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    蘋果矮砧大苗繁育及早果省力化栽培技術研究與大面積推廣
    發布時間:2019/6/24 19:38:53 點擊數:3498

    項目5(進步獎)

    一、項目名稱

    蘋果矮砧大苗繁育及早果省力化栽培技術研究與大面積推廣

    二、提名者

    楊凌農業高新技術產業示范區管理委員會

    三、項目簡介

    我國蘋果面積占世界蘋果總面積50%以上,世界發達國家蘋果栽培80%采用矮砧密植,過去我國矮砧密植不足5%。主要原因是矮砧苗木質量差,結果晚,樹勢弱,且栽植區域不清,省力化栽培技術不成熟。本項目針對我國蘋果矮砧大苗繁育技術不健全、早果省力化栽培技術不成熟這一瓶頸問題,歷時近20年時間,系統開展了蘋果矮砧帶分枝大苗繁育及早果省力化栽培技術研究,并進行了大面積推廣,取得了多方面創新性成果和極顯著的經濟、社會和生態效益。

    1.系統評價了不同生態區砧穗組合,制定了矮砧蘋果栽植區劃方案,提出利用矮化砧和短枝型相結合實現早果省力化栽培的思路。

    從國外引進并大規模繁殖推廣了易成花的T337矮化砧木,占到目前國內矮化自根砧苗木95%以上份額;提出了優良生態適應性砧穗組合是易成型和易成花型的統一的評價標準,系統提出了我國各地新模式適宜發展的矮化砧木和砧穗組合,針對不同蘋果產區,篩選提出晚結果的富士采用M9系列自根砧、早結果的嘎啦采用M26自根砧;有灌水條件,且年最低氣溫在-23℃以上地區栽培自根砧,無灌水條件且年最低氣溫在-25℃以上地區栽培中間砧;無灌水條件,山坡及較寒冷地區栽培喬化短枝型的矮化蘋果發展規劃方案。

    2.解析了蘋果矮化砧生根生理機理,建立矮化砧木組織培養和壓條產業化繁育技術體系,創制了二年出圃培育自根砧及中間砧、短枝型帶分枝大苗。

    明確了我國應用的主要矮化砧木根系構型,系統評價了其生根能力,提出了系列調控不定根發生的技術,建立了適合我國土壤和氣候條件的M系矮化砧木壓條繁育技術體系,突破了T337M26等矮化砧木組培產業化生產的瓶頸技術問題,實現了M系矮化砧木由主要依賴進口到國產化自給自足的轉變,促進我國自根砧苗木質量的不斷提升和價格不斷下降,助推我國苗木繁育制度變革。系統研究了苗木育苗密度和促分枝等系列苗木繁育技術,提出綜合考慮土地利用和肥料投入的經濟效益,認為黃土高原地區最為經濟合理蘋果矮化中間砧和自根砧苗木育苗密度株行距分別為20*50 cm30*70 cm。通過研究室內外嫁接技術,提出室內雙芽舌接。在苗高80厘米時噴布激素,提出布赤霉酸80倍,噴布2-3次促發角度合理的分枝。在國內首次研究成功了自根砧、中間砧和短枝型帶分枝大苗繁育技術,制定了省級蘋果矮化砧苗木標準(DB61/T1047.1-2016)。

    3.首次研究提出便于機械化作業和省工省力寬行密植、高紡錘形、網格立架、肥水一體化等矮砧蘋果建園栽培技術,制定了蘋果矮化苗木建園技術規范。

    利用分形理論和三維數字化儀對不同樹形進行評價,在我國首次提出矮砧建園的株行距為1-1.2×3.5-4米,每畝栽植138190株。研究提出了幼樹和成齡樹富士、嘎啦高紡錘整形修剪技術。研究了白色地膜、黑色地膜、地布、麥草、對照等5種覆蓋材料,提出旱地栽培自根砧要用黑色地布覆蓋保墑。在我國首次研究提出矮砧大苗、寬行密植、覆蓋生草、網格立架、高紡錘形、肥水一體化、化學疏花果、機械化管理等蘋果矮砧八項管理關鍵技術,并研發成功了果園運輸平臺,制定了蘋果矮化苗木建園技術規范(DB61/T1047.2-2016)。

    4.采用大學試驗站+當地政府+企業+大戶的四結合推廣模式,示范推廣成效非常顯著。

    過去我國蘋果育苗90%以上為喬砧單干苗,項目以西北農林科技大學蘋果試驗示范站為技術依托,品種選擇富士、嘎啦新品種,包括學校選育的瑞雪、瑞陽、秦脆等新品種,引進陜西現代果業集團(原陜西海升果業)、寶雞華圣果業、北京匯源、陜西青美、陜西楓丹百麗、大地農業等13家企業和30多個大戶在千陽建立蘋果自根砧壓條圃3000畝、建立自根砧組培工廠2家,年生產自根砧苗3000萬株以上,苗木總量占我國矮砧蘋果苗總量的一半,占世界蘋果苗總量25%,并出口到吉爾吉斯坦。目前蘋果矮砧栽培模式從陜西推廣到山東、河北、山西、北京、甘肅、寧夏、新疆、河南、云南、四川10多個省60多個縣。在項目的推動下,現在全國蘋果矮砧苗木已占蘋果總苗量的70%,其中自根砧占13。全國蘋果矮砧面積達到590萬畝,其中自根砧面積發展到50多萬畝。陜西蘋果矮砧面積達到248萬畝,其中自根砧面積發展到38萬畝。過去栽培喬砧蘋果,畝用工60個左右,栽植后5-6年開始結果,現在推廣矮砧蘋果,畝用工減少50%左右,結果年限提早2-4年。本項目2年的應用面積累計584萬余畝,新增產值43.3億元,具有廣闊的應用前景。本項目獲國家發明專利10項,制定省級地方標準和規范2項,發表研究論文38篇,出版著作4部。農業部2017年把蘋果矮砧集約栽培關鍵技術作為農業主要推廣技術向全國推介,成為我國蘋果栽培制度變革的方向。

    四、客觀評價:(包括該項目科技成果鑒定意見、國內外對本項目研究成果的引用情況)

    該項目研究水平達到同類研究的國際先進水平;獲得10項授權國家發明專利;制定2項省級地方標準和規范,近2年多以來應用面積達到584萬畝;培養研究生35名;發表學術論文共38篇;項目成果在社會上產生了很大的影響,成為我國蘋果栽培制度變革的方向。

    1、新華社記者采訪報道

    20151220日,新華社高管信息陜西領導參考35期記者李勇、邊江、梁愛平報道,千陽縣建成了全國最大矮砧蘋果示范基地和國內最大矮化自根砧育苗基地,實現了蘋果種植省水省肥、省地省力、而且優果率高、結果早的目標,探索出用工業化理念發展蘋果產業,這種栽培模式是蘋果的一場革命。說明矮砧集約栽培技術對我國蘋果栽培制度變革起到重要作用。

    2、中央一套焦點訪談報道

    20161111日,中央電視臺一套在黃金時段報道了西北農林科技大學蘋果矮砧栽培技術及苗木培育動態,向世界展現我國科技工作者研究成果了蘋果自根砧大苗培育技術及矮砧集約栽培技術。記者介紹,在楊凌采訪一周多,選了許多素材,經過專家審定和上級批準,唯一播出了10分鐘的蘋果矮砧重大科技成果。

    3、國家發明專利授權情況

    針對矮砧大苗培育及矮砧集約栽培技術難題,開展了創造性研究,申報了國家16項發明專利,授權了10項國家發明專利。分別是一種蘋果砧木T337快速繁殖的方法、一種蘋果優質矮化中間砧大苗的繁育方法、一種自壓式簡易滴灌系統、一種蘋果樹矮砧集約高效栽培方法、一種蘋果矮化自根砧建園方法、一種Y字垂柳形蘋果樹樹形及其修剪方法、一種單行栽植快速繁育蘋果矮化自根砧苗、一種一年生多分枝矮化自根砧蘋果苗的培育方法、一種繁育蘋果喬化無性系圓葉海棠自根砧苗的方法、一種防控蘋果果實裂紋病的肥料及其制備方法和應用、一種基于復合菌種的微生物菌肥防治蘋果腐爛病的方法等10項發明專利,在世界上圍繞矮砧蘋果苗圃培育及集約栽培技術方面授權的發明專利最多,說明項目整體研究、推廣處國際先進水平。

    4.我國唯一的蘋果學院士束懷瑞教授評價

    我國蘋果學科唯一的中國工程院院士、山東農業大學教授束懷瑞在20152月山東科學技術出版社出版的蘋果標準化生產技術原理與參數中,介紹了蘋果寬行密植栽培,并以陜西海升蘋果自根砧矮砧栽培作敘述,束院士向產業推廣這一新技術。在現代農業產業技術體系十二五綜合考核與驗收報告,以束懷瑞院士為組長的12名專家進行了驗收,認為建立的千陽矮化自根砧蘋果示范基地,成為全國現代蘋果產業的樣板。充分顯示出該項目為全國樹立了樣板。

    5.中國高校產學研合作優秀例案集報道

    教育部科技發展中心編,中國高級科技雜志社出版2012-2014中國高校產學研合作優秀例案集,在47-49頁報道,千陽西農試驗站指導栽培的蘋果矮化自根砧栽后當年開花,第2年結果,從第6 年起畝產穩定在40005000 公斤,比喬砧果園早結果23 年,畝增產2500 公斤以上,省水、省肥、省土地、省力方面表現突出,領跑蘋果產業更新換代和轉型升級的方向。這就看出本項目栽培技術引領全國蘋果產業發展方向。

    6.社會影響情況

    陜西農林衛視7年來專題報道20多次,中國科學報、陜西日報等也多次報道,由于李丙智教授在矮砧大苗培育和矮砧集約栽培技術研究與推廣方面成績特別顯著,2016年獲中國科協、科技部、中央宣傳部的全國科普先進工作工作者稱號,也獲感動千陽人物、最美寶雞人、首屆楊凌示范區敬業奉獻道德模范。2017710日,在楊凌受到李克強總理接見和交流。201762日國務院在洛川召開北方四省產業脫貧現場會,園國務院副總理汪洋參加會議,李丙智教授在千陽蘋果園通透分會場視頻向會議代表結合矮砧蘋果是快脫貧產業。2018528日,以特邀嘉賓的身份參加兩院院士大會,聆聽習近平總書記報告,2018530日,在北京人民大會堂出現中國科協成立60周年的百名科學家、百名基層科技工作者座談會,聆聽王滬寧常委的講話和交流。李丙智評為2018年度全國科技助力精準扶貧先進個人。

    7、國內外同類比較

    1980年之前世界蘋果栽培以喬砧稀植為主,每6667㎡栽植20-30株,栽后7-8年才開始結果,樹冠高大,機械化作業難度大。1980年之后,世界蘋果栽培以喬砧密植為主,每667㎡栽植50-80株,栽后5-6年就開始結果,前期產量較高。但10年之后果園開始郁閉,光照條件變差,產量和品質開始下降。陜西省在全國首次提出蘋果園大改形、大間伐,雖然對解決果園光照起到一定作用,但果園樹體傷口多,腐爛病嚴重。在國外,從1990年左右開始大面積推廣矮化密植,特別是推廣矮化自根砧栽培。韓振海(2015)報道,美國矮化密植占蘋果總面積70%、歐洲100%、韓國80%。蘋果自根砧苗木培育技術我國從上世紀50年代就開始研究,但一直未獲得重大突破,據統計,30多年來我國從國外進口了1000多萬株自根砧蘋果苗。我們從2006年就進口自根砧苗研究自根砧苗木培育技術。在我國,蘋果自根砧通過把砧木進行組織培育,繁育無病毒砧木,在通過壓條繁殖。M9-T337生根很難,組培出苗率低,且成本也高,山東果樹所王稼喜在國內組培自根砧苗木最多,但培育的M9-T337較少,我們指導千陽的陜西青美公司,改變常規的有糖培養為無糖培養基,通過CO2補充營養,大量繁育出自根砧苗。同時首次提出矮砧建園技術規范,并進行了大面積推廣。

    五、推廣應用情況

    過去我國蘋果育苗90%以上為喬砧單干苗,項目以西北農林科技大學蘋果試驗示范站為技術依托,品種選擇富士、嘎啦新品種,包括學校選育的瑞雪、瑞陽、秦脆等新品種,引進陜西現代果業集團(原陜西海升果業)、寶雞華圣果業、北京匯源、陜西青美、陜西楓丹百麗、大地農業等13家企業和30多個大戶在千陽建立蘋果自根砧壓條圃3000畝、建立自根砧組培工廠2家,年生產自根砧苗3000萬株以上,苗木總量占我國矮砧蘋果苗總量的一半,占世界蘋果苗總量25%,并出口到吉爾吉斯坦。目前蘋果矮砧栽培模式從陜西推廣到山東、河北、山西、北京、甘肅、寧夏、新疆、河南、云南、四川10多個省60多個縣。在項目的推動下,現在全國蘋果矮砧苗木已占蘋果總苗量的70%,其中自根砧占1/3。全國蘋果矮砧面積達到590萬畝,其中自根砧面積發展到50多萬畝。陜西蘋果矮砧面積達到240萬畝,其中自根砧面積發展到38萬畝。過去栽培喬砧蘋果,畝用工60個左右,栽植后5-6年開始結果,現在推廣矮砧蘋果,畝用工減少50%左右,結果年限提早2-4年。通過10個單位的應用情況統計,2年內全國推廣矮砧大苗培育面積16900畝,其中陜西推廣10610畝,陜西占全國62.78%;2年生全國推廣矮砧早果省力化栽培技術584萬畝,其中陜西推廣497萬畝,陜西占全國85.10%。

    六、主要知識產權和標準規范等目錄(限10條,發明獎和進步獎填寫)

    知識產權類別

    知識產權具體名稱

    國家

    (地區)

    授權號

    授權日期

    證書編號

    權利人

    發明人

    發明專利有效狀態

    陜西省地方標準

    蘋果矮化砧苗木

    陜西

    DB61T1047.2-2016

    2019-10-26

     

    西北農林科技大學

    李丙智,張建新,李永燾,王仙林,李鵬,馮寶強,李高潮

     

    陜西省地方標準

    蘋果矮化砧苗木建園技術規范

    陜西

    DB61T1047.2-2016

    2016-10-26

     

    西北農林科技大學

    李丙智,

    葛武鵬,張建新,李永燾,李鵬,馮寶強,李紅濤

     

    國家發明專利

    一種蘋果矮化自根砧建園方法

    中國

    ZL201410705585.7

    2017-01-04

    2337098

    西北農林科技大學

    李丙智,王俊峰,李高潮,李永燾

     

    國家發明專利

    一種蘋果砧木T337快速繁殖的方法

    中國

    ZL.2014 1 0331177.x

    2016-7-14

     

     

    西北農林科技大學

    韓明玉,王超,張東,邢利博,韓靜,趙彩平

     

    國家發明專利

    一種蘋果優質矮化中間砧大苗的繁育方法

    中國

    ZL 201310015263.5

    2014-07-30

     

    西北農林科技大學

    韓明玉,宋春暉,張東,邢利博,張慶偉

     

    國家發明專利

    一種自壓式簡易滴灌系統

    中國

    ZL.2014 1 0331692.8

    2016-07-14

     

    西北農林科技大學

    張東,韓明玉,申亞文,邢利博,張林森

     

    國家發明專利

    一種蘋果樹矮砧集約高效栽培方法

    中國

    ZL2014107

    49120.1

    2016-08-24

    2207486

    西北農林科技大學

    李丙智,韓明玉,沙明俠,李永燾,王俊

     

    國家發明專利

    一種單行栽植快速繁育蘋果矮化自根砧苗的方法

    中國

    ZL201410098525.3

    2016-05-25

    2085918

    西北農林科技大學

    李高潮,韓明玉,李丙智,曹珊

     

    國家發明專利

    一種一年生多分枝矮化自根砧蘋果苗的培育方法

    中國

    ZL201410428045.9

    2016-12-07

    2308846

    西北農林科技大學

    李高潮,韓明玉,李丙智,曹珊,孫淑敏,檀鳴

     

    國家發明專利

    一種Y字垂柳形蘋果樹樹形及其修剪方法

    中國

    ZL201410428045.9

    2016-8-17

    2186647

    西北農林科技大學

    李丙智,韓明玉,李高潮,欒東珍

     

    七、主要完成人情況

    姓名

    排名

    行政/技術職稱

    工作單位/完成單位

    對本項目技術創造性貢獻

    李丙智

    1

    教授

    西北農林科技大學

    以第一名序獲批發明專利3項,制定標準和規范各1項,參加和主持項目4項,發表論文20余篇,出版著作4部。并具體負責蘋果高紡錘形樹形研究,進行大面積推廣。佐證材料在附件編號為

    李高潮

    2

    研究員

    西北農林科技大學

    項目主要參加人員,以第一名序獲批發明專利3項,參加標準1項,參加項目3項,發表論文5篇,出版著作2部。并具體負責蘋果矮砧大苗培育研究與推廣工作。

    張東

    3

    副教授

    西北農林科技大學

    獲授權發明專利3項。參加項目2項,發表論文20余篇。并具體負責矮砧蘋果大苗培育技術研究與推廣工作。

    安娜

    4

    副教授

    西北農林科技大學

    主要進行蘋果矮砧大苗繁育技術研究與推廣工作,參加項目2項,發表論文3篇。

    韓明玉

    5

    教授

    西北農林科技大學

    以第一名序獲批發明專利2項,主持項目3項,發表論文20余篇,出版著作2部。主要負責蘋果矮砧大苗培育技術研究與推廣工作。

    謝宏偉

    6

    高級農藝師/主任

    千陽縣果業發展中心

    負責矮砧大苗在千陽縣推廣示范,負責矮砧早果省力化栽培技術在千陽縣大面積推廣。并參加項目2項。發表論文2篇。

    王軍會

    7

    副總經理/無

    陜西現代果業集團有限公司

    從國外大量引進蘋果矮化砧材料,負責在全國25個縣建立8萬畝蘋果矮化自根砧示范園,發展3000畝自根砧大苗培育基地。

    張銳平

    8

    局長/農藝師

    寶雞市果業蔬菜管理局

    主要負責寶雞市的蘋果矮砧大苗繁育及栽培技術推廣,促進寶雞發展矮砧蘋果100多萬畝。參加項目2項。

    史繼東

    9

    農藝師

    寶雞華圣果業有限責任公司

    主要進行蘋果矮砧大苗繁育技術研究與示范,并進行矮砧果園肥水一體化栽培技術研究與推廣,參加項目2項,發表論文3篇。

    張滿讓

    10

    教授

    西北農林科技大學

    主要負責矮砧蘋果栽培及育苗中病蟲害防控技術研究與推廣工作,參加項目2項,發表論文10余篇。

    李永燾

    11

    技術員

    千陽縣果業發展中心

    主要負責矮砧大苗培育及示范園的田間觀察及室內資料整理等工作,獲發明專利2項,參加項目2項,發表論文3篇。

    八、完成人合作關系情況

    完成人合作關系情況表

    序號

    合作方式

    合作者/項目排名

    合作起始時間

    合作完成時間

    合作成果

    1

    共同立項

    李丙智/1,李高潮/2,張東/3,安娜4,韓明玉/5,張滿讓/10

    2000-01-01

    2018-12-31

    專利,論文,標準,規范

    2

    共同立項及產業合作

    謝宏偉/6,王軍會/7,張銳平/8

    2012-01-01

    2018-12-31

    其他

    3

    共同立項及產業合作

    史繼東/9

    2008-01-01

    2018-12-31

    論文

    4

    產業合作

    李永燾/11

    2013-09-01

    2018-12-31

    專利,論文

    完成人合作關系說明

    (限1000字

    西北農林科技大學李丙智科研團隊主要從事蘋果矮砧大苗培育及集約栽培技術研究與示范推廣,生產推廣經驗非常豐富;陜西現代果業集團有限公司和寶雞華圣果業有限責任公司是國家級龍頭企業,主要從事蘋果矮砧大苗培育和建立矮砧集約栽培技術示范園,王軍會和史繼東的團隊具有很好苗木生產條件和示范園;寶雞市果業蔬菜管理局和千陽縣果業發展中心,主要從事矮砧大苗及集約栽培技術推廣,張銳平和謝宏偉的團隊,推廣人員多,推廣設施和條件具備。五家單位科研團隊均具有共同研究目標和研究實力,推廣力量強。采用強優勢聯合攻關蘋果矮砧大苗培育及集約栽培技術,并取得成功,這是大學、企業、行政管理部門成立聯合攻關組攻克難題和進行產業化推廣的成功范例。

    九、主要完成單位情況主要完成單位及創新推廣貢獻

    單位名稱

    排名

    主要貢獻

    西北農林科技大學

    1

    西北農林科技大學在本項目中主要負責項目的策劃、實施,對項目所形成的研究成果進行凝練和提升。項目實施過程中,在實驗條件、工作人員的工作時間及其實驗設備、試驗土地等方面予以重點保障,管理部門按照課題管理辦法進行檢查、監督和組織協調,確保項目的順利實施和完成。同時,在本項目開展過程中,校計財處、科研院、推廣處等部門一直為項目給予專業指導和科學管理。課題組成員負責進行了蘋果矮砧大苗繁育技術及早結果省力化栽培技術研究,并在千陽縣建立學校蘋果試驗示范站,進行大面積推廣。

    陜西現代果業集團股份有限責任公司

    2

    陜西現代果業集團股份有限責任公司公司(原陜西海升果業),在本項目中主要從事蘋果矮砧大苗技術研究及生產,推廣和示范蘋果矮砧集約栽培技術。其中公司負責從國外大量引進自根砧蘋果苗木,提供實驗材料,并在全國25個縣建立矮砧蘋果示范園10萬畝。項目實施過程中,在實驗條件、工作人員的工作時間及其實驗設備等方面予以必要保障,管理部門積極協助申報課題和組織協調,確保項目的順利實施和完成。同時,在本項目開展過程中,公司有關部門一直為項目給予科學管理,并在項目成果推廣應用上提供大力支持。

    寶雞華圣果業有限責任公司

    3

    寶雞華圣果業有限責任公司,在本項目中從事蘋果矮砧大苗技術研究及生產,推廣和示范蘋果矮砧集約栽培技術。其中在千陽縣和白水縣分別建立自根砧苗圃及示范蘋果園,為推廣提供苗木及技術。項目實施過程中,在實驗條件、工作人員的工作時間及其實驗設備等方面予以一定保障,確保項目的順利實施和完成;在本項目成果推廣方面提供大力支持。

    寶雞市果業疏菜管理局

    4

    寶雞市果業蔬菜管理局,在本項目中主要負責在寶雞市全面推廣蘋果矮砧大苗繁育技術和蘋果矮砧早果省力化栽培技術,其中全市矮砧推廣面積占蘋果總面積80%以上。項目實施過程中,在實驗條件、工作人員的工作時間及其實驗設備等方面予以一定保障,確保項目的順利實施和完成;在本項目成果推廣經費方面提供大力支持。

    千陽縣果業發展中心

    5

    千陽縣果業發展中心,在本項目中主要負責縣內企業、合作社、農民大戶繁育矮砧大苗及建立矮砧蘋果園,推廣矮砧早結果省力化栽培技術,其中全縣已建立蘋果園12萬畝,100%栽培矮砧蘋果;建立矮砧蘋果苗圃5000畝。項目實施過程中,在實驗條件、工作人員的工作時間及其實驗設備等方面予以一定保障,確保項目的順利實施和完成;在本項目成果推廣經費方面提供了大力支持。

     

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