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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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2600141544
甘肃
S359
基础研究
农业科学研究与试验发展
1.课题来源与背景:甘肃省科技计划民生科技专项-乡村振兴专题,项目编号:21CX6NJ194,项目实施期:2021年10月01日至2023年09月30日,项目财政支持资金20万元,项目由定西市农业科学研究院主持完成。
该省特色果蔬设施产业在国家和政府的大力支持下,得到了极大的发展,在数量、产量、效益上都取得了明显的突破,但是由于种种原因特色果蔬设施产业的生产和发展还很不平衡,一些问题还没有找到比较合理的解决方法。因此,只有正确认识设施农业在农业生产中的重要地位并能找到解决设施农业生产中存在问题方法,才促进该省设施果蔬产业健康、稳定、有序地发展,成为带动当地发展的产业。
2.技术原理及性能指标:广泛收集适应当地自然气候特征的抗性好、产量高、品质优、附加值高的番茄、辣椒、草莓等果蔬品种,通过对其产量、抗逆性、品质、外观商品性的综合分析,筛选出优良品种。加强与青岛各大专院校、科研院所、研究中心、企业合作,引进设备,进行工厂化育苗技术、水肥管理精准化、绿色防控等方面的技术研究,筛选出筛选出低成本轻便无土育苗基质、栽培基质,防治草莓白粉病,叶霉病药剂,总结出种苗繁育、无土基质水肥一体化栽培技术。
(1)引进番茄、辣椒、草莓等果蔬品种101个,筛选出适宜当地栽培的番茄、辣椒、草莓优良品种17个。
(2)开展穴盘无土育苗基质配比、栽培基质筛选试验,筛选出低成本育苗基质2种、栽培基质2种。总结出“设施草莓基质育苗技术”、“番茄基质育苗技术”、“番茄箱式无土栽培技术”、“草莓高架立体栽培技术”4项。
(3)引进防治草莓白粉病新型农药16个,筛选出防效较好药剂3个;引进防治番茄叶霉病的新型农药15个,筛选出防效较好药剂2个。
(4)派遣4人赴青岛市农业科学研究院蔬菜研究所、青岛大学,进行为期30多天的交流与学习。接收青岛青岛市农业技术人员3人到定西市农业科学研究院进行90多天技术指导。
(5)开展技术培训3期,培训242人次,发表论文1篇。
3.技术的创造性与先进性:
(1)总结出的高架设施草莓无土基质育苗技术,增加了单位面积育苗数量,提高了土地利用率,又降低了操作者日常管理的劳动强度,有效避免土传病害的发生。
(2)总结出的番茄箱式无土栽培技术栽培基质采用成品基质、玉米秸秆二种基质,按不同的比例混合成复合基质,降低了基质成本,减少来了环保污染,避免了连作障碍,促进番茄的生长,产量最高比成品基质增产9.94%。施肥上使用精准配方施肥,有效降低施肥成本,提高肥料利用率,追肥用量减少20%,提高种植效益,番茄增产9~19%。
(3)总结出的果蔬穴盘基质育苗技术,草莓种苗育苗基质(草炭∶蛭石:珍珠岩=4∶1:1)配方理化性状好,指标壮苗指数比草炭基质提高30.0%;蔬菜育苗基质配方(草炭:蛭石:炉灰肥=3:2:1),壮苗指数比当地育苗基质提高27.8%,种苗质量明显提高。集成配套温汤浸种或药剂浸种技术、种子催芽技术、精准施肥技术、肥水管理技术、病虫害综合防治技术,通过试验示范制定出技术规程,技术与国内外同类技术的相比简单通俗易懂、操作性强、易推广。
4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:
(1)技术的成熟程度:引进青岛智能化技术,在消化吸收的基础上开展技术创新,进行工厂化育苗技术、水肥管理精准化管控、绿色防控等方面的技术研发,通过技术引进、吸收、创新,总结出草莓、番茄繁育及栽培技术规程。为当地设施农业提供优良品种支持,通过对新技术、新品种示范推广,改变传统的种植模式,提高设施农业的智能化管控技术,减少化肥、农药的施用数量,提高种植果蔬的产量和质量。
(2)适用范围和安全性:项目在定西安定区、陇西县、渭源县、通渭县等县区建立示范点,通过示范带动,技术可在该市六县区得到应用。通过项目的实施,果蔬新品种及新型复混肥料、农药的示范推广,减少农药、化肥的施用,设施智能控制技术、无土基质的使用、精准施肥技术的应用,解决连作障碍等设施果蔬生产中的难题。
5.应用情况及存在的问题:
(1)应用情况:项目完成后在安定区、陇西县、渭源县、通渭县建立辣椒、番茄、草莓新品种、新技术示范基地,推广优质新品种、新技术115多亩,种植户每亩可收益32526.7元,产生经济效益389.52万元,增加收益20.4万元。
(2)存在的问题:①智能温室管理技术与国内发达技术相比还存在很大差距,科技创新力度不够。由于智能化设施改造、新品种、新技术等试验、示范经费不足,限制了项目的实施,项目的试验研究质量不高。②与种植农户的交流过少,对农户的需求掌握不是很清楚,所以对项目技术的示范、宣传、推介不到位。
6.历年获奖情况:无。
果蔬工厂化育苗栽培技术
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2600142496
甘肃
S344.1
基础研究
农业科学研究与试验发展
1.课题来源与背景:《保护性耕作对西北旱农区豆麦轮作生产系统碳足迹的影响》项目是甘肃省科学技术厅资助的甘肃省科技计划项目-省青年科技基金计划项目,项目编号20JR10RA545。项目由甘肃农业大学/干旱生境作物学国家重点实验室承担,刘畅助理研究员主持,项目总经费2.0万元。
2.研究目的及意义:黄土高原旱作农业区是西北地区重要的商品粮生产基地,对中国粮食安全生产具有非常重要的保障作用。许多学者已对该地区不同农业耕作措施下土壤养分积累、作物生理和农田生态效应等方面进行深入的研究;其中,对农田生态效应的研究切入点多以土壤碳循环和温室气体排放变化规律为主,而从生态碳足迹角度出发,结合生命周期评价方法分析该地区不同耕作措施对农业生产系统碳足迹及其构成的影响的研究还较为缺乏。因此,该研究依托2001年设置在黄土高原半干旱区的保护性耕作长期定位试验,结合农业碳足迹理论与生命周期评价方法,对农业生产系统中各个环节生产活动所产生的直接或间接的碳排放量进行核算,定量分析西北旱农区不同农业管理措施下豆麦轮作生产系统的碳足迹及其构成,分析其碳足迹贡献率,以期为气候变化大背景下中国西北地区农业生产系统实现低碳排放、作物高产及环境友好提供科学依据。
3.主要论点与依据:该项目依托2001年设置在西北黄土高原旱作农业区的保护性耕作长期定位试验,通过系统定量地计算农业生产活动过程中由人为因素引起的各种直接和间接的碳排放总量及各个生产环节碳排放的当量,结合农业碳足迹理论与生命周期评价法,参考前人相关研究的碳排放参数,从而综合分析西北旱农区长期免耕与秸秆管理措施下豆麦轮作生产系统的碳足迹特征。试验共设4个处理,分别为免耕(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作(T)及传统耕作秸秆还田(TS)。
主要结论如下:(1)4种耕作与秸秆还田措施下春小麦地和豌豆地均表现为N2O气体的源,且N2O气体通量均随季节变化呈双峰曲线变化。免耕措施能够降低了春小麦地N2O气体排放量,春小麦生育期内土壤N2O通量变化范围在0.019~0.181 mg·m-2·h−1。豌豆地免耕处理(NT)的N2O气体通量最大,传统耕作秸秆还田处理(TS)最小,豌豆全生育期N2O通量变化范围在0.021~0.215mg·m-2·h−1。
(2)春小麦和豌豆产量在不同耕作与秸秆还田措施下均具有显著差异,且免耕秸秆覆盖措施(NTS)的春小麦和豌豆产量最高,传统耕作措施(T)的春小麦和豌豆产量最低。春小麦地NT、NTS及TS较T处理的N2O气体累积排放量分别显著降低25.2%、24.8%和10.5%;豌豆地NT、NTS及TS较T处理的N2O气体累积排放量分别显著降低4.7%、12.6%和17.7%。春小麦地和豌豆地的温室气体增温潜势分别为394.31~527.31kg ha-1和518.72~630.45kg ha-1。
(3)不同耕作与秸秆还田措施下春小麦全生育期碳足迹变化范围在1209.1~1383.1 CO2-Ce·ha-1,豌豆全生育期碳足迹变化范围在651.9~932.6CO2-Ce·ha-1;氮肥投入是春小麦碳足迹构成的主要来源,其次为N2O气体排放,春小麦碳足迹大小依次为:T>TS>NTS>NT;N2O气体排放是豌豆碳足迹构成的主要来源,其次为氮肥投入,豌豆生产碳足迹大小依次为:T>NT>NTS>TS。
因此,在黄土高原旱农区豆麦轮作生产系统中,保护性耕作措施能够降低土壤温室气体排放量和农田碳足迹,并提高作物产量,是适宜该地区农业可持续发展和实现低碳农业的耕作方式。
4.创见与创新:西北旱农区不同农业管理措施下土壤养分循环、土壤水热特性、作物生理生化特征及作物产量等方面的研究已较为深入,但从农业生产系统碳足迹角度对该区长期免耕及秸秆还田措施影响豆麦轮作系统生态效应的研究还较为缺乏。该项目结合土壤碳排放测算与各生产环节生命周期评价方法,利用建立在该区的保护性耕作长期定位试验,系统研究西北旱农区不同耕作措施对豆麦轮作生产系统碳足迹的影响,解析各生产环节碳足迹的贡献率,分析各生产环节碳足迹与系统碳足迹总量的相关性,为优化西北旱农区耕作制度和实现农业生产系统低碳减排提供科学依据。
5.社会经济效益,存在的问题:通过项目研究明确了保护性耕作能够提高西北旱农区豆麦轮作系统作物产量和降低农田温室气体排放。通过定量化分析豆麦轮作系统中各生产环节的碳足迹贡献率,能够为下一步有针对的制定农田固碳减排的生产策略和降低农产品碳足迹提供科学依据。依托该项目的研究成果,为在西北旱农区大力推广保护性耕作等先进农业生产技术提供了科学依据,同时也为高校科技成果转化提供了前期探索。
降低农业源温室气体排放是实现中国“碳达峰&碳中和”双碳目标和应对全球气候变暖的关键。该项目结合农业碳足迹理论和生命周期评价法,通过测定西北旱农区保护性耕作措施下豆麦轮作系统温室气体排放通量,分析农田温室气体排放特征,解析各生产环节碳排放量,研究农产品碳足迹构成,能够为该地区有针对性的制定固碳减排农业生产策略提供理论依据。
6.历年获奖情况:无。
7.成果简介:论文:Chang Liu,Junhong Xie,Zhuzhu Luo,Liqun Cai & Lingling Li.Soil Autotrophic Bacterial Community Structure and Carbon Utilization Are Regulated by Soil Disturbance-The Case of a 19-Year Field Study[J].Agriculture,2022,12(9):1415。专利:1)一种用于双垄沟的施肥装置(实用新型专利);专利号:ZL202120466981.4;2)用于免耕播种机主动旋转清茬装置(实用新型专利);专利号:ZL202221343962.3。
豆麦轮作生产系统土壤养分耕作制度
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2600140359
甘肃
S339
基础研究
农业科学研究与试验发展
(1)课题来源与背景:作物育苗是指在农作物种植之前,将种子在适宜的条件下培育成幼苗的过程,这个过程对于提高作物的成活率、缩短生长周期、提高产量和质量都具有重要意义,如玉米育苗,尤其对不同农作物的单倍体育种而言,育苗成功显得尤为重要。而作物育苗的环境因素对幼苗的生长和发育至关重要,如:温度,种子发芽和幼苗生长需要适宜的温度范围,白天和夜间温度存在一定差异,过高或过低的温度都会影响种子的发芽率和幼苗的生长速度;又例如:光照,光照是植物进行光合作用的必要条件,光照强度以及不同光照类型都会影响幼苗的形态和生长。
传统的作物生长环境因素调控方法主要是依据历史经验进行设置的,例如设置适用于作物生长的温度范围、光照强度范围和湿度范围等,调控结果受用户的主观意识影响较大,仅能使得作物生长环境参数处于一定的误差范围内,无法对作物生长环境进行优化。为此,现有技术中记载有考虑多种环境因素协同作用的温室环境参数调控技术,如考虑光合作用和环境参数的情况建立作物生长模型,通过促使作物加快生长来调控温室环境参数,但作物生长模型建立过程中需要实验数据作为支撑,而能够影响作物生长的环境因素较多,同时不同类型作物在不同地理、地质环境下的生长情况也存在一定差异,所以针对具体作物如玉米、小麦、水稻和马铃薯等主粮作物进行实验数据采集的数据量较大,难以大范围推广应用,尤其是对于新品种作物。此外,随着作物生长,所需的作物生长模型也需要更新,进一步增大了温室环境参数优化的难度。
因此,如何研究设计一种能够克服上述缺陷的作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置是急需解决的问题。
(2)发明内容如下:为解决现有技术中的不足,该发明的目的是提供一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置,可以在不同生长环境下对一个或多个生长环境参数进行滚动优化,在不需要大量实验数据的情况下,通过多次调控后实现考虑生长环境参数之间协同作用下的所有生长环境参数的迭代优化,有效促进作物育苗快速生长,从而缩短作物育苗的生长周期。
该发明记载的一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法,采用滑动窗口分析法对实际生长序列和基准生长序列进行滑动对比分析,并根据滑动分析结果中生长环境参数的大小和相同生长变化量下生长周期的长短确定对应生长环境参数的调控属性,再基于调控属性进行调控,可以在不同生长环境下对一个或多个生长环境参数进行滚动优化,在不需要大量实验数据的情况下,通过多次调控后实现考虑生长环境参数之间协同作用下的所有生长环境参数的迭代优化,有效促进作物育苗提高发芽率并以最优环境促进作物快速生长,从而缩短作物育苗的生长周期;该发明在确定生长环境参数的调控属性时,根据多次滑动分析过程中单个生长环境参数对作物生长的一致性优先筛选出调控属性为促进变量或抑制变量的生长环境参数进行调控,而在一个或多个生长环境参数参与一次或多次调控后,作物育苗的整体生长环境发生改变,会使下一次调控所选取的生长环境参数发生改变,从而实现所有生长环境参数全面优化;该发明在选取调控属性为促进变量和/或抑制变量的生长环境参数进行调控时,同时考虑到处于同一调控属性的生长环境参数数量、调控属性的具体类别、第一生长特征曲线中起始点与终止点的生长特征量、第二生长特征曲线中起始点与终止点的生长特征量以及由实际生长序列中的数据计算得到的生长环境参数在预设周期内的平均值,能够使得每次调控后的生长环境参数更接近最优条件,从而降低单个生长环境参数重复优化的频次;该发明可以实现相同的作物在不同地理、地质以及环境条件下的生长环境参数自适应优化,所需要的基准生长序列无需采用相同的地理、地质和环境条件,有利于新品种的推广应用。
(3)发明技术要点:该发明公开了一种作物育苗环境参数自适应调控分析方法、系统及装置,涉及智能控制技术领域,其技术方案要点是:获取参考作物在育苗周期的基准生长序列;采集目标作物在预设周期内的实际生长序列;对实际生长序列和基准生长序列进行滑动对比分析;根据滑动分析结果确定对应生长环境参数的调控属性;选取调控属性为促进变量和/或抑制变量的生长环境参数进行调控。
(4)发明应用范围:该发明可以在不同生长环境下对一个或多个生长环境参数进行滚动优化,在不需要大量实验数据的情况下,通过多次调控后实现考虑生长环境参数之间协同作用下的所有生长环境参数的迭代优化,有效促进作物育苗快速生长,从而缩短作物育苗的生长周期。
作物育苗环境参数自适应调控分析方法
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2600141262
甘肃
S335.21
基础研究
农业科学研究与试验发展
一.课题来源与背景:鉴于中药材种质资源的重要性,定西市农业科学研究院与中国科学院近代物理研究所紧密合作,先后在当归、党参、黄芪等中药材上开展重离子辐照育种研究,选育出了“岷归3号”、“岷归4号”、“岷归6号”、“渭党3号”、“渭党4号”、“陇芪3号”等新品种,在中药材的辐照育种研究及种质资源创制上做出了大胆的尝试收到良好的效果。
二.技术原理及性能指标:该项目旨在借鉴中药材当归、党参、黄芪辐照育种经验的基础上,对定西市的常见中药材黄芩、柴胡种子,借助近物所国家实验室的兰州重离子研究装置(HIRFL),采用不同剂量梯度的高能碳离子束进行辐照,诱发种子遗传基因分子发生突变与重组,通过育苗,筛选,观察辐照种子的成活率和变异规律,为后期黄芩、柴胡新品种的选育储备种质资源和技术资料。
三.技术的先进性与创造性:首次对定西市中药材黄芩、柴胡种子应用高能重离子束进行辐照,对其开展种质资源的创制与利用研究。
四.技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术成熟,适用范围广,安全性高。
五.应用情况及存在的问题:该项目通过采用不同剂量梯度的高能碳离子束辐照定西市常见中药材黄芩、柴胡种子,诱发种子遗传基因分子的突变,通过育苗,筛选,观察辐照种子的成活率和变异规律,为后期黄芩、柴胡新品种的选育储备种质资源和技术资料。该试验研究辐照的种子数量有限,年限只有两年,短期内不可能形成示范基地以及较大的规模。
六.历年获奖情况:《重离子辐照技术在大宗中药材新品种选育中的应用》项目2022年6月获甘肃省科技进步奖三等奖;《特色中药材化肥农药减施增效技术集成模式研究及示范推广》项目2022年12月获全国农牧渔业丰收三等奖;《甘肃大宗中药材种子种苗生产关键技术集成创新及良繁基地建设》项目2019年1月获甘肃省科技进步三等奖;《优质高产耐根腐病黄芪新品种陇芪4号的选育及示范应用》项目2017年1月获甘肃省科技进步三等奖。
中药材辐照育种种质资源利用
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2600140756
甘肃
S339.3
基础研究
农业科学研究与试验发展
1.课题来源与背景:该项目来源于农业农村部农业科技创新能力条件建设-农业全程机械化科研基地项目(编号:2109-000000-20-01-199092)子课题《中药材种子种苗标准化与宜机化处理研究》,研究期限为:2022.12-2023.12。
中药材品种繁多,野生药材资源日趋减少,人工栽培或野生抚育成为植物类中药材发展的主要方式,其中依靠种子选育的药材育种比较普遍,但是中药材种子选种和育种有其特殊性和复杂性,人工选育效率低下并且容易出错,种子是否饱满是衡量药用种子质量的一个重要参数,饱满的种子直径较大,而空瘪的种子直径较小,空瘪的种子不仅关系着种子的千粒重和活力指数,还直接影响着种子的萌发特性与存活能力,筛选饱满的种子是提高作物种子使用效率,使其出苗整齐的重要措施。在种子分选时,往往通过人工筛选的方式,将混杂在种子中的泥土、砂石等杂质进行去除,而对于种子病害的检测一般采用化学检测的方式,对一批种子进行抽样检测,这样的检测方式一方面效率不高、时间长以及成本较高,另一方面,由于种子病害具有高度传染性,对于病害种子的容忍率极低,所以为了降低检测工作量而进行抽样检测,并不能满足种子分选时的高标准要求。
现有的药用植物种子加工分选装置及其应用,由于结构设计缺陷,存在针状种子容易相互交叉使得内部的杂质不易被去除,以及将针状种子内部轻质杂质去除时容易卷绕在种子表面的问题。
2.技术原理及性能指标:该发明包括药用植物种子加工分选装置,包括装置体、液压缸、防交叉机构、防卷绕机构等。
3.技术的创造性与先进性:该发明提高了中药材种子的播种质量,保证了药苗出苗整齐,解决了后期由于种子质量的问题引起断垄、补苗而造成的劳动成本高的问题,为中药材种子的播种奠定了基础,具有国内领先水平。
4.技术成熟度、适用范围及安全性:该发明技术包括装置体、液压缸、防交叉机构、防卷绕机构等相关技术方案,实现小粒中药材种子育苗,具有广泛的实用性和先进性,可适用于中药材种子播种过程中的种子清选及相关环节的科学研究。
5.应用情况及存在的问题:该发明专利是针对中药材种子清选分级的装置,技术成熟,尚未出现问题。
6.历年获奖情况:无。
7.成果简介:该发明公开了一种药用植物种子加工分选装置及其应用,该发明涉及种子加工分选技术领域,包括防交叉机构,与装置体表面的下方位置固定连接,所述装置体内侧面靠近防交叉机构的位置固定连接有橡胶带。该药用植物种子加工分选装置及其应用,装置体内侧面的顶部固定连接有LED灯,光亮透过乳胶膜被升降台感知,成团的针状种子通过转动盖放置在乳胶膜的上方位置,分散组件被升降台带动对针状种子施加冲击力,调节组件调节乳胶膜的张力,避免乳胶膜在撞击时损坏,通过多次撞击使得成团的针状种子分散在乳胶膜的表面,解决了针状种子容易相互交叉使得内部的杂质不易被去除的问题。
种子清选分级装置药用植物中药材
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2600141716
甘肃
S351.1
基础研究
农业科学研究与试验发展
一.课题来源与背景:项目来源:21年区域科技合作与创新发展专项。背景:在蔬菜种植产业中蔬菜种子是最基本、最重要的生产资料,也是蔬菜增产增收的关键因素。随着国内制种产业的发展,甘肃省已成为国内重要的蔬菜种植及制种基地之一,近年来随着产业发展,省内制种蔬菜花卉的种植面积呈逐年增长的趋势。与此同时蔬菜、花卉种子收获后的加工处理成了促进种子产业健康发展的关键因素。种子的加工处理是指从收获到播种前对种子所采取的各种处理,包括种子清选、处理、引发、包衣、贮藏等一系列工序,以达到提高种子质量,保证种子安全贮藏,促进田间成苗及提高产量的要求,满足现代农业对高质量种子的要求。
蔬菜种子因为种类繁多,通常形状较小而形态各异,单一品种的产量和种植面积的也远比粮食种子少很多,所以还没有实现规模化、工厂化加工。该项目针对蔬菜种子收获后人工清理费时、无法保证质量等突出问题,开展蔬菜种子表面处理设备、自动清洗设备的关键结构优化与智能化提升,从种子烘干、脱绒、取杂、分级、包衣、包衣后烘干、包装的全过程集成蔬菜种子智能加工工厂化成套生产线,提升蔬菜种子收获后加工工艺技术水平,提高蔬菜种子加工效率,解决行业急需,满足蔬菜种子生产企业扩大产能的需求。
二.技术原理及性能指标:
技术原理:蔬菜、花卉种子工厂化加工集成设备是针对蔬菜花卉种子加工设备进行的装备技术集成,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选费时、无法保证质量,蔬菜花卉种子颗粒小、质量轻不好包衣,种子表面有毛芒,不易流动等问题,通过工程化模式解决种子加工成套装备集成等关键技术。
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,亩产可提高5%-10%。以南瓜种子为例:加工后发芽率96.7%,提高10.8%,单株结果3-8个,每亩增产10.5%。
三.技术的创造性与先进性:
1.该设备利用悬浮、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,也为下一步对其进行精细化包衣处理提供了条件保障。
2.采用智能控制系统进行物料及设备的高效匹配,具有处理舱内部无需清扫、批次品种不会混种等特点。
3.根据国内蔬菜、花卉种子生产的现状,对整个工艺流程进行优化,使各单机工作协调发挥最大效能。
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:项目研究成果主要服务于甘肃省张掖、酒泉等区域蔬菜花卉制种大户、农业合作社、种子生产企业,蔬菜花卉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。该产品每批次生产率8-30kg,可单机使用也可在种子加工成套生产线中集成应用。
安全性:安全可靠。
五.应用情况及存在的问题:蔬菜、花卉种子工厂化加工集成设备从2021开始研究到2022年9月在酒泉奥凯种子机械股份有限公司进行了各个单机的性能试验。
2023年1月开始在酒泉奥凯种子机械股份有限公司进行了各个单机的集成,于2023年3月完成了各个单机的集成并完成了性能试验。从测试的性能指标看完全达到设计要求。
通过在酒泉华美种业安装应用的效果来看,蔬菜、花卉种子工厂化加工集成设备完全可以批量生产,推广应用到蔬菜、花卉种子企业中去。
该项目成果取得了良好的应用效果,加工后的种子在酒泉、张掖、新疆等地区进行推广,累计示范1200亩,亩产可提高5%-10%,发芽率可达到96.7%,有效改善种子加工生产环境,促进蔬菜种植产业稳产增收。
蔬菜花卉种子加工工艺
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2600142443
甘肃
S351.2
基础研究
农业科学研究与试验发展
一.课题来源与背景:项目来源:自列项目。蔬菜花卉种子表面病毒是导致蔬菜畸形、斑点、减产的重要因素。对种子进行消毒能够有效抑制种子本身所携带的病原菌,提高种子品质和活性,从而保障种子的可利用性,提高种子商业化性能。通过对异形小粒种子裹附药剂,使其粒径增大,重量增加,到达精量播种的条件,节约种子和节省田间播种管理劳力。
二.技术原理及性能指标:利用闭环式消毒甩干系统,让蔬菜种子在多功能种子滚桶内,一次性完成清洗消毒和甩干脱水烘干工序,再进行种子丸粒化加工。
产品性能指标:外形尺寸:1560×1180×900mm;整机质量:450kg;电源电压:380V;整机功率:6.18kW;电机功率:0.18kW×1台;温控范围:0-50℃;药槽容积:344L;生产能力:60kg。
三.技术的创造性与先进性:
技术创新性:该成果核心技术与现有技术比较,该成果中的多功能蔬菜花卉种子滚筒、蔬菜花卉种子清洗消毒设备、蔬菜花卉种子快速甩干设备、蔬菜花卉种子旋转烘干设备、种子丸粒化设备等属于应用研究领域,取得或拥有的实用新型专利3件。该成果交付物均包含该成果关键核心技术,且相关研究与成果核心内容具有较强关联性,核心技术均为自主创新技术。按照技术创新度等级划分,结合专家咨询意见,评价该成果技术创新度五级(关键技术创新点在国内未见相同文献报道)。
技术先进性:该成果核心技术数据与国内外代表性技术对比如表3所示。该成果处于推广应用阶段,成果方提供了相关《销售合同》和实用新型专利作为自身技术指标的证明,其相关指标能够反应国内该技术的较高水平,具有较强参考性。综合以上因素,按照成果技术先进度等级划分,结合专家咨询意见,评价该成果技术先进度五级(关键技术指标超过国家标准,处于国内同领域的领先水平)。
四.技术的成熟程度,适用范围和安全性:
技术成熟度:根据成果评价委托方交付的科技成果评价材料,按照技术成熟度等级划分,结合专家咨询意见,评价该成果技术成熟度八级(中试级:在实际环境中完成较大规模应用试验)。
适用范围:农业领域。
安全性:种子消毒干燥全过程采用统一滚桶密封操作。
五.应用情况及存在的问题:产品得到应用企业的好评与肯定。下一步将提高设备的自动化水平。
蔬菜花卉种子消毒设备种子加工设备
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2600140625
甘肃
S351.2
基础研究
农业科学研究与试验发展
一.项目来源:22年甘肃省中小企业创新基金项目。
背景:蔬菜种子作为小作物种子,在国民经济的发展中也具有重要作用。因此蔬菜种子灭菌干燥装备的研制,也是对支持种业发展、小批量作物种子“芯片”的一个补充和保障。蔬菜中的许多病害都是由种子带菌传播的,多数蔬菜种子表面甚至内部大都带有病菌,种子会把病菌直接传给幼苗和成株,造成病害,特别是苗期病害的发生,大多是由种子带菌引起的,为此,播种前必须对种子进行科学消毒,才能为蔬菜良好生长把好第一关。蔬菜种子表面感染多种病原菌、病毒,带菌的种子又会传染给幼苗和成株,从而导致蔬菜病害的发生,严重影响蔬菜的品质及产量。病原体检验也是种子出口通关时的重点检测环节。为杀死种子所带的病原菌、虫卵,减轻病害的发生,在蔬菜育苗前,必须要对蔬菜种子进行消毒处理。
研制的蔬菜种子消毒干燥装备,可实现种子消毒灭菌、干燥一体化操作,有效提高种子企业的工作效率、降低种子损失,杜绝种子混杂风险,改善操作人员工作环节,杜绝职业危害,从而降低种子生产成本,促进企业收益和行业科技进步,对促进中国种业振兴发展具有重要意义。
二.技术原理及性能指标:
技术原理:蔬菜种子消毒灭菌干燥装备将称重后的蔬菜种子装入专用网格滚桶内,通过减速机带动专用网格滚筒在清洗消毒箱内低速转动,对蔬菜种子进行消毒灭菌;通过高速旋转的种子甩干机去除滚桶内种子表面水分;将专用网格滚筒放置到旋转式移动烘车,将专用网格滚桶放入热泵烘干箱内,对蔬菜种子进行动态保质干燥。
产品性能指标:通过机械化加工的蔬菜种子,有利于苗齐苗壮和机械化播种,蔬菜长势一致性稳定。通过试验,以番茄为例:加工后发芽率96.7%,提高10.8%。该产品可促进蔬菜种植产业稳产增收,改善种子加工生产环境,提高中国蔬菜种子加工技术水平。
三.技术的创造性与先进性:
1.设计一体多功能专用滚筒。
2.采用种子灭菌闭环加工流程,实现种子无损失、零混杂。
3.设计专用烘车,实现动态烘干,提高干燥效率。
4.烘干设备采用“前端混风、后端出风”的结构和“双探头联动控温”设计系统。
5.减少劳动强度,大幅缩短生产周期,极大降低企业生产成本及购机成本。
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:项目研究成果主要服务于甘肃省张掖、酒泉等区域蔬菜制种大户、农业合作社、种子生产企业,蔬菜种子通过项目产品可提高种子质量,有效防治苗期病害,实现制种户稳产增收的重要措施。该产品每批次生产率8-30kg,可单机使用也可在种子加工成套生产线中集成应用。
安全性:安全可靠。
五.应用情况及存在的问题:
1.蔬菜种子清洗消毒机属半自动化工艺设备,种子滚筒的研发有效的传递了各个设备间的正常运行,整个工艺流畅有序,避免了工作时与消毒剂的直接接触,使消毒剂对操作人员的危害降到最低。清洗消毒在密闭的空间内进行,避免了化学药剂对环境的污染,满足公共场所生产作业的安全工艺和环境卫生要求。
2.种子科学消毒是种子加工工艺过程中的核心工艺,提高作物的产量,可以预防霉变的情况发生,可以将种子外部或种子内部潜伏的病菌全部都杀死,也可以避免营养物质流失,不同的种粒消毒方式千差万别,消毒过程将是对种粒性价比的提升,消毒后的种子,产量能够得以保证,植株的株高,发芽率得到普遍性的提高,整个作物行距,间距整齐,有助于大型农业机具的大规模采摘,满足现代化的标准农田作业,提高蔬菜种子的市场竞争率。
3.蔬菜清洗消毒工艺以半自动单机为依托,以网格转筒为介质,构成一条半自动化种子消毒干燥生产线,劳动效率得以保障,传统的人工消毒、晾晒劳动强度高,人工成本占据比重大,该半自动化的生产线,整改操作工艺简易,人员配备技术化而非数量化,缩减了人工所带来的额外支出,利润有所提升,整个工艺的竞争性得以保障,为以后拓宽市场提供强有力的支撑。
蔬菜种子消毒灭菌干燥一体化装备蔬菜种子灭菌干燥装备蔬菜病害防治
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2600141920
甘肃
S344.1
基础研究
农业科学研究与试验发展
《甘肃中南部高寒阴湿区药菜轮作高产高效栽培技术研究与示范》项目是由甘肃省科学技术厅2021年下达的重点研发计划项目,项目编号21YF5NJ191,项目牵头实施单位为定西市经济作物技术推广站,实施期限为二年。以定西市岷县和甘南州卓尼为主的甘肃中南部高寒阴湿区是该省当归、黄芪等道地中药材主产区,由于多年连茬种植,导致当归和黄芪麻口病、党参根腐病等土传病害发生严重,田间死苗现象突出,部分地块产量损失严重,严重影响道地中药材的产量与品质,而多年提倡的中药材与粮食作物轮作倒茬种植模式,由于轮作作物经济效益低,农民接受程度差、推广应用规模小。该项目通过在岷县为主的甘肃中南部高寒阴湿区开展高原夏菜与中药材轮作倒茬栽培,计划利用蔬菜作物高产高效的特点引导当地药农积极主动的进行合理的轮作倒茬,主要内容包括:开展“药菜轮作”试验示范推广、筛选出适宜该区域种植的蔬菜种类及品种、总结出适宜推广的“药菜轮作”栽培技术模式、进行“药菜轮作”模式下主要土传病害病原数量变化情况调查研究、并开展技术服务与宣传培训。通过项目实施,提高当地中药材与蔬菜的产量与品质,实现该区域中药材、蔬菜产业绿色、优质高质量发展。
通过项目实施,探索开展了不同科属药种和菜种的轮作栽培模式试验8项次,试验示范面积630亩,并从蔬菜与中药材的田间表现、抗病性、产量、产值等方面综合评价,筛选总结出“当归+莴笋”、“黄芪+松花菜”、“党参+甘蓝”、“黄芪+甘蓝”等合理搭配轮作模式。
两年内引进甘蓝、松花菜、芹菜、莴笋、娃娃菜、青花菜等6种蔬菜的品种106个,筛选出“中甘21号、金鼎绿霸”甘蓝;“圣美、富松100”松花菜;“绿竹3号、红竹2号”莴笋、“华耐贵族皇后、君川芭比”娃娃菜;“耐寒优秀”青花菜等18个适宜作为药菜轮作的蔬菜品种。证明在海拔2600m以下的传统中药材种植区域,甘蓝、松花菜、青花菜、娃娃菜、莴笋等蔬菜可以作为高产高效的倒茬作物,与当归、党参、黄芪开展轮作栽培。适宜在高寒阴湿区进行药菜轮作的蔬菜种类,以栽培技术相对简单、对水肥需求相对中等的十字花科甘蓝、娃娃菜为主,水肥条件相对较好的区域可以选择松花菜、青花菜以及莴笋等。
开展“药菜轮作”模式下的主要土传病害病原数量变化情况调查研究,在轮作地块作物收获之后采集土壤样本14份并送相关单位开展宏基因组检测分析,重点对尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)、木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)、燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)等当归、黄芪、党参等中药材主要土传病害的病原菌进行了宏基因组分析研究,获得相关的土壤微生物数量、种类变化情况检测数据1份、检测报告1份。
总结示范推广中形成的栽培技术,起草撰写《当归-甘蓝轮作栽培技术规程》《当归-莴笋轮作栽培技术规程》《黄芪-松花菜轮作栽培技术规程》《党参-青花菜轮作栽培技术规程》等“药菜轮作”栽培技术规程4项。
申报“一种当归与莴笋轮作的栽培方法”“一种黄芪与松花菜轮作的栽培方法”“一种芹菜露地春播早熟栽培方法”“一种北方地区早春芹菜育苗方法”发明专利4项,已获授权1项。发表《中药材轮作栽培模式探析《县域高原夏菜与农机农艺结合发展现状及建议》《岷县高原夏菜产业新品种和新技术引进与应用分析》等专业论文3篇。
中药材轮作栽培技术病害防治