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草地是全球重要的生态系统，具有调节气候和提供牧草等生态生产功能。沙质草地作为面积广、危害重的主要退化草地类型，成为制约生态环境改善和农牧业发展的重要因素。开展沙质草地的生态修复对于构筑中国北方生态安全屏障、促进可持续发展具有深远意义。 针对内蒙古沙质草地生态修复过程中存在的修复机理不清、评价标准缺乏、乡土种质资源不足和生态修复模式单一等问题，该项目联合7家国内生态草牧业研发单位，历经10余年的系统研究和实践探索，取得了如下创新性成果：1.阐明了沙质草地生物多样性及生态系统功能协同关系机理，发现土壤微生物多样性，尤其是土壤细菌，在维持沙质草地的生态系统功能和稳定性中发挥着核心作用，为开展沙质草地生态修复提供了理论支撑。2.综合运用遥感监测、地面调查和模型模拟等手段，制定了沙质草地退化评价标准，开发了“空-天-地”一体化精准评价技术，实现了定量化、高效率的沙质草地监测评估，为开展沙质草地生态修复提供了评估支撑。3.筛选了一系列适宜沙质草地修复的土壤微生物和植物种，开发了土壤微生物菌剂等产品，有助于提升土壤肥力，显著增强生态系统多功能性，为开展沙质草地生态修复提供了产品支撑。4.基于系统理论的观点，通过植物群落优化、土壤微生物调控、土壤改良相结合，集成沙质草地生态修复技术体系，创制了关键环节的生态修复装置，为开展沙质草地生态修复提供了技术支撑。 该项目发表高水平论文9篇，制定地方标准2项，技术规范1项，授权发明专利8项，实用新型专利12项，产品登记7项，软件著作权6项、专著2部，机械鉴定证书2个，被中共中央办公厅和九三学社中央采纳咨询建议2项，被全国政协会议提案立案1项，培养青年骨干和研究生70余名，培训农牧民1000余名；开展了300余亩实验示范，近三年累计推广面积近1020万亩，辐射推广近3000万亩，累计增加收益达1.06亿元。该成果显著提升了内蒙古沙质草地生物多样性，增强了生态系统稳定性和功能，带动了当地社会经济发展，促进了农牧民就业，对于有效开展北方生态安全屏障建设具有重要的实践指导意义。内蒙古生态学会评价该项目已达到“国际一流水平”。

1.课题来源与背景：项目来源：2019年甘肃省科学院科技计划项目。项目名称：纳米硅肥制备及对旱地玉米的增效作用研究；资助经费：50.00万元；项目执行期：2019年07月至2023年12月。 2.课题背景：中国属于农业大国，小麦是三大谷物主粮作物之一，产量仅次于玉米，居第二位；因小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素A及维生素C等营养物质，产量几乎全作食用；小麦的产量关乎粮食安全和人类健康。纳米生态农业是近年提出的交叉学科领域，应用潜力巨大，为农田生态系统可持续性和粮食安全提供创新思路。工程纳米粒子因其比表面积大、尺寸小，并具有独特的理化、机械和电子特性，近年来被广泛应用于农业生产领域，在提高土壤养分的生物有效性和粮食质量方面展现出巨大潜力。与传统农业技术相比，纳米生态农业技术提高了30%的农产品生产效率，成为了农业生产的颠覆性技术。纳米材料在农业上的应用还处于低成本、功能高效材料的挖掘阶段，现有技术揭示了纳米单质铁(Nanoscale Zero‑Valent Iron，nZVI)不但可以补充植物必需的铁元素，还可以钝化土壤重金属以减少其在作物籽粒的积累，而且原料来源广、成本相对较低，是最适合应用于农业的纳米材料。之前，发明人研究团队已申请的专利ZL202011070807.4公开了具有核壳结构的单质纳米粉体材料的制备方法以及该单质纳米粉体材料在促进作物生长、提高作物产量和提升作物品质中的应用。此外，土壤中普遍存在的丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)可以侵染绝大多数陆生植物的根系并与之建立互惠共生关系，后者为前者提供碳水化合物，前者促进后者对氮、磷等营养元素的吸收并提高其抗逆性能。然而，AMF的菌种较多，AMF中某种菌种的添加能否在nZVI的基础上进一步促进小麦生长，并在提高小麦产量上发挥作用的影响还不明确，两者共存的情况下是相互协同产生促进作用还是相互制约作用，需要进一步研究，以期在引领未来农业绿色高效生产和可持续发展方面发挥重要作用。 3.形成的关键技术： 1)一种纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的应用，其特征在于，小麦种植过程中联合使用纳米单质铁和丛枝菌根真菌处理，所述丛枝菌根真菌采用根内球囊霉；所述纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的方法如下：(1)种子处理：对小麦种子消毒、清洗后，用纳米单质铁的溶液作浸种处理；所述纳米单质铁的溶液浓度为5mg/L～20mg/L，浸种处理时间为4～6h；(2)根内球囊霉接种物的获得：利用白三叶草在基质中扩繁所述根内球囊霉，接种量以重量比计算为扩繁基质的3%～5%，最终获得根内球囊霉接种物，其含有150～200个孢子/10g干土、根内外菌丝和侵染根段；(3)栽培或田间种植：栽培方式：栽培前，对栽培基质进行160℃干热灭菌4h，然后在栽培基质中添加所述根内球囊霉接种物或灭活的所述根内球囊霉接种物，栽培基质中添加所述根内球囊霉接种物或灭活的所述根内球囊霉接种物的质量百分含量为2‰～5‰，与栽培基质混合均匀，然后播种浸种处理的小麦种籽，出苗后定苗，定期浇施营养液；田间种植方式：播种前，在土壤中添加所述根内球囊霉接种物或灭活的所述根内球囊霉接种物，然后施肥和播种。 2)如权利要求1所述的纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的应用，其特征在于，所述纳米单质铁的溶液浓度为10mg/L。 3)如权利要求1所述的纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的应用，其特征在于，所述纳米单质铁为具有核壳结构的单质铁纳米粉体材料。 4)如权利要求1所述的纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的应用，其特征在于，所述栽培基质包括蛭石和土壤土，所述蛭石与土壤土的体积比为1：2。 5)如权利要求1所述的纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的应用，其特征在于，所述田间种植方式中，单位面积土壤中添加所述根内球囊霉接种物或灭活的所述根内球囊霉接种物的质量为1～3g。 4.相比于现有技术的缺点和不足，该发明具有以下有益效果：(1)该发明提供了一种nZVI与Gi联合提高旱地小麦水分利用效率并提高产量的方法，不论在充分供水还是严重干旱条件下，小麦株高、地上部分生物量和籽粒产量均显著优于nZVI或Gi单独使用。nZVI与Gi联合使用能进一步促进小麦生长，有助于提高水分利用效率和宿主植物的干旱适应性，有利用应对干旱多变的气候环境，效果明显、操作简单、绿色环保。 (2)该发明通过使用nZVI增强了Gi与旱地小麦的共生关系，nZVI与Gi联合使用通过调控根际碳沉积和养分周转，改善了根际微环境，提高养分和水分利用效率，提高作物抗旱性、促进生长并提高产量。 (3)该发明中，nZVI与Gi联合使用，改善了气体交换参数、提高了碳光合同化效率和向根际沉积的能力，长期使用有利于培肥土壤。 5.该技术适用范围：该发明属于纳米生态农业技术领域，尤其涉及一种纳米单质铁与丛枝菌根真菌协同旱地小麦节水增产的应用及方法。专利所述实施例仅为该发明的较佳实施例而已，并不用以限制该发明，凡在该发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在该发明的保护范围之内。 6.应用情况：该技术已经在甘肃、河南、宁夏、新疆、内蒙、四川、海南、黑龙江、吉林等28个省、市、自治区和美国、伊朗、马来西亚、印尼、泰国、约旦、肯尼亚、菲律宾等10多个国家针对粮油、果蔬、牧草、中草药、园林花卉等80余种作物进行了充分地示范推广，总面积超过10万亩，均取得了显著的增产增效、提升品质、抗病虫害和自然灾害、有效降低化肥农药使用量、改良土壤等作用。

①课题来源与背景：该课题来源于甘肃省自然科学基金重点项目。该课题以西北地区广阔的草原与山地牧场的毒杂草入侵问题为研究背景，拟采用随机过程理论，以生态种群模型为研究对象，对毒杂草入侵本地草场的过程建立空间生灭过程模型及毒杂草入侵本地草场系统的冲击模型，进而研究入侵机理，扩散动态，在时间和空间尺度上研究入侵的内在机制。结合计算机模拟技术，通过设计适合的计算机算法，计算相关参数，并且用图形用户界面演示毒杂草入侵的动态过程。 ②研究目的与意义：通过该项目的实施，理论上，完成空间多斑块的种群入侵随机生灭过程模型的建模及解析分析；计算模型的相关参数，讨论外来毒杂草入侵的条件；利用可视化图形用户界面设计技术开发计算机模拟软件，动态演示毒杂草入侵的空间分布，研究毒杂草入侵对本地牧草空间分布的影响。 ③主要论点与论据： 1.二维两状态的入侵模型：项目组第一步完成了二维两个状态外来物种入侵模型，根据生灭过程理论，当系统各个状态空间的到达率等于离开率时，系统达到平衡状态，得到了二维随机系统的平衡方程，为了解出平衡方程，假设外来物种与本地物种的生物量变化为生灭过程，并且两物种的生物量变化相互独立，物种个体出生和迁入的时间间隔服从指数分布。可以计算得到种群在系统中平均数量和种群在系统中的平均续存时间。 2.多状态的入侵模型：二维两状态的模型只能刻画本地物种和外来物种的存活状态，其结果只能分析各个斑块的占据情况，无法刻画其生物量变化，长期模拟结果也只能观察维持稳定的情况，也就无法进一步讨论预测未来入侵结果。为此，需要考虑具体生物量和环境容纳量，建立更符合实际情况的模型。 建立毒杂草和可食牧草的多状态空间，即(n，m)。其中n表示毒杂草的生物量，m表示可食牧草的生物量，则存在如下关系：假设毒杂草的生物量变化考虑个体的迁入和迁出。其迁入和迁出服从Poisson过程。引入环境承载力K，考虑阻滞生长的出生率。同时注意到种群个体生物量为非负整数并且一般情况下环境承载力都是有限的。通过所建立的生灭过程模型，计算模型中分布函数、极限概率、极限期望、极限方。得到系统中的种群平均数、毒杂草在系统的平均续存时间、可食牧草在系统中的平均续存时间等主要结果。 ④创见与创新：通过建立模型，结合生灭过程理论解析分析计算得到种群在系统中的平均生物量以及续存时间的表达式。利用Matlab软件进行仿真模拟，实现每一个时间段特定区域内现有的植物生物量，观察不同时间段内植物的生物量变化，从而得出毒杂草与可食牧草在不同时间段内的空间分布情况。得到可食牧草与毒杂草空间分布模拟图和数量变化图。该课题的主要创见与创新如下：(1)对于毒杂草来说，当加入了入侵项后毒杂草的生物量会有正增长，而入侵项使得毒杂草的空间分布提前从均匀分布变为聚集分布。(2)在可食牧草含有阻滞项并且考虑毒杂草有入侵的情况的综合作用下，毒杂草空间分布类似于之前可食牧草无阻滞，毒杂草无入侵的空间分布格局，此时可食牧草在总体上推迟了变为聚集分布的时间。而且，在可食牧草的生物量受到阻滞的同时，毒杂草的生物量也会受到负面影响。因为在有阻滞的生态环境中，毒杂草的入侵也会受到阻滞作用的制约。从而使可食牧草的生物量得以稳定的维持在相对平稳的水平上。即在有入侵项的毒杂草中，对可食牧草加入阻滞作用后，对其续存有正面作用。(3)在毒杂草中加入了入侵项后，可食牧草的空间分布也会发生变化，其提前了两到三个时间点从均匀分布变为聚集分布。因为，在毒杂草中加入了入侵项后，可食牧草的资源利用变得紧张，这一影响会促使可食牧草的生长联系更为紧密，从而能更加有效的利用环境中的资源来促使自身生长，故有入侵项的毒杂草会减少可食牧草的聚集时间。 该研究所建立二维的毒杂草与可食牧草的多状态入侵模型，能够方便的计算出两物种的平均续存时间和生物量。根据计算出的两状态模型可以对已知毒杂草和可食牧草的平均生物量和续存时间进行预测，从而对本地生态系统的群落组成有较为宏观的掌控和把握。对毒杂草的治理和可食牧草的保护有明确的指导意义。 ⑤社会经济效益，存在的问题：项目实施成果将西部地区草场的保护和利用提供技术支撑和科学依据。该项目研究成果能够在一定程度上丰富生态学理论；在实际生活中，对于保护自然环境、促进畜牧业发展、维护草原生态环境等方面具有一定的应用价值和经济效益。项目成果为西部地区草场的保护和利用提供技术支撑和科学依据，有利于甘肃省十大类绿色生态产业加速发展。

凉山州羊遗传资源丰富，拥有建昌黑山羊、美姑山羊等著名地方品种，肉羊产业是凉山州巩固脱贫攻坚成果衔接乡村振兴的重要依托，但凉山州肉羊养殖以传统养殖为主，规模化程度低，饲草料缺乏、繁殖效率不高、饲养管理水平低、疾病防治技术落后等问题突出，自2011年以来，项目完成相关单位从营养调控、繁殖机理、饲养管理和疾病防治等方面开展了大量研究，取得了如下主要成果： (一)深入探索了本地肉羊繁育分子机制，首次发现凉山黑绵羊存在多胎基因： 利用分子育种技术，解析了卵巢oar-miR-214_3p对凉山黑绵羊发情调控的作用机制，发现了羊发情周期不同生殖激素的变化规律，首次发现凉山黑绵羊存在多胎基因。获得了早期妊娠诊断LncRNA生物标志物，初步建立了高产羔率分子标记辅助选择的方法，形成了“多胎基因检测+同期发情+适时人工输精”快繁技术体系，使羊场繁殖率由80%-90%提高至120%-130%。 (二)集成了肉羊疫病防控技术，相关技术连续两年入选四川省农业主推技术。 集成了羊场环境控制与粪污治理技术，有效减少羊场废弃物约60%，降低肉羊发病率约15%，生产效率提高10-20%，该技术连续两年入选四川省农业主推技术。改进了疾病防疫的措施，研发了疾病预防血清分离器、养殖场清洁消毒器等一系列疾病诊断和预防的新设备，以及羊身固定器、羔羊投药装置等疾病治疗的新工具，提高了疾病防治效果。 (三)深入探索了饲草生产管理关键技术： 研发了秸秆型发酵饲料、水培饲料和中草药添加剂，在羊场推广应用后，肉羊生长速度提高约12.8%，疾病发生率降低约23.6%，解决了羊只冬春季节饲草缺乏和营养不均衡的问题。开发了肉羊生态养殖营养配方设计与智能投喂系统和智慧化牧草种植管理与产量预测系统，提高了当地肉羊配方设计和饲草生产管理水平。 (四)构建了凉山肉羊饲养管理配套技术体系： 对美姑山羊、建昌黑山羊等品种的生产性能及繁殖性状进行了全面测定和评估。针对当地养羊特点，设计研发了新型饲喂槽、牧场门径通道、通风换气装置、饲料混合装置等适用于凉山肉羊养殖的设施设备，有效改善了肉羊养殖环境，提高了饲养管理效率。构建了凉山肉羊饲养管理配套技术体系。 (五)学术、产业影响显著提高： 1、共获授权专利28件，其中发明专利2件；获软件著作权7项；发表论文23篇，其中SCI论文6篇；出版相关专著5部，1项技术连续2年入选四川省农业主推技术。 2、以现场培训、视频会议、资料发放等形式累计开展培训、技术指导上百次，培训指导农牧民1.2万人次，发放技术资料0.45万份。 (六)应用推广及效益： 2021年以来，该成果产生效益规模累计商品羊391.14万只、能繁母羊162.38万只，新增经济效益21.31亿元，其中近两年(2022-2024年)新增经济效益10.35亿元，带动就业1000余人，牧民户均实现增收3000元，在助农增收中发挥了重要作用，极大地推动了民族地区肉羊养殖业的发展。

草原是中国重要的陆地生态系统和自然资源，在维持生态系统平衡和畜牧业产业发展方面具有重要意义。以沙葱为主的葱属植物是内蒙古天然草原植被的重要组成部分，在荒漠草原以及退化草原春季防风固沙、水土保持等方面发挥了重要作用，同时作为一种优质牧草以及特色蔬菜，具有重要的经济和药用价值。沙葱萤叶甲是一种严重为害葱属牧草生长的新害虫，常在春季牧草返青时将沙葱、多根葱等葱属牧草啃食殆尽，严重影响牧草生长和植被恢复。该虫于2009年在内蒙古锡林郭勒草原突然大面积暴发，此后发生面积不断扩大、危害日趋严重。该虫暴发成灾前，国内外对该虫的发生规律与成灾机制均无报道，给监测预警和防治工作带来了极大困难，严重影响该区草原畜牧业与特色沙产业的高质量发展，同时也对北方草原生态系统的稳定性造成严重威胁。 自2010年起，由内蒙古农业大学草原昆虫研究中心牵头，组织内蒙古自治区农牧业科学院、内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站、锡林郭勒盟草原工作站和乌兰察布市草原工作站等科研和草原管理与技术推广部门骨干力量组成科研攻关团队，在国家公益性行业(农业)科研专项、国家自然科学基金项目、内蒙古自然科学基金等项目的支持下，围绕沙葱萤叶甲的发生规律、成灾机制及防控技术开展了系统的技术攻关及成果推广工作。经过十多年的研究，团队探明了沙葱萤叶甲的发生规律，揭示了沙葱萤叶甲抗寒及夏滞育的分子机理，明确了沙葱萤叶甲化学感受机制，掌握了生物源杀虫剂、生态调控及药剂处理的防治效果并集成沙葱萤叶甲绿色防控技术体系，上述成果为有效控制沙葱萤叶甲持续危害、保护中国北方生态安全做出了突出贡献。 围绕上述成果，先后在国内外学术期刊发表论文54篇，其中SCI收录22篇，包括中国科学院1区Top文章2篇，制定地方标准1项，获授权国际发明专利和实用新型专利各1件、计算机软件著作权1件；培养了18名草原保护高级专门人才。2014～2023年项目组在锡林郭勒盟、乌兰察布市、呼伦贝尔市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市和阿拉善盟6个盟市草原沙葱萤叶甲主要发生区，进行大面积示范推广，防治效果达85%以上，累计应用推广防治面积433.38万公顷，挽回经济损失58506.3万元，总经济效益20432.205万元，推广投资年均纯收益率为9.08元/元，经济效益显著。该项技术在草原沙葱萤叶甲防治工作中发挥了积极作用。

①课题来源与背景：该项目来源于国家自然科学基金委-地区基金项目。甘肃引黄灌区水资源短缺，土壤养分贫瘠，水肥土资源利用效率低下，生态环境脆弱，严重制约了区域经济社会发展。枸杞||苜蓿系统在提高水肥土资源利用，改善土壤性状，控制水土流失，提升土地生产力和增加生物多样性与稳定性方面可发挥巨大潜力。水氮与枸杞||苜蓿时空耦合是科学调控种间竞争和耦合，利用作物复水补偿机制和农艺措施节水减氮，充分发挥水氮和间作系统的催化和互补作用，为甘肃引黄灌区节水减氮高效生产提供理论依据和技术支撑。 ②研究目的与意义：针对间作系统作物共生期水氮在时间、空间的耦合提高水氮高效利用的理论依据十分薄弱的问题，以枸杞||苜蓿为对象，充分挖掘外施氮与生物固氮、水与氮的互补潜力，解析枸杞//苜蓿间作对苜蓿固氮量的影响，研究水氮时空分异规律、互馈过程与耦合效应，探明水氮在土壤-植被、枸杞-苜蓿、根-茎-叶间的循环、竞争和分配机制，明确水氮与间作系统的耦合关系，使间作系统水氮达到时间、空间和种间多维度耦合，提升水氮利用效率，将对构建优质、高产、高效的间作模式提供理论依据和技术支撑。 ③主要论点与论据： 1)种植模式、水分调控、施氮水平显著影响土壤含水量、土壤硝态氮含量及N₂O排放。枸杞||苜蓿系统增加了耗水量，但降低了土壤水分无效蒸发。枸杞||苜蓿系统土壤硝态氮含量随土层深度增加呈逐渐降低趋势，随生育期推进呈下移趋势，土壤硝态氮累积量随距枸杞树水平距离增加呈波动降低趋势，N₂O排放总量随灌水量和施氮量的增加而增加，最高排放峰出现在枸杞营养生长期灌水施肥后。 2)适度的灌水施氮有利于增加枸杞根际土壤酶(脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶)活性，维持土壤有机碳和碳库指数稳定；过量灌水和施氮会降低易氧化有机碳和稳定态有机碳含量。土壤盐分含量随灌水量增加而减小，随施氮量增加而增大。 3)适宜的灌水施氮会改善植株的生长生理状况，进而直接或间接的提升作物产量和品质。充分灌水结合中施氮量的苜蓿和枸杞产量均最大，苜蓿品质最优，枸杞总糖、多糖和黄酮含量最高，轻度水分亏缺结合中施氮量的枸杞氨基酸和蛋白质含量最高。水分调控和施氮水平极显著影响枸杞水氮利用效率，二者交互作用显著影响枸杞水分利用效率和氮肥偏生产力。 4)综合TOPSIS法得出，枸杞单作条件下轻度水分亏缺(65%～75%θf)结合中施氮量(300kg·hm^-2)时，枸杞产量品质、水氮利用效率及经济效益均较优，枸杞||苜蓿条件下充分灌溉(75%～85%θf)结合高施氮量(450kg·hm^-2)时，枸杞、苜蓿产量品质及经济效益均较优，分别为甘肃引黄灌区枸杞单作和枸杞‖苜蓿高产优质绿色高效的水氮调控模式。 ④创见与创新： 1)构建了枸杞||苜蓿系统水氮平衡方程，确定了施氮量、灌水量、水氮交互、间作对水氮平衡分项的影响过程，量化了水氮供给与土壤-植株-大气系统水氮平衡的关系，明确了水氮供给在土壤、植株、大气间和枸杞、苜蓿间的转存效应，阐明了枸杞||苜蓿系统对水氮的竞争与互馈机制。 2)分析了枸杞||苜蓿系统中外源水氮供给对土壤理化性状、植株生长发育和温室气体排放的影响效应，明确了水氮供给量与水氮吸收、转化和利用的关系，构建了枸杞||苜蓿系统水氮耦合度的量化模型，阐明了枸杞||苜蓿系统在时间、空间、种间多维度耦合的水氮协同机制。 3)厘清了枸杞||苜蓿系统的生产效应(产量、品质和水氮利用效率)、生态效应(土壤碳库、土壤微生境、植被覆盖度和温室气体排放)与水氮量、耦合度的函数关系，建立了产量品质耦合、生产生态耦合的水氮利用模型，提出了枸杞||苜蓿系统增产、优质、高效和减排多目标的水氮调控模式。 ⑤社会经济效益，存在的问题： 1)该研究明确了施氮量、灌水量、间作对水氮平衡方程各分项的影响效应，确定了影响效应系数，揭示了枸杞||苜蓿系统中水氮互馈作用机制；建立了枸杞//苜蓿系统水氮耦合效应函数，揭示了间作系统在时间、空间、种间多维度耦合的水氮协同机制；建立了产量与品质耦合、生产与生态耦合的水氮利用模型，提出间作系统生产生态耦合的高效水氮调控模式。研究成果有力充实了间作理论研究，为构建资源节约、增产增效间作模式及优化间作管理技术提供了理论与实践依据，促进了研究成果在生产实践中的集成与应用。项目理论成果的推广应用对于节约水资源，提高水肥土资源利用效率，提升生产力，改善土壤质量有一定的促进作用，将产生可观的经济、社会、生态效益。 2)在项目执行过程中，由于试验处理多，未设置不同豆科牧草间作枸杞的对比试验，对间作系统地上部分的研究内容较为丰富，对地下部分的总结较少。后续会进一步深入研究作物根际微生物群落变化，根系生长发育，以更加深刻地阐明水氮对枸杞‖苜蓿系统的作用机理。 ⑥历年获奖情况：2023年获甘肃省科技进步三等奖1项。

一.课题来源与背景：该课题系甘肃省重点研发计划项目：饲草高粱种质创新与新品种选育(23YFNA0003)、甘肃省农业科学院生物育种专项：油菜、高粱优异种质挖掘创新与新品种选育(2023GAAS10)、国家自然基金地区科学基金项目：生长素响应因子SbARF25调控高粱叶夹角形成的作用机理(32160498)、兰州市人才创业创新项目：饲用玉米、高粱种质创新与新品种选育与示范推广(2021-RC-66)等项目的成果之一。 高粱[Sorghum bicolor(L.)Mench]又称芦粟，属C4作物，光合效率很高。生产中对土壤和肥力要求不高，适应性强，具有抗旱、耐涝、耐盐碱生长迅速，生物学产量高，用途广泛等特点。美国、印度、澳大利亚等国早已选育出多种类型的牧草高粱品种，将高粱与苏丹草(Sorghum sudanense(Piper)Stapf)的杂交种作为常规的饲草作物应用于生产。20世纪90年代以后，中国从国外引进了一批牧草品种，如健宝、大力士等，有效缓解了当时中国畜牧业迅猛发展带来的牧草短缺压力，但是品种类型单一，适应性和丰产性逐年退化，国内育种专家加大了对饲草高粱品种的选育工作，为中国饲草高粱品种提供了保障。近年又从国外进口海牛、大卡等不同类型饲草高粱品种，其中海牛为光敏型品种，大卡是光敏感高消化率型品种，在国内均有较大的市场应用前景。甘肃省现代畜牧业发展进入快速发展阶段，对饲草作物的需求量也迅速增加，同时对饲草高粱品种的质量要求也更高，因此，培育适宜当地自然条件的优质、高产、抗逆性强的饲草高粱新品种实属必要。 二.亲本来源及性能指标： 1.亲本来源：陇牧1号是甘肃省农业科学院作物研究所以特早熟高粱亲本ZDL02A为母本，晚熟褐色中脉苏丹草自交系107R为父本杂交组配而成，经过亲本系鉴定选育、杂交组配、组合观察鉴定、品种比较试验、多点区域试验与生产试验、结合品质测定与抗性鉴定，历经多年多代三系杂交组配而成的优质青贮利用饲草高粱新品种。 2.品种的特征特性：一年生禾本科饲草高粱杂交种，生育期187天左右，熟期极晚。平均株高407厘米，茎秆柔韧，实秆多汁，茎秆糖锤度14.8%～20.1%。芽鞘浅紫色，蜡质叶脉，平均叶长77.8厘米，叶宽6.7厘米。茎粗1.58厘米，平均分蘖数1.9个。穗形纺锤，中散穗型。柱头浅黄色。颖壳质地革质，壳色深红色。籽粒红褐色，胚痕中等，胚乳白色，千粒重28.63克。倾斜率11.6%，倒折率3.8%。草产量4840.2千克/亩以上，最高可达8689.3千克/亩。西北地区春播，早霜前刈割青贮利用。 该品种干物质量31.8%，粗蛋白6.08%(干基)，可溶性糖含量22.5克/100克(干基)，中性洗涤纤维52.4%(干基)，酸性洗涤纤维35.0%(干基)，木质素4.6%。 三.技术的创造性与先进性：陇牧1号抗高粱丝黑穗病，中抗大斑病，抗高粱蚜；属光周期敏感饲草高粱新品种，通常在10月上旬抽穗，抗倒伏能力较强，产草量高。 四.技术的成熟程度，适用范围和安全性：陇牧1号适应性广，活动积温2800℃以上或海拔高度低于1800米地区均可种植，对土壤条件的要求较低，盐碱下湿、干旱地均可种植，且表现稳产。 五.应用情况及存在的问题：该品种属于极晚熟饲草高粱，抗病性好，分蘖性较强、适口性好、茎叶鲜嫩、品质优，北方早霜前只有个别抽穗或开花，很难成熟，丰产性好，是青贮利用的较佳品种，在水肥和热量条件充足的情况下生长较快，植株较高，所以要防止生育后期遭遇暴雨大风天气造成倾倒或倒伏。

针对在生态建设、退牧还草、退耕还草项目上缺乏抗旱、耐寒、耐瘠薄、生态竞争性强的草种，进口草种生态适应性差，抗逆性弱，栽培管理要求高，费用大，而且易发生“外来生物入侵”问题，利用呼伦贝尔丰富的野生植物资源，驯化、培育、开发出“特色草种”，为生态建设，草牧业发展提供优良种质资源，2012年开始呼伦贝尔草原科学研究所与蒙草生态环境(集团)股份有限公司开始收集呼伦贝尔野生优质牧草种质资源，并建立资源圃，2021年在退化草原生态修复项目的支持下，呼伦贝尔市林业和草原科学研究组织开展呼伦贝尔野生乡土草种培育项目。 对呼伦贝尔野生乡土植物种质资源进行收集，对草木樨状黄芪、野生沙打旺、扁蓿豆、山野豌豆、斜茎黄芪、绒毛胡枝子、达乌里胡枝子、多叶棘豆、羊草、赖草、洽草、偃麦草、拂子茅、红三叶、差巴嘎蒿、冷蒿等植物种进行了小区种植，建立了植物鉴定圃和评价圃100亩，共驯化、培育耐寒、抗旱新品系16个，16个耐寒、抗旱新品系中，伊和乌拉溚草(蒙审-078-2023)、东山山野豌豆(蒙审-079-2023)、兴安岭红三叶(蒙认-001-2023)3个新品种通过了自治区草品种审定委员会审(认)定。三个草品种源于呼伦贝尔天然分布的草本植物种群，经过长期的驯化、选育、培育而成的草品种，其对当地气候、土壤等自然条件有较强的适应性和抗病虫害能力，在人工草地建植中有较高的生产力，在退化草地生态修复和盐碱地治理中表现出不可替代的作用，对北方寒冷地区人工草地建设和天然草地改良具有重要的意义。伊和乌拉溚草克服了草产量不稳定、整齐度差等野生性状，产种量、产草量提高，成为优良栽培品种；东山山野豌豆克服了炸荚等成熟期不一致的问题，可在寒冷干旱区旱作的优良豆科牧草，可单独播种建立人工草地，亦可补播改良退化草地，最重要的是和羊草混播成为最重要的禾、豆补播品种；兴安岭红三叶克服了草产量不稳定、整齐度差等不良性状，同时保持其耐寒性和抗病虫性等，是高寒地区人工草地建植和天然草场补播中的极珍贵的种质资源。培育驯化的野生乡土草种填补了寒旱区缺乏优良牧草品种的空白，补足了退化草原补播长期缺乏适用品种的短板，对北方寒冷地区人工草地建设和天然草地改良具有重要的意义。

一.项目来源：2021年甘肃省科技重大专项。背景：由于蔬菜种子形态不同，其处理过程也有所不同，例如番茄、青椒种子通常需要烘干和抛光处理，而青菜种子通常需要风力选或比重选，不同类型的番茄种子的形态也略有不同，加工处理时选择的调试参数也略有差别.蔬菜种子带菌是病害主要的初侵染源和远距离传播的重要途径，健康种子生产是病害防治的重要手段，而快速准确的检测则是保证种子健康的重要技术措施。种子带菌与霉变病害的传统检测方法周期长、成本高，严重影响了种子病害防治的时效性，常规的干热、热水烫种等种子物理防控消毒方法，水源浪费多、环境污染大、消毒效果差，要实现蔬菜种子工厂化加工生产线上快速、高效消毒灭菌，具有技术可行性与先进性。 市场上大部分的蔬菜、花卉种子的加工靠人工采集、挑选，只有少部分的靠简单的单机进行清选，采用机械方式加工的蔬菜种子还不足40%，这两种加工方法都无法保证种子的加工质量，并且加工效率非常的低，蔬菜种子全程智能加工工厂化成套生产线的需求更为迫切。 二.技术原理及性能指标： 技术原理：通过国内市场调研，国内还没有针对蔬菜、花卉、牧草等小粒种子的工厂化加工生产线，为了适应国内种子企业的需求，进行小粒种子的工厂化加工生产线的设计研发。 种子带菌是病害主要的初侵染源和远距离传播的重要途径，健康种子生产是病害防治的重要手段，而快速准确的检测则是保证种子健康的重要技术措施。对作物种子的病害检测方法包括免疫分析法、理化分析法和人工检测。该项目依据蔬菜种子病害致病传播机理，通过前期调查研究，以瓜类、茄果类蔬菜危害较为严重的病害为研究对象，研究基于免疫试纸条和酶联免疫吸附检测的蔬菜种子病害快速检测方法，并依托快速烘干处理设备，筛选出不同蔬菜种子适宜消毒灭菌参数，构建不同蔬菜种子消毒灭菌技术体系。 蔬菜种子全程智能加工工厂化成套生产线实现了蔬菜种子从烘干、脱绒、取杂、分级、包衣、包衣后烘干、包装的全程机械化和自动化作业，解决蔬菜收获后人工清理费时、无法保证质量，提高了种子加工效率，并且性能指标符合标准要求，这就为蔬菜种子加工行业解决急需，满足其扩大生产能力的需求，提供了保证。 产品性能指标：据测算，蔬菜种子经表面处理后，发芽率提高，防病虫害能力增强，累计加工南瓜种子800吨、番茄种子30吨、辣椒种子20吨，生产率≥150Kg(番茄种子)、生产率≥400Kg(南瓜种子)，种子破损率≤0.5%。 三.技术的创造性与先进性： 1.研制了蔬菜、花卉脱绒设备，该设备实施了蔬菜、花卉种子脱绒、抛光模块化设计，利用悬浮、旋转碰撞的原理，通过种子在空间的相互碰撞和摩擦将表面毛芒除去，并将种子和脱落的毛尘进行有效的分离，而且具有除芒室内部无需清扫、批次加工不混种等特点，也为下一步对其进行精细化包衣处理提供了条件保障。 2.实现了蔬菜、花卉种子加工全程机械化作业。在原有装备的基础上，实现更多功能配套的信息化、智能化提升，形成连贯化的生产线，采用智能控制系统进行物料及设备的高效匹配，对种子加工装备技术集成，实现蔬菜花卉种子烘干、脱绒、取杂、分级、包衣、包衣后烘干、包装的全程机械化和自动化作业，解决蔬菜、花卉收获后人工清理费时、无法保证质量的难题，具有处理舱内部无需清扫、批次品种不会混种等特点，提高了种子加工效率。 3.建立瓜菜种子病毒病快速检测方法及消毒技术，可实现蔬菜种子病毒快速检测，单个病毒的检测成本可从200元/次降至60元/次，节约检测成本70%；单个病毒的检测时间可从5d-7d降至15mins，节约时间98.5%，且准确率达95%以上。 4.集成应用了蔬菜、花卉种子加工前干燥和包衣后烘干设备。加工前干燥一方面使种子达到安全存储水分，另一方可以使种子表面毛芒干燥、硬化便于脱绒、抛光。包衣后烘干解决了蔬菜、花卉种子包衣后不易流动的问题。 四.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 技术成熟度：成熟机构创新性的应用。 适用范围：甘肃河西走廊地区，已建成全国最大的蔬菜花卉外繁制种基地。2023年仅酒泉市肃州区蔬菜制种12.9万亩，牧草制种1.2万亩，蔬菜种子年产量和出口量均占全国的50%，是全国最大且最具优势的蔬菜、瓜类、牧草、花卉种子生产基地。项目产品可面向全国各类蔬菜、瓜类、花卉、牧草等制种大户、农业合作社、种子生产企业，蔬菜、瓜类、花卉、牧草种子通过项目产品可提高种子质量，有效防治苗期病虫害，实现制种户稳产增收的重要措施。 安全性：安全可靠。 五.应用情况及存在的问题：蔬菜、花卉种子加工成套设备的推广应用对于尽快提高种子加工技术设备配套和自动化水准质量，从根本上扭转长期低水平制造和进口国外设备的局面有积极的作用，对于促进种业市场发展起到保障作用。研制开发适合中国蔬菜、花卉种子生产特点，提高产品市场竞争力的种子加工设备，将是现阶段亟待解决的问题，具有国际先进水平的种子加工机械与技术必将为中国蔬菜、花卉种业的发展注入新的活力。 随着中国蔬菜、花卉种子产业的快速发展，蔬菜、花卉种子加工成套设备在行业内得到了广泛的推广应用，在蔬菜、花卉种子加工生产中起到了重要的作用；同时近年来国家出台了一系列扶持种业企业发展的政策措施，地方各级政府也对蔬菜种植及蔬菜种子产业发展提供了政策扶持，这对蔬菜花卉种子加工设备的进一步推广应用十分有利。国内多家蔬菜、花卉种子生产龙头企业购置建设了蔬菜、花卉种子加工成套设备，在种子生产加工中发挥了重要的作用。

一.课题来源与背景： 1.课题来源：该项目是2020年10月“甘科计[2020]9号”文件下达的甘肃省科技重点研发计划项目，编号20YF3NA024，经费30万元，实施期限三年(2020年10月-2023年12月)。 2、实施背景：生态文明和脱贫攻坚、乡村振兴是中国重要的战略工程，该省作为经济欠发达省份和畜牧业大省，由于特殊的地貌环境，近1500万亩耕地因生产力低下不宜耕种成为撂荒地，约5%～10%的耕地(200万亩～500万亩)由于边远、零星、贫瘠、地形不好(沟、坡、梁峁、梯田)难利用等原因成为弃耕地，且主要分布于黄土高原地区。如庆城县有20万亩的弃耕地，梯田大县庄浪县也有近10%的耕地为弃耕地，华池县30%、环县40%。转变生产方式，将弃荒地建植为人工混播放牧草地，可有效保护和改善生态环境，控制水土流失，涵养水源，调节气候，保持生物多样性；同时，通过种草与养畜结合，以畜控草、以草养畜，可提高动物生产性能，缩短饲养周期，改善产品品质和风味，缓解草畜矛盾，对维护黄土高原生态平衡，发展低成本草牧业，提高资源利用率，提升土地生产效率，助力乡村振兴，维持高产、可持续的畜牧业生产体系和生态体系具有重大意义。 二.技术原理及性能指标：人工混播草地是仿生天然草地，根据当地生态条件、土地类型和利用方式，通过一年生或多年生豆科、禾本科及具有改善动物产品品质和风味、增强动物体质的牧草优化配比建植。主要技术措施包括土地处理；播种时间与方式选择；轻度放牧或刈割，形成草层；草场分区与围栏；确定放牧时间与强度；草地放牧管理；草地保护培育等。项目实施中，均为播种当年春播或秋播一次建成，后期仅为每年春季有效降雨前施用复合肥1次，平均每亩每茬干物质产量均在250.0kg以上，年可收割3～4茬，且禾本科、豆科等多种牧草组合搭配，营养更丰富，蛋白质含量15%～25%，已持续稳定利用5年，放牧牛羊提升养殖效益20%以上。 三.技术的创造性与先进性：该项目探索出完全旱作条件下，该省不同生态和土地条件的人工混播草地建植、利用及补播、补肥、管理技术，建立了弃荒地建植人工混播草地进行肉羊生产利用、“种在田间，养在田间”、以草养畜、以畜控草、草畜平衡、生态生产双赢的绿色生态养殖模式，筛选出适宜不同生态气候、耐寒抗旱、耐牧易植、家畜适口性好、可持续稳定利用的牧草11种，5～8种牧草混播的混播组合8个，根据当地自然生态条件和动物利用情况设计混播草地配方，选择牧草品种，区别于国内大多固定配方比例、草种和且以2～3种牧草开展的混播，利用年限更长，产量更高，品质更好，已持续稳定利用5年，年平均亩产鲜草2723.84kg～5595.62kg，折合干草667.13kg～1177.23kg，草地盖度在90%以上，放牧饲养每年每只羊可节约饲草料费用630元以上，且产草量和牧草品质均优于当地天然草地和国家一级天然草地水平以及前期研究成果。 四.技术的成熟程度、适用范围和安全性：经过项目前期探索和近5年的研究示范，该技术已完善成熟，已在乡村弃耕地和撂荒地修复利用、果园种草、荒山绿化和种草养畜、天然草地补播改良、湿地生态修复、盐碱地利用中得到应用，建植材料为经过检验检疫、正规出售的生态牧草种类和品种，建植过程中仅施用有机肥或复合肥，对生态环境、动物和人类均无不利影响，且有益于生态保护和畜牧产业高质量发展。已在干旱半干旱、高寒阴湿、山地林缘区建植草地试验示范田1714亩，粗蛋白含量平均为20.54%(15.13%～25.62%)，符合肉羊生产需求，共放牧和补饲肉羊2416只，节省饲草料费用152.21万元，新增产值243.58万元，取得了较好效果，具备良好的影响力，被列为甘肃省农业科学院农业科技主推技术之一进行宣传推介。 五.应用情况及存在的问题：项目已辐射推广到庆阳市(镇原县平泉镇、方山乡，合水县、华池县)、定西市陇西县、兰州市榆中县、武威市民勤县、甘南州(玛曲县、合作市)、金昌市永昌县等等6市(州)，示范种植1714亩。 主要问题表现在： 1、政策层面：封山禁牧政策全面实施以来，农户和地方干部均认为羊只不能出山放牧，农田只能种庄稼不能种草，各县各乡镇在政策制定和宣传中存在偏颇。在项目执行和技术培训中，科技人员利用各种平台和机会，讲授国家对土地利用和种草养畜的相关政策、建植人工草地的优势，得到群众和基层干部的理解和支持。 2、技术层面：(1)国内混播所需草种大多依赖进口，价格变化较大，国产草种质量相比较低劣，亟需育种和繁育支持；(2)弃荒地偏远或地形条件不好，机械操作困难，小型机械缺乏，人力建植镇压等耗费大；(3)草地病虫鼠害的防控也是项目执行和示范推广中的难题，尤其是鼢鼠的危害；另外，建植初期，必须配套相应的杂草清除措施，否则，很难建植盖度良好且可持续利用的草地。 课题组通过争取相关项目、查阅资料学习、加强国内外交流，提高科技人员技术能力水平，研发改装山地利用型中小型机械等，加强科学技术在生产中落地见实效。 六.历年获奖情况：无。