科技項目

●  手自一體智能(néng)放風器技術升級與推廣

●  新型内保溫日光溫室及配套智能(néng)裝備的推廣應用

●  粉煤灰制備新型裝配式溫室/畜牧棚舍牆體保溫材料

●  玉米智慧生産模式改進(jìn)與無人農場

●  多胎多羔肉羊種(zhǒng)質創制與标準化、低成(chéng)本飼養技術研發(fā)

一、手自一體智能(néng)放風器技術升級與推廣

主要研究内容及改進(jìn)點

1. 主要研究内容

       本項目主要研究内容是以日光溫室内外溫度、濕度以及溫室内CO2、NH3濃度等指标爲依據執行風口的開(kāi)閉，達到單台手自一體智能(néng)放風器智能(néng)控制120延長(cháng)米單棟日光溫室或一台智能(néng)控制多棟日光溫室的通風換氣、降溫排濕、防風防雨。截止驗收，各項研發(fā)工作均按計劃進(jìn)度保質保量的完成(chéng)，實現了以日光溫室内外溫度、濕度等指标爲依據執行封口的開(kāi)閉，單台手自一體智能(néng)放風器智能(néng)控制120延米單棟日光溫室的通風換氣、降溫排濕、防風防雨技術指标。

       以内蒙古自治區呼和浩特市爲中心，向(xiàng)周邊盟市輻射，已在包頭市、鄂爾多斯市、赤峰市、巴彥淖爾市、通遼市建立推廣基地。經(jīng)曆了數年各種(zhǒng)複雜天氣情況，基本實現風口位置合理設置，有效提高日光溫室内濕度高、通風不暢等問題的解決能(néng)力，運行情況良好(hǎo)。

2. 突出點

       項目主要技術突出改進(jìn)點和先進(jìn)性在于該手自一體智能(néng)放風器是以日光溫室内外溫度、濕度以及溫室内CO2、NH3濃度等參數指标爲依據進(jìn)行控制，并能(néng)實現單機控制120延長(cháng)米單棟日光溫室或一台控制多棟日光溫室的自動通風、排濕，智能(néng)防風防雨等功能(néng)，通過(guò)與内蒙古農業大學(xué)農學(xué)院設施農業教研組合作，共同引進(jìn)現代優化設計技術、現代信息技術、溫室環境調控技術，爲項目實施提供了有力的技術保障。

二、新型内保溫日光溫室及配套智能(néng)裝備的推廣應用

       依據已有的幾項專利，利用自治區設施園藝工程技術研究中心平台和内蒙古農業大學(xué)的技術優勢和各盟市學(xué)生的人力資源優勢，在内蒙古高寒地區，根據地區氣候和經(jīng)濟條件推廣不同類型的内保溫日光溫室和智能(néng)起(qǐ)放保溫被(bèi)、智能(néng)放風控制系統、水肥一體化系統，在推廣過(guò)程中再進(jìn)行不斷地改造升級，使溫室管理達到機械化、智能(néng)化、準确化和标準化，降低溫室作物病蟲害發(fā)生的機會(huì)，減少農藥化肥用量，提高産量和品質。同時(shí)降低勞動強度、節省人工，提高經(jīng)濟效益。

主要研究内容及突出點

1.主要研究内容

       本項目主要推廣新型内保溫日光溫室及配套智能(néng)裝備，包括不同類型内保溫日光溫室的建設、智能(néng)經(jīng)緯度卷簾控制器和智能(néng)放風控制器的設計建造。能(néng)爲農民及園區管理者提供多層次設施農業工程、産品、及技術的綜合解決方案，爲我區設施農業冬季生産提供了實用裝備和可靠保障。

2.突出改進(jìn)點

（1）内保溫日光溫室通過(guò)將(jiāng)保溫系統内置于内層骨架，從而在外保溫膜與内置保溫被(bèi)和内層保溫膜之間形成(chéng)0.4m-1m的空氣隔熱層，有效降低熱量傳遞，提高保溫效果。内保溫日光溫室采用新型防水保溫覆蓋材料，導熱系數僅爲0.038w/（㎡·k）。内置的保溫被(bèi)不受雨雪風和太陽直射的影響，使用壽命延長(cháng)。冬季降雪時(shí)，積雪落在外棚膜上可以自動滑落，避免雪災危害。極寒地區可以再加外層保溫被(bèi)，形成(chéng)雙層保溫被(bèi)，作物可以安全越冬。

（2）智能(néng)經(jīng)緯度卷簾控制器和智能(néng)放風控制器是内保溫日光溫室的主要配套裝備，主要解決日光溫室保溫和環境調控等問題。智能(néng)經(jīng)緯度卷簾控制器通過(guò)處理和分析日光溫室所處地區的經(jīng)緯度信息、日期信息、日光溫室内外的溫差信息，以及随時(shí)獲得的未來天氣情況和對(duì)即將(jiāng)可能(néng)發(fā)生的不利于作物生長(cháng)的情況的判斷和預警等信息，随時(shí)、自動更改開(kāi)閉簾所依據的參數，實現真正的卷簾智能(néng)控制，從而達到日光溫室能(néng)大限度保溫和利用太陽光的理想狀态。智能(néng)放風器是以日光溫室内外溫度、濕度等參數指标的實時(shí)監測數據爲依據，按不同使用要求設定限值，智能(néng)控制上下風口的開(kāi)閉，實現自動通風、排濕，智能(néng)防風防雨等功能(néng)的現代農業裝備。

       截止驗收，通過(guò)項目的實施，完成(chéng)了項目預期任務目标。截至2021年共示範推廣不同類型内保溫日光溫室應用基地11個，推廣應用面(miàn)積40畝，通過(guò)配套安裝智能(néng)裝備，實現了精準管理溫、濕度、水肥和光照等環境條件，真正實現了中國(guó)北方寒冷地區冬季不加熱正常生産果菜類蔬菜，對(duì)于促進(jìn)設施蔬菜産業發(fā)展及帶動當地農民增收緻富有著(zhe)非常重要的意義。

三、粉煤灰制備新型裝配式溫室/畜牧棚舍牆體保溫材料

       粉煤灰是内蒙古自治區大宗工業固廢，目前主要以堆存爲主，存在諸多環保問題，亟需消納解決，而現有日光溫室/畜牧棚舍傳統後(hòu)牆保溫材料存在保溫效果差、結構複雜及裝配成(chéng)本高等問題。本項目針對(duì)粉煤灰綜合利用及溫室/畜牧棚舍牆體保溫材料升級改造雙重重大需求，拟通過(guò)粉煤灰堿激發(fā)、水熱反應成(chéng)型等工藝首先合成(chéng)粉煤灰基保溫材料，然後(hòu)通過(guò)結構研究形成(chéng)裝配式成(chéng)型保溫材料闆塊，并將(jiāng)其應用于溫室/畜牧棚舍後(hòu)牆牆體，建成(chéng)産業示範基地，實現長(cháng)期連續穩定使用，提升現有溫室/畜牧棚舍牆體保溫材料保溫性能(néng)，降低生産成(chéng)本，爲我國(guó)粉煤灰綜合利用及農牧業溫室/畜牧棚舍牆體保溫材料升級改造提供借鑒。

       項目主持單位内蒙古創領科技有限責任公司現已發(fā)展成(chéng)爲内蒙古自治區一家集設施農牧業工程設計施工一體化、技術研發(fā)、設備設施組裝、加工、資材銷售、技術推廣、示範于一體的高新技術企業企業。同時(shí)還(hái)聯合了内蒙古工業大學(xué)、内蒙古農業大學(xué)、内蒙古農牧業科學(xué)研究院進(jìn)行申報，這(zhè)些高等院校、科研院在此方面(miàn)的研究基本成(chéng)熟。

       針對(duì)粉煤灰綜合利用及目前新型内保溫日光溫室、新型畜牧棚舍後(hòu)牆保溫材料結構性能(néng)存在的實際問題和困難，結合跨學(xué)科研發(fā)、産學(xué)研合作的理念和固廢回收用于溫室牆體保溫的思路，本研究提出利用粉煤灰做原料合成(chéng)新型裝配式保溫材料，解決現有材料安裝複雜、成(chéng)本高的問題，服務支持北方高寒地區冬季生産水果蔬菜，改善牛羊的生活繁育條件，提高牛羊養殖業的質量和産量，爲我國(guó)粉煤灰綜合利用及農牧業溫室/畜牧棚舍保溫材料提供借鑒，項目具有明顯的創新性與特色性。

       項目建成(chéng)後(hòu)能(néng)促進(jìn)内蒙古自治區設施農牧産業的發(fā)展，爲當地農牧民脫貧緻富奔小康，優化園藝、畜牧設施結構起(qǐ)到科技示範作用。本項目是實現園藝、畜牧設施結構優化調整的高效産業，能(néng)輻射帶動呼市及其周邊地區、乃至自治區的設施農牧業科技産業的發(fā)展，有利于推動新農村建設、構建和諧社會(huì)及農牧業産業化進(jìn)程，具有較好(hǎo)的社會(huì)效益。

四、玉米智慧生産模式創新與無人農場示範

       智慧農業是自治區“科技興蒙”行動的重要支持方向(xiàng)之一，行動方案明确提出支持智能(néng)農業機械開(kāi)發(fā)、農業互聯網關鍵技術開(kāi)發(fā)。當前農業的第四次革命——“農業數字革命”正在到來。立足我區第一大糧食作物玉米生産，瞄準農業現代化與鄉村振興戰略的重大需求，突破玉米智慧農作核心技術與短闆技術，以信息和知識驅動來應對(duì)耕地、水、生态環境的剛性約束以及農業勞動力成(chéng)本和種(zhǒng)、肥、藥等農資價格攀升等現實難題，實現玉米生産“機器替代人力”、“電腦替代人腦”的轉變，提高生産精準化、智能(néng)化和經(jīng)營網絡化水平，大幅度提高我區玉米生産質量、效率、效能(néng)、效益，引領我區現代農業高質量發(fā)展。

當前主導我國(guó)玉米生産的定性栽培技術與規模機械化發(fā)展和綠色高質量發(fā)展需求不适應的問題逐漸凸顯，主要表現爲：

（1）田塊尺度粗略定量水肥藥投入與作物實時(shí)需求難以匹配，導緻灌溉水和化學(xué)品投入過(guò)量，農機燃油及電力大量損耗，糧食生産環境代價偏高；

（2）區域尺度農情實時(shí)監測數據缺乏整體分析診斷決策平台，導緻生産宏觀決策缺乏定量依據和時(shí)效性，制約大面(miàn)積提質增效；

（3）适應實時(shí)精準管理的智能(néng)耕種(zhǒng)管收作業裝備缺乏，無人化生産管控平台和模式尚不成(chéng)熟，制約勞動生産率和資源利用率提升。

       本項目以推動玉米生産信息化、精準化和智能(néng)化爲目标，通過(guò)田間傳感器、多平台遙感和物聯網技術協同研究，突破玉米冠層耕層天空地一體監測與實時(shí)診斷關鍵技術；構建玉米生長(cháng)發(fā)育診斷模型、定量調控模型，研發(fā)玉米精準管理雲決策支持系統；以此爲基礎，通過(guò)研發(fā)無人作業環境感知、導航自動駕駛技術、智能(néng)作業農機裝備、協同作業管控技術，創新玉米智慧農作模式并建設無人農場工程化示範。以此爲引領，針對(duì)西遼河流域、河套灌區生态生産特點，構建基于北鬥自動導航、精量播種(zhǒng)監控、生長(cháng)實時(shí)診斷、智墒水肥一體、變量施肥施藥、智能(néng)收獲測産等技術的玉米智慧精準綠色高效生産模式并開(kāi)展規模化示範。

       項目牽頭單位和主持人單位在作物信息化栽培方面(miàn)具有良好(hǎo)研究基礎，開(kāi)發(fā)的網絡化“玉米優化栽培管理決策支持系統”成(chéng)果水平居國(guó)内領先，其實用性和易用性達到了國(guó)際先進(jìn)水平。項目參加單位農芯科技（北京）有限責任公司、中國(guó)農科院作物科學(xué)研究所、北京農業信息技術研究中心、内蒙古師範大學(xué)在作物監測診斷、決策系統開(kāi)發(fā)和智能(néng)農機裝備研發(fā)方面(miàn)均居于國(guó)内領先水平。

       通過(guò)項目研究，建立“天空地”一體化玉米農情信息監測平台1項；集成(chéng)栽培方案數字化設計系統或田間管理定量決策雲服務系統1項；申報專利或軟件著作權2-3項；構建基于智慧農作的玉米精準高效綠色技術模式1-2項，制定技術标準2-3項；建設玉米無人農場1個、百萬畝玉米綠色智慧生産标準化基地1個。實現土地産出率、勞動生産率、水肥藥利用率分别提升5%、15%、10%以上，生産成(chéng)本降低10%以上。

五、多胎多羔肉羊種(zhǒng)質創制與标準化、低成(chéng)本飼養技術研發(fā)與示範

研究目标

       基于内蒙古的主導産業——肉羊産業的兩(liǎng)大發(fā)展方向(xiàng)，針對(duì)農區舍飼多胎多羔羊和牧區放牧爲主的蒙古羊在種(zhǒng)質資源、營養飼料、标準化設施裝備及疫病防控四個方面(miàn)存在的關鍵核心技術問題，開(kāi)展技術攻關，組建多胎多羔羊和高繁短尾羊核心群；構建不同生理階段肉羊營養供給模型，開(kāi)發(fā)非常規飼料資源，通過(guò)精準營養搭配及飼喂節約飼料成(chéng)本，改善羊隻健康狀況；研發(fā)标準化智能(néng)化設施裝備，構建規模化養殖疫病防控技術模式，項目實施一體兩(liǎng)翼的布局，通過(guò)示範輻射，構建現代肉羊生産體系标準化範式，支撐内蒙古肉羊生産方式轉變，由大區向(xiàng)強區轉變，形成(chéng)肉羊千億級産業群。

研究内容

       種(zhǒng)質資源方面(miàn)，通過(guò)對(duì)内蒙古現有的優質綿羊品種(zhǒng)資源的多胎性狀和短尾性狀進(jìn)行遺傳解析，雜交導血結合現代化的育種(zhǒng)技術，最終培育優質多胎多羔舍飼肉羊母本品種(zhǒng)和高繁短尾型蒙古羊，從根本上解決舍飼肉羊種(zhǒng)源匮乏和牧區肉羊生産效率低的問題。營養與健康養殖方面(miàn)，構建多胎多羔羊不同生理階段營養供給模型及營養精準飼喂技術模式，開(kāi)展短尾型蒙古羊營養檢測技術研究應用和枯草期營養調控飼喂技術，進(jìn)行肉羊養殖重要疫病防控技術集成(chéng)及健康養殖模式示範。飼料資源開(kāi)發(fā)方面(miàn)，開(kāi)展稭稈、灌木等非常規飼料發(fā)酵菌種(zhǒng)篩選、發(fā)酵飼料制作、質量評判，開(kāi)發(fā)檸條等功能(néng)性産品。設施設備及智能(néng)化管理方面(miàn)，研發(fā)适合高寒地區節能(néng)裝配式日光羊舍的配套智能(néng)化設施設備和管理系統。

研究基礎和團隊

       本項目構建了一支産學(xué)研結合，“育、選、繁、推”一體化的研究團隊。牽頭單位内蒙古杜美牧業生物科技有限公司和主要參加單位内蒙古金草原生态科技集團公司分别是東部和西部肉羊主産區最大的多羔羊養殖企業，内蒙古蒙源肉羊種(zhǒng)業（集團）有限公司是中部最大的短尾羊生産和育種(zhǒng)企業，目前建有标準化羊場10個，存欄多羔羊18萬隻，短尾羊6000隻。内蒙古農牧業科學(xué)院擁有自治區遺傳育種(zhǒng)與繁殖（家畜）重點實驗室、反刍動物營養工程重點實驗室，長(cháng)期從事(shì)肉羊繁育、營養調控及疫病防控的科研工作。内蒙古農業大學(xué)依托内蒙古自治區草食家畜飼料工程技術研究中心著(zhe)力開(kāi)展綠色、安全、高效的生物飼料産品創制與應用研究，在飼養管理、飼料資源的開(kāi)發(fā)和應用方面(miàn)優勢明顯。内蒙古創領科技有限責任公司一直緻力于現代設施農牧業領域的研發(fā)與推廣，已取得了4項授權專利證書，其中涉及設施養殖棚舍的專利有4項，在肉羊養殖設施設備方面(miàn)具有突出的優勢。

預期成(chéng)果和效益

       建立多胎多羔羊良種(zhǒng)繁育新型關鍵技術模式1套，篩選2-3個雜種(zhǒng)優勢持續利用組合，建立多胎多羔母羊配套系1個，多胎多羔羊核心群達到1萬隻，母羊胎産羔數達2.5個以上；建立多胎多羔羊标準化示範場2-3個，示範多胎多羔羊2萬隻，優勢雜交組合20萬隻。構建短尾型蒙古羊優勢雜交組合産業化示範模式1套，建立核心育種(zhǒng)場4-6個，核心群達到5萬隻以上，推廣短尾羊10萬隻。制定肉羊飼養管理技術規程3個，建立主要病原快速檢測和疾病診斷快速技術2套，構建肉羊疫病防控與健康養殖技術體系和管理模式1套，開(kāi)發(fā)相關疫苗産品2個，養殖效率提高15%，發(fā)病率與死亡率降低10%。根據肉羊不同生理階段開(kāi)發(fā)非常規飼料産品10個，開(kāi)發(fā)低蛋白飼料3個，無抗飼料添加劑2-3個，建立低蛋白和低成(chéng)本飼料生産示範基地2-3處，生産專用飼料10000噸以上，示範肉羊20萬隻以上。研發(fā)高寒地區标準化羊舍建設方案及配套智能(néng)化設施設備1套，示範推廣20處以上；開(kāi)發(fā)智能(néng)化羊場管理系統1套，勞動力成(chéng)本節省50%以上，養殖效率提高30%。

       本項目的建設，將(jiāng)覆蓋西部巴彥淖爾市肉羊主産區、東部興安盟肉羊發(fā)展潛力區和中部短尾型蒙古羊放牧區，以點帶面(miàn)進(jìn)行技術集成(chéng)與示範，創建内蒙古肉羊全産業鏈标準化技術模式，進(jìn)而輻射到全區其他肉羊生産區，大造千億級肉羊産業群，爲現代肉羊生産體系提供技術支撐。提高綜合生産效益的同時(shí)，降低基礎母羊群體數量，減輕草場壓力，維持草畜平衡，助力生态優先的畜牧業發(fā)展，也爲解決“三農”問題、帶動農民緻富、鄉村振興等方面(miàn)將(jiāng)有極大貢獻。