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2010年重大获奖成果简介
发布日期:2012-3-15 9:44:14  发布人:  浏览次数:2292
 
水稻高产与水分养分高效利用栽培技术的研究与应用
 
完成单位及人员:扬州大学  江苏省作物栽培技术指导站  香港浸会大学,
上海市农业技术推广服务中心、        安徽皖垦种业有限公司
             杨建昌  杜永林  张建华  邓建平  刘立军  王志琴  李  刚  童  敏
杜  永  杨洪建  陈新红  徐国伟  张亚洁  刘建国  董明辉  张祖建
郎有忠  王  维  袁莉民  王学明  张  耗  李育娟
授  奖  年  度:2010年
授  奖  单  位:教育部
授奖种类及级别:教育部科技进步奖一等奖
 
本项目针对水稻单产俳徊不前、肥水投入大及利用效率低等突出问题,系统研究了水稻高产与水分养分高效利用的技术及其原理,通过10年的研究,获得了以下创新成果:
1、揭示了水稻弱势粒灌浆差的机理,提出了促进弱势粒灌浆的调控途径。在比较研究不同源库结构水稻品种产量潜力的基础上,明确了促进弱势粒灌浆是挖掘不同穗型水稻产量潜力的重要途径,首次提出了通过提高抽穗期糖花比(茎鞘中非结构性碳水化物量与颖花数之比)以提高弱势粒灌浆始期籽粒库生理活性、通过轻干-湿交替灌溉提高脱落酸与乙烯比值以提高蔗糖转化为淀粉的生化效率、促进弱势籽粒灌浆和提高弱势粒粒重的调控途径。
2、阐明了水稻高产与水分养分高效利用的生物学过程及其机制。明确了不同类型水稻品种根-冠化学信号传递与产量形成、水分养分吸收利用的关系;从根冠形态生理特征、物质生产与运转特征、氮磷钾养分吸收和积累特征等方面阐明了水稻高产与水分养分高效利用的生物学过程及其机制,明确了水稻高产与水分养分高效利用群体的生育诊断指标;建立了土壤水势、施氮量影响产量形成的耦合模型。
3、创建了高产与水分高效利用的水稻全生育期轻干-湿交替灌溉技术。阐明了水稻不同生育期高产优质协调形成的需水特点,构建了自移栽返青后至成熟进行全生育期轻干-湿交替灌溉技术;明确了不同生育期土壤落干后复水的低限土壤水势指标:分蘖末和拔节初为-15~-25 kPa; 灌浆中后期为-10~-15 kPa;其余生育期为-5~-10 kPa;明确了与土壤水势相对应的土壤外观形态指标。
4、引进创新了“三因”养分高效利用管理技术。在引进国际水稻研究所水稻实地氮肥管理技术的基础上,创建了因地(土壤基础肥力)、因苗(叶色和长相)、因种(品种类型)的水稻高产与养分高效利用的养分管理技术。
5、建立了水稻高产与水分养分高效利用技术体系。建立了以“因地、因苗、因种高效养分管理技术”、“全生育期轻-干湿交替灌溉技术”为核心技术、以“壮秧培育与小苗移栽技术”、“麦秸秆全量还田技术”、“磷钾叶面肥喷施技术” 等为配套技术的水稻高产与水分养分高效利用的技术体系。
建立的水稻高产与水分养分高效利用栽培技术于2006~2009年在江苏、上海和安徽等省(市)进行了推广应用,4年累计有效应用面积205.06万公顷。与当地高产栽培相比,应用本项技术后的产量增加了7.04%,氮肥利用效率(单位施氮量生产的稻谷)提高了17.08%; 灌溉水利用效率(单位灌溉水生产的稻谷)提高了39.68%,累计增收节本23.25亿元,取得了十分显著的社会和经济效益。
 
水稻丰产精确定量栽培技术研究与应用
 
完成单位及人员:扬州大学  南京农业大学  江苏农业科学院  江苏省作物栽培指导站  兴化市作物栽培指导站  武进区农业技术推广中心  东海县农业技术推广中心  姜堰市农业技术推广中心  丹阳市农业技术推广中心等
张洪程  丁艳锋  凌启鸿  仲维功  邓建平  戴其根  王绍华  张瑞宏、
周有炎  徐宗进  邵建国等
授  奖  年  度:2010年,2011年
授  奖  单  位:江苏省人民政府
授奖种类及级别:江苏省科学技术进步奖一等奖,国家科学技术进步二等奖
水稻丰产精确定量栽培技术,是根据水稻生育和高产形成规律,在生产中用适宜的必要的作业次数、在最适宜的生育时期、给予最适宜的投入数量三个方面进行定量,达到“高产、优质、高效、生态、安全”的科学栽培技术。其核心是在水稻高产群体形成规律和栽培技术定量化原理研究取得重要突破后,按水稻生育进程(叶龄)将高产群体动态指标定量化,按措施效应规律把栽培技术全程定量化,从而形成了能使水稻生产调控指标精确定量的技术体系。
1、系统研明了水稻不同栽培方式、不同品种类型高产群体形成的共性规律和个性特征,突出有效分蘖临界期、拔节期和穗分化期等调控群体质量的关键期,系统提出了高产群体形成的定量化形态生理指标体系及诊断方法,创立了南方粳稻丰产形成理论。
2、建立了以精确肥水管理为核心的水稻丰产精确定量栽培技术体系。科学解决了差减法施肥公式应用中三大参数的确定方法,率先研明了土壤供氮量、百公斤籽粒需氮量及氮肥利用率3个关键参数的适宜值及其确定方法,明确了不同栽培方式、不同类型品种的适宜基蘖肥与穗肥比例,提出了穗肥高效施用叶龄期,突破了高产、优质、高效协调的施肥技术难题,氮肥利用率提高了20%以上。配套研明了不同栽培方式高产群体起点精确定量技术,以及以早搁田为特征的“浅、搁、湿”精确灌溉模式。
3、系统研明了稻麦(油)两熟条件下机插水稻的生长发育与高产优质形成规律,创新了双膜和软盘营养土、专用基质和泥浆湿、旱育标准壮秧培育技术,推出了秸秆全量还田和整地联合作业的机械及配套农艺,创立了以“标秧、精插、稳发、早搁、优中、强后”亩产700公斤的机械化精确定量栽培技术。
4、研明了超高产形成过程的群体构成、光合特性、物质生产积累与分配、氮素吸收利用、源库协调等规律,揭示了强化中期高效生长扩大库容量,提高籽粒充实度及茎秆强度等增产机理,创立了“精苗稳前、控蘖优中、大穗强后”的超高产定量化栽培技术。苏北、苏中、苏南连续5年在同一方田上实现了亩产800公斤以上,创造了稻麦两熟条件下水稻攻关田亩产937.2公斤和百亩连片亩产达898.9公斤的全国高产新纪录,同时在云南省永胜县1.16亩创造了亩产1287公斤的水稻单产世界纪录。
5、建立了百亩攻关方、万亩试验区、百万亩示范区、千万亩辐射区(三区一方)及其高效协同运作机制,集成了不同稻区不同栽培方式丰产高效精确定量栽培技术体系,研制了配套的栽培技术规程、模式图和精确设计决策软件,加快了技术的推广应用。据调查,该技术应用后,亩增产9.1%-26.8%,节氮7.0%-23.1%,节水20%以上,节工20%以上,增效14%-22%。
2004年以来先后被江苏省、农业部列为水稻核心主推技术,已在全国20多个省(区、市)示范推广,取得显著的经济、社会和生态效益。近3年来(2007-2009年),仅据苏、皖、赣、黔、滇、豫等6省区应用证明,累计应用5394.9万亩,平均亩产609.4公斤,增产13.7%,总增稻谷396.1万吨,总增效益80.0亿元。 本项目获取专利2项,软件著作权8项,发表学术专著6部、科研论文209篇,培养博、硕士92名以及大批实用技术人才,显著提升了水稻栽培科技水平与综合生产能力,促进了水稻大面积高产优质高效,同时还推动了小麦、玉米等作物的精确定量栽培研究。
 
 
高品质液态乳加工关键技术研究与新产品开发
 
完成单位及人员:扬州大学  维维乳业有限公司   江苏扬州现代乳业加工服务中心
扬州大学实验农牧场           江苏畜牧兽医职业技术学院
完成单位及人员:顾瑞霞  陈  霞  黄玉军  徐  寅  曹  斌  杨振泉  印伯星  张少君
                周  坤  徐粉林  郭  胜  鲁茂林  肖丽霞  顾文静  张在金
授  奖  年  度:2010年
授  奖  单  位:中国商业联合会
授奖种类及级别:中国商业联合会科技进步奖一等奖
 
    尽管我国乳品工业目前正呈现出强劲的发展势头,但它毕竟是一个新产业,由于整体基础薄弱而有许多亟待解决的问题。就江苏省而言,奶牛饲养成本相对较高,产品主要是巴氏杀菌乳和发酵乳的特点,项目进行了针对性研究与开发。
    1、高品质长货架期巴氏杀菌乳加工技术集成开发:建立原料乳离心除菌工艺条件,可分别除去98.0%和99.8%的细菌和芽孢。利用离心除菌后的原料乳,采用巴氏杀菌,结合微气调包装,可以使巴氏杀菌乳的货架期达到40天。
    2、低胆固醇新型乳产品开发:建立胆固醇脱除关键技术条件,可去除牛乳中85%胆固醇,并开发低胆固醇新型乳产品。
    3、高活性新型益生菌发酵乳关键技术研究与产业化开发:通过建立细胞和分子模型,高效定向筛选益生菌,对筛选的双歧杆菌等进行驯化,采用分步发酵工艺,使双歧杆菌酸奶中的双歧杆菌数量得到大幅度提高。
    4、牛初乳深度开发:建立了发酵法去除牛初乳中酪蛋白以提高IgG含量的关键技术条件,使第2-7天初乳中IgG平均含量从20.09mg/g提高到52.07mg/g。
    5、研究开发的相关新产品,在国内16家企业得到应用,创造了较大的经济和社会效益。
 
鸡遗传资源评价与种质创新利用
完成单位及人员:扬州大学  常州市立华畜禽有限公司
陈国宏  常国斌  徐  琪  李碧春  吴信生  程立力  张康宁  焦库华
吴圣龙  赵文明  包文斌  袁青妍  许盛海  宋成义  吉  挺  张依裕
王  伟  侯庆文  叶敬礼  张海波
授  奖  年  度:2010年
授  奖  单  位:教育部
授奖种类及级别:教育部科技进步奖二等奖
 
我国地方鸡种资源丰富,在长期、复杂的生态和社会经济条件下,形成了许多优异的遗传特性。但长期以来,缺乏对种质资源特性的深入研究,品种特性评估不足,且缺乏足够的信息支持,严重影响了我国畜牧生产水平和可持续发展。目前,随着畜牧业发展模式以及畜产品消费方式的改变,市场对以我国地方鸡种为主体的优质鸡需求不断增大,然而育种技术创新是加速优质鸡遗传进展的关键所在。本项目是基于当前家禽产业发展趋势下,对鸡遗传资源评价与种质创新利用进行了一系列研究。
1、通过对我国禽类遗传资源重新调查、科学评价和分类整理,全面揭示了我国地方鸡种的种质特性;首次对我国地方鸡品种的生长发育、肌肉品质、肌肉组织学、组织化学、超微结构、生化指标及可持续开发利用模式等方面进行系统研究;首次建立了肉质性状评定体系,形成了肉质性状最佳选择指数;
2、从形态、外貌、生化、细胞及分子水平多层次评价了我国地方鸡种的遗传多样性,建立了微卫星标记多态信息数据库;对肉质性状相关的优异基因资源进行挖掘,发现了ADSL1、EX- FABP、NRAMP1、TLR4、Mx基因可作为鸡肉质和抗性的候选基因;
3、经连续几个世代的分离群验证,筛选出影响肌苷酸和脂肪酸含量的基因,并进行有利基因分子聚合,利用最小二乘法和通径理论建立了分子标记育种模型,提出了肉质与抗性的分子标记辅助育种方案;
4、以我国具有优良肉质、风味及抗性的地方鸡品种藏鸡和茶花鸡为素材,利用现代数量遗传学理论,结合分子标记进行辅助育种方案,培育出全国独有的、青脚麻羽、慢速型优质肉鸡配套系-“雪山鸡”。
本项目形成的鸡资源评价和利用以及肉品质和抗性评价体系的原理、方法和分子标记辅助育种方案可以在我国固有地方家禽品种评价研究、开发利用领域推广应用。近三年来,在江苏、安徽、浙江、广东和西藏等地区推广雪山鸡1.346亿只,新增利润3.39亿元,培植了一批养殖基地、专业合作社和大型养殖户,累计安排农村剩余劳动力6.7万人,有力地促进农业增效、农民增收,取得了显著的社会经济效益。
 
发酵肉制品加工关键技术研究
 
完成单位及人员:扬州大学  江苏长寿集团有限公司   徐州汉戌堂食品有限公司
江苏畜牧兽医职业技术学院
汪志君  于  海  席  军  赵保雷  葛兆宏  蒋云升  葛庆丰  金昌海
方维明  毛传生  许慧卿  陆敬刚  吴华俊
授  奖  年  度:2010年
授  奖  单  位:江苏省人民政府
授奖种类及级别:江苏省科学技术进步奖二等奖
 
发酵肉制品是具有中国肉制品之一,由于发酵肉制品可以满足人们日益提高的生活水平以及食品营养、保健、美味、方便的要求,因此深受消费者的喜爱。但由于在生产上存在加工周期长、劳动强度大、产品质量稳定性难以控制等问题、因此与现代食品企业的大规模、现代化生产方式相矛盾,而解决这些矛盾的核心是开发发酵肉制品专用发酵微生物制剂。本项目通过分离与筛选菌种,运用合理技术构建复合高效的肉制品专用发酵剂,结合畜类及禽类养殖基地的资源优势和加工产品档次低、品种少、起步晚、质量不稳定的情况,筛选出性能优良的肉品专用发酵剂菌株,通过现代控温控湿发酵工艺与风制技术的研究,开发出低胆固醇、低盐、口感鲜美、香味浓烈、营养合理的现代发酵肉类产品。
本项目采用了现代微生物学方法分离和筛选生产性能优良、发酵特性强的产鲜、产香菌株,利用风味指纹图谱技术实现乳酸菌、微球菌、葡萄球菌和酵母菌等多菌种的科学合理的复配,开发和构建了如皋火腿专用发酵剂,从而使如皋火腿的发酵周期缩短至3-4个月,达到低盐、发酵条件可控制化、生产工艺标准化、香味纯正、风味浓的如皋发酵火腿。
本项目在自然优良发酵微生物区系及生态学系统研究基础上,优选了乳酸菌、微球菌、葡萄球菌及酵母等菌株,利用风味指纹图谱技术开展优选菌株复配方法及高密度培养与超浓缩制备耦合技术的研究,结合发酵剂真空冷冻干燥工艺优化与活性保护技术研究,开发出安全性高、必需氨基酸与必需脂肪酸含量高、利于消化的香肠专用发酵剂及新产品,建立发酵香肠现代化生产线。
本项目在发酵禽肉制品中微生物系统研究和生产工艺的改进的基础上,通过现代控温控湿发酵工艺与风制技术的研究,开发高附加值的现代发酵禽类新产品。加上在现代加工工艺中使用微生物发酵剂来实现禽肉发酵过程的有效控制,从而保证产品的安全性和产品质量的稳定性。
研究成果对新型发酵肉制品的开发及现代化、工业化及标准化生产具有重要的理论价值和现实意义。研究成果被应用于江苏长寿集团有限公司、徐州汉戌堂食品有限公司、江苏远鸿食品公司等大中型食品企业。
特色花卉扬州芍药种质资源研究与利用
 
完成单位及人员:扬州大学  扬州市瘦西湖风景区管理处  扬州市城市绿化养护管理处
何小弟  唐红军  冯文祥  王  莉  赵  明  黄永高  孟家松
田跃萍  金  飚  王  扬
授  奖  年  度:2010年
授  奖  单  位:中国商业联合会
授奖种类及级别:全国商业联合会科技进步奖二等奖
 
花卉新品种的选育一直是花卉产业可持续发展的原创动力,是最具自主知识产权的科研成果;但目前国内花卉主要生产栽培品种的80%来自海外,自有知识产权的新品种、新技术研究极为薄弱。中国花卉欲在竞争意识日益增强的国际花卉市场赢得一席之地,开发利用独有的地域性特色花卉资源已成为图生存、求发展的必由之路。
芍药是中国传统栽培名花之一,亦为江苏著名的地方特色花卉名品,但对新品种的研究开发尚处于落后、自闭的状态,于芍药的中国名花地位极不相称。扬州是历史文化名城,城市建设定位在国家级旅游城、园林城和生态城,特色环境绿化的发展空间较大。
课题在此背景下,充分发挥种质资源收集和利用的成果进行新品种的选育,加速利用组培快速繁殖新技术的研究成果、实现芍药周年供花的工厂化生产,并结合多种栽培用途开发,迅速扩大扬州芍药的生产栽培规模,对于改善扬州市乃至江苏省的花卉生产态势、促进扬州农业产业结构调整和地方旅游经济的发展,产生积极有效的社会效益和经济效益。
1、首次确定了扬州地区芍药花芽分化的进程和相关规律,在芍药内源激素含量的研究和打破休眠技术方面有创新,花期调控技术成功应用,不但可以满足春节年宵花市场的旺盛需求,而且实现了扬州双市花(琼花--4月、芍药—5月)在重要观赏景点的花期对接,极大地提高了景观应用价值和社会经济效益。
2、建立了芍药愈伤组织诱导到试管苗分化、增殖、生根的技术体系,为芍药优良种苗扩繁提供了技术平台,专利技术“芍药离体组织培养方法”(申请号200510039010.7)进入实审阶段。
3、芍药农杆菌介导法转移基因育种技术,首次在愈伤组织导入技术上取得重大突破,经PCR鉴定确认成功导入率达23.6%,填补了国内芍药育种研究空白,处国内领先水平。
研究成果收集芍药种质资源218份、12000余株,建立种质资源圃325亩,为目前国内最大的种质资源圃之一;筛选出适合本地区推广栽培使用的优良切花品种2个、蓝紫色优良地景品种2个、黄色优良地景品种2个。研究成果为增强扬州地域特色景观效应作出了积极贡献,对“国家园林城市”和 “联合国最佳人居环境奖”的城市可持续发展有着特色鲜明的社会、环境功效。