“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發”

試點專項2017年度項目申報指南我國化學肥料和農藥過量施用嚴重，由此引起環境污染和農產品質量安全等重大問題。化肥和農藥過量施用的主要原因：一是對不同區域不同種植體系肥料農藥損失規律和高效利用機理缺乏深入的認識，制約了肥料農藥限量標準的制訂；二是化肥和農藥的替代產品研發相對落后，施肥施藥裝備自主研發能力薄弱，肥料損失大，農藥跑冒滴漏嚴重；三是針對不同種植體系肥料和農藥減施增效的技術研發滯后，亟需加強技術集成，創新應用模式。因此，制定化肥農藥施用限量標準，發展肥料有機替代和綠色防控技術，創制新型肥料和農藥，研發大型智能精準機具，以及加強技術集成創新與應用是我國實現化肥和農藥減施增效的關鍵。按照2015年中央1號文件關于農業發展“轉方式、調結構”的戰略部署，根據《國務院關于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革方案》精神，組織實施國家重點研發計劃試點專項“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發”，旨在立足我國當前化肥農藥減施增效的戰略需求，按照《全國優勢農產品區域布局規劃》《特色農產品區域布局規劃》，聚焦主要糧食作物、大田經濟作物、蔬菜、果樹化肥農藥減施增效的重大任務，按照“基礎研究、共性關鍵技術研究、技術集成創新研究與示范”全鏈條一體化設計，強化產學研用協同創新，解決化肥、農藥減施增效的重大關鍵科技問題，為保障國家生態環境安全和農產品質量安全，推動農業發展“轉方式、調結構”，促進農業可持續發展提供有力的科技支撐。本專項主要通過化學肥料和農藥高效利用機理與限量標準、肥料農藥技術創新與裝備研發、化肥農藥減施增效技術集成與示范應用研究，構建化肥農藥減施增效與高效利用的理論、方法和技術體系，到2020年，項目區氮肥利用率由33%提高到43%，磷肥利用率由24%提高到34%，化肥氮磷減施20%；化學農藥利用率由35%提高到45%，化學農藥減施30%；農作物平均增產3%，實現作物生產提質、節本、增效。本專項圍繞化肥農藥減施增效的理論基礎、產品裝備、技術研發、技術集成、示范應用等環節，對專項一體化設計,設置化肥農藥減控基礎與限量標準，重大技術、產品及裝備研發，技術集成創新與應用三個任務方向。在2016年度首批啟動13個項目的基礎上，2017年度擬啟動21個項目，擬安排國撥經費8.842億元。其中化肥農藥減控基礎與限量標準6個項目、重大技術、產品及裝備研發10個項目、技術集成創新與應用5個項目。項目實施周期為2017年1月1日-2020年12月31日。一、化肥農藥減控基礎與限量標準.肥料氮素遷移轉化過程與損失阻控機制研究內容：研究主要土壤類型和主要糧食作物、經濟作物、蔬菜和果樹種植體系肥料氮素的遷移轉化特征、保氮原理及微生物學機制，不同類型土壤中氨揮發、徑流淋溶、反硝化、厭氧氨氧化等損失過程的發生規律、主控因子與調控原理；主要糧食作物、經濟作物、蔬菜和果樹氮素需求規律及響應閾值；作物氮高效基因型的利用機理；挖掘作物高效利用氮素生物學潛力，提出氮肥增效調控途徑。考核指標：【約束性指標】提出我國東北、華北、西北、華東、華中、西南和華南等主要農區氮肥施用限量標準草案7項?！绢A期性指標】發表高水平論文70篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.肥料磷素轉化與高效利用機理研究內容：研究主要土壤類型和主要糧食作物、經濟作物、蔬菜和果樹種植體系土壤磷素固定原理、損失途徑和遷移閾值，土壤無效態磷的活化機制，土壤微生物和菌根對磷肥減施增效的作用機制，作物高效利用磷素生物學潛力，建立磷肥增效調控途徑?？己酥笜耍骸炯s束性指標】提出我國東北、華北、西北、華東、華中、西南和華南等主要農區磷肥施用限量標準草案7項。【預期性指標】發表高水平論文60篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.化學農藥對靶高效傳遞與沉積機制及調控研究內容：研究主要糧食作物、經濟作物、蔬菜和果樹等靶標作物種植體系中環境因子影響農藥向靶標作物與防治對象分散傳遞、分布沉積及飄移流失的規律；研究靶標作物界面結構特性影響農藥載藥微粒在靶標作物界面潤濕鋪展、沉積持留及吸收傳導的規律及界面現象；研究功能助劑影響農藥對靶標作物與防治對象沉積及持留效率的微觀機制，建立基于不同靶標作物、施藥場景與不同助劑協同作用下化學農藥減施關鍵參數與農藥流失阻控途徑?？己酥笜耍骸炯s束性指標】提出農藥減量施用技術控制指標10項，功能助劑施用限量標準草案10項。【預期性指標】發表高水平論文60篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.活體生物農藥增效及有害生物生態調控機制研究內容：研究生防真菌、細菌、病毒、昆蟲、螭類等生物活體農藥與寄主識別信號及傳遞機制；研究生物活體農藥主要功能基因、表達調控及生物活體農藥的環境適應與宿存機制及調控途徑；研究遺傳、營養、環境等因素對昆蟲天敵產品擴繁、復壯增效的作用機理和影響貨架期的主控因子，碳源、氮源、pH值等因素對生防微生物遺傳穩定性及產品貨架期的調控原理；研究有害生物與作物識別、防御、耐受等行為信號傳遞途徑以及環境因素對其相互識別的調控機制，研究作物生長期、作物種植方式等對有害生物種群消長的調控機制，挖掘活體生物農藥高效利用潛力，提出精準高效生態調控技術。考核指標：【約束性指標】提出活體生物農藥施用技術10項、貨架期調控技術10項，延長活體生物農藥貨架期30%，制定有害生物種群生態調控技術標準草案10項?！绢A期性指標】發表高水平論文70篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.農業生物藥物分子靶標發現與綠色藥物分子設計研究內容：結合生物組學，從調控重要功能基因出發，比較研究靶標/非靶生物的功能因子，搜尋潛在靶標，揭示其分子機制，解析候選靶標結構與功能、靶標與藥物的互作關系；建立從活性分子到靶標的作用模型，從生物合成導向和化學合成導向出發，形成具有關鍵核心技術的先導多樣性衍生技術；建立多尺度、多生物靶標的綜合評價體系，為藥物設計創制提供理論支撐。考核指標：【約束性指標】分離鑒定具有生物藥物研發價值的微生物100-120株；解析植物害物和植物生長發育關鍵蛋白結構10-20種；發掘農藥設計新靶標5-10種；建立活性分子到靶標的作用模型2-3個，建立先導多樣性衍生技術5-8項；建立多尺度、多生物靶標的綜合評價技術體系2-3套?！绢A期性指標】發表高水平論文60篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.耕地地力影響農業有害生物發生的機制與調控研究內容：研究耕地地力、種植方式、灌溉、機械化操作、有機肥施用等農耕管理模式影響主要糧食作物、經濟作物、蔬菜和果樹有害生物發生機制及驅動因素；研究土壤酸化、鹽堿化、連作障礙、板結粘閉、耕層變淺等退化過程對有害生物發生和災變的影響及調控機制；研究土壤-根系-有害生物協同作用機制及調控農業有害生物種群消長的原理；建立耕地質量、耕地管理模式與農業有害生物發生關系的大數據平臺；提出基于耕地地力的有害生物防控新途徑?？己酥笜耍骸炯s束性指標】建立農業有害生物與耕地質量和耕地管理關系大數據平臺1個，提出基于耕地地力的農業有害生物防控技術10項?！绢A期性指標】發表高水平論文70篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項二、重大技術、產品及裝備研發（項目7-16應有企業參加，且企業須提供配套資金。）.新型緩/控釋肥料與穩定肥料研制研究內容：研發新一代綠色環保、價廉質高的包膜控釋材料，新型綠色包膜工藝，規?；⑦B續化和自動化的包膜設備，創制高性能包膜控釋肥料新產品；研制和篩選新型脲酶抑制劑和硝化抑制劑，研究抑制劑優化配伍-協同增效技術，高效穩定性尿素、穩定性大顆粒尿素生產工藝，穩定性復混肥料、摻混肥料的配套設備與抑制劑加入工藝；針對不同作物，研發基于緩釋肥料和穩定性肥料的作物專用配方肥料；實現新型緩/控釋和穩定性肥料肥料產業化，并規模化田間應用?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利20件，研發新型緩/控釋肥料、高效穩定性肥料及其配方肥料共25種，獲肥料登記證8-10種；新型肥料推廣示范200萬畝，實現比常規化肥減量施用10%-15%，化肥利用率提高5-8個百分點，農作物平均增產3%?！绢A期性指標】發表高水平論文15篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.生物碳基肥料及微生物肥料研制研究內容：研制集根際促生、溶磷解鉀、土壤改良等功能于一體的新型微生物肥料，研發含礦質養分、有機質、氨基酸及多種微生物的全元生物有機肥料產品；研究秸稈炭化材料制備及生物炭基肥料技術，研發針對不同作物與農田的有機物料腐熟/炭化與化學肥料復合的配方與生產工藝；研究固氮菌固氮基因遺傳改造途徑與利用，研究綠肥利用及高效生物固氮下減施化肥的效應。實現生物炭基肥料及新型微生物肥料與全元生物有機肥產業化，以及基于綠肥及高效生物固氮的化肥減施技術規?；镩g應用?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利20項，研發生物碳基肥料、微生物肥料與全元生物有機肥、高效生物固氮肥料的新產品20種，獲肥料登記證7-9種，建立化肥替代技術28項。新型肥料及替代技術推廣示范200萬畝，實現比常規化肥減少施用10%-15%，農作物平均增產3%。【預期性指標】發表高水平論文15篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.作物免疫調控與物理防控技術及產品研發研究內容：研發主要糧食、經濟作物、蔬菜和果樹作物有害生物RNA干擾技術，挖掘相關功能基因及產品，建立多基因聚合載體技術及轉化體系；研究作物新型免疫效應子、功能性糖類、酶類、蛋白類等作物免疫誘抗劑及植物生長調控產品、規?；a工藝及應用技術；研究新型光源、能源、材料等物理防控技術及產品，實現規?；?、標準化生產；集成作物免疫調控和物理防控技術并進行規?；镩g應用。考核指標：【約束性指標】申請發明專利22項，研發免疫調控和物理防控新產品20個，2-3個產品獲農藥登記、2-3個獲得國家認可，建立產品規模化生產線5-8條；新型防控技術及產品推廣示范200萬畝，實現化學農藥減量施用15%-18%，農藥利用率提高5%-7%，農作物平均增產3%。【預期性指標】發表高水平論文15篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.天敵昆蟲防控技術及產品研發研究內容：針對農業上重要害蟲、害螭及線蟲等有害生物，開展捕食性及寄生性天敵昆蟲及螭類資源的挖掘、建立資源庫、數字化信息庫及DNA指紋辨識圖譜庫；研究天敵昆蟲及螭類與作物、害蟲及其它生物與非生物因子互作；研究天敵昆蟲及螭類繁育、復壯、包裝及貯運的關鍵技術、新工藝、新設備，研制天敵生產行業標準；研究天敵應用的新技術、新方法及與其它防控措施的協同控害技術，研制天敵應用技術標準?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利22件；發掘新型天敵資源20種；獲得2-3種新型天敵登記；建立天敵產品規?；a線10-15條;建立天敵產業化生產基地4-5個;制定天敵生產、產品質量及生物防控技術標準15項；新型防控技術及產品推廣示范200萬畝，實現化學農藥減量施用20%-30%?！绢A期性指標】發表高水平論文10-15篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.新型高效生物殺菌劑研發研究內容：針對我國農業降本增效、生態環保需求，以我國主要植物病害為防治對象，篩選具有抗病防病功效的微生物菌株和活性代謝產物，并以活體微生物、活性代謝產物為有效成分創制安全高效的生物殺菌劑和植物微生態制劑新品種，研究產業化關鍵技術，建立低成本低污染制造工藝;開發生物殺菌劑新劑型和配套的綜合防治新技術?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利25件，篩選到抗病防病功效的微生物菌株20-30株，分離鑒定活性代謝產物10-15個，創制安全高效的生物殺菌劑3-5種，研制新制劑15-20個，研制新劑型和配套應用技術，建立低成本低污染制造工藝；獲得農藥登記證2-3個，生物殺菌劑產品推廣示范200萬畝，實現化學農藥減量施用18%-20%，農藥利用率提高6%-8%，農作物平均增產3%?！绢A期性指標】發表高水平論文20篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.新型高效生物殺蟲劑研發10研究內容：針對我國主要植物害蟲，篩選具有殺蟲功效的微生物菌株和活性代謝產物，創制安全高效、環境適應性強、持效期長的生物殺蟲劑新產品；通過殺蟲關鍵毒力基因分子定向進化和表達代謝調控網絡提高殺蟲效率，擴大抗蟲譜；建立綠色高效的發酵、提取和制劑生產工藝，研究產業化關鍵技術；開發生物殺蟲劑及其智能化納米載體新劑型和配套綜合防治新技術?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利25件，篩選到抗蟲防蟲功效的微生物菌株20-30株，分離鑒定活性代謝產物10-15個，創制安全高效的生物殺蟲劑3-5種，研制新劑型和配套應用技術，建立低成本低污染制造工藝；獲得農藥登記證2-3個；生物殺蟲劑產品推廣示范200萬畝，實現化學農藥減量施用18%-20%，農藥利用率提高6%-8%，農作物平均增產3%?！绢A期性指標】發表高水平論文20篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.新型高效植物生長調節劑和生物除草劑研發研究內容：針對我國作物生產重大需求，篩選具有調節植物生長、除草功效的生物資源和代謝產物，開展生物調節劑與除草劑的源頭創新；創制抗逆增產、改善品質、省工增效等功能的調節劑新產品；針對主要雜草，創制新型廣適生物除草劑新產品；建立綠色高效生產工藝等產業化關鍵技11術；開發生物調節劑、除草劑新劑型和配套綜合應用新技術?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利25件，篩選到生物除草和植物生物調節功效的微生物菌株20-30株，分離鑒定活性代謝產物10-15個，創制安全高效的生物除草劑和生物調節劑3-5種，研制新劑型和配套應用技術，建立低成本低污染制造工藝；獲得農藥登記證2-3個；植物生長調節劑和生物除草劑產品推廣示范200萬畝，實現化學農藥減量施用15%-18%，農藥利用率提高5%-7%，農作物平均增產3%。【預期性指標】發表高水平論文20篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.天然生物農藥的合成生物學與組合合成技術研究內容：構建微生物源和植物源活性代謝物庫，綜合利用活性化合物資源與信息，形成高通量活性化合物挖掘技術；以提升生物合成單位、發現新活性物質為目標，以關鍵微生物種群為研究對象，基于綠色活性代謝物開展生物農藥結構衍生優化的合成生物學研究；以新活性分子發現為目標，開展結構修飾、多樣性衍生及綠色合成，發掘新農藥先導化合物。考核指標：【約束性指標】申請發明專利20件，構建微生物源和植物源活性代謝物庫2-3個;實現提升合成效率50%以上天然生物農藥3-5個;發掘新農藥先導化合物20-30個;12天然生物農藥產品推廣示范200萬畝，實現化學農藥減量施用15%-18%,農藥利用率提高5%-7%,農作物平均增產3%。【預期性指標】發表高水平論文30篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.養分原位監測與水肥一體化施肥技術及其裝備研究內容：以主要糧食作物、經濟作物、蔬菜和果樹種植體系為對象，研究基于現代信息技術的養分快速診斷、氮素實時監控及智能化原位監測技術；研究水肥一體化微灌制度、施肥制度、肥料選擇、膜下滴灌技術；研究改進自動精準滴灌施肥機施肥裝置、混合裝置、過濾裝置、EC/pH檢測監控反饋裝置，探究精準灌溉施肥控制技術；研發適于不同作物和不同生產條件的養分原位監測技術和水肥一體化技術，實現其裝備規?；镩g應用?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利21件，研發養分原位監測與水肥一體化高效施肥技術16項，研制新型裝備8套；新型原位監測技術和水肥一體化技術裝備推廣示范200萬畝，實現水肥一體化技術比習慣施肥化肥減量施用10%-12%，化肥利用率提高5-6個百分點，智能化施肥效率是人工施肥的10倍以上，農作物平均增產3%?！绢A期性指標】發表高水平論文15篇。執行期限：2017-202013擬支持項目數：1-2項.種子、種苗與土壤處理技術及配套裝備研發研究內容：研發高效低風險種子種苗長效緩釋處理新技術、新產品及基于專家系統的智能化種子包衣配套裝備；研究火焰、微波、太陽能燈新型物理土壤處理技術、生物熏蒸技術以及高效安全化學農藥土壤處理新技術、新產品及智能化配套裝備；制定種子、種苗和土壤處理技術操作規程及配套裝備技術參數，實現種子、種苗和土壤處理技術及產品與配套裝備規?；镩g應用?？己酥笜耍骸炯s束性指標】申請發明專利18件，研制新型種子、種苗和土壤處理技術10-15項，配套裝備8套；新藥劑、新技術及配套裝備推廣示范200萬畝，實現對種傳病害的防治效果高于90%，對土傳病蟲草等的防治效果高于85%，化學農藥減量施用20%以上，農作物平均增產3%?！绢A期性指標】發表高水平論文15篇。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項三、技術集成創新與應用.黃淮海冬小麥化肥農藥減施技術集成研究與示范研究內容：以黃淮海冬小麥分布區河北、河南、山東、安徽、北京、天津等為研究區域，基于冬小麥養分需求特性14與限量標準、有害生物防治指標與化學農藥限量標準，針對冬小麥種植不同耕作制度，集成配套與區域生產相適應的高效新型肥料、高效安全農藥新產品、智能化化肥機械深施、水肥一體化、地面高桿噴霧、航空植保等先進專業化統防統治技術，優化與融合綠肥、畜禽糞肥利用、秸稈還田等化肥替代技術，及物理防控、生物防治等綠色防控技術，結合養分高效品種和高產栽培技術，形成黃淮海冬小麥優勢產區化肥農藥減施技術模式，并建立相應技術規程。通過基地示范、新型經營主體和現代職業農民培訓，在黃淮海冬小麥主產區大面積推廣應用?？己酥笜耍骸炯s束性指標】提出黃淮海冬小麥化肥農藥減施技術8項；集成區域性化肥農藥減施綜技術模式8個、制定配套技術規程8個；綜合技術模式推廣示范900萬畝，示范區肥料利用率提高8%、化肥減量17%，化學農藥利用率提高11%、減量30%，小麥平均增產3%，其中化學肥料減施增產1%，化學農藥減施增產2%?！绢A期性指標】綜合技術模式輻射2100萬畝，培訓農技人員7000人次。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.北方玉米化肥農藥減施技術集成研究與示范研究內容：以東北春玉米分布區遼寧、吉林、黑龍江、內蒙古和西北灌溉玉米分布區山西、陜西、甘肅、寧夏、新15疆為研究區域，基于玉米養分需求特性與限量標準、有害生物防治指標與化學農藥限量標準，針對玉米種植不同耕作制度，集成配套與區域生產相適應的高效新型肥料、高效安全農藥新產品、智能化化肥機械深施、水肥一體化、地面高桿噴霧、航空植保等先進專業化統防統治技術，優化與融合綠肥、畜禽糞肥利用、秸稈還田等化肥替代技術，及物理防控、生物防治等綠色防控技術，結合養分高效品種和高產栽培技術，形成北方玉米優勢產區化肥農藥減施技術模式，并建立相應技術規程。通過基地示范、新型經營主體和現代職業農民培訓，在北方玉米主產區大面積推廣應用。考核指標：【約束性指標】提出北方玉米化肥農藥減施技術9項；集成區域性化肥農藥減施綜技術模式9個、制定配套技術規程9個；綜合技術模式推廣示范900萬畝，示范區肥料利用率提高8%、化肥減量17%，化學農藥利用率提高11%、減量30%，玉米平均增產3%，其中化學肥料減施增產1%，化學農藥減施增產2%?！绢A期性指標】綜合技術模式輻射2100萬畝，培訓農技人員6000人次。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.棉花化肥農藥減施技術集成研究與示范研究內容：以新疆棉區、甘肅河西走廊、黃淮海及長江流域棉花產區為主要研究區域，基于棉花養分需求特性與限16量標準、有害生物防治指標與化學農藥限量標準，針對棉花種植不同耕作制度，集成配套與區域生產相適應的高效新型肥料、高效安全農藥新產品、智能化化肥機械深施、水肥一體化、地面高桿噴霧、航空植保等先進專業化統防統治技術，優化與融合綠肥、畜禽糞肥利用、秸稈還田等化肥替代技術，及物理防控、生物防治等綠色防控技術，結合養分高效品種和高產栽培技術，形成我國棉花優勢產區化肥農藥減施技術模式，并建立相應技術規程。通過基地示范、新型經營主體和現代職業農民培訓，在棉花主產區大面積推廣應用。考核指標：【約束性指標】提出棉花化肥農藥減施技術8項，集成區域性化肥農藥減施技術模式8套，形成配套技術規程8個；綜合技術模式推廣示范1000萬畝，示范區肥料利用率提高12%、化肥減量25%，化學農藥利用率提高8%、減量25%，棉花平均增產3%，其中化學肥料減施增產1%，化學農藥減施增產2%。【預期性指標】綜合技術模式輻射2000萬畝，培訓農技人員7000人次。執行期限：2017-2020擬支持項目數：1-2項.柑橘化肥農藥減施技術集成研究與示范研究內容：以長江上中游、贛南-湘南-桂北、浙南-閩西-粵東