设施蔬菜生产资源高效利用关键技术与应用-中国农学会

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1、一、项目名称设施蔬菜生产资源高效利用关键技术与应用二、提名者中国农学会三、提名意见我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关材料均符合国家奖励办的填写要求。该项目首次明确了灌溉水在蔬菜生物量、蒸腾，土壤蒸发和渗漏中的分配比例与矿质元素年淋洗量；发明了简便实用的肥水气一体化装置，提出了以“控漏减蒸”为核心的定量袋灌等节水节肥技术体系，节水节氮效果明显。选育出茄砧1号等抗性砧木，开发了异效双砧嫁接技术；取得了土壤改良做畦方法等多项发明专利，构建了以微生态平衡重建为核心的土壤质量提升技术体系，明显降低了土传病害发病率，增产效果

2、明显。探明了蔬菜响应光温的分子生理机制，明确了光温管理指标，构建的光温管理模式明显提高了光合效率；优化了设施结构参数及设计方案，明显提高了日光温室采光量、蓄热量和保温效果，保障了果菜冬季生产。上述成果的利用实现了水肥、光热、土壤（耕地）等资源的高效利用及设施蔬菜高产高效。获发明专利16件、获得计算机软件著作权和制订规程共11项，省部级一等奖3项。发表论文323篇（SCI论文103篇）。成果创新性突出，技术先进成熟，科技支撑体系完整，经济、社会和生态效益显著，在推动科技进步，提升行业技术水平、引领行业发展等方面具有重要意义。提名该项目为国家科学技

3、术进步奖二等奖。四、项目简介设施蔬菜是现代农业的重要载体和体现形式，是菜农致富的重要支柱产业，但目前存在水肥过量施用、土壤和光热资源利用率低等瓶颈问题，与我国耕地和水资源极度短缺，光热资源利用率较低的矛盾仍较突出，据此本成果系统深入开展了设施蔬菜资源高效利用和高产栽培关键技术研究，获得突破性成果：1.首次摸清了灌溉水分配去向和矿质元素淋洗规律，创建了农艺节水节肥技术体系，实现了水肥量化管理与高效利用：①探明了设施常规栽培下灌溉水在果类蔬菜生物量、蒸腾、土壤蒸发和耕层渗漏中的分配比例，确定了设施果类蔬菜适宜灌水量；②摸清了常规灌溉下土壤中氮钙镁等

4、离子年淋洗量和根层土壤适宜硝态氮浓度；③发明了简便实用的肥水气一体化装置，集成创新了基于“控漏减蒸”的定量袋灌、异区交替灌溉和水肥一体化等节水节肥技术体系，节水35%～45%，节氮30%～33%，水分利用效率提高35.3%～63.6%。2.构建了以微生态平衡重建为核心的土壤质量提升技术体系，实现了设施土壤高效利用：①探明了蔬菜单一种植和过量施肥引起的微生态失衡是设施土壤质量退化的根本原因，提出以微生态平衡重建为核心的土壤质量提升模式；发明了土壤热水消毒与蔬菜菌根苗相结合的土壤微生物群落重建技术，突破了热水消毒后土壤有益微生物群落重建迟缓的难题；

5、②选育出茄砧1号等抗性砧木，开发了异效双砧嫁接技术，显著提高作物抗逆性；③取得了益于土壤改良的作畦方法等多项专利，构建了高碳堆肥和夏季填闲等土壤质量提升技术体系，土传病害发病率减少46%～95%，增产10%以上，实现了设施土壤可持续利用。3.探明了基于果菜温光响应机制和设施结构优化的光热调控技术体系，提高了设施光热利用率：①探明了黄瓜光合作用温度补偿点、光合启动时间、果实光合作用对自身产量的贡献，果实产物卸载及抗逆对光温响应的分子生理机制等，突破了传统光热管理模式，优化了管理指标，有效光合时间延长约110min/天，光合生产率提高10%以上；②

6、引入云遮系数构建了日光温室热平衡动态模拟模型，提出了长后坡、适宜角度（后仰角和前底角）、保温板外置和工具间后置等采光、蓄热和保温等结构优化方案，采光量和蓄热量分别增加10％和45%以上，冬季夜间最低温度提高2℃-3℃，保障了果类蔬菜冬季生产。此外，结构优化还可使设施果类蔬菜有效种植面积增加12%以上。4.创新提出了以“促根壮秧保果”为核心的源库及合理群体调控相协调的高产关键技术，与资源高效利用技术进行集成创新形成技术体系，显著提高水土光热资源利用效率，增产10%以上，节本增效25%，降低水氮投入30%以上，产品质量达到农业部食品安全标准，实现设

7、施蔬菜资源高效利用和优质生产。知识产权：获发明专利16件、计算机软件著作权和技术规程共11项，省部级一等奖3项。在plantphysiology、JXB、PCE和应用生态学报等主流期刊发表论文323篇，其中SCI论文103篇，被引用6563次。光热高效利用论文被美国sciencedaily头版头条转载引起极大关注。累计推广2187万亩，经济、社会和生态效益显著，有效地推动了行业发展。第三方评价认为，该成果整体水平居国际先进，关键技术居国际领先五、客观评价1.科学评价研究成果先后在PlantPhysiology,JournalofExperime

8、ntalBotany,Plant,CellandEnvironment、园艺学报，应用生态学报，中国农业科学等主流刊物上发表学术论文323篇，其中SC