现代农业发展特点(精选8篇)
现代农业的特点和内涵
现代农业就是应用现代科学技术,现代工业提供的生产资料和科学管理方法所进行的社会化农业。其特点有:一是突破了传统农业仅仅或主要从事初级农产品原料生产的局限性,实现了种养加、产供销、贸工农一体化,使得农工商的结合更加紧密;二是突破了传统农业远离城市或城乡界限明显的局限性,实现了城乡经济社会一元化发展,城市中有农业,农村中有工业的协调布局,科学合理的进行资源优势互补,有利于城乡生产要素的合理流动和组合;三是突破了传统农业部门分割,管理交叉,服务落后的局限性,实现了按照市场经济体制和农村生产力发展要求,建立一个全方位的,权责一致,上下贯通的管理和服务体系;四是突破了传统农业封闭低效,自给半自给的局限性,发挥资源优势和区位优势,实现了农产品优势区域布局,农产品贸易国内外流通。
其内涵是:现代农业是现代工业装备的,用现代科学技术武装的,用现代组织管理办法来经营的社会化,商品化农业,是国民经济中具有较强竞争力的现代产业。总之,现代农业的核心是科学化,特征是商品化,方向是集约化,目标是产业化。
现代农业的发展为农业工程技术与装备提供了广阔的发展空间,也使得为现代农业提供技术支撑的农业装备领域对于农业现代化的实现具有重要作用,由于现代农业装备的技术水平决定着农业现代化的进程,因此近年来对于农业装备的研发给予了广泛的关注,引起了人们的高度重视,我国的农业装备水平也有了长足进展,对农业的作用也日益显现。随着农业产业结构调整,农村劳动力转移,新的工程技术、生物技术在农业生产环节中应用,现代农业装备也得到迅猛发展。
2010年,我国农机行业总产值居世界第2位,已成为全球农业装备大国,但是与发达国家相比,我国的农机装备相关技术整体上尚落后20~30年。我国农业机械化发展目标是:到2020年,主要农作物耕种收综合机械化水平达到65%,其中,小麦耕种收机械化水平达到90%以上,水稻种植、收获环节机械化水平分别达到60%和85%。而目前我国耕种收综合机械化水平刚刚迈过50%,不少领域还是空白,与国家目标存在极大差距。
作为发展中的农业大国,农业装备技术的使命就是要全面装备一个现代化的农业。为使广大农民实现文明生产、体面劳动的基本愿望,促进农机制造大国向强国的战略转型,使我国农业装备及技术行业在激烈的国际竞争中力争领先,迫切需要增强农业装备协同创新能力,建立产、学、研、推协作长效机制,促进科技创新、技术集成和成果转化,为“三农”发展提供强有力的支撑,为我国大农业、大农机的发展以及创新型国家建设做出积极贡献。
因此,建立现代农业装备与技术协同创新中心,集聚高校、科研院所以及企业的创新资源,集中力量攻克一批农业装备关键技术,开发具有国际先进水平的现代农业装备,不仅是贯彻落实中央振兴农业系列精神的重要举措,更是实现农业装备现代化、建设农业装备强国、实现国家现代化的重要路径,具有十分重大的现实意义。
1 农机装备国内外现状与发展趋势
1.1 国外现状与发展趋势
欧美发达国家在20世纪已经全面实现了农业机械化,如美国在20世纪40年代领先世界各国最早实现了粮食生产机械化,20世纪70年代德国和日本也基本实现了农业机械化,并产生了约翰·迪尔、凯斯·纽荷兰、克拉斯和爱科等大型农机企业,占据了全球大功率拖拉机、大型联合收割机等大型农机70%以上市场。目前,发达国家农业装备向大型化、多功能、高效率和复式联合作业发展,向注重节约资源、保护环境方向发展,向控制智能化、操作自动化发展,并广泛采用数字化设计和信息化管理,柔性制造等先进技术,实现了从粮食生产机械化向全面生产机械化的过渡,并正在快速进入以信息技术应用和可持续发展为特征的高级阶段。欧美发达国家通过农业机械化的全面普及,使农业劳动力普遍下降到2%以下,农业劳动生产率空前提高,全面实现了农业现代化,形成了对全球农产品市场的垄断性占领。
1.2 国内现状与发展趋势
建国以来,我国农业装备和农业机械化得到了巨大发展,农机工业体系基本形成,并成为世界农机制造大国。全国现有农业装备企业8 500余家,规模以上企业2 700多家,2010年总产值达到2 838亿元,居世界第2位,我国农机工业在生产企业数量、销售额、拖拉机产量、联合收割机产量以及企业规模等都处于领先地位,我国农业装备正处在发展加快、结构改善和质量提升的重要阶段。
当前,我国农业装备研究的重点是,主要研究高性能农业机械与装备、农机农艺相融合技术,利用机、电、液一体化技术实现农业机械作业的高效率和低成本,研发环境友好型的农业机械与装备,研究水土资源高效利用技术、节能减排技术。目前,我国农业机械保有量大幅度增长,结构进一步优化,农业机械化已由单一服务于农业技术向着“服务与引领”并重的方向发展,引领农业由追求高产的传统农业向追求优质、高效、生态和安全的现代农业方向发展。我国农业生产方式已经实现了由人畜力作业为主向机械化作业为主的历史性跨越。粮食生产中劳动强度较大的环节机械化取得重大突破。
但是,与发达国家相比,我国刚刚进入农机化发展的中级阶段,发展水平落后了20~30年。主要表现如下。
(1)农业机械化刚刚进入中期发展阶段,全国主要农作物综合机械化水平仅为50%左右,远低于发达国家,支撑和引领农业现代化的任务仍十分艰巨。
(2)品种结构不能满足农业发展需要,粮食生产尚未实现全面机械化,经济作物机械化水平仍然很低,多数经济作物的机械化作业仍处于起步或空白。
(3)农机装备技术水平低、性能差,产品结构简单,总体技术相对落后,国际市场竞争力弱,被国外技术和国际大公司挤压,面临严峻挑战。
(4)原始创新匮乏、共性技术供给缺失,农业机械装备领域的现代设计方法和室内模拟实验条件及方法还不够成熟,现代设计方法与试验条件滞后,产品开发生产周期是国际水平的2~3倍。
(5)农机组织化程度较低、农机与农艺不相适应的问题日益突出,农业经营规模偏小与农业机械大型化、农业机械作业规模化的发展趋势不相适应。
(6)国内农机行业中小甚至微型企业还占有相当大的比例高性能、高技术含量和高效率的产品还长期依赖进口;具有国际竞争力和品牌影响力的大型企业集团严重缺乏。
(7)农产品加工技术与装备水平低、基础弱,农产品原料品质难以保证,每年农产品收获后损失达数百亿元,加工增值潜力巨大;农产品、食品的安全问题严重。
2 主要农作物全程机械化生产配套系列装备的发展
现代农业的一个重要标志是农业生产过程中每个环节是否实现机械化作业。目前我国离实现机械化生产的目标还相距甚远,“十二五”规划目标我国农业装备要在小麦全程机械化基本实现的基础上,加强其他主要农作物全程机械化生产装备的研发,主要集中在提升水稻、玉米、马铃薯、棉花、油菜、甘蔗和甜菜等主要农作物耕种、收获及产后处理等环节机械化水平,并向产前、产中和产后全过程机械化延伸。对应装备研发重点有小麦联合收获机增设干燥功能部件,解决收获后遇到雨天不能及时干燥使小麦发霉的问题;具备广泛适应性功能的玉米联合收获机,适应不同行距与不同垄作的玉米栽培模式的机械化作业;马铃薯播种收获现有机型均不成熟,急需开发适应不同土壤、不同品种(包括脱毒微型优种)的新机具,尽快实现马铃薯播种和收获的机械化生产;棉花机械化生产装备主要针对实现机械化育苗移栽,根据不同栽培地区棉花生长和棉花成熟一致性情况,研发适合作业要求的收获机械。
3 农机与农艺结合,提高机械化生产水平和机具作业性能
在现代农业发展过程中,要求农业装备和农艺技术要更加协调,两者需紧密结合,农机要适应农艺要求,为现有耕作制度和农艺技术服务,而农艺应按照机械化生产的特点和机具作业适应性进行改革,尽可能使所有的农业技术都能实现机械化生产。适合农艺要求的装备正在不断涌现出来,如垄作、套作不同作物(玉米套种大豆等)的作业装备,深施肥播种联合作业装备等。从农艺上培育成功利机械化生产的作物品种,可提高机械化作业效率和减少损耗。如培育成谷穗直立的谷子品种则易于实现机械收获,园型的胡椒,不用搭架长于地面的蔓式黄瓜都利于机械收获。离地表较高才分蘖枝夹的油菜和大豆新品种,使机械收获时割台不碰到籽夹,避免机械碰撞损失。可以看出,农业装备不是简单地进行机械作业,要以配套的栽培技术为基础,进行规模化、标准化和精准化作业,才能达到高产、高效,先进的农艺措施也只有实现机械化作业,才能广泛应用于农业生产。
4 资源节约型和环境友好型作业装备是现代农业装备发展的方向
现代农业的重要标志是优质、高效、低耗、无污染及可持续,因此要求农业作业装备具有资源节约型和环境友好型的特点,大力发展节种、节肥、节药、节水、节能和环保低碳的农业装备。如使用电能的农用动力机、带有处理拖拉机尾气的装置、计算机视觉定靶施药装置、自动控制的精密播种机、化肥分层深施作业装备、激光平地机、带有GPS、GIS的精准农业作业装备和注水播种机等。这类装备要满足性能和目标要求,涉及到机电液技术、自动控制技术、信息技术和生物工程技术等多领域新技术的应用,是农业装备发展的重点。
4.1 生物环境及作物信息与农产品品质检测装备的发展
伴随着现代农业的发展和满足人们不断提高的生活消费需求,发展了设施农业、工厂化农业、休闲农业和有机农业等,以及对农产品品质要求的提高,相应的工程技术及生产装备得到了应用和发展。如温室环境控制装备需要的温、光、水和气信息综合检测,植物生长、生理信息检测,土壤信息检测,精准农业装备需要的环境信息、作物信息和地理信息检测,农产品品质实时检测,水质及农药残留检测,禽产品品质实时检测等,这些生命生理信息在生产中需要与作业装备、系统和设施等配套的实测装备,涉及到生物信息技术、光谱技术、电磁技术、计算机视觉、电子鼻和电子舌等高新技术和工程手段的应用,目前这方面已取得较快发展,但与国外的差距还很大,是现代农业装备重点研发的领域。
4.2 智能型现代农业装备的发展
现代农业的未来方向是在农业生产过程中实现智能化、机械化生产,全面解放农业劳动力,作业机械实现自动化或远程计算机控制,生产流程按农艺标准化基于物联网技术实现智能化管理和作业,人们尽享高新技术和智能装备带来的轻松、精准和效益。可见智能型现代农业装备应用于农业生产是现代农业发展的必然。目前国内已有应用的有:温室中用于喷药、除草和采摘的智能机器人,用于农田作物林业植保喷药的无人飞机,无人驾驶拖拉机,物联网技术支持的以及遥感或无线通讯传输的远程控制灌溉、施肥和施药等作业装备。还有根据农业生产需求部分功能或机构实现智能化的装备,如精准农业作业装备中的精密播种的自动播种系统、变量施肥系统、对靶施药系统、变量灌溉施水系统、畜牧工程中的自动饲喂系统和自动配料机构等,国外已出现无人全自动用于农田管理与收获且能选择性作业的概念装备。现代农业装备的发展促进了农业现代化的进程,而发展中的农业生产技术、农业生物工程技术、生物信息技术以及先进的农业生产过程管理等又推进了农业装备的创新,使现代农业装备必将吸收引入其他领域的高新技术,应用机电液一体化、自动控制、新材料新工艺、无线传输与遥感、物联网、计算机视觉、高光谱、电磁场和生物传感等技术来提高农业装备的技术水平,以适应现代农业生产的需求,提高农业生产机械化作业水平,实现精准化、标准化和智能化,成为现代农业科技进步的重要保证。
摘要:现代农业装备是实现农业现代化的重要技术支撑,农业装备的技术水平与发展决定着农业现代化的进程和农业竞争力的强弱。本文综合分析了国内农业装备的发展现状与现代农业装备发展趋势,认为提高农业装备水平,推进农业生产全程机械化,是实现农业现代化的重要途径。
关键词:现代农业装备,全程机械化,农机农艺结合,特色农业,环境友好型
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[关键词] 现代农业 内涵 特点 动力
现代农业是我国农业发展的趋势与方向。为了把我国的现代农业发展好,首先,我们必须对现代农业的内涵、特点与发展动力有一个更为清醒的认识与理解。
一、现代农业的内涵与特点
1.现代农业的内涵。农业是我国的基础产业。目前,我国农业正处在由传统农业向现代农业的转型期。但是,由
于各国的国情条件、农业科技水平与农业发展状态的诸多差异,各国对现代农业的认识与理解也略有不同。我国对现代农业的认识大致经历了两个发展阶段,一个是改革开放前,一个是改革开放后。综合国内外建设现代农业的经验,我国把现代农业定义为:现代农业是以保障农产品供给、增加农民收入、促进可持续发展为目标,以提高劳动生产率和商品率为途径,以现代科技和装备为支撑,在家庭承包经营基础上,在市场机制与政府调控的综合作用下,农工贸紧密衔接,产加销融为一体,构成多元化的产业形态和多功能的产业体系。
2.现代农业的特点。与以往的农业发展形态相比,现代农业呈现出以下五个方面的显著特点:第一,产业结构由传统的小农经济向规模农业经济方向转变。现代农业不仅包括第一产业,而且还包括农产品生产、加工流通、农村工业、社会服务、文化产业等多种产业集群。它已经不再是人们通常所说的第一产业,而是真正意义上的产业链系统;第二,产业目标由数量型向质量效益型转变。传统农业以满足人的食物需求为目标,追求数量增长。现代农业则在保障必要的数量平衡的基础上,追求质量、效益,以增强农业产品的市场竞争力;第三,产业功能由单一生产功能向生产经营一体化方向转变。现代农业除了从事初级农产品供给和原料生产外,还具有原料供给、就业增收、生态保护、观光休闲、文化传承等多种功能,实现了种养加、产供销、贸工农一体化;第四,生产要素投入由粗放型向集约型方向转变。现代农业注重集约投入生产要素,比如,资金、技术、土地、装备、管理等,以此提高生产要素的配置效率。而粗放型农业主要是以增加资源和劳动力的投入为主,其土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率都比较低;第五,生产动力从人力、自然力向科技力方向转变。现代农业发展的原动力主要来自科技进步与创新,其整个生产过程实质上就是用现代农业科技及装备改造传统农业的过程,是用现代农业科技知识培养和造就新型农民的过程。它在生产、加工、运销等各个环节都采用先进的科学技术。农业生产普遍实现了机械化,而且部分实现了现代化。
二、现代农业的发展动力
通过对现代农业的内涵和特点的分析,我们不难看出,从本质上讲,现代农业就是一种高科技产业,科技的发展与进步才是现代农业的真正动力。但是,在实际工作中,怎样才能使科技成为现代农业发展的真正动力?据此,笔者认为 :
1.以科技创新引领现代农业。科学技术是第一生产力,也是现代农业发展的第一动力。当前,我国应大幅度增加农业科研投入,加强国家基地、区域性农业科研中心创新能力建设。启动农业行业科研专项,支持农业科技项目。着力扶持对现代农业建设有重要支撑作用的技术研发,继续安排农业科技成果转化资金和国外先进农业技术引进资金。深化农业科研体制改革,建立新型农业科技创新体系。采取综合措施,优化农业科技资源,努力提高与现代农业相关的原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新这三大能力。建立鼓励科研人员科技创新的激励机制。充分发挥大专院校在农业科技研究中的作用。引导涉农企业开展技术创新活动,鼓励企业与科研单位进行农业技术合作,向基地农户推广农业新品种、新技术。
2.建设农业信息化工程。现代社会是一个信息社会,信息技术对农业发展意义深远。当前,各有关部门应建立健全农业信息收集和发布制度,整合涉农信息资源,推动农业信息数据收集与整理工作。加强农业信息服务平台建设,深入实施“金农”工程,建立国家、省、市、县四级农业信息网络互联中心。加快建设一批标准统一、实用性强的公用农业数据库。加强农村一體化的信息基础设施建设,创新服务模式,启动农村信息化示范工程,为农民、农村和农业发展提供多种实用技术。
3.推进农业科技进村入户。积极探索农业科技成果进村入户的有效机制和办法,形成以技术指导员为纽带,以示范户为核心,连接周边农户的技术传播网络。继续加强基层农业技术推广体系建设,健全公益性职能经费保障机制,改善推广条件,提高人员素质。推进农科教结合,发挥农业院校在农业技术推广中的积极作用。增大国家富民强县科技专项资金规模,提高基层农业科技成果转化能力。继续支持重大农业技术推广,加快实施科技入户工程,着力培育科技大户。
4.普及农业机械装备。农业机械装备是大规模提升农业生产力的前提与基础。当前,应率先改善农机装备结构,提升农机装备水平,走符合国情、符合各地实际的农业机械化发展道路。各地要因地制宜地拓展农业机械化的作业和服务领域,在重点农时季节组织开展跨区域的机耕、机播、机收作业服务。鼓励农业生产经营者共同使用、合作经营农业机械,积极培育和发展农机大户和农机专业服务组织,推进农机服务市场化、产业化。
一、引言
在先进的计算机网络技术和Internet被广泛应用的条件下,电子商务在许多领域获得了深入的发展,并且扩展到了更多领域,并取得了一定的成果。电子商务作为21世纪新生的商务工具以其广泛的优势推动了国际贸易经济的发展。电子商务在国际贸易领域中广泛地应用已成为不可逆转的趋势。在各国纷纷发展电子商务,广泛应用于国际贸易的环境下,我国作为发展中国家面对的既是机遇也是挑战,所以我们只有快速发展电子商务,才能在国际贸易经济发展中占据主动地位。
二、现代电子商务的特点和优势
1.电子商务的概述。电子商务是一种以计算机网络技术为基础,以Internet作为网络交易平台完成一系列以商品贸易为中心的各种经济事务活动的交易方式。 它不仅仅作为交易的方式,也是一种传播商业信息的媒介。电子商务充分体现了高效性、开放性、全球性、低成本等特点,突破了传统经济贸易方式的缺点,尤其对国际经济贸易的发展起到了极大的推动作用。
2.现代电子商务的特点。计算机信息技术的不断发展是现代电子商务不断发展的基础,计算机信息技术为现代电子商务提供了多方面的技术支撑,包括信息的`处理和存储等硬件技术服务,还包括软件网络贸易程序设计、信息传输及网络维护等。计算机信息技术的发展成为衡量企业电子商务经济水平的重要因素,电子商务的发展需要应用计算机信息技术才能获得不断地发展和完善。电子商务中应用最先进的计算机网络技术,拥有最先进的技术和知识,能够为经营者提供智能化的贸易管理和交流平台,充分体现了贸易活动的智能化。智能化还体现在国际贸易中不再只是以产品的数量作为贸易活动的重点,而更多的体现在对知识和技术的拥有作为分配财富的关键点。电子商务中的贸易更多的向智能化方向发展。
3.现代电子商务的应用体现了网络贸易的优势。以计算机网络技术作为媒介的网络贸易能够大大降低贸易双方的贸易成本。在电子商务环境下,网络技术的优点得到了充分体现。经济贸易双方均可通过网络资源获得有利的信息资源,找到适合交易的对象,并通过网络媒介进行网上信息的交流和商业洽谈,大大降低成本。网络的高效性得到充分体现。在现代电子商务环境下,网络办公实现了客户间文件的传输以及订单的办理订购、洽谈、签约等各项贸易手续,带动了商业活动各个环节的高效率完成,大大提高了各部门的工作效率,实现在一定时间内获得更大程度的经济效益。
三、现代电子商务在我国国际贸易经济发展的应用过程中遇到的主要问题
1.在我国国际贸易领域中,电子商务应用的外部因素。健全的法律法规体系的建立是企业应用电子商务的法律保障,然而在我国由于电子商务的相关立法比较滞后,导致电子商务的应用程度相对较低。企业在进行电子商务活动过程中缺乏相应的指导性文件,没有统一的规范,对于交易双方都存在着贸易的风险,并且容易引起贸易纠纷。从全球范围来看,国际上对于电子商务的管理也去缺乏统一的法律规定,这样在各国及国与国之间进行贸易活动的过程中便存在了屏障。法律法规的不健全将成为阻碍电子商务发展的一个重要因素。电子商务的应用存在着物流不畅的问题,阻碍电子商务在国际贸易中的应用。现阶段我国物流行业的管理较为分散和多元化,缺乏统一的管理,由于体制的不完善,物流行业的功能不能很好地体现,容易造成物流的不畅。此外,物流行业的硬件基础设施不够完善,无法顺应电子商务信息化的潮流。
2.我国国际贸易中外贸企业本身在应用电子商务方面所存在的问题。外贸企业国际贸易信息化基础较为薄弱,网络规模较小。应用计算机网络技术是电子商务应用的一个重要前提,而我国的外贸企业中计算机基础设施相对滞后且掌握相关专业知识的人才任然有限,这些使得外贸企业信息化基础较发达国家相差甚远。电子商务应用的范围狭窄,程度低。我国的企业中应用电子商务的企业电子商务发展水平较低,应用水平较低。外贸企业中建立电子商务体系并广泛开展业务活动的企业更是少之又少。
四、现代电子商务环境下我国促进国际贸易经济发展的对策
1.针对电子商务外部环境问题对应的政策。建立完善的法律法规是电子商务广泛应用的基本保障,同时法律法规的建立需要与国际接轨,便于国际贸易的顺利进行。明确的法律规定可以为贸易参与者统一的行为规定便于保护各方的合法权益。此外,健全的法制法规可以为现代电子商务环境下的国际贸易营造更好地贸易秩序,让贸易活动能够更加顺利的进行和完成。建立完善的信用保证体系,为国际贸易电子商务提供信用保障。信用体系的建立需要商务部门、工商部门等相关政府部门的协商,同时需要银行等机构进行完善的资金流动记录及企业信用状况的监督和记录,各部门协调统一制定信用度评定标准,及时对各企业进行统一化的信用度评定,并对各企业的贸易行为及时监督,对其信用度进行及时的更新和认定。
2.投资企业网络信息化基础建设,扩充人力资源,提高电子商务的利用率。外贸企业的信息化建设是电子商务应用的基础,加快基础建设,提高信息化水平,推进电子商务的利用。企业本身需引进相关的硬件设施,聘用并培养合格的网络信息技术人才和商务人才。学习和借鉴应用现代电子商务进行贸易活动的企业成功案例,并结合企业自身管理特点和贸易主题不断地提高和发展,充分的发挥电子商务的优势,降低企业运行成本,实现利益的最大化。
3.抓住国际合作的机遇,积极参与国际合作交流以及国际贸易新规则的制定。电子商务的应用进一步推进了经济全球化,跨越了国家和地狱的界限,但是也产生了税务、知识产权保护等一系列问题,需要各国有关部门加强对话合作解决。同时加强国际企业之间的合作和经验技术等的交流,学习国外先进的商务技术,引进国外的先进设施,不断促进我国电子商务在国际贸易经济中的应用和完善。国际间的交流活动在一定程度上对电子商务环境下的国际贸易规则的制定起到了影响作用。
五、结语
现代电子商务作为IT产业发展的高科技成果在国际贸易经济发展中的应用为国际贸易提供了一个崭新的开放、高效、立体的市场交易平台,进一步推进了世界经济的全球化。现代电子商务环境下的信息交流带动了全球知识、技术的交流和共享,促进了经济的发展。因此现代电子商务环境下的国际贸易经济对我国经济的发展是重大机遇。同时,作为发展中国家,技术水平和相关法律等较发达国家仍有很大差距,现代电子商务环境下的国际贸易更是挑战。我国需抓住机遇,采取有效的措施,制定相关政策,推动现代电子商务在我国国际经济贸易中的应用和发展,进一步完善相关法律法规,保障贸易活动的顺畅进行,才能在机遇和挑战并行的国际贸易竞争中占据主动地位。
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新材料在军事工业中的应用与发展
一 前言
新材料,又称先进材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需求的新型材料。人类历史的发展表明,材料是社会发展的物质基础和先导,而新材料则是社会进步的里程碑。
材料技术一直是世界各国科技发展规划之中的一个十分重要的领域,它与信息技术、生物技术、能源技术一起,被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者,新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。
二 军用新材料的战略意义
军用新材料是新一代武器装备的物质基础,也是当今世界军事领域的关键技术。而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术,是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分。世界各国对军用新材料技术的发展给予了高度重视,加速发展军用新材料技术是保持军事领先的重要前提。
三 军用新材料的现状与发展
军用新材料按其用途可分为结构材料和功能材料两大类,主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。军用结构材料
1.1 铝合金
铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点,作为结构材料,因其加工性能优良,可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等,以充分发挥材料的潜力,提高构件刚、强度。所以,铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。
铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等;在航天工业中,铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料,在兵器领域,铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上,最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。
近年来,铝合金在航空航天业中的用量有所减少,但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。铝合金的发展趋势是追求高纯、高强、高韧和耐高温,在军事工业中应用的铝合金主要有铝锂合金、铝铜合金(2000系列)和铝锌镁合金(7000系列)。
新型铝锂合金应用于航空工业中,预测飞机重量将下降8~15%;铝锂合金同样也将成为航天飞行器和薄壁导弹壳体的候选结构材料。随着航空航天业的迅速发展,铝锂合金的研究重点仍然是解决厚度方向的韧性差和降低成本的问题。钛合金
钛合金具有较高的抗拉强度(441~1470兆帕),较低的密度(4.5g/cm3),优良的抗腐蚀性能和在300~550oC温度下有一定的高温持久强度和很好的低温冲击韧性,是一种理想的轻质结构材料。钛合金具有超塑性的功能特点,采用超塑成形-扩散连接技术,可以以很少的能量消耗和材料消耗将合金制成形状复杂和尺寸精密的制品。
钛合金在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等;在航天工业中,钛合金主要用来制作承力构件、框架、气瓶、压力容器、涡轮泵壳、固体火箭发动机壳体及喷管等零部件。50年代初,在一些军用飞机上开始使用工业纯钛制造后机身的隔热板、机尾罩、减速板等结构件;60年代,钛合金在飞机结构上的应用扩大到襟翼滑轧、承力隔框、起落架梁等主要受力结构中;70年代以来,钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加,从战斗机扩大到军用大型轰炸机和运输机,它在F14和F15飞机上的用量占结构重量的25%,在F100和TF39发动机上的用量分别达到25%和33%;80年代以后,钛合金材料和工艺技术达到了进一步发展,一架B1B飞机需要90402公斤钛材。现有的航空航天用钛合金中,应用最广泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年来,西方和俄罗斯相继研究出两种新型钛合金,它们分别是高强高韧可焊及成形性良好的钛合金和高温高强阻燃钛合金,这两种先进钛合金在未来的航空航天业中具有良好的应用前景。
随着现代战争的发展,陆军部队需求具有威力大、射程远、精度高、有快速反应能力的多功能的先进加榴炮系统。先进加榴炮系统的关键技术之一是新材料技术。自行火炮炮塔、构件、轻金属装甲车用材料的轻量化是武器发展的必然趋势。在保证动态与防护的前提下,钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。155火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量,还可以减少火炮身管因重力引起的变形,有效地提高了射击精度;在主战坦克及直升机-反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造,这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。
在过去相当长的时间里,钛合金由于制造成本昂贵,应用受到了极大的限制。近年来,世界各国正在积极开发低成本的钛合金,在降低成本的同时,还要提高钛合金的性能。在我国,钛合金的制造成本还比较高,随着钛合金用量的逐渐增大,寻求较低的制造成本是发展钛合金的必然趋势。
1.3 复合材料
先进复合材料是比通用复合材料有更高综合性能的新型材料,它包括树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等,它在军事工业的发展中起着举足轻重的作用。先进复合材料具有高的比强度、高的比模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列优点,是国防工业发展中最重要的一类工程材料。
1.4.1 树脂基复合材料
树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点,广泛应用于军事工业中。树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体,加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料;而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物,它可以溶解在溶剂中,也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体,冷却后硬化成为固体。树脂基复合材料具有优异的综合性能,制备工艺容易实现,原料丰富。在航空工业中,树脂基复合材料用于制造飞机机翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道;在航天领域,树脂基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料,而且可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体,也可用作发动机喷管的烧蚀防热材料。近年来研制的新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强,微波介电性能佳,尺寸稳定性好等优点,广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次承力结构件和雷达天线罩。
1.4.3 金属基复合材料
金属基复合材料具有高的比强度、高的比模量、良好的高温性能、低的热膨胀系数、良好的尺寸稳定性、优异的导电导热性在军事工业中得到了广泛的应用。铝、镁、钛是金属基复合材料的主要基体,而增强材料一般可分为纤维、颗粒和晶须三类,其中颗粒增强铝基复合材料已进入型号验证,如用于F-16战斗机作为腹鳍代替铝合金,其刚度和寿命大幅度提高。碳纤维增强铝、镁基复合材料在具有高比强度的同时,还有接近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性,成功地用于制作人造卫星支架、L频带平面天线、空间望远镜、人造卫星抛物面天线等;碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有良好的高温性能和抗磨损的特点,可用于制作火箭、导弹构件,红外及激光制导系统构件,精密航空电子器件等;碳化硅纤维增强钛基复合材料具有良好的耐高温和抗氧化性能,是高推重比发动机的理想结构材料,目前已进入先进发动机的试车阶段。在兵器工业领域,金属基复合材料可用于大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托,反直升机 / 反坦克多用途导弹固体发动机壳体等零部件,以此来减轻战斗部重量,提高作战能力。
1.4.5 陶瓷基复1.4.6 合材料
陶瓷基复合材料是以纤维、晶须或颗粒为增强体,与陶瓷基体通过一定的复合工艺结合在一起组成的材料的总称,由此可见,陶瓷基复合材料是在陶瓷基体中引入第二相组元构成的多相材料,它克服了陶瓷材料固有的脆性,已成为当前材料科学研究中最为活跃的一个方面。陶瓷基复合材料具有密度低、比强度高、热机械性能和抗热震冲击性能好的特点,是未来军事工业发展的关键支撑材料之一。陶瓷材料的高温性能虽好,但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相变增韧、微裂纹增韧、弥散金属增韧和连续纤维增韧等。陶瓷基复合材料主要用于制作飞机燃气涡轮发动机喷嘴阀,它在提高发动机的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。
1.4.7 碳-碳复材料 碳-碳复合材料是由碳纤维增强剂与碳基体组成的复合材料。碳-碳复合材料具有比强度高、抗热震性好、耐烧蚀性强、性能可设计等一系列优点。碳-碳复合材料的发展是和航空航天技术所提出的苛刻要求紧密相关。80年代以来,碳-碳复合材料的研究进入了提高性能和扩大应用的阶段。在军事工业中,碳-碳复合材料最引人注目的应用是航天飞机的抗氧化碳-碳鼻锥帽和机翼前缘,用量最大的碳-碳产品是超音速飞机的刹车片。碳-碳复合材料在宇航方面主要用作烧蚀材料和热结构材料,具体而言,它是用作洲际导弹弹头的鼻锥帽、固体火箭喷管和航天飞机的机翼前缘。目前先进的碳-碳喷管材料密度为1.87~1.97克/厘米3,环向拉伸强度为75~115兆帕。近期研制的远程洲际导弹端头帽几乎都采用了碳-碳复合材料。
随着现代航空技术的发展,飞机装载质量不断增加,飞行着陆速度不断提高,对飞机的紧急制动提出了更高的要求。碳-碳复合材料质量轻、耐高温、吸收能量大、摩擦性能好,用它制作刹车片广泛用于高速军用飞机中。
1.5 超高强度钢和先进高温合金
超高强度钢是屈服强度和抗拉强度分别超过1200兆帕和1400兆帕的钢,它是为了满足飞机结构上要求高比强度的材料而研究和开发的。超高强度钢大量用于制造火箭发??压容器和一些常规武器。由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大,钢在飞机上用量有所减少,但是飞机上的关键承力构件仍采用超高强度钢制造。目前,在国际上有代表性的低合金超高强度钢300M,是典型的飞机起落架用钢。此外,低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发动机壳体材料。超高强度钢的发展趋势是在保证超高强度的同时,不断提高韧性和抗应力腐蚀能力。
高温合金是航空航天动力系统的关键材料。高温合金是在600~1200oC高温下能承受一定应力并具有抗氧化和抗腐蚀能力的合金,它是航空航天发动机涡轮盘的首选材料。按照基体组元的不同,高温合金分为铁基、镍基和钴基三大类。发动机涡轮盘在60 年代前一直是用锻造高温合金制造,典型的牌号有A286和Inconel 718。70年代,美国GE公司采用快速凝固粉末Rene95合金制作了CFM56发动机涡轮盘,大大增加了它的推重比,使用温度显著提高。从此,粉末冶金涡轮盘得以迅速发展。最近美国采用喷射沉积快速凝固工艺制造的高温合金涡轮盘,与粉末高温合金相比,工序简单,成本降低,具有良好的锻造加工性能,是一种有极大发展潜力的制备技术。
1.6 钨合金
钨的熔点在金属中最高,其突出的优点是高熔点带来材料良好的高温强度与耐蚀性,在军事工业特别是武器制造方面表现出了优异的特性。在兵器工业中它主要用于制作各种穿甲弹的战斗部。钨合金通过粉末预处理技术和大变形强化技术,细化了材料的晶粒,拉长了晶粒的取向,以此提高材料的强韧性和侵彻威力。我国研制的主战坦克125Ⅱ型穿甲弹钨芯材料为W-Ni-Fe,采用变密度压坯烧结工艺,平均性能达到抗拉强度1200兆帕,延伸率为15%以上,战技指标为2000米距离击穿600毫米厚均质钢装甲。目前钨合金广泛应用于主战坦克大长径比穿甲弹、中小口径防空穿甲弹和超高速动能穿甲弹用弹芯材料,这使各种穿甲弹具有更为强大的击穿威力。1.7 金属间化合物
金属间化合物具有长程有序的超点阵结构,保持很强的金属键结合,使它们具有许多特殊的理化性质和力学性能。金属间化合物具有优异的热强性,近年来已成为国内外积极研究的重要的新型高温结构材料。在军事工业中,金属间化合物已被用于制造承受热负荷的零部件上,如美国普奥公司制造了JT90燃气涡轮发动机叶片,美国空军用钛铝制造小型飞机发动机转子叶片等,俄罗斯用钛铝金属间化合物代替耐热合金作活塞顶,大幅度地提高了发动机的性能。在兵器工业领域,坦克发动机增压器涡轮材料为K18镍基高温合金,因其比重大、起动惯量大而影响了坦克的加速性能,应用钛铝金属间化合物及其由氧化铝、碳化硅纤维增强的复合轻质耐热新材料,可以大大改善坦克的起动性能,提高战场上的生存能力。此外,金属间化合物还可用于多种耐热部件,减轻重量,提高可靠性与战技指标。
1.8 结构陶瓷
陶瓷材料是当今世界上发展最快的高技术材料,它已经由单相陶瓷发展到多相复合陶瓷。结构陶瓷材料因其耐高温、低密度、耐磨损及低的热膨胀系数等诸多优异性能,在军事工业中有着良好的应用前景。
近年来,国内外对军用发动机用结构陶瓷进行了内容广泛的研究工作,如发动机增压器小型涡轮已经实用化;美国将陶瓷板镶嵌在活塞顶部,使活塞的使用寿命大幅度提高,同时也提高了发动机的热效率。德国在排气口镶嵌陶瓷构件,提高了排气口的使用效能。国外红外热成像仪上的微型斯特林制冷机活塞套和气缸套用陶瓷材料制造,其寿命长达2000小时;导弹用陀螺仪的动力靠火药燃气供给,但燃气中的火药残渣对陀螺仪有严重损伤,为消除燃气中的残渣并提高导弹的命中精度,需研究适于导弹火药气体在2000oC下工作的陶瓷过滤材料。在兵器工业领域,结构陶瓷广泛应用于主战坦克发动机增压器涡轮、活塞顶、排气口镶嵌块等,是新型武器装备的关键材料。目前,20~30毫米口径机关枪的射频要求达到1200发/分以上,这使炮管的烧蚀极为严重。利用陶瓷的高熔点和高温化学稳定性能有效地抑制了严重的炮管烧蚀,陶瓷材料具有高的抗压和抗蠕变特性,通过合理设计,使陶瓷材料保持三向压缩状态,克服其脆性,保证陶瓷衬管的安全使用。军用功能材料
2.1 光电功能材料
光电功能材料是指在光电子技术中使用的材料,它能将光电结合的信息传输与处理,是现代信息科技的重要组成部分。光电功能材料在军事工业中有着广泛的应用。碲镉汞、锑化铟是红外探测器的重要材料;硫化锌、硒化锌、砷化镓主要用于制作飞行器、导弹以及地面武器装备红外探测系统的窗口、头罩、整流罩等。氟化镁具有较高的透过率、较强的抗雨蚀、抗冲刷能力,它是较好的红外透射材料。激光晶体和激光玻璃是高功率和高能量固体激光器的材料,典型的激光材料有红宝石晶体、掺钕钇铝石榴石、半导体激光材料等。
2.2 贮氢材料
某些过渡簇金属,合金和金属间化合物,由于其特殊的晶格结构的原因,氢原子比较容易透入金属晶格的四面体或八面体间隙位中,形成了金属氢化物,这种材料称为贮氢材料。
在兵器工业中,坦克车辆使用的铅酸蓄电池因容量低、自放电率高而需经常充电,此时维护和搬运十分不便。放电输出功率容易受电池寿命、充电状态和温度的影响,在寒冷的气候条件下,坦克车辆起动速度会显著减慢,甚至不能起动,这样就会影响坦克的作战能力。贮氢合金蓄电池具有能量密度高、耐过充、抗震、低温性能好、寿命长等优点,在未来主战坦克蓄电池发展过程中具有广阔的应用前景。
2.3 阻尼减震2.4 材料
阻尼是指一个自由振动的固体即使与外界完全隔离,它的机械性能也会转变为热能的现象。采用高阻尼功能材料的目的是减震降噪。因此阻尼减震材料在军事工业中具有十分重要的意义。
国外金属阻尼材料的应用主要集中在船舶、航空、航天等工业部门。美国海军已采用Mn-Cu高阻尼合金制造潜艇螺旋桨,取得了明显的减震效果。在西方,阻尼材料及技术在武器上的应用研究工作受到了极大的关注,一些发达国家专门成立了阻尼材料在武器装备上应用的研究机构。80年代后,国外阻尼减震降噪技术有了更大的发展,他们借助CAD/CAM在减震降噪技术中的应用,把设计-材料-工艺-试验一体化,进行了整体结构的阻尼减震降噪设计。我国在70年代前后进行了阻尼减震降噪材料的研究工作,并取得了一定的成果,但与发达国家相比,仍有一定的差距。阻尼材料在航空航天领域主要用于制造火箭、导弹、喷气机等控制盘或陀螺仪的外壳;在船舶工业中,阻尼材料用于制造推进器、传动部件和舱室隔板,有效地降低了来自于机械零件啮合过程中表面碰撞产生的振动和噪声。在兵器工业中,坦克传动部分(变速箱,传动箱)的振动是一个复杂振动,频率范围较宽,高性能阻尼锌铝合金和减振耐磨表面熔敷材料技术的应用,大大减轻了主战坦克传动部分产生的振动和噪声。
2.5 隐身材料
现代攻击武器的发展,特别是精确打击武器的出现,使武器装备的生存力受到了极大的威胁,单纯依靠加强武器的防护能力已不实际。采用隐身技术,使敌方的探测、制导、侦察系统失去功效,从而尽可能地隐蔽自己,掌握战场的主动权。抢先发现并消灭敌人,已成为现代武器防护的重要发展方向。隐身技术的最有效手段是采用隐身材料。国外隐身技术与材料的研究始于第二次世界大战期间,起源在德国,发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯等先进国家。目前,美国在隐身技术和材料研究方面处于领先水平。在航空领域,许多国家都已成功地将隐身技术应用于飞机的隐身;在常规兵器方面,美国对坦克、导弹的隐身也已开展了不少工作,并陆续用于装备,如美国M1A1坦克上采用了雷达波和红外波隐身材料,前苏联T-80坦克也涂敷了隐身材料。
隐身材料有毫米波结构吸波材料、毫米波橡胶吸波材料和多功能吸波涂料等,它们不仅能够降低毫米波雷达和毫米波制导系统的发现、跟踪和命中的概率,而且能够兼容可见光、近红外伪装和中远红外热迷彩的效果。
近年来,国外在提高与改进传统隐身材料的同时,正致力于多种新材料的探索。晶须材料、纳米材料、陶瓷材料、手性材料、导电高分子材料等逐步应用到雷达波和红外隐身材料,使涂层更加薄型化、轻量化。纳米材料因其具有极好的吸波特性,同时具备了宽频带、兼容性好、厚度薄等特点,发达国家均把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和开发;国内毫米波隐身材料的研究起步于80年代中期,研究单位主要集中在兵器系统。经过多年的努力,预研工作取得了较大进展,该项技术可用于各类地面武器系统的伪装和隐身,如主战坦克、155毫米先进加榴炮系统及水陆两用坦克。
目前,世界上正在研制的第四代超音速歼击机,其机体结构采用复合材料、翼身融合体和吸波涂层,使其真正具有了隐身功能,而电磁波吸收型涂料、电磁屏蔽型涂料已开始在隐身飞机上涂装;美国和俄罗斯的地对空导弹正在使用轻质、宽频带吸收、热稳定性好的隐身材料。可以预见,隐身技术的研究和应用已成为世界各国国防技术中最重要的课题之一。
四 我国军用新材料的产业化趋势
应用于军事工业中的新材料均具有较高的技术含量,因而军用新材料的产业化速度普遍比较缓慢。世界范围内的军用新材料正向功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展。由此看来,钛合金、复合材料和纳米材料在军事工业中具有十分良好的产业化前景。
4.1 钛合金
钛是20世纪五十年代发展起来的一种性能优异、资源丰富的金属。随着军事工业对高强低密度材料需求的日益迫切,钛合金的产业化进程显著加快。在国外,先进飞机上钛材重量已达到飞机结构总重的30~35%。我国在“九五”期间,为满足航空、航天、舰艇等部门需要,国家把钛合金作为新材料的发展重点之一,预计“十五”将成为我国钛合金新材料新工艺的高速发展时期。
4.2 复合材料
军事高技术的发展要求材料不再是单一的结构材料,在这种条件下??国在先进复合材料的研制和应用方面取得了很大的成绩,它在“十五”期间的发展会更加引人注目。21世纪复合材料的发展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。
4.4 纳米材料
关于早餐。早餐的营养质量不容忽视,营养质量好的早餐包括谷物、动物性食品、奶类、蔬菜和水果4类食物,含其中三类的早餐营养质量为一般,只包含1-2类的营养质量较差。早餐营养质量优劣不仅关系到孩子的生长发育和健康,而且对在校生的学习表现也有较显著的影响。食用能量充足、营养均衡早餐的学生在数学计算、逻辑思维、创造力及身体耐力等方面的表现优于食用能量不足、营养不均衡早餐的学生。
关于零食。吃零食在儿童中很普遍,水果、饼干、糖果、甜点和膨化食品是他们经常吃的零食。大部分孩子选择零食一般以口味、颜色、包装、广告宣传为依据。零食能提供一定的能量和营养素,可达儿童每日所需能量的20%-30%、营养素的14%-27%。所以零食不是不可以吃,而是要把握好度:一是数量不宜过大,影响正餐的食欲。二是注意品种的选择,最好是高营养、低糖食品。三是时间要合适,零食应安排在两餐之间。临睡前、看电视时不宜吃零食。关于饮料。碳酸饮料、果汁、牛奶和酸奶正成为城市儿童饮料消费的主流,口味是孩子们选择饮料的主要因素。过多地摄入果汁等饮料会影响孩子生长发育,经常喝饮料的孩子发育水平往往低于正常值。无节制地饮用含糖饮料与儿童肥胖有关。
关于快餐。据统计,91%被调查的孩子都吃过快餐,肯德基、麦当劳是孩子们的首选快餐。这些快餐的特点是高能量、高脂肪,一份洋快餐套餐可提供4900-7500千焦耳的能量,相当于全天供给量标准的42.5%-112.5%。因此,儿童最好不要经常吃洋快餐。
青少年吃一些健脑、促进生长的补品有益健康吗?不可过分迷信和依赖“健脑品”、“益智品”等对考试和考试成绩的作用,因为人的智力受许多因素的影响,营养只是诸多因素之一。只要合理安排膳食,就能从一日三餐中获得所需要的营养物质。
1发展概况
美国耕地面积9.20亿英亩, 粮食产量约占世界总产量的1/5。2010年美国农业产值约占国内生产总值的1.2%。美国的养猪业高度发达, 是资金和技术高度密集的产业。二十世纪80年代以后, 美国的养猪技术水平迅速提高, 使原来一些养猪并不出名的州的养猪生产迅速发展, 美国养猪生产排名前五位的州为:爱荷华:25.1%;北卡罗莱纳:16.2%;明尼苏达:9.6%;伊利诺:5.8%;印第安那:5.3%。最引入注目的是North Carolina州 (北卡罗来纳) , 现已发展为全美养猪行业第二大州。虽然这个州的饲料成本高, 但由于所用的种猪繁殖能力强, 瘦肉率高, 饲料报酬高, 而且疫病防治工作扎实有效, 提高了生产效率, 因而生产成本低, 仍具较强的竞争力。养猪集中的各州如伊利诺州、爱荷华州、印第安那州、密苏里州即位于种植业生产的玉米带上, 全国70%的玉米出产在这里, 为养猪生产提高了充足和廉价的饲料玉米。
目前, 美国已是全世界猪肉生产大国之一, 生猪存栏量和猪肉产量仅次于我国居世界第二位, 生猪出栏量所占世界生猪出栏量约占10%左右份额。美国猪肉消费量小于猪肉的生产量, 是世界上第二大猪肉出口的大国, 每年出口的猪肉占世界出口总量约35%的份额。2011年美国猪肉的出口占本国总产量的25%。美国近5年的猪肉产量、消费量、进出口量和存出栏量详见表1。
注:数据来源美国农业部
从表中还可以看出, 2007~2011年, 美国的猪存栏量呈现波动性变化, 在2008年达到5年最大的存栏量为6 817.7万头。根据美国农业部和肉类出口委员会统计的数据, 美国2012年第一季度的猪肉出口在总量上较去年同一时间增加8%, 3月份的猪肉出口较去年同一时期下降8%, 达到198 972 t, 环比增长了6%。美国猪肉最大的出口国是日本, 出口增长主要靠中国、香港地区市场所推动, 也得益于墨西哥、加拿大市场的强劲表现。
美国养猪业面临挑战是原料和劳动力成本的持续上升。最近10年来, 养猪年景较好的时候每头猪赚10~15美元, 最差是亏损70美元/头, 近两年大多是保本经营。据美国农业部提供的数据显示, 美国2011年每头商品猪的饲养成本平均是56美元, 好的能达到每头49美元, 平均生猪价格为66.32美元/担。笔者走访几个超市, 发现猪肉价格也很便宜, 前腿肉2.29美元/磅、带皮后腿肉1.89美元/磅、五花肉2.69美元/磅、排骨2.69美元/磅。
2产业特点
2.1 品种优良化品种优良化、专门化
美国的全国猪遗传评估计划, 即STAGES (猪测定与遗传评估系统) 计划, 于1991年正式颁布, 并由美国国家种猪登记协会 (NSR) 负责对来自全国各种猪场的数据编入电脑联网数据库, 进行评估分析。国家种猪登记协会 (National Swine Registry, NSR) 的目标是保护系谱准确和维持品种纯度, 帮助所有NSR成员在遗传进展上不断提高、提供提高所有NSR品种质量的方案。主要业务:产仔登记、系谱和生产性能登记;品种改良;买卖援助;培训和咨询;免费遗传咨询;猪群的遗传评估和种猪的注册目录 (每6个月发行1次, 其中包括各品种不同性状的最优秀的猪) 。新的业务:在线登记、在线AI授权、在线系谱查询和猪DNA数据库的建立等, 要求2002年7月1日后出生的所有的公猪在有窝产记录之前都必须进行DNA储备。
种猪性能测定和遗传评估系统 (Swine Testing and Genetic Evaluation System) , 简称STAG-ES, 始于1985年, 目前经费由国家种猪登记协会 (NSR) 负担。STAGES由专业化公司派人员巡回到各个种猪场进行测定, 并收集有关体重、超声波测定、新的产仔记录等数据, 对其进行评估。对全国各个种猪场的数据进行分析, 进行遗传评估, 将每个种猪的育种值汇编成电脑联网数据库, 数据随时可以升级。每一头公猪都有一个按BLUP原理计算的公猪性能指数值 (sire performance index, SPI) , 作为其种用价值的综合评估, 以便进行公猪间的横向比较。对每个公猪的各项生产性能的育种值以期望性能差 (expected performance difference, EPD) 的形式给出。所有评估信息可通过网站www.nationalswine.com直接获得, 使全美的种猪育种信息共享和种猪商务国际化。主要业务:上市日龄和背膘厚的单遗传组场和多遗传组内遗传评估;场内繁殖性状的评估, 包括产活仔数、断奶仔猪数和窝重, 母猪生产力指数 (SPI) ;中心测定站的饲料效率和胴体信息;形成母系指数 (MLI) 和终端父本指数 (TSI) ;用动物模型进行场间生长和繁殖性状的评估;肉质性状的评估, 包括肉色 (反射值) 、pH24和大理石纹;新增繁殖性状, 包括断奶到再配的间隔、初生窝重, 提高母猪年生产力。STAG-ES通过多年的选择, 成功降低了背膘厚度, 大大提高了瘦肉率与母猪繁殖力, 肉质性状获得明显改善。
近20年来, 美国主要致力于杜洛克、长白、大约克、汉普夏、巴克夏等品种的选育, 并采用分向育种策略, 父、母系之间的差距很明显。新型的父系具有屠宰率高、瘦肉率高、瘦肉品质符合肉质标准的特点。母系注重生长、繁殖和肉质并重。国家育种计划和育种公司相互并存, 相互补充, 育种公司在育种体系中的作用越来越大。每个育种场的基础母猪规模在300~700头。通过育种值估计方法的改进、分子遗传标记的应用、转基因工程技术的发展、超数排卵和核移植的应用, 提高了选种的准确性、抗病性、生长速度、肉质和母猪的繁殖力。美国饲养的猪种主要有7个, 其中5个为单一品种, 2个为配套系种猪。5个单一品种为长白猪、大约克夏、杜洛克、汉普夏和皮特兰;2个配套系种猪为PIC和迪卡。很多猪场饲养专门化配套系种猪及其商品猪, 在美国PIC公司算是最大的养猪公司。目前美国有逾130个以上的公猪站, 超过26 000头公猪, 200头以上的公猪站经营效益较好。
2.2 生产标准化生产标准化、科学化
美国的养猪畜牧业标准化的主要措施包括:建立畜牧业技术法规 (美国农业部 (USDA) 根据《联邦畜肉检验法》、《禽肉制品检验法》等有关法规, 主管肉禽制品的强制性检验制度和农产品的分级检验制度) ;实施生产操作规范;实行产品质量安全和管理体系认证;提供多方面的社会化服务。在美国, 从联邦到各州都制定了绿色农产品生产标准, 从猪的品种选育、生产管理、产品加工等都有统一的技术操作规程。标准对食品添加剂和污染物、最大兽药残留物允许含量和最大杀虫剂残留物允许含量等提出严格要求, 具有很强的可操作性和可检验性。
美国养猪业20年来最大的变化是养殖效率的提升, 即养猪经营者和母猪的数量减少, 猪的总体数量却在增大, 肉的产出量增加。20世纪八十年代中期, 美国的种猪总量是700万头, 现在下降到了600万头以下, 但猪肉产量增加了25%。其中起到最关键作用的科技创新与应用。几乎所有猪舍都是全漏缝地板、全封闭猪舍, 因此他们特别强调通风, 强调猪舍内部的空气新鲜度。保育—肥育一体的猪舍均采用全机械负压通风系统并辅以取暖和降温设施。冬季猪舍以保温为主, 采用顶部进风、地沟风机排风的方式, 新鲜空气由猪舍屋顶进入, 充分加热后进入舍内, 而混浊、潮湿的空气则由地沟风机从漏缝地板抽出, 保证了猪舍的温暖、干燥;夏季猪舍重点做好降温, 采取纵向通风, 即空气通过装在一侧的湿帘降温系统进入, 由另一侧的排风扇抽出, 能有效降低猪舍温度。不断采用创新饲养法, 如母猪按胎次隔离饲养、隔离式早期断奶 (SEW) 、个别断奶、一条龙饲养法等。母猪按胎次隔离饲养就是将头胎仔猪与二胎以上母猪的仔隔离开来养, 满足头胎母猪继续发育的营养需求, 提高头胎仔猪健康和生长水平;个别断奶就是把窝内较重的仔猪提前2~3 d断奶, 使体重较小的仔猪能有机会吃到较多的母乳, 增加断奶重;一条龙饲养就是把断奶仔猪直接从母猪舍转移到肥育舍, 减少从母猪舍到保育舍这一传统环节, 避免了由此对猪产生的一些应激反应。
2.3 防病法制化防病法制化、规范化
美国通过制定和执行一系列法律法规使动物疫病防控工作法制化, 同时实行了官方兽医和职业兽医制度。美国猪现在没有口蹄疫、猪瘟、伪狂犬病、日本乙型脑炎。猪流感较普遍, 小猪腹泻病有大肠杆菌, 轮状病毒、TGE、生长猪呼吸道疾病有猪副嗜血杆菌, APP, 萎鼻及支原体。母猪细小病毒病、钩端螺旋体、蓝耳病仍是主要难题。
美国几乎全部母猪场和保育—肥育一体化设计的生长肥育猪区域都是分开的, 且间距2 km以上, 产仔舍、保育舍、后备舍和妊娠舍之间的距离一般都在100 m以上, 减少了疾病的传播几率。美国主要是通过严格的生物安全措施和良好的疫苗免疫方案来控制疾病。普遍采用创新的饲养方法逐步净化猪场, 清场和重新建群以及封闭猪场。所有猪场注重防鸟和防鼠, 因为鸟能传播TGE, 伪狂犬和链球菌等猪病, 鼠能散播大肠杆菌, 轮状病毒, 勾端螺旋体, 沙门氏杆菌, 弓形体等猪病。常年封闭猪场, 最大限度控制外来人员, 不轻易让外来人员入场, 进场的人员一律洗澡进洗澡出, 外来人员进场前在指定地点待1~3 d。猪舍每周定期带猪清洗/消毒2~3次, 疫病期天天消毒并交替使用消毒剂。PRRS给美国生猪生产商带来巨大的经济负担, 每年造成的损失大约为5.6亿美元。控制蓝耳病方法: (1) 6个月内不进后备猪, 只进无病毒精液, 并不断淘汰阳性猪; (2) 用空气过滤系统; (3) 有的用对母猪进行免疫活苗或死苗。美国还特别重视猪场的环境控制: (1) 实行养猪准入制; (2) 农牧结合, 粪尿不能露天储藏, 发酵后用专用车运输到农田作为有机肥使用; (3) 通过装置昂贵的污水处理设施、改变饲料中的蛋白质和矿物质含量、饲料中加入丝兰属植物撮物或酶等添加剂等方法控制臭气。
2.4 经营规模化经营规模化、产业化
美国前30名猪场饲养量占全美的47%, 最少Coastal Plains Pork公司有20 000头母猪, 最多的Smithfield公司有80.8万头母猪。大规模养猪公司, 并不是单一一个猪场实现了超大规模, 多数是多点分散在若干地方饲养。猪场数量逐年减少, 平均每年减少2.46万个, 值得注意的是美国正在探索适度饲养规模, 认为饲养200头母猪规模为宜。因为从土地、环保角度处理200头母猪规模的猪场产生的粪水比较容易消纳处理。+
美国有自繁自养和公司+农户两种生产方式。公司+农户是主体, 即公司只养种猪、其他农户养育肥猪。公司与农户鉴订合同, 统一要求建设猪舍, 购置标准化的设备并配备相应劳动力, 公司统一提供仔猪, 统一兽医服务, 饲料由指定饲料厂提供, 按照公司制定生产技术规范和技术标准进行饲养, 公司统一收购上市体重达到130~140 kg合格成品猪。在过去10年里, 美国肥猪的定价以为胴体重量+胴体瘦肉量主要依据, 但美国人认识到太瘦的猪肉, 其肉质也差, 所以开始试图按肉质进行更为科学合理的定价。
2.5 管理精细化管理精细化、智能化
美国猪场管理很精细。配种时给母猪测量腹围、估计体重和使用背膘仪测量背膘, 以此给母猪配料, 达到母猪的最合理营养需要;仔猪保温区设置在母猪躺卧区对面, 保温箱不封闭, 母猪本能地注视到仔猪, 有利于仔猪迅速到母猪跟前吮乳;保育、肥育猪栏位里提供乳头式和水碗式2种饮水器, 满足不同猪的饮水需要;在喂料食槽下垫一块塑胶板, 防止饲料浪费;保育、肥育猪栏间隔一段距离绑上一段铁链供猪啃咬、嬉戏, 防止猪咬尾、打斗。美国90%以上的猪场已采用电脑化的细致记录方法, 生产者将需要把生产记录和财务记录结合起来。美国每周工作有计划, 尽可能减少个体治疗, 尊重员工、重视家庭, 寻找问题并及时解决, 准确记录数据。美国关注断奶至育肥成活率、母猪使用寿命、上市淘汰、断奶前死淘率、生猪价格、育肥总成本、断奶猪成本、育肥饲料成本、每头母猪每年提供仔猪数、饲料转化率等经济价值。
关键词:傣族民居;干栏式建筑;建筑特点
建筑是时代的产物,是社会发展的不可或缺的一部分。它以其空间形式反映了时代的精神。正如诺曼 福斯特(N Foster)所说:“无论何时,建筑都是社会价值和社会技术发展变化的反映。”[1] 傣族民居建筑主要以“干栏”式建筑(俗称“竹楼”)为主。“干栏”式建筑曾为我国古代流行于长江流域及其以南地区的土著民族的建筑形式,曾风靡华夏大地,后来却逐渐消失。我国著名考古学家安志敏教授曾指出:“干栏式建筑,今天在长江流域及其以南的大部分地区已经消失,仅在许多兄弟民族地区仍继续存在。”现在全世界唯一存在并保存完好的竹楼只有在西双版纳才能找到。西双版纳傣族传统民居建筑经历了一千多年漫长的发展,如今我们也常常可以看到钢筋、水泥、钢材、琉璃瓦等现代材料的身影。材料和技术在整个建筑文化的变迁中扮演了重要的角色。而外来文化的入侵,尤其是汉文化,以及信息时代的影响,更使西双版纳傣族民居建筑呈现从封闭到开放,从井然有序到自由多样的演变特点。
一、傣族民居建筑形态分析
传统的傣族竹楼多为方形,座东北,朝向西南(全寨建筑朝同一方向)。竹楼以木、竹做桩、楼板、墙壁。房顶为歇山式,脊短,坡陡,覆以茅草、瓦块。瓦的上方有钩,依次挂于屋顶椽子上横钉的木条。下有坡屋面(即偏厦),有重檐屋顶遮阳挡雨。竹楼分为上下两层,上层栖人,下层养家畜、堆放农具什物。整座建筑空间间架高大,且以竹或木做墙壁和楼板,利于保持居室干燥凉爽。西双版纳傣族采用这种形式的建筑,原因主要是受气候、海拔、地形、建筑材料等因素的影响。西双版纳为亚热带潮湿多雨气候,决定了傣族民居建筑有高出地面的底架和长脊短檐的屋顶。同时傣族建筑中梁柱均用有良好的天然防虫防潮作用的木材做柱子,每根柱子底均垫有一个石头,加强防潮的作用。而这样架空的木楼,也是为了有效防止野兽的袭击,确保了居民的安全。
过去,傣家竹楼按社会阶级分为官家(召)竹楼和百姓竹楼两种。官家竹楼宽敞高大,呈正方形,屋顶带三角锥状,类似西方的“哥德式”建筑,用木片复顶。整个竹楼用二十至二十四根粗大的木柱支撑,木柱建在石墩上,有的横梁上雕刻花纹呈ù形或弓形,这是受佛教文化影响的结果,特别是缅寺和亭阁都有这种ù 状花纹。百姓竹楼与官家竹楼相同,只是较为狭小,屋顶用茅草覆盖,木柱不准用石墩柱脚,也不准用横梁穿柱,不准雕刻花纹。
傣族民居的功能区大概分为:过厅、晒台、堂厅、卧室。过厅上没有窗户,用木板搭建而成,是一家人乘凉休息的地方。有时也在过厅吃午饭。过厅出去通向晒台,卫生间和浴室均在晒台上。平常洗脸刷牙,洗衣服,晾晒衣服或晾晒谷物都在此进行。晒台是用木头和砂石搭建,随着时代的变化,人民生活水平提高,已经很少见到保存完好的木制晒台。由于竹木容易潮湿腐烂,所以现在水泥晒台更能满足傣家人民生活所需。过厅右边有一扇门,进去之后是堂厅。傣家人做饭,吃饭,晚上休息都在堂厅里。堂厅被分为了两部分。一边是客厅和厨房,另外一边是卧室。过去火塘曾被当做傣族竹楼的灵魂,代表着一座居所的存在。随着灶台的出现,厨房的独立,原始宗教信仰也在傣族生活中逐渐的淡化。灶台在门口一角,灶台用水泥填底,防止木头燃烧。整个建筑没有排烟系统,都依靠木头与木头间的缝隙自然通风。傣家卧室一般不准外人进入。它开有两道门,只是为了方便进出,屋内并不分房,所以只有一个卧室。在傣家遗留下的传统里全家人睡在同一个房间。睡觉的时候按照老幼,年长的长辈睡在前面。照年龄依次排列下来。如果年龄相同而且已婚的话,则是男人排在前。这样的卧室缺乏私密性,故多间卧室的出现打破了传统的傣族民居中几代人共用一间卧室的格局。传统的干栏式建筑的底层常用来圈养牛马,而如今很多建筑的底层已围合起来或部分围合起来作为仓库、小作坊或租住他人等使用,打破了傣族居民传统的居住观,他们曾认为住底层会招致灾祸。
二、缅寺与傣族民居建筑
傣族源于古代百越族群,信奉由缅甸和泰国传入的上座部佛教,又称小乘佛教,是佛教的忠实信徒,带有全民性。佛寺,傣族俗称缅寺。几乎每个傣寨至少有一座缅寺,它不仅是进行宗教活动,还有举行庆典、选举领袖、调解纠纷的场所。根据宗教戒律,每个男子都必须在少年时出家几年,在寺中学习文化。事实上缅寺已超出了纯粹宗教的意义,更寄托了傣族人民亲切的情感。到现在我们依然能在傣族民居建筑的一砖一瓦上找到宗教文化的身影,比如,前面提的“ù 状花纹”。
缅寺主要由大殿、白塔、僧舍、戒堂组成。佛寺、佛塔建筑精致典雅,特色鲜明,成就颇高,是傣族建筑艺术的缩影,比如著名的缅寺有芒市的菩提寺和佛光寺。它们的整体建筑结构仍保持着傣族干栏式建筑的风格,其屋顶多采用汉族式样建筑。除了建筑层数只有一层外,墙壁和屋顶与傣族竹楼一样。傣族民居屋顶与巨大的殿堂屋顶比较起来显得低矮。大殿屋顶重叠作两层或三层檐,上大下小,俗称孔明帽。殿堂内的光线稍暗而柔和,主要采光来源于墙和屋顶的空隙。殿内的柱子较粗。柱子和横梁上都用朱红的油漆涂做底色,并绘以“金水”图案,成为傣族佛寺特有的装饰。所谓“金水”是在绘制佛寺图案时专门从泰国进口的金粉颜料。金黄色是傣族最喜欢的颜色是,它象征了佛,有吉祥昌盛的意思。在佛寺装饰纹样中,最常见的就是大象,莲花和孔雀。这些结合上巨大佛象和傣族信徒们奉献的长幡、剪纸和众多的壁画,营造了一种庄严、肃穆宁静的气氛,达到了宗教所要求的艺术效果。
此外,曼听佛寺值得一提。它是近期才修建的,由现曼听佛寺的佛爷的师傅策划设计,既保留了原西双版纳特色,又体现了现代设计感。它和傣族地区多数建筑一样很少用钉子,都是用榫卯嵌结构,但改变了以往因为施工技术和材料的局限,加入了设计者对佛教的崇高敬意,以及傣族民族风俗的了解,及泰国佛寺的领悟。设计简单明了,但蕴藏着更多的发展空间,对一尘不变的佛寺在空间变化及其装饰上做了更深的设计。
三、社会发展对傣族民居建筑的影响
西双版纳傣族传统干栏民居经历了一千多年漫长的发展,建筑形态特征也随时代的变化而变迁。如今的傣族民居中,原始的竹木搭建在傣族民居建造中的比重已经越来越轻。砖混结构,钢筋混凝土全框架结构甚至全钢結构等频频出现,建筑新技术的运用及更安全、更经济、更环保的建筑新型材料的大量使用,标志着傣族传统民居随时代进步的节奏正逐步加快。
随着傣族居民收入的增加和建房需求量的增加,传统民居建筑材料森林木材资源却日益破坏。为缓解天然木材的短缺,寻求新的建筑材料已成为傣族民居建筑材料变迁的主要原因。现在传统的天然木材已经被现代工业化材料所替代:钢筋、水泥、混凝土、砌体、玻璃、铝合金等现代材料应用到傣族民居建筑中,而室内装潢更是采用了瓷砖、木地板等材料。
随着时代发展的不断变迁,傣族民居建筑也发生着很大的变华,出现了很多异化建筑争论,常见的异化建筑争论主要有两种:一种认为在生活富足的现在,傣族人民为了改善、提高生活质量开始慢慢更新换代,淘汰掉不适应潮流的‘旧东西,为此失去了民族特有的东西。也有一种说异化建筑无可厚非,它改善了原始傣家竹楼私密性较差的弊端,更适合现代人所需,是时代发展的趋势。在众多学者呼吁保护传统傣族民居的同时,笔者认为,我们也应该认识到傣族民居的变迁是傣族人民为更好的适应社会、适应自然环境而进行的变迁,这体现了时代的发展,是社会进步的趋势,我们应该懂得、尊重这种必然。这种变化并不是纯粹意义上的破坏传统建筑,我们也可以说它是进化了。因为我们知道人是从猿类进化而成的,建筑也是世界产物的其中之一,傣族建筑也是由比较原始简单的结构慢慢进化为现有的干栏式建筑。所以,我们要做的不是尽可能的保留它的原始,而是在他的独特风味上,结合当地地理环境,同时运用现代科技及新型材料来改进它的不足,让其成为更舒适,更人性化,安全性更强,风味独特,又符合现代社会发展中人需求的新傣族建筑。这样既保留了传统的民族文化,又不违背社会的发展趋势。
参考文献:
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