[00115076]甘肃甜高粱产业持续发展技术集成与示范

1、课题来源与背景 1.1课题来源：中国科学院科技服务网络计划（STS计划） 1.2研究背景 随着草食畜牧业的快速发展,甘肃省对饲草的需求以7%的速度逐年增长。目前饲草以青贮全株玉米、玉米秸秆、苜蓿等为主,不能满足现代畜牧业的发展,甜高粱具有生物量大、含糖量高等特点,是新型的优质饲草之一。 2、研究目的与意义 规模化种植甜高粱,国产种子无法满足需要,采用重离子辐照诱变技术繁育具有自主知识产权的品种,可为甜高粱产业的发展提供优质种源。 甜高粱作为新兴饲草在甜高粱青贮过程中,添加复合微生物菌剂能够提高饲料的营养价值,是提高畜产品的品质,提升畜牧养殖业的重要举措之一。 利用甜高粱茎秆汁液可以生产果葡糖浆,原料利用率和产物得率均比较高,是最经济、便捷的一种方法。 甜高粱种植面积的增加,势必会给水土资源的供需平衡造成一定的压力。因此,控制适宜的开发规模,分不同的生态类型区制定甜高粱栽培技术,对实现甜高粱产业的持续发展至关重要。 3、主要论点与论据 （1）甜高粱规模化示范种植及产品初期加工 （2）重离子诱变育种及配套体系选育 （3）重离子诱变发酵菌剂的研发 （4）甜高粱生态适应性及适宜种植区域 4、创见与创新 （1）2015年和2016年在张掖累积种植甜高粱2.23万亩;在武威种植67.5万亩。 （2）陆续在全国各地推广、种植甜高粱700余亩。 （3）在武威核技术综合产业园内建立了甜高粱规模化种植、收割和饲料加工的机械化模式,同时建成了甜高粱压榨、固液分离、发酵、蒸馏为一体的酒精示范生产线;完成了甜高粱秸秆做青贮饲料示范生产。 （4）获得了以甜高粱茎秆汁液为原料生产果葡糖浆的工艺技术。制备出符合国家质量标准GB/T20885-2007的果葡糖浆产品,示范生产果葡糖浆10吨。 （5）完成甜高粱青贮饲料植物乳酸菌的组合研究,优化出青贮甜高粱饲料的最佳植物乳酸菌株比例,制定出饲用型甜高粱青贮饲料的工艺技术规程。 （6）在武威市阳光绿洲农业发展有限公司肉牛肥育基地,进行了为期3个月的肉牛适口性、采食量、增重、屠宰率、营养成分及肉品质方面比较,优化出甜高梁青贮饲料养殖肉牛的饲喂模式。 （7）在民勤县拓普草畜产业专业合作社,以全株玉米青贮饲料为对照,进行了为期3个月的肉羊适口性、采食量、增重、屠宰率、营养成分及肉品质方面评价,优化出菌剂青贮甜高粱饲料养殖肉羊的饲喂模式。 （8）与武威荣华新型农业有限公司、伊利集团甘肃凯悦生物有限公司、白银今日阳光生态农业有限公司等建立了菌剂青贮甜高粱饲料饲喂奶牛、肉牛及肉羊养殖基地。示范推广甜高粱青贮菌剂30吨,青贮甜高粱饲料3万吨。 （9）设计加工完成转盘式换样系统和基于气体电离室的辐射剂量监测及控制系统,实现了标准化的重离子束辐照诱变技术流程。 （10）在重离子辐照实验中,确定了甜高粱半致死剂量为50-80Gy,得到最佳诱变剂量为80Gy。筛选出优良突变种质KF1210-3和KF1210-4。 （11）从不同的杂交组合中筛选出 4个性状优良的杂交组合,其杂交种的茎秆糖锤度为19.8%,生物量为5.7吨。 （12）在张掖、武威、三亚建立近甜1号种子繁育基地110亩。 （13）提出了在张掖绿洲压缩1亩灌溉农田可发展 1.6亩甜高粱,在武威绿洲压缩1亩灌溉农田可发展1.8亩甜高粱。 （14）得出在河西灌区的盐碱地上1穴2株的栽培方式,河西灌区的沙地和黄土高原地区的1穴3株栽培方式是适宜甜高粱推广应用的高产优质栽培模式。 （15）从水资源供需平衡看,甜高粱的发展应以不增加耕地面积和绿洲规模为前提。 5、社会经济效益,存在问题 5.1社会经济效益 （1）甜高粱的大面积种植推动了牛羊养殖业的发展,武威荣华公司建成了4万头奶牛,2万头肉牛的养殖场,黑牛公司增加肉牛存栏量,民勤和古浪千只羊场增加了45个,为养殖企业增加经济效益起到了带动示范作用。 （2）甘肃省辐照诱变育种工程实验室甜高粱酒精生产线的建立,带动了漠陇庆公司、拓普公司分别建成年产2000吨和年产1000吨的甜高粱食用酒精生产线;荣华公司进行了100吨罐的甜高粱固态发酵酒精示范生产,为促进地方经济发展取得了良好的示范效果。 （3）示范生产的优质甜高粱青贮饲料,在饲喂牛羊中增产效果显著。荣华新型农业发展公司应用该技术建成了2万吨的青贮窖池20个,有力的推动了武威市饲草工业的发展。 （4）近代物理研究所在甘肃省灵台县梁原乡朱家湾村展开推广种植甜高粱双联扶贫工作,有效地促进了当地畜牧养殖业的发展,提高了农民的实际收入。 5.2存在问题 1) 高寒及盐碱地甜高粱种植模式的优化及甜高粱秸秆和汁液新产品的工艺技术尚需深入研究; 2)前期研究用甜高粱茎秆汁液制备果葡糖浆,还存在着生产成本较高的问题; 3)甜高粱不育系和保持系相对较少; 4)缺乏对复合微生物菌剂青贮饲料发酵动力学深入研究; 5)农业项目周期长,见效慢,推广需要时间较长; 6)由于仅有2年的试验数据,还不能回答甜高粱连作地力能否持续的问题？ 6、历年获奖情况 2015年获得了“中国产学研合作创新奖”。