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文档简介
—PAGE101—河北农业大学创新能力提升计划类型:行业产业河北农业大学协同创新中心申报书中心名称:河北绿色植保技术协同创新中心牵头单位(公章):河北农业大学植物保护学院参加单位(公章):中国科学院中国农业科学院中国农业大学南京农业大学国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)北京农学院北京市农林科学院河南省周口市农科院河北北方学院河南省国营黄泛区农场农科所河北省农科院植保所北京百德翠丰农业科技发展有限公司河北奥德植保药业有限公司河北双吉化工有限公司张家口宣化佳园科技发展有限公司联系人:联系电话:河北农业大学协同创新中心申报基本信息简表名称河北绿色植保技术协同创新中心类型√行业产业□科学前沿□区域发展□文化传承创新牵头单位信息单位名称河北农业大学牵头人姓名薛庆林性别男出生年月1960.11职务院长职称教授联系电终学位及授予时间、单位、专业博士,天津大学,技术经济及管理主要参加单位名称:中国科学院类别:科研院所类别包括:高等院校科研院所、骨干企业、其他:请注明名称:中国农业科学院类别:科研院所名称:中国农业大学类别:高等院校名称:南京农业大学类别:高等院校名称:国际玉米小麦改良中心类别:国外科研院所名称:北京农学院类别:科研院所名称:北京市农林科学院类别:科研院所名称:河南省周口市农科院类别:科研院所名称:河北北方学院类别:高等院校名称:河南省国营黄泛区农场农科所类别:科研院所名称:河北省农科院植保所类别:科研院所名称:河北奥德植保药业有限公司类别:骨干企业名称:河北双吉化工有限公司类别:骨干企业名称:张家口宣化佳园科技发展有限公司类别:骨干企业起止时间2014年-2017年经费筹措情况(万元)总经费省拨牵头高校参与高校市县政府企业其他资金1000拟申报经费资助(万元)总经费第一年第二年第三年第四年1000400200200200Ⅰ.学科:(指协同创新中心主要依托的3个二级主体学科)名称层次①植物病理学□国家级□国家级培育√省级②农业昆虫与害虫防治□国家级□国家级培育√省级③农药学□国家级□国家级培育√省级牵头高校在协同创新中心依托的主体学科上建有的重点基地:√国家级重点实验室、工程(技术)研究中心、工程实验室等名称国家级马铃薯抗性鉴定站负责人朱杰华批准部门农业部批准时间2014.6验收时间2015.12√教育部等国家部委重点实验室、工程(技术)研究中心、工程实验室等名称河北农业大学张家口马铃薯农科教合作人才培养基地负责人朱杰华批准部门教育部办公厅农业部办公厅批准时间2012验收时间√河北省重点实验室、工程(技术)研究中心、工程实验室等名称河北省农作物病虫害生物防治工程技术中心负责人刘大群批准部门河北省科学技术厅、河北省财政厅、河北省发展计划委员会批准时间1999验收时间2012名称河北省作物抗逆抗病虫应用基础研究基地负责人刘大群批准部门河北省科学技术厅、河北省财政厅、河北省发展计划委员会批准时间1999验收时间2012②主要参与单位建有的与协同创新方向直接相关的重点基地:(补充)□国家级重点实验室、工程(技术)研究中心、工程实验室、企业国家重点实验室等名称1国家马铃薯品种区试站负责人石瑛依托单位东北农业大学批准时间2011验收时间名称2农业部薯类产品质检中心负责人马恢依托单位张家口市农业科学院批准时间2006验收时间2011名称3负责人依托单位批准时间验收时间□省部级重点实验室、工程(技术)研究中心、工程实验室等名称1负责人依托单位批准时间验收时间名称2负责人依托单位批准时间验收时间名称3负责人依托单位批准时间验收时间Ⅲ.重大任务:(指按照新机制聘任到协同创新中心的骨干人员中,承担与协同创新中心方向一致的在研科研任务)①协同创新中心当年实际到账科研经费:1200万元;其中,纵向:1000万元横向:200万元②牵头国家级科技项目或课题(单项≥100万)项目(课题)名称国家玉米产业技术体系-玉米病虫害防控牵头人董金皋执行周期2011-2015国家苹果产业技术体系-苹果病虫害防控曹克强2011-2015国家马铃薯产业技术体系-北方区域综合防控(CARS-10-P12)朱杰华2011-2015国家花生产业技术体系-花生虫害防控郭巍2011-2015作物疫病监测防控技术研究与示范(201303018)朱杰华2013-2017果树腐烂病防控技术研究与示范曹克强2012-2016基于关联分析和连锁分析的小麦抗叶锈病基因分子定位(31361140367)李在峰2014-2018小麦重要病害病原变异研究(2013CB127700)闫红飞2013-2018我国不同致病型小麦叶锈菌致病相关基因差异分析2013CB127702-2杨文香2013-2017韭蛆高效监测和绿色防控技术研究与示范(201303027-6)魏国树2013-2017不完全统计,请各位老师补充单项≥100万国家课题(含参加单位的)③牵头河北省科研项目或课题(单项≥50万)项目名称冀南平原小麦玉米高产高效集成技术体系的示范推广牵头人甄文超执行周期2012-2013不完全统计,请各位老师补充单项≥50万省级课题(含参加单位的)④牵头企事业单位重大研究项目(单项≥100万)项目名称牵头人执行周期Ⅳ.人才队伍:(依据聘任合同,协同创新中心全职聘任的人员和团队)队伍规模:中心总人数50人其中,承担国家、省部级团队3个,获得国家、省部级人才计划名。其中,牵头高校20人,参与单位30人,其他人。②首席科学家和骨干人员情况□国家自然科学基金创新群体□教育部创新团队名称负责人批准时间□中国院士□国外院士姓名出生年月授予单位□□□□教育部新世纪优秀人才姓名出生年月获得时间□燕赵学者□河北省杰出青年基金□河北省高校百名创新人才姓名出生年月获得时间③培育组建阶段队伍建设情况(已按合同正式聘用团队数/预期建设规模的团队数)□≥50%√≥30%□<30%□≥50%□≥30%□≥20%√<30%Ⅴ.组织管理:(指协同创新中心培育组建阶段已经制定并实施的各项改革制度与政策)①制度建立情况√协同管理机制(协同创新中心章程)√人才培养机制√要素聚集机制√人才评价、考核机制√科研评价机制√资源配置机制□其它相关制度建立名称②组织管理机构建立情况√中心管理委员会(或理事会等)√中心发展咨询委员会□其它必要的相关机构名称③培育组建阶段牵头高校和参与单位自筹经费投入情况(不含项目费,按实际投入/培育时间(年)计算)□≥500万元/年□≥300万元/年√≥100万元/年□<100万元/年Ⅵ.预期目标:(指协同创新中心经过4年培育期后达到的实施效果)=1\*GB3①平台建设:创建国家级科技创新平台个,省部级科技创新平台5个。②科研项目:承担项目5-8项,经费500-800万元;其中,纵向5项,经费500-800万元,横向2项,经费20万元。③人才培养:高层次科研团队5个,高层次科技人才5-7名;博士2-4人,硕士15-20人,技能培训5000人次。成果:研发成果10-15项,转化成果1-2项,实现产业化产值5000万元。奖励:获得国家级奖励项,省部级奖励1-2项。专利:获得授权专利5项,转让1-2项、50-100万元。社会服务:服务企事业单位5-10家,选派到企业科技服务人员50-80人次,解决企事业单位技术难题10-15项,增加服务企业产值5000万元,增加服务企业利润1000万元,扩大企业就业人员1500人次。
目录一、计划概述 111.1背景 111.2总体目标与重点任务 131.3协同创新中心的构建与分工 141.4体制机制改革重点与措施 161.5现有基础与前期培育情况 171.6资源汇聚与已获得的支持 181.7预期成效与社会贡献 18二、申请依据、背景与意义 202.1绿色植保技术是解决农产品安全的科技保障 202.2该方向国内外进展情况与发展趋势 232.3在该方向创新发展面临的主要问题 232.4开展协同创新的迫切性与可行性 262.4.1迫切性 262.4.2可行性 29三、总体目标、重点任务 323.1总体发展目标 323.2整体建设思路 323.3重点建设任务 33四、实施方案 334.1协同创新中心组建方式、重点工作与分工 334.1.1组建方式 334.1.2重点工作与分工 344.2平台建设内容与规模 374.2.1作物抗病、抗虫品种筛选与培育创新平台 374.2.2作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警创新平台 404.2.3环境友好型农药的开发与应用创新平台 464.2.4作物绿色植保技术的综合治理创新平台 514.2.5农产品农药残留检测技术创新平台 564.2.6绿色植保技术转化与产业经济创新平台 574.3机制体制改革方案与措施 584.3.1构建科学高效的组织管理体系 594.3.2探索促进协同创新的人事管理制度 594.3.3健全寓教于研的拔尖创新人才与团队培养模式 594.3.4形成以创新质量和贡献为导向的评价机制 594.3.5优化以学科交叉融合为导向的资源配置方式 604.3.6创新提高创新水平的交流与合作模式 604.3.7营造有利于协同创新的文化环境 604.4建设地点、实施周期与进度安排 614.4.1建设地点 614.4.2实施周期 614.4.3进度安排(根据填报完成材料再分解填充) 61五、申报基础与前期培育 665.1牵头单位的基础与影响力 665.2主要参加单位的基本情况与优势 675.3创新要素汇聚情况 695.4已开展的相关体制机制改革 695.5前期培育取得的主要成效与特色 70六、组织管理与保障 726.1组织机构与职责 726.1.1主要机构及职责 726.1.2牵头单位主要职责 756.2管理运行方式 766.3已建立和落实的相关配套政策与措施 776.4所需省支持的政策措施 786.5项目牵头负责人与骨干人员介绍 786.5.1项目牵头负责人简介 786.5.2项目骨干人员简介 78七、经费需求与筹措方案 827.1总体经费需求与依据 827.2经费筹措与落实情况 827.3协同创新中心经费需求及使用方案 827.4年度经费计划 82八、绩效目标 838.1科技产出 838.2人才培养 838.3学科发展 848.4经济与社会贡献 848.5可持续发展能力 84九、其它需说明的问题 86十、协同创新中心牵头单位意见 86十一、协同创新中心参加单位意见 88十二、相关附件和证明材料 89附件1:河北绿色植保技术协同创新中心合作协议 89附件2:在研相关各类科研任务清单 89附件3:现有人员名单 90附件4:培育组建阶段的代表性成果与实施成效证明 92一、计划概述1.1背景伴随着我国经济的快速发展,面对近年来我国粮食持续“产不足需”且需求仍在快速增长的严峻形势。2013年12月,中央经济工作会议提出了2014年经济工作的主要任务,其中“切实保障国家粮食安全”首次跃升为六大任务之首,粮食安全首次获得高度关注,被提升至“2014年国家一号\o"战略"战略”。同时,随着我国改革开放经济快速增长,改革成果不断惠及普通百姓,中国人们对生活水平和生活质量的要求也在不断攀升,已由普通温饱水平向全面小康水平快速转变。此时,人们对农产品安全和饮食健康的要求也更加强烈,对粮食、果蔬等农产品和中草药中的农药残留和农业自然资源环境污染已引起政府和普通百姓的极大关注,因此,当今现代农业大发展时期,面临着国家粮食总量供应安全、农产品食用安全和环境污染等多问题并存的挑战,这些问题的解决有赖于植保技术,尤其绿色植保技术提供科技保障。河北省农业发展的自然条件优越,主要有小麦和玉米等粮食作物、包括马铃薯在内的蔬菜,尤其是设施蔬菜和错季蔬菜、苹果和梨为主的果树等多种农林产业。河北省与北京、天津毗邻,区位优势明显,是北京市和天津市农产品的主要供应地,随着“京津冀一体化”的有序推进,河北省为北京和天津两大城市市民提供高品质、低残留绿色和有机农产品的供应地位越来越重要,而绿色综合植保技术是实现绿色和有机高端农产品可靠供应的技术保障。近年来,我省农作物病虫害发生呈多发、频发、重发的严重态势,每年仅农作物受病虫草害影响而导致的经济损失就可高达上百亿元,农业生物灾害已成为我省粮食安全生产和生态环境安全的主要制约因素之一。当前农业上病虫害防控主要靠化学药剂,由于农民用药技术和理念落后,在病害防控中往往存在大量过度用药、错误用药现象,这已经成为农产品残留和环境污染的主要来源之一。过度用药是绿色农产品生产的主要阻碍因素,同时,也会导致病菌和昆虫的抗药性,进而形成更大药剂用量的恶性循环,这是当前植保领域面临的最严峻的考验和挑战。发展绿色植保综合防控技术是生产绿色无公害农产品的技术保障,也是解决过度用药的根本解决途径。但绿色植保技术涉及植物病理学、农业昆虫学、农药学、微生物学、生态学、育种学、栽培学和产业经济等多学科,尽管近年来我国和我省农业领域各学科取得了快速发展,但我国高校和研究单位间长期以来形成了以单一学科为主的研究团队,各学科间,研究人员和资源合作、融合程度不够,各自优势不能充分发挥,未形成绿色植保技术协同攻关整体机构和机制,不能形成有效的合力优势,严重阻碍了我省绿色植保综合技术的创新与发展。因此,为了解决当前我省农业面临“粮食安全”和“农产品安全”所带来的挑战性难题,急需建设“河北绿色植保技术协同创新中心”,创新体制和机制,发挥协同优势,为河北省绿色农业发展提供科技支撑。1.2总体目标与重点任务1.2.1总体目标以“产业急需,国内一流”为根本出发点,以绿色植保技术为核心,以提升小麦、玉米、马铃薯、花生、蔬菜和苹果等相关农业产业发展、人才培养、科学研究和社会服务“四位一体”的创新能力为总目标;以粮食安全和农产品安全为核心,通过跨行业、跨学科、跨院校、跨单位的人才聘任模式,在河北农业大学植物保护学院建立“河北绿色植保技术协同创新中心”,(以下简称“中心”)。通过3-5年的多单位合作,将该“中心”建设成为国内一流,在国际植保领域具有一定影响力的理论创新中心、技术研发中心和人才培养中心,引领我省绿色植保产业健康快速发展。1.2.2重点任务按照“一个协同中心、六大创新平台”的整体构架,建设“河北绿色植保技术协同创新中心”。该中心的六大创新平台包括:(1)作物抗病、抗虫资源发掘与新品种筛选与培育创新平台;(2)作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警创新平台;(3)环境友好型农药的开发与应用创新平台;(4)农产品农药残留检测技术创新平台;(5)作物绿色植保技术的综合治理与应用创新平台;(6)绿色植保技术转化与产业经济创新平台。1.3协同创新中心的构建与分工该“中心”按照“一个协同中心、六大创新平台”的整体构架,设置6个创新团队,30个研究方向。该中心的任务设置、研究方向、负责人及所在单位详见下表。河北绿色植保技术协同创新中心任务分工研究任务及方向负责人负责人所在单位一、作物抗病、抗虫资源发掘与新品种筛选与培育董金皋河北农业大学小麦抗病(虫)品种的筛选与培育李在峰、殷贵鸿、韦胜利、曲振刚河北农业大学、河南省周口市农科院、河南省国营黄泛区农场农科所、河北省农科院植保所玉米抗病(虫)资源发掘与新品种培育董金皋王晓鸣、李新海、邢继红中国农科院作物科学所马铃薯抗病(虫)品种的筛选与培育尹江张家口市农科院苹果抗病(虫)品种的筛选与培育周宗山中国农科院果树研究所中草药抗病(虫)品种的筛选与培育温春秀河北省农林科学院经作所蔬菜抗病(虫)品种的筛选与培育待定(申校提出)河北农业大学花生抗病(虫)品种的筛选与培育廖伯寿,郭巍中国农科院油料所二、作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警曹克强小麦叶锈病流行规律及成灾机理杨文香,孟庆芳河北农业大学玉米大斑病流行规律及成灾机理董金皋、曹志艳河北农业大学马铃薯晚疫病流行规律及预警杨志辉、胡同乐河北农业大学苹果树皮腐烂病流行规律及成灾机理曹克强河北农业大学蔬菜重大病害流行规律及成灾机理魏国树河北农业大学中草药重大病害流行规律及成灾机理何运转、李亚宁、刘廷辉、李静河北农业大学花生蛴螬发生规律及成灾机理陆秀君、李瑞军河北农业大学三、环境友好型农药研发与应用赤国彤河北农业大学微生物源生防药剂的开发与研制李亚宁、王勤英、董建臻、李瑞军河北农业大学植物源杀菌剂的开发与应用曹克强河北农业大学毒素除草剂的开发及机理研究张利辉、强胜南京农业大学高效、低毒化学药剂的筛选与应用张金林、张凤国郭巍、李瑞军河北农业大学四、农产品农药残留检测技术创新薛庆林河北农业大学果蔬农药残留检测技术规范的建立刘颖超河北农业大学中草药农药残留检测技术规范的建立刘颖超河北农业大学粮食作物农药及其他有害物质残留检测技术规范的建立刘颖超、王凤茹河北农业大学五、作物绿色植保技术的综合治理与应用朱杰华河北农业大学小麦主要病虫害绿色综合治理技术集成甄文超、闫红飞河北农业大学玉米主要病虫害绿色综合治理技术集成董金皋、谷守芹、郝志敏河北农业大学马铃薯主要病害绿色综合治理技术集成杨志辉、赵伟全河北农业大学苹果主要病虫害绿色综合治理技术集成王树桐河北农业大学蔬菜主要病虫害绿色综合治理技术集成郭爱国、孙茜河北农业大学中草药主要病虫害绿色综合治理技术集成郭爱国、刘顺、刘廷辉河北农业大学花生主要病虫害绿色综合治理技术集成陆秀君,李瑞军河北农业大学六、绿色植保技术转化与产业经济创新尉京红、刘顺河北农业大学绿色植保技术示范与成果转化研究薛庆林、李瑞军河北农业大学绿色植保技术与产业经济发展关系赵邦红、李洪涛河北农业大学1.4体制机制改革重点与措施突破高校内部和外部的体制机制壁垒,改变“封闭、分散、低效”现状,提升释放人才、资源等创新要素的活力。主要进行以下七个方面的改革:(1)构建科学高效的组织管理体系;(2)探索促进协同创新的人事管理制度;(3)健全寓教于研的拔尖创新人才与团队培养模式。(4)形成以创新质量和贡献为导向的评价机制。(5)优化以学科交叉融合为导向的资源配置方式;(6)创新提高创新水平的交流与合作模式;(7)营造有利于协同创新的文化环境。主要措施包括:第一、探索建立更加科学有效的组织管理机制,成立由多方协作主体参与的协同管理机构。第二、探索建立协同创新的人事管理制度,建立人员动态管理和退出机制,推动高校与科研院所、企业之间的人员流动。第三、探索建立以创新质量和贡献为主导的考核评价机制,建立科学系统的评价体系,鼓励竞争和动态发展。第四、探索建立以学科交叉融合为导向的资源配置机制,健全综合性拔尖创新人才培养模式。探索校校、校所、校企、校地、国际交流与合作等5种形式的协同创新培养人才新模式。第五、探索建立协同创新的长效机制,确保协同创新平台的持续发展。1.5现有基础与前期培育情况河北农业大学植物保护学院作为“中心”的牵头单位,长期以来一直与“中心”其他成员单位保持密切合作关系,联合承担了40余项省级以上课题,获国家科技进步奖2项、省科技进步奖5项,申报国家专利30余项,发表论文百余篇。“十一五”和“十二五”期间,各合作单位之间为了克服小麦、玉米、马铃薯、苹果、花生、中草药产业中的种种植物保护技术难题,深入开展了抗病品种的筛选与鉴定、抗病基因的克隆、植物病害发生规律的完善、新农药的研制、生防菌的筛选、致病的分子基础等研究,使研究不断深化,合作研究力量进一步凝聚,逐渐形成了以河北农业大学为核心的较为稳定的协同创新中心,在农业植物保护科技创新、人才培养、关键技术研发应用等方面取得了重要突破和研究进展。1.6资源汇聚与已获得的支持本“中心”整合了河北农业大学、中国农业科学院作物科学研究所、中国农业大学、中国农科院植物保护研究所、河北双吉化工有限公司、河南省国营黄泛区农场农科所等单位的植物保护专业技术人才60余人,建设研究平台6个,配有国家级实验室站1个,省部级重点实验室(基地)3个。仪器设备1000余台,与各学科相关的图书及电子资料1万余册。“中心”在培育建设期间,各级部门给予了充分的政策倾斜和资金支持,先后获得各类项目支持30余项,获资金支持2000多万元。1.7预期成效与社会贡献预期成效:筛选出具有抗病(逆)、高产、优质小麦、玉米、中草药、马铃薯、苹果、花生、中草药等抗病虫种质材料200-250份;开发出环境友好型药剂1-2种,建立1套重大病(虫)害预警系统,并建立重大病害防控技术3-5套,防效达到85%以上;建立“首席专家+骨干专家+青年学者+研究生(博士后)”为模式的衔接有序、梯次合理的创新团队及创新人才培养体系,培养中青年专家5-7人、博士硕士研究生100人以上;培养基层和企业植保技术人员500人以上。促进河北省植物保护的科技深度研究,提升学科水平,增强创新能力。社会贡献:通过绿色植保技术的应用、示范和推广,在保障我省农业总产量的前提下,着力提高我省主要农产品的安全性和食用品质,提高我省农产品的市场竞争力和综合效益,积极推动我省农业产业转型升级,为老百姓餐桌安全提供科技保障。
二、申请依据、背景与意义2.1绿色植保技术是解决农产品安全的科技保障粮食安全是国家战略需求,农产品食用安全是全社会关注的问题。而植保技术是粮食安全的一个重要的保障性环节,通过科学防控病虫害,一般可挽回农产品的损失占农业生产总量的30%左右。民以食为天,粮食安全问题不仅是人的农业生产问题和人的吃饭问题,它还还影响经济发展、社会安定和环境安全等一系列问题。历史上,有马铃薯晚疫病而引起的爱尔兰饥馑、水稻胡麻饼引起的孟加拉饥馑、和麦角病中毒事件均说明了植物保护的必要性和重要性。目前,我国的粮食安全已经成为国家的重要问题,人口的增加、耕地的减少、土壤污染、水质污染和农药的污染已经不仅仅影响到粮食的生产,而且影响到粮食的质量。近年来我国主要粮食作物的病害发生种类和病害主要类型均发生了变化,每年由于病虫草害造成的产量损失就达千亿元以上,还不包括对人类造成的潜在威胁如病原物产生的毒素、化学农药残留对人身体的影响。因此,提高或保证作物产量的不降低,减少农药和病原物对农产品的污染成为植物保护工作者的重要任务和亟待解决的问题。成立“河北绿色植保技术协同创新中心”不仅可以提高我省植保行业的解决实际问题的能力,而且能为保障粮食安全开辟新途径。目前,我国植物保护工作面临着缺乏抗病虫草品种、安全药品不足、病虫草害成灾机理不明、监测预警系统不完善、防治方法单一、防效低、成本高、农产品农药残留高和残留监测方法不完备等一系列技术问题。(1)作物抗病虫品种和种质资源极度缺乏当前,缺乏具自主知识产权的抗病(逆)新品种,抗病性资源也相对较少,无论在小麦、玉米、马铃薯、花生、苹果、蔬菜和中草药上均缺乏多抗种质资源引进、筛选和评估,基础研究力量相对薄弱,自主创新特别是原始创新不足。此外,还存在抗病但不高产、高产但不抗病、抗病不持久等诸多问题。(2)对作物重大病虫害基础理论研究相对薄弱我省主要农作物上的重大病害如小麦锈病、玉米大小斑病、马铃薯晚疫病、苹果腐烂病、小麦吸浆虫等,严重影响我省农业生产。作物重大病虫害的发生规律、预警和成灾机理研究不够深入,难以为这些作物上的病虫害防控提供强有力的理论依据和防控新策略的制定提供参考依据。(3)环境友好型药剂研发能力弱当前,化学药剂在作物病虫草害防控中发挥着极其重要的作用,但农产品中的高残留和病虫草抗药性的产生使得化学药剂在作物生产中的使用面临着严峻的挑战,而微生物源、植物源新型药剂的研发对绿色植保技术具有特殊重要的作用,高效低毒化学药剂的开发和使用也是当前急需发展的方向。因此,环境友好型药剂的开发是绿色植保技术的一个重要关键技术环节。(4)作物绿色农产品生产的标准化配套植保技术不足小麦、玉米是我省主要粮食作物,马铃薯是我省张家口和承德北部地区支柱性产业,苹果是我省主要水果产业,花生是我省重要的油料产业,中草药是我省的特色农业产业,目前在这些产业中都缺乏生产绿色产品的标准化、规范法的植保技术方案,这严重影响了我省绿色农产品的发展和农产品的市场竞争力,急需发展适合不同作物的绿色植保集成技术。(5)农产品残留监测平台技术水平有待于提升当前,适合我省粮食、果蔬和中草药等农产品的农药残留快速、高通量、低成本的检测技术和装备不足。(6)绿色植保技术在产业经济中的作用研究不够在我省主要作物农产品生产中,绿色植保技术的应用所带来经济学效应和社会学效应研究不够深入。绿色植保技术在农业产业中的作用、政策支持与绿色植保技术的可持续发展以及绿色植保技术对农民增收、现代农业发展的影响等方面需要系统的研究。总之,绿色植保技术涉及的学科多、问题复杂,单靠一个单位或一个学科是无法从根本上解决的。河北绿色植保技术协同创新中心的建设,可实现人才、学科、技术、资源的整合,有利于绿色植保技术的集成与创新,是我省植保技术健康发展和升级的必然要求。2.2该方向国内外进展情况与发展趋势目前,欧美发达国家在植物保护领域建立了比较系统和完备的产业模式,生产技术水平高,做到了绿色、安全生产。而我国在该领域无论在基础理论、病害防治技术还是在植保产品中均存在严重的不足,包括病原物的致病性变异、抗药性的产生、各种防控方法的综合使用;农药品种以国外几大公司如先正达、拜耳、杜邦等公司为主,自主产权的新农药品种较少,复配农药多;用药安全意识差,存在农药浓度偏高、次数偏多,污染环境和农产品现象频发等问题。近年来,随着我国政府推行的惠农政策不断深入和科技进步的持续进步,使得我国农业也得到了迅速的发展。特别对于绿色植保技术、安全高效生产标准化技术越来越得到国家的重视,因此,急需发展绿色植保技术协同创新中心,在明确抗病机理和致病机理及变异途径、靶标位点的前提下,研制具有自主知识产权的新品种、低毒高效生防制剂、快速精准的预警技术、高效防控技术集成体系等,以增强我省农业特别是植物保护的可持续发展和创新能力。2.3在该方向创新发展面临的主要问题(1)植保预警系统研发与实际的背离对于植物病虫害的快速精准的预测预报是有效防控病虫害的关键。然而,虽然高校拥有在该领域的理论知识,但是往往缺乏系统的数据作为支撑,因此,使理论不能很好地与实践结合,研发成果不能很好地应用于生产。就河北省目前的主要种植业的主要病害类型看,目前均无有效地预警系统,因此,该领域重大技术的创新和突破需要多方面创新人才的协同攻关。目前,我省高校内部学科专业划分精细,尽管在优良品种选育、种质资源创制、重大病虫害防控、安全高效生产等方面已开展了大量研究工作,并取得了部分影响较大的成果。但是整体来看,缺乏跨学科、跨专业的深度协作,产业链节点技术不能有机连接,不能发挥技术集成优势。(2)理论与实践不能有效结合长期以来我国高校、科研院所的科技成果转化率较低,且高校与农业企业、生产基地、产业组织缺少有效协作机制,难以实现优势互补,更难以形成人才、资金、设备等创新要素的有机融合。这种状况造成了科研与生产分离、科技与经济脱节。(3)缺乏绿色植保技术创新的平台与机制绿色植保技术的创新是一项系统工程,需要高等院校、科研单位、企业的优势互补和紧密合作。但目前三者合作的深度和广度远远不够。各部门纵向资源获取多,获得的成果多为阶段性或片段性的,横向联合既少也不深,缺乏有效的联合机制,(4)技术创新缺乏与农业生产客观需求的深度融合研制单位的技术创新多侧重于基础性、前瞻性研究,大多以追求学术价值为主导;企业技术创新则着眼于市场需求和超额利润;生产者追逐的是实用性技术以及带来的实实在在的经济收益;政府追求的是经济效益、社会效益与生态效益三位一体。如何在现代农业发展中,有效协调各方诉求,建立有效的利益共享机制,有待于深入探索。因此,亟需有效整合高校、研究院所和企业的资源优势,建立持续、稳定的资源配置体系。“中心”的建立,可打破部门、区域、学科界限,建立协同创新机制,推动产学研、农科教紧密结合,为我省绿色植保技术的创新与应用提供有力支撑。2.4开展协同创新的迫切性与可行性2.4.1迫切性(1)农产品安全问题已成为全社会非常关注的问题全球民意调查机构盖洛普发布了“2010年全球幸福度调查”数据。在此次民调涉及的124个国家当中,中国人的幸福度排名第92位;88%接收调查的中国人认为自己的生活远离“美满幸福”的标准,其中让人不安的农产品和食品安全是导致民众幸福指数较低的主要原因之一。食品安全问题难以根治,像三聚氰胺事件、瘦肉精事件、上海染色馒头和塑化剂事件,除了缺乏道德和法制基准的加工问题、生产问题,植物生产过程中病原菌产生的毒素、植物保护过程中化学农药残留对人类的伤害也成为威胁食品安全的一大问题。比如,麦角病中毒造成生命快速丧失;赤霉病菌毒素(DON)进入体内造成腹泻、恶心、呕吐、发烧等急性症状,还可以造成厌食、免疫力下降、体重减轻等中度中毒现象。因此,植物保护工作者,如何为人民提供合格的、安全的农副产品成为提高人民幸福指数的重要环节。(2)农业可持续、健康发展急需绿色植保技术的协同创新我省是农业大省,当前植物保护特别是绿色植物保护技术中存在着诸多问题,如高产、优质抗病品种、抗多种病害聚合品种严重不足,缺乏具有自主知识产权的安全、低毒生物防治、化学防治农药品种;在病虫害防控方面,对一些重大病害发生规律,特别是在当今环境条件和农作条件情况下的发生规律、成灾机理不清楚,大多数重要病害预警系统不完备、综合防控技术能力水平参差不齐、重大病虫害防控主要依赖进口化学药剂防控和农药残留严重等问题急需尽快解决。只有依靠多部门、多单位、多学科协同创新,才能充分整合全省农业高校、研究院所、政府机构和龙头企业的相关资源,发挥资源和人才互补优势,通过联合攻关和技术推广应用,促进我省农业的健康发展。(3)绿色植保技术专业人才培养的急需目前我省绿色植保技术研发力量薄弱,专业人才较少,人员分散,尤其缺少是在国内外具有话语权的领军人物,难以开展有效协作和实现人才、资金、信息、技术、装备等创新要素的有机融合,难以建立合理的流动和共享机制。因此,构建河北绿色植保技术协同创新中心,制定和完善有利于开展协同创新的体制机制,既有利于集中开展协同创新活动,也有利于培养植物保护复合型人才,还有利于聚集和吸引国内外顶尖人才,提升我省在该领域的科技创新能力。(4)粮食安全生产急需植物保护学、农药学、作物育种学等相关多学科的交叉融合。河北农业大学植物保护为河北省强势特色学科,下设植物病理学科、农业昆虫与害虫学和农药学三个二级学科,均为河北省重点学科。参与“中心”建设的有:国家北方山区工程技术研究中心、河北省农作物病虫害生物防治工程技术研究中心、河北省作物抗逆抗病虫应用基础研究基地和河北农业大学张家口马铃薯农科教合作人才培养基地。中国农科院作物所和中国农业大学具有强势育种学科。中国农科院植保所、西北农林科技大学在植物保护领域具有国家级重点实验室,河南省国营黄泛区农场农科所、保定市农科院具有很强的抗病(虫)育种实力。“中心”的建立,可构建“政产学研用”协同创新模式,促进校校、校所、校企、政府部门的深度融合,整合相关单位的人才、技术优势,提升绿色植保技术研发水平和能力。2.4.2可行性(1)协同创新各单位间强强联合,为“中心”有效运行提供支撑与保障“中心”牵头单位--河北农业大学是省属骨干大学,主要协同单位--中国农科院植保所、作物科学研究所、西北农林科技大学具有作物育种学、植物保护学、农药学、化学制药等学科的专业技术人才优势,河北双吉化工有限公司具备较强的植物源新型农药研发实力,河南省国营黄泛区农场农科所、保定市农科院拥有数万亩的试验农场作为种植基地,这些单位为“中心”的有效运行提供了强有力的人、财、物方面的支撑与保障。(2)协同创新体前期培养基础好,具备较强的资源汇聚能力,创新成果显著多年来,“中心”建设单位或联合或独立建设了一些国家与省部级研发平台,集聚了作物育种学科、植物保护学科、作物栽培学科等相关学科的优势人才资源,组建了一批优势突出特色鲜明的创新团队,开展了大量的技术研发与应用理论创新工作,培养了大批专门技术人才,提升了河北绿色植保学科的水平和在国内外的影响力。特别是“十一五”和“十二五”期间承担了国家玉米、苹果、马铃薯、花产业技术体系病虫害防控任务、河北省小麦、玉米、中草药产业体系病虫害防控、粮丰工程等任务,学科组之间相互联合,逐渐结成协同创新团队的雏形,这为日后工作的开展奠定了良好基础。这些单位在农业抗病品种选育、低毒高效农药研发、农药残留检测、生物防治、安全高效综合防治技术、病虫害预测预报、预警系统、信息化建设等方面取得了一定的研究成果。(3)协同创新体制改革推进顺利,创新活力显著增强按照河北省教育厅、财政厅《河北省高等学校创新能力提升计划实施意见》,校校之间、校企之间、校所之间、校与地方政府之间已经建立实质性协同创新体,初步构建了优势互补、互利共赢的协同创新机制,形成了良好的协同创新氛围,在支撑农村区域发展中发挥了示范带动作用且经济社会效益显著。总之,建设河北绿色植保技术协同创新中心,可在促进河北省植保技术创新、产业发展、人才培养、学科发展、科研创新等方面实现新突破,从而有利于保障我省农业持续健康发展,为我省粮食安全、食品安全提供技术保障。
三、总体目标、重点任务3.1总体发展目标按照“一个中心、六大平台”的整体构架建设河北绿色植保技术协同创新中心。六大创新平台包括:(1)作物抗病、抗虫资源发掘与新品种筛选与培育创新平台;(2)作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警创新平台;(3)环境友好型农药的开发与应用创新平台;(4)农产品农药及其他有害物质残留检测技术创新平台;(5)作物绿色植保技术的综合治理创新平台;(6)绿色植保技术转化与产业经济创新平台。3.2整体建设思路按照“国家急需、世界一流”的要求,瞄准河北省绿色植保产业重大技术需求和学科发展前沿,结合河北省农业发展实际,以河北农业大学植物保护学院为核心,通过跨学科、跨学校、跨单位人才聘任,整合优势资源与相关研发平台,建立河北省绿色植保技术协同创新中心。通过深化组织管理和制度建设,实现平台资源合理配置及共享、人才合理流动及合作交流、科研组织及创新团队建设、技术成果研发及产业发展、人才培养、文化建设及传承等职能,探索高校之间以及高校与地方政府、科研院所、相关企业深度融合和共同服务区域产业发展的协同创新模式,实现组织管理、平台建设、团队优化、人才培养、资源共享、产业升级等方面的协同,不断提升持续创新活力,实现河北省绿色植保产业的应用基础理论与共性关键技术的重大突破,形成绿色植保产业学术高地和重大技术创新中心,支撑引领地方区域经济更快、更好的发展。3.3重点建设任务“中心”搭建6个创新平台,包括:(1)作物抗病、抗虫资源发掘与新品种筛选与培育创新平台;(2)作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警创新平台;(3)环境友好型农药的开发与应用创新平台;(4)农产品农药及其他有害物质残留检测技术创新平台;(5)作物绿色植保技术的综合治理创新平台;(6)绿色植保技术转化与产业经济创新平台。以平台承载任务,充分发挥高校、研究院所多学科、多功能的优势,联合龙头企业,在人才培养、学科发展、科研创新、队伍建设、资源整合、经费投入等方面实现新突破。四、实施方案4.1协同创新中心组建方式、重点工作与分工4.1.1组建方式“中心”以“国家急需,省内一流”为建设目标,以推动京津冀绿色植保技术发展为己任,按照“强强联合、优势互补、协同创新、共同发展”的原则,整合植物病理学、农业昆虫学、杂草学、农药学、作物育种学、微生物学、生态学、作物栽培学、作物生理学、分子生物学和产业经济学等相关学科优势资源,协调参与建设单位的攻关力量,打破学科界限、行业界限,充分实现资源共享、深度融合。“中心”通过汇聚人才队伍、完善人事管理制度、探索协同机制、凝聚优势方向,提升创新能力,逐步将“中心”建设成为国内一流的河北绿色植保技术学术高地、产业发展引领“中心”和专门人才培养基地,为京津冀、尤其河北省绿色农业和高端现代农业可持续、健康、高效发展提供科技和人才支撑,为制定河北省绿色农业产业发展政策提供参考。4.1.2重点工作与分工“中心”按照“一个中心、六大平台”的整体构架,设置6个创新团队,涵盖30个研究方向。具体任务、研究方向、负责人及所在单位详见下表。河北绿色植保技术协同创新中心任务分工研究任务及方向负责人负责人所在单位一、作物抗病、抗虫资源发掘与新品种筛选与培育董金皋河北农业大学1.小麦抗病(虫)品种的筛选与培育李在峰、殷贵鸿、韦胜利、曲振刚河北农业大学、河南省周口市农科院、河南省国营黄泛区农场农科所、河北省农科院植保所2.玉米抗病(虫)资源发掘与新品种培育董金皋王晓鸣、李新海、邢继红中国农科院作物科学所3.马铃薯抗(虫)病品种的筛选与培育尹江张家口农科院4.苹果抗病(虫)品种的筛选与培育周宗山中国农科院果树研究所5.中草药抗(虫)品种的筛选与培育温春秀河北省农科院经作所6.蔬菜抗病(虫)品种的筛选与培育待定(申校长提出)河北农业大学7.花生抗病(虫)品种的筛选与培育廖伯寿,郭巍中国农科院油料所河北农业大学二、作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警曹克强1.小麦叶锈病流行规律及成灾机理杨文香,孟庆芳河北农业大学2.玉米大斑病流行规律及成灾机理董金皋、曹志艳河北农业大学3.马铃薯晚疫病流行规律及预警杨志辉、胡同乐河北农业大学4.苹果树皮腐烂病流行规律及成灾机理曹克强河北农业大学5.蔬菜病虫害流行规律及成灾机理魏国树河北农业大学6.中草药重大病虫害流行规律及成灾机理何运转、李亚宁、刘廷辉、李静河北农业大学7.花生蛴螬发生规律及成灾机理陆秀君、李瑞军河北农业大学三、环境友好型农药的开发与应用赤国彤河北农业大学1.微生物源生防药剂的开发与研制李亚宁、王勤英、董建臻、李瑞军河北农业大学2.植物源杀菌剂的开发与应用曹克强河北农业大学3.毒素除草剂的开发及机理研究张利辉、强胜南京农业大学4.高效、低毒化学药剂的筛选与应用张金林、张凤国郭巍、李瑞军河北农业大学四、农产品农药残留检测技术创新薛庆林河北农业大学1.果蔬农药残留检测技术规范的建立刘颖超河北农业大学2.中草药农药残留检测技术规范的建立刘颖超河北农业大学3.粮食作物农药及其他有害物质残留检测技术规范的建立刘颖超、王凤茹河北农业大学五、作物绿色植保技术的综合治理与应用朱杰华河北农业大学1.小麦主要病虫害绿色综合治理技术集成甄文超、闫红飞河北农业大学2.玉米主要病虫害绿色综合治理技术集成董金皋、谷守芹、郝志敏河北农业大学3.马铃薯主要病害绿色综合治理技术集成杨志辉、赵伟全河北农业大学4.苹果主要病虫害绿色综合治理技术集成王树桐河北农业大学5.蔬菜主要病虫害绿色综合治理技术集成郭爱国、孙茜河北农业大学6.中草药主要病虫害绿色综合治理技术集成郭爱国、刘顺、刘廷辉河北农业大学7.花生主要病虫害绿色综合治理技术集成陆秀君,李瑞军河北农业大学六、绿色植保技术转化与产业经济创新平台尉京红、刘顺河北农业大学1.绿色植保技术示范与成果转化研究薛庆林、李瑞军河北农业大学2.绿色植保技术与产业经济发展关系赵邦红、李洪涛河北农业大学4.2平台建设内容与规模“中心”将搭建6大创新平台,汇集150名左右研究人员,在30个研究方向形成稳定的研究团队,主要建设内容按不同创新平台分别进行概述。4.2.1作物抗病、抗虫品种筛选与培育创新平台小麦抗病(虫)品种的筛选与培育小麦病(虫)害是影响我国小麦稳产高产的重要因素之一,培育和利用抗病(虫)小麦品种是防治小麦病(虫)害的最为经济、有效和环保的措施。本研究方向拟对我国小麦主产区近几年推广的500份小麦品种进行温室和田间鉴定,筛选高抗多种小麦病(虫)害的品种,为利用抗病虫基因防治小麦病虫害提供理论依据和优良抗源;在我国小麦品种中鉴定和定位3-5个持久抗病基因用于持久抗病育种;与合作单位一起培育高抗多种小麦病(虫)害的优良小麦品种1-2个;发表3-5篇高水平SCI学术论文。玉米抗病(虫)品种的筛选与培育玉米病(虫)害的防控是玉米高产稳产的重要保障。随着全球气候变化异常、玉米栽培条件的改善、种植密度的增加、单交种的普及以及生产上种植的玉米基因型单一化,大大加重了玉米病(虫)害的发生和流行。目前,危害我国玉米生产的主要病(虫)害是大小斑病、丝黑穗病、茎腐病、纹枯病、黑粉病、玉米螟等,对玉米的可持续生产造成了严重影响。然而,我国玉米种质资源基础狭窄,成为影响玉米抗病(虫)品种培育的主要限制因素。因此,开展玉米抗病(虫)品种的筛选与培育,是开展玉米抗病(虫)育种的重要工作。研究内容:与中国农业科学院作物科学研究所、中国农业大学的玉米育种专家密切合作,通过多种渠道获取大量优异种质资源;利用传统技术和分子生物学技术相结合,大量发掘玉米新的抗病(虫)、抗逆境相关基因;利用传统育种和生物技术育种相结合的方法,筛选与培育具有自主知识产权,抗病(虫)新品种1-3个。马铃薯抗(虫)病品种的筛选与培育当前,我省马铃薯生产中主要面临着流行性和危害性极强的马铃薯晚疫病和对我省农业生产已开始构成威胁、将来更为严重的土传病害马铃薯黑痣病和疮痂病等严重影响,而当前我省所种植的主要品种都缺乏对以上病害的抗病能力,这已严重影响了我省马铃薯产业的健康发展,尤其是绿色马铃薯生产的进程,因此,急需马铃薯抗重大病害新品种的筛选和选育。研究内容:与中国农业科学院蔬菜花卉研究所、河北北方学院的马铃薯育种专家密切合作,通过多种渠道获取大量栽培种、野生种以及近缘种的优异种质资源(300-500份),利用传统和分子技术相结合大量发掘新的抗病虫、抗逆境基因,在马铃薯基因组测序基础上,利用可靠分子标记对抗病基因、抗旱基因进行标记和筛选,辅助常规育种,加快育种进程。以常规育种技术为基础,综合利用远源杂交、分子标记等技术,利用挖掘出的抗病、抗逆基因资源,培育具有自主知识产权,高产、抗病新品种1-3个。苹果抗病(虫)品种的筛选与培育与中国农科院果树所周宗山研究员课题组合作,针对苹果树腐烂病和轮纹病开展苹果种植资源抗性评价研究,对现在参加区试的品种的抗性做出评价。研究苹果锈果病类病毒的分子检测技术、脱毒技术,与我校园艺学院联合开展无毒苗的培育和扩繁工作。蔬菜药抗(虫)病品种的筛选与培育补充材料中草药抗(虫)病品种的筛选与培育收集河北省道地中药材品种资源,培育菊花、天南星、丹参等中药材无毒苗。花生抗病(虫)品种的筛选与培育花生生长期主要病害包括危害根部及荚果病害(茎腐病、根腐病和果腐病、)和叶部病害(花生褐斑、网斑和胡麻斑病)。近年来,花生果腐病已经成为了我国花生主产区的最重要的病害,发生越来越严重,发生面积逐年扩大。在河北中南部,花生主产区的邯郸大名、石家庄新乐、衡水武强、保定定兴等县市均有发生,严重者甚至绝产绝收。研究内容:与中国农科院油料所等单位密切合作,对花生抗果腐病品种进行品种抗性评价。通过多种渠道获取大量优异种质资源;利用传统育种和生物技术育种相结合的方法,筛选出性状优异且抗果腐病的花生品种1-2个。为抗花生果腐病提供储备种质资源。4.2.2作物重大病虫害流行规律、成灾机理及预警创新平台小麦重大病虫害流行规律及成灾机理在小麦栽培、耕作条件不断改变的情况下,小麦面临纹枯病、赤霉病、根腐病、白粉病、叶锈病、茎基腐病等的威胁。而对于这些病在新条件下的发生规律上有待于探明,且缺少对于这些病害在新环境下的完善预警系统;对多数病害的致病机理、小麦的抗病机理、小麦与病原物互作过程均不明确,不能很好地明确病害成灾机制,致使不能有效采取绿色防控措施。本研究将结合基础生物学、分子生物学,对小麦叶锈病、赤霉病、吸浆虫等初侵染源进行有效地监测。明确病菌的有效传播距离和途径;建立以DNA分子检测为基础的病菌分子检测技术;探明小麦主要病害(小麦叶锈病、小麦赤霉等)吸浆虫的季节流行动态以及影响病虫害流行的因素(环境、病原、寄主植物);分析小麦叶锈菌致病效应因子,通过效应因子及不同地区基因流的检测,探测病原物致病性变异的生物学因素,通过效应因子结构的分析,初步探索小麦叶锈菌致病性的关键功能区域和可能的变异区域,明确小麦叶锈菌产生抗药性的条件和分子基础;为制定主要病害的综合防控技术提供依据。在我省小麦主产区建立自动气象站,对小麦生长季节中温湿度及降雨数据进行系统收集;对于小麦叶锈菌的研究,根据其发生特性,从全国不同地区进行采集病菌,开展病原菌的致病性变异监测技术。小麦叶锈病、小麦赤霉病、小麦吸浆虫等病虫害预警模型的选择与参数修订,使其适合京津冀小麦叶锈病、小麦赤霉病、小麦吸浆虫重大病虫害的流行预测;利用互联网技术实现重大病害疫情信息共享,对京津冀小麦病虫害进行统防统控。玉米重大病虫害流行规律及成灾机理目前我国记载的玉米害虫有265种,病害47种,其中有52种害虫和40种病害可造成一定的产量损失。2011年玉米病虫害总体为中等发生,危害面积达10.70亿亩次,是发生面积最大的1年,2012年和2013年稍轻。近几年随着种植制度的改革、品种的更换、全球气候变暖等,玉米病虫为害日趋严重,其发生种类和发生规律发生了很大变化,突发性、大发生规律和区域的复杂性日益明显,给粮食安全生产带来了挑战。因此,深入研究玉米重要病虫害的流行规律及其成灾机理是实现玉米病虫害有效防控的前提。(1)环境条件监测在玉米病虫害重发区,详细记录当地6月份-10月份的相对湿度、降雨量和日平均气温等信息,对重大病虫害的爆发与流行进行预测预报。(2)病原、虫原组成及变异监测利用孢子捕捉系统,监测玉米主要病害病原的种类、数量、传播规律、传播距离等信息,建立中长期病害流行预测系统;监测不同地区玉米大斑病、小斑病等病菌的变异趋势,利用鉴别寄主鉴定不同地区玉米大斑病菌的生理小种组成,采用ISSR技术分析不同地区病原菌的遗传分化规律。(3)感病品种种植范围调查不同玉米种植区域内主栽品种对玉米主要病虫害的抗性表现及种植面积。马铃薯晚疫病流行规律及预警我省北方一作区马铃薯主产区晚疫病年度间发生与流行差异大,农民存在过度用药防控和存在侥幸心理不防控的两个极端现象,给我省马铃薯产业带来巨大威胁。这两个极端归根到底一方面是对马铃薯流行规律和发生危害缺乏认识,而另一方面表明我省对马铃薯晚疫病流行预警系统的不完备,因此,深入研究马铃薯晚疫病流行规律和建立河北省马铃薯晚疫病预警系统是实现马铃薯绿色发展的关键技术环节。(1)马铃薯晚疫病发生与流行规律的研究开发以PCR为基础的高灵敏度、高通量的DNA分子检测实用技术,对种薯中初侵染源和田间病害侵染初期的侵染剂量进行有效地监测和危害评估分析,为流行模型的制定提供科学依据。通过分子标记特异的病菌,利用孢子捕捉技术,开展马铃薯晚疫病菌的有效传播距离的研究,明确其传播距离,为周边地区晚疫病预警的制定提供科学数据。开发与晚疫病菌毒力紧密先关的分子标记,快速评价马铃薯晚疫病的毒力状况,为科学用药提供指导。(2)马铃薯晚疫病预警系统的建立与应用在我省马铃薯主产区建立3-5自动气象站,对马铃薯生长季节中温湿度及降雨数据进行系统收集。马铃薯晚疫病预警模型的选择与参数修订,以使其适合我省马铃薯晚疫病发生与流行准确测报。组建河北省马铃薯晚疫病疫情预警办公室,利用互联网技术实现重大病害疫情信息共享,对我省马铃薯晚疫病实行统防统控,提高防治水平和效果,提高其经济性和生态效益,为实现马铃薯产业绿色植保服务保驾护航。苹果树皮腐烂病流行规律及治理研究苹果树腐烂病的侵染、潜伏、产孢和传播规律,寻找病菌侵染过程中的薄弱环节,筛选高效、低毒杀菌剂,建立以预防为主、综合防治为原则的治理技术,从土壤质量、肥料水平、微生物含量等几个方面进行调整,使果树有一个良好的生长环境,增强树势,奠定好病害防控的基础。蔬菜重大病虫害流行规律及治理(1)研究不同寄主作物(不同栽培模式)蔬菜重大病虫害(叶部、根部)的发生危害规律及其与关键环境影响因子的关系,以揭示其时空演替的成因及成灾机理。(2)研究不同寄主作物(不同栽培模式)蔬菜重大病虫害(叶部、根部)发生危害消长规律的高效、经济、简便和操作性强的监测技术,构建基于其内生及关键环境因子驱动的发生为害预测模型及其验证评价,建立其高效预警平台。(3)研究不同寄主作物(不同栽培模式)蔬菜重大病虫害(叶部、根部)发生危害的高效、经济、简便和操作性强的防控技术,依据作物、生态区和栽培模式类型特点,建立项目成果示范及推广基地,集成和组建以农业、生物、物理和生态为核心的高效、绿色综合防控技术体系并示范推广。中草药重大病虫害流行规律及治理(1)中药材病虫草害调查河北省是传统中药材的地道产区,中药材生产在全国占有重要的地位。但目前我省道地、大宗药材品种主要病虫害发生的种类、发生发展规律非常不清楚,因此系统开展中药材病虫草害的调查工作,了解各区域、不同药材品种的病虫草害种类、发生程度和分布范围,明确制约我省中药材生产的重要病虫草害种类。(2)麻山药连作障碍机制及综合治理技术研究河北省是麻山药主产区之一,目前麻山药连作障碍非常严重,轻者减产40%~50%,并且品质明显下降,重者绝收,严重制约着我省麻山药生产的进一步发展。以往农民普遍施用高毒农药神农丹,造成农产品和土壤农药残留超标、环境污染等问题。因此,探究麻山药连作障碍发生机制及其绿色防治措施已经成为亟待解决的问题。(3)金银花蛴螬发生规律及综合治理技术研究巨鹿县是河北省金银花主产区。近年来发现蛴螬危害严重,造成植株长势弱、甚至整株死亡,致使该县金银花出现大面积减产的现象。另外由于蛴螬在地下危害,农民不易发现,往往忽视对该虫的防治。因此本项目拟开展金银花地下害虫——蛴螬的发生、分布规律、越冬基数调查,了解该虫在土壤中的分布规律、越冬虫态;同时在室内开展蛴螬高效低毒农药的筛选及田间药效试验,为制定金银花蛴螬的绿色防治技术方案提供理论依据。花生蛴螬发生规律研究花生害虫类群及其演变趋势一直是我们关注的研究内容之一,通过对我国花生种植省份多地实地调研,以及各综合试验站反馈的调查问卷分析发现,我国花生种植区花生害虫及螨类有近130种,但在4个优势产业区能造成较大经济损失的不过10余种。其中地下害虫主蛴螬在河北省及相近生态区仍为头号害虫。我们将在前期研究基础上,对华北大黑鳃金龟成虫的发生规律继续进行调查,了解其演变趋势及规律。同时对其他叶部害虫进行系统监测,了解我国花生各种植区优势害虫发生动态,撰写相关报告1份,发表论文1-2篇。4.2.3环境友好型农药的开发与应用创新平台微生物源生防药剂的开发与研制(1)微生物杀虫剂河北省花生产区主要虫害包括蛴螬、甜菜夜蛾和棉铃虫;病害主要为果腐病。针对以上有害生物,我们拟开发包括苏云金杆菌、绿僵菌等微生物杀虫剂,以及针对花生果腐病菌的生防菌剂、菌肥的研制,开发出对蛴螬高效苏云金杆菌和绿僵菌菌剂和对花生果腐病专用菌肥。发表国家核心期刊以上相关学术论文2-4篇。(2)玫瑰黄链霉菌杀菌剂的开发以生防放线菌——玫瑰黄链霉菌为试材,研制出高效、多功能、环境友好,具有广阔市场前景的生物杀菌剂。通过集成优化干燥方法、助剂、包装材料、储存条件等剂型加工工艺,创制玫瑰黄链霉菌新型多功能生物农药的可湿性粉剂、颗粒剂、片剂等新剂型,使其防效优于或相当于常用农药;延长制剂保质期,进行中试生产;同时开展不同剂型田间配套使用技术的研究与试验,建立一套以生物防治为主的防治技术体系,进行田间试验与示范,有效控制黄萎病、白粉病、重茬病、根结线虫病等目前生产上普遍发生且难于防治的重大农作物病害。(3)白僵菌和绿僵菌及其代谢产物对蔬菜主要害虫杀虫活性的研究主要包括具有高活性代谢产物菌株的筛选。代谢提取物活性比较、环境条件对提取物活性的影响及杀虫活性物质的分离鉴定。植物源杀菌剂的开发与应用以中草药为主要植物材料,筛选对病原微生物具有抑制作用的提取物,分析其有效作用成分,通过对不同成分进行复配、测试,探寻最佳比例和组合,与张家口宣化佳园科技发展有限公司等企业联合,将产品配方转化为产品,为植物病害的绿色防控奠定物质基础。毒素除草剂的开发及机理研究化学除草剂的长期应用,在解决杂草危害问题、保护农业生产的同时,带来了农药残留、杂草抗性等社会问题,严重威胁着农业的可持续健康发展。利用自然界广泛存在的植物病原菌的毒素开发新型生物源除草剂是除草剂研发的新思路:一方面可以将天然的毒素进行结构优化,继而开发新型除草剂;一方面阐明这些毒素的作用机制并从中发现新的作用靶标,将为除草剂的生物合理设计继而发现新的先导化合物奠定基础。(1)微生物毒素除草剂的研制与开发以课题组现有的除草活性菌株为出发点,一方面优化其发酵工艺,开发适宜的毒素除草剂剂型如颗粒剂、微乳剂、水剂等;一方面利用高速逆流色谱、高线液相色谱、核磁共振等分析检测手段对毒素的结构进行鉴定,继而对其进行先导化合物的评价和结构修饰,以期开发出新的除草剂品种。(2)微生物毒素的除草作用机制研究利用代谢组学研究技术,明确毒素处理杂草后不同时间内代谢产物的变化,根据数据分析确定除草活性成分可能影响的代谢过程,生物信息学分析与其相关的蛋白和基因;以拟南芥或莱茵衣藻等模式植物为试材,利用蛋白质组学研究技术,明确活性成分处理后不同时间内蛋白的变化,利用2-DE、MS和生物信息学技术,确定候选的靶标基因/蛋白,并利用T-DNA插入突变技术进行验证,最终获得毒素的作用靶标。高效、低毒化学药剂的筛选与应用本研究以河北省主要作物绿色生产过程中农药科学使用技术为对象,通过研究我省农作物的耕作种植习惯以及病虫害的发生规律,制定适合我省大部分粮食作物的病虫害的绿色化学防治方案,建立科学的农药使用技术,以达到建立即能科学的防治病虫害又能保证作物绿色生产的共赢体系。主要包括以下方面的研究内容。(1)制定适合河北省粮食作物绿色生产过程中使用的农药品
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