科技成果

針對北方粳稻大棚旱育苗“取土難、難取土”，現(xiàn)有的草炭、珍珠巖等礦源基質(zhì)環(huán)境代價高等瓶頸問題，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)與沈陽市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)服務(wù)中心、盤錦市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心合作，自主開展了“水稻育苗基質(zhì)創(chuàng)新與技術(shù)集成示范推 廣”工作。2011 年以來，先后創(chuàng)制出適于北方機(jī)插秧的生物炭大棚旱育苗系列基質(zhì)并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，闡明了其促進(jìn)水稻苗期生長的機(jī)制，制定了育苗技術(shù)規(guī)程， 建立了從生物炭生產(chǎn)到育苗基質(zhì)應(yīng)用的全鏈條標(biāo)準(zhǔn)體系，遵循“確保安全、逐步替代、穩(wěn)步推進(jìn)”原則，開展了大規(guī)模試驗示范推廣。 （1）創(chuàng)制出適于北方機(jī)插秧的生物炭大棚旱育苗系列基質(zhì)，為解決水稻育苗取土難題提供了有力支撐。 以“秸稈炭化還田”循環(huán)農(nóng)業(yè)思想為宏觀指引，率先開發(fā)出以秸稈、稻殼等農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)為原料制備生物炭再生產(chǎn)育苗基質(zhì)的技術(shù)與方法，取之于田、用之于田；創(chuàng)制的系列生物炭基質(zhì)兼具吸光增溫、保水保肥、 促生抗逆、固碳減排等優(yōu)良特性，綠色低碳、特色鮮明；首次建立了水稻“晚育早插”生物炭基質(zhì)育苗技術(shù)模式，秧田期縮短 3～5d，每萬盤秧苗節(jié)省管理用工 1.5～2.5 人，技物結(jié)合、輕簡高效。 （2）.攻克了生物炭育苗基質(zhì)中有機(jī)小分子檢測與生物學(xué)功能評價難題，明確了其促生抗逆的生物學(xué)機(jī)制，為生物炭育苗基質(zhì)開發(fā)與應(yīng)用提供了理論保障。 針對生物炭基質(zhì)中有機(jī)小分子成分復(fù)雜、檢測困難、功能不明確等問題，建立了衍生化和非衍生化互為補(bǔ)充的檢測方法和基于生物信息學(xué)的小分子功能預(yù)測與評價方法，將檢出能力提高3 倍，并率先發(fā)現(xiàn)‘2-乙酰 5-甲基呋喃’和‘6-（甲 硫基）六-1，5-二烯-3-醇’可有效促進(jìn)秧苗根系生長和提升苗期耐低溫脅迫能力， 闡明了生物炭基質(zhì)中的有機(jī)小分子提高水稻秧苗素質(zhì)的作用機(jī)制。 （3）建立了從生物炭生產(chǎn)到育苗基質(zhì)應(yīng)用的全鏈條標(biāo)準(zhǔn)體系。制定了《DB21/T 2951-2018 秸稈熱解制備生物炭技術(shù)規(guī)程》、《DB21/T 2787-2017 水稻工廠化生物炭基質(zhì)育苗技術(shù)規(guī)程》等遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)，凝練形成《水稻工廠化基質(zhì)育苗技術(shù)規(guī)程》。 以標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，推進(jìn)生物炭基質(zhì)育苗技術(shù)與產(chǎn)品系統(tǒng)化，為生物炭基質(zhì)規(guī)?；瘧?yīng)用提供了標(biāo)準(zhǔn)保障。 （4）建立了“一中心、二結(jié)合、三到位”技術(shù)推廣模式和“三位一體”技術(shù) 推廣網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了技術(shù)成果的規(guī)模化應(yīng)用。編寫并印發(fā)《生物炭水稻基質(zhì)育苗技術(shù)實用手冊》等技術(shù)資料四套，累計推廣基質(zhì)育苗技術(shù)與產(chǎn)品36.15 萬hm2，平均增產(chǎn)414.45kg·hm-2，新增總產(chǎn)量約14.98 萬t。其中，2016～2018年累計推廣28.86 萬hm2，新增總產(chǎn)量約 11.96 萬t，新增經(jīng)濟(jì)效益 20592.08 萬元。本項目發(fā)表論文 26 篇，其中SCI 收錄10 篇；制定遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)2 項；獲得軟 件著作權(quán)1 件，授權(quán)專利3 件。 相關(guān)技術(shù)在遼寧、吉林、黑龍江、天津等省市轉(zhuǎn)化應(yīng) 用，節(jié)約耕層土壤 25.98 萬t，培訓(xùn)農(nóng)民2 萬人次，經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益顯著。

本項目由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)孟軍教授主持，獲遼寧省科技進(jìn)步一等獎。