生物技术发展现状与前景范文篇1
关键词：无土栽培；突出特点；现状；存在问题；发展前景
Abstract:inourcountryarereviewedtheoutstandingcharacteristicofsoillesscultivationandcurrentsituationofthedevelopmentofourcountry,theproblemssoillesscultivationarediscussed,andsomeofthesolution,theuseofsoillesscultivationresearchprospect.
Keywords:soillesscultivation;Prominentcharacteristics;Thepresentsituation;Existingproblems;Developmentprospect
中图分类号：S317文献标识码：A文章编号：
无土栽培俗称水培或水耕，是一种不用土壤而用营养液与其他设备来栽培作物的农业技术。它是当今世界农业生产中发展较快的一项高新技术，也是农业生产向“工业化”发展的一项基础技术。
无土栽培技术目前按根系固定方式可分为液体基质和固体基质两种栽培方式。液体基质（即水培）又可分坐浴式、浅水式及喷雾式。固体基质分有机和无机基质两种。其中有机基质有锯木屑、草炭、甘蔗渣、酒糟、炭化壳谷等，无机基质有砂、陶砾、火山灰岩、蛭石、珍珠岩、聚乙烯等。
1.无土栽培技术的突出特点
无土栽培技术的突出特点是：（1）能避免连作障碍。由于长期连作，土传病害加重，在无土栽培条件下，只要事先充分注意器材处理，就能防止各种病菌的传播。（2）由于设施的自动化、机械化,极大的节约了农民的劳动工时。（3）栽培环境的洁净化打破了“农业--土壤--不清洁”的传统概念。（4）能生产由于土壤的原因不适于土栽的作物。（5）有些作物的品种能大幅度提高单位面积产量。
2.我国无土栽培发展现状
我国无土栽培研究、虽然起步比较晚，但由于采用的节能温室耗能少，设施园艺发展迅速，同时带动了无土栽培的发展。其主要表现在：
2.1无土栽培设施系统不断改进目前我国无土栽培采用的系统可以分为基质培和水培两大类，其中基质培主要有有机基质栽培技术、基质沟培技术、鲁SC型栽培技术等，水培主要有毛管浮板水培技术（FCH）、深液流法（DFT）等，这些方法都具有节能、省成本、不怕短期停水停电的特点，其中尤其以中国农科院蔬菜花卉研究所开发的有机生态型基质培技术最为简单、节能，成本低、效益高。
2.2高效反季节无土栽培技术研究进展快无土栽培发展能力取决于对陆地农业的竞争能力。因此，不但要提高无土栽培作物的单产水平，更要抓高附加值的蔬菜作物的反季节栽培，以提高经济效益。
2.3重视基质研究，为无土栽培提供理论依据我国在无土栽培基础研究方面做了许多工作，目前在生产上影响较大的有：（1）全国主要地区的用水水质检测。这一研究成果对我国南北方选择各自合适的无土栽培系统起到了决定性作用，促进了无土栽培的高效益生产。（2）低成本高效益营养液配方研究。采用消毒固态有机肥替代基质培的营养液，把有机农业与无机栽培结合起来，降低了生产成本。同时，通过对氮、铁、硒等元素的研究，总结出合理的施肥配方，并筛选出一批耐缺素胁迫的品种，为提高产品质量做出了很大的贡献。（3）水培作物根际丰氧技术的研究。这一研究有效的解决了亚热带地区水培作物根系供氧矛盾，同时研究出水生与旱生蔬菜间作的生物丰氧法，对边境、海礁岛、沙漠等环境恶劣地带通过水培解决蔬菜紧缺，不失为一种使用技术。
3.无土栽培技术存在的问题及解决方法
3.1存在问题
3.1.1基质来源不足，处理和消毒费高
3.1.2病害防治环节薄弱目前只要靠种子、设施设备消毒来预防，缺乏有效的防治药剂和营养液消毒设备。
3.1.3温室环境调空水平较低目前所用温室主要是普通塑料温室和目光温室，设施简陋，调空水平差。
3.1.4专用品种的选育跟不上无土栽培专用品种少，迫切需要选育出抗根系病害、耐低温、耐弱光照、优质、丰产、使用无土栽培的蔬菜新品种。
3.1.5专用技术人员少
3.1.6市场问题现阶段我国蔬菜无土栽培产生的经济效益与地区关系密切，大致可分为四类：第一类为南方沿海地区，价格高，经济效益好，第二类为特殊地区，如各大油田因土壤盐碱化、沙漠化严重，对蔬菜供应要求迫切，社会效益好，第三类为各大城市，旅游业发达，经济条件好，高级宾馆饭店需要优质、无公害蔬菜，经济效益不错，第四类为沿海中小性城市和边远省份，优质优价体现程度低，效益差。因此,当前我国无土栽培技术的发展受制于地区经济条件，改善经济环境对促进无土栽培技术的发展是关键因素之一。
3.2解决方法
应从中国国情出发，研究指定可行方案，逐步解决实际问题。首先，应加强基础研究，研制出符合我国国情和气候特点的温室设施及其配套技术，降低生产成本，提高经济效益，同时做好基础开发、病害防治、品种选育等方面的基础工作，为无土栽培大好基础，其次，要做好技术人员培训、技术推广工作，以便更多的人掌握技术，提高生产效率，第三，要为蔬菜生产建立良好的市场环境，做到优质优价，提高生产效率。
4.无土栽培的优势及发展前景
无土栽培以人工创造的作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气和养分供应的矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件，从而充分发挥了作物的增产潜力。无土栽培能避免土壤传染的病虫害，免除土壤污染，可以生产出清洁卫生、污染少、无公害。品质好的产品。同时无土栽培还能有效克服难以比拟的高效生产优势。但是，由于无土栽培作物根系所处环境（营养液或固体基质）缓冲能力较土壤小，根系易受设施内气温、营养液PH、养分状态等外界条件的影响，因此其较土壤栽培更易发生生理障碍，生产中急需相应对策加以克服。
综观世界各国无土栽培的现状和趋势，无土栽培技术已经有实验阶段全面转入生产应用阶段，其关键性技术也日渐完善，发展速度将、会迅速加快。时间证明，无土栽培的集约化、现代化、自动化程度越高，生产的效益就越大，但由于各国的经济、科技、设备等条件不同，无土栽培的水平和效果也存在较大的差异，因此21世纪的无土栽培将出现高度设施化和建议栽培设施并存的局面。我国无土栽培技术的应用起步较晚，无土栽培技术水平虽处于初级阶段。随着改革开放的深入发展、农村经济条件的逐步改善和人民生活水平的不断提高，预计今后无土栽培将会出现蓬勃发展的新局面。无土栽培的兴起，将使农业、园艺、林业、花卉生产乃至耕地利用和沙产业开发等进入一个新的发展阶段，因此无土栽培技术具有十分广阔的发展前景。
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生物技术发展现状与前景范文篇2
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生物技术发展现状与前景范文篇3
摘要：虚拟演播室技术的应用为教育技术工作者把先进的教育思想整合到目前的教学实践中开拓了思路。本文通过叙述虚拟演播室的概念、基本原理，分析虚拟演播室技术在教育应用的优势与不足，从而指出虚拟演播室在教育应用中应用现状及未来发展。
关键词：虚拟演播室；教育应用；
1、概述
1.1虚拟演播室的概念
虚拟演播室（VirtualStudio）是近年来虚拟现实技术和传统的色键抠像技术相结合的产物，是一种将真实摄像机所拍摄的画面实时地与计算机图形工作站生成的三维虚拟场景进行合成的新型电视节目前期制作系统。
1.2虚拟演播室的基本原理
在虚拟演播室中，把摄像机拍摄到的人物、景物称为前景图像，而把通过计算机动画软件制作的二维或三维动画图形，称为虚拟背景或虚拟场景。我们知，虽然虚拟演播室前景、背景图像也是靠色键技术合成的，但二者之间却有“同步联动”关系，即将拍摄前景的摄像机进行摇移、俯仰、变焦、聚焦动作时，可以通过获取摄像机的各种运动参数（摇移、俯仰、变焦、聚焦、摄像机空间位置等），去控制背景图像生成装置，使之生成与前景图像保持透视关系的背景图像，最后通过色键将前景、背景图像合成输出。
2、虚拟演播室技术在教育应用中的优势与不足
2.1虚拟演播室技术的优势
虚拟演播室之所以能在教育应用中开辟新局面是因为其有着其他媒体和技术所没有的优点：
2.1.1创意自由，布景方便
随着信息技术和多媒体技术的发展，虚拟演播室产生的虚拟场景几乎不受限制，实现真实场景无法达到的许多效果，给创作人员带来了充足的创意空间，教学设计思路也不再被演播室的大小和节目组资金状况所限制。只要符合教学目的要求，创作人员可任意想象、自由发挥。同时，虚拟演播室技术在布景方面有得天独厚的能力，计算机能够生成在真实演播室中无法制作的背景。
2.1.2生动有趣，提高效率
由于虚拟演播室技术中的布景都是合乎比例的立体设计，因此当摄像机移动时，虚拟的布景与前景画面都会出现相应的变化，形成“真实”的虚拟画面。演播室现场视频可以实时地与计算机产生的三维图形完美地组合在一起，人物和虚拟场景可以实现天衣无缝的结合，使播出的效果达到一种惊人的、传统技术望尘莫及的全新境界。借助虚拟演播室技术，不仅能将一些抽象的理论、烦琐的公式推导，用图形显示的方式和虚拟的场景展示在学生面前，而且活跃了课堂气氛，在寓教于乐的气氛中，达到了理解和掌握基本内容的目的，起到事半功倍的效果。
2.1.3节约资金，省时省力
虚拟演播室只需一个蓝幕布景，利用虚拟现实技术，可以制作出各种形式的、能与主题相配的场景。利用虚拟演播室技术，可以方便地对虚拟场景（教具）增删、移位等变化，这为教学的设计创意提供了极大的方便。此外，同一演播室能为多套节目所用，不需要增加额外的制景费用，使演播室资源得到充分利用，从而大大降低了由于教育节目多样化带来的对空间、时间和财力的要求。
2.2虚拟演播室技术的不足
2.2.1真实性不足
这是因为虚拟场景的生成不仅受软件功能缺陷的限制，而且硬件速度问题也是一个制约因素。虽然现在能使用三维虚拟演播室达到逼真的三维效果，但价格昂贵仍是一个不可逾越的障碍。
2.2.2对操作者有较高的要求
利用虚拟演播室进行节目创作更加复杂，对节目制作人员也提出了更高的要求，尤其是三维系统运作过于复杂，非专业人士很难胜任操作。
2.2.3灯光问题
虚拟演播室的灯光效果不如实景具有亲和力，近景的光线“平”，没有层次，远、中、近景难以做到近实、远虚的真实效果，虚拟灯光与实际灯光存在位置、强弱、冷暖、数量等著异，容易导致主持人与生成的场景脱节。
2.2.4延时问题
虚拟场景的生成不仅存在摄像跟踪延时，而且系统接受、处理和运算数据都需要时间。因此在前景与虚拟场景合成之前，首先要对前景进行相应的延时处理，另外声音信号也要做相同的延时处理，以保证演员的声音与口型一致，以确保观众看到的音视频同步。
3.虚拟演播室技术在教育中的应用现状与未来发展
3.1应用现状
随着计算机图形处理技术、多媒体技术、视频数字化的发展，不仅虚拟演播室技术日趋完善，已经达到了实际应用的程度，而且虚拟演播室系统的性价比得到大幅提升，加快了虚拟演播室在教育领域的应用速度。虚拟演播室在教育领域中的应用，越来越引起了教育界人士的重视。虚拟演播室建设，已成为目前教育技术界人士所关注的问题之一。
在教育电视节目中，虚拟演播室技术在虚拟场景的生成方面的突出优势为教育节目提供了丰富的创作手段。虚拟演播室主要应用于场景的制作，场景的设计随教学形式或课程内容而变化。
在远程教学中，虚拟演播室技术可将远地演播室中专家的实况视频与本地演播室中教师的场景视频实时地结合在一个虚拟场景中，两人可以在虚拟场景中面对面地相互交谈、演示，学生觉察不到他们是身处异地，增强现场感、参与感。
3.2未来发展
随着信息化、数字化平台的不断涌现，实时地将众多数据以图形、场景的模式加入到虚拟演播室系统中，是其中的一个重要发展方向。而利用这些新技术制作教育电视节目并非还很遥远，期待着它们的出现给我们带来全新的感受和冲击力。同时，近年来提出的MPEG-4压缩技术是一种基于对象的编码方式,非常适合于教育虚拟演播室系统,它的出现必将对虚拟演播室技术的发展及应用起很大的推动作用。随着这项技术的发展，虚拟演播室系统将会在教育电视节目制作领域发挥出不可估量的重要作用。
关注虚拟演播室技术的发展，探索虚拟演播室技术在教育中的运用方法、模式和基本原则是教育技术工作者的新任务。
参考文献：
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