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    2. 創新研發

      0471-5211278
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      創新研發

      科技項目


      ●  手自一體智能放風器技術升級與推廣

      ●  新型內保溫日光溫室及配套智能裝備的推廣應用

      ●  粉煤灰制備新型裝配式溫室/畜牧棚舍墻體保溫材料

      ●  玉米智慧生產模式改進與無人農場

      ●  多胎多羔肉羊種質創制與標準化、低成本飼養技術研發


      一、手自一體智能放風器技術升級與推廣


      主要研究內容及改進

      1. 主要研究內容

             本項目主要研究內容是以日光溫室內外溫度、濕度以及溫室內CO2、NH3濃度等指標為依據執行風口的開閉,達到單臺手自一體智能放風器智能控制120延長米單棟日光溫室或一臺智能控制多棟日光溫室的通風換氣、降溫排濕、防風防雨。截止驗收,各項研發工作均按計劃進度保質保量的完成,實現了以日光溫室內外溫度、濕度等指標為依據執行封口的開閉,單臺手自一體智能放風器智能控制120延米單棟日光溫室的通風換氣、降溫排濕、防風防雨技術指標。

             以內蒙古自治區呼和浩特市為中心,向周邊盟市輻射,已在包頭市、鄂爾多斯市、赤峰市、巴彥淖爾市、通遼市建立推廣基地。經歷了數年各種復雜天氣情況,基本實現風口位置合理設置,有效提高日光溫室內濕度高、通風不暢等問題的解決能力,運行情況良好。

      2. 突出點

             項目主要技術突出改進點和先進性在于該手自一體智能放風器是以日光溫室內外溫度、濕度以及溫室內CO2、NH3濃度等參數指標為依據進行控制,并能實現單機控制120延長米單棟日光溫室或一臺控制多棟日光溫室的自動通風、排濕,智能防風防雨等功能,通過與內蒙古農業大學農學院設施農業教研組合作,共同引進現代優化設計技術、現代信息技術、溫室環境調控技術,為項目實施提供了有力的技術保障。


      二、新型內保溫日光溫室及配套智能裝備的推廣應用


             依據已有的幾項專利,利用自治區設施園藝工程技術研究中心平臺和內蒙古農業大學的技術優勢和各盟市學生的人力資源優勢,在內蒙古高寒地區,根據地區氣候和經濟條件推廣不同類型的內保溫日光溫室和智能起放保溫被、智能放風控制系統、水肥一體化系統,在推廣過程中再進行不斷地改造升級,使溫室管理達到機械化、智能化、準確化和標準化,降低溫室作物病蟲害發生的機會,減少農藥化肥用量,提高產量和品質。同時降低勞動強度、節省人工,提高經濟效益。

      主要研究內容及突出點

      1.主要研究內容

             本項目主要推廣新型內保溫日光溫室及配套智能裝備,包括不同類型內保溫日光溫室的建設、智能經緯度卷簾控制器和智能放風控制器的設計建造。能為農民及園區管理者提供多層次設施農業工程、產品、及技術的綜合解決方案,為我區設施農業冬季生產提供了實用裝備和可靠保障。

      2.突出改進點

      (1)內保溫日光溫室通過將保溫系統內置于內層骨架,從而在外保溫膜與內置保溫被和內層保溫膜之間形成0.4m-1m的空氣隔熱層,有效降低熱量傳遞,提高保溫效果。內保溫日光溫室采用新型防水保溫覆蓋材料,導熱系數僅為0.038w/(㎡·k)。內置的保溫被不受雨雪風和太陽直射的影響,使用壽命延長。冬季降雪時,積雪落在外棚膜上可以自動滑落,避免雪災危害。極寒地區可以再加外層保溫被,形成雙層保溫被,作物可以安全越冬。

      (2)智能經緯度卷簾控制器和智能放風控制器是內保溫日光溫室的主要配套裝備,主要解決日光溫室保溫和環境調控等問題。智能經緯度卷簾控制器通過處理和分析日光溫室所處地區的經緯度信息、日期信息、日光溫室內外的溫差信息,以及隨時獲得的未來天氣情況和對即將可能發生的不利于作物生長的情況的判斷和預警等信息,隨時、自動更改開閉簾所依據的參數,實現真正的卷簾智能控制,從而達到日光溫室能大限度保溫和利用太陽光的理想狀態。智能放風器是以日光溫室內外溫度、濕度等參數指標的實時監測數據為依據,按不同使用要求設定限值,智能控制上下風口的開閉,實現自動通風、排濕,智能防風防雨等功能的現代農業裝備。

             截止驗收,通過項目的實施,完成了項目預期任務目標。截至2021年共示范推廣不同類型內保溫日光溫室應用基地11個,推廣應用面積40畝,通過配套安裝智能裝備,實現了精準管理溫、濕度、水肥和光照等環境條件,真正實現了中國北方寒冷地區冬季不加熱正常生產果菜類蔬菜,對于促進設施蔬菜產業發展及帶動當地農民增收致富有著非常重要的意義。


      三、粉煤灰制備新型裝配式溫室/畜牧棚舍墻體保溫材料


             粉煤灰是內蒙古自治區大宗工業固廢,目前主要以堆存為主,存在諸多環保問題,亟需消納解決,而現有日光溫室/畜牧棚舍傳統后墻保溫材料存在保溫效果差、結構復雜及裝配成本高等問題。本項目針對粉煤灰綜合利用及溫室/畜牧棚舍墻體保溫材料升級改造雙重重大需求,擬通過粉煤灰堿激發、水熱反應成型等工藝首先合成粉煤灰基保溫材料,然后通過結構研究形成裝配式成型保溫材料板塊,并將其應用于溫室/畜牧棚舍后墻墻體,建成產業示范基地,實現長期連續穩定使用,提升現有溫室/畜牧棚舍墻體保溫材料保溫性能,降低生產成本,為我國粉煤灰綜合利用及農牧業溫室/畜牧棚舍墻體保溫材料升級改造提供借鑒。

             項目主持單位內蒙古中天科技有限公司現已發展成為內蒙古自治區一家集設施農牧業工程設計施工一體化、技術研發、設備設施組裝、加工、資材銷售、技術推廣、示范于一體的高新技術企業企業。同時還聯合了內蒙古工業大學、內蒙古農業大學、內蒙古農牧業科學研究院進行申報,這些高等院校、科研院在此方面的研究基本成熟。

             針對粉煤灰綜合利用及目前新型內保溫日光溫室、新型畜牧棚舍后墻保溫材料結構性能存在的實際問題和困難,結合跨學科研發、產學研合作的理念和固廢回收用于溫室墻體保溫的思路,本研究提出利用粉煤灰做原料合成新型裝配式保溫材料,解決現有材料安裝復雜、成本高的問題,服務支持北方高寒地區冬季生產水果蔬菜,改善牛羊的生活繁育條件,提高牛羊養殖業的質量和產量,為我國粉煤灰綜合利用及農牧業溫室/畜牧棚舍保溫材料提供借鑒,項目具有明顯的創新性與特色性。

             項目建成后能促進內蒙古自治區設施農牧產業的發展,為當地農牧民脫貧致富奔小康,優化園藝、畜牧設施結構起到科技示范作用。本項目是實現園藝、畜牧設施結構優化調整的高效產業,能輻射帶動呼市及其周邊地區、乃至自治區的設施農牧業科技產業的發展,有利于推動新農村建設、構建和諧社會及農牧業產業化進程,具有較好的社會效益。


      四、玉米智慧生產模式創新與無人農場示范


             智慧農業是自治區“科技興蒙”行動的重要支持方向之一,行動方案明確提出支持智能農業機械開發、農業互聯網關鍵技術開發。當前農業的第四次革命——“農業數字革命”正在到來。立足我區第一大糧食作物玉米生產,瞄準農業現代化與鄉村振興戰略的重大需求,突破玉米智慧農作核心技術與短板技術,以信息和知識驅動來應對耕地、水、生態環境的剛性約束以及農業勞動力成本和種、肥、藥等農資價格攀升等現實難題,實現玉米生產“機器替代人力”、“電腦替代人腦”的轉變,提高生產精準化、智能化和經營網絡化水平,大幅度提高我區玉米生產質量、效率、效能、效益,引領我區現代農業高質量發展。

      當前主導我國玉米生產的定性栽培技術與規模機械化發展和綠色高質量發展需求不適應的問題逐漸凸顯,主要表現為:

      (1)田塊尺度粗略定量水肥藥投入與作物實時需求難以匹配,導致灌溉水和化學品投入過量,農機燃油及電力大量損耗,糧食生產環境代價偏高;

      (2)區域尺度農情實時監測數據缺乏整體分析診斷決策平臺,導致生產宏觀決策缺乏定量依據和時效性,制約大面積提質增效;

      (3)適應實時精準管理的智能耕種管收作業裝備缺乏,無人化生產管控平臺和模式尚不成熟,制約勞動生產率和資源利用率提升。

             本項目以推動玉米生產信息化、精準化和智能化為目標,通過田間傳感器、多平臺遙感和物聯網技術協同研究,突破玉米冠層耕層天空地一體監測與實時診斷關鍵技術;構建玉米生長發育診斷模型、定量調控模型,研發玉米精準管理云決策支持系統;以此為基礎,通過研發無人作業環境感知、導航自動駕駛技術、智能作業農機裝備、協同作業管控技術,創新玉米智慧農作模式并建設無人農場工程化示范。以此為引領,針對西遼河流域、河套灌區生態生產特點,構建基于北斗自動導航、精量播種監控、生長實時診斷、智墑水肥一體、變量施肥施藥、智能收獲測產等技術的玉米智慧精準綠色高效生產模式并開展規?;痉?。

             項目牽頭單位和主持人單位在作物信息化栽培方面具有良好研究基礎,開發的網絡化“玉米優化栽培管理決策支持系統”成果水平居國內領先,其實用性和易用性達到了國際先進水平。項目參加單位農芯科技(北京)有限責任公司、中國農科院作物科學研究所、北京農業信息技術研究中心、內蒙古師范大學在作物監測診斷、決策系統開發和智能農機裝備研發方面均居于國內領先水平。

             通過項目研究,建立“天空地”一體化玉米農情信息監測平臺1項;集成栽培方案數字化設計系統或田間管理定量決策云服務系統1項;申報專利或軟件著作權2-3項;構建基于智慧農作的玉米精準高效綠色技術模式1-2項,制定技術標準2-3項;建設玉米無人農場1個、百萬畝玉米綠色智慧生產標準化基地1個。實現土地產出率、勞動生產率、水肥藥利用率分別提升5%、15%、10%以上,生產成本降低10%以上。


      五、多胎多羔肉羊種質創制與標準化、低成本飼養技術研發與示范


      研究目標

             基于內蒙古的主導產業——肉羊產業的兩大發展方向,針對農區舍飼多胎多羔羊和牧區放牧為主的蒙古羊在種質資源、營養飼料、標準化設施裝備及疫病防控四個方面存在的關鍵核心技術問題,開展技術攻關,組建多胎多羔羊和高繁短尾羊核心群;構建不同生理階段肉羊營養供給模型,開發非常規飼料資源,通過精準營養搭配及飼喂節約飼料成本,改善羊只健康狀況;研發標準化智能化設施裝備,構建規?;B殖疫病防控技術模式,項目實施一體兩翼的布局,通過示范輻射,構建現代肉羊生產體系標準化范式,支撐內蒙古肉羊生產方式轉變,由大區向強區轉變,形成肉羊千億級產業群。


      研究內容

             種質資源方面,通過對內蒙古現有的優質綿羊品種資源的多胎性狀和短尾性狀進行遺傳解析,雜交導血結合現代化的育種技術,最終培育優質多胎多羔舍飼肉羊母本品種和高繁短尾型蒙古羊,從根本上解決舍飼肉羊種源匱乏和牧區肉羊生產效率低的問題。營養與健康養殖方面,構建多胎多羔羊不同生理階段營養供給模型及營養精準飼喂技術模式,開展短尾型蒙古羊營養檢測技術研究應用和枯草期營養調控飼喂技術,進行肉羊養殖重要疫病防控技術集成及健康養殖模式示范。飼料資源開發方面,開展秸稈、灌木等非常規飼料發酵菌種篩選、發酵飼料制作、質量評判,開發檸條等功能性產品。設施設備及智能化管理方面,研發適合高寒地區節能裝配式日光羊舍的配套智能化設施設備和管理系統。


      研究基礎和團隊

             本項目構建了一支產學研結合,“育、選、繁、推”一體化的研究團隊。牽頭單位內蒙古杜美牧業生物科技有限公司和主要參加單位內蒙古金草原生態科技集團公司分別是東部和西部肉羊主產區最大的多羔羊養殖企業,內蒙古蒙源肉羊種業(集團)有限公司是中部最大的短尾羊生產和育種企業,目前建有標準化羊場10個,存欄多羔羊18萬只,短尾羊6000只。內蒙古農牧業科學院擁有自治區遺傳育種與繁殖(家畜)重點實驗室、反芻動物營養工程重點實驗室,長期從事肉羊繁育、營養調控及疫病防控的科研工作。內蒙古農業大學依托內蒙古自治區草食家畜飼料工程技術研究中心著力開展綠色、安全、高效的生物飼料產品創制與應用研究,在飼養管理、飼料資源的開發和應用方面優勢明顯。內蒙古中天科技有限公司一直致力于現代設施農牧業領域的研發與推廣,已取得了4項授權專利證書,其中涉及設施養殖棚舍的專利有4項,在肉羊養殖設施設備方面具有突出的優勢。


      預期成果和效益

             建立多胎多羔羊良種繁育新型關鍵技術模式1套,篩選2-3個雜種優勢持續利用組合,建立多胎多羔母羊配套系1個,多胎多羔羊核心群達到1萬只,母羊胎產羔數達2.5個以上;建立多胎多羔羊標準化示范場2-3個,示范多胎多羔羊2萬只,優勢雜交組合20萬只。構建短尾型蒙古羊優勢雜交組合產業化示范模式1套,建立核心育種場4-6個,核心群達到5萬只以上,推廣短尾羊10萬只。制定肉羊飼養管理技術規程3個,建立主要病原快速檢測和疾病診斷快速技術2套,構建肉羊疫病防控與健康養殖技術體系和管理模式1套,開發相關疫苗產品2個,養殖效率提高15%,發病率與死亡率降低10%。根據肉羊不同生理階段開發非常規飼料產品10個,開發低蛋白飼料3個,無抗飼料添加劑2-3個,建立低蛋白和低成本飼料生產示范基地2-3處,生產專用飼料10000噸以上,示范肉羊20萬只以上。研發高寒地區標準化羊舍建設方案及配套智能化設施設備1套,示范推廣20處以上;開發智能化羊場管理系統1套,勞動力成本節省50%以上,養殖效率提高30%。

             本項目的建設,將覆蓋西部巴彥淖爾市肉羊主產區、東部興安盟肉羊發展潛力區和中部短尾型蒙古羊放牧區,以點帶面進行技術集成與示范,創建內蒙古肉羊全產業鏈標準化技術模式,進而輻射到全區其他肉羊生產區,大造千億級肉羊產業群,為現代肉羊生產體系提供技術支撐。提高綜合生產效益的同時,降低基礎母羊群體數量,減輕草場壓力,維持草畜平衡,助力生態優先的畜牧業發展,也為解決“三農”問題、帶動農民致富、鄉村振興等方面將有極大貢獻。

      地址:內蒙古呼和浩特市賽罕區興安南路與包頭大街交匯處中海藍灣財富廣場D棟402室 網址:www.nmgztkj.cn/www.xuechet.com 電話:0471-5211278

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