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栽培與采后技術研究室

蔬菜栽培與采后技術研究室圍繞蔬菜栽培生產與采后全產業鏈的關鍵問題開展技術研發與示范推廣。研究室設有蔬菜工廠化種苗生產技術、設施栽培、無土栽培、采后加工技術4個研究課題組。主要從事蔬菜種苗發育調控與繁育技術、設施蔬菜高產優質栽培的生理生態與調控技術、栽培基質與溫室蔬菜有機生態型無土栽培技術以及蔬菜采后保鮮加工技術等研究。

一、主要研究領域
(1)蔬菜種苗發育調控與繁育技術:重點研究蔬菜種苗發育規律、標準化檢測技術以及集約化種苗繁育技術等,組織全國性蔬菜種苗相關學術活動,編制蔬菜種苗相關行業標準,開展蔬菜種苗繁育技術示范推廣與咨詢服務。
(2)設施蔬菜高產優質栽培技術:應用基礎研究方面重點開展主要設施蔬菜響應低溫脅迫的分子生物學機理研究、嫁接生物學機理等,開發設施蔬菜低溫誘抗技術及其產品,研發與推廣設施果菜秸稈原位還田技術、設施結構優化及其環境智能控制技術及設施蔬菜優質高產的數字化栽培模式等技術。
(3)蔬菜無土栽培技術:研發基于不同有機肥、不同蔬菜作物、不同蔬菜生育期的簡易營養液配方,栽培基質,水肥一體智能精準化管理,無土栽培模式等,同時在溫室蔬菜作物營養生理、蔬菜品質提升、作物抗逆調控機制等方面開展研究。
(4)蔬菜采后保鮮加工技術:重點開展綠色、環保納米保鮮殺菌技術研究及其產品研發,開展傳統加工工藝對蔬菜營養品質影響及干預技術研究,蔬菜、花卉加工新技術研發及產業應用,蔬菜、花卉智能包裝技術研究及其產品研發。

二、承擔的主要項目
(1)國家重點研發計劃項目:“設施果實類蔬菜高產的生理基礎與調控機制”(No. 2019YFD1000300,2019-2022)
(2)國家重點研發計劃項目:“多方受益的資源優化城市循環農業研究與示范”(No. 2017YFE0118500,2019-2021)
(3)國家重點研發計劃課題:“黃淮海蔬菜主產區面源污染綜合防治技術示范—蔬菜生產投入品安全施用技術優化與集成”(No. 2018YFD0800401,2018-2020)
(4)國家重點研發計劃課題:“黃淮海曖溫區露地蔬菜化肥農藥減施技術模式建立與示范”(No. 2018YFD0201207,2018-2020)
(5)國家重點研發計劃課題:“全國設施蔬菜化肥農藥減施技術示范推廣”(No. 2016YFD0201010,2016-2020) 
(6)國家自然科學基金面上項目:“轉錄因子CsBPC2調控黃瓜鹽脅迫抗性的分子機理研究”(No. 31972480,2020-2023)
(7)國家自然科學基金面上項目:“黃瓜/南瓜嫁接親和性基因的篩選與鑒定”(No. 3177110903,2018-2021)
(8)國家大宗蔬菜產業技術體系:育苗技術崗位、溫室蔬菜栽培崗位、無土栽培崗位(No. CARS-25,2016-2020)
(9)國家特色蔬菜產業技術體系:產地環境綜合治理崗位(2017-2020)
(10)中國農業科學院科技創新工程:蔬菜栽培與生理創新團隊、種苗發育調控與繁育技術創新團隊(CAAS-ASTIP-IVFCAAS)
(11)北京市科技計劃項目:“基質栽培和水肥高效管理技術在高檔蔬菜生產中的示范應用”(No. Z181100009618033,2019-2021)
(12)公益性行業(農業)科研專項:“設施農業高效育苗標準化生產工藝與配套設備研究與示范”(No. 201303014,2013-2017)
(13)國家科技支撐計劃:“鮮活農產品物流過程質量安全監控技術研發”(No. 2012BAD38B05,2012-2015)
(14)中澳國際科研項目:“Reducing Spoilage and Contamination Risks of Fresh Vegetables in China and Australia”(No. ACIAR Project HT 99081,2004-2009) 
(15)瑞典國際科學基金項目:“Study on the Dynamic Mechanism of the Functional Composition During the Growth of Pumpkin Fruits”(No. E2975-1,2000-2002)

三、近5年主要成果
近5年來,發表論文100余篇,其中SCI論文50余篇,主編和參編著作2部;授權國家發明專利10項、實用新型專利5項、軟件著作權1項,制定農業行業標準2項,獲省部級科技成果獎勵等4項。
代表性成果1:蔬菜集約化育苗技術體系建立與應用
綜合應用生物學、農業工程學原理,研發了蔬菜育苗基質標準化配制、種子復合消毒、精量播種、徒長綜合防控、梯度灌溉施肥、化學誘抗、根際微生態調控等關鍵技術和產品,創建了“集中、集約、節約”為顯著特征的蔬菜集約化育苗技術體系。技術在全國示范推廣,顯著節約了育苗基質用量和育苗設施成本,提高了勞動效率,推動了全國蔬菜育苗科技進步和產業發展,并取得顯著社會經濟效益。技術成果獲2015年農業部中華農業科技獎一等獎。
代表性成果2:非耕地園藝作物生態高效生產技術集成與示范
針對非耕地栽培基質和水資源匱乏,傳統種植模式效益不高等問題,充分利用非耕地資源條件拓展栽培基質來源,構建了非耕地溫室低壓滴灌系統關鍵節水技術、溫室智能灌溉控制管理系統和適于不同生態非耕地特點的高效種植模式(非耕地蔬菜生態基質無土栽培種植模式、蔬菜自然沙培無隔離局部改良種植模式、高寒冷涼區非耕地日光溫室葡萄延后栽培模式和夏季高溫干旱區非耕地日光溫室葡萄促早栽培模式)等。在西北戈壁、沙漠和沿海沙荒地等地示范推廣,近5年累計推廣面積212.96萬畝,比傳統種植方式共節水5.2億方,使超過10萬戶貧困農民、30萬農村人口因利用非耕地種植設施園藝作物而脫貧,在生態治理的同時實現了農民增收。技術成果獲2015年農業部中華農業科技獎二等獎。
代表性成果3:設施蔬菜低溫弱光誘抗增產關鍵技術創新與應用
從基因表達調控、植物激素、氨基酸、礦質元素等不同層次,基本闡明了以黃瓜為代表的設施果菜低溫適應的生理與分子機制,發表相關論文30余篇,授權國家發明專利5項,另有4項專利在審批中,為研發提高設施蔬菜低溫抗性技術提供了理論依據。成功研發出根施滴灌型氨基酸水溶肥、葉面噴施型氨基酸水溶肥,注冊“誘抗贏豐”商標;2019年冬季多點試驗結果顯示,使用該產品可使日光溫室果菜增產10%~30%,增效2000元/畝以上。

代表性論文:
(1)Anwar A, Li Y, He C, Yu X. 24-Epibrassinolide promotes NO3? and NH4+ ion flux rate and NRT1 gene expression in cucumber under suboptimal root zone temperature. BMC Plant Biology. 2019. 19: 225. 
(2)Xie L, Dong C, Shang Q. Gene co-expression network analysis reveals pathways associated with graft healing by asymmetric profiling in tomato. BMC Plant Biology. 2019. 19 (1): 373.
(3)Lu T, Yu H, Li Q, Chai L, Jiang W. Improving plant growth and alleviating photosynthetic inhibition and oxidative stress from low-light stress with exogenous GR24 in tomato (Solanum lycopersicum L.) seedlings Frontiers in Plant Science. 2019. 10: 410-423.
(4)Bai L, Liu Y, Mu Y, Anwar A, He C, Yan Y, Li Y, Yu X. Heterotrimeric G-Protein γ subunit CsGG3.2 positively regulates the expression of CBF genes and chilling tolerance in cucumber. Frontiers in Plant Science. 2018. 9: 488.
(5)Anwar A, Bai L, Miao L, Liu Y, Li S, Yu X, Li Y. 24-Epibrassinolide ameliorates endogenous hormone levels to enhance low-temperature stress tolerance in cucumber seedlings. International Journal of Molecular Sciences. 2018. 19: 2497.
(6)Gao Y, Yu H, Peng Liu P, Ma C, Li Q, Jiang W. Ending composting during the thermophilic phase improves cultivation substrate properties and increasing winter cucumber yield. Waste Management. 2018. 79: 260-272.
(7)Dong CJ, Cao N, Li L, Shang QM. Quantitative proteomic profiling of early and late responses to salicylic acid in cucumber leaves. PLoS ONE. 2016. 11: e0161395.
(8)Zhang X, Ashby R, Solaiman DKY, Uknalis J, Fan X. Inactivation of Salmonella spp. and Listeria spp. by Palmitic, Stearic, and oleic acid Sophorolipids and Thiamine Dilauryl sulfate. Frontiers in Microbiology. 2016. 7:11
(9)Zhang X, Fan X, Solaiman DKY, Ashby RD, Liu Z, Mukhopadhyay S, Yan R. Inactivation of Escherichia coli O157:H7 in vitro and on the surface of spinach leaves by biobased antimicrobial surfactants. Food Control. 2016. 60:158-165.
(10)Deng J, Yu HJ, Li YY, Zhang XM, Liu P, Li Q, Jiang WJ. Leaf volatile compounds and associated gene expression during short-term nitrogen deficient treatments in Cucumis seedlings. International journal of molecular sciences. 2016. 17: 1713.

 

圖1-辣椒集約化育苗

 

圖2-2015年農業部中華農業科技獎一等獎

 

圖3-西瓜嫁接苗

 

圖4-番茄嫁接苗

 

圖5-誘抗贏豐商標

 

圖6-誘抗贏豐產品處理的黃瓜

 

圖7-誘抗贏豐產品處理的辣椒幼苗

 

圖8-有機生態型無土栽培技術

 

圖9-采用生態基質無土栽培技術

 

圖10-自然沙培無隔離水肥精準管理模式

 

 

 

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