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[成果] 1700470276 北京
S68 应用技术 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 在园林绿化中大量应用的国外引进品种在环境适应性方面存在较大问题。夏季高温高湿导致月季黑斑病频发、落叶严重,极大影响秋季景观效果;冬季严寒,有的品种还需要防寒越冬。另一方面,引进品种在花色、花香、花型上与国人的赏花审美习惯存在一定差异。选育适应北京及周边环境,减少农药及化肥的使用量,符合国人审美习惯的抗病、抗寒、芳香月季新品种势在必行。 主要技术创新: 结合北京市的生态环境特点,该项目对引进的近百个月季品种病情指数进行调查分析,筛选出抗黑斑病能力强的3个亲本,并根据中国人的审美习惯,利用此黑斑病抗性表现良好的亲本开展杂交育种工作,大大提高了育种效率。此后利用离体叶盘接种法,以病斑直径为量化指标,对杂种后代抗病性进行评价。得到20余个具有高抗黑斑病特性的优良杂种后代,从中选育出5个优良抗病新品种。 结合北京及周边地区气候和环境条件,通过冷处理恢复实验,筛选出抗寒性强的2个月季品种,以其为亲本选育出4个抗寒新品种‘火焰山’、‘粉荷’、‘醉红颜’、‘蝴蝶泉’。 该项目搜集了70多种不同香型的壮花月季品种作为备选亲本材料,采用HS-GC/MS法进行香气成分定量分析。按照不同香气成分与主观感受,选出甜香型亲本3个,果香型亲本2个,清香型亲本5个。以这些亲本进行杂交育种,获得6个芳香型新品种(‘美人香’、‘香妃’、‘甜蜜的梦’、‘情歌’、‘香依’、‘香恋’),其中,‘甜蜜的梦’主要花香成分相比其父母本均有显著增加,超亲性状明显。 成果产生的价值: 截止2016年3月,该项目在国家林业局植物新品种保护办公室申请授权自育月季新品种11个,占全国庭院月季新品种授权总数的29%;在国际月季品种登录机构登录新品种14个,占中国月季品种在国际登录总数的37%;通过北京市林木良种审定委员会审定自育月季良种8个。在2016年世界月季洲际大会新品种评比中,该项目育成的月季新品种共获得6个金奖,占金奖总数的40%。‘北京红’被北京市园林局指定为2016年第八届月季文化节主题花。通过长达8年的区域试验和观测表明,育成的庭院月季新品种花色艳丽、长势旺盛、绿期较长,并具有抗病、抗寒、芳香等特点。满足了市民对月季芳香和色彩的感官需求,减少了农药的使用量,使月季应用范围更加广泛,填补了庭院月季抗病育种的空白。自育月季品种在北京地区累计推广应用160余万株,对促进北京月季产业的发展起到了良好的示范带头作用。
[成果] 1800120298 北京
S85 应用技术 畜牧服务业 公布年份:2017
成果简介:奶牛隐性乳房炎易感性监测体系;获得中国荷斯坦牛全基因组水平显著关联的乳房炎抗性SNPs标记及候选基因;建立奶牛乳房炎表观遗传分子检测技术平台,获得影响奶牛乳房炎及产奶性状的表观遗传标记或靶标基因。利用CD4基因启动子区DNA甲基化水平可将临床乳房炎牛与健康牛截然分为两个群体(如图),其中临床乳房炎牛的DNA甲基化水平比健康牛高出16%(P<0.01),且这种高甲基化显著抑制该基因的表达。结果表明,高甲基化的CD4基因启动子区可作为临床乳房炎牛的重要表观遗传标记。
[成果] 1700470441 北京
TN2 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:光纤陀螺是上世纪70年代问世的新一代惯性传感器,具有许多独特的优点。长期以来,由于光纤陀螺的战略重要性和生产成本等原因,主要用于国防领域,在国民经济建设领域的推广应用明显滞后。 光纤陀螺现有二个经典的光路技术方案:1)光波导+光纤,2)全光纤。全光纤陀螺具有可靠性高、成本低的特点,特别适合在国民经济建设领域中推广应用,但传统全光纤陀螺的测量精度与动态范围相互制约,因而测量精度偏低,限制了其推广应用。 该项目针对全光纤陀螺存在的问题,通过对基础理论和机理性问题的研究,提出了多项创新理论和技术,大幅度提高了全光纤陀螺的测量精度,大大降低了生产成本,为全光纤陀螺在国民经济建设领域的推广应用奠定了基础。主要科学发现和成果如下: 1)提出了一种新概念的光纤器件,即具有起偏振功能的新型熊猫光纤拉锥耦合器,通过理论分析揭示了其工作原理和制备方法。该成果发表在Scientific Reports、Applied Optics。依托该新概念光纤器件,首次提出并实现了全光纤陀螺的新型最小互易光路,这是全光纤陀螺问世数十年来的一次结构性创新。该成果可提高全光纤陀螺的测量精度、可靠性,并降低生产成本,获美国和中国发明专利权各1项,论文发表在Applied Optics。 2)提出并实施了PZT相位调制器的新型相位调制理论,成果获美国和中国发明专利权各1项,论文发表在Optics Letters。根据对熊猫保偏光纤内部应力的理论分析,首次提出了偏振轴精确自对准理论和方法,突破了熊猫光纤器件制作的关键技术瓶颈,大幅度改善了此类光纤器件的技术参数,提高了成品率,纠正了长期以来关于此类器件工作轴的不恰当选择,论文发表在Optics Express。成果使全光纤陀螺的零点漂移下降了2个数量级,测量精度进入了高精度陀螺等级。 3)在全光纤陀螺电路中引入DSP系统,自主开发新算法,使动态范围扩大了1-2个数量级,噪声指标大幅下降。成果获1项美国发明专利权,2项中国发明专利权,在Optics Letters,Applied Optics,Optical Engineering发表论文共4篇。 2012年以来,项目成果通过技术服务方式进行了转让,合同技术服务费累计469.7万元,项目组已到账309.7万元。依托项目成果研制的全光纤陀螺已在国内外销售100余只,应用于石油勘探和开采、煤炭勘探和开采、地质勘探、高铁轨道检测、车辆自动驾驶等领域,其中36只陀螺出口欧洲、中东、南美洲国家。该成果获2014年日内瓦国际发明博览会金奖和2012年中国发明协会国际发明展览会金奖。
[成果] 1700470116 北京
S27 应用技术 其他水利管理 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 该成果农田水肥一体化技术具有省水、省肥、省工、高效等优点,但在实际应用推广中由于系统组成较为复杂,存在农户管理粗放、过量灌溉施肥等问题,因此,借助信息化等技术实现农田水肥一体化工程的自动化控制与管理成为提升工程管理水平有效解决途径。该成果针对中国农业控制系统开发领域中存在的总体上技术成熟度不够高、控制功能不够全面、通用性交叉、产品的成套性和实用性往往考虑不够等现实问题,探索性地将物联网、传感器无线网络节点、节水灌溉、水肥一体等技术进行有机集成而开发的控制系统通用技术平台。 主要技术创新点: 创新点1:针对各种类型灌溉工程,开发了一套具有普适性的农田水肥一体化管理、控制软、硬件系统的通用技术开发平台,实现了自动控制、定时控制、周期控制和手动控制的和谐统一,针对大田与温室等不同水肥一体化情景实现各功能模块的灵活部署,使得开发时间由原来的3-4个月缩减到3-4天; 创新点2:系统基于B/S网络架构,开发了与之相配合的具有控制、采集、传输功能的无线传感器网络节点,仅通过浏览器就能使用操作系统;通过配套的软件和硬件,将Internet/4G网络与有线/无线传感器网络等不同结构的网络平滑连接,建立物联网网络通道并提供标准的互联网网络接口、计算平台和服务调用接口,实现PC、手机等终端设备直接地进行完整监控; 创新点3:系统采用动态数据驱动系统范式,建立了基于边界参数实时监测数据驱动的作物根区土壤储水量预报以及温室温度环境预报新方法,建立了土壤水分和温室多传感器管理方法,并实现了其在控制系统中的嵌套应用,大幅提升了土壤水分和温室环境监测传感器的监测精度。 成果产生的价值: 该成果授权1项国家发明专利,授权软件著作权3项,发表中文核心期刊论文1篇。形成了示范窗口、中心示范、辐射示范和大范围推广四层次农业节水技术示范推广模式。与传统灌溉相比,应用该系统可实现节水30%以上、节肥20%-30%、减少农药施用量10%-15%、土地利用率提高10%以上。研究成果突破了传统的农业生产方式,对于建立节水、节肥、节能型农业生产体系以及实现农业生产精准管理均具有重要意义,应用前景广阔。
[成果] 1700660143 内蒙古
S43 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:根结线虫(Meloidogyne spp.)是一种世界性分布的土传病害,给许多国家的农林、园艺等产业每年造成近1000亿美元的损失。随着农业产业结构调整,内蒙古设施蔬菜的面积已达230万亩,其中赤峰市占全区的50%以上,是自治区最早发生蔬菜根结线虫病的地区,目前在呼和浩特、包头等地也有发生,每年发生面积达3万亩左右。一般根结线虫可造成20-60%的产量损失,严重时甚至绝收,线虫还与真菌、细菌等土传病原菌复合侵染,加重蔬菜受害程度。严重制约该区设施蔬菜产业的可持续发展。从2009年开始,该所得到科技部成果转化项目(2010GB2A400066)、内蒙古科技计划项目(20110710)、国家公益性行业(农业)科研专项(201103018)、内蒙古农牧业创新基金(2013NMJJN13)及自治区农综开发办(2011-2016年)项目的支持,与中国农业大学、赤峰市农业技术服务中心等教学、推广单位合作针对设施蔬菜根结线虫开展以下研究:⑴开展了蔬菜根结线虫种类、分布及危害规律研究,明确了南方根结线虫是危害我区设施蔬菜的优势种群,在8-15cm土层(中层)以及温室的中部线虫密度最高;不同线虫密度、蔬菜茬口及种类种植受害程度不同。结果为制定综合防治措施提供了理论支持。⑵研发了两个快速检测根结线虫的LAMP试剂盒,建立了检测技术体系,该技术不需要PCR等昂贵仪器,特别适合基层推广人员使用,获得了2项国家发明专利。⑶研发了根结线虫重要生防菌--穿刺巴斯德菌的大量繁殖技术。该菌目前在国内外难以在人工培养基上培养,课题组建立了低温保存菌丝体技术和活体繁殖技术体系,获得了2项国家发明专利,为该生防菌产业化生产和生防药剂选择提供了新途径。⑷研究了药剂处理对土壤微生物群落的影响,结果表明1.3-二氯丙烯土壤熏蒸剂处理后对土壤各种病原微生物、杂草种子有显著的灭生效果,但敞篷透气后土壤微生物逐步恢复,种类相似度增高,结果为利用微生物菌肥修复土壤,改善土壤中有益微生物群落奠定了基础。⑸研究了不同番茄品种、化学和生物农药对根结线虫的控制作用,筛选出6个免疫和3个高抗品种,其中2个高抗品种兼抗番茄黄花曲叶病毒病;明确了不同药剂、剂型和施药方法等对根结线虫的防治效果,为综合防控技术集成奠定了重要基础。依据课题组的研究结果,集成了适合该区各地综合防控设施蔬菜根结线虫的技术体系,并在全区17个乡镇进行大面积推广应用,综合防效达90%以上,累计示范推广面积24157亩,平均每亩挽回经济损失1.31万元,取得了较好的经济效益、社会效益和生态效益。团队成员受自治区植保学会、区植保植检站和赤峰市农牧局的邀请在相关会议上为全区植保科研、推广人员进行了专题讲座。另外,每年在项目实施区举办了2-3次技术培训或现场观摩会,累计培训了3000多人次,发放宣传资料30000余份,在全国(全区)农业博览会上进行了2次成果展示,为该成果推广应用起到了积极推动作用。相关结果已获得4项国家发明授权专利,发表科技论文8篇,其中SCI源3篇;培养博士1名;制定了自治区地方标准1项;获得自治区农牧业丰收一等奖1项。
[成果] 1700510242 河南
S85 应用技术 渔业服务业 公布年份:2017
成果简介:中国是世界家禽第一大生产与消费国,家禽产业是该省农业经济的重要支撑。家禽传染病是制约产业健康发展的重要因素。该项目针对家禽新发频发的10种重要传染病,从诊断、预防和治疗三个防控核心环节,历经26年科技攻关,取得了一系列创新性成果。1、在全球首次发现鸭产蛋下降综合征、鸭传染性窦炎的原发病因,发现鸭呼肠孤病毒的跨种感染能力,引领国内外家禽疫病的病原学与诊断技术研究,为快速诊断新发家禽传染病提供理论支撑。及时确诊病因是有效防控家禽新发传染病的首要前提。该项目在国际上首次确诊新发鸭产蛋下降综合征的原发病原为鸭坦布苏病毒,并在国际上首次证实黄病毒可跨种感染水禽致病;通过反向遗传技术首次成功拯救出鸭坦布苏病毒,阐明了病毒的致病性和基因组特征。首次确诊鸭传染性窦炎的原发病原为支原体,发现鸭呼肠孤病毒可跨种感染鸡,并具有较强的致病性。2、针对中国频发的禽流感、鸭瘟、鸭传染性浆膜炎、鸭大肠杆菌病等家禽重要传染病,创制并产业化推广疫苗类新兽药4项,其中全球首创3项,为有效预防家禽传染病提供产品支撑。对15个省份85株H9亚型禽流感病毒HA基因序列分析,筛选优势流行毒株并创制出灭活苗,解决了疫苗毒株对流行毒株交叉保护效果差的关键技术难题。通过传代获得鸭瘟病毒鸭胚适应毒AV1221株,病毒滴度较常规培养提升3倍,突破了抗原生产过程中病毒产量低的技术瓶颈,创制出全球首个鸭瘟灭活疫苗;同时筛选获得免疫原性良好的鸭H9流感疫苗株D1和效检用强毒株YZG4并建立效检标准,集成运用上述鸭瘟灭活疫苗生产技术和工艺,创制全球首个鸭瘟、禽流感(H9)二联灭活疫苗。首次采用蜂胶佐剂技术创制出全球首个鸭传染性浆膜炎、大肠杆菌病二联灭活疫苗,为危害养鸭业最严重的两种细菌病防控提供了强力的产品支撑。3、针对鸡鸭鹅3种可治疗的传染病(鸡传染性法氏囊病、鸭病毒性肝炎及小鹅瘟)创制并产业化推广抗体类新兽药3项,市场占有率均稳居国内第一,为确切治疗家禽传染病提供产品支撑。通过表达制备亚单位抗原代替组织毒抗原创制出鸡传染性法氏囊病蛋黄抗体,成本降低95%,解决了高免抗原制备环节生物安全风险大、成本高的关键技术难题。发明了集热灭活、化学灭活与物理灭活为一体的综合灭活技术,可100%杀灭鸡胚中的微生物,打破了鸭病毒性肝炎抗体生产过程中外源微生物难以有效灭活的技术瓶颈。从分离的69株小鹅瘟病毒筛选出HN株研制蛋黄抗体,发明了酸化水稀释法结合辛酸法抗体纯化工艺,解决了提取过程中难以有效去除脂类等杂质的关键技术难题。该项目获授权国家发明专利7项;国家新兽药证书5项,其中二类新兽药1项;取得农业部生产批准文号9个;发表SCI论文10篇,核心期刊论文46篇。项目成果在全国25个省份推广应用11年,共计45.41亿羽份,累计销售2.19亿元,总经济效益达293.43亿元。
[成果] 1700470125 北京
P 应用技术 基础地质勘查 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 针对再生水河湖回用对地下水环境安全构成隐患的关键理论、技术瓶颈问题,迫切需要揭示地下水环境对再生水回用的响应机制,研发地下水环境污染风险防控核心技术,保障地下水可持续开发利用,助推缺水地区干枯河湖再生水利用和水生态恢复。 主要的技术创新点: 通过水文地质学、环境科学和分析化学等多学科的集成研究,创新耦合了包气带-地下水数值模型,首次建立了再生水风险指标体系和评估方法,全面揭示了再生水特征风险因子在沉积物-包气带-地下水系统中迁移转化机制,系统提出了地下水环境风险防控关键技术和措施。 (1)首次构建了再生水河湖回用区域的水土环境立体、分层智能监控网络,实现全方位、立体式的水土环境信息采集,准确把握再生水回用条件下地下水环境效应。解决了再生水风险因子识别、地下水水位-水质响应、再生水-地下水循环背景等技术难题。 (2)自主开发多尺度河湖介质物理模拟调控系统,创建了包气带-地下水系统(HYDRUS-1D和FEFLOW-MT3D)耦合数值模型,提出了再生水回用区水质控制指标及其合理阈值。全过程揭示了再生水特征风险因子的驱动机制和地下水环境的响应机理。 (3)创新研发新型多功能复合生态减渗材料,研制了生态减渗工程技术优化模式。解决了不同河床地质条件的减渗工程模式难题,既满足河湖生态修复减渗要求,同时又保持河流生态系统的健康发展。 (4)率先建立基于再生水回用场地类型和污染物特性的风险指标体系类型和风险等级评估方法,提出了不同区段河流生态修复的多目标优化调度配置方案,开发了基于地下水安全的再生水作为河湖系统生态用水技术方案评价系统。为再生水河湖回用的选址、工程设计和多水源调度提供了科技支撑。 成果产生的价值: 项目发表论文42篇,其中SCI收录20篇,获得发明专利6项、实用新型3项,开发软件1项。 成果有力推动《加强河湖生态环境建设与管理工作的意见(2013—2015年)》和《北京市地下水保护和污染防控行动方案》等一系列政策措施的出台。水土环境智能监控网络技术已纳入永定河四湖一线、引温济潮工程监测设计当中,研发的生态型减渗材料和工程配置模式在永定河生态修复工程、北京大学燕园后湖水系恢复等工程中得到成功推广应用,取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益,具有广阔的推广前景。
[成果] 1700520366 内蒙古
S82 应用技术 牲畜的饲养 公布年份:2017
成果简介:良种奶牛数量严重不足、奶牛遗传品质偏低、繁育速度慢是困扰中国奶牛养殖业持续发展、产业转型升级的主要问题。据统计过去十年中国耗费数百亿巨资从国外进口大量基础奶牛,但是并没有解决根本性问题。奶牛性别控制技术是立足中国奶牛养殖业的基础条件、快速扩繁良种奶牛的最有效技术手段。过去奶牛性别控制冷冻精液技术存在生产效率低、质量不稳定、成本高、受胎率低等问题,所以一直处于示范应用状态。该项目从1998年开始家畜X、Y精子分离和受精有效性研究,进一步创新了生产关键技术与高效生产新工艺等,实现了世界最大规模产业化应用,推动了中国奶牛养殖业持续健康发展与产业转型升级。主要技术内容及创新点:(1)优化了以X、Y精子DNA含量差异为基础的家畜精子分离及受精技术,建立了具有自主知识产权的奶牛精子染色技术、分离缓冲液设计、冷冻保存、精子活力保持、以及性别控制准确率检测的性别控制基础技术体系。(2)首次发现动物异种精子辅助受精的运动推流作用,创新发明了山羊精子辅助奶牛性别控制冷冻精液生产的关键技术,使生产效率提高3倍以上,生产成本降低70%,性别控制准确率达到94%。研发了种公牛原精染色新技术,使种公牛可用于生产比例从30%提升到90%以上。(3)创新集成奶牛性别控制冷冻精液高效生产新工艺,明显提升了产品各项质量指标,发明了子宫深部输精新方法及相应的输精器具,使奶牛性别控制冷冻精液配种情期受胎率提升15%-20%。制定了2项相关国家标准,产业化推广应用效果明显。授权专利、发表论文、专著、标准情况:发明专利11项,相关论文24篇(SCI收录5篇),出版专著2部,制定实施国家标准2项,获得内蒙古科学技术进步一等奖2项。主要技术经济指标:①奶牛性别控制冷冻精液单机年生产能力由1~3万支增加到8~9万支,平均生产成本从100元降到30元;②种公牛利用率从30%提高到90%以上、产品质量总体提升30%;③人工授精平均情期受胎率提升15%~20%、性别控制准确率达到94%;④科研投资年均纯收益率3.0(元/元•年)。应用推广及效益情况:①2014~2016年累计推广奶牛性别控制冷冻精液170.54万支,新增销售收入38989万元、利润10185万元;连续5年保持全国行业产销第一、市场占有率超过60%。②2005~2016年在全国推广奶牛性别控制冷冻精液411.48万支,累计繁育良种奶牛126.09万头,累计新增纯收益约50亿元,取得了重大经济和社会效益。③实现了专利技术成果向国外同行(美国)的有偿转让应用。
[成果] 1700470353 北京
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2017
成果简介:葡聚糖酶是一类重要水解酶,能够广泛应用于食品、饲料等行业。葡聚糖酶研究方面存在的问题主要有产酶水平低、应用适应性差、部分水解酶家族结构不清楚等。为了解决以上问题,近年来围绕葡聚糖酶如β-1,3-1,4-葡聚糖酶、β-1,3葡聚糖酶等的发掘、基因克隆表达、酶学性质、晶体结构解析、分子改造等开展系统研究。项目组取得的主要科学发现和价值如下: 1.发现了两种产新型β-1,3-1,4-葡聚糖酶的嗜热真菌,率先完成米黑根毛霉基因组的测序和注释。 选育出拟青霉属新种-嗜热拟青霉J18,首次从发酵液中纯化得到一种耐热β-1,3-1,4-葡聚糖酶和一种β-耐热葡萄糖苷酶。米黑根毛霉CAU432液体发酵产酶活力达6230 U/mL,为国际上已报道天然菌株产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的最高值。同时米黑根毛霉固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达20025 U/g碳源。率先完成了米黑根毛霉基因组的测序和注释,预测10,345个蛋白质编码基因。 2.克隆多个新型葡聚糖酶基因,实现了β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效表达。 克隆米黑根毛霉中β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因与已报道的最高氨基酸序列同源性为58%。同时克隆和表达2个糖苷水解酶12家族木葡聚糖酶基因,两种酶与其他序列同源性分别为68%和60%。另外,克隆嗜热拟青霉β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因并采用密码子优化等策略在毕赤酵母中高效表达,5升发酵罐酶活力55300 U/ml,为已报道的最高水平。 3.率先解析了葡聚糖酶的两个水解酶家族的新结构,揭示了其催化作用机制。 解析了糖苷键水解酶(GH)81家族首个结构即米黑根毛霉β-1,3-葡聚糖酶(RmLam81A)的晶体结构,其催化机制为单一置换,其中Asp475和Glu557分别是质子供体和催化碱。解析了米黑根毛霉GH17家族新型β-1,3-葡萄糖基转移酶(RmBgt17A)的晶体结构,其整体结构呈现TIM桶状,揭示了葡萄糖基转移酶催化糖基转移的作用机制。这也是首个GH17家族葡萄糖基转移酶的结构报道。 4.改造了葡聚糖酶分子,提高了其应用适应性。 定向进化改造了嗜热拟青霉β-1,3-1,4-葡聚糖酶,显著提高了该酶在酸性条件下的催化活性,最适pH由7.0降低至5.0。基于米黑根毛霉β-1,3-葡萄糖基转移酶RmBgt17A晶体结构,采用理性设计进行了分子改造,突变体水解昆布多糖的比活力较改造前提高了348.5倍。 近年来共发表直接相关SCI论文17篇,累计影响因子65,他引170次。10篇代表性SCI论文累计影响因子46.4,他引145次。获授权发明专利6项。这些成果为葡聚糖酶的研究和应用奠定了基础。
[成果] 1700470282 北京
S60 应用技术 水果、坚果、饮料和香料作物的种植 公布年份:2017
成果简介:该项目属于果树学应用基础与应用技术研究。项目围绕着人们对果品安全品质的认知和农业生态环境改良的现实需求,针对中国果树生产中存在的适用于生态有机果园建设的新品种、新种质不足、农药化肥使用过量、土壤肥力较低及果园生产性次生资源的综合利用技术相对缺乏等问题:基于果园生态系统理念,①建立了果树优质抗逆种质筛选,多抗性组合配置技术,提升果树生态功能,包括选育成多个适合北京及周边地区果园栽植的新品种;揭示了苹果属植物叶片、花、果实色素形成的分子机理;明晰了苹果砧木铁高效吸收的分子遗传机制,开发了关键控制铁素高效吸收和砧木致矮性的基因标记并应用于苹果砧木育种;构建了苹果资源离体保存、优质大苗快速繁育技术体系。②研发了芳香植物果园间作及产业化延伸技术,增加了果园生物多样性,优化了果园微生态特征和调控功能,包括不同间作物种类选择、种植模式的建立;研究了间作条件下果园节肢动物群落的结构、组成和时空变化,建立了间作条件下果园节肢动物及功能类群的调控机理,提出了芳香族化合物调节果园主要害虫分布的假说;研究了间作条件下果园土壤肥力、微生物群落、酶系统、矿质养分的动态变化,揭示了间作改变土壤pH和理化性状,进而改变土壤微生物群落和优势菌群的组成,促进了果园土壤碳汇和C、N循环,提升土壤供肥能力的理论。③建立了果园生产性次生资源的循环利用及培肥技术,建立了北京地区果园土壤肥力综合评价指标体系,开发了果园生产性废弃物制作植物源营养液及快速腐熟制肥工艺和应用技术,果园废弃物、周边的动植物残体快速腐熟制肥技术,同时建立了高光能利用树体结构技术,有效地改善了园区环境,提高了资源利用效率。④依托协同创新中心,建立了“专家+市、区两级林业主管部门+科技协调员+示范基地”模式,组织技术推广小组,编制关键技术规程和配套技术规范,培育农民专业合作组织和科技协调员。在北京及周边地区建立技术示范和推广基地360余个,建立果树有机化高效栽培技术示范基地52万亩,辐射推广累计达到280万亩,培训果农2万余人次,编制了标准2个,授权专利5个,选育新品种与新种质20余份,近三年累计经济效益达9.54亿元,对促进中国果树有机化栽培,整体提升果树生产水平起到了积极的示范带动作用。
[成果] 1800120497 西藏
S82 应用技术 猪的饲养 公布年份:2017
成果简介:藏猪为高原型猪种,是能适应高海拔气候和放牧饲养为主的猪种,能适应极端寒冷的环境。主产区为青藏高原,分布在西藏自治区的拉萨、山南、林芝、昌都以及四川阿坝、甘孜藏族自治州、云南省迪庆市、甘肃省甘南藏族自治区、青海省部分地区等。藏猪肉高钙低脂,营养丰富。在藏东南地区,藏猪生产力的高低将直接影响到当地农牧民收入。但是,由于人们缺乏藏猪的保种和选育意识,粗放饲养、小群体近亲繁育等严重影响了藏猪生产性能,使其繁殖力低和生长速度慢。另外,近年来消费者对藏猪肉的认可度逐年提高,因此,开展藏猪品种保护、品种选育、高效养殖等方面的研究已迫在眉睫。创新点:(1)率先建立藏猪“212”发展模式,充分利用当地资源合理优化藏猪养殖模式提升农牧民经济收入。(2)率先全面开展了藏猪种质资源现状的调查研究,培育藏猪新品系。(3)研究和挖掘特色基因,为藏猪产业化提供理论支撑。
[成果] 1700520279 新疆
TS2 应用技术 蔬菜、水果和坚果加工 公布年份:2017
成果简介:番茄产业已成为解决新疆“三农”问题的重要产业,年种植面积近百万亩、产量近700万吨、番茄酱加工能力100多万吨,均占全国90%,对促进边疆民族融合和社会稳定具有重大意义。中国已成为全球番茄产品第一大出口国和第二大生产国,但加工贮藏技术落后、综合利用水平差及加工专用品种缺乏制约了产业发展。项目开展了番茄酱与番茄粉加工贮藏关键技术创新、番茄红素高效制备与产品创制技术研发及专用品种选育与栽培技术体系建立的研究及应用。历经近13年努力,全面改变了中国番茄加工业落后状况。主要内容如下:1.揭示了加工与贮藏过程品质变化的酶促反应和羰氨反应机制,创新了番茄酱和粉加工贮藏关键技术,解决了品质劣变与能耗高的问题。①揭示了番茄制汁过程调控品质的酶促反应机制,研发了冷破碎和热破碎制汁新技术,冷破碎提高风味80%、热破碎提高粘度38%。②研发了“反渗透+蒸发浓缩”和闪蒸杀菌技术,吨产品节水35%、电35%、汽54%;集成了喷雾干燥和振动流化床干燥技术,解决了粉的焦糊与粘壁,吨产品节水60%、电17%、汽13%,连续工作时间延长2倍。③揭示了番茄酱和粉贮藏过程非酶褐变的羰氨反应机制,研发了品质低温(0℃≤T<25℃)调控技术,解决了货架期品质劣变问题。2.研发了皮渣番茄红素工业化高效制备关键技术,创制了高值化新产品,解决了皮渣综合利用难和附加值低的问题。①基于茶多酚等抗氧化剂的保护作用和高温短时干燥方法,研发了皮渣番茄红素工业化高效制备关键技术,首次实现了皮渣番茄红素高效提取、降低了溶剂残留和提高了产品纯度。番茄红素提取率85%以上,溶剂残留小于20mg/kg、显著低于50mg/kg(欧盟食品添加剂标准《E160d LYCOPENE》),晶体纯度90%以上。②利用微胶囊稳态化和乳化增溶技术,创制了高值化的微胶囊番茄红素和水溶性番茄红素,提高了产品稳定性和扩大了应用范围,增加了产品附加值。3.选育了机械采收、高粘低酸专用品种,建立了加工番茄栽培技术体系,解决了制约番茄产业发展的原料问题。①选育出10个加工专用品种,长红、新番36号等品种适合机械采收,高粘品种新番39号、低酸品种新番41号适合高端番茄酱加工,解决了依赖国外品种的问题;通过品种早晚熟配套延长采收期20天,加工线利用率提高近50%。②建立了标准化栽培技术体系,制定了系列技术规程,实现了加工番茄标准化和机械化生产,为产业发展提供了原料保障。2013年获农业部中华农业科技奖一等奖、中国轻工业联合会科学技术发明一等奖。获美国发明专利1件、国家发明专利20件、实用新型专利2件;制订国家、行业和地方标准21项;获植物新品种权1个、农作物品种10个;发表论文51篇。新增生产线50条,新增销售额170.82亿元、利润7.49亿元、创汇20.21亿美元;节水2619万吨、汽623万吨、电1.9亿度,节约成本6.5亿元;新品种推广253.75万亩,收购番茄近2000万吨,惠及农户100万余户。取得了显著经济、社会和生态效益,全面提升了中国番茄产业技术水平和国际竞争力。
[成果] 1700520276 山东
S12 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:高效、优质、安全的农产品生产是中国现代农业发展必由之路,基于经验的传统农业生产方式下,缺乏肥、药、饵精准施用信息影响了土壤退化、水体污染、病害频发、农产品质量下降等问题有效控制,成为制约中国农业可持续发展的瓶颈之一,解决这些问题的根本途径是农业生产精准决策调控。项目组历经10多年持续攻关,突破了农业异构多源信息融合、决策模型、个性化智能适配等关键技术,创建了面向全国的“鱼联网、菜联网、猪联网”(简称“三网”),创新成果如下:1.创新了文本、语音、图像、数据等异构多源农业信息融合技术。提出了基于本体的水产水质-营养-病害等“三网”知识图谱构建方法,通过农业元数据科学范式表达、语义自动标注技术,创建了可迭代更新的知识图谱库;提出了加权模糊隶属度与离散小波变换的异构信息融合方法,通过图谱子集分解进行信息的多隐层深度学习,实现了信息的自动聚类和智能入库;构建了“三网”信息资源池,有效数据迭代线性增长规模达9TB,为生产决策提供了精准信息源。2.创建了实时感知数据和知识库联合驱动的生产决策系统。发明了集数据降噪-降维-多尺度特征提取和多目标优化的感知信息处理方法,实现了动植物生产环境参数的实时获取与辨识;提出了基于多重最小支持度的规则挖掘算法,从“三网”信息资源池中提取规则达9.65万条,构建了水肥决策、病害诊断、饲喂决策等知识表达模型2280个;开发了实时感知数据和知识库联合驱动的水产、蔬菜、畜禽生产预测预警决策系统,精度提高36.5%。3.突破了面向个性化需求的智能适配关键技术。创新了智能变送和标准化数据接口技术,实现了多种类传感器、控制器、终端设备在线适配和数据接入;提出了全流程、多层次业务软总线建模与构件化开发方法,研制了多租户、可定制的服务云组件3510套;研发了可定制的“棚司令”、“鱼司令”、“猪司令”等手机客户端软件(APP)76套,提出了基于情景感知的用户分类模型和基于群体智能启发的信息推荐方法,实现了信息精准投送,准确率提高30%以上。4.构建了第一个国家农村信息化示范省(山东)信息服务云平台。设计提出了山东农业农村信息服务云平台统一架构,开发了生产决策、市场服务、12396公益热线等子系统,并形成行业和地方标准;创新了“平台、通道、站点、体系、机制”五位一体模式,开发了“鱼联网、菜联网、猪联网”等产业服务系统,实现山东行政村对接全覆盖,全国示范站点达12151个,热线受众超过3亿人次,近三年国内各级领导和同行360余批4500余人次到平台现场考察学习。项目授权国家发明专利16件,实用新型专利15件,软件著作权登记65件,制订行业及地方标准6项,发表论文149篇,其中SCI/EI收录107篇,出版著作8部。项目面向全国23个省市、62个国家农业园区开展技术推广应用,累计新增间接经济效益112.5亿元,培训服务1280余万人次。在中国农业信息化建设中发挥了引领作用,经济社会效益显著。获2016年山东省科技进步一等奖。
[成果] 1700470346 北京
S49 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2017
成果简介:该成果属于农业技术领域。农药粗放施用是造成中国农产品及环境污染的重要原因。研发精准省力化的农药喷洒技术及装备,提高农药利用率,减少农药使用量,利用物联网技术与智能化装备控制技术提升施药装备智能化水平,是北京农产品安全生产和改善农业生态环境的重要保障,主要创新点包括: 1.发明了基于沉积预测模型和气流辅助胁迫的高效雾滴沉积技术,提高雾滴靶标沉积率20%-30%,节省农药10%-15%,为设施精准喷药提供了技术支撑。 2.发明了设施对靶农药喷洒技术,实现了设施农药的对靶高效喷洒,研发出3种适用于不同温室生产条件的农药喷洒机器人,大幅提高农药使用效率,降低农药喷洒劳动强度,节约劳动力60%-80%,并且可以可极大减少人工施药带来的健康危害。 3.发明了果园农药对靶变量喷洒技术和基于物联网技术的喷洒沉积效果评价方法,创制了基于流量脉动调节风送距离自适应的喷洒自动控制系统。研发出农药喷洒节药效果显著的3种机型对靶喷药机。果园光学对靶喷药机,作业自动化程度高,操作简易,可省药30%-40%;果园超声对靶变量农药喷洒机,可依据喷洒树冠的大小,自动控制农药变量喷洒;基于激光探测的树冠体积测量技术,实现依据树冠体量的对靶变量喷药技术,极大提高了农药的靶标沉积效率。 4.创制出适合小麦玉米作物生产高地隙全生长过程植保变量喷药机,解决了自走差速直联驱动与高地隙防飘移的技术难题,农药喷洒飘移减少50%-70%,与国内同等作业效率的高地隙喷药机相比,购买维修成本降低40%-50%。研发了适合规模化生产作业的系列化精准变量施药机,已在河北、江苏、安徽、新疆、黑龙江等地得到大面积推广应用。 该项目研发出系列化精准施药产品9个,获得国家发明专利36项,实用新型专利27项,形成相关技术标准14项,软件著作权10项,发表论文162篇,其中SCI/EI论文80篇。累计销售精准施药机1409台,推广551万亩。成果新增经济效益4.5亿元,精准施药技术及装备在京郊产区占有率40%以上,带动了物联网技术及智能化控制技术在精准施药装备上的更新换代。
[成果] 1700520315 北京
S27 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2017
成果简介:大型灌溉排水泵站节能与稳定运行是世界难题。相比于泵站新建,泵站更新改造的约束条件更多、技术难度更高。中国大型灌溉排水泵站有效灌溉面积1.92亿亩,有效排涝面积1.37亿亩,年耗电约320亿kW·h。受河湖水位变幅大、水中泥沙含量高和泵站技术体系不健全等因素限制,大型灌溉排水泵站普遍存在装置效率低、运行稳定性差和灌溉/排水保证率不足的突出问题。依靠传统技术难以改变这种状况。自1997年开始,项目组在国家科技支撑计划等支持下,以泵站设计理论与运行控制方法为突破口,攻克了压力脉动大、旋涡强度高、水锤严重和偏离设计工况运行等技术难题,取得如下创新性成果。1.创建了离心泵“交替加载技术”,研制出超低压力脉动高效双吸离心泵,攻克了泵站压力脉动大的技术难题。开创性地将叶片载荷分布与水泵流态相结合并用于叶轮设计,使离心泵压力脉动源被削弱、传播机制被阻断,压力脉动由传统约20%大幅度降低到5.6%-8.1%,工作寿命提高60%以上。2.系统提出了瞬态涡街计算模型,创建了以变高度导流墩和X型消涡板为结构特征的泵站控涡技术,突破了泵站进水流态均匀度低和运行稳定性差的技术瓶颈。首创了泵站瞬态涡街计算模型,形成了完整的泵站二次整流理论与技术体系。进水池回流系数达到0.166,水泵振动降低了60.2%。3.创建了“泵站自适应多段式控制模式”,研制出大口径自适应多段式水力控制阀,彻底解决了泵站直接水锤和倒流喘振问题。首次采用水泵自身压力代替外部电控或液控动力源,创制了水力平衡式控制腔,保证了控制阀快关时间与停泵倒流时间相一致,水柱拉断率和喘振率均由40%左右降低到了零。4.集成创新了浑水条件下泵站流道“流态匹配技术”,制订了泵站高效稳定运行技术规范,解决了泵站偏离设计工况运行问题。创建了泵站多目标变工况设计古法、泵站瞬态泥沙浓度和压力脉动同步测控技术,保证了流态匹配;建立了泵站高效稳定运行技术标准体系。泵站装置效率平均提高13.4%。成果已在黄河流域89%的大型灌溉泵站和长江流域72%的大型排水泵站得到应用,覆盖灌溉排水面积1.67亿亩。应用后,泵站能源单耗平均由5.6kW·h/kt·m下降到4.4kW·h/kt·m,压力脉动平均由19.7%下降到9.1%,灌溉/排水保证率平均由69.7%提高到78.9%。获授权发明专利21项、实用新型专利20项、软件著作权13项,主编国家标准3部、水利行业标准7部,出版学术著作4部,发表学术论文359篇,其中SCI/EI收录223篇,论文他引3658次。成果被美、意、印等国科学家作为检验他们方法的依据,提升了中国在该领域的国际地位。经鉴定,成果总体上达到国际领先水平。
[成果] 1800120440 北京
S56 应用技术 中药材的种植 公布年份:2017
成果简介:为了解决肉苁蓉药材资源紧缺问题,保障中药产业可持续发展;保护野生资源,履行华盛顿公约;同时,利用其寄生特性,治理沙漠,保护西部荒漠地区生态环境,项目组前期对管花肉苁蓉、荒漠肉苁蓉及其寄主植物的生物学特性、栽培和加工技术进行了系统研究,建立了栽培和加工技术,并分别在新疆和田地区和内蒙古阿拉善盟进行了一定面积推广,研究成果获得2008年度国家教育科技进步奖一等奖。项目主要技术创新及其推广措施:该项目在国家首批科技惠民计划项目、中药材生产扶持项目等国家和省部级项目的支持下,对管花肉苁蓉寄生生物学、种子分级标准及处理、柽柳栽培和管花肉苁蓉接种、田间管理、机械化生产、药材加工等进行了系统研究。阐明了管花肉苁蓉寄生生物学,创新了撒播接种新模式;建立了管花肉苁蓉种子、柽柳苗木分级标准,从源头上保障接种率和产量;完善了肉苁蓉种子处理技术,发明了种子丸粒化,有效提高接种率,降低用量和生产成本;发明了可视化接种技术,为根寄生植物接种和栽培研究提供简便、有效方法;发明了管花肉苁蓉轻基质网袋育苗技术,为精准生产提供可靠方法;完善了田间管理方案,建立了测土配方精准施肥技术,有效提升产量和质量;建立了“当年秋种-次年秋收”生产模式,既防治冻害,又提升生产效率;建立了管花肉苁蓉高产稳产规范化生产技术(SOP),为大规模高产稳产技术推广提供支撑;设计和发明了接种、采收、“接种-采收一体化”机械,实现了机械化生产;发明了2种鲜切片加工技术,研制了自动化生产线,提升有效成分含量,保障了药材批间质量一致性,为优质原料生产提供技术支撑。
[成果] 1700520278 云南
S43 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:该项目属于农业科学技术领域。针对农田作物品种单一化病虫害爆发流行,致使大幅度增加农药用量的重大难题,上世纪60年代以来,世界各国从育种角度探索了选育广谱抗性品种的解决路径,由于诸多原因,迄今未能突破。该项目从生态角度,应用生物多样性原理,探明了利用作物多样性控制病虫害的效应及关键因子,揭示了关键因子控制病虫害的机理,创建了作物多样性控制病虫害的关键技术,大面积推广应用累计3.02亿亩,减少农药51.6-56.2%,对解决作物品种单一化难题获得重大突破,成为国际上利用生物多样性控制病虫害的成功典范,并作为中国面向东盟科技辐射的农业技术,促进了“一带一路”的农业科技合作,2012年获云南省科技进步特等奖。主要创新点如下:1、探明作物多样性控制病虫害效应及关键因子。通过禾本科与豆科,禾本科与茄科等作物搭配的384组田间小试、中试和放大验证,探明了作物多样性对病虫害的控制效果在16.7-88.3%之间,确证了作物搭配异质性高、群体空间结构立体和播期时间配置合理对病虫害的控制效果显著;明确了异质作物搭配、群体空间结构和播期时间配置是影响控制效果的三个关键因子。2、揭示了三个关键因子控制病虫害的主要机理。1)作物异质机理:明确了作物抗性和异质性与病虫害亲和性互作关系,作物搭配抗性和异质性越高,病虫害亲和性越低,控制效果越好;探明作物根系代谢的苯并噁嗪类化合物对病菌的化感效应;探明作物挥发物Cis-3-Hexen-l-ol、E-2-Hexenal等引诱害虫产卵非寄主作物,降低虫口密度的化感机理。明确稻鱼互作延伸天敌生物链的生态功能。2)群体空间结构:揭示了作物群体结构对病菌的稀释作用和阻隔病害蔓延的生态功能;明确了作物群体立体结构增强通风透光、降低湿度和减少植株结露等不利于病虫害发生的微环境气象学功能。3)播期时间配置:明确了发病高峰与降雨高峰的叠加效应,以及调整播期错开高峰的控病机理;阐释了不同播期增强天敌昆虫功能团效应,探明了花期天敌昆虫功能团的增强效应。3、创建关键技术并大面积应用,为解决单一化难题获得重大突破。通过机理研究并结合机械化操作要求,制定了异质作物搭配的技术标准,建立了作物行比行宽群体空间结构的技术参数,以及作物播种时间优化配置的技术参数,创建了作物多样性时空优化配置控制病虫害的关键技术,并进行了大面积示范推广,在云南、四川、重庆、贵州、陕西、甘肃等省(市)累计应用面积3亿余亩,降低马铃薯晚疫病、玉米大小斑病、魔芋软腐病、玉米螟等主要病虫危害42.7-62.1%,减少农药用量51.6-56.2%,为解决作物品种单一化病虫害爆发流行而大幅度增加农药的难题取得了重大突破。该项目应用研究处于国际同类研究前沿,创新点属植物病虫害防治领域,在PNAS等国内外刊物发表论文175篇,出版专著10部,获发明专利12件,制定并发布技术规范12项。2006-2015年累计应用面积3.0225亿亩,近三年(2013~2015)累计应用面积1.2347亿亩,产生了显著社会经济效益和生态效益。
[成果] 1700510178 河南
S12 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:以中国华北冬小麦、夏玉米和长江中下游水稻等主要农作物为对象,一是研究了基于国产FY-3卫星数据为主的作物生长参数(植被指数(VI)、叶面积指数(LAI)、净初级生产力(NPP))与环境参数(地表温度(LST)、土壤湿度(SM))遥感优化反演技术,确定了可业务应用的反演模型,基于LACC方法构建了2006年以来中国主要农作物生长环境参数遥感数据集。经星-地和星-星验证,其中FY-3反演LAI比美国MODIS同类产品精度提高4%;FY-3/VIRR陆表温度产品LST误差在-0.17K~1.77K之间,均可满足业务化需求。二是基于农田试验观测和地面-遥感定点对比观测数据,利用数理统计方法,建立了农作物不同发育期的长势农学参数指标和LAI等遥感参数指标,克服了传统指标主观性较大等缺点,为遥感定量监测作物长势创造了条件。三是优化改进N-FINDR、EVI生长曲线分析、FastICA等算法,结合混合像元分解技术,建立了作物种植区遥感提取与面积估算模型,提高了复杂下垫面作物种植面积的提取精度和提取效率。四是对中国WheatSM小麦模型的产量形成和水肥影响过程进行改进完善,研发了具有自主知识产权、适于区域化应用的WheatSM 3.0模型;五是分别利用强迫法和同化法,构建了遥感LAI数据同化WheatSM 3.0小麦模型、WOFOST玉米模型和ORYZA2000水稻模型的遥感-作物生长模型体系,建立了基于生长模型的作物长势分级评价指标,生成了研究区2003年以来小麦、夏玉米和双季稻15种生长状态参数的时间序列数据集,为利用作物模型动态评价作物生长提供了基础支撑;六是基于模糊数学、通径分析等方法,构建了基于温度、降水、日照等气象要素的作物生长气候适宜度评价模型和指标,能够定量评价气象要素对作物生长的影响;七是综合遥感监测、气候适宜度评价、作物生长模型三种评价结果,用专家知识法进行集成,建立了作物生长信息综合定量评价技术系统和业务流程,较现有单一性评价方法,本方法可从不同角度对作物生长状况进行定量评价,结论更加全面、客观、可靠,具有独特性。项目获得实用新型专利1项、软件著作权9项;出版专著2本;发表SCI论文6篇,核心期刊论文48篇,国际会议论文4篇。项目研究的作物生长监测评价技术在国家气象中心和河南、山东、江西、安徽等省级气象业务服务和农技推广部门进行了应用,对提高作物产量、降低灾害损失和减少管理成本起到积极作用,社会、经济效益显著,仅以河南省农业技术推广总站应用为例,2014-2016年三年新增经济效益至少达31260万元;项目研发的参数反演算法和数据集,已成为中国FY-3卫星标准算法和数据产品,并通过中国气象局卫星气象工程向全国共享,为FY-3卫星资料在农业领域的应用提供了坚实的技术基础。
[成果] 1700520266 北京
S12 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:植物工厂是一种环境高度可控、产能倍增的高效生产方式,不受或很少受自然资源限制,可实现在垂直立体空间的规模化周年生产,甚至可在岛礁、极地、太空探索等特殊场所应用,对保障菜篮子供给、拓展耕地空间与支撑国防战略具有重要意义。植物工厂发展潜力大,但产业化应用面临成本控制与效益提升等问题,亟待突破光源光效低、系统能耗大、蔬菜品质调控与多因子协同管控难等关键技术难题。项目团队历经12年系统研究,在植物工厂关键技术及系统集成方面取得重大创新和突破。率先提出植物光配方概念并阐明其理论依据,创制出基于光配方的LED节能光源及其控制技术装备,显著提高光效。探明了PAR单色光、UV和FR对植物产量与品质形成的机制,提出并构建20余种植物光配方;创制出基于GaN的高光效660nm、450nm LED芯片,以及红蓝芯片组合与荧光粉激发两大类LED光源;研发出移动与聚焦LED光源及其调控技术装备,实现节能50.9%。首次提出了植物工厂光-温耦合节能调温方法,研发出室外冷源与空调协同降温控制技术装备,大幅降低系统能耗。阐明了植物工厂光期热负荷与室外冷源之间的匹配关系及调控机制,首次提出将光期置于夜晚并利用室外冷源调温的光-温耦合技术方法,并研制出协同调温策略及其节能控制技术装备。与传统降温相比,节能24.6%-63.0%。率先提出光与营养协同调控蔬菜品质方法,研发出采前短期连续光照与营养液耦合调控技术,有效提升蔬菜品质。阐明了水培叶菜光、暗期硝酸盐-碳水化合物代谢机理,提出了采收前短期连续光照提升蔬菜品质方法;研发出光-营养液协同调控蔬菜品质的技术装备。降低叶菜硝酸盐30%以上,提升Vc和可溶性糖38%和46%。研发出光效、能效与营养品质提升的多因子协同调控技术,集成创制出3个系列智能LED植物工厂成套产品,实现规模化应用。构建了基于光配方、光-温耦合与营养品质提升等多因子协同调控的控制逻辑策略,研发出基于植物生长特征识别与决策模型的智能控制系统,实现对植物工厂多因子协同智能管控;集成创制出规模量产型、可移动型、家庭微型3个系列植物工厂成套技术产品。成果已实现在北京、广东、浙江等22个省区、南海岛礁部队及航天系统应用,产品远销美国、英国、新加坡等国,推广面积1200多万平方米,占国内应用面积的85%以上;移动型及微型植物工厂推广30000套以上。近3年直接效益6.3亿元,间接效益35.8亿元,社会、经济与生态效益显著,应用前景广阔。授权专利86件,其中发明专利42件(美国等国际专利4件),发表论文112篇(SCI、EI38篇),出版专著5部。获军队推广特等奖、省部级一等奖、著作一等奖各1项。整体水平达国际先进,光配方构建以及光-温耦合节能技术居国际领先。入选国家“十二五”科技创新成就展,并荣膺13项重大科技成果之一接受党和国家领导人检阅,被誉为“农作方式的颠覆性技术”。
[成果] 1700650314 安徽
S48 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:化学防治是病虫草害治理的重要措施之一。随着农药的大量连续使用,有害生物抗药性的产生、对生态环境的影响、农药残留以及不合理使用导致的食品安全等一直是公众关注的问题。针对有害生物化学防治选用有效成分不正确、剂量掌握不准、施药时机不合适等问题,依据靶标生物的特性选择适合的品种和准确的使用剂量、掌握合适的用药时期对持续控制有害生物危害、保障环境和农产品安全具有重要的意义。在国家重大基础研究(973)、公益性行业科技等课题的资助下,课题组在利用有害生物对药剂反应的剂量-反应控制原理,针对有害生物对药剂敏感度的变异,进行了化学防治中对有害生物剂量调控的研究,在生物合理性精准剂量调控化学防治理论和应用上获得了突出的成果。构建了生物合理性精准施药剂量调控的化学防治技术模式。主要科技创新:(1)揭示了皖苏鲁棉蚜、麦蚜等重要有害生物的抗(耐)药性机制,评估了重要病虫对新药剂抗药性风险,发展了抗药性基因早期快速检测技术,为生物合理性精准剂量调控的化学防治提供理论依据。研究明确了棉蚜、麦蚜、小菜蛾等8种病虫草对相应药剂抗性的生理生化和分子毒理机制,为研发精准剂量调控药剂品种、指导生物合理性剂量调控化学防治提供了重要的理论依据。评估了棉蚜、小菜蛾等生物靶标对7种药剂的抗性风险,对这些药剂的生物合理性低剂量使用具有重要的指导意义。明确了鳞翅目害虫对呋喃虫酰肼、氰氟虫腙、氯虫苯甲酰胺抗性风险属中等;棉(瓜)蚜对吡虫啉等新烟碱类药剂抗性风险为中等、对吡蚜酮为低等、对菊酯类药剂属高等风险;麦蚜对新烟碱类属低等风险。(2)创新性的提出了生物合理性精准剂量调控化学防治策略及技术模式,并在皖苏鲁地区示范推广。针对皖苏鲁农作物主要病虫草害的发生特点以及因地点、时间不同,对农药敏感度变异导致防治效果差异大的现象,依据生物对药剂剂量-反应关系理论创新性的提出了生物合理性剂量调控化学防治策略及技术。评价了492种控制皖苏鲁地区农作物主要病虫草害的新制剂。优选出控制抗药性杂草的除草剂及除草剂组合物:研发了控制小麦赤霉病、水稻稻曲病、水稻褐飞虱病虫的新制剂。组建了控制皖苏鲁地区蔬菜田小菜蛾、甜菜夜蛾等鳞翅目害虫以及麦田、蔬菜田蚜虫的生物合理性精准剂量调控的化学防治技术模式。(3)首次建立基于标准的农药应用管理技术体系,通过调研国外发达国家以及FAO和EPPO等国际组织制定的相关标准,根据中国的国情制定了系列农药应用管理的标准。从靶标生物饲养、田间药效试验规范、药剂抗药性风险评估等方面,构建了从标准角度实施生物合理性精准剂量调控的化学防治技术体系。皖苏鲁农田主要病虫草害精准剂量调控化学防治技术体系创建与应用研究获得农药新制剂13种,获得发明专利9项;制定相关农药管理和使用技术标准12项;发表论文58篇。该成果在田间实际有害生物控制中得到了大面积推广应用,仅2014年至2016年累积推广面积达5046万亩次,累计增加经济效益38.73亿元。取得了良好的经济效益和巨大的社会效益。
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