术中，土豆的种植没有一个具体的时间限制，只要条件允许一年四季都可以进行。一般情况在每年的10月左右进行，此时种植到了来年的春季就有收获了，当然具体种植时间要根据当时的气候来决定。
2、提前整土
种植土豆之前必须要整好地，养殖土豆最好选择疏松、肥沃的沙质土壤。在整地的时候尽量挖深一点，土质越细越有利于植株的生长，在完成整地之后需要加入适量的有机肥，保证养分充足，这样土豆才有一个更好的生长。
3、催芽切块
接下来对种子进行催芽处理，将土豆提前拿出来，放在自然环境中进行催芽即可，待到土豆种子的芽点长出之后即可进行切块。将长出芽点的土豆分成3~4块，保证每块都含有一个健康的芽点即可，接下来将它们粘上灰土后进行播种。
4、种植进行
最后将已经处理好的土豆放入整好的地中，挖出深度为15cm左右的沟壑，将土豆放入其中。土豆的生长需要较大的空间，要保证它们间距在20cm左右。在完成种植之后可以给予其适宜的养分以及水分，保证种子的萌发。
土豆的生长发育过程，可分为三段五期。
一、发芽期：
以种豆解除休眠、芽眠处开始萌芽抛出芽条至幼苗出土，这时进行主轴第一段的生长。这是土豆产量形成的基础，这一段的生长发育，取决于种豆是否通过休眠、生理年龄的大小，营养成分及其含量、是否携带病毒，及发芽过程中所需的环境条件。
二、幼苗期：
从出苗至主茎第一叶序环的形成，俗称“团棵”，此时进行主茎轴第二段生长，第三段茎叶继续分化。这一时期各项农艺措施的主要目标，在于促根、壮苗，保证根系、茎叶、块根的协调分化和生长。
三、发棵期。
从团棵到主茎形成第二叶序环的吐片，封顶叶展平，完成主茎第三段生长。这一时期仍以建立强大的同化系统为中心补拼逐步转向块茎生长，各项农艺措施都要围绕这一生长特点进行。
四、结豆期：
第三段主茎生长完成并开始侧生茎叶生长后，茎叶和块基的干物质达到平衡时便进人以块茎生长为主的结豆期。产量的 80%左右是在此期形成的。结豆期关键的农艺措施是尽力保持根、茎、叶不衰，有强盛的同化力和加速同化产物向块茎运转和积累。
五、休眠期：
在栽培上从茎叶衰败后收获时看作块茎进入休眠期。此期即使给予块茎适宜的温度、水分和空气也不能发芽。休眠期的长短困温度和品种而异，在2~4℃的温度条件下，块茎可以长期保持休眠状态。
春季土豆栽培要点
1、选用良种：选用晚熟或中晚熟并抗晚疫病的高产良种。
2、合理轮作：可与玉米、荞麦、豆类、油菜等作物轮作，尽可能避免连作。
3、使用健康种豆：选用正常、无病壮豆作种，种豆大小30~50克左右，以便整薯播种。有条件的地方尽量使用脱毒良种。种豆通过休眠期后，见光催芽。
4、精耕细作：播种前一犁二刨三耙，做到深耕、土细、地平。
5、施足底肥：每亩施用 1500~ 2000 千克农家肥普钙 40 千克、碳铵 40 千克、硫酸钾 5～10 千克或用相应肥效的复合肥作底肥。
6、适时播种：3月下旬为适宜播期。
7、合理密植：一般每亩 3500～ 4000 塘，株行距各地习惯不一，如40× 45 厘米、30 ×50 厘米、20 × 70 厘米，各有利弊，原则是肥地宜稀、瘦地宜密。
8、认真种植：播种前，按行距开沟，在沟内下种，然后下农家肥，再下化肥，最后覆土 8 厘米左右，使地面一平。
9、科学管理：出苗后，查塘补缺，苗期除草一次，追施适量氦肥(如尿素5 千克/亩)。现蕾时结合追肥（尿素 10 千克/亩），中耕培土一次，及时防治病虫害。
10、适时收获：以叶黄叶落为成熟标准，做到成熟后收获。收获时要选晴天。收起的块茎要晾干、切忌淋雨。
土豆的.营养价值
土豆的营养丰富，含有蛋白质、大量食物纤维、优质淀粉、各种矿物质及维生素B1/B2/B6、泛酸等B族维生素等营养素，营养结构也比较合理，被营养学家认为是蔬菜明星。
据测定，每100g土豆中含脂肪、蛋白质2g、膳食纤维、碳水化合物、维生素A5ug、维生素C27mg、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素、钙8mg、铁、镁23mg、磷40mg、钾342mg、钠、锌、铜、锰、硒1ug、碘、胡萝卜素30mg。
经常吃土豆的好处
1、护肠胃
中医认为土豆“性平味甘，能健脾和胃，益气调中”，对治疗消化不良、脾胃虚弱、肠胃不和等有良好的效果。这是因为土豆所含的纤维非常柔软，对肠胃没有刺激作用，还能帮助人体消化和吸收。另外，土豆中含有少量龙葵碱。药理学研究表明，适量的龙葵碱能缓解胃肠道平滑肌痉挛，缓解胃酸的分泌。所以，适量食用土豆对胃炎、胃溃疡等症亦有缓解作用。
2、抗衰老
土豆中含有丰富的维生素A、B族维生素、维生素C、纤维素、胡萝卜素、蛋白质、淀粉、矿物质等营养元素。其中维生素B1/B2的含量非常高，维生素C的含量是苹果的7倍，胡萝卜素的含量是胡萝卜的2倍，这些物质都有着很好的抗衰老功效。所以，常吃土豆的人身体都很健康，而且还能延缓衰老。
3、减肥瘦身
土豆中含有大量纤维素，同时含有丰富的维生素、矿物质，而且脂肪含量仅为，热量也不高，食用后能产生很强的饱腹感，有利于控制日常饮食中脂肪总量的摄入，并让身体把多余脂肪代谢掉，十分适合需要减肥的人食用。需要注意的是，减肥者应把土豆当主食，而不是做成菜肴来吃。
4、宽肠通便
土豆中的膳食纤维含量丰富，可促进肠道蠕动，加快排便，同时还可以清理肠道内残留的垃圾和毒素，从而起到防止便秘、维护肠道健康的作用。
5、预防中风
日本一个研究发现，每周吃5~6个土豆，可使中风几率下降40%。
因为在二十多种经常食用的果蔬中，土豆的含钾量最高，达到300mg/100g，是典型的高钾低钠食物，经常食用有利于预防高血压。另外，土豆中含有的黏液蛋白不但能保持关节、呼吸道、消化道的润滑，还能预防脂肪沉积，保持血管的弹性，有利于减少动脉粥样硬化的发生。
6、缓解抑郁
食物可以影响人的情绪，有时候体内缺少维生素A/C、矿物质或肉类食用太多也会引起紧张不安、抑郁等负面情绪。而土豆可以帮你补充维生素、矿物质，并协助调节饮食造成的酸碱度失调。所以，当你感觉情绪低落时，可以试着吃点土豆。
7、增强免疫力
土豆营养丰富，除了能提供米面同样的营养成分外，还能提供人体必需的8种氨基酸及多种维生素和矿物质，对提高人体免疫力有很好的作用。
土豆怎么吃最健康？
土豆中的淀粉含量不容忽视，所以我们应该把土豆当作主食来吃，而不是当成菜来吃。
烹饪土豆时一定不能忘记“少油、少盐”的原则。把健康的土豆加工成炸薯片或薯条，过多摄入会增加超重和肥胖的风险，长期吃也会增加高血压、高血脂的发病风险。最理想的烹调方式是蒸土豆，营养损失最小，还能保留土豆的天然清香，并且能使其中的淀粉充分糊化，更容易被人体消化和吸收，不会给胃肠带来负担。
哲人说：在创造人的时候，上帝很公平地在每个人心里埋下了一颗种子。或许这颗种子是饱满的，或许是残缺的。但是，饱满的种子不一定能丰收；残缺的种子也许能开出满树的花朵。Flash：一颗种子掉落在了秋天。种子一点也不气馁，他努力着。刺骨的寒风，鹅毛般的大雪，依旧不能使他倒下。他坚强地向天空伸长。在一切生命都刚刚醒来的时候，他开出了最美的花。那是一颗，在不正确的时候选择了发芽的种子，但是为什么他能走过刺骨的寒风，鹅毛般的大雪，最后走进了春天，开了花。种子需要顽强的毅力才能发芽。史蒂芬.霍金，在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生，这时他被诊断患了“卢伽雷病”，不久，就完全瘫痪了。1985年，霍金又因肺炎进行了穿气管手术，此后，他完全不能说话，依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈；看书必须依赖一种翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读……霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中，成为世界公认的引力物理科学巨人。《时间简史》《果壳中的宇宙》《时空本性》《未来的魅力》《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》无一不使我们震惊。一颗残缺的种子却开了满树的花朵。种子需要坚持才能发芽。方仲永，一个还不曾认识纸墨笔砚的五岁孩子就会作诗。且“其文理皆有可观者“。只要指定物品叫他作诗，他立即写成，连唐宋八大家之一的王安石也为他的聪明连连称奇。但其父“日扳仲永环谒于邑人，不使学”。最终使仲永才能衰竭，“泯然众人”、因为没有坚持去学习，才落得如此地步。一颗饱满的种子却不能丰收。种子需要自强不息才能发芽。张海迪：“我像颗流星，要把光留给人间。”张海迪，5岁患脊髓病，胸以下全部瘫痪。从那时起，张海迪开始了她独到的人生。她无法上学，便在在家自学完中学课程。在残酷的命运挑战面前，张海迪没有沮丧和沉沦，她以顽强的毅力和恒心与疾病做斗争，经受了严峻的考验，对人生充满了信心。她虽然没有机会走进校门，却发愤学习，学完了小学、中学全部课程，自学了大学英语、日语、德语和世界语，并攻读了大学和硕士研究生的课程。翻译了《海边诊所》等数十万字的英语小说，编著了《向天空敞开的窗口》、《生命的追问》、《轮椅上的梦》等书籍。一颗残缺的种子却开了满树的花朵。爱因斯坦：“天才是百分之一的灵感加百分之九十九的汗水。”种子发芽需要坚强不息。贝多芬：“扼住命运的喉咙。”种子发芽需要把握自己的命运。伏尔泰：“笑能战胜一切。”种子发芽需要乐观面对一切。因为如此，爱迪生发明了电灯：因为如此，司马迁受宫刑而作《史记》：因为如此，欧阳修两岁丧父苦学而成才……原来，那颗错误地落在秋天的土地里的种子，是因为他坚强地抵抗刺骨的寒风，鹅毛般的大雪，把握着自己的人生，乐观的看待一切。“冬天来了，春天还会远吗?”他一直这么想着。种子是否能开花不是在于他是否饱满，而是他是否有想要开花的坚强，乐观。饱满的种子不一定能丰收;残缺的种子也能开出满树的花朵。
[一]实验用具: 5种植物的种子、暗盒、棉花、塑料盒、筷子、铁丝、水杯、花盆等[二]实验目的: 探究种子发芽必需的条件、观察种子发芽的过程。[三]实验步骤:一、种子的选择及准备：选用黄豆、绿豆、红豆、玉米、豌豆五种植物的种子，进行发芽实验。原因是这五种种子容易取得、发芽快、现象明显，其中，黄豆、绿豆、红豆、豌豆为双子叶植物，且前三者为出土萌发，豌豆为留土萌发；玉米为单子叶植物。用这几种种子进行发芽实验可以观察到不同的萌发类型。所有干燥（或新鲜）种子进行实验前，均置于水（只要不是高温的）中24h进行催芽。二、探究种子的发芽条件1.水与空气(1)用铁丝将豌豆种子（比较大，容易绑）固定（不要弄伤）在筷子上的3个不同位置(2)将固定有种子的筷子斜插入水杯中，使3粒豌豆处于杯中不同的高度(3)把冷却的开水（防止水中溶解气体的干扰）注入杯中，深度控制在：完全没过最下面的豌豆（1号）、没过一半中间的豌豆（二号）、最上面的豌豆（三号）完全暴露在空气中不与水接触(4)做几个类似的装置，同时放在室温、有光条件进行实验（注意适当补充水以保持水面位置）(5)观察现象得出结论2.光(1)将绿豆种子分成两组，每组10颗左右(2)把棉花摊开、形成一片棉层，加水，使其浸透，分成两片(3)将种子放在棉花上，进行发芽（这是传统发芽方法）。其中一组在室温有光条件下，另一组在室温的暗盒中(4)观察现象得出结论3.土壤(1)将5种植物种子各取十颗左右(2)把种子分成一号、二号两大组，两组中都有5种种子，且两组中同种种子数量相同(3)把一号组的种子在[三]-二-2的无光条件下进行培养，二号组种子埋在花盆土壤中距离土面表层约5毫米处（土上面看不到种子就行了，不要埋得太深）(4)观察得出结论4.种子的活性(1)将绿豆种子分为两组，每组5颗左右，一组在催芽前煮熟晾干，另一组不做特殊处理(2)按照[三]-二-2的有光条件方法共同培养(3)观察现象得出结论三、种子的萌发类型种子的萌发类型(1)在[三]-二-3的土中萌发状态时同时观察发芽状况(2)记录并分析[四]实验结果:一、[三]-二-1的记录：┏━━━┯━━━┯━━━┓┃一号组│二号组│三号组┃┠———┼———┼———┨┃发芽数│发芽数│发芽数┃┠———┼———┼———┨┃ │ │ ┃┠———┼———┼———┨┃发芽 │发芽 │发芽 ┃┃ 天数 │ 天数 │ 天数 ┃┠———┼———┼———┨┃ │ │ ┃┗━━━┷━━━┷━━━┛二、[三]-二-2的记录光源（人造还是阳光）：光照时间（小时）：┏━━━┯━━━┓┃光照组│黑暗组┃┠———┼———┨┃发芽数│发芽数┃┠———┼———┨┃ │ ┃┠———┼———┨┃发芽 │发芽 ┃┃ 天数 │ 天数 ┃┠———┼———┨┃ │ ┃┗━━━┷━━━┛三、[三]-二-3的记录浇水量（两组相同）：土中培养组：┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃数 │数 │数 │数 │数 ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃天数│天数│天数│天数│天数┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛常规培养组：┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃数 │数 │数 │数 │数 ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃天数│天数│天数│天数│天数┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛四、[三]-二-4的记录┏━━━┯━━━┓┃第一组│第二组┃┠———┼———┨┃发芽数│发芽数┃┠———┼———┨┃ │ ┃┠———┼———┨┃发芽 │发芽 ┃┃ 天数 │ 天数 ┃┠———┼———┨┃ │ ┃┗━━━┷━━━┛二、[三]-二-2的记录光源（人造还是阳光）：光照时间（小时）：┏━━━┯━━━┓┃光照组│黑暗组┃┠———┼———┨┃发芽数│发芽数┃┠———┼———┨┃ │ ┃┠———┼———┨┃发芽 │发芽 ┃┃ 天数 │ 天数 ┃┠———┼———┨┃ ┃┗━━━┷━━━┛三、[三]-二-3的记录浇水量（两组相同）：土中培养组：┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃数 │数 │数 │数 │数 ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃天数│天数│天数│天数│天数┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛常规培养组：┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃数 │数 │数 │数 │数 ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃┃天数│天数│天数│天数│天数┃┠——┼——┼——┼——┼——┨┃ │ │ │ │ ┃┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛四、[三]-二-4的记录┏━━━┯━━━┓┃第一组│第二组┃┠———┼———┨┃发芽数│发芽数┃┠———┼———┨┃ │ ┃┠———┼———┨┃发芽 │发芽 ┃┃ 天数 │ 天数 ┃┗━━━┷━━━┛五、[三]-三的记录[每种种子的发芽（所需）天数、发芽率、每天的变化、出土时间、芽苗形态等][五]实验结果分析，得出结论:一、[三]-二-1：二号组比其他两组的发芽率明显高出很多，说明种子的发芽需要空气。二、[三]-二-2：光照组和黑暗组的实验记录没有明显差别，说明光照不是种子发芽的必要条件。三、[三]-二-3：两组全部发芽……（剩下的根据具体情况接着写吧）四、[三]-二-4：煮熟的一组种子全部没有发芽，正常的一组种子正常发芽，说明植物种子必须具有活性才有可能发芽五、[三]-三：黄豆、绿豆、红豆的子叶在在萌发后伸出土壤表层，属于出土萌发类型；豌豆、玉米的种子本身在萌发后都没有深出土壤表层，属于留土萌发类型。[六]种子各部分发育去向的推测：黄豆、绿豆、红豆的胚根发育为植物体的根，胚轴发育为茎，胚芽发育为最初的叶，子叶随胚轴伸长而变动位置，在发芽后不久萎缩脱落；豌豆的胚根发育为根，胚芽发育为茎和叶，子叶在发芽、生长过程中逐渐萎缩；玉米的胚根发育为根，胚芽发育为茎叶，胚乳逐渐萎缩。种子的萌发过程一、 做实验1.材料工具(1)常见的种子（如：绿豆 黄豆）40粒。(2)有盖的罐头4个，小勺1个，餐巾纸8张，4张分别标有1、2、3、4的标签，胶水，清水。2．方法步骤(1)在第一个罐头里，放入两张餐巾纸，然后用小勺放入10粒绿豆，拧紧瓶盖。置于室温环境。(2)在第二个罐头里，放入两张餐巾纸，然后用小勺放入10粒绿豆，洒上少量水，使餐巾纸湿润，拧紧瓶盖。置于室温环境。(3)在第三个罐头里，放入两张餐巾纸，用小勺放入10粒绿豆，倒入较多的清水，使种子淹没在水中，然后拧紧瓶盖。置于室温环境。(4)在第四个罐头里，放入两张餐巾纸，用小勺放入10粒绿豆，洒入少量清水，使餐巾纸润湿，拧紧瓶盖。置于低温环境里。通过观察，我发现1、3、4号罐中种子未发芽，而2号罐中种子发芽了。二、研究1．为什么同样优质，同样品种的种子有的发芽，有的没有呢？当一粒种子萌发时，首先要吸收水分。子叶或胚乳中的营养物质转运给胚根、胚芽、胚轴。随后，胚根发育，突破种皮，形成根。胚轴伸长，胚芽发育成茎和叶。然而，种子的萌发需要适宜的温度，充足的空气和水分。1号种子未发芽是因为它虽有充足的空气和适宜的温度，但无水分，所以它不可能发芽。2号种子既拥有适宜的温度和充足的水分，还有水分，所以它发芽了。3号种子未发芽是因为它被完全浸泡在水中，而水中没有氧气，所以它也不可能发芽。4号种子也因缺适宜的温度未发芽。三、讨论结果通过此次实验，我发现了种子的萌芽需要充足的空气、水分和适宜的温度。仔细地观察，我还看到发芽后的植物上有一些细细的，白白的根毛，其实他们能提高吸水率。实验给我带来了许多乐趣，也让我从中学到了许多知识。生物学实在是太奇妙了
“地球承载力的底线”是人们最为关注的问题，人口、环境、粮食、能源和资源等一系列危机，使地球这一封闭系统的稳定性正在逐步下降。一个有限的地球，不能满足无限增长的人口需求。有人估计，再过1540年，世界人口的重量将等于地球的重量。解决的办法就是开拓人类生存空间，向地外空间找出路、移民地外星球。而今，载人航天、空间站、登月计划、火星开发……人类正一步步朝着理想的家园迈进。 近年来，载人航天，特别是正在建造中的国际空间站，使空间生命科学和空间生物技术领域的研究异常活跃。在太空生活对于人类的身体健康和延续后代有何影响？长期、远距离飞行过程中，怎样才能在飞行器上自己供应食物、空气和饮水？怎样才能保障人进入太空正常生活和工作？都将是科学家们为太空开发所要解决的问题。我国的科学家也在积极为载人飞行做着各种准备。在近期的一次空间科学研讨会上，有幸结识我国在空间进行植物试验的第一人———原中科院植物研究所研究员刘存德。她向我介绍了空间植物学领域的一些情况。 石刁柏干种子———我国首次植物上太空 现年已是七十多岁的刘教授，提起当年为第一次卫星搭载植物飞行试验而奔波的经历，依然非常兴奋。 1987年，得知我国卫星已进入返回式试验阶段，一贯对新事物赋予热情的刘教授建议，利用这一条件做一些植物的太空飞行试验，这或许将是又一个新的科研目标。刘教授讲，植物在地面所进行的科学试验已有相当长的时间，但到太空上去做植物试验，我们还从来没有过。 最初的搭载试验受到各种限制，刘教授就一步步地迁就，她说：“只要让我的东西上去，什么条件我都答应。”体积不能过大就改小；不能给一个培养植物幼苗的空间就用种子；实物不能有水汽就再改用干种子。这样多次退让、协商之后，一个自成密封体系、经过反复严密包裹的石刁柏干种子终于随卫星搭载上了太空。 种子上了太空，刘教授却像挂念远行的亲人一样牵挂着她的那几粒石刁柏种子。 7天后，卫星载着石刁柏种子返回地面。由于干种子水分含量少，对环境的忍耐力高，刘教授拿到的这些种子没有任何改变。第一次的太空植物飞行试验也以这样的结果告竣。但是，随着这些石刁柏种子的太空飞行，我国真正意义上的空间植物科学研究就此展开，各种萌发期的种子、幼苗的太空实验，为探索植物在空间环境下的生长提供了实验依据。 十多年来，我国已8次成功利用返回式卫星、5次利用高空气球先后将工程细胞、藻类、水稻、小麦、芦笋、玉米、大麦、棉花、谷子、大豆、绿豆、豌豆、红小豆、黄瓜、人参、白莲、辣椒等51种作物300多品种及幼苗搭载升空，在科学卫星距地面200－400千米高空飞行5天，气球在30－40千米高空飞行8小时，取得了较好的试验效果。 为植物营造适宜的太空环境 可以说，所有空间植物学的研究都是为了永久太空飞行和今后建立月球和火星基地，需种植供基地人员生活的农作物。 N ASA对经济合理性所作的估计认为，人类在太空停留年以上，由太空生长的植物提供食品是核算的。时至今日，空间植物学研究仅停留在对少数几种植物在太空进行了长期生长或完成了个体发育的全过程的试验研究；人类上天的生命保障系统全部都是物理、化学系统，也就是带氧、带水、带食品。据估计，卫星每增加一千克载荷的经济花费约1万美元，如此昂贵的运输费用，是当今空间生命科学研究最大的动力。 刘教授讲，即使从较长远的时间考虑，全部由植物代替来改善密封舱里的受控环境几乎不太可能，它会需要很大的空间种植植物才能提供足够的氧气和食物。但由植物部分解决氧气、食品和水分的供给是可能的。另外，若有一些植物、开上一朵鲜花这对长途旅行的宇航员心理上也将是一种慰藉。 全世界的科学家都认识到，在密封舱里对高等植物栽培的研究会是一项长期的课题。由于在太空有太多意想不到的因素会对植物产生影响。例如，水在太空不能以液体形式存在，而是以水汽或水滴的形式漂浮在培养室中，植物如何吸收到这种形式存在的水；又如，失重环境下，根可能伸出培养介质以外生长，茎、叶也不按特定方位生长。这些涉及到如何优化植物品种以及设计怎样装置最适合植物生长的。目前，植物在空间栽培的设备还很不完善，这些都将制约太空植物的研究。美国亚利桑那州生物圈Ⅱ的经验也表明，要成功地设计适合植物世代生长的封闭系统是十分困难的。 为此，刘教授建议，我国目前应适当建立一些适合植物生长的小型受控密闭植物栽培系统，首先进行地面模拟研究，在此基础上进行空间实验研究。在对受控生态生命保障系统的植物、动物和微生物各系统充分研究的基础上，实现各分系统的整合，最终建立适应中国空间发展的受控生态生命保障系统，只有这样才能逐步完成空间植物学的研究。
[一]实验用具: 5种植物的种子、暗盒、棉花、塑料盒、筷子、铁丝、水杯、花盆等 [二]实验目的: 探究种子发芽必需的条件、观察种子发芽的过程。 [三]实验步骤: 一、种子的选择及准备：选用黄豆、绿豆、红豆、玉米、豌豆五种植物的种子，进行发芽实验。原因是这五种 种子容易取得、发芽快、现象明显，其中，黄豆、绿豆、红豆、豌豆为双子叶植物，且前三者为出土萌发，豌 豆为留土萌发；玉米为单子叶植物。用这几种种子进行发芽实验可以观察到不同的萌发类型。所有干燥（或新 鲜）种子进行实验前，均置于水（只要不是高温的）中24h进行催芽。 二、探究种子的发芽条件 1.水与空气 (1)用铁丝将豌豆种子（比较大，容易绑）固定（不要弄伤）在筷子上的3个不同位置 (2)将固定有种子的筷子斜插入水杯中，使3粒豌豆处于杯中不同的高度 (3)把冷却的开水（防止水中溶解气体的干扰）注入杯中，深度控制在：完全没过最下面的豌豆（1号）、没过 一半中间的豌豆（二号）、最上面的豌豆（三号）完全暴露在空气中不与水接触 (4)做几个类似的装置，同时放在室温、有光条件进行实验（注意适当补充水以保持水面位置） (5)观察现象得出结论 2.光 (1)将绿豆种子分成两组，每组10颗左右 (2)把棉花摊开、形成一片棉层，加水，使其浸透，分成两片 (3)将种子放在棉花上，进行发芽（这是传统发芽方法）。其中一组在室温有光条件下，另一组在室温的暗盒中 (4)观察现象得出结论 3.土壤 (1)将5种植物种子各取十颗左右 (2)把种子分成一号、二号两大组，两组中都有5种种子，且两组中同种种子数量相同 (3)把一号组的种子在[三]-二-2的无光条件下进行培养，二号组种子埋在花盆土壤中距离土面表层约5毫米处（ 土上面看不到种子就行了，不要埋得太深） (4)观察得出结论 4.种子的活性 (1)将绿豆种子分为两组，每组5颗左右，一组在催芽前煮熟晾干，另一组不做特殊处理 (2)按照[三]-二-2的有光条件方法共同培养 (3)观察现象得出结论 三、种子的萌发类型 种子的萌发类型 (1)在[三]-二-3的土中萌发状态时同时观察发芽状况 (2)记录并分析 [四]实验结果: 一、[三]-二-1的记录： ┏━━━┯━━━┯━━━┓ ┃一号组│二号组│三号组┃ ┠———┼———┼———┨ ┃发芽数│发芽数│发芽数┃ ┠———┼———┼———┨ ┃ │ │ ┃ ┠———┼———┼———┨ ┃发芽 │发芽 │发芽 ┃ ┃ 天数 │ 天数 │ 天数 ┃ ┠———┼———┼———┨ ┃ │ │ ┃ ┗━━━┷━━━┷━━━┛ 二、[三]-二-2的记录 光源（人造还是阳光）： 光照时间（小时）： ┏━━━┯━━━┓ ┃光照组│黑暗组┃ ┠———┼———┨ ┃发芽数│发芽数┃ ┠———┼———┨ ┃ │ ┃ ┠———┼———┨ ┃发芽 │发芽 ┃ ┃ 天数 │ 天数 ┃ ┠———┼———┨ ┃ │ ┃ ┗━━━┷━━━┛ 三、[三]-二-3的记录 浇水量（两组相同）： 土中培养组： ┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓ ┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃数 │数 │数 │数 │数 ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃天数│天数│天数│天数│天数┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛ 常规培养组： ┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓ ┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃数 │数 │数 │数 │数 ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃天数│天数│天数│天数│天数┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛ 四、[三]-二-4的记录 ┏━━━┯━━━┓ ┃第一组│第二组┃ ┠———┼———┨ ┃发芽数│发芽数┃ ┠———┼———┨ ┃ │ ┃ ┠———┼———┨ ┃发芽 │发芽 ┃ ┃ 天数 │ 天数 ┃ ┠———┼———┨ ┃ │ ┃ ┗━━━┷━━━┛ 二、[三]-二-2的记录 光源（人造还是阳光）： 光照时间（小时）： ┏━━━┯━━━┓ ┃光照组│黑暗组┃ ┠———┼———┨ ┃发芽数│发芽数┃ ┠———┼———┨ ┃ │ ┃ ┠———┼———┨ ┃发芽 │发芽 ┃ ┃ 天数 │ 天数 ┃ ┠———┼———┨ ┃ ┃ ┗━━━┷━━━┛ 三、[三]-二-3的记录 浇水量（两组相同）： 土中培养组： ┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓ ┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃数 │数 │数 │数 │数 ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃天数│天数│天数│天数│天数┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛ 常规培养组： ┏━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓ ┃黄豆│绿豆│红豆│玉米│豌豆┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃数 │数 │数 │数 │数 ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃发芽│发芽│发芽│发芽│发芽┃ ┃天数│天数│天数│天数│天数┃ ┠——┼——┼——┼——┼——┨ ┃ │ │ │ │ ┃ ┗━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛ 四、[三]-二-4的记录 ┏━━━┯━━━┓ ┃第一组│第二组┃ ┠———┼———┨ ┃发芽数│发芽数┃ ┠———┼———┨ ┃ │ ┃ ┠———┼———┨ ┃发芽 │发芽 ┃ ┃ 天数 │ 天数 ┃ ┗━━━┷━━━┛ 五、[三]-三的记录 [每种种子的发芽（所需）天数、发芽率、每天的变化、出土时间、芽苗形态等] [五]实验结果分析，得出结论: 一、[三]-二-1： 二号组比其他两组的发芽率明显高出很多，说明种子的发芽需要空气。 二、[三]-二-2： 光照组和黑暗组的实验记录没有明显差别，说明光照不是种子发芽的必要条件。 三、[三]-二-3： 两组全部发芽……（剩下的根据具体情况接着写吧） 四、[三]-二-4： 煮熟的一组种子全部没有发芽，正常的一组种子正常发芽，说明植物种子必须具有活性才有可能发芽 五、[三]-三： 黄豆、绿豆、红豆的子叶在在萌发后伸出土壤表层，属于出土萌发类型； 豌豆、玉米的种子本身在萌发后都没有深出土壤表层，属于留土萌发类型。 [六]种子各部分发育去向的推测： 黄豆、绿豆、红豆的胚根发育为植物体的根，胚轴发育为茎，胚芽发育为最初的叶，子叶随胚轴伸长而变动位置，在发芽后不久萎缩脱落； 豌豆的胚根发育为根，胚芽发育为茎和叶，子叶在发芽、生长过程中逐渐萎缩； 玉米的胚根发育为根，胚芽发育为茎叶，胚乳逐渐萎缩。 种子的萌发过程 一、 做实验 1.材料工具 (1)常见的种子（如：绿豆 黄豆）40粒。 (2)有盖的罐头4个，小勺1个，餐巾纸8张，4张分别标有1、2、3、4的标签，胶水，清水。 2．方法步骤 (1)在第一个罐头里，放入两张餐巾纸，然后用小勺放入10粒绿豆，拧紧瓶盖。置于室温环境。 (2)在第二个罐头里，放入两张餐巾纸，然后用小勺放入10粒绿豆，洒上少量水，使餐巾纸湿润，拧紧瓶盖。置于室温环境。 (3)在第三个罐头里，放入两张餐巾纸，用小勺放入10粒绿豆，倒入较多的清水，使种子淹没在水中，然后拧紧瓶盖。置于室温环境。 (4)在第四个罐头里，放入两张餐巾纸，用小勺放入10粒绿豆，洒入少量清水，使餐巾纸润湿，拧紧瓶盖。置于低温环境里。 通过观察，我发现1、3、4号罐中种子未发芽，而2号罐中种子发芽了。 二、研究 1．为什么同样优质，同样品种的种子有的发芽，有的没有呢？ 当一粒种子萌发时，首先要吸收水分。子叶或胚乳中的营养物质转运给胚根、胚芽、胚轴。随后，胚根发育，突破种皮，形成根。胚轴伸长，胚芽发育成茎和叶。 然而，种子的萌发需要适宜的温度，充足的空气和水分。 1号种子未发芽是因为它虽有充足的空气和适宜的温度，但无水分，所以它不可能发芽。 2号种子既拥有适宜的温度和充足的水分，还有水分，所以它发芽了。 3号种子未发芽是因为它被完全浸泡在水中，而水中没有氧气，所以它也不可能发芽。 4号种子也因缺适宜的温度未发芽。 三、讨论结果