我校主持通过陕西省提名.doc

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1、我校主持通过陕西省提名申报2018年度国家科学技术奖励项目公示内容项目I一、提名奖种：技术发明奖二、项目名称：光温高效日光温室设计与建造及蔬菜生产关键技术应用三、项目简介：我国设施农业产业化发展过程中存在着低温弱光、温室结构标准化差、建造方式落后、高价低能等问题造成每年设施蔬菜产量损失超30%，经济损失上百亿元，温室采光蓄热的深入探索已成为解决温室产业问题的关键。另外，针对西北地区水资源极度缺乏、生态问题突出、日光温室蔬菜产量和效益偏低、节水栽培普及率低等严重的问题，急需开展节水节肥制度的研发工作。在国家科技支撑计划和重大科技专项等课题的资助

2、下，该项目历时10年攻关，从揭示日光温室采光和传热机理入手，针对长期困扰我国设施农业研究领域的低温弱光等重大理论和技术瓶颈，进而研发了日光温室主动采光蓄热的理论和关键技术，整合形成了一套可持续性的温室采光蓄热技术方案并通过田间试验示范，达到了科学高效提高设施结构光温性能的目的，取得如下成果：1.率先提出了主动采光概念并阐明其理论依据，发明了基于主动采光理论的倾转屋面主动采光日光温室；阐明了温室主动储放能机理，发明了主动储能日光温室。突破了温室采光蓄热技术瓶颈，解决了传统日光温室低温弱光问题。基于主动改变自身采光结构，进而实现对自然光照的最大程

3、度透射，首次提出了温室主动采光概念，发明了倾转屋面主动采光日光温室创新结构。构建了主动采光的倾角和透光率关系模型，阐明了温室整体透射率提高内在机理，奠定了日光温室采光效率提高的理论基础和实践结构模式。针对固定屋面日光温室在冬至日仅有40%采光面能保证阳光有较佳太阳入射角，根据Fresnel经典光学原理构建了主动采光温室数学模型，并阐明了太阳入射光在日光温室采光面角度变化下的强度透射率变化规律，首次提出了日光温室逐日逐时最佳采光倾角计算式。基于温室墙体主动储能风道内热空气的湿热耦合，阐明了主动蓄能日光温室墙体换热的蓄能机理，发明了主动蓄能日光温

4、室创新结构。新结构温室充分利用了换热管内壁形成的冷凝水，进而激发相变材料储能功能，室内热空气与结构+储能复合体能进行快速地热量交换，进一步研究得到高效换能长度为15m。2.发明了基于生态建造材料的温室结构+储能复合系统的日光温室创新结构，发明了基于园艺相变材料的系列高效储能日光温室。突破了温室高容高效储能技术瓶颈，解决了温室的高价低效问题。探明了相变固化材料的固化储能机理，发明了温室墙体相变固化外加剂，研创了松散材料模块化墙体成型装备，实现了利用砂石和沙子建造支撑+蓄能复合结构创新日光温室。探明了园艺用相变材料的相变储能机理，发明了基于相变储

5、能的装配式温室墙体材料；阐明了天然砾石等多孔材料墙体的储放能机理，研创了装配式砾石日光温室结构，实现了基于材料储能+结构的温室模块化装配式建造。发明了温室用相变材料，研创了相变模块装配式温室，每平方米相变墙板蓄热潜能最高能达到：220.5KJ/m2。探明了模块化碎石温室结构温度场分布，得到了墙体内的气体流动规律。在结合我国北方气候特点的基础上，以本成果研究得到的采光蓄热理论为基础，研发了系列光温高效创新温室结构。3.发明了利用柠条和枸杞枝条生产蔬菜栽培基质和育苗基质的方法，提出了日光温室蔬菜育苗及生态栽培基质技术体系；研创了多因子耦合水肥精准

6、调控环境管理系统；建立了主要日光温室蔬菜不同栽培条件的节水灌溉制度，解决了西北干旱条件下节水节肥的问题。发明了利用柠条和枸杞枝条生产蔬菜栽培基质和育苗基质的方法，提出了日光温室蔬菜育苗及生态栽培基质技术体系，开创了宁夏特色枸杞废弃物资源化利用产业发展新途径，建立了沙漠治理用柠条—柠条收割做基质—栽培废料改良沙土的生物质循环发展模式，筛选了6种蔬菜育苗基质配方,建立蔬菜工厂化育苗和无土栽培技术体系，可使壮苗指数提高9.76%，蔬菜的发病率降低20%，肥料使用节省18.7%，解决了西北荒漠化土地缺乏有机物和腐熟土壤问题。确立了蔬菜基质育苗适宜的灌

7、水指标，集成嫁接育苗、膜下滴灌、垄沟暗灌、地埋式微灌、垄底铺膜等节水灌溉及节水栽培技术，建立了主要日光温室番茄、辣椒、甜瓜等作物的节水灌溉制度，较传统栽培节水36-68%，节约用肥18.3％，产量提高15%以上，解决了西北干旱条件下节水节肥的问题。构建了面向调控的作物需求模型、设施结构与环境影响的关系模型，建立多传感器融合的设施智能调控决策体系与方法，研创了生理生境监测系统、数据收集和存储系统、智能决策系统，以及水肥控制等精准作业系统设施智能监控平台，实现了温光耦合的环境控制。公开发表研究论文351篇，其中SCI论文45篇；出版专著5部；获授

8、权专利42项，其中国家发明专利16项，实用新型专利26项；获计算机软件著作权3项；获省部级一等奖1项，获省部级二等奖2项。四、客观评价：1、科技成果评价2013年1