北方寒区节能日光温室优化设计及蔬菜高效生产技术研究与应用

地区:上海市 宝山区

关键词:沈阳农业大学;新疆农业科学院;宁夏大学;甘肃省农业技术推广总站;宁夏回族自治区农业技术推广总站;赤峰市农业多种经营管理站;承德市蔬菜技术推广站

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004645

成果描述:

该项目针对中国北方寒区日光温室结构不够合理、配套设备不完善、环境控制能力差、蔬菜逆境和连作生育障碍严重等关键问题,进行技术研究与集成,主要创新成果如下:1.首次完整创建了日光温室优化设计理论与方法,解决了温室合理采光、保温和蓄热问题,实现了温室光热资源的高效利用。确定了合理透光率和光截获量两个指标,建立了日光温室采光设计模型;确定了昼夜蓄放热平衡原则和有效放热量指标,建立了日光温室蓄热设计模型;确定了昼夜热收支平衡原则及合理保温比和热阻两个指标,建立了日光温室保温设计模型。2.根据日光温室优化设计理论与方法,研制出节能日光温室设计软件,构建了38〜 48°N地区第三代节能日光温室结构参数,按该参数设计建造的第三代节能日光温室,较第二代节能日光温室增光6%以上,增温5℃以上,夜间室内外最大温差达35℃以上,将日光温室果菜冬季不加温生产区向北推移100多公里。根据不同生态区设计建造出适合山地、干旱荒漠和戈壁区、高海拔和高纬度严寒区节能日光温室,南北双连栋及坡地多连栋日光温室,不仅土地利用率提高40%以上,而且充分利用了非耕地。研制出的环境调控设备及自动监控系统大幅度改善了日光温室环境调控能力。3.率先研制出低温弱光下果菜节能高产栽培的环境调控、品种选择、营养增施、水肥一体化及病害防控等关键技术,制定了相关技术标准,创建了北方寒区日光温室主要果菜节能全季节栽培模式与技术体系,实现了最低气温-18〜-28℃地区冬季不加温番茄、黄瓜年亩产2.5万kg、甜瓜年亩产0.5万kg高产纪录。4.首次从外源施用试验和分子调控机理两个方面证实了钙在乙烯和生长素调控番茄落花中的作用,据此研制出防止果菜落花的环境友好制剂——丰产剂2号;证实了钙和水杨酸通过调控活性氧爆发、膜系统受损及光抑制等缓解番茄亚逆境光合障碍,据此研制出防止果菜亚逆境生育障碍的制剂;探明了土壤酸碱度、团聚体和微生物区系是导致果菜土壤连作障碍的重要因素,研制出可保持土壤健康和修复轻中度连作障碍土壤的有机物料加消石灰施用技术,重度连作障碍土壤营养基质栽培技术。上述关键技术与产品的应用,有效解决了北方寒区日光温室果菜节能栽培中的逆境生育障碍问题。授权专利及知识产权情况:该项目获省级科技进步一等奖4项、二等奖2项;国家发明专利4项、实用新型专利5项;制订省级标准24项;发表学术论文339篇(其中SCI和EI论文36篇),出版著作22部;培养博士27名、硕士129名、博士后17名。应用推广与效益情况:项目相关技术和产品,自2007年先后在辽、吉、黑、蒙、冀、甘、宁、新、青等地推广,近三年累计推广857.3万亩,新增蔬菜166.7亿kg,增收274.1亿元,较“十五”提高产量9.5%〜25%,较连栋温室节省能耗90%以上。项目为解决北方蔬菜周年供应、促进农民增收、增加土地和能源利用、减少农药和化肥污染等提供了强有力的技术支撑。
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