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2600090043
天津
S565.9
基础研究
水果、坚果、饮料和香料作物的种植
(1)选用从人体粪便中筛选的贝莱斯芽孢杆菌,其中代谢产物中富含表面活性素、吲哚乙酸、ACC脱氨酶等成分。分别用纯水萌发、贝莱斯芽孢杆菌的全菌液萌发以及其离心上清液萌发,结果表明,与水萌发相比,上清液萌发对油莎豆起到促进作用,而菌液则相反。
(2)利于转录组学和代谢组学分析油莎豆的变化途径,结果表明,水萌发和上清液萌发的块茎之间存在568个差异表达基因和992种代谢产物,主要是在次生代谢和脂肪酸代谢中显著调节黄酮类物质和前列腺素的表达。
(3)在油莎豆的精深加工和产业推广方面,重点以油莎豆中的淀粉、不溶性膳食纤维为研究对象,并结合现有技术研发以油莎豆豆粕为主材的特色发酵馒头。
油莎豆膳食纤维发酵馒头
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2600090174
天津
S141.4
基础研究
农业科学研究与试验发展
针对宁夏地区农作物秸秆还田腐解缓慢,完成了秸秆降解微生物菌群筛选及优化;复配发酵促进剂,开发了秸秆根茬高效降解菌剂,提高了秸秆根茬原位腐熟及土壤肥力。分离并筛选高效低温秸秆腐解菌剂,通过秸秆堆肥、模拟秸秆还田和室内分析相结合的方法,研究了秸秆降解菌剂的制备及其对秸秆降解作用、堆肥过程中各项指标变化、以及对土壤理化性质和酶活性的影响,提高了秸秆纤维素分解速度和秸秆综合利用率。
发表SCI论文3篇,培养研究生2名。
农作物秸秆腐解菌剂土壤肥力堆肥
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2600090211
天津
S663.1
基础研究
水果、坚果、饮料和香料作物的种植
为带动当地葡萄产业发展,完成以下内容:
(1)完成规划鲜食葡萄、葡萄干、葡萄汁和葡萄酒存储冷库建设方案1套;
(2)转化应用低干耗小温差高效换热设备及关联装备1套;
(3)完成适合当地条件的葡萄保鲜工艺研究,形成技术新工艺1套,建立鲜食葡萄贮藏技术1项;
(4)开发及示范应用高效复叠/多级压缩制冷装备1套;
(5)培养一批能够服务当地葡萄产业的专业技术人才,种植及管理直接带动就业人员近200人,产业带动就业人员10000人;
(6)已成立和田葡萄种植与精深加工产业技术研究院。
葡萄深加工装备葡萄保鲜工艺葡萄产业发展
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2600142081
甘肃
S567
基础研究
中药材的种植
①课题来源与背景:该课题来源于甘肃省省级科技计划项目-自然科学基金,项目编号为22JR5RA762,资助经费6.0万元。
当归为伞形科植物当归(Angelica sinensis)的干燥根,具有补血活血、调经止痛、润肠通便等功效,是传统和现代医药中常用的中药材。成药栽培主要以种苗移栽为主,药农在移苗时依靠多年经验,习惯于切除种苗末端根尖部位,但切除长度因人而异。性状特征作为道地药材最显著、最直接的标志,长期以来一直将其作为重要品质评价指标。“头身明显,尾少而长”和香气浓郁作为当归重要性状特征和等级划分依据,移栽过程种苗根系机械损伤可能引起药材根型变化、挥发油泄漏。鉴于此进行该课题研究。
②研究目的与意义:性状特征作为道地药材最显著、最直接的标志,长期以来一直将其作为重要品质评价指标。“头身明显尾少”和香气浓郁作为当归重要性状特征和等级划分依据,移栽过程种苗根系机械损伤可能引起药根型变化、挥发油泄漏。因此,系统研究种苗根系损伤对药材形态建成、归头/身/尾挥发油积累、渗透调节等方面的影响,探明药材形态与挥发油含量间关系以及对根系损伤的应答机制,对提升道地药材性状和完善栽培技术具有重要意义。
③主要论点与论据:
1)切根后当归幼苗侧根发生位点上移,根系总长、根系总表面积、根尖数、根平均直径和生物量积累均显著增加,且随着损伤程度的加重呈先上升后下降趋势,在切根1/3时达到最大,但过度的损伤导致更多生物量分配到了根部。切根显著增加了根系可溶性糖含量、脯氨酸含量和POD酶活性,其中切根1/3可溶性糖含量和POD酶活性最高,切根1/2脯氨酸含量最高。切根也加剧了膜脂过氧化作用,在切根1/2时MDA含量达最高。当归幼苗生长综合性能依次为切根1/3>1/4>1/2>CK。
2)种苗移栽损伤对当归药材形态和挥发油含量均具有显著影响。随着损伤程度的加剧,当归药材侧根数和芦头直径呈逐渐增加的趋势,种苗末端切除1/2处理侧根数最多,芦头茎最粗,均达到显著水平。损伤处理对当归药材根长无显著影响,对主根长的影响因损伤程度不同而不同,但过度切根处理不利于当归主根的增长。单根鲜重在切根1/3时达到最大。
3)种苗末端不同损伤处理条件下当归各部位中挥发油含量依次为:归尾>归身>归头。当归头、身、尾中挥发油含量受种苗移栽损伤程度不同存在不同差异,但处理间差异不显著。种苗末端损伤增加了全归挥发油含量,随着损伤程度加剧挥发油含量呈累加趋势。1/2损伤处理全归挥发油含量最高,其次为1/3损伤处理,但两者间差异不显著。
④创见与创新:研究发现种苗末端切除1/3时主根保留相对较好,根系总长、总表面积、根尖数和根直径增加量最大,且其渗透调节物质积累量和保护酶活性均最佳,可缓解根系损伤引起伤害。适度种苗末端损伤有利于当归药材侧根数增加,芦头增粗和单根重量增加。损伤促进生物量分配向当归头身(主根)转移,改变了归头、归身、归尾生物量分配格局。此外,种苗根系末端损伤未导致当归根部发病率上升,反而在一定程度下提高了抗病性。明确了不同种苗根系损伤条件下当归幼苗生长综合性能依次为切根1/3>切根1/4>切根1/2>不切根。
⑤社会经济效益:该项目属于基础研究,通过田间和室内试验明确了当归种苗在移栽过程种机械损伤对当归药材根型和挥发油变化,探明了不同末端损伤程度对幼苗根系形态特征、生物量分配及渗透调节物质和抗氧化酶应激反应及挥发油积累的影响,确定了当归种苗移栽过程中末端切除适宜长度。项目研究成果可为当归道地产区成药期优质“马尾”当归田间栽培提供理论依据与技术支持。
⑥存在的问题:课题组按计划顺利完成所有绩效指标,未遇到相关问题。
下一步将继续对种苗移栽损伤下不同当归药材构型的阿魏酸和藁本内酯等指标性成分继续开展深入研究,以期为全面系统地评价种苗损伤引起的当归药材形态质量提供技术和理论依据。
⑦历年获奖情况:无。
当归种苗移栽损伤中药材
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2600142282
甘肃
S226.4
应用技术
农、林、牧、渔专用机械制造
1.课题来源:发明专利《一种药用植物种子丸粒化装置及其应用》是在甘肃省农业科学院院列团队项目《中药材资源利用与品种改良》子任务《道地中药材种子种苗标准化技术提升研究》(2017GAAS29-1)项目的支撑下经过大量的科学研究研发出的。
2.研究目的与意义:菘蓝为十字花科二年生植物,其干燥根入药为板蓝根,干燥叶入药为大青叶。甘肃省为菘蓝的主产区,常年面积稳定在20万亩左右。菘蓝以角果为播种材料,菘蓝角果中有1-2粒种子,菘蓝种子体积占角果总体积的5%左右,质量占角果质量的50%左右,因其体积大导致种子运输困难,并且播种后种子受到果皮影响吸水速率慢、种子萌发迟、发芽率低、发芽周期长。同时,菘蓝角果呈扁长形,常伴有大量的秸秆,利用机械播种时角果和秸秆容易堵塞播种机取种器,给播种带来极大困难,造成生产种子用量多、生产成本高。
现有技术中并没有针对菘蓝角果进行脱皮操作的设备,由于菘蓝角果的形状结构特殊,现有的其他脱皮设备无法有效的拨动与打击菘蓝角果,角果之间的碰撞、挤压摩擦作用弱,果皮脱离难度大;对于种粒和果皮分离后的种粒筛选过程也无法快速有效的进行分离。因此,研发出菘蓝角果脱皮装置对菘蓝种子运输、机械播种具有迫切而现实的意义。
3.主要论点与论据:一种菘蓝角果脱皮机及其脱皮方法。通过旋转轴带动搅拌杆转动,搅拌杆拨动并打击菘蓝角果,使菘蓝角果的果皮破碎并与种粒脱离,菘蓝角果之间还会产生碰撞、挤压摩擦,也会使果皮破碎并与种粒脱离,因此可通过设置的拨动板,对底部的菘蓝角果进行打击和拨动,增强菘蓝角果之的碰撞、挤压摩擦作用;这样可促进菘蓝角果的快速脱皮,脱皮效率更高;该发明利用搅拌脱皮的方法,通过脱皮机搅拌杆与果皮或果皮与果皮摩擦方法进行脱皮,菘蓝角果脱皮率可以达到90%以上,菘蓝种子完整率超过98%。
应用该脱皮装置对菘蓝角果进行脱皮的步骤如下:将净化选择后的菘蓝角果晾晒至含水量为9%-13%;菘蓝角果在30℃-40℃烘干30-50min,烘干过程中每隔10min翻动一次种子;烘干后的菘蓝角果放置20-40min冷却至室温;菘蓝种子倒入菘蓝角果脱皮机中,旋转轴带动搅拌杆和拨动板对菘蓝角果进行搅拌;旋转轴转速为100r/min,搅拌脱皮时间为15-35min;旋转轴转动过程中,搅拌杆对菘蓝角果进行拨动和打击,使得菘蓝角果的果皮被打碎,种粒和果皮脱离,种粒和果皮分离并形成混合体;最后再分离筛中,利用筛选装置实现种子的筛选,获得干净的菘蓝种子。
4.创见与创新:针对菘蓝角果的特点,利用搅拌体对菘蓝角果进行脱皮操作,通过旋转轴带动搅拌杆转动,搅拌杆拨动并打击菘蓝角果,使菘蓝角果的果皮破碎并与种粒脱离,菘蓝角果之间还会产生碰撞、挤压摩擦,也会使果皮破碎并与种粒脱离,同时由于破碎的果皮变得细小,本身质量轻,未脱皮的角果和种粒会沉于圆柱形筒体底部,这样会使搅拌杆拨对未脱皮角果的拨动作用和打击作用减弱,菘蓝角果之的碰撞、挤压摩擦作用也会减弱,因此可通过设置的拨动板,对底部的菘蓝角果进行打击和拨动,增强菘蓝角果之的碰撞、挤压摩擦作用;这样可促进菘蓝角果的快速脱皮,脱皮效率更高;该发明可以对菘蓝角果的种粒和果皮分离后的混合体进行快速筛选,使种粒被快速筛选出来,避免人工操作时的体力消耗,自动化程度更高,使用更方便;在具体的筛选过程中利用旋转轴带动偏心轮转动,偏心轮带动偏心轮套偏心转动,进而可带动筛体实现一个轨迹为环形的摆动过程,其通过旋转轴的转动既实现了种粒和果皮在圆柱形筒体内部分离操作筛,又实现了种粒的筛选操作,弹簧缓冲杆对防护板起到限位和缓冲作用,可改变筛体对种粒和果皮混合体的作用力,利于种粒被快速筛选出来。
该发明利用搅拌脱皮的方法,通过脱皮机搅拌杆与果皮或果皮与果皮摩擦方法进行脱皮,菘蓝角果脱皮率可以达到90%以上,菘蓝种子完整率超过98%。
5.社会经济效益,存在的问题:该发明通过机械快速将菘蓝角果脱皮并分离,使得菘蓝角果体积变小,种子更加方便于运输,同时菘蓝种子相对规则,更利于机械播种,将节约用种50%以上。该专利技术的应用,将使菘蓝实现精量播种,降低中药材种植成本、提高中药材产量及品质具有积极的促进作用。因此,该机器的研发与应用从种植户机械播种降低成本扩大种植面积、加工商收购更多高等级商品、药厂采购优质原料等方面具有巨大的需求。
6.历年获奖情况:无。
菘蓝角果脱皮机脱皮方法中药材资源利用
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2600140399
甘肃
S339
基础研究
农业科学研究与试验发展
1.课题来源:发明专利《一种中药材丸粒化种子撒播育苗装置》是经过大量的科学研究研发出的。
2.研究目的与意义:中药材为甘肃省重要的经济作物,为农户增产增收、助力乡村振兴方面发挥着积极的作用。近年来,相关科研单位针对中药材种子异形、细小、具翅或皮的特征,进行了中药材种子丸粒化技术研究,使中药材种子规格宜于机械播种。甘肃省大宗中药材大部分以种子为播种材料进行育苗移栽成药,完成药材种植工作。随着农村劳动力的越来越少,中药材种植机械化将是中药材高质量发展的主要途径,通过丸粒化种子播种将是中药材生产的最佳选择。不同科研单位也通过不同播种模式和播种量研发出了丸粒化种子精量播种机,但在应用过程中也存在丸粒化种子漏粒、破碎、难以控制撒播位置、撒播不均匀、不方便对撒播量进行控制的问题。因此,研发一种中药材丸粒化种子撒播育苗装置对提高中药材播种育苗效率、降低劳动成本、节约用种等具有重要的意义。
3.主要论点与论据:一种中药材丸粒化种子撒播育苗装置,包括底板,所述底板的底部设置有移动轮,所述底板的上端固定连接有支撑杆,所述支撑杆的上端固定连接有支撑板,所述支撑板的上端左侧边缘处固定连接有把手,所述支撑板的内部固定套接有料桶,所述料桶的上端通过螺栓安装有盖板,所述盖板的上端左侧固定连接有加料斗,所述料桶的内部转动套接有转动座,所述转动座的内部固定连接有多个呈环形分布的下料管,所述下料管的外侧滑动套接有连接管,所述连接管的外侧设置有电磁阀,所述连接管的外侧滑动套接有转盘,所述转盘的顶部固定连接有连接柱,所述连接柱与转动座固定连接,所述料桶的内部设置有转动分料机构,所述转盘上设置有旋转撒播机构。该播种装置已应用于甘肃省道地中药材党参、黄芪、当归、大黄丸粒化种子播种育苗以及板蓝根、柴胡、牛蒡等中药材种子的直播生产,取得了良好的应用效果。
4.创见与创新:该发明提供了一种中药材丸粒化种子撒播育苗装置,包括底板,所述底板的底部设置有移动轮,所述底板的上端固定连接有支撑杆,所述支撑杆的上端固定连接有支撑板,所述支撑板的上端左侧边缘处固定连接有把手,所述支撑板的内部固定套接有料桶,所述料桶的上端通过螺栓安装有盖板,所述盖板的上端左侧固定连接有加料斗,所述料桶的内部转动套接有转动座,所述转动座的内部固定连接有多个呈环形分布的下料管,所述下料管的外侧滑动套接有连接管,所述连接管的外侧设置有电磁阀,所述连接管的外侧滑动套接有转盘。该发明涉及一种中药材丸粒化种子撒播育苗装置及其应用,具有种子撒播均匀,方便对撒播量进行控制的特点。
5.社会经济效益,存在的问题:一种中药材丸粒化种子撒播育苗装置为中药材种子丸粒化的后续研发成果,为适宜丸粒化种子播种的装置,为实现丸粒化种子机械精量播种育苗和中药材育苗农机农艺融合开辟了新的途径,将该专利技术应用到甘肃省道地中药材当归起垄机械播种育苗、党参黄芪黄芩等根茎类中药材丸粒化种子精量播种育苗以及板蓝根起垄播种繁种效显著,极大的优化了播种模式,实现精量播种,还对道地中药材提高优质种苗产出率、实现机械精量播种、降低中药材种植成本、提高中药材种苗产量及质量具有积极的促进作用。因此,该装置的研发对普及应用中药材丸粒化种子,提高育苗效率、降低育苗成本等方面具有巨大的需求。
6.历年获奖情况:无。
中药材种子撒播育苗装置机械播种
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2600140750
甘肃
S641.2
基础研究
蔬菜、园艺作物的种植
一.课题来源与背景:随着农业科技的不断发展,番茄作为重要的蔬菜和经济作物,其品种改良与创新一直是农业科研的重要方向。乐研188番茄新品种的研发,正是基于这一背景,旨在通过现代生物育种技术,培育出具有高产、优质、抗病等特性的新品种,以满足农业生产的需求,提升番茄产业的竞争力。该课题来源于对现有番茄品种性能的深入分析,以及市场对高品质番茄的迫切需求。
二.技术原理及性能指标:乐研188番茄新品种的研发,采用了先进的分子标记辅助选择技术和基因工程技术,对番茄的遗传特性进行了精准改良。新品种在产量、品质、抗病性等方面均表现出显著优势。具体而言,其产量相比同类品种提高了约20%,果实硬度增加,耐贮运性增强,同时富含多种对人体有益的营养成分,口感更佳。
三.技术的创造性与先进性:乐研188番茄新品种的培育,在技术上实现了多项突破。首先,通过精准的分子标记辅助选择,实现了对目标基因的快速定位和选择,提高了育种的效率和准确性。其次,利用基因工程技术,成功导入了抗病基因,显著提高了番茄的抗病能力,减少了农药的使用。这些技术的创造性应用,使得乐研188在同类品种中脱颖而出,展现了其先进性。
四.技术的成熟程度,适用范围和安全性:乐研188番茄新品种的培育技术已经成熟,经过了多代的选育和田间试验验证,表现出稳定的遗传特性和良好的适应性。该品种适用于各种气候条件下的番茄种植区域,无论是露地栽培还是设施栽培,都能表现出其优异的性能。同时,经过严格的安全性评估,乐研188番茄新品种被证明是安全可靠的,对人体健康和环境均无不良影响。
五.应用情况及存在的问题:乐研188番茄新品种已经在多个地区进行了示范推广,并受到了广大农户的欢迎。其高产、优质、抗病的特性为农户带来了显著的经济效益。然而,在应用过程中也发现了一些问题,如部分地区的种植户对新品种的栽培技术掌握不够熟练,导致产量和品质未能达到预期。因此,加强技术培训和指导是下一步推广工作的重点。
番茄经济作物生物育种技术栽培技术
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2600141520
甘肃
S573
基础研究
水果、坚果、饮料和香料作物的种植
①课题来源与背景:《国外无刺花椒新品种引进筛选与种质创新利用》是甘肃省科技厅重点研发计划国际科技合作类项目。
花椒是中国传统的调料、香料、油料及药材等多用途经济树种。甘肃是全国花椒生产第一大省,武都花椒价格一直引领着全国市场价格的走势,是该省具有绝对竞争力的优势农产品。但该省花椒研究起步较晚,处于奋力追赶阶段。生产中普遍存在着采摘难、品种少、单产低、病害虫害严重,冻害频发等瓶颈问题。日本花椒研究较早,已经选育出了许多食用、药用、调料和香料的专用品种,花椒单产是中国品种平均产量1.2倍,栽培和加工技术已趋于精细化和高端化,值得学习借鉴、引进吸收消化和再创新。
②技术原理及性能指标:该项目以国外无刺花椒新品种引进筛选和种质创新利用为目标,引进国外花椒优良品种,并与国内地方品种相结合,进行观察、鉴评和筛选适合甘肃栽培的优良新品种,推动甘肃花椒产业的提质增效。
考核指标:引进国外花椒品种资源3-5个,收集保存省内外品种资源5-8个,建立品种资源保存圃10亩;开展植物学特征、生物学特性观察和评价,筛选优良花椒新品种1-2个,建立苗木繁育基地20亩;建立优良品种及标准化栽培技术试验示范200亩,带动全省发展1.5万亩;开展花椒提质增效综合配套技术培训3-4期,人数200人次以上。
③技术的创造性与先进性:
A.引进日本花椒品种3个,德国花椒品种1个,保存国内外花椒品种资源11个,建立花椒品种资源保存圃20亩,建立引进品种苗木繁育基地50亩;引进外国专家3批次15人,选派1人出国开展果树水肥一体化技术考察,引进国外花椒生产管理新技术6项。
B.筛选出果穗多、果粒大、丰产性强、抗冻害的“刺椒”优株-“凌云1号”花椒,平均穗粒数180粒,千粒重120g,萌芽期比当地伏椒晚7-10天,5年生单株产干花椒在15斤以上;初步筛选出一个具有和茂汶花椒媲美的无刺花椒新品种-“金权无刺2号”。
C.建立苗木繁育试验示范基地270亩,标准化生产技术示范825亩,改造低产园1000亩,繁育优质苗木150万余株,带动发展3.5万余亩。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:项目中所涉技术是在已有技术基础上的引进、消化吸收和再创新,技术成熟、安全不涉密,可以适用于甘肃省及周边省区示范推广。
⑤应用情况及存在的问题:在全省建立花椒试验、示范推广点11处,建立花椒品种资源保存圃20亩,建立引进品种苗木繁育基地50亩,建立优质苗木繁育试验示范基地270亩,建立标准化生产技术示范825亩,改造低产园1000亩,繁育优质苗木150万余株,带动发展3.5万余亩。策划指导并建立了全国首个无刺花椒专家工作站,指导繁育的无刺花椒苗在全省大面积示范推广,覆盖陇南、天水、临夏花椒主产区,远销陕西、四川、河北等12个省市区。
存在的问题:花椒新品种筛选育种技术研究深度还不够,花椒新品种的筛选和花椒优良品种及优质标准化技术示范推广还需进一步加强。
⑥历年获奖情况:无。
⑦成果简介:该项目以国外无刺花椒新品种引进筛选和种质创新利用为目标,经过项目实施,一是引进保存国外花椒新品种4个,搜集、保存国内外有刺和无刺花椒11个,建立品种资源保存圃20亩,建立引进品种苗木繁育基地50亩。
二是开展花椒新品种筛选育种工作。通过系统性花椒新品种植物学特征、生物学特性观察鉴定评价。初步筛选出丰产性强、抗冻害的“刺椒”新品种优株-“凌云1号”花椒,该植株树势强,枝条开张,果柄长,果穗紧凑,平均穗粒数180粒,千粒重120g,萌芽期比当地伏椒晚7-10天,5年生单株产干花椒在15斤以上;以本土优异花椒种质为基础,开展了丰产、品质好、易采摘无刺花椒新品种筛选研究试验,初步筛选出一个具有和茂汶花椒媲美的无刺花椒新品种,拟定名为“金权无刺2号”。
三是指导和策划建立了全国首个无刺花椒专家工作站,年繁育优质无刺花椒苗150余万株,覆盖陇南、天水、临夏等花椒主产区,并远销陕西、四川、河北、河南、湖北、山东、云南、山西、贵州、新疆、西藏等12个省市,指导和扶持的金权无刺花椒育苗基地成为全国最大的无刺花椒育苗基地。
四是以安全、优质、高效生产为目标,在陇南武都、文县、徽县;天水市麦积、秦安;临夏州永靖、东乡、临夏、积石山等县区广泛开展花椒提质增效综合配套技术集成与示范,建立花椒优良品种和标准化栽培技术试验核心示范园825余亩,开展低产老椒园技术改造试验示范1000亩,辐射带动全省累计发展3.5万余亩。
五是开展了花椒全产业链技术培训。累计集中培训20余次,现场指导70余次,电话、微信远程指导200余次,培养花椒种植示范户20人,花椒技术带头人70人,打造典型观摩示范点3处,发放技术资料5000余份,培训椒农3600余人次。
六是开展了无刺花椒品质与挥发性香气组分分析和不同配方施肥对花椒幼树生长的影响机理研究,以及幼龄花椒树间套作种植试验示范,夯实研究基础。项目组成员发表论文4篇,其中国家级论文2篇,获得计算机软件著作权1项,获得实用新型专利1项,申请国家发明专利3项。
花椒品种引进种质创新利用
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2500020370
四川
S666
基础研究
水果、坚果、饮料和香料作物的种植
(一)研究背景和目的:践行大农业观,构建多元化食物供给体系是国家重大需求。柑橘是巩固脱贫攻坚成果,实施“千亿川果”产业的重要支撑,也是农业土地系统的重要组成。进入21世纪,中国柑橘空间快速扩张,已成为南方地区农业土地利用的普遍过程。四川作为柑橘空间扩张的典型代表,数量巨大且迅速,部分地区出现“退耕还园、果园下山”的非理性现象,积累起发展“失速”、分布“失控”、空间“失衡”的内生隐患,造成挤占耕地、供需失衡、资源浪费、环境压力等外溢风险。其核心科学问题是在农业土地系统快速发展变化中,柑橘空间优化布局的理论局限及方法缺失。难点一是识别并建立柑橘空间与关键因素的定量响应关系,完善优化布局的理论机制;难点二是建立满足空间化、高精度、多情景需求的方法体系。为此,在国家重点研发计划、省杰青等课题资助下,项目组历时13年,形成了一套柑橘空间优化布局的理论机制、先进方法和实用策略。
(二)主要科技创新点:①创新点1:完善了柑橘空间优化布局的理论机制。基于农业土地系统理论,揭示了长时序柑橘空间分布特征与演化过程,发现四川柑橘空间呈现强负响应状态;识别并定量解析了关键因素的作用机理;科学阐释了柑橘空间分异及演化规律,提出了“自然–社会经济”协同优化机制,为柑橘空间优化布局奠定了理论基础。②创新点2:填补了柑橘空间优化布局的方法缺失。集成运用多种数据技术,构建四川首个长时序柑橘空间数据仓库;研制了四川柑橘气候适宜区划图,创新了柑橘生产边界管控技术,发明了生产空间调控技术;集成了一套满足空间化、高精度、多情景需求的方法体系,为柑橘空间优化布局提供了科学方法。③创新点3:提出了兼顾粮食安全和柑橘发展的科学策略。该成果迭代了“长江上游柑橘产业带”的发展战略,以及“低增长、优布局、建园区”的优化策略,凝练出“政研学企农”为主体的实施策略,在省、市、县、乡、园区等多个层面推广应用,成为指导四川柑橘产业高质量发展的总体思路,既落实了耕地保护与粮食安全的国家战略需求,又回应了以柑橘为优势特色产业支撑助农增收的地方需求。
(三)成果产生的价值:该成果获得省委省政府领导肯定性批示9份,部分内容纳入《成渝现代高效特色农业带建设规划》《四川省农业农村十四五发展规划》《川果产业振兴工作推进方案》3份政府文件,成为四川柑橘产业发展的总体思路。发表论文30篇,其中SCI期刊4篇,核心期刊13篇,出版专著3部,获得国家发明专利2项,软件著作权1项。在重庆、江西、湖北等8个省市,眉山、南充等6个市州、24个县区推广应用,完成规划48份,技术培训400余次,培训实用人才2万余人次。截止2022年,四川柑橘全国占比降至12.02%、全省水果占比下降8.7%,柑橘空间集中度增加7.13%,产值增至约270亿元。该成果推动实现了四川柑橘空间优化布局,缓解了四川乃至全国柑橘结构性过剩,为践行“大农业观”,贡献了四川经验。
柑橘农业土地利用
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2600140245
甘肃
S664.1
基础研究
水果、坚果、饮料和香料作物的种植
1.课题来源与背景:
(1)课题来源:2022年甘肃省科技计划项目(创新基地和人才项目),项目号为:22JR5RK1049;项目类别为:自然科学基金。
(2)课题背景:核桃是世界四大干果之一,因其核仁富含大量营养物质和具有一定的保健、美容及药用价值而被大量种植和消费。核桃在中国栽培历史悠久,分布广泛,除上海、广东、海南、黑龙江外,其他省市均有栽植,已形成西北、西南、华中和东南沿海栽培区域。近年来,中国核桃产业发展逐年向好,产量稳步提升,2017年全国核桃总产量达384.55万t,比2010年增产2.63倍,位居世界第一。
甘肃是中国西北区核桃主产区之一,近年来核桃产业得到了快速发展,已形成陇南山地产业带、陇南浅山丘陵产业区、陇东黄土高原产区和陇西南产区的产业发展格局。陇南市作为甘肃省核桃第一大产区,核桃栽植覆盖全市90%的乡镇,截止2017年,全市核桃栽培面积达27.34万hm2,年产坚果10.7万t,产值21.4亿元。产量的迅速提升对核桃的采后商品化处理和贮藏提出了新的要求。因核桃内种皮含有大量酚类物质,采后处理和贮藏方法不当会导致内种皮褐变,褐变逐渐加重导致组织溃散和霉生菌滋生,污染核仁内部组织,加速油脂酸败和蛋白质氧化损伤,从而降底核仁品质,且种皮颜色是评价核桃商品最直观的品质指标,褐变不仅影响核桃的口感和风味,而且会降低其营养品质和商品价值。因此,核桃内种皮褐变的控制已成为核桃采后处理和贮藏的关键技术。
陇南核桃油脂和蛋白质含量高,尤其是多不饱和脂肪酸含量高,香味浓,风味物质多,口感好,营养品质极高。然而,高油脂、高蛋白并不利于核桃的贮藏,极易发生酸败和氧化。另外,当地核桃的采摘和采后处理多以个体农户为主,规模化程度较低,缺乏专业和科学的指导,加之当地核桃采摘期多值阴雨天气,大量果实不能及时处理,造成果皮腐烂霉变,从而加速了内种皮的褐变,降低了核仁的营养品质和商品价值,导致陇南核桃的市场竞争力和市场占有率不高。内种皮褐变已成为陇南核桃加工和贮藏的主要障碍,每年因褐变造成的经济损失不可估量,对当地核桃产业的发展造成了极大伤害。
2.研究的目的意义:该项目通过测定核桃贮藏过程中内种皮的生理指标的变化,结合褐变相关生理代谢的研究,揭示核桃内种皮褐变的机理,同时通过不同处理对核桃内种皮褐变的影响,明确核桃内种皮褐变的调控机制,为建立陇南核核桃科学的采后处理及贮藏方法提供理论依据和技术指导。
3.主要论点与论据:
(1)通过透射电镜观察不同贮藏时期核桃内种皮的细胞超微结构,并测定褐变相关生理指标的变化,同时,结合转录组学和代谢组学对贮藏过程中内种皮差异基因的表达及差异代谢物的积累进行联合分析,明确核桃贮藏过程中内种皮褐变的规律,从生理特性角度揭示核桃内种皮褐变机理。
(2)通过研究核桃内种皮酶促褐变相关底物及其氧化酶活性、膜脂代谢及其相关酶活性、细胞能量代谢及其相关酶活性、活性氧代谢及其相关酶活性的变化,明确各类细胞代谢与核桃内种皮褐变的关系,从生理代谢角度揭示核桃内种皮褐变机理。
(3)通过研究不同采摘期(成熟度)、不同干燥方式、不同贮藏温度和初始含水量(湿度)、及褐变抑制剂对核桃贮藏过程中内种皮褐变效应及各类细胞代谢的影响,明确核桃内种皮褐变的调控因素、及不同处理对核桃内种皮褐变的调控机制,为制定科学的核桃贮藏方法提供理论依据。
4.创见与创新:针对陇南当地核桃采摘和初步商品化处理多以个体农户为主,采后处理水平参差不齐,普遍对核桃贮藏方式不重视,且当地核桃成熟期多值雨季,加之陇南核桃油脂和蛋白质含量较高,导致当地核桃在采后贮藏中品质劣化严重,内种皮褐变尤为严重的问题,通过透射电镜观察不同贮藏时期核桃内种皮的细胞超微结构,并测定褐变相关生理指标的变化,同时,结合转录组学和代谢组学对贮藏过程中内种皮差异基因的表达及差异代谢物的积累进行了联合分析,对贮藏过程中核桃内种皮褐变的主要原因进行了全面的研究,其结果为核桃和其他果实在贮藏加工时的褐变机理的研究提供了参考。
5.社会经济效益、存在的问题:该项目研究了不同采收期对贮藏过程中核桃内种皮褐变的影响,确定了当地核桃的最佳采收期。同时,研究了不同干燥方法对贮藏过程中核桃内种皮褐变的影响,确定了最佳干燥方法,为核桃贮藏技术和内种皮褐变控制技术的研究提供新的思路,同时对解决陇南核桃采后处理及贮藏的关键制约因素、保持陇南核桃较高的营养品质及提高商品价值和经济效益具有重要的理论意义和应用价值。但是由于项目经费不足、实施周期较短,该项目对核桃贮藏期间内种皮褐变的调控机制研究不够深入,未能对贮藏温度、包装方式及褐变抑制剂对核桃内种皮褐变的影响进行深入研究。课题组将继续深入研究贮藏过程中内种皮褐变的调控机制,为制定科学的核桃贮藏方法提供理论依据。
核桃贮藏方法栽培技术