
太大了 给你复制点吧水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究摘要我国水稻秸秆资源丰富,年产量达3亿多吨。利用水稻秸秆生产燃料乙醇,对来我国能源问题、实现节粮代粮和环保有着巨大的潜力和广阔的应用前景。水稻秸要成分是纤维素,对纤维素的利用最主要的限制性因素是将纤维素转化为可发酵还解决的办法主要有两类途径:(l)提高纤维素酶生产的经济性,主要涉及纤维素酶高获得及纤维素酶的生产技术,提高其合成效率以降低单位纤维素酶生产成本;(2)提素酶利用效率,主要涉及纤维素酶解催化过程,以降低单位可发酵还原糖生产成本本研究从菌种的选育着手,研究了菌株的产酶特性,用响应面策略优化发酵培养基,了SL发酵罐分批发酵生产高活力纤维素酶技术;分离纯化了纤维素酶;构建了代二糖的酿酒酵母工程菌;对酿酒酵母工程菌细胞固定化发酵进行了研究,利用二级生物反应器祸合系统生物协同酶解水稻秸秆发酵生产燃料乙醇等。主要研究结果如1.筛选到一株纤维素酶高产菌株(PenicilliumYT01),原生质体紫外诱变后变株YT02,YT02以水稻秸秆为碳源,豆饼粉和硫酸钱为氮源,在29”c,初始p酵12Oh,纤维素酶活力达到最高,摇瓶发酵滤纸酶活(FPA)、CMC酶活(CMcas葡萄糖昔酶活(CB)分别达、和。2.用响应面方法(RSM)优化的发酵培养基组成为:水稻秸秆为留L,为,数皮为叭,困H4)2504、KHZpO4为4g/L,MgSO;为;起始以优化的培养基发酵120h,滤纸酶活、cMc酶活和p一葡萄糖普酶活分别达到IU/mL、。远高于优化前的纤维素酶活水平。3.在SL发酵罐中研究了温度、pH值和溶氧对菌体生长和产酶的影响,确定发酵的工艺条件为:0一32h时发酵温度犯”C,溶氧70%;犯h至1加h发酵结果发29oc,溶氧50%,发酵液初始pH值,发酵%h滤纸酶活、CMC酶活和p一葡酶活分别达到、,均高于摇瓶发酵水平,酵动力学过程显示,突变菌YT02菌体生长和纤维素酶各组分均为部分祸联。4.利用DEAEsephadexA一25和sephadexG一75分离纯化了二个内切葡(CMCase)和一个p一葡萄糖营酶,CMCase纯化倍数为,回收率为,糖昔酶纯化倍数为,回收率为,经SDS一PAGE得到单蛋白分子条带,I、沪’_心钳3卜“’门尸,..量测定分别为73kDa、43kDa和,并对其进行了N端测序和质谱分析。5.以生产乙醇性能优良的酿酒酵母菌株NAN一27作为工程菌株的受体菌。利用能良好的多拷贝整合型载体pYMIKP,使纤维二糖代谢基因BGLI整合到酿酒酵母体上。从而在酿酒酵母工业菌株中建立了稳定的纤维二糖代谢途径,拓展了酒精生物利用范围,降低了纤维二糖对纤维素酶解的抑制作用。采用海藻酸钙凝胶包埋固纤维二糖酿酒酵母工程菌,固定化细胞与游离细胞相比,发酵时间缩短,乙醇产率提以上,并能有效地利用水稻秸秆水解液进行酒精发酵。6.对水稻秸秆酶解过程中底物性质、酶解温度、酶解pH、底物浓度及纤维素等关键因子进行了研究。由于YT02纤维素酶系中纤维二搪酶活力较低(CB/F队为经稀酸稀碱预处理后的水稻秸秆纤维素对乙醇转化率仅为18%。采用代谢纤维二糖母工程菌游离细胞发酵,可部分去除纤维二糖对酶解的抑制,水稻秸秆纤维素对乙率可提高至20%。进一步利用采用海藻酸钙凝胶包埋固定代谢纤维二糖酿酒酵母工酵,水稻秸秆纤维素对乙醇转化率可达26%。这方面的研究结果有助于深入了解纤的协同降解机制。7.将纤维原料的酶解、固定化代谢纤维二搪酿酒酵母工程菌的作用有机祸联,新型的二级串联式生物反应器,在该反应器体系的协同作用下,可有效解除纤维二萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用,促进纤维原料水稻秸秆的酶水解,发酵40h,乙达留L,纤维素对乙醇的转化率达(纤维素对乙醇的理论转化率为是游离细胞同时糖化发酵(SSF)的倍,生产效率达留(Lh)。采用分批添料酶解发酵工艺,可提高纤维底物的终浓度达250岁L,产物乙醇的终浓度留L,高了纤维素酶的利用率和乙醇生产效率,降低乙醇的生产成本。该反应器性能稳定效率高,固定化细胞可以重复使用,便于自动化控制。关键词:纤维素酶,水稻秸秆,酿酒酵母,燃料乙醇,串联式生物反应器目录摘要..............................................................……ABSTRACT..........................................................……IH第一章文献综述l水稻秸秆资源及其降解方式............................................……水稻秸秆的组成与结构..…,................................……,.……水稻秸秆的预处理..................................................……物理方法预处理水稻秸秆..........................................……化学方法预处理水稻秸秆..........................................……生物方法预处理水稻秸秆..........................................……水稻秸秆纤维素的降解方式..........................................……水稻秸秆的酸水解................................................……水稻秸秆的酶水解................................................……52纤维素酶的性质与用途................................................……纤维素酶的多酶体系................................................……纤维素酶的分子结构................................................……纤维素酶的作用机理................................................……纤维素酶的分子量大小.............................................……纤维素酶的最适反应条件与稳定性...................................……纤维素酶的应用...................................................……H3纤维素酶的生产.....................................................……纤维素酶的生产菌种选育...........................................……纤维素酶的生产...................................................……144水稻秸秆原料生物转化燃料乙醇.......................................……燃料乙醇的优越性和使用现状.......................................……水稻秸秆纤维素生物转化燃料乙醇的方法.............................……分步水解发酵法生产燃料乙醇.....................................……同步糖化发酵法生产燃料乙醇.....................................……固定化细胞发酵生产燃料乙醇.....................................……酉良酒酵母途径工程应用于燃料乙醇的生产.............................……175本研究的目的、意义和主要内容.......................................……本研究的目的和意义...............................................……本研究的思路和技术路线...........................................……本研究的主要内容.................................................……21第二章纤维素酶高产菌株的选育及产酶条件研究.........................……231材料与方法..........................................................……材料.............................................................……试剂与溶液配制.................................................……器菌种与菌种分离源...............................................……培养基.........................................................……主要仪器与设备.................................................……方法.............................................................……水稻秸秆的预处理...........................……,.,...........……纤维素酶高产菌的分离与纯化.....................................……纤维素酶高产菌的初步鉴定.......................................……纤维素酶高产菌的原生质体紫外诱变...............................……产纤维素酶的液体发酵培养方法...............................……不同预处理水稻秸秆的酶水解.....................................……分析方法.......................................................……272结果与分析.........................................................……不同预处理水稻秸秆的各组分含量...................................……纤维素酶高产菌的分离与筛选.......................................……纤维素高产菌YT01的菌种鉴定......................................……纤维素酶高产菌YT01的原生质体紫外诱变............................……液体发酵培养基成分与发酵条件对YT02产纤维素酶的影响..............……不同碳源对YT02产酶的影响......................................……不同预处理水稻秸秆对YT02产酶的影响............................……不同氮源对YT02产纤维素酶的影响................................……微晶纤维素添加量对YT02产纤维素酶的影响........................……不同无机盐对YT01产纤维素酶的影响..............................……起始pH对YT01产纤维素酶的影响.................................……装液量对YT02产纤维素酶的影响..................................……转速对YT02产纤维素酶的影响....................................……培养温度对YT02产纤维素酶的影响................................……接种量对YT02产纤维素酶的影响.................................……培养时间对YT02产酶的影响.....................................……纤维素酶的酶学性质研究...........................................……温度对纤维素酶各组分酶活的影响................................……对纤维素酶各组分酶活的影响..................................……纤维素酶对不同预处理水稻秸秆的酶解试验...........................……423结论与讨论...............................................··········……4:关于筛选出的纤维素酶高产菌株....................................……4:纤维素酶生产菌的改造............................................……招青霉YT02产酶条件与酶学特性.....................................……44第三章YT02产纤维素酶发酵培养基的优化研究..........................……451材料与方法....................................···.·················……材料.............................................................……试剂................................................·.·.·······……供试菌种.......................................················……培养基................................................·········……主要仪器与设备.................................................……方法.............................................................……4尽实验设计.............................................··········……培养方法.............................................··········……分析方法.......................................................……462结果与分析..............................................···········……部分因子实验筛选发酵培养基的主要影响因子.........................……最陡爬坡实验逼近发酵培养基最优点.................................……中心组合设计优化YT02发酵培养基组成..............................……发酵过程中PH、残余还原糖与纤维素酶变化的测定结果.................……593结论与讨论...................................……,...............……61第四章YT02分批发酵产纤维素酶的研究................................……63材料与方法.........................................................……材料.............................................................……试剂...........................................................……菌株...........................................................……培养基.........................................................……娜.主要仪器.......................................................……64方法.....................·······…….1用于分批发酵的种子培养.........…….…64.…恒温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……变温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……溶氧量对YT02分批发酵产纤维素酶的影响...........................……分段溶氧对YT02分批发酵产纤维素酶的影响.........................……分析方法.......................................................……652结果与分析.........................................................……发酵温度对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……变温发酵对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……溶氧对YT02产纤维素酶的影响结果..................................……分段溶氧分批发酵对YT02产纤维素酶的影响结果......................……723结论与讨论.........................................................……73第五章YT02产纤维素酶的分离纯化及酶学性质研究...........……以U(b叮‘叮‘(bt了叮‘叮‘材料与方法….1材料.…….试验材料..主要试剂.....……76.....……常用储备液及缓冲液....................................……主要仪器........................................................……方法..............................................................……蛋白质浓度的测定方法...........................................……纤维素酶的分离纯化.............................................……纤维素酶SDS一PAGE凝胶电泳纯化及酶相对分子量的测定..............……酶蛋白的N端测序...............................................……酶蛋白的质谱分析...............................................……862结果与分析.........................................................……一SephadexA一25阴离子交换层析结果.............................……层析收集管酶蛋白同洗脱缓冲液NaCI浓度的关系.....................……层析收集管酶蛋白活性检测.......................................……即hadexG一75分子筛凝胶过滤层析结果..............................……一75分子筛凝胶过滤层析分离酶蛋白......................……分子筛凝胶过滤层析纤维素酶活测定结果...........................……纤维素酶各纯化步骤纯化情况.......................................……一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳.......................................……一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳银染结果.............................……纤维素酶分子量SDS一PAGE凝胶电泳测定结果........................……酶蛋白的N端测序结果.............................................……酶蛋白的质谱分析结果.............................................……933结论与讨论.........................................................……94第六章酿酒酵母纤维二糖代谢途径的构建及其细胞固定化研究.............……96材料和方法................................................·········……%1材料.............................................................……菌株和质粒.....................................................……分子克隆用酶和试剂.............................................……水稻秸秆水解液的制备...........................................……972方法.............................................................……含纤维二糖酶基因(及咒1)的重组质粒pYMIKP一那艺了的构建方法.......……酿酒酵母纤维二糖代谢途径的搭建方法.............................……酿酒酵母工程菌细胞的固定化方法................................……固定化酵母细胞发酵方法........................................……分析方法......................................................……1022结果与分析........................................................……表达及范了基因的重组菌株的构建结果...............................……目的基因及法了的获得...........................................……含目的基因那Z了重组质粒的构建.................................……酿酒酵母工业菌株NAN一27转化子的获得二,........................……转化子NAN一28细胞纤维二糖酶活性测定结果.......................……1()不同固定化条件对NAN一28细胞固定化的影响结果.....................……不同溶剂对固定化细胞转化纤维二搪的测定结果......……,.......……不同海藻酸钠浓度对固定化细胞凝胶特性的影响....................……l()酵母包埋量对固定化细胞转化纤维二糖的影响结果..................……!固定化细胞与游离细胞分批发酵实验结果............................……l()固定化细胞重复分批发酵试验结果..................................……1073结论与讨论........................................................……酉良酒酵母纤维二糖代谢途径的构建.................................……酿酒酵母工程菌细胞固定化.......................................……110第七章串联式生物反应器转化水稻秸秆生产燃料乙醇的研究..............……112材料与方法........................................................……112l材料......................................……,..............……试剂.........................................................……菌种.........................................................……主要仪器与设备...............................................……1122方法...........................................................……稻草粉的预处理................................................……纤维素酶的制备................................................……稻草粉的酶解糖化..............................................……水稻秸秆生物转化燃料乙醇......................................……测定方法......................................................……115vi2结果与分析........................................................……不同预处理方法对水稻秸秆糖化效果的影响结果......................……不同温度对水稻秸秆糖化效果的影响结果............................……不同pH对稻草粉糖化效果的影响结果...............................……不同加酶量对稻草粉糖化效果的影响结果............................……不同底物浓度对稻草粉糖化效果的影响结果..........................……水稻秸秆同步糖化发酵(SSF)结果.................................……串联式反应器转化水稻秸秆生产乙醇................................……固定化NAN一28细胞发酵生产燃料乙醇结果.........................……串联式生物反应器的稳定性结果..................................……分批添料式协同酶解发酵生产燃料乙醇结果........................……1223结论与讨论......................................................··……二级串联式生物反应器生产乙醇....................................……分批添料式协同酶解发酵工艺......................................……水稻秸秆资源的全利用............................................……123第八章结论.....................................................……124主要参考文献......................................................……126英文缩写与主要符号表...............................................……146本研究的特色与创新.................................................……147发表与待发表的学术论文及成果.......................................……148致谢............................................................……149作者简介..........................................................……150你要看哪部分?
农户行为影响粮食生产的论文
1农户行为理论
针对我国农地经营的特点,有学者认为,不同于国外农业的集约化、规模化生产,我国农户经营土地规模小、且土地细碎化严重,农户的生产很难如舒尔茨理论所认为的那样以市场为导向,同时我国当前农产品商品化率2006年已达到65.6%,也并不完全符合恰亚诺夫的理论。在这一背景下,有的学者在经典理论的基础上提出了我国农户行为目标的观点。如高帆认为我国改革开放以来经济、制度、技术进步使农户具有一种“过渡”性质,农户的生产目标正从满足自身需要向利润追求演变,但仍有显著的“半自给,半交易”特征。孔祥斌等认为随着经济发展阶段和水平不同,农户种粮的机会成本不断升高,农户的目标和土地利用方式也会随之发生三个阶段的变化,分别为追求粮食产量最大化、产量与利润最佳化、利润最大化阶段,随发展阶段的提高,农户会更少追求粮食产量,更多追求经济收益。江永红等从马斯洛需求层次理论的角度出发,将农户行为的不同目标视为制度、市场化水平、收入水平不同发展阶段农户不同突出需求的产物。“过渡理论”较好地解释了近年来我国农户行为目标的变化,也可以从一些学者实证研究中得到验证。李翠珍等发现改革开放后北京市粮食生产可以分为1978-1990、1991-1998、1999-2005三个阶段,第一阶段粮食作物种植面积最大,投入品持续增加,粮食单产逐渐提高,第二阶段粮食作物种植面积有所下降,粮食单产达到最高并保持稳定,第三阶段农户更加重视经济作物,粮食种植面积与单产均大幅下降。同时,学者发现尽管直接经济收益非常低,但是农户仍然重视粮食生产的原因在于种粮还有着某些间接受益,如对家庭基本生存的保障、较低的风险、以及粮食产品可以成为如畜牧业等其它较高收益生产的投入品。某些农户会优先种植作为主要口粮的粮食作物,之后再选择其它作物。
2农户行为对耕地质量影响
2.1农户行为对耕地利用质量影响
在国土资源部颁布的《农用地分等定级规程》中,耕地质量评价指标由自然质量等、利用等和经济等别三者组成,当前的研究者也普遍认同耕地质量是耕地自然质量与利用质量的综合体,由土壤质量、地形坡度等自然因素与对耕地投入、管理水平、区位等社会经济因素共同构成。农户行为同时对耕地自然质量与利用质量产生影响。学者对农户行为对耕地利用质量影响的研究基本围绕耕地利用质量与耕地综合质量和粮食生产的关系上。例如徐梓津等根据贵州省关岭县的调查数据,提出了在确定耕地自然质量的基础上加入农户投入行为指标的耕地综合质量评价方法。张贞等提出了类似的加入农户投入行为的耕地质量修正方法,并且将农户收益看做耕地综合质量货币化的表现,利用Cobb—Douglas生产函数测算了不同农户投入行为对耕地产出的影响程度。石淑芹等应用GIS空间分析对东北地区耕地质量评价的研究中加入了对耕地利用质量的考量,将机械化程度、亩均化肥施用量、地膜施用量和农村用电量等农户技术选择、要素投入等行为作为耕地利用质量评价指标,并利用GIS软件计算了耕地利用质量、自然质量与粮食单产的相关系数。总体而言,目前的农户行为对耕地利用质量相关研究数量较少,角度较为单一,对耕地利用质量的评价很大程度上是基于反应耕地综合质量的耕地产出,或以耕地自然质量变化为归依,从根本上说这是因为对耕地利用质量的本质的认识比较含混。
2.2农户行为对耕地自然质量影响
在与农户行为相关的耕地质量问题中,现有研究普遍将土壤质量作为耕地自然质量的标准,研究表明土壤质量受农户土地利用方式、技术选择、化肥、有机肥施用、秸秆还田等多种因素影响,现阶段学者们广泛探讨了农户不同经营行为的影响。综合性研究如杨景成等发现保护性耕作、提高复种指数、合理的轮作换茬、有机肥料和化肥的施用以及弃耕农田还林还草等保护性管理措施则能够显著地影响土壤有机质动态,提高农田土壤有机质含量。丁忠义等使用GIS空间分析对曲周县的研究对比了1980年与2002年的土壤调查数据,发现盐碱地治理、增施有机肥、秸秆还田等农户土地改良活动使该地区土壤有机质含量显著提高。土地利用方式方面,廖晓勇等对三峡库区万州地区的研究发现,不同的土地利用方式下土壤的通气、透水能力大小、人为扰动影响、表土覆盖程度各有不同,从各种理化标准看,耕地质量从优到劣的排序为林地>柑橘园>旱地。侯鹏程等比较了江苏省吴江市稻田、林地、桑园、菜地、果园、旱地六种常见土地利用方式,发现稻田的土壤质量显著高于其他利用方式。从培肥、耕作方式角度,学者们普遍认为长期投入有机肥、进行保护性耕作和秸秆还田有助于耕地质量的提高。如王鹏等在湖南省祁东县的研究认为,当地减少有机肥投入,增加化肥投入,导致耕地土壤有机质含量减少,理化性状变差,土壤自然肥力降低。邓祥征等基于土地动态模拟系统,运用CENTURY模型对我国各主要农业生产区农田土壤有机碳贮量变化进行了模拟与预测,研究表明实施秸秆还田与保护性耕作能够有效促进农田土壤有机碳贮量的增加。不过这种也有学者举出反例,如Campbell等研究发现,保护性耕作对土壤有机质的汇集作用很大程度上受到土壤肥力的影响,肥力贫瘠情况下免耕并不总能提高土壤有机质水平。
3农户行为对粮食生产影响
关于农户的不同生产行为对粮食生产的影响,学者们的注意力集中于肥料施用上。如宇万太等对海伦、沈阳、桃园三地的研究表明,农户施肥对作物产量形成的贡献率随气候热量增长由北向南逐渐由0.31提高至0.42。徐卫涛等利用我国31个省级地区1999-2007年的面板数据分析了当前粮食产量与化肥施用量关系,提出应当依靠科学施肥、增加替代要素投入等方式减少化肥投入,提高我国粮食生产效益。李忠芳对我国典型农田21个长期肥料试验的分析表明,在长期不施肥条件下玉米和小麦年平均产量表现为下降趋势,仅施用化肥时玉米、小麦和水稻的年产量同样呈、下降趋势,增施有机肥可提高作物产量。保护性耕作也受到一些学者的关注。如,黄国勤介绍了江西省稻田保护性耕作的12种常见模式及其效益。何进等根据1993-2000年在寿阳县和临汾市以及2002-2003年在定兴县的综合试验,发现采取深松与免耕耕作技术的试验地粮食产量均显著高于采取传统耕作技术的土地。刘立晶等对河北省的研究发现,当地保护性耕作使玉米和小麦产量提高分别达到11.8%和9.7%。
4农户行为影响因素及其对耕地质量与粮食生产影响研究
当前学者们的研究热点是农户对各种内外因素的响应以及这些因素引起的农户行为变化产生的影响,许多关于农户行为对耕地质量与粮食生产影响问题的研究也涵盖于该问题之中。
4.1经济因素
经济因素被认为是对农户行为产生影响的重要因素,根据经济学的基本假设,种粮收益的提高会提高农户种粮收入,激励农户进行更多的粮食生产,并保护用于生产的耕地。粮食价格水平是受到较多学者讨论的因素。如王竹芹等对2003-2009年26个省面板数据的研究则认为,粮价提高对于增加粮食种植面积和提高粮食产量具有显著促进作用。罗峦认为,即使在粮食商品化率比较低的时期,预期粮食价格也是刺激农户粮食生产行为的重要因素。Rosegrant等研究了印度尼西亚粮食作物的动态供给反应函数,利用1969-1990年的国家数据,分别对总产出模型、播种面积模型和单位产出模型进行估计,结果表明价格支持政策对印度尼西亚的粮食产量具有重要影响。也有研究者认为粮食价格对农户无法产生有效激励。陈飞等基于适应性预期模型对我国29个省市1995-2008年的面板数据,分析了预期价格因素对小麦、水稻、玉米三种主要作物生产的影响,发现预期价格水平的影响不并显著。张淑萍在河南省的调查发现,7成农户认为粮食价格不合理,8成农户认为种地不划算,表明当前粮食价格水平仍然偏低,一定程度的提高不足以对农户产生有效激励。持相同观点的还有廖洪乐等、丁忠义等。农业收入比例的影响也受到研究者的关注。谢蓉等通过对上海市郊本地与外来农户间的对比发现,农业收入比重较高的外来农户,有着较高的农业生产积极性。肖建英利用logistic回归分析的研究表明,农业收入比例与农户采取保护性耕作的意愿为正向关系,在1%水平上显著。赵华甫等研究了北京市平谷区的农户,由于户均耕地面积小,更加以地块细碎化,当地农户农业收入比重很低,农户大多兼业,因此缺乏耕地保护意愿。陈美球等通过对江西省952个农户的农户调查也发现,农民耕地保护积极性不高的主要因素是农业生产收入过低。在当前阶段,非农就业机会增加,农民的职业、收入来源逐渐多元化,农户兼业化趋势加剧,除了粮食价格,农民外出务工对粮食生产与耕地质量的影响受到研究者的广泛关注。非农就业带来的首要影响是农民劳动力相对价格产生变化,农户行为也会发生相应变化。田玉军、李秀彬、辛良杰等对宁夏回族自治区的研究表明,在非农就业机会增加引起的农业劳动力机会上升的影响下,农户倾向于选择水稻、玉米、马铃薯等劳动力要素边际收益更高的作物,种植结构也趋向于向这几种作物集中,一些质量较差的土地则被撂荒退出了生产。李德洗利用2010年国家统计局河南调查总队对河南省4200个农户调查的数据发现,在本地就业和外出务工的农户都在不同程度上减少了粮食播种面积、增加了小麦玉米的种植比重,但粮食亩均产量下降了。陈风波等发现,江汉平原地区农民的外出务工引起当地水稻种植制度由种植两季转为种植一季。钱文荣等还讨论了非农就业带来的汇款收入的影响。研究认为农民外出务工的汇款收入同时产生了增加化肥农药投入的正面因素与减少劳动力投入的负面因素,但总体上仍会引起水稻产量下降。李谷成等的研究也认为在农户外务工成员汇款的增加会降低在家务农成员的生产积极性,产生道德风险问题。
4.2农地产权制度因素
农地产权制度对农户行为的影响是长期以来研究者讨论的焦点问题之一。许多学者从新制度经济学的角度出发,认为农地产权制度是刺激农户行为进而影响耕地质量变化的根本因素。如谭淑豪等认为不同的制度安排会产生不同的激励机制,如土地的频繁调整会降低了耕地产权的稳定性,将导致农户减少对土地的长期投资,代之以不利于耕地可持续发展的短期行为。石志恒等对新疆维吾尔自治区内农户进行调查研究也发现,更长的承包期限对农户耕地保护积极性则有正面影响。高明的农户调查中,三分之二的被访农户愿意对其承包土地作长期性投资,其余的农户不愿对承包地长期投入的主要原因是认为30年的承包期难以真正实现。马贤磊对江西省丘陵地区的农户调查研究表明,农地产权稳定性因素对农户的耕地保护性投资行为具有正向激励作用,同时农户的风险厌恶倾向加大了农地产权因素对农户耕地保护性投资的影响。张振环等利用Cobb—Douglas生产函数对我国1952-2008年的数据进行计量分析,显示出产权制度稳定性对耕地单产和质量变化有显著正向影响。
4.3耕地质量因素
由于更高质量的耕地给农户带来更高的预期收益和更低的生产成本与风险,因此研究者也将耕地质量本身作为刺激农户行为的重要因素进行了研究。如,石淑芹等应用GIS空间分析技术对东北地区的研究表明,因为中高产田的预期收益较高、由于灾害发生严重减产的风险较低,农户投入意愿较高。张衍毓等根据对陕西省横山县的'调查提出,农户对不同质量的土地有着不同的行为响应,因为对于较高质量土地有着更高的收益预期,因此对质量相对较高的土地倾向于投入更多的有机肥、化肥以及劳动,这使得不同质量土地之间的质量差异越来越大。孔祥斌等对北京市大兴区1982年、2000和2006年的农户土地利用和土壤肥力变化数据的研究表明,不同农户、不同地块利用投入的差异逐年增强,地块间肥力的空间差异性也显著提高。
4.4补贴政策因素
为实现粮食增收、耕地质量提高的目标,近年来我国农业补贴持续提高,许多学者认同通过补贴以及农业投资等方式引导农户。国外学者如Hellin和Schrader分析了瑞典农户秸秆还田的激励因素,提出了以政府为主体通过补贴来促进秸秆还田、减少直接焚烧的设想。国内的刘明月等采用logistic回归分析对河南省宝丰县农户调查数据进行研究显示,政策的补贴力度和对农户焚烧秸秆的处罚对农户是否采取秸秆还田有显著影响。高明认为提高种粮补贴额度是促进粮食生产的有力措施。但是,也有许多学者认为当前的粮食补贴政策并没有起到实效,如陈春生认为以政府为主体主导的粮食补贴与提高粮价本质上是短期性的,稳定粮食生产的重点还是在市场化改革之中培育出一个经营能力强、抗风险水平高的“主力农户”群体。张秀林等也不认同把提高收购价格作为促进生产的主要方式,而主张通过引入新技术等方式降低生产成本,提高农户自身竞争力。
5总结
保障粮食生产与改良耕地质量是我国政府高度关注的两大问题,在我国以小农户为主,农户是对耕地质量与粮食生产产生影响的最重要因素。相关研究从研究方法上看,既有理论研究也有实证研究;从研究内容上看,学者们研究了不同类别的农户行为对耕地质量与粮食生产的直接影响,也探讨了农户响应不同内外因素产生的间接影响。当前研究可以在以下几方面做出深化和拓展。第一,学者们对耕地利用质量本质的认识仍然是模糊的,在对其评价时所选取的指标各有不同,远不如对耕地自然质量标准的认同度之高,研究者还需要进一步明晰耕地利用质量的概念;第二,多数学者在分析农户决策时将农户视为以经济效益最大化为追求的理性人,但正如农户行为理论指出的,我国小农的行为处在“过渡状态”,其决策并非完全依据经济理性。因此,研究者可以尝试探索基于有限理性的农户行为影响。;第三,农户行为、耕地质量、粮食生产三者之间的影响相互交叉,而学者的研究往往仅针对其中两者,所以,对三者之间动态关系的分析可能会成为未来的研究方向。
地里有烂秸秆,对水淹法种植水稻有没有影响呢?长期以来,冷浸田质量差,是南方种植水稻的低产田。在这种稻田里移栽的水稻转绿慢,容易出现僵苗、赤霉病、稻叶黄化等生长不良现象,水稻分蘖少,后期容易出现宿根现象等,制约了水稻的产量。冷浸田的主要障碍是水温和土壤温度低。土壤泥泞,水多气少,通透性差;还原物质堆积,缺乏可利用的养分;有些田块中的亚铁、硫化氢等物质有毒,可以概括为 "冷、烂、毒、瘦"。
这些特点容易导致水稻根系活力弱,影响营养吸收。下面笔者和大家谈谈促进水稻产量的改良措施。根据不同的形成条件和土壤质量,《中国农业土壤》介绍将冷浸田分为泥田、冷水田、冷底田、毒田和高原冷浸田。近年来,还有人从治理改良措施的角度,将有无冷浸田分为有耕地的和无耕地的冷浸田,分为:山脊和泥田、低洼泥田和锈水泥田,而有耕地的冷浸田已初步分为低洼水田、灰岩质冷浸田、钙质水田、沙质冷浸田、毒质冷浸田等。
采用开沟埋管排水,先处理冷泉水、毒锈水、串灌水,这种方法虽然可以治本,但资金投入和人力成本大,不易开展。在高标准农田的发展下,有望完善农田水系的配套工程。开沟应包括水田采用 "三沟"(主沟、支沟和厢沟)配套排水,可以降低水位,改善土壤通透性,增加土壤养分,促进水稻生长发育,提高水稻产量。在水田中开 "三沟",便于进行合理的水分管理。早稻的栽培应采用 "先浅后湿、中烤 "的方法,晚稻的栽培应采用 "先浇水、后浅中烤 "的方法。灌溉可以提高种子结实率和抗宿根性,降低毒性。增施磷、钾肥是提高冷浸田产量的关键措施。
磷肥应选用钙镁磷肥,锌肥应选用硫酸锌,这样可以提高肥料的利用率。从水稻生产的角度看,施肥应把握以下几点:在施用钙镁磷肥的基础上,应尽早增施硅锌肥,施用锌肥,以提高和防止秧苗僵化。后期控制施肥,增施钾肥,穗期可喷施磷酸二氢钾,防止晚熟和低熟;对一些浸出性强的缺镁田块,在施基肥或分蘖肥时,每亩应施硫酸镁20公斤左右。
我认为并没有影响,因为这些秸秆会腐烂形成有机肥,为水稻提供营养。
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