[01788130]梨优质高效标准化生产关键技术创新及应用

1. 研究背景与研究内容 该成果针对我国梨树生产上普遍存在的树冠郁闭光照恶化、花果管理费时费力及养分利用效率不高等突出问题,在“十二五”国家科技支撑计划、山西省水果产业体系、北京市重点研发计划等科研项目支持下,通过山西农业大学、北京市林业果树科学研究院、中国农业大学、山东农业大学、南京农业大学等单位的联合攻关,系统开展了梨树高光效树形模式构建、简约化花果调控、土壤养分高效利用等领域的理论研究及关键技术研发。 成果研究历时十年,在梨树高光效树形光能高效利用与标准化树形模式构建技术、简约化花果调控与果实品质提升技术、土壤养分代谢机理与高效利用技术等方面取得了重大技术进展和机理突破,创新性建立了我国北方主产区梨优质高效生产技术体系,并在黄土高原、环渤海湾等梨产区开展了标准化、规模化示范应用,为现代梨果产业发展提供了技术支撑。 2. 主要贡献与创新点 （1）以叶幕光能高效利用为突破口,在国内外率先创建了梨树高光效树形模式和标准化整形修剪技术,推动我国梨树栽培模式变革。研究揭示了梨叶幕PAR高光分布和CO2高效同化机理,发明了“三主枝高干开心形”、“玉露香梨细型主干形”及“梨树形模式与栽培密度双变化”高光效新树形,优化了高光效树形结果参数及早果优质轻简化整形修剪技术,叶幕PAR强度增加30%,CO2同化效率提高60%,优质果率达到90%,果园用工节省30%,经济效益增加50%以上。解决了长期以来困扰我国梨树生产的树冠郁闭品质下降问题,创建了以高光效树形为核心的现代梨果优质高效栽培模式。 （2）以花果省时省工管理为出发点,创新了梨简约化花果调控与品质提升技术,实现了节本增效。研究发明了“梨可调式疏花机”,疏除效率提高30倍以上;研发出“化学+矿物+生物源”制剂相结合的疏除方法,花序单果率达到80%以上;研发了玉露香梨液体授粉高效喷施技术,授粉效率提高20倍以上;揭示了钙素亚细胞分布规律,创建了梨果品质提升的外源钙调控技术,提高了果实品质和贮藏性能。 （3）以土壤养分经济利用为目标,创建了梨园养分高效利用技术模式,实现了果园减肥增效。研究揭示了梨园土壤养分利用机理和土壤氮素代谢路径和吸收规律,确定了梨树根叶中硝酸盐含量对氮素营养响应阈值和适宜浓度（16 mmol/L）;创建了土壤有机肥、氨基酸及无机肥根域局部改良与集中使用技术,氮肥利用率提高了25%～50%;创建了土壤“肥水气一体化”高效肥水管理技术,土壤O2、水分含量提高20%以上。 3. 知识产权情况 获授权国家发明专利6项,实用新型技术专利3项,受理发明专利3项,制定地方技术标准8项,获山西省农村技术承包（推广）一等奖2项,农牧渔业丰收奖一等奖1项,制定主推技术2项,发表相关研究论文95篇,其中SCI论文9篇,中国科技期刊卓越行动计划入选期刊论文17篇,主编及参编著作4部,登记计算机软件2件。 4. 推广应用及经济效益 2010年以来在黄土高原和环渤海湾产区建立标准化示范果园5.1万亩,近年来在10个省市推广应用248.7万亩,增加经济效益43.4亿元,形成了若干个依托梨果生产脱贫致富、振兴企业的典型案例（山西临汾、陕西宝鸡、山东聊城等地）。成果研发和应用期间培养博士、硕士研究生26人,培养乡土专家350人,培训果农17.6万人次,提高了主产区梨优质高效管理水平,经济、社会、生态效益显著。 5. 技术先进性和成熟性 经中国农学会组织专家评价,成果在高光效树形、花果调控、养分高效利用领域取得了重大技术进展和机理突破,整体研究居国际先进水平,在梨高光效树形创建和养分高效利用机制方面达国际领先水平。山东农大束怀瑞院士评价该成果技术全面、多点创新,整体研究达到国际先进水平,关键技术国际领先。CCTV-13、CGTN（环球英语）频道、中国科技报等媒体多次宣传报道了科研成果;山西省委书记、省长多次考察示范果园并高度评价;产业界评价梨树高光效树形及优质高效生产技术为我国梨树生产的二次革命,技术新颖、操作性强,推动了我国梨树产业技术升级和科技进步。