[00137556]高效设施农业关键技术装备应用研究与示范

针对我区设施农业节水灌溉、施肥技术利用率低,水肥调控设备不配套,棉秸秆、牛羊粪等本地优势资源的农业废弃物综合利用技术、装备及配套生产技术在设施农业中的应用研究不足,设施装备落后、农民劳动强度大、生产效率低等关键问题,以设施农业提质增效为目标,以原始创新和集成创新为手段,通过多学科合作攻关,重点开展设施主栽作物水肥温气系统化控制技术与产品的研究示范;适合新疆农业废弃物资源的生物质有机肥生产设备选型及配套技术、产品的研究示范;寒冷气候条件下日光温室专用沼气装备与关键技术的研究示范;以棉花秸秆等我区优势资源为主要原料的资源高效利用型栽培基质和生产成套设备研究及适合非耕地基质栽培的配套技术模式研究。 1、集成日光温室主栽作物生产专用水肥温气系统,实现设施瓜菜作物水肥温气系统化调控。 通过对设施番茄、黄瓜、辣椒等主栽瓜菜在生长季节目标产量条件下,水肥温气因素调控的相应操作制度（灌溉、施肥制度、施加CO2方法等）的实验研究,集成日光温室主栽作物生产专用水肥温气系统,减少日光温室的灌溉用水量和化肥施用量,减轻土壤污染和病虫害的发生,降低日光温室生产成本。 2、研发棉秸秆基质生产工艺与关键装备,研发的棉秸秆粉碎机,粉碎环节前增加对辊挤压,降低了粉碎功耗,粉碎后的物料较为松软;粉碎刀片采用多棱角结构,增强揉搓效果。 针对棉秸秆木质素达到40%以上,粉碎效果不好的问题,采用solidworks软件对棉秸秆粉碎机进行了虚拟设计,并对输送、粉碎、机架、动力传动装置进行了运动仿真及强度校核,最终研发新型棉秸秆粉碎机具,采取挤压--切断--粉碎工艺,使用对辊对棉秸秆进行挤压、输送,两个旋转刀片对棉秸秆进行切断,然后是采用锤片作为主要粉碎部件进行粉碎;采用≤5mm筛网,棉秸秆粉碎后的物料平均粒度达到2.15mm,1-3mm粒度的占85%以上,粉碎粒度较小,适合作为基质使用;粉碎锤片采用多棱角结构,增加揉搓效果,提高粉碎效率。 筛选出棉秸秆发酵菌剂2种,提出棉秸秆基质生产工艺,解决了棉秸秆木质化程度高、发酵难、发酵周期长的难题。 针对棉秸秆基质化处理中存在的关键技术问题,通过有机基质处理用微生物菌剂筛选及生产试验,筛选出有机机质处理的微生物菌种2株,并对筛选出的微生物菌种进行了16SRNA鉴定,结果为高山被孢霉（Mortierella alpine）。利用筛选出的发酵菌剂进行棉秸秆基质生产试验,制定棉秸秆基质生产技术规程。对制备的棉秸秆基质进行育苗及栽培试验表明,基质的容重0.24g/cm3、总空隙度88%、通孔隙10.20%、持水孔度77.80%、pH7.0。 3、研究二种用于沼气低温发酵的复合微生物菌剂。由短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus） CICC10440、乳酸链球菌（Streptococcus lactis）CICC 20711、巴氏醋杆菌（Acetobacter）、假单胞菌（Pseudomonas sp.） 、成团泛菌（Pantoea agglomerans）和肠球菌（Enterococcus sp.）六种菌的发酵液按重量比计,将三种菌分别发酵后的发酵液按1：1：1比例混匀,即为液体剂型。将混合液再与等质量的豆粕和麸皮（1：1）混合拌匀,将上述混合物摊放于阴凉干燥环境中阴干,然后添加6%-36%的三氯化铁和1.2%-7.2%的氯化镍充分拌匀,制备获得低温沼气固体复合促进剂。可直接应用于沼气池。在低温下可明显提高沼气产量。只要沼气发酵装置中料液温度保持在 大于15℃,以牛羊粪便为主要原料的沼气池,比不加菌剂的提高 30%-50％以上。 4、研发适合新疆寒冷条件下的太阳能集热器加热沼气发酵系统,提高冬季沼气产气和综合利用技术水平。 利用太阳能集热器配合沼气池内部辅助加温系统的实验研究,研发2种太阳能集热器加热沼气发酵系统,通过水循环,加热发酵物料,从而提高冬季沼气池产气温度,提高冬季沼气产气和综合利用技术水平