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西北非耕地园艺作物栽培基质优化配制技术与产业化示范

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 一等奖

第一完成单位： 甘肃农业大学

获奖时间： 2017

摘要： 　　1、课题来源与背景 　　课题来源于公益性行业（农业）科研专项经费项目“西北非耕地园艺作物栽培基质优化配制技术与产业化示范”（201203001）。针对西北区非耕地面积大，利用率低，农业生产中存在水资源严重短缺、生态条件十分脆弱、粮菜争地矛盾突出等一系列问题，以非耕地科学利用为目标，以种养废弃物基质化利用为手段，研究集成农作物秸秆和畜禽粪便循环利用技术，将种养废弃物基质化利用和非耕地利用有机结合起来，在非耕地发展设施园艺作物基质化栽培高效节水型产业，促进区域经济与现代农业的发展。 　　2、技术原理及性能指标 　　1）技术原理： 　　以优势特色产业的种养废弃物为主要研究对象，遵循现代农业和循环农业的基本理论，充分发挥设施生产“多用光、少用水、高效益”的优势，在综合评价西北地区农业可再生基质资源的基础上，进行种养废弃物基质化处理高效专用微生物菌种筛选、园艺作物无土栽培专用复合基质的优化配制与理化特性调控、生物质复合基质生产配套设备研发与工厂化生产、基质消毒与循环利用等关键技术研究，集成微生物技术、设施农业技术、无土栽培技术、农业机械化技术、园艺植物生产技术，建立农业废弃物基质化高效利用技术体系。 　　2）性能指标： 　　① 建立农业废弃物资源化利用综合评价体系1套；提出再生评价标准1份。 　　② 筛选出畜禽粪便、作物秸秆、菌渣和果树枝条的专用高效腐熟菌株50株，保藏登记菌株29株；研发菌剂产品7个（农业部登记4个）。缩短发酵时间10～15天，综合应用成本降低25%以上。在山东菏泽、济南、沂源和江苏江阴建立菌剂生产线4条，生产菌剂27000吨。 　　③ 筛选出蔬菜专用基质配方23个，茄果类与瓜类栽培基质可降低草炭用量60%以上；研发出基于农户的小规模基质发酵与复配技术9套，农户小规模生产栽培基质34余万方；提出基质免翻堆发酵技术1套。 　　④ 筛选基质预处理配套设备3套；全面完成7条基质工厂化生产线建设，单条生产线最大年生产能力达到5万方以上，生产基质75万方。 　　⑤ 制定轻简化技术22项，其中基质消毒技术3项，基质循环利用技术2项，基质理化性质调控技术1套；集约化技术1项。 　　⑥ 发表论文60篇，其中SCI 8篇；授权国家发明专利9项，申请9项；授权实用新型专利1项；制定标准12项，软件著作权5项。出版专著4部。 　　⑦在8个省区建立试验示范点39个，培训农技人员500余人次，培训企业技术人员150人次，农民15570余人次，印发技术资料 21820余份。培养博士研究生3名、硕士研究生39名。 　　3、 技术的创造性与先进性 　　1）研发筛选出了适宜不同农作物秸秆和畜禽粪便基质化发酵的腐解菌株和菌剂，解决了纤维素、半纤维素和木质素含量高的作物秸秆、果树枝条腐解缓慢以及畜禽粪便除臭困难的关键问题； 　　2）建立了基于农户的小规模基质发酵与复配技术体系，优化了发酵工艺参数，较传统发酵显著缩短了发酵周期，提高了发酵质量，降低了生产成本； 　　3）筛选出了以当地农业废弃物资源为主要原料的基质配方，实现了基质原料的就地供应，节约了运输费用，降低了基质成本； 　　4）通过设备选型配套、技术改造与自主研发相结合，优化生产工艺，实现了菌剂与基质的工厂化生产。 　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性 　　项目解决了土地资源浪费、“粮菜争地”矛盾突出的问题，实现了非耕地的科学开发和农业废弃物的循环利用、水资源高效利用、生态环境有效保护、农业综合经济效益显著提高的区域循环农业发展模式。科技集成创新性强，技术成果基本成熟，适用范围广泛。项目技术可推广应用于非耕地设施农业的安全生产和现代循环农业的绿色生产。 　　5、 应用情况及存在的问题 　　1）应用情况： 　　目前，在甘肃、新疆、内蒙、宁夏、青海、西藏、河南、重庆等8个省区累计推广蔬菜基质栽培面积68800余亩；农户小规模生产基质34万方，处理农业废弃物178万吨，新增产值7.4亿元，新增利润3.5亿元；工厂化生产基质75万余方，处理农业废弃物47万方，新增产值2.2亿元，新增利润5800余万元；工厂化生产菌剂2.7万余吨，新增产值2.4亿元，新增利润4100余万元。 　　2）存在的问题： 　　以设施生产为基础的基质化栽培技术，生产投入较高，规模化应用需要大量资金投入，所以，要实现成果的转化应用需要地方政府的大力扶持和推动。再者，劳动力短缺，文化素质不高，造成对技术的精准把握不够。 　　6、厉年获奖情况 　　项目实施过程中，共获奖3项：“设施蔬菜有机生态型栽培技术体系研究与示范”获2012年甘肃省农牧渔业丰收奖二等奖；“玉米秸秆基质化循环利用技术研究与示范”获2015年甘肃省高等学科研究成果科技进步奖一等奖；“种养废弃物高效生产食用菌及菌渣综合利用关键技术”获2016年山东省科学进步奖一等奖。 　　

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