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[成果] 1900120076 四川
S858.31 基础研究 畜牧服务业 公布年份:2019
成果简介:蛋鸡产业是强农富农的重要产业,我国年产鸡蛋2,600万吨(FAO 2016),蛋鸡细菌病防控是世界性难题,我国每年因细菌病引起蛋鸡死亡淘汰,投药、蛋品废弃,损失超过100亿元。传统投药防控导致细菌耐药率20%~100%。因此,抗菌药使用减量化列为国家战略。 创新了蛋鸡细菌病防控新理论:基于细菌全基因组分析等技术,探明了我国蛋鸡场病原菌的主要种类和流行规律;10年积累耐药数据112,860条,发现30个新耐药基因和多重耐药转移元件,证实依靠药物防控方式亟待转变,为抗菌药使用减量化行动国家战略提供科学依据;基于PFGE、全基因组、宏基因组溯源等技术开展蛋鸡病原菌溯源,证实蛋鸡细菌的传染源和传播途径是生物媒介(鼠、苍蝇)和非生物媒介(饲料、饮水、空气、鸡粪)。创新性提出“将蛋鸡细菌病从给鸡投药防控转变为生物和非生物媒介防控”的新理论。 创新了养殖过程中控制规模化鸡场生物和非生物媒介传播病原菌的系统技术:创建了系列病原细菌检测方法;创新鸡舍工程化防鼠和苍蝇、鸡粪全自动处理装置,切断了鼠、苍蝇、鸡粪的细菌传播;改进饲料配制技术,创新了蛋鸡料型和加热除菌技术,发明自动喂料装置;建立了全封闭蛋鸡舍空气细菌总数评价的数学模型,实现精准采样,指导精准消毒;建立了基于规模化蛋鸡场生物和非生物媒介的生物安全指标量化评价体系,对接规模化蛋鸡疫病净化场评价指标,开创了蛋鸡规模化养殖整个产蛋期不用抗生素防控细菌病的先例。
[成果] 1900120031 北京
TP319 应用技术 [公共软件服务, 环境治理] 公布年份:2019
成果简介:我国政府灾害救助信息服务体系基本形成,但是市场和社会力量参与防灾减灾救灾工作的信息服务业务刚刚起步,灾害综合风险防范信息获取主要依赖于各级灾害管理部门,尚缺少面向政府、市场、社会和公众等多主体提供常态减灾与非常态救灾情境下灾害综合风险防范信息服务的集成业务系统,亟需开辟基于互联网、物联网、大数据的灾害风险信息获取新渠道,亟待建设全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务平台。 研究建立全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息产品体系。研制多灾种综合风险信息服务集成平台。建立基于互联网和物联网大数据获取多灾种综合风险防范信息的新渠道。
[成果] 1800300141 北京
S141.4 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:农村农业污染控制技术技术来源:自主研发/优化集成适用范围:适用于累积处理各类畜禽粪便和厨余废弃物基本原理: 针对厨余垃圾成分复杂,各种可生物降解的物料繁多,在添加到农业废弃物堆肥后会增加臭气和氮素损失,其关键问题是臭味的控制,该研究开发了猪粪、秸秆与厨余联合堆肥技术,通过对比分析7种不同堆肥物料配比的处理效果,运用模糊数学方法从技术和环境角度评价了不同堆肥物料配比的环境和技术指标,确定了联合堆肥物料最佳配比为62%猪粪+18%秸秆+20%厨余,通风条件是0.06m3/(min•m3),每半小时间歇式通风,可实现渗滤液零产生,有效的控制了臭气并且具有良好的固氮保氮效果,堆肥产品满足国家《城镇垃圾农用控制标准》(GB 8172-87)要求。 工艺流程: 该研究开发了猪粪、秸秆与厨余联合堆肥技术,确定了联合堆肥物料最佳配比为62%猪粪+18%秸秆+20%厨余,通风条件是0.06m3/(min•m3),每半小时间歇式通风,可实现渗滤液零产生,有效的控制了臭气并且具有良好的固氮保氮效果,堆肥产品满足国家《城镇垃圾农用控制标准》(GB 8172-87)要求。 关键技术: 开展畜禽粪污、秸秆与厨余垃圾联合堆肥资源化研究,分析了研究区厨余垃圾面源污染最大的是西北旺镇,最小的为南口镇,猪粪面源污染最大的是沙河镇,最小的是温泉镇。通过对厨余垃圾、猪粪、鸡粪、牛粪四种有机废弃物面源污染贡献值的估算,厨余垃圾CODCr、TN、TP、TK分别占总量的94.33%、91.23%、97.46%和93.53%。在对厨余垃圾单独堆肥研究中发现,升温速度慢,在堆肥第7天才上升到54℃,并且产生大量的渗滤液,总重占厨余垃圾开始阶段湿重的44%。开展三种物料联合堆肥研究,在20%厨余+18%秸秆+62%猪粪,通风条件是0.06m3/(min•m3),每半小时间歇式通风条件下,不产生渗滤液,臭气产量最少,生产的有机肥在各项指标上完全满足《城镇垃圾农用控制标准》(GB 8172-87)规定的各项指标。 主要研究过程为: 2009年4月~2009年7月,进行常温畜禽粪便条件下纤维素分解酸化复合菌系的筛选和构建;进行研究区农村生活垃圾、畜禽粪污现状调查,并分析农村生活垃圾、畜禽粪便污染负荷。 2009年8月~009年10月,对筛选出的菌剂进行性质测定;进行厨余垃圾单独堆肥实验。 2009年11月~2010年7月,进行中低温固定床反应器沼气发酵技术优化;进行猪粪、秸秆与厨余垃圾联合堆肥原料配比研究。 2010年8月~2011年1月,进行低温厌氧处理有机废水关键技术研究;研究基于控制渗滤液产生联合堆肥中试设计。 2010年2月~2011年10月,进行固定床厌氧反应器处理高浓度猪粪尿试验,开展猪粪、秸秆厨余联合堆肥中试监测。
[成果] 1800130205 北京
S831.4 基础研究 家禽的饲养 公布年份:2018
成果简介:1、研究目的: 中国是世界上最大的蛋鸡生产国和消费国,蛋鸡饲养量长期居世界第一,但不是养鸡强国,要实现从蛋鸡大国到强国的升级,则需要从人民美好生活的需求出发,自主研发适合中国的优秀蛋鸡品种,丰富产品类型,保障市场稳定供给。占鸡蛋总量35%的粉壳鸡蛋是中国特有的消费品,随着生活水平的提高,越来越受消费者青睐;但生产粉壳鸡蛋的品种相对单一,难以满足区域及全国需求,所以,需要研究培育适合中国地域消费的配套系(品种)。该项目在国家现代蛋鸡产业技术体系和北京市科技计划支持下,经过多年的技术研究和模式创新,取得了突破性进展,创新培育出“京粉2号”蛋鸡配套系,丰富了品种结构,将资源优势转化为经济优势,提升了中国蛋鸡育种核心竞争力和自主培育良种的市场占有率,保障了居民鸡蛋市场有效供给,推动了产业转型升级。 2、主要技术创新点: 1)精准定位育种目标,充分利用优秀育种素材,创新性采用反交方式,自主培育出白羽产粉壳蛋的高产蛋鸡配套系“京粉2号”,填补了国内此类品种空白。建立以“流动蛋鸡超市”为核心的推广体系,立足北京、辐射全国,良种覆盖率快速提升。 2)首次运用基因组、蛋白组等现代育种技术,对快慢羽速、产蛋性能、蛋壳颜色、蛋壳品质、饲料转化率等性状进行科学精准育种,提高选择准确性,加快遗传进展。 3)创新发明了纸袋孵化和育雏方法及设备,有效控制了禽白血病病毒的水平传播,成为首批国家禽白血病净化示范场,保障了种源安全和产品质量。 4)创新种蛋精准孵化和雏鸡精细饲喂方法,研究出适合蛋雏鸡的强化幼雏料,有效提高孵化健母雏率和育雏期间体重达标率。 3、成果价值: 该成果获得国家新品种证书1个,国家发明专利5项,发表文章20篇,其中SCI收录10篇。自2014年起,连续三年入选农业部主推畜禽品种,实际生产性能在市场同类品种中处于国际领先水平。截止2017年12月已在全国21个省(自治区、直辖市)累计推广商品代蛋鸡2.24亿只;2015-2017年新增销售额3.29亿元,新增利润6856万元。 该成果在总体目标上瞄准国际前沿,不仅全面提升了中国蛋鸡自主育种创新能力,丰富国产蛋鸡品种结构,扭转蛋鸡种业长期受制于人的局面;更契合国家供给侧结构性调整,通过提供优质高效的品种,建立以“流动蛋鸡超市”为核心的推广体系,立足北京、辐射全国,为农民增收致富提供有力保障,同时促进优势产业的集成与升级,保障城乡居民鸡蛋市场的稳定供给。
[成果] 1900010749 北京
S512.11 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2018
成果简介:华北水资源紧缺,小麦常规高产栽培水肥投入量大、利用效率低,超采地下水引发严重环境问题,亟需转变生产方式,创新低投入下高产高效栽培技术。该项目历经20年研究,基于冬小麦-夏玉米种植制度,创建了“冬小麦节水省肥髙产栽培”理论与技术体系,形成了绿色高效生产新模式,并大面积应用。 1.创立了“协同发挥非叶器官光合作用和‘根系泵’机能抗逆增效”栽培理论,解决了水肥限制下高产高效的难题。发现穂、茎、鞘等非叶片器官具有较高的C4代谢活性和逆境诱导增加PEP羧化酶活性的机制,其光合耐逆性高于叶片,节水栽培扩大非叶光合面积增加穗/叶比,可以增强冠层光合能力,提高收获指数和水分利用效率;发现冬小麦-夏玉米节水轮作体系中小麦种子根多、深层根比例大,具有抽吸下层水氮资源、截取上茬淋溶氮素的“根系泵”机制,阐明了2m土体水氮资源跨季利用的增效机理:揭示土壤水库调亏节水控氮和控株效应,明确了水分亏缺下的主茎优势及群体补偿作用。突破传统栽培理念限制,综合提出了“水氮调亏和群体调控相结合,协同发挥非叶器官光合机能和‘根系泵‘机制,提高逆境下光合生产率和周年水氮利用效率”的节水省肥高产栽培理论。 2.创新了“小个体、大群体、髙效率”栽培途径及关键技术,实现了低投入高产与资源高效利用。确立了水资源限制区小麦“小个体、大群体、高效率”栽培途径及其定量化调控指标,创立了高效群体构建和周年水氮资源跨季利用相协同的关键技术:(1)“晚”:适当晚播,减蘖减耗,塑造小个体,扩大群体空间,并减少冬前耗水10-18mm;(2)“密”:增苗增穗,同步增加主茎穗数和种子根数30%以上,并扩大非叶器官光合面积,强化大群体主茎优势,增库强源:(3)“匀”:创立窄行精粒匀播和均匀镇压机械化技术,在大群体下构建匀群体和健个体,增加穗粒重3-7%; (4)“控”:“贮墒限灌”和“集中施肥”相结合,控水控肥、控叶促根,减少水氮投入25-30%,增加土壤水氮利用,降低麦季耗水8-15%,增蓄夏季雨水40-95nm,提高周年氮肥利用率17-22%,实现高产增效。 3.集成创建了节水省肥髙产简化栽培“四统一”技术体系,成为全国主推技术并大面积应用。建立了适应不同水资源状况的3种节水省肥高产栽培模式(贮足底墒,限灌1水、2水和不浇水):提出了配套品种筛选指标;形成了强化播种质量、简化冬春管理的“精种简管”栽培制度:创制了窄行精粒匀播和均匀镇压等系列配套机械;颁布了5套技术标准。主体技术亩产500-600kg,水分利用效率1.7-2. Okg/m3,氮肥偏生产力42-52kg/kgN,连续8年被农业部确定为全国主推技术。建立了髙校与地方合作的“实验站+”新型推广模式。技术累计推广1.2亿亩,近3年推广6116万亩,节水约24.5亿m3,节支增效39.31亿元。 该成果获国家专利12件,发表论文180篇,其中SCI论文42篇,专著和收编书著12部。中国农学会组织的专家组评价:整体技术处于国际先进水平,在利用非叶器官光合耐逆机制构建髙效群体和周年水氮一体高效利用技术方面研究处于国际领先水平。获中华农业科技奖一等奖。
[成果] 1900010008 北京
S812.8 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:中国北方47亿亩草原是广大农牧民基本生产生活资料的重要依托,也是重要的绿色生态屏障。退化导致草原生产力和生态服务功能急剧降低,加强草原保护与利用事关国家乡村振兴战略的实施和生态文明建设大局,项目针对退化草原生产力提升与高效利用的重大需求,以“土-草-畜”界面生物学高效转化科学难题为切入点,突破了生态保护前提下退化草原快速改良与放牧增效的技术瓶颈,建构了从种到收的草原改良与牧草收获关键机具及牧草收贮技术等科技创新链条,推动了中国草原畜牧业转型升级。主要创新点如下: 阐明了菌-肥耦合与补播建植机理,创建了退化草原快速改良技术,提升了草原生产力2〜3倍。首次揭示了牧草共生菌根真菌(AMF)与氮磷肥效的耦合机制,土壤氮磷化学计量比大于1:3,AMF可促进草原生产力提高50%;高磷(P2O5>94.5kg/hmm2)条件下,AMF促进植物种间形成的补偿性生长效应是维持生产力稳定性的关键。确定了补播禾本科和豆科牧草种苗成活率>85%的空斑直径大小分别为≥20cm和≤10cm,发明了草原飞播改良的植生粒技术。建立了切缝宽度≤15mm、无翻垡的中轻度退化草原切根改良技术,改良当年牧草增产110%;研发了重度退化草原免耕补播技术,补播成功率90%以上。 创建了放牧家畜采食牧草种类和采食量精确测定方法,研发了草原生产和生态效益双赢的放牧增效技术。建立的食性食量测定准确率达98%的饱和烷烃技术,攻克了牧草组分复杂草原放牧家畜采食精确测定的世界性难题。运用该方法,揭示了家畜个体增重为最大理论值60%〜75%时,每公顷草原畜产品产量最高;典型草原每天放牧3〜5小时并补饲1:1的精料和干草,荒漠草原每天放牧4〜8小时并补饲精料250克,羊肉多不饱和脂肪酸含量比舍饲分别提高46.9%和25%,具有更好的肉品质。阐释了放牧影响草原固碳减排机制,确定了典型草原经济与生态效益最佳的放牧率为1.5羊单位/hmm2。 研制了草原改良与牧草收获的全程机械化设备,建立了牧草高效收贮技术,保障了优质牧草全年均衡供给。自主研发了中国第一代草原改良机械4套,突破了刀齿主动贯入的技术瓶颈,功耗降低39.5%;集成研制了草原免耕补播机械2套,排种量高达470〜525g/min,各项指标优于国家标准;研发了割搂捆机械3套,收获效率从每小时9.8吨提高到14吨,9YFQ-1.9型捡拾压捆机近3年国内市场占有率50%以上,销量全国第一。研制了干草调制技术,干草捆越年贮存利用率提高28.4%;研制了天然牧草乳酸菌剂,青贮成功率达95%。开发了牧场智能化草畜平衡管理系统,实现了示范推广区全年草畜平衡和高效利用。 该项目整体技术已对北方草原畜牧业实现技术性跨越,核心技术被农业部列为主推技术广泛应用。获发明专利18项,制定标准8项(行业标准5项),发表论文281篇(SCI收录85篇),出版著作11部。项目期累计推广12.87亿亩,培训2.4万人次,补播改良占全国退牧还草工程实施面积82%,草原畜牧业效益提高40%,获经济效益123.79亿元。部分成果获教育部科技进步一等奖。
[成果] 1800260076 云南
S511.041 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2018
成果简介:项目针对低纬高原生态气候复杂,稻作类型多样,种传病害严重,种子质量不高,育秧技术不规范,单位面积用种量大的实际。按照"规范准入标准及繁制种技术控制种子纯度,研发加工新技术控制种子水份和净度,创新种子质量检测及处理技术与提高育秧水平保障种子发芽率和秧苗质量"的技术路线,系统开展应用基础和应用研究,创新了以"控制种子纯度、净度、水份、发芽率四项指标,保障种子质量、健康度及秧苗质量"为核心的"低纬高原水稻种子质量控制集成技术",并应用于生产,取得以下成果: 1、规范了从源头控制种子纯度的关键技术。 率先在全国制定出含有色米、米线米、软米、多年生稻、高寒稻在内的低纬高原稻区品种审定标准和雄性不育系田间鉴定办法,提出水稻繁制种技术指导意见、规程和规范。成果覆盖区种子纯度由97.5%提升到99.3%。 2、研发出种子水分和净度控制新技术。 研发出针对低纬高原稻区繁制种收获季节阴雨寡照天气的种子采后就地干燥专利技术设备,构建了种子质量指标与加工参数间的数学模型。成果覆盖区种子水分稳定在11.6%-13.0%,净度稳定在99%以上,种子生产加工综合损失率从5.6%下降至3.4%。 3、创新和规范了保障种子健康及提高发芽率、成秧率和秧苗质量的关键技术。 研发出种子健康检测专利技术,研明低纬高原稻区水稻主栽品种寄藏真菌及典型生态区种子寄藏细菌情况。明确镰刀菌对咪鲜胺的室内抗性分子机制,研发出以咪鲜胺为主成分与多种作用机制杀菌剂复配的增效型种子处理药剂的科学使用技术,制定出种子保健技术操作规程和育秧技术规范。成果覆盖区种子发芽率由80%提升到84.8%,亩平均播种量常规稻下降25%、杂交稻下降30%,返青期缩短3-5天,缓解了"倒春寒"和"8月低温"对水稻生产的影响。 4、提升了种子质量控制和监测能力。 构建出"四位一体、三级联动"的水稻种子质量控制体系,完善了覆盖省、州市、县区的三级种子质量控制网络,研发并应用种子发芽率检测辅助决策技术。成果覆盖区种子质量控制及监测技术保障能力显著提升。 5、经济社会效益显著。 2016-2017年,滇、川、黔三省七家企业应用该技术繁制种49440亩(繁种12600亩,制种36840亩),增产种子184万千克,新增销售额5670万元;滇、川、黔三省水稻大田生产中应用该技术2915万亩,减少用种2514万千克,节本增效74974万元。 获发明专利3项、实用新型专利2项,出版专著3部,发表论文11篇(SCI论文3篇),形成技术规范及标准7项、指导性意见2份。 经专家组鉴定,成果达国内领先、国际先进水平。
[成果] 1800130277 北京
TS214 应用技术 其他农副食品加工 公布年份:2018
成果简介:大豆食品产业是重要的传统食品产业之一,承载着中国千年文化和健康梦想,市场潜力巨大,2016年产值超过千亿。然而,中国大豆食品产业始终在低水平徘徊,加工技术与装备发展非常落后,从日本、欧美引进的技术装备至今也难以适应加工要求,大豆食品加工的成分提取和热处理核心技术始终未有突破。为此,该项目历经多年,深入挖掘传统工艺,系统开展了传统大豆食品加工理论和技术研究,突破了传统大豆食品现代化加工的技术瓶颈,创新了豆制品加工技术和装备,成果显著。 创新点1:提出了可有效促进豆香味形成的“浆料热分离-高温熟制-低温后熟”多环节热处理技术。针对大豆成分在提取过程中的形态转化及对风味改善作用条件尚未准确掌握的问题,明确了豆乳中存在的豆腥味和豆香味成分及其转化机制,提出了可有效促进豆香气形成的热处理技术,极大提升了豆乳风味品质和市场可接受性。 创新点2:提出了豆乳蛋白粒子结构模型和豆腐品质形成机理,开发了汽动微压煮浆技术和装备。针对各种热处理引起的蛋白提取率下降、豆乳易沉淀及凝乳品质不一等问题,发现了豆乳蛋白组分的热变性解离和热聚集规律,明确了7s、植酸等抑制蛋白热聚集、增强粒子稳定性和改变凝固速率的功能,首次提出了豆乳蛋白粒子结构模型和豆腐品质形成机理,填补了该领域的空白;开发了汽动微压煮浆技术和装备,有效抑制蛋白粒子热聚集,增强豆乳胶体的稳定性和豆乳凝乳的保水性,解决了困扰企业的“夹生浆”安全隐患问题,实现了不使用消泡剂、稳定剂等技术突破。 创新点3:提出了高浓度浆料二次逆流热浸提和热分离技术,开发了高蛋白营养豆乳和高保水性豆腐等系列产品。针对传统加工装备在固液(浆渣)热浆分离环节因物料状态变化造成流动性下降、网孔堵塞、分离效率下降,难以实现连续性精准控制和自动化加工等问题,以及开放式物料剪切、分离和输送过程混入大量气体带来氧化、热传递不均和大量使用消泡剂等技术瓶颈,提出了热浸提和热分离技术,开发了系列装备和系统,实现了高蛋白浓度浆料提取和热分离,减少了空气混入,提高了基料品质。 项目获专利14项(发明7项),制定企业标准2项,发表论文36篇(SCI/EI25篇)。该项目的设备应用企业近200余家,其中规模以上豆制品企业占全国20%,总经济效益超45亿元,使首都成为全国豆制品行业技术和装备的引领者。培育了知名豆奶品牌“豆本豆”,促进了传统大豆食品产业转型升级和中国豆奶饮品市场的繁荣,经济和社会效益显著。
[成果] 1900010773 北京
S127 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:农业是国民经济的基础。我国政府长期坚持把保障国家粮食安全作为首要任务。在耕地资源紧缺的情况下,依靠科技创新提高粮食产量与品质是保障粮食安全的重要途径。定量遥感具有快速准确获取大范围农情动态信息的技术优势,是精准农业及时获取与全面掌握作物长势、产量与品质,防御农业重大自然灾害的重要手段之一。该项目瞄准我国粮食生产过程中亟待解决的农情遥感与作物品质监测的关键问题,经过十余年持续研究,形成了多项创新成果: (1)针对农作物定量遥感动态监测机理不明确与模型难以数学表达的问题,阐明了农田生态过程作物与裸露土壤二元组分动态变化时混合像元电磁波响应机理,发展了面向典型农田地表的微波散射机理与反演方法,首次建立了具有明确数学表达形式,适用于农田地表的植被二向性反射统一模型,提出了全生育期作物多参数立体分层监测与多角度遥感结合的农情定量遥感统一理论架构与模型方法,拓展了农田生态过程定量遥感的理论基础与反演方法。 (2)针对粮食主产区作物品质遥感监测与预报的关键难题,率先在国内开展了作物品质遥感监测预报关键技术研究,突破了作物品质近红外网络检测与遥感监测相结合的关键技术,构建了基于氮素运转机制的稻麦品质遥感监测与预报系统,实现了基于“点-网-面信息”结合的稻麦品质等级划分,形成了业务化应用,为政府相关部门及大型涉农企业提供按质收购决策方面的信息支持。 (3)针对精准农业对农作物定量遥感技术提出的精度高、定位准、实时性强和地域全覆盖的要求,依托定量遥感方法研发了农情信息精准提取的定量遥感新技术与新装置,在作物长势监测、旱情遥感监测、农作物估产等多项农情信息精准提取方面取得了突破性成果,依托所获得的多项国家发明专利技术与具有自主知识产权的软件系统,有效提高了粮食主产区农情要素信息监测精度和时效,为实现主要粮产区精准提取农情信息提供了关键技术支撑。 (4)针对粮食主产区农情信息多层次应用技术服务保障问题,研发了面向业务化应用的全生育期粮食作物与农田环境参数遥感监测模型,纳入了农业部唯一稳定运行多年的国家农作物遥感监测系统,为农业部农情和粮食信息会商与《农业农村经济重要数据月报》提供了及时、可靠的重要农情监测数据,为农业主管部门、省市级农业遥感中心、国营农场等提供了快捷地农田生态过程与农情信息服务,有力地促进了粮食增产增效。 项目获得省部级科技进步一等奖3项,取得国家发明专利15项、实用新型专利1项、软件著作权25项,出版专著2部,发表学术论文386篇,其中SCI收录论文198篇,EI收录论文138篇。近五年来,依托项目技术成果,平均每年有20余期农情监测报告分别被国务院办公厅《昨日要情》、农业部《每日要情》和《农业部信息》采用。近三年来,实现我国主要粮产区遥感监测面积累计达11.8亿亩以上,为农业相关管理部门指导全国粮食主产区田间管理与灾害防御提供了科学依据,取得了显著的社会经济效益。
[成果] 1900010010 广东
S828.2 基础研究 猪的饲养 公布年份:2018
成果简介:“猪粮安天下”,猪肉占中国肉类消费总量的63%。90年代以来中国从温饱向富裕型国家转变,规模化瘦肉型养猪业兴起,但作为产业核心的原种猪主要依赖进口。项目面向国家重大需求,由百余名研究骨干、千余名科技人员和3万余农户历时20年,持续开展种猪本地化选育,自主培育出高效瘦肉型种猪新配套系并大规模产业化应用,创产值2399亿元,并以年20%以上增长。培育了世界最大养猪企业,创建了中国特色现代养猪产业新模式,引领养猪业跨越式发展,为中国总体实现小康作出重要贡献。 创建了中国瘦肉型种猪四系配套育种新体系。在三系杂交配套体系基础上,系统、全面评鉴18个品系223个家系、1.5万余头种猪个体,通过种质资源创新、专门化品系选育和四系杂交配套筛选,实现高性能种猪资源创制、多性状高效改良,扩大了杂种优势利用。培育出8个专门化品系组成2个四系配套的“华农温氏1号猪配套系”和“中育猪配套系”,并通过国家审定。两个新配套系肉猪日增重、饲料转化率和瘦肉率分别达928g/1035g、2.49:1/2.31:1和67.2%/66.1%,与中国饲养的国内外种猪配套系最高水平相比,生长速度快10.8%,饲料转化率高7.7%,瘦肉率高1.5%。 创新了瘦肉型种猪分子育种技术。创建了基于简化基因组测序的种猪全基因组选择新技术,打破国外芯片技术垄断,实现了种猪早期选择,提高了选种准确性。研制了国内首张检测猪基因表达的cDNA芯片,验证了一批功能基因和分子标记;发现了Lats2等19个基因的育种价值和INF-γ等35个分子标记及其效应;创制了低密度SNP芯片,开展分子标记辅助育种,实现了肉质、抗性、繁殖力和产品整齐度等同步改良提高。 创新了瘦肉型种猪遗传评估和性能测定技术。创建了国内外最大的育种数据管理系统,数据记录超亿条,日交互量达300万条,实现了大数据自动采集、高度集成和种猪个体快速、实时遗传评估。创新了种猪个体采食自动测定新设备和肌内脂肪含量活体测定新方法,实现了群养条件下种猪个体饲料转化率精准测定和肉质性状无损评定。 创新了种猪体细胞克隆等扩繁和养殖技术。通过解析调控猪克隆胚胎发育效率分子机理,发明了多项提高克隆效率新方法,建立了稳定高效成年猪体细胞克隆技术体系,效率提高3.8倍,实现了优良种猪遗传价值高效传递。制订出配套养殖技术标准28项,开发出生猪智能养殖管理软件7项,研制了系列配合饲料,充分发挥种猪遗传性能。 创建了中国现代养猪产业新模式并取得巨大经济和社会效益。在全国30个省市,为500余家猪场提供优质种猪和技术,累计推广种猪559万头,生产肉猪13685万头,创产值2399亿元、利润510亿元;其中近三年产值1151亿元、利润272亿元,农户增收97亿元。成果支撑广东温氏集团快速成长为世界最大养猪企业,其2017年养猪产值达352亿元,并牵头组建“国家生猪种业工程技术研究中心”。创建了以“高校+公司+家庭农场”为核心的养猪产业新模式,形成了中国现代养猪产业发展新格局。 获国家畜禽新品种(配套系)证书2个、授权发明专利26件、实用新型专利21件、软件著作权9项;主编著作6部,制订国家(行业)标准5项,发表论文340篇(被引1960次)。获广东省科学技术特等奖1项、一等奖2项、大北农科技奖一等奖1项。2017年中国农学会的成果评价结论为“培育的瘦肉型种猪成果达到国际领先水平”。
[成果] 1900010541 广东
TS255.44 应用技术 蔬菜、水果和坚果加工 公布年份:2018
成果简介:属食品科学与工程技术领域。针对荔枝、柚子等南方特色水果外形差异大难以机械化分解、成分热敏难以采用传统热加工、高值化综合利用率低等缺点,就果实高效机械化分解、果汁浓缩灭菌加工、组分生物转化与高值化利用等加工流程中关键技术问题,以物理场强化为核心技术手段,探明高强(>10kV/Cm)、中强(1-10kV/cm)和较弱场强(﹤1kV/cm)脉冲电场及超声波、高压微射流等物理场对果实结构、组分及微生物的影响机制,经十多年研究,首创系列关键技术并实施应用,实现水果全冷程综合绿色加工。主要创新成果如下: 1)针对外形特异水果机械化分解难题,建立了果实分解的动态力学仿真数学模型,提出了果实机械分解系统数字化设计与制造方法,首创了基于光电识别的自适应智能化水果分解及控制系统,实现柚子等双刀同步削切,多层柔性精确分离;荔枝壳核与果肉柔性分离,剥壳率大于95%,核破碎率小于3%,解决了水果规模化分解加工难题,大幅提高全果利用率和果汁质量; 2)针对果汁热敏加工瓶颈,探明了超声波改善冰晶生长微环境、强化养晶的机制,发明了适度间歇式超声波强化果汁冷冻浓缩方法与设备,突破了高浓粘果汁冰晶生长缓慢难题,实现高效冷冻浓缩,果汁浓度达45Brix,冰晶夹带小于1%;探明了高场强脉冲电场(PEF)对微生物膜极化穿孔致死的机理,发明了预极化高强PEF低温灭菌技术,实现果汁50摄氏度以内数秒连续快速灭菌,Vc保存率大于85%,解决了热敏果汁浓缩灭菌难题; 3)针对高纤维含果肉果汁不稳定难题,创建中等场强PEF破壁强化稳态化加工理论,创造性地发明PEF与高压微射流结合分子切割活化处理的高纤维果汁生产技术,可溶性膳食纤维含量提升10%,不溶性膳食纤维粒径在500nm~10μm,增强了果汁的粘稠度和稳定性,解决了高纤维果汁的稳态化加工难题; 4)针对果酒风味差、上头及果渣高值化利用难题,发明了外源氨基酸代谢调控等果酒绿色酿造技术、柚皮苷高值化制备新型甜味剂技术和多型号强化果酒陈皮陈化技术设咎,果酒杂醇油降至0.2g/L以下,果酒和陈皮等产品品质大幅提升,实现全果利用高效综合绿色加工。 授权发明专利36件,申请国际专利PCT3件;发表SCI论文156篇,他引1800多次,出版专著1部,参与制订形成《果蔬汁类及其饮料》等国家标准9个,产品通过欧盟认证、列为国家重点新产品,获批保健食品2项,5项成果通过孙宝国院士等为组长的专家组鉴定,3项达“国际领先水平”。在30多个国家200多家企业推广应用,近3年新增销售额35.33亿元,利润5.07亿元。《New Scientist》和《Nature China》亮点报道,25篇次被《全球食品科技年度进展》或英美等国院士引评,获联合国粮农组织及国际农业工程委员会高度关注并颁“突出贡献奖”。获广东省科学技术一等奖1项、中国专利优秀奖1项、广东省专利金奖2项等及其他省部级奖励2项,彻底解决制约荔枝、柚子等我国南方水果加工的关键技术问题,具备很高技术创新水平及显著实施成效。
[成果] 1900010386 浙江
R556.3 基础研究 医院 公布年份:2018
成果简介:铁是人体必需微量元素,其代谢平衡与紊乱调控是困扰医学和公共卫生领域的世界性难题。全球约有三分之一的人口患有不同程度的贫血,其中一半以上为缺铁性贫血,其他为各种遗传和获得型难治性贫血;而中国是缺铁性贫血高发国家。铁过载又是导致众多慢性病的关键共性病因。因此,铁代谢调控机制以及中国居民铁代谢遗传特征是亟需探索的重大科学问题。项目组在国家多项基金支持下联合攻关十余年,解析了中国居民铁代谢紊乱的新型遗传规律,并在铁稳态调控网络及铁紊乱防控等领域获得系列重大突破。原创成果如下: 创新点一:发现贫血及铁过载风险基因和致病新突变。在中国居民中开展筛查和深入研究,发现首个缺铁性贫血风险基因TMPRSS6,现已被公认为缺铁性贫血诊断标志物;发现国人铁粒幼细胞性贫血致病基因GLRX5突变K101Q和L148S,红细胞再生障碍性贫血致病新突变SEC23B (W24X),铁过载遗传性血色病致病新突变HJV (T19A)。成果为中国疾病筛查诊治提供重要科学依据。 创新点二:揭示铁过载增加多种慢性病发病风险的重要共性规律。发现血红素诱导抑癌蛋白p53泛素化阵解是铁过载引发肿瘤的关键机制,揭示基于降铁的化疗药物的抗肿瘤效应依赖于p53信号,为药物精准治疗提供理论指导。大数据分析揭示膳食血红素铁摄入增加心血管疾病发病风险;阿尔兹海默症脑组织铁过载而血清(机体)铁缺乏;贫血风险基因TMPRSS6变异与中国居民II型糖尿病发病风险显著相关;参与国际人类铁过载基因筛查联盟并报道多个新基因变异位点。系列重大发现为中国重大慢性病防治提供了颠覆性新思路。 创新点三:阐明细胞铁稳态代谢的分子调控精准网络。阐明铁外排蛋白Fpn和铁离子还原酶Steap3调控巨噬细胞铁稳态及免疫应答机制;揭示肝脏Fpn作为肝实质细胞唯一铁外排蛋白发挥关键作用;阐明HFE通过ALK3调控铁代谢核心激素Hepcidin表达,首次解析了铁过载I型血色病发病机制;合作发现细胞溶酶体二价铁离子通道蛋白TRPML1;揭示溶酶体介导的铁蛋白降解释放铁离子新机制。这些系列成果极大丰富了细胞铁稳态分子调控网络理论,为铁代谢重大疾病防治提供了系列新靶点和理论基础。 创新点四:研发新型铁蛋白纳米材料及缺铁性贫血防治新策略。研发多种偶联荧光素或活性金属的铁蛋白新型纳米生物材料,其组织相容性高且靶向性好,具有肿瘤成像及抗氧化损伤等诊疗应用前景。筛选并解析鸡血藤提取物和黑豆皮提取物可通过靶向抑制Hepcidin增强铁吸收并改善缺铁性贫血,该成果为困扰全球的缺铁性贫血防治提供了高效的中国特色“黑豆防贫”新策略。 研究成果在Blood、Hepatology、Nature等期刊发表40余篇论文,总影响因子240。代表作总他引314次,被Cell、Nature Medicine及New England Journal of Medicine等顶尖期刊引用和高度评价。授权发明专利4项。培养国家万人1名、国家杰青3名及中科院百人3名。该项目在铁代谢与重大疾病防治领域获得系列颠覆性创新,成果引领国际微量元素代谢前沿,为贫血、血色病及阿尔兹海默症等重大疾病防控提供新思路和理论基础;建立了中国科学家在国际舞台重要及引领的学术地位。
[成果] 1900010294 北京
TQ925 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2018
成果简介:半纤维素是储量仅次于纤维素的可再生资源,具有来源多样性和结构复杂性,其高效生物转化是国际上研究的热点和难点。酶制剂作为国家战略性产业之一,是食品工业等绿色、循环发展的催化剂。半纤维素酶(木聚糖酶、甘露聚糖酶和葡聚糖酶等)在半纤维素生物转化过程中发挥着关键性作用。中国在半纤维素酶及其应用方面起步较晚,基础研究薄弱,产业发展存在诸多技术瓶颈,主要表现在:半纤维素酶种类少和作用机制不明确;发酵技术落后,产半纤维素酶水平偏低;半纤维素酶转化效率低,应用范围窄。项目在科技部和国家自然科学基金委等支持下取得关键技术突破,主要创新点如下: 创制了11种具有自主知识产权的新型半纤维素酶,阐明了其酶学特性和催化作用机制,为工业化生产和应用奠定了基础。开发了半纤维素酶高通量定向筛选技术,从6000多份样本中选育出13株高产半纤维素酶的优良菌株如米黑根毛霉CAU432等。克隆表达20个半纤维素酶基因,发掘出11种具有自主产权和优良性质的半纤维素酶(如水解不产单糖的甘露聚糖酶和比酶活力最高的葡聚糖酶)。率先解析5个半纤维素酶的晶体结构,阐明了催化作用机制。 突破了半纤维素酶高密度发酵的技术瓶颈,解决了工业化生产半纤维素酶产量低的难题。采用密码子化、多尺度优化和代谢流调控等高效表达7种性能优异的半纤维素酶,创立了“三高(高底物转化率、高生产强度和高产量)”高密度发酵技术。30吨发酵罐工业化生产木聚糖酶(122400U/mL,比野生型提高15倍)、甘露聚糖酶(106300U/mL)和葡聚糖酶(67900U/mL)的产酶水平分别为国际上同类酶最高水平的1. 7、4.3和1.3倍,节约生产成本约35%。 开发了半纤维素酶在益生元、面制品、啤酒和饲料领域的应用技术,发明了基于半纤维素结构的特效预处理方法耦合酶精准水解的工艺和装备,实现了工业化生产高品质益生元。创立了特效预处理方法耦合半纤维素酶生产益生元技术。利用高温裂解玉米芯耦合耐高温木聚糖酶水解,提高低聚木糖的生产效率(30%)和品质(木二糖和三糖含量达70%);创新性集成连续逆流提取同步酶解工艺,在国内率先实现瓜尔胶低分子量膳食纤维的工业化生产;创建醇促降解等预处理方法协同甘露聚糖酶生产高品质魔芋甘露寡糖技术(产品中甘露二糖至六糖含量达88%)。基于项目益生元推出蒙牛新养道等200多种健康食品。另外,进一步开发半纤维素酶的应用技术,显著提高食品品质和饲料转化率。 项目授权发明专利20项和实用新型4项;发表论文75篇(其中SCI收录52篇);制订国家和行业标准2项。成果转化和产品应用至山东龙力生物科技股份有限公司和蒙牛乳业有限公司等50多家企业。项目半纤维素酶国内市场占有率从5%提升至30%以上;低聚木糖市场占有率达85%以上。主要企业累计新增销售额76.6亿元,新增利润11.6亿元。项目经中国轻工业联合会组织专家鉴定:整体技术达到国际领先水平。获中国专利优秀奖1项和中国轻工业联合会科学技术进步一等奖1项,推动了中国酶制剂和食品行业的发展和科技进步。
[成果] 1900010765 北京
S626 基础研究 农业服务业 公布年份:2018
成果简介:设施蔬菜是现代农业的重要载体和体现形式,具有高产高效的特点,是乡村振兴与农民脱贫致富的支柱产业。但生产中水肥过量施用、土壤和光热资源利用率低,与我国耕地和水等资源极度短缺矛盾突出,为此,该项目系统深入研究了设施资源髙效利用与蔬菜高效生产关键技术,获得突破性成果: 1.探明了灌溉水分配去向和矿质元素淋洗规律,创建了农艺节水节肥技术体系,实现了水肥量化管理与高效利用:①首次探明了设施栽培经验灌溉下水分在土壤蒸发和耕层渗漏中的分配比例髙达70%以上,据此提出了“控漏减蒸、堵漏限蒸”的节水策略,确定了设施果类蔬菜适宜灌水量:②明确了常规灌溉下土壤中氮钙镁等离子年淋洗量和根层土壤适宜硝态氮浓度;③发明了简便实用的肥水气一体化装置,创建了定量袋(沟)灌和水肥一体化等节水节肥技术体系,节水35%〜45%,节氮30.5%〜33.2%,水分利用效率提高35.3%〜63.6%。 2.探明了设施土壤质量退化的根本原因,提出了以微生态平衡重建为核心的土壤质量提升技术体系,实现了设施土壤可持续利用:①发明了土壤热水消毒与蔬菜菌根苗相结合的土壤微生物群落重建技术,解决了高温消毒后土壤微生物群落重建迟缓的难题:②选育出茄砧1号等抗性砧木,开发了异效双砧嫁接技术,显著提高蔬菜抗逆性和产量:③获得了益于土壤质量提升的做畦方法等6项发明专利,构建了高碳堆肥和夏季填闲等土壤质量提升技术体系,土传病害减少40%〜71%,实现了设施土壤可持续利用。 3.创建了基于果菜光温响应机制、提高群体光截获和设施结构优化的光热调控技术体系,提高了设施光热利用率:①探明了黄瓜光合作用温度补偿点、光合启动时间和果菜低温弱光抗逆机制,优化了传统光热管理指标,光合生产率提高10%以上;②明确了吊蔓高度1.5m,叶数12〜14片/株,叶/果比2〜3的合理群体结构和源库参数,提高了冠层光截获和光合产物向库器官分配,提高了光能利用率;③引入云遮系数构建了日光温室热平衡动态模拟模型,提出了增大后仰角和前底角,墙体保温板外置等结构优化方案,采光量和蓄热量分别增加10%和45%以上,冬季夜间最低温度提髙2〜3℃,保障了果类蔬菜冬季生产。 4.集成了设施蔬菜生产及资源高效利用关键技术体系,形成了相应的技术规程:提高了资源利用效率,节本增效25%,降低水氮投入30%以上,增产10%以上,产品质量达到农业部部颁标准。近3年推广974.3万亩,经济效益达76.5亿元,社会和生态效益显著,有效地推动了行业发展,为乡村振兴和农民致富提供了重要科技支撑。 获发明专利20件、制订规程和软件著作权12件,获省部级一等奖3项、二等奖3项。出版专著、教材19部,在PP、PCE、JXB等期刊发表论文323篇,其中SCI论文105篇。由方智远等6位院士及相关专家组成的专家组认为,该成果在资源高效利用和设施蔬菜高效生产方面"获得突破性进展,整体达到国际先进水平,在日光温室果菜栽培节肥节水技术上达到国际领先水平"。
[成果] 1900010529 北京
S831.4 基础研究 家禽的饲养 公布年份:2018
成果简介:我国是世界养鸡大国,但仍以5万只以下小规模养殖为主体,设施装备简陋、生产效率低下,每年因环境应激造成的疫病死亡、用药和减产损失超过300亿元。该项目以规模化健康高效养鸡为目标,以工艺-环境-装备融合为主线,创新了鸡舍环境调控方法,创制了高效养鸡系列装备,创建了环境智能管控技术体系,形成了立体高效健康养鸡新模式。主要科技创新点包括: 1.创新了规模化养鸡环境控制技术方法。针对现代高产品种环境适应性差、受冷热应激影响大的难题,提出密闭式鸡舍排气风机集聚效应的纵向通风和湿帘降温骤降防控方法,突破了鸡舍夏季风速0.5m/s的设计界限,风速可提高至1.0-2.0m/s,获得了气流场与温度场耦合调控下理想的风冷效应;发明了基于湿球温度的调控方法,使北方地区夏季湿帘降温运行初期的温度骤降幅度由7℃以上控制在4℃以内,避免了骤降造成的急性冷应激。 2.创制了规模化立体高效养鸡关键设备。针对规模化养鸡设备舒适性差、不符合鸡的行为和生理特点的问题,发明了行车自动均匀给料、笼养白羽肉鸡防胸囊肿底网和蛋鸡福利化立体散养等技术:创制了6-8叠层立体养鸡设备,功能和寿命与国际著名品牌设备相当,造价降低35%。蛋鸡的饲养密度由20只/m2提高到48-60只/m2,肉鸡由10只/m2提高到60只/m2,肉鸡胸囊肿发病率降至3%以下。 3.创建了规模鸡场生物安全与智能管控技术体系。发明了基于数字图像的粉尘测量和在线评估、微酸性电解水消毒、高能光电除臭等环境净化技术,舍内粉尘、氨气等有害物质削减30%,杀菌效果提高15%;首创了零间距大型连栋鸡舍整场全进全出和净污分离技术,单连栋单批次肉鸡饲养量108万只,节地节本35%以上创制了嵌入式多环境参数采集、蛋鸡音视频信息数字化获取和个体饲养信息检测等技术,突破了现有海量生产数据存储、数据融合及决策管理实时性难的瓶颈,实现了鸡场整体环境远程协同控制管理,形成了规模化立体高效养鸡模式,劳动生产效率提高5-10倍。 项目获授权专利40项,其中发明专利16项;软件著作权11项;出版专著11部;发表论文103篇,其中SCI/EI收录43篇。技术成果已推广应用到全国32个省市自治区,核心技术装备获国家蛋鸡和肉鸡标准化规模养殖示范场创建和农机购置补贴重点支持,近三年累计推广立体高效养鸡装备及环境控制技术6.9亿个鸡位,占市场份额约30%;核心装备出口到日本、俄罗斯、美国、东南亚等50多个国家和地区,占同类产品出口份额的80%以上。装备生产和应用企业新增销售额108.08亿元,利润9.22亿元:为我国规模化养鸡产业的现代化转型升级提供了关键技术支撑,经济、社会和生态效益显著。项目主体成果获2015年教育部科学技术进步奖一等奖1项、2017年神农中华农业科技奖优秀创新团队奖1项。
[成果] 1900010530 新疆
S275.6 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:䇘ᯔ鞰᮸国粮食和水安全战略出发,针对粮食作物应用滴灌技术存在的系 统配置及灌溉施肥制度不合理、栽培技术不配套、水肥利用率低等问题,历经7 年的研究,在滴灌灌水装置、专用水溶肥、灌溉施肥制度、水肥智能决策和自 动化控制等关键技术方面取得了重大突破,构建了北方旱区主要粮食作物滴灌 高产高效栽培技术模式。经评价,成果总体达到国际领先水平。成果内容如下: 1.攻克了常规滴灌灌水器灌溉速率慢、易堵塞的技术瓶颈,研制出主要粮食 作物专用滴灌灌水器。针对常规矩形迷宫式滴灌灌水器流道长、流量小,不能 满足小麦、水稻、马铃薯等作物要求灌溉湿润峰范围大等难题,创新将灌水器 流道形状由矩形改为S形、流道长度从80〜400mm缩至12〜55mm、流量由小 于4L/h扩至4〜12L/h,灌溉速率提高2-3倍、且抗堵塞。 2.发明了主要粮食作物滴灌专用含碳素水溶肥料,拓展了肥料的功能。针对 粮食作物水肥一体化缺乏专用水溶肥料和作物髙光效栽培对碳素的需求,研究 发明了小麦、玉米、水稻、大豆等作物滴灌专用含碳素水溶肥料,产品 N+P205+K20含量24%〜35%、微量元素≥0.2%、C02含量30%〜46%。应用该 技术产品,作物光合速率提高8%〜24%,小麦平均增产10.4%、玉米增产8.2%、 水稻增产11.3%。 3.创新了具有北方旱区特点的滴灌灌溉及施肥制度,针对我国东北、西北、华北降水量及作物栽培环境的差异,研究了小麦、玉米、水稻、马铃薯、大豆 等作物滴灌条件下的水肥运筹机理,提出了作物水肥耦合优化指标和“控总量、 限灌次、优灌量”及“有机肥基施、无机肥随水施、全期配方施”的灌溉施肥原则, 创建了旱区主要粮食作物滴灌灌溉及施肥制度,并大面积推广。 4.解决了大田滴灌自动化控制不稳定、运行耗费高的技术难题。针对常用滴 灌自动化控制器-“电磁阀”时常失控、能耗高和偏远农区发展滴灌存在电源远、 架线输电投资大、运行电损高等问题,研发出滴灌自动化控制器-“电动阀”、太 阳能光伏提水、农田墒情远程采集发布等装置,创建了大田太阳能光伏提水滴 灌自动化系统。系统控制稳定,同规模运行费用降低40%以上。 5.构建了旱区不同区域主要粮食作物滴灌节水省肥髙效栽培技术模式。针对 北方旱区的地理、气候、水资源、作物及耕作特点和滴灌水肥一体化对智能化 决策的需求,建立了土壤养分管理信息系统和属性、空间数据库,开发出了基 于网络技术的滴灌水肥一体化智能决策与监测管理平台,研究集成了小麦、玉 米、水稻、马铃薯等作物以水肥精准管理为主线的滴灌栽培技术模式。 获国家授权专利31件(其中发明专利15件),获软件著作权5件;制定 技术标准6项,形成产品11个;出版专著4部,发表论文56篇:获省级科技 进步一等奖1项。成果在10省(区)11个示范区应用,水分生产效率平均提高20.7%,田间灌溉水利用率平均提高31.3%,肥料利用效率提高30.2%,单产平均提髙21.1%。
[成果] 1900010319 北京
S812.6 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目背景: 高寒草地占青藏高原总面积的50%以上,是该区和下游地区的重要生态屏障,对维系全国的生态安全具有不可替代的作用。项目针对高寒草地严重退化、生物多样性减少、生态服务功能下降的问题,立足国家生态安全屏障建设的重大科技需求,以高寒草地土壤、植被、动物的综合评价与协同保护为内容,以高寒草地生态服务功能的整体提升为目标,进行“监测评价-恢复保护-示范应用”全链条式设计,从基础理论、应用技术及管理模式三个维度开展综合性、系统性、长期性研究,创建了高寒草地生态监测评价与保护恢复的理论和技术体系,为国家生态文明建设提供了科技支撑。 主要创新贡献: 围绕青藏高原东部高寒草地生态健康维持和生态服务功能提升的问题,在完善高寒草地退化成因理论体系基础上,研发了高寒草地生态健康量化评价及图式化判识技术,使高寒草地健康诊断准确率高达95%以上;研发了退化高寒草地多元化恢复技术体系,使植被盖度提高10%以上,碳氮储量提高20%以上,高寒草地生态服务功能显著提升。 围绕青藏高原西部高寒草地关键野生动植物种群及生境保护的问题,创建了高寒草地植物多样性监测评价的技术体系;阐明了46种珍稀濒植物对气候变化的响应机制及适应性保护策略;研发了无人机航拍等高寒草地野生动物种群及生境监测评价的全新技术,监测评价准确率提高50%以上;构建了有蹄类珍稀濒危动物藏羚羊、野牦牛、藏野驴的生态廊道766、568、523条,创建了高寒草地关键动植物多尺度保护体系,保护效率提高70%以上,为高寒草地生物多样性保护提供了技术支撑。 围绕青藏高原全区生态保护和社会经济协调发展的问题,提出了基于“自然生态-社会经济耦合系统”理论的高寒草地可持续管理体系;构建了高寒草地“50%放牧利用率的季节性轮牧+3〜5年年际休牧”的家庭牧场式保护性利用模式;创建了基于高寒草地生态服务功能的分区-分类-分级生态补偿体系,为青藏高原高寒草地生态保护与社会经济发展的双赢奠定了科学基础。 傅伯杰院士、任继周院士、金鉴明院士等权威专家评价“项目整体技术处于国际先进水平”。 主要知识产权: 专利14项;软件著作权2个;政策建议1份,著作13部(英文3部),论文341篇(SCI论文104篇),SCI论文被引1097次。 示范推广规模及效益: 在青藏高原全区示范推广,总面积达586.4万公顷,科技培训3600多人次,在三江源生态建设与保护等重大生态工程建设方面得到广泛应用,生态、社会、经济效益显著。 项目获2015年度教育部科技进步奖一等奖。
[成果] 1900010696 北京
S685.12 基础研究 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2018
成果简介:花卉产业是国家构建现代农业产业体系总体战略的重要组成部分。我国切花年销售额超过1050亿元,占花卉终端销售总额的37.5%,是花卉产业中的主体产品。项目之初,切花生产布局不合理,温控能耗高;花期调控不精准,供需错位,生产效益低;采后技术缺乏,运销损耗大。项目组自1992年起,联合全国花卉科研核心力量,选定占产值70%以上的月季、菊花和百合,针对上述瓶颈问题,持续24年攻关,取得如下创新性成果。 1.创建了三种切花种植布局的数字化模型和良种繁育技术体系。①针对切花生产能耗高、品质差的问题,创建了三种切花气候-良种资源高效配置的季节性种植布局模型,支撑了全国切花生产布局规划的制定,实现了主产区规模化生产,温控等生产能耗降低68.9%以上。②引进收集了554个品种,筛选出59个优势品种,占主栽品种的85.2%以上。③明确了三种花卉种源的种性退化机制,开发了以“病原物防控”和“种源匀质化’’为核心的规模化良种繁育技术,优质种源均一率达95%以上。推广区内月季和菊花优质种苗占有率分别达到85.1%和82.6%:百合优质商品球生产周期缩短了1年,自给率由6.4%提高到55.6%。 2.创建了以花期调控为核心的高质高效栽培技术体系。突破了月季等三种切花开花期难以控制、采收期不集中、优质花率低等难题,首次发现了菊花幼年期决定因子CmNF-YB8和长日照开花抑制子CmBBX24。解析了光、温影响菊花、月季和百合成花的分子机制,创建了以光温调控为核心的花期精准控制技术体系,实现了周年应时供给和优质生产,优质花率提高了23.0%以上。 3.创建了以乙烯和失水联控为核心的采后保鲜技术体系。针对鲜切花高达30.4%-39.5%的采后损耗,首次明确了月季的乙烯代谢是一种介于跃变和非跃变的特殊模式,阐明了乙烯和失水胁迫的互作原理;解析了月季、菊花和百合采后品质劣变机制,创建了以乙烯和失水联控为核心,包括真空预冷、保鲜剂处理、气调包装贮运等环节在内的环保高效的采后保鲜技术体系,使三种切花采后损耗平均降低20个百分点,支撑了我国切花集中生产、分散消费产业模式的建立。 授权发明专利18项;制定国家、地方等标准30项:编著13部,发表论文257篇,其中Nature Communications、Plant Cell等SCI刊源论文65篇,他引4409次。项目技术覆盖切花生产的各关键环节,推广应用133.8万亩,占全国同类花卉的54.9%,产值占70.1%。辐射837家龙头企业,带动花农17.2万户,近三年新增效益89.6亿元以上。项目技术为北京奥运提供了高品质的颁奖用花,获得奥组委特别嘉奖。中国农学会专家组评价为“在种植布局模型、适宜品种筛选、花期精准调控和采后运销保鲜等方面取得创新性成果”、“总体上达到国际先进水平,在菊花的成花调节和月季开花衰老的乙烯调节机制等方面处于国际领先水平”。部分成果先后获教育部自然科学一等奖和科技进步一等奖各1项。
[成果] 1900010016 内蒙古
S54 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2018
成果简介:北方半干旱区是中国重要的生态安全屏障带和绿色农畜产品生产基地。该区环境恶劣、生态脆弱,优质饲草短缺、草畜矛盾尖锐,限制了草牧业的快速发展与农牧民增收致富。针对草牧业发展面临的抗逆饲草品种短缺、高效栽培收获加工技术薄弱、标准化生产水平低等难题,项目组历经20年的技术攻关与集成应用,取得重要创新与突破,支撑了草牧业发展和区域生态生产双赢。 建立主要饲草种质资源库和中国苜蓿核心种质库,选育出抗旱耐寒系列饲草新品种10个。收集国内外重要牧草种质资源6,245份,挖掘优异种质516份,构建抗旱耐寒材料为主的中国苜蓿核心种质库(259份)。培育抗旱耐寒新品种6个、高产优质新品种3个、抗虫新品种1个,其中,国审品种占同期育成苜蓿品种的24%,平均增产15%以上,在北方半干旱区累计推广13.69万hmm2。 创建北方半干早区饲草种子优质高效生产技术体系,突破节水抗旱耐寒的“一节两抗”饲草高效栽培管理关键技术,研制适合中小生产规模的轻简化、高效低损国产收获机械,为种子和饲草高效生产提供了技术支撑。明确北方半干旱区饲草种子生产的最适区域,创建苜蓿种子优质高效生产技术体系,种子产量提高50%以上;健全中草3号紫花苜蓿、土默特扁蓿豆等新品种“育种家种子-基础种子-登记种子-合格种子”四级良种繁育体系。研发土壤深耕翻、垄沟作“干埋集雨”播种、“一炮轰”施磷和苗期乘雨追肥等相结合的抗旱高产栽培技术,饲草不饱和灌溉水肥耦合节水减施技术,适期早播、施用种肥、封冻前培土、冬春季田间管理等冻害防御技术,构建了“一节两抗”技术体系,干草产量提高31.13%〜45.33%,越冬率提高27.45%~34.00%。研制适用于半干旱区中小生产规模的轻简高效收获机械装备8套,田间作业损失减少10%~15%。 创制北方半干早区优质饲草生产关键环节标准化和规范化技术体系,建立区域内不同生态经济亚区的饲草生产集成模式,支撑了草牧业快速健康发展。创建了半干早区标准化饲草种子生产、机械化种植和收获等关键生产环节技术规程5项。根据半干旱区地理生态学特征和畜牧业发展对饲草的需求,集成了“以抗逆品种布局适应气候限制为基础,节水栽培和低损收获加工实现丰产稳产为关键,标准化保障饲草生产提质增效与区域生态-生产双赢为目标”的饲草生产综合技术体系,通过集成示范,饲草累计增产1,100万吨,有效缓解了该地区优质蛋白饲草短缺的矛盾。 育成饲草新品种10个,获得发明专利6项,实用新型专利36项,制定技术标准5项,出版著作13部,发表论文227篇,累计引用频次3,655次。获得省部级科技进步一等奖1项,二等奖5项。培养研究生158名,举办培训班213次,培训地方技术人员和农牧民15,635人次。2008-2017年累计推广应用新技术82.01万hm2,制作青贮饲料419万吨,获得经济效益62.68亿元。 该成果整体上达到国际先进水平,在抗逆育种、节水抗逆栽培与低损收获、技术集成与标准化生产方面取得突破性进展,获得巨大经济、生态和社会效益。
[成果] 1900010320 天津
S216.4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于环境技术领域。废弃物生物质的环境危害问题(秸杆露天焚烧、城镇垃圾简易填埋或低标准焚烧)长期困扰社会,引发争议。城镇化发展及严厉的雾霾治理,催生对燃气化分布式能源的需求剧增,但现有燃气供应保障跟不上。废弃物生物质具有污染性与能源化的双重特性,因此利用其生产燃气,显出战略的重要性和紧迫的现实性。秸秆和垃圾类废弃物生物质的常规燃气化技术效率较低、副产物残余物的二次污染难解决。考虑可收集的废弃物规模(Scale),空间距离(Space)、经济-环境可持续性(Sustainability),项目组提出“基于3S维度的废弃物生物质燃气化关键技术及应用”的创新思路,以气化燃气化为主、沼气燃气化为辅、二次气化协同的创新技术为特征,突破原有技术缺陷,为中国大量城镇废弃物的处理利用提供新的技术模式,引领行业变革与发展。项目组在国家/国际/企业项目等资助下,历经多年的技术攻关,取得如下创新: 针对燃气化过程中的二次污染与环境风险,创造性提出二次污染物(气化焦油、固体残渣、发酵沼渣)的二次协同气化思路,阐明二次协同气化的反应机理,研发关键技术,制造29套国际领先水平的专用二次气化装备,实现二次污染物的再气化利用。实际成效:二次污染得到消除,环境危害风险降低90%;污染物综合减排>90%,焦油废水减排>95%;沼渣排放削减>80%;整体系统的燃气化效率达到85%,居于国际领先水平;过程清洁生产、达标排放。 针对气化炉采用正向设计方法存在的缺陷,创造性提出反向设计理念与方法,研发设计软件和算法,打破传统的气化炉设计思路,实现关键参数在更高自由度下的优化,显著提升气化炉的运行效率和操作稳定性。实际成效:气化炉长时间连续运行~7900小时、启动时间缩短50%以上、焦油污染排放降低>80%,气化负荷变动的适应范围>70%;气化效率从71%提高至80%,燃气热值提高~50%,县镇规模的垃圾气化处理成本相比垃圾焚烧降低25~45元/吨。 针对秸秆沼气化过程中的厌氧发酵转化效率低、周期长以及沼液二次污染问题,创新性地提出了沼液回流水解酸化与固态化学改性新方法,探明化学与生物改性促进生物质大分子解构的机制,建立了近同步高固“梯级”高效厌氧发酵新工艺,提出CO2-沼液-沼渣立体循环利用模式,实现推广应用。实际成效:显著提高废弃物的可生物降解性,沼气产率提高57.3%~70.4%,消化时间(T80)缩短33.3%~41.7%,沼液减排高达95%,避免了沼液和沼渣的二次污染问题。 项目获授权发明专利56项,PCT申请国际专利1项,主参编标准3项;发表论文450余篇(第一完成人SCI论文99篇,他引1253次,入选长江学者和万人计划领军人才及创新团队),主编专著8部,登记软件8项;获天津市技术发明一等奖等7项奖励;院士专家鉴定项目技术达到国际领先水平。成果在安徽、西藏、新疆、天津等18个省市区及澳洲、泰国等国应用;近3年新增销售额近30亿元;累计处理废弃物1500万吨,C02减排超1000万吨,受益人群达200万,环境与社会效益巨大。
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