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[成果] 1800300131 北京
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 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:自主研发适用范围:农田面源污染防治基本原理: 农田尾水中的悬浮物含量,降低农田尾水的N、P含量。然后通过种植的水生经济作物,增加沟渠生物量,强化对N、P的去除能力。最后通过复合填料透水坝的填料介质以及其上附着的微生物的物理、化学、生物联合作用,进一步去除农田尾水中的N、P含量,从而实现农田尾水生态净化。与现有技术相比其优点在于:具有对农田低浓度面源污水的生态净化功能,可有效削减其氮、磷含量;充分利用现有的农田沟渠空间,节约了土地资源;设施结构简单,便于建设和后期维护,建设成本低;种植经济型水生植物,可有效降低运行维护成本。 关键技术:农田尾水生态沟渠与缓冲带联合净化技术。
[成果] 1800300119 北京
S34 应用技术 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:自主研发适用范围:农田面源污染防治基本原理: 针对洱海坝区小春经济作物布局不合理、施肥量大、肥料利用率低以及作物种类过于单一所带来的严重面源污染问题,以“生物多样性、种间互促性、系统稳定性、经济可行性”为基本原则,确定间作作物(蚕豆-大蒜)的最佳播期、株距、行距、条带宽度、栽培模式、种植周期等关键技术参数。蚕豆-大蒜间作模式,氮肥施入量较大蒜单作优化施肥氮肥施入量减少20%,工艺流程: 间作条带比例:采用大蒜/蚕豆=4/1间作模式,大蒜条带宽为1.6m,蚕豆条带宽为0.4m,株行距采用农户常规株行距比例;确定最佳播种期,适时播种,一般在十月中下旬播种。播种方式为点播,大蒜种植密度为150万株/hm2左右,播种量约为3750kg/hm2。蚕豆采用常规行距,播种密度为46万株/hm2左右。播种后浇水一次,以利于肥料进入土壤和作物出苗。 关键技术:大蒜间作作物定向、快速选择与间作技术。
[成果] 1800300126 北京
S15 应用技术 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:自主研发与优化集成适用范围:农田面源污染防治基本原理: 该项技术包括了两个部分:分区限量施肥技术和土壤氮磷养分库增容技术(以碳控氮技术)。分区限量施肥技术,融合应用传统土壤学、植物营养学、地学方法和现代信息高新技术,通过GPS定位的农田土壤网格采样,结合高精度土壤空间数字模型,气象与多年农田养分平衡状况,迅速而详尽了解一个区域农田土壤养分时空变化状况,并据此制定这一区域各主要种植模式下分区施肥技术标准。以碳控氮技术,该课题通过外源有机物料对农田土壤氮素的固持与矿化机制研究,揭示了土壤“碳坝、碳通道”效应。“碳坝”效应主要通过增强土壤碳库,对无机氮素起到固持与保蓄作用,从而提高土壤氮储量,使土壤中无机氮素保持在相对稳定的浓度,从而降低流失风险。“碳通道”效应可使土壤碳库固持的无机氮素缓效释放,在作物需肥时提供必需的养分。 工艺流程: 区域土壤养分空间分布状况的快速获取→养分分区→分区配肥→以碳控氮。 关键技术:分区限量施肥技术;以碳控氮技术。
[成果] 1800260069 云南
S14 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:氮肥施用因增产给人类带来了光明,同时因损害环境也带来了负面影响,云南作为全国生态文明建设的排头兵,农田氮素的管理能促进云南农业走出污染,绿色发展,也支撑了高原特色现代农业发展和打造绿色食品牌。农田氮素大量流失是造成云南省内河湖等地表水富营养化的重要因素,严重威胁着云南9大高原湖泊水环境安全。在国家自然科学基金、农业部公益性行业专项、国家重大水专项等项目支持下,持续10年艰苦努力,围绕如何控制农田氮素流失这一关键问题,以氮肥控源减施、土壤增容保氮、农田氮素流失生态拦截为目标,解决了农田氮素流失综合防控重大科学问题和技术难题,并进行推广应用,形成如下创新成果: 1.明确了基于作物产量和环境安全的氮肥投入阈值确定方法,在当地最高亩产轻微下调5%的情况下,氮肥施用量可大幅下降,避免了片面追求作物高产而过量施氮造成的环境风险。 2.阐明了农田土壤碳氮的共济机制,提出了合理的农田土壤碳氮比区间范围;明确了农田土壤碳坝的时空效应,揭示了农田土壤碳氮调控机理;构建了以碳控氮的结构性模型,提出了土壤碳氮调控方法,实现了提高土壤碳素含量增加农田土壤对氮素的贮存能力、减少农田土壤氮素流失。 3.创新集成了拟自然的以生物田埂构建、沟塘系统生态化改造等生物和工程措施为基础生态农田构建技术,同时配以作物种植过程中的氮肥减量和以碳控氮技术等农艺措施,通过不同技术在时间和空间上的优化组合,实现了农田氮素流失的综合控制。 4.集成创建了畜禽粪便从收集-初加工-有机肥的全套技术,氮高效利用的作物生态种植、种养一体化循环农业技术,促进了有机肥替代化肥、种养一体化循环农业产业发展,为转变农业生产方式,发展高原特色现代农业,打造绿色食品品牌,实现农业提质增效提供了技术支撑。 5.推广应用了“源头减量-土壤增容-末端控失”氮素流失综合防控技术,效果显著。2016-2017年计,累计示范推广及辐射带动面积达825.7万亩,新增粮食产量758205吨,实现增产增效150231万元。节约化肥氮施用量19878吨,减少氮素流失8257吨,节约治理成本实现减污增效165160万元,取得了显著的经济、社会和生态效益。 该项目获授权发明专利8项,实用新型专利4项,授权商标2项,发表研究论著11篇,SCI/EI论文5篇,制定已颁布实施地方标准5项。经专家组织鉴定评价,成果系统性强、创新性显著、综合效益高、技术应用面广,成果总体技术指标达到国际先进水平,土壤碳氮调控技术达到国际领先水平。
[成果] 1800200047 甘肃
S15 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:成果属土壤肥料科学技术领域,是几代科技人员长期不懈努力的结晶,先后得到国家科技支撑计划、农业部行业专项和国家自然基金等多个项目的资助。 项目以1980年前后设置在黑垆土(平凉)、黄绵土(天水)、灌漠土(武威)和塿土(杨凌)西北主要土壤上的4个长期定位试验、1996年设置在黑垆土、黄绵土和灌漠土上的9个对比试验、2010年设置的250个大尺度监测点及1985年第二次土壤普查结果为基础,查明了长期施肥西北主要土壤有机质、氮磷钾全量和速效量等关键土壤肥力质量指标演变规律。长期施肥黑垆土、黄绵土、灌漠土和塿土的有机质、磷全量及有效量均增加,速效氮和速效钾无明显变化,因此长期施化肥未引起西北主要土壤肥力质量退化,且稳中有升,提出了合理施肥暨土壤培肥改良理论。确定了关键肥力指标年均增速及时空演变特征,探明了有机质增幅存在区域差异的机理。研发了秸秆带膜还田、隔年施磷、化肥有机肥替代、缓释专用肥及滴灌肥等减肥施增效技术和产品;确定了主要轮作体系适宜施肥量,黑垆土(小麦-玉米)施氮(N)90 kg/hm2、磷(P2O5)75 kg/hm2;黄绵土(小麦-油菜)施氮150 kg/hm2、磷75 kg/hm2;灌漠土施氮375 kg/hm2、磷150 kg/hm2,塿土冬小麦施氮165 kg/hm2、磷132 kg/hm2、钾(K2O)85 kg/hm2,夏玉米施氮187.5 kg/hm2、磷P2O5 56.2 kg/hm2、钾K2O 93.75 kg/hm2,土壤肥力稳中有升,从肥料和农艺两方面构建了西北主要土壤化肥减施增效技术体系。探明西北典型土壤化肥减施和有机替代的阈值及机理。有机肥和绿肥最多替代30%的氮肥,磷肥和钾肥全部可被有机肥替代,秸秆可替代50%的磷肥,不可替代氮肥,提出了有机物料需配施的节肥增效理念。 发表论文36篇,Sci6篇,出版专著6部,获发明专利3项,构建的化肥减施增效技术体系实现化肥减量30-50%,已成为指导生产和技术进步重要依据。2015-2017年减肥增效技术体系在武威、张掖、天水和平凉等地累积应用730.61万亩,增产69.23万吨,新增产值10.71亿元;节氮(N)2.73万吨、节磷(P2O5)0.72万吨、节钾(K2O)1.48万吨,节支2.86亿元,累积新增纯收益13.46亿元,为西北地区农业增效及可持续发展做出了重要贡献。
[成果] 1800290132 北京
S6 应用技术 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2018
成果简介:食用菌以大宗栽培的木腐菌平菇(侧耳)、金针菇和草腐菌草菇、双孢蘑菇为材料,在已有基因组测序的基础上,开展食用菌产量和品质形成的分子机理及调控研究。综合应用功能基因组学、蛋白组学、生物信息学、现代酶学、现代化学等研究手段,鉴定分析子实体形成的营养高效利用和遗传调控的关键基因及其调控机制,分析温度响应的关键基因及其分子调控机制,解析食用菌活性物质及其合成调控途径,开展食用菌优异种质性状形成的遗传基础研究。通过项目实施,为我国食用菌的高产优质生产提供科学理论依据,提高我国食用菌产业的原始创新和关键技术创新能力,为保障食物安全、促进农业增效农民增收、增进国民健康做出贡献。食用菌高效利用木质纤维素的分子机制。食用菌子实体形成发育的调控机理。食用菌温度响应的分子机制。食用菌活性物质及其合成代谢的分子基础。食用菌优异种质性状形成的遗传基础。
[成果] 1700680294 福建
X71 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:该成果属循环农业领域。在国家科技支撑计划等课题支持下,针对中国农业废弃物资源量大而食用菌利用转化效率低等问题,集成创新并构建了以食用菌高效开发为纽带的农业废弃物多级循环利用的技术体系,其主要科技创新包括:1.系统评估了发展食用菌产业对消纳利用农业废弃物以及减少温室气体排放的生态环境效应。率先从理论上揭示了发展食用菌产业与降低农田环境中碳排放和减轻温室效应的互作规律,构建了腐屑生态体系与经济产业链耦合的多级循环框架,为农业废弃物多级循环与高效利用提供科学依据。2.优化创立了高效微生物助推剂--草生菌培养料的发酵改进技术-配套小型机械的集成技术。筛选出高效纤维素降解菌并构建复合菌1组,提高培养料发酵料温4-5℃;研制出小型隧道式摆头进料机1套,节约人工成本17%;优化了培养料碳氮比和铺料厚度,实现了培养料发酵和双孢蘑菇栽培温室气体减排11.2%以上;建立了姬松茸培养料新型堆积法,减少杂菌91.6%以上,提高姬松茸产量30.1-53.9%,该技术获中国专利优秀奖。3.率先集成研发了杏鲍菇菌渣代料栽培草生食用菌的工艺与技术并建立工厂化高效生产模式。创立了杏鲍菇菌渣隧道式三次发酵工艺,提高培养料腐熟度15%;筛选适合杏鲍菇菌渣栽培的蘑菇品种1个和适宜配方2个,提出了相应的工厂化栽培控制工艺,蘑菇产量提高20%以上;系统研究了杏鲍菇菌渣栽培草菇、秀珍菇、姬松茸等技术并制定技术标准2项。4.突破了菌渣做造粒粘结剂和农业废弃物制肥(炭)技术并开发产业化利用的系列新产品。开发新型有机肥等产品11个,筛选出菌渣炭化工艺2套,提出了低养分双孢蘑菇渣做肥料造粒粘结剂的专利技术1项,以菌渣做粘结剂的有机复混肥前15天氮素释放率比高岭土粘结剂降低了80.5%;并定位监测评价菌渣(肥)的作物增产提质、土壤培肥与固碳效应。5.集成构建了农业废弃物栽培食用菌与菌渣高效利用的农(林/果)-菌-肥多级循环生产新体系。筛选出适宜的食用菌品种5个,设计应用菌菜设施栽培装置2套,提出简易大棚芋头-竹荪田间栽培、柑橘竹荪间作+稻草覆盖、“半开式”林下灵芝遮阴栽培等增产与温室气体减排的调控技术3套,并基于生命周期和能值分析等方法进行多级循环模式的综合效益评价。该项目出版著作1部,发表论文60篇,累计引用357次;授权专利12件;获中国专利优秀奖1项;制定国家农业行业标准1项,企业标准2项;获肥料登记证10个。近年来累计推广食用菌、作物栽培新技术652.5万m2和33.7万亩次,创经济社会效益7.36亿元,且生态效益显著。项目组协助创建的现代循环农业产业园区,其经营主体福建省星源农牧科技股份有限公司于2016年新三板上市(股权代码835068),起到良好引领作用。该成果的研发进展与应用成效获得李玉院士与专家的高度肯定,专家组评价认为该成果整体达国内同类研究领先水平。
[成果] 1800120523 北京
X52 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:基于无害化微生物发酵床生态养殖的废弃物全循环技术。在形成微生物发酵床生态养殖、饲料微生物添加、垫料微生物发酵技术的基础上,重点突破废弃垫料高值转化技术,集成出养殖污染原位与异位微生物发酵床结合的削减技术体系,实现污染物零排放。发酵床养殖技术是一种结合现代微生物发酵技术提出的一种新型的低污染的生态养殖技术。基于农田养分控流失产品应用为主体的农田氮磷流失污染控制技术。基于农田养分控流失产品应用为主体的农田氮磷流失污染控制技术,主要包括生物腐殖酸的应用、有机肥的应用、秸秆还田、缓释肥的应用及控失肥的应用等技术。其特点是化肥氮磷减施和化肥部分替代以及提高农田氮磷的利用率。面向农业面源污染控制的流域系统综合模拟与情景分析技术。基于流域过程模型的情景分析方法能够快速定量评价不同管理措施情景下的流域污染治理效益,是流域农业面源污染治理决策支持的重要手段。
[成果] 1800120537 云南
X50 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:系统诊断分析了滇池流域农村面源污染的整体特点,掌握了滇池流域面源污染源强和输移情况的变化特征和基本规律;以流域的土地利用为主导,以GIS和RS技术为技术平台,建立了以土地利用类型、结构比例、生态环境特征为自变量的总氮、总磷面源污染预测预报模型;填补了国家重点治理湖泊——滇池流域内城市化快速推进、产业结构急剧变化条件下农村面源污染综合防控缺乏整体数据支持的空白。根据防控技术需求链研发关键技术形成了专利群,对现有技术进行遴选,并与通过集成创建流域面源污染综合防控的整装技术体系,在典型区域成功进行了示范,提炼形成了防控各类面源污染的技术应用规程与导则,实现了农村面源污染治理技术的集成创新。以汇水区为单元,利用自主研发技术与遴选成熟技术整装在典型区域进行集成示范,工程示范区面源污染显著削减,农村生产的水土条件优化,区域生态环境显著改善,农业生产成本降低,比较综合效益明显提高。
[成果] 1700520319 北京
X50 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:改革开放以来,中国农业取得了举世瞩目的成就,以不足世界9%的耕地养活了22%的人口,粮食产量实现“十二连增”。同时,中国也消耗了世界三分之一的化肥,过量不合理施肥、化肥利用率偏低引发的农田氮磷面源污染日益突出,成为水污染的一个重要原因。治理面源污染是践行绿色发展理念、改善水环境的重大举措。长期以来,由于缺乏规范可行的监测技术与核算方法,一直难以把握中国农田面源污染底数和排放规律,制约了减排策略的制定、减排技术的遴选和应用。在国家和省部级重大项目支持下,经十八年攻坚克难,取得如下创新:1.突破了定量难、变异大等农田面源污染监测技术瓶颈,首创了全国农田面源污染监测平台。自主研发了以“单体式渗滤池”为核心的农田地下淋溶面源污染监测技术,破解了池壁优先流效应难题;创新了以“串联式径流池”为核心的地表径流面源污染监测技术,解决了变异大、适应性窄等难题;该技术占地少、成本低、效率高,监测变异系数由30%以上降至10%以下;制定了6项监测技术规范。首创了基于全国六大分区、54类种植模式的全国农田面源污染监测平台,建成了首个国家农田面源污染大数据。2.首次揭示了农田氮磷面源污染的激发效应和本底效应,创建了全国农田面源污染核算方法。南方农田面源污染以地表径流、分散排放为主,北方以地下淋溶、集中排放为主;水、肥是面源污染发生的驱动力和物质基础,施肥后7-10天是“危险期”,该期与暴雨(或超量灌水)耦合形成的“激发效应”是面源污染发生的主要成因;氮磷排放主要源于土壤积累,“本底效应”突出;露地蔬菜、保护地蔬菜氮磷排放是粮食作物的2-10倍;同一分区、同一种植模式,施肥是面源污染的主控因子。创建了以分区分类为基础、以实地监测与典型调查相结合的全国农田面源污染核算方法,并在全国得到应用。3.首次摸清了全国农田氮磷面源污染的底数和重点区域,明确了主要农艺措施的减排效果,集成了农田面源污染减排技术模式并得到大面积应用,社会、经济和生态效益显著。全国农田氮、磷年均排放量分别为184.4万吨和11.7万吨,占氮、磷化肥用量的6.3%和1.8%;黄淮海平原区、南方平原区是中国农田氮磷排放的重点区域。优化施肥、节水灌溉、横坡垄作、秸杆还田等单项措施的减排效果明显。基于农田氮磷面源污染排放规律和单项农艺措施的减排效果,集成了坡耕地截流减排、保护地碳氮水协同减排等六类技术模式并在全国得到应用。仅据湖北、山东等9省统计,近三年应用1.99亿亩,节约氮磷化肥(折纯)87.0万吨,减排氮磷6.41万吨,经济效益68.3亿元。该成果获发明专利10项,实用新型专利9项,软件27项,技术规范10项,专著2部,论文256篇(SCI收录47篇);获2015年中华农业科技一等奖;被全国各级农业环保机构应用,为全国《农业环境突出问题治理总体规划(2014-2018年)》《农业资源与生态环境保护工程规划(2016-2020年)》及《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》等国家规划提供了科学依据和技术支撑。第三方评价表明,成果整体处于国际领先水平。
[成果] 1700470258 北京
S14 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:京津冀地区是京畿重地,人口密集,农业生产和生态保护矛盾突出,制约着农业可持续发展。项目针对该地区农业生产施肥过量、环境压力大等突出问题,创建了环境友好生态施肥关键技术,并进行了推广应用,取得如下创新性成果: 1、定量了施肥的环境经济代价,建立了综合考虑作物产量、经济效益和生态环境效应的施肥模型;明确了将农田氮素盈余和土壤有效磷作为施肥环境效应的控制指标,为环境友好生态施肥技术的建立提供了理论支撑。 建立了施肥导致温室气体排放、富营养化和土壤酸化等的环境经济量化指标;将施肥导致的生态环境代价作为主控因素之一,建立了施肥模型。揭示了氮素盈余多是导致氮素向环境损失的主因,明确了施肥环境效应的控制指标,为高产高效的生态施肥、阻控施肥导致的环境损失提供了重要科学依据。 2、形成了降低生态环境压力的京津冀养分调控分区管理技术,研发了植物养分快速诊断和可量化的有机肥替代新技术,集成提升了水肥一体化等环境友好生态施肥新技术,实现了环境友好的精准施肥。 根据区域土壤养分特征、农业发展功能定位和生态环境承载能力,划分出了养分调减区、培肥区、控制区三个生态施肥区,明确了不同区域粮田、蔬菜、果树等农田氮素盈余和土壤有效磷环境阈值;建立区域生态配方施肥技术,制定了区域大配方26个,基于氮磷环境阈值制订了相应养分投入控制指标;针对蔬菜生产养分损失较难阻控的问题,研发集成水溶肥配方等为主体的水肥一体化技术。 基于大数据土壤养分调查分析,建立了养分资源信息化大数据平台,研发了养分管理网络系统、智能配肥机、“施肥宝”手机App、施肥推荐触摸屏四种应用终端,实现了生态施肥技术的信息化和快速推广应用。 采集77.8万个土壤样本,建成信息总量超过1500万条的区域养分资源信息数据库,开发了区域养分资源信息化管理系统;研发出满足各类用户需求的智能应用终端,促进了环境友好生态施肥技术的快速落地和应用。 成果发表论文63篇(SCI收录20篇),出版专著13册,获得国家专利、地方标准、软件登记8项。创建了技术产品化、信息化、政策化、社会化高效推广模式,京津冀累计推广5663.76万亩,节省化肥投入18.56万吨,降低温室气体排放225万吨,增加农民纯收入59.18亿。成果显著提高了全社会对环境友好生态施肥理念与技术的认识,提升了土肥体系科技创新与社会服务能力,为京津冀农业生态环境政策制定与实施提供了依据,生态、经济和社会效益显著。
[成果] 1700360220 云南
X52 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:洱海是中国富营养化初期湖泊污染治理的典范,为了系统解决洱海流域农田面源污染、农业现代化与可持续发展中的重大科技问题、改善洱海水质和提升综合研究能力,在国家重大水专项、农业部948项目等的支持下,通过联合中央和地方农业科研单位,持续近10余年的艰苦努力,克服了洱海流域作物种植过程中农田面源污染负荷底数不清、种植结构失衡、经济作物施肥过量、农田水分管理粗放、农田生态功能退化等所带来的农田面源污染问题,摸清了洱海流域农田面源污染的排放规律,实现了洱海流域农田氮磷控源、增容和减排,促进了洱海流域绿色农业的发展,形成了一批具有自主知识产权的防治洱海流域农田面源污染的成套技术,达到了流域经济发展和环境保护双赢的目的。在以下几方面取得重大突破,对中国富营养化初期湖泊农田面源污染控制有重要的推动作用:1.项目优化了洱海流域农田面源污染监测系统和核算方法,摸清了洱海流域农田的氮磷流失规律,量化了洱海流域农田氮磷流失负荷。2.针对洱海流域农田面源污染问题,研发了基于环境安全与经济保障的农田分区限量施肥技术、土壤以碳控氮增容技术、环境友好型种植技术、生态农田构建技术等4项关键技术,集成了一套农田面源污染生态防控技术。通过技术的示范和应用,降低氮磷化肥投入比例达26%和32%,农田氮磷流失分别减少27.7%和32.3%。3项相关技术入选环保部、住建部首批发布的《水污染防治先进技术汇编》。3.利用该成果的核心技术在洱源县建立了3.1万亩的水稻绿色生产基地,并获得水稻绿色食品认证;2013-2015年省内累计推广应用152.1万亩,新增粮食产量8.88万吨,新增销售额3.90亿元,削减农田氮磷污染负荷分别为322.81吨和87.58吨,节约环境污染处理成本3902.4万元。四川、贵州、江西省外示范推广10.7万亩,新增粮食产量0.59万吨,新增销售额0.17亿元。 4.该研究成果获得发明专利授权7项,实用新型专利授权12项,环境友好型农药登记证2个,绿色大米产品认证证书1个,出版专著3部,发表期刊论文13篇,其中SCI/EI检索4篇。该项目成果通过国际国内联机检索未发现除项目成果以外的相关报道。该成果技术资料完备,数据详实可靠,创新性突出,整体技术达到国内研究领先水平。成果对提升高原湖泊农田面源污染防治,推动化肥农药减施的顺利实施,建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的理论意义和实践价值。
[成果] 1700290333 湖南
S6 应用技术 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2016
成果简介:该成果以湖南省战略新兴产业重大科技攻关项目、永州市重点科技攻关项目《食用菌工厂化瓶栽优良新品种选繁育关键技术研究及示范》(编号湘财企指[2011]149号-2011GK4068、永财企[2012]7号)为基础,整合育种、栽培及机械、自动化等方面的专业技术人员联合攻关,努力构建包括杏鲍菇品种选育、培养基筛选、人工栽培条件优化、产品开发的产业化框架。经过三年努力,已完成杏鲍菇工厂化瓶栽优良新品种选繁育关键技术研究及示范研究任务。该成果从2011年2月开始研究,至2014年10月底结束。该项目实施主要技术内容:杏鲍菇菌种遗传特性研究与生产性能分析:建立分子水平的遗传多态性、形态特征,主要农艺性状等信息多方面、多层次的信息库。工厂化生产优良新品种选育及其丰产节本优质生产技术研究:采用杂交育种技术选育适合工厂化生产品种,宇秀1号菌丝体粗壮,洁白色,菌丝分支能力强,有锁状联合,爬壁现象明显。食用菌液化菌种制作技术研究:研发了杏鲍菇的液化专用菌种,同时还克服了现行固体三级菌种培育模式对种性检测延时、滞后的弊端。单孢分离交配法提纯复壮杏鲍菇品种:通过对一个已退化的杏鲍菇品种进行单孢分离、交配,以及出菇试验找出最能体现杂种优势的配对孢子组,恢复最初的优良性状。食用菌液化菌种标准化生产体系的建立:对食用菌母种、原种、栽培液化种建立标准化的生产体系,规范操作要求、检验方法,设施设备要求、厂房要求、环境要求和原材料要求等。项目实施获得的主要技术成果:建立了杏鲍菇工厂化栽培技术体系标准;选育出宇秀一号杏鲍菇菌种:筛选出了以芒草为主料新型培养基配方;申请发明专利8项及发表学术论文2篇。经济效益:通过应用该项目获得的科技成果,在2013-2015年应用推广到全国5湖南、北京、广东等地生产企业、生产基地和专业合作社,新增产值89470. 58万元,新增利税15036. 28亿元。社会效益:安排就业300人,通过农林废料收购、用工等促农增收1亿元以上;提升产业竞争能力。环境生态效益:该项目有效地利用大量的农作物下脚料,避免农作物下脚料污染环境;同时,将菌糠用于生物质锅炉燃烧,供应高压灭菌锅蒸汽,节约能源,形成“农作物下脚料-杏鲍菇生产-姬菇-生物质燃料(有机肥料)”的循环产业链,符合国家倡导的“开发生态功能,发展资源节约和环境友好型循环农业”。
[成果] 1700320641 山东
X17 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:农田重金属污染是全球性土壤环境问题。中国耕地土壤仅镉的点位超标率就达7.0%,危及农产品安全,亟需治理与修复。迄今,在不影响土壤结构及肥力条件下实现重金属污染农田土壤的原位可持续修复还是一个世界性难题。该项目经过十多年的持续努力,系统采集分析了长江、珠江三角洲土壤剖面和表层土壤样品,研究了经济快速发展过程中农田土壤重金属污染特征,解析了复合污染来源与成因;研究了土壤中重金属的形态分配和界面过程,探明了土壤对重金属吸持的分子机制与生物有效性;调查发现并首次报道了中国原生的镉锌超积累植物和铜高积累植物,阐明了其超/高积累重金属的生理机制,创建了中轻度镉污染农田土壤的植物修复技术原理。主要发明点如下:1.揭示了经济快速发展过程中土壤重金属复合污染特征及分布规律,解析了污染来源与成因。查明了长江、珠江三角洲农田土壤的重金属复合污染特征、多源性和高风险区,证明土壤理化性质和污染物迁移性在区域尺度识别重金属来源中的作用,证实了成土母质和土壤类型差异对重金属环境地球化学基线的显著影响,建立了以土壤类型为基本统计单元的区域土壤重金属环境基线方法。2.探明了土壤对重金属吸持的分子机制、生物有效性及预测方法。建立了土壤中重金属形态分离与监测方法,量化了酸碱度、盐基离子、有机污染物对土-液界面重金属分配的影响;提出了土壤表面重金属微孔扩散和沉淀过程的老化机制,证实了金属-磷酸盐沉淀物的形成;建立了土壤重金属生物有效性和作物积累预测方法。3.发现了中国原生的镉锌超积累植物,探明了其超积累机制。首次报道镉超积累植物东南景天、伴矿景天和铜高积累植物海州香薷;认清了植物超积累镉的根系主动吸收、木质部快速装载、地上部微区隔和有机络合解毒等生理机制,提出了超积累镉的末端控制新解说;阐明了海州香薷高富集铜的生理过程。4.创建了典型重金属污染农田土壤的植物修复新原理和新方法。揭示了超积累植物对土壤镉锌的快速去除作用过程及形态与有效性变化机制,提出了强化植物修复过程中重金属的有机络合增溶新途径,验证了中轻度镉污染农田土壤的超积累植物修复技术原理,建立了生物监测评估及修复植物安全处置方法。该项目20篇核心论文被他引1303次,其中SCI他引999次;8篇代表性论文被他引769次,其中SCI他引583次,2篇论文SCI他引超过150次。研究成果为中国区域农田土壤环境管理提供了基础数据、理论依据和科学方法,为农田土壤重金属污染治理提供了既不影响土壤生产力又能净化污染的可持续修复新理论与新方法,提出了中轻度镉污染农田土壤的绿色植物修复新途径,突破了世界性难题,部分成果被国家重要咨询报告、学科战略发展报告和土壤污染调查与防治专项所采纳,推动了土壤污染与修复学科的发展。
[成果] 1700350178 北京
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:该项目属于环境保护与资源利用领域。蔬果废弃物具有碳氮比波动大、木质素(纤维素、半纤维素)含量高、有害病菌风险高、产生量集中和难以快速腐熟处理等技术特性,已成为蔬果废弃物无害化处理的技术难点。鉴于上述难点,该项目开展了适用于蔬果废弃物理化特性微生物菌剂筛选与驯化的研究工作,研发了揉丝粉碎、均匀物料等专用关键粉碎设备,形成了一套标准化的具有揉丝粉碎、均匀物料、机械翻堆等前处理技术和超高温热灭活的集中好氧发酵工艺模式,实现蔬果废弃物就地集中高效无害化处理,并在北京、天津和河北等地成功应用。主要技术创新点:针对蔬果废弃物中致病有害微生物高传染风险的重大问题,首次集成研发了1套超高温热灭活好氧发酵技术工艺,可实现蔬果废弃物集中高效无害化处理,并在192-240小时完全腐熟,显著提高了规模化园区蔬果废弃物资源化利用,改善园区生态环境质量。首次研发了适用于高湿、高木质纤维素蔬果废弃物揉丝粉碎等前处理技术与关键设备,解决了长纤维缠绕主轴和产生渗滤液等问题,更加有效地破坏蔬果废弃物中木质纤维素的网状结构和表面蜡质层,增加菌剂和物料的接触面积,有效地促进废弃物快速完全腐熟。首次研制了具有耐高温性能的蔬果废弃物高效集中好氧发酵专用微生物菌剂,该菌剂具备起温快、复温快和耐高温的特性;能够实现蔬果废弃物单独发酵;具有可快速降解纤维素、活化养分、去除水分和热灭活等多重功能;可在24-48小时内升温至60℃以上,适用碳氮比范围为10-80,为蔬果废弃物超高温热灭活高效集中好氧发酵提供微生物资源。首次制定并颁布了1项专门针对菜田有机废弃物无害化处理的地方标准,实现了菜田有机废弃物处理和资源化利用的标准化与规范化。首次构建了蔬菜生产-废弃物循环-土壤培肥的循环利用模式,实现了蔬菜生产与农田土壤培肥有效链接。主要成果获得了发明专利2项、实用新型专利5项、地方标准1项。蔬果废弃物集中高效好氧发酵工艺模式首次在京郊53个规模化蔬果种植园区进行了示范与应用,示范应用面积达6.1万亩,年处理能力10.6万吨,无害化处理率达100%,辐射面积达31.2万亩;填补了国内蔬果废弃物集中无害化处理技术推广应用的空白,累计处理蔬果废弃物59.5万吨,减少园区肥料投入21.2万吨,间接经济效益1.27亿元;并在天津、河北等省(市)进行了推广应用,取得显著的生态环境效益和社会效益,在后续国内蔬果废弃物集中无害化处理方面具有广泛的推广应用价值。
[成果] 1700280086 广东
X53 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:该项目属于环境科学技术领域,即农田重金属污染控制技术。中国耕地土壤重金属点位超标率19.4%,其中中轻度占94.3%,污染物主要为重金属镉与类金属砷。土壤污染带来了严重的农产品重金属风险,超标农产品主要为稻米、蔬菜。不治理重金属污染就无法保障农产品安全。农田重金属污染治理,国内外均缺乏成熟的可大规模应用的技术。与欧美相比,中国农田重金属污染复杂程度高,土壤与耕作制度独特,治理的技术难度大。因此,该成果以中国重金属污染最严重的红壤区农田为对象,因地制宜,突破国内外既有理论和技术模式,基于重(类)金属循环的生物地球化学理论,以镉砷从土壤至植物根表的迁移机制以及从根至籽粒的转运机制为关键科学问题;研发适宜于红壤区主要作物生产与土壤重金属治理的新技术。主要技术发明包括:发明了农产品镉砷积累的精准阻隔技术。明确了镉砷从水稻韧皮部向籽粒转运为控制籽粒积累的关键过程;发现外源施硅或硒可下调其功能基因活性并降低籽粒镉砷积累,弱酸性氧化硅或低价硒调控效果好;最佳调控时期为拔节至灌浆期。创建了水稻镉砷积累精准调控的新技术,实现了农田重金属污染的低成本、高效率、大面积治理。发明了水稻型硅溶胶与硒复合硅溶胶、蔬菜型稀土/硼/钼复合硅溶胶等阻隔剂及其水热合成工艺。产品获农业部认证,实现了产业化。百亩、千亩应用示范证实,稻米降镉30%-70%,降砷20%-50%;效果为传统方法的3-5倍,成本仅15%。解决了农田重金属污染治理技术与产品脱节的问题。针对稻田镉与砷难以同时钝化的难题,发现铁循环调控可激活镉砷固定功能微生物,大幅度降低土壤中镉砷有效性。发明了稻田土壤镉砷同步钝化技术,以及具有镉砷同步钝化功能的铁基生物炭、铁基腐殖质、微生物铁剂等新产品。部分产品获农业部登记,实现了产业化。与精准阻隔技术组合,大面积实现了轻度中度污染农田的达标生产。发明了多功能重金属钝化技术与复合重金属钝化剂。针对中轻度重(类)金属污染,结合作物氮磷养分需求规律,发明了具有养分供应功能的重金属钝化技术;结合有机硫的巯基专属性特征,发明了多功能复合重金属钝化剂;有效降低了农田重金属治理的成本。以上发明点共申请发明专利33件,PCT专利4件;授权发明专利23件,其中美国、日本各1件。阻隔技术授权6件,占全球14件的43%;获2016年度广东省专利金奖。铁基钝化技术授权5件,占全球12件的58%。共发表论文127篇,SCI 82篇。培养国家支撑首席和国家杰青各1人、国家优青1人、国家青拔1人、省杰青3人。孵化农田重金属污染治理企业3家;核心技术被纳入国家在湖南省农田重金属污染治理试点的政府优先采购范畴,共推广102.5万亩,已成为中国农田重金属污染治理应用面积最大的技术;共创产值7004.8万,新增利润1046.4万;间接效益4.5亿,显著推动了相关产业发展,社会效益巨大。
[成果] 1700320314 海南
S16 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目在国家科技支撑计划等多个项目支持下,气象、农业、林业及高校等多单位联合,从1996年开始,围绕农业气象灾害监测预警、评估及配套防控技术开展研究,重点突破了“指标创建、实时监测、精细预警和主动防控”四大技术瓶颈,研发了中国农业气象业务系统,促进了农林气象灾害防灾减灾的科技进步,主要科技创新如下:提出了干旱、冷害、寒害监测评估的新理论,发展了基于过程的动态监测评估方法:提出了基于低温过程的灾害监测评估、多维光谱特征空间的农田干旱监测评估新理论,发展了适用于中国气候特点的蒸散量算法。创建了基于作物三基点温度的过程热量指数、作物寒害临界温度-持续日数的过程积寒算法,阐明了水分胁迫下作物在多维光谱特征空间上的响应机理,为基于过程的低温灾害和农田干旱的实时监测、量化评估提供理论支撑。创建和发展了农业气象灾害等级指标体系,研发了面向农作物全生育期的灾害实时监测评估新技术:研发了多方法集成的灾害指标构建、面向农作物全生育期的灾害实时监测、灾害风险动态评估技术,创建和发展了灾害等级指标11项,灾害实时监测准确率在85%以上,实现了分灾种动态量化评估。提出了基于蒸散干旱指数的农田干旱评估新方法,评估结果与美国的Palmer干旱产品相比,空间分辨率提高了10倍以上,时效平均提前1-3天。发明了测量土壤粗糙度的针式粗糙度仪,土壤含水量反演精度提高了10dm<'3>/m<'3>。创建了多模型、多方法集成的灾害精细预警与滚动预测技术:突破了多尺度信息时空解析转换的技术难题,创建了多模型、多方法集成的灾害精细预警与滚动预测技术。实现了分灾种精细预警和滚动预测,未来1-3天预警准确率达81%以上,1个月以上的等级预测准确率达80%以上。创建了森林火灾发生、蔓延和扑救阶段分级预警技术,预警准确率达90%以上。突破了“被动减灾”的传统理念,研发了农业气象灾害监测预警评估业务系统及配套应用的减灾防控技术:开发了农业气象综合数据库,创建了国家、省级一体化的中国农业气象业务系统,已全面形成业务服务能力,实现了灾害全过程的监测预报、预警评估精细化服务。研发了6种避旱减灾种植模式,经济效益提高10.5%〜149.6%。创制了生理型抗旱种衣剂和玉米抗低温拌种剂,出苗率提高5%〜18%,增产5%〜 10.8%。研制了基于过程减灾的抗低温化控制剂,可有效防御-3〜-5℃低温,增产4%〜7%。项目取得国家发明专利6项、实用新型专利1项、软件著作权20项,制定国家标准1项,行业标准2项,出版专著18部,手册2本,发表学术论文351篇(经国家图书馆和教育部科技查新工作站检索SCI收录34篇、EI收录28篇)。
[成果] 1700320621 北京
S15 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:进入新世纪,确保口粮安全已成为重要国家战略。南方水稻常年植稻面积3.76亿亩,占全国水稻总面积的82.7%,其中低产水稻土约占1/3。南方低产水稻土主要特点是“瘦、板、烂、酸、冷”等,其分别对应黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田、冷泥田等的5大低产类型。长期以来低产水稻土的障碍因素不明、改良技术和产品缺乏、综合配套模式不足已成为制约稻田地力提升的关键瓶颈。该成果以上述5大典型低产水稻土为研究对象,以破解低产障碍为目标,以“阐明低产障碍-创新改良技术-研创改良产品-集成改良模式”为研究主线,通过10余年系统研究,全面构建了南方低产水稻土改良与地力提升技术体系,大幅度提升了低产水稻土的肥力水平、产量与综合效益。该成果有以下创新:阐明了南方低产水稻土的质量特征与低产成因。研明了低产水稻土资源状况及养分特征,首次建立了涵盖土壤酶、微生物等生物肥力指标的质量评价指标体系;从土壤机械组成、团聚体稳定性、毒害物质形成、微生物多样性等方面揭示了5类土壤的低产成因,突破了长期以来南方低产水稻土障碍因素不明的关键瓶颈。创新了低产水稻土改良与地力提升关键技术。针对5类低产水稻土的障碍因素,研发出黄泥田有机熟化、白土厚沃耕层、潜育化水稻土排水氧化、反酸田/酸性田酸性消减、冷泥田厢垄除障等改良技术,揭示了这些技术消减“瘦、板、烂、酸、冷”的作用机理,破解了长期制约水稻高产的重大难题。研创了低产水稻土改良与地力提升新产品,研创了用于低产水稻土改良的高效秸秆腐熟菌剂、精制有机肥、生物有机肥、反酸田改良剂、以及水稻专用肥等新型产品,为实现大规模改良低产水稻土提供有效途径。建立了低产水稻土改良与地力提升集成技术模式。集成了土壤改良、高效施肥、水分管理、适宜品种选择等技术,形成了黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田及冷泥田改良与地力提升技术模式,并已大规模应用,成为支撑中国水稻产业发展与综合生产能力提升的重大战略技术。应用该项技术,农田地力至少提升了1个等级,黄泥田有机碳增加18%,白土表层粘粒含量增加1倍,反酸田/酸性田pH提高1.0-1.7个单位,潜育化水稻土和冷泥田还原物质降低40%-60%,水稻平均增产超过100kg/亩,大幅度提升了低产水稻土的地力水平。该成果已在南方十一省规模化应用,近三年累计示范推广5730万亩,新增社会经济效益总产值161.5亿元,新增纯收入131.9亿元;获授权发明专利10项,软件著作权2项;发表研究论文173篇,其中SCI论文60篇,出版专著1部;获中国农业科学院杰出创新科技成果奖。研究成果为中国《土壤有机质提升项目》、《全国耕地质量等级划分》等重大行动计划制定与实施提供了重要科学依据与技术支撑。
[成果] 1600190198 湖南
S51 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2015
成果简介:针对湖南双季稻区冬闲田面积增加、复种指数下降、耕地质量下降、粮食产量水平低、种粮比较效益低、农田生态环境恶化、农产品质量变差等问题,为保障国家粮食安全和农产品有效供给,迫切需要构建双季稻区现代农作制多熟丰产高效技术体系,为指导现代农业和现代农作制的发展、实现农业增产提供决策依据和技术支撑。主要内容:现代农作制多熟丰产高效技术研究(三熟作物茬口衔接、土壤耕作、水肥运筹、农艺与农机融合等);现代农作制多熟种植对土壤培肥功能、生态效益功能研究;不同种植模式、土壤类型和耕作方式的土壤和稻米重金属含量、积累与分布规律研究;湖南省现代农作制发展优先序研究;通过技术集成,进行示范推广应用。关键技术:通过研究,提出2015-2020年该省双季稻区多熟高效主导模式3-5套,其种植模式与常规比较每亩新增稻谷产量100-150kg,亩增纯收入250-300元。攻克稻田冬闲田等农业资源集约高效利用与高产栽培技术及与农户为单元的粮-粮(油、饲、肥、菜)结合模式与产业衔接。研究提出冬季作物-双季稻三季作物茬口衔接技术:冬季作物高产栽培技术;农艺与农机相配套的全程机械化等轻型节本高效栽培技术。重点围绕双季稻区多熟高效不同种植模式、不同土壤类型、不同土壤耕作技术,深入开展经济、社会、生态环境功能的研究。借鉴国内外农作制度理论与评价方法,从发展战略高度提出湖南现代农作制发展优先序。建立三个1000亩的核心示范区,累计推广190万亩。核心区作物产量提高15%以上,示范区作物产量提高10%以上,节本增效10-15%。通过7年的深入研究,以长期定位监测和大田小区试验为平台,研究了稻田多熟不同种植模式的功能效应,探明了稻田多熟不同种植模式的土壤酶活性、土壤理化性状、生物固碳、温室气体排放、土壤碳库与管理指数的特征与农田生态功能,提出了稻田现代农作种植模式多熟丰产高效技术;稻田三熟“双超、双杂、两抛”亩产1200kg模式的品种搭配与茬口衔接技术;冬闲田开发与土壤耕作技术;农艺与农机融合、省工节本、轻型耕作栽培技术;首次研究和探讨了稻田在多熟制条件下土壤和稻米重金属含量、积累与分布变化规律;借鉴国际上农作制理论与方法,从发展战略高度,提出了湖南现代农作制发展优先序。发表论文34篇,其中SCI7篇、EI3篇。项目研究有重大创新,整体居同类研究的国际领先水平,对中国南方同类地区具有重要的借鉴作用。应用及效益情况:从2008年-2014年,分别在南县、华容、湘阴、汩罗、平江、临湘、安仁、道县等23县市推广应用稻田集约多熟高效现代农作制模式与综合丰产技术。累计推广应用361.16万亩,其中免耕直播油菜-双季稻240.197万亩;马铃薯-双季稻56.549万亩;榨菜-双季稻45.57万亩;黑麦草-双季稻18.844万亩。累计新增油菜籽235572.91吨;马铃薯692598.09吨;榨菜793928.3吨;黑麦草532238.27吨。累计新增稻谷总产537957.92吨,新增总产值400909.67万元,新增利税141026.46万元。经济、社会、生态效益明显。
[成果] 1600120256 山东
TQ44 应用技术 肥料制造 公布年份:2015
成果简介:化肥工业是中国国民经济的重要支柱产业,2014年氮肥产能达到8700万吨,是世界上最大的生产国和消费国,用占世界9%的耕地养活22%的人口。近年来中国粮食增产的实践表明,化肥和农药对中国粮食增产贡献率为38%,决定了国家粮食生产对化肥和农药的依赖程度越来越高。化肥对世界粮食产量起到了重要的作用,而化肥的总体利用率低和对环境的污染一直是困扰全球的重大问题。世界先进国家的氮肥利用率平均为50-60%,而中国仅为25-30%,中国每年因分解挥发和淋失的化学氮素超过3000万吨,价值约500亿人民币。同时化肥与化学农药的不合理使用造成农业面源污染、生态环境恶化等全球共同面临的问题,因此降低化肥和农药的使用量已上升为国家行为。针对化肥的总体利用率低和环境污染,世界各国相继开展了新型高效肥料的研究开发,但世界上现有生产技术还存在亟待解决的共性关键技术难题。该项目基于提供作物所需生物质养分和生物杀菌抗病剂、提高肥料利用率、减少化肥和农药用量的目的,解决了生物质养分的提取、生物杀菌抗病剂的制备与尿液均匀融合造粒三大方面的共性技术难题,构建了基于生物质养分和生物杀菌抗病高效尿素生产新体系并实现了产业化。主要研究内容及创新点如下:1、开发了以海藻粉为原料的液体厌氧、好氧发酵制备增效剂新工艺,实现了液体发酵替代传统的固体堆积发酵,解决了发酵周期长成本高的难题;开发了基于膜分离的微滤、超滤循环连续分离工艺与装置,实现了膜分离替代传统的板框过滤工艺,解决了传统工艺中无法有效去除有机盐和难以实现连续化的技术难题。2、开发了高温、强碱筛选和生物定向诱变驯化技术,有效提高了芽孢杆菌的适应性和耐受性,解决了芽孢杆菌与尿液溶合及其在土壤中存活繁殖的关键技术。开发了自动控制高浓度两级发酵新工艺技术,解决了生产效率低的技术难题,发酵产物中芽孢杆菌含量可高达150g/L。3、开发了多层圆盘弯叶涡轮式机械搅拌混合分散技术与装置,克服了尿液熔融状态下不容易与其它液体有效混合分散的技术难题;开发与设计了高压旋流式喷射装置,解决了芽孢杆菌的生理活性有效保持与生产成本高的难题。该新型尿素完整保持了增效剂生物质养分、植物生长调节素和杀菌剂的天然活性,有效提高了作物吸收养分和抗病能力。该项目共获国家专利7项,其中发明专利3项,软件著作权1项,拥有完全自主知识产权。项目技术已在安徽晋煤中能化工股份有限公司等四家单位推广应用,产品在全国十几个省市大面积推广使用,在施肥量减少20%的情况下,平均增产15-17%。全国市场占有率超过3.12%,并出口到东南亚和非洲地区。企业形成年生产能力80万吨,2014年实现销售收入14.6亿元。近三年累计利税7.8亿元。该项目为解决化肥的总体利用率低和流失组分对环境污染、为解决化学农药易造成原源性污染和农业习惯性重茬种植方式产生的病原菌累积而开发新型高效环保尿素提供了有效的技术方案和生产途径,有力地推动了中国氮肥工业实现跨越式技术进步。
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