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农业科技创新“加速度”:全国农业科技创新能力条件建设规划成果综述

2015-12-02 21:13 农业部 农业部 阅读 0
核心摘要: 本文综述了2013年农业部启动的《全国农业科技创新能力条件建设规划(2012-2016年)》的成果,重点介绍了作物有害生物综合治理、作物基因资源与种质创制、农业环境、动物营养与饲料学、作物高效用水、设施农业工程、农业信息技术和农产品加工等8个学科群的建设进展与关键技术突破,展示了我国农业科技创新在病虫害防控、基因资源挖掘、环境监测、健康养殖、节水灌溉、设施农业、信息化和加工转化等方面的显著成效。

编者按:2013年,农业部启动实施了《全国农业科技创新能力条件建设规划(2012-2016年)》。在国家发改委大力支持下,“十二五”期间,中央累计安排投资34.3亿元,支持了14个国家农业科技创新平台和28个学科群的农业部重点实验室(站)建设。本文选登其中8个学科群的基本情况和主要成就。

《规划》建设框架从中央、省、市三级农业科研单位实际需求出发,统筹设计、系统部署,促进了同一学科群的科研单位协同攻关、共建共享,形成了功能衔接、相互支撑的良性运行机制。涵盖生物学、作物学、园艺学、植物保护学、畜牧学、兽医学、热带农业科学、水产科学、农业资源利用、环境科学与工程、农业工程、食品科学与工程、大气科学、农林经济管理等14个平台,以及28个学科群。

作物有害生物综合治理学科群:突破以农药为主的防治观念。该学科群包括1个综合性重点实验室、3个专业性重点实验室、12个区域性重点实验室、2个企业实验室和29个农业科学观测实验站。通过项目建设,重大农业生物灾害预警监测检测技术取得进展,首次研制成功扫描昆虫雷达数据采集、分析系统及昆虫雷达长期监测技术,并初步解决了农作物病虫害疫情地理信息系统开发技术、计算机网络化数据传输和管理技术、关键气象因素预警指标分析提取技术以及中长期预测预报技术等关键技术问题。关键防控技术方面,培育出一批抗性好且农艺性状优良的品种或材料;研制出环境友好高效广谱的微生物制剂、农用抗生素类产品及生物源农药;赤眼蜂等天敌昆虫已大规模应用,年释放1万亿头,在玉米、水稻、棉花、柑橘等作物上应用面积达100万公顷。生态调控等非化学控害增收技术研究取得重要进展,突破了以农药为主导的传统防治观念,从稻田生态整体性出发,研究出生物多样性、稻田养鱼、稻田养鸭、频振灯诱杀等非化学单项控害增收核心技术,并提出利用作物品种合理布局、高茬收割、轮作换茬、水旱轮作等生态调控措施。

作物基因资源与种质创制学科群:基因研究从田间到大数据库。该学科群由1个综合性重点实验室、3个专业性重点实验室、4个区域性重点实验室及31个实验站组成,覆盖主要农作物、经济作物、热带作物和牧草等种质资源,建设单位分布于27个省、市、自治区,初步建成基因资源研究从田间到实验室再到大数据库的完整体系。主要研究方向包括:作物遗传多样性、保护生物学与民族植物学;作物基因资源和新基因发掘的理论基础与技术创新;作物种质创制的理论基础与技术研究;主要农作物的应用基因组学研究。已取得的主要成就包括:牵头完成小麦D基因组测序和基因组草图绘制,结束了小麦没有组装基因组序列的历史;构建了野生大豆泛基因组,拓宽了栽培大豆的遗传基础;在小麦多倍化杂种优势形成机理研究中取得新进展;对影响小麦粒重形成关键基因的进化及育种选择规律进行研究,为解析谷类作物产量形成的遗传基础找到了新思路;成功克隆大豆耐盐基因,为进一步阐明大豆耐盐机理奠定了基础。

农业环境学科群:建立环境物联网数据中心。该学科群由1个综合性重点实验室、2个专业性重点实验室、4个区域性重点实验室、23个农业环境科学观测实验站以及2个共建区域性实验室、7个共建科学观测实验站组成。重点围绕气候变化与农业、农业气象减灾防灾、农业面源污染防治、产地环境保护、生物多样性利用以及农业环境管理理论等六大方向开展基础和应用基础研究。学科群积极推进农业环境物联网建设,建立的基于农业环境监控物联网数据中心的“实时感知-稳定传输-集中决策管理”系统,为开展长期科学实验和技术示范提供了科学数据和技术支撑,有利于提高农业应对全球气候变化的能力和农业产量,提升农业防灾减灾能力,改善我国环境质量。

动物营养与饲料学学科群:创制畜禽健康养殖技术体系。该学科群由1个综合性重点实验室、10个专业性(区域性)重点实验室、2个企业重点实验室、9个农业环境科学观测实验站组成。通过14个项目的实施,新增固定资产8552万元,推动了动物生理、代谢生化、动物营养、饲料科学、草业科学、养殖工艺等多学科交互融合。在仔猪健康养殖营养饲料调控技术、肉鸡健康养殖的营养调控与饲料高效利用技术、优质乳生产的奶牛营养调控与规范化饲养关键技术、北京鸭新品种培育与养殖技术、建鲤健康养殖的系统营养技术、奶牛饲料高效利用及精准饲养技术、饲料用酶技术体系等畜禽健康养殖重大关键技术取得重大突破。

作物高效用水学科群:使水资源综合效益提高58%。该学科群包括1个综合重点实验室、4个专业性重点实验室和3个科学观测实验站。突破了旱作农业“集、蓄、保、提”共性关键技术,创造性地研制出“秋(夏)储冬保春用”核心技术,形成旱区技术体系与模式,近3年累计应用2.13亿亩,新增粮食99.5亿公斤,新增产值200.3亿元。创建了考虑生态的干旱内陆河流域水资源科学配置理论与调控方法,使水资源综合效益提高58.05%。开发了果树、温室蔬菜、膜下滴灌棉花等作物的节水调质高效灌溉综合技术体系,形成9套主要作物节水调质高效生产技术标准。

设施农业工程学科群:让设施农业更高效更智能。该学科群由1个综合性重点实验室、4个专业性(区域性)实验室以及3个科学观测实验站组成。在设施农业基础理论与方法、关键技术与装备等方面进行了系统创新,形成了畜禽福利化健康养殖、微酸性电解水无害化消毒与环境净化、非耕地温室结构与建造技术、日光温室节能与环境调控、畜禽粪便沼气处理清洁发展机制、设施农业废弃物能源化等科研成果。通过系统集成与综合应用,显著提升了我国特色的日光温室设施及设施农业健康高效生产技术水平。

农业信息技术学科群:“互联网+现代农业”的科技支点。该学科群包括综合性重点实验室项目2个、区域性(专业性)重点实验室项目2个、农业科学观测实验站项目2个。聚焦精准作业技术与系统、农情和农业资源遥感、农业空间信息获取与处理、农业信息服务与监测预警等优势研究方向,重点发展农业传感器、农业物联网、农业定量遥感、农业资源遥感、农业监测预警、农业移动互联服务、农业信息技术标准等研究方向。在种业信息化技术与装备、寒地水稻智能催芽技术及设备等重点领域取得重要技术突破,研发的软硬件产品在北京、内蒙古、山西、陕西、安徽、新疆、东北等地得到示范推广应用,共签订产业化合同200余项,合同额达5000万元。

农产品加工学科群:成果变现增收千万元。该学科群包括1个综合性重点实验室和6个专业性重点实验室,下设5个重点研究方向:农产品加工品质与控制、农产品保鲜与物流、农产品加工过程危害物控制、农产品营养与功能和农产品加工装备。部分成果已变成现实产品,如马铃薯主食系列产品已上市销售;花生低温压榨制油与饼粕蛋白高值化利用关键技术及装备创制成果在9家企业转化应用,3年累计销售收入148.5亿元,新增利润8亿元;果蔬变温压差膨化组合干燥技术研究与应用成果在8家企业产业化应用,近五年新增销售收入累计达3亿多元,新增利润6200多万元;生鲜羊肉品质提升关键技术研发与应用成果在内蒙古、宁夏、新疆等肉羊主产区的龙头加工企业中推广应用,新增利润10.96亿元,带动2万户农牧民增收约25亿元;基于果蔬冷链流通的多项共性核心技术研发采用“冰温保鲜冷链+MA+无公害保鲜剂”模式,使果蔬腐损率降低到5%,提高附加值50%~200%。

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