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1 推荐国家科技进步奖项目公示项目名称推荐单位设施蔬菜连作障碍防控关键技术及其应用教育部推荐单位意见 : 我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料, 确认全部材料真实有效, 相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求该项目立足我国连作障碍实际, 在国家科技支撑计划国家自然科学基金等支持下, 由我国该领域的优势力量联合开展近 20 年的潜心研究所取得该成果系统地揭示了我国果主要果菜连作障碍的产生原因及机制, 研发了土壤障碍因子消除和蔬菜连作障碍因子抗性诱导相关的多项技术, 开发了相关产品, 集成创新形成了适合我国国情的连作障碍防控技术体系, 并在我国主产区和重灾区集成应用了相关技术成果, 成为我国各地连作障碍防治的重要指南项目还在系统广谱抗性诱导防治土传病虫害的相关理论和技术上取得了重大突破期间在 Trends Plant Sci Plant Physiol 和中国农业科学等国内外刊物发表论著 300 余篇 ( 部 ), 其中 SCI 论文 100 余篇, 发表的论文被国内外引用 1 万余次 ; 获得国家发明专利 20 余件 ; 开发产品并获得国家登记产品 3 个 ; 近三年在山东河南浙江和东北等地推广应用本成果的技术 1000 余万亩, 产生社会效益逾 200 亿元, 为解决或遏制我国设施蔬菜乃至其它作物的连作障碍问题做出了重要贡献对照国家科学技术进步奖授奖条件, 推荐该项目申报 2015 年度国家科学技术进步奖一等奖

2 项目简介 : 近 20 年来, 我国设施农业特别是设施果菜生产发展及其迅速, 栽培面积 2012 年已经达到 400 万余公顷, 成为世界上设施栽培面积最大的国家, 产值也达到了 6 千亿元以上随着我国设施园艺的规模化的发展, 设施蔬菜瓜果的连作障碍问题也逐年严重, 导致许多主产区的单位面积产量下降 20-50% 乃至许多温室大棚的荒废, 每年因连作障碍导致的经济损失高达数百亿元以上, 成为过去一段时间内制约我国设施园艺发展的一个瓶颈问题解决我国设施作物连作障碍问题的难点在于 :1) 栽培设施较为简陋环境可控性差 ;2) 栽培作物较为集中和单一 ;3) 生产规模大且集中 ;4) 重治而轻防为此, 本项目组通过国家 973 计划国家十五攻关计划国家十一五和十二五科技支撑计划国家自然科学基金和地方政府项目的连续资助开展了近二十年的系统研究研究系统地探明了我国设施果菜连作障碍的发生机制, 研发了土壤障碍因子消除和蔬菜连作障碍因子抗性诱导相关的多项技术, 开发了相关产品, 集成创新形成了适合我国国情的连作障碍防控技术体系, 并在我国设施蔬菜连作障碍重发区如山东河南浙江等十余省地得到大规模应用, 产生了巨大的社会经济和生态效益, 为解决和遏制各地的连作障碍问题做出了贡献在 PlantPhysiol 等刊物发表论著 300 余篇, 其中 SCI 论文 100 余篇, 被引 1 万余次 ; 获得发明专利 20 余项和国家登记产品 3 个曾获教育部科学技术一等奖 1 项, 浙江省科学技术一等奖 2 项成果入选为国家十一五重大科技成就和农业部主推技术而广为推广, 为遏制我国设施蔬菜连作障碍问题发挥了核心和引领作用, 在保障蔬菜安全供应和提高国民健康水平方面成效显著评审鉴定认为本成果总体水平居国际先进水平, 部分成果达到了国际领先水平

3 客观评价 : 国家科技部和教育部等聘请了中国工程院院士组成作为本成果相关项目咨询专家等对本成果相关项目的实施进行了跟踪考察和检查, 相关专家对本成果予以高度评价发表论文著作 300 余篇 ( 部 ), 其中 SCI 论文 100 余篇, 论文被引用 1 万余次, 其中单篇被引 100 篇以上论文有 20 余篇一些具有国际重大影响的刊物也引用了我们的相关发现和观点, 如 :PNAS CurrOpin Plant Biol Trends in Plant Sci Plant Physiol New Phytol Plant Cell Envirnn J Exp Bot Agronomy J 等

4 推广应用情况 : 相关技术被选为国家十一五重大科技成就和农业部主推技术而广为推广, 不断辐射到华中华南和西北等地, 产生了显著的效益, 辐射面占连作障碍区域的 70% 以上建立的连作障碍防控理论与技术体系引领了我国设施蔬菜连作障碍防治工作的开展, 成果应用面积 1 千余万亩, 辐射区域广, 成效显著, 从而使我国设施蔬菜连作障碍的发生得到遏制和控制, 社会经济效益二百余亿元

5 主要知识产权证明目录 : 按照知识产权类别知识产权具体名称国家 ( 地区 ) 授权号授权日期证书编号权利人发明人的顺序, 所获主要知识产权如下 : 1. 授权发明专利, 一种尖孢镰刀菌及其在降解连作障碍自毒物质中的应用, 中国, ZL , , , 浙江大学, 喻景权, 宋刘霞, 叶素芬, 周艳虹, 师恺, 夏晓剑 2. 授权发明专利, 一种秸秆燃烧烟气的处理方法及其装置, 中国,ZL , , , 浙江大学, 喻景权, 宋刘霞, 梁嘉扬, 王玉, 刘超超, 周艳虹, 师恺, 夏晓剑 3. 授权发明专利, 用于减少根结线虫发生的制剂及其制备方法, 中国,ZL , , , 河南科技大学, 刘爱荣陈双臣 4. 授权发明专利, 一种克服黄瓜连作障碍的伴生栽培方法, 中国,ZL , ,788303, 东北农业大学, 吴凤芝, 王玉彦, 潘凯, 刘守伟 5. 授权发明专利, 一种克服西瓜连作障碍的生态栽培方法, 中国,ZL , ,710557, 东北农业大学, 潘凯, 吴凤芝, 刘守伟, 王玉彦 6. 授权发明专利, 一种浸渍土壤消毒的方法, 中国,ZL , , , 浙江省农业科学院, 王汉荣, 方丽, 茹水江, 任海英 7. 授权发明专利, 生态型黄瓜连作土壤修复剂, 中国,ZL , , , 东北农业大学, 王玉彦, 吴凤芝, 潘凯, 刘守伟 8. 授权发明专利, 一种用于延长油菜素内酯作用期的制剂, 中国,ZL , ,421368, 浙江大学, 喻景权, 胡文海, 周艳虹 9. 授权发明专利, 杀根结线虫生物制剂及其应用方法, 中国,ZL , ,798230, 河南农业大学, 孙治强, 赵卫星, 张楠 10. 授权发明专利, 用于甜瓜枯萎病抗性鉴定的功能性分子标记及其用途, 中国, ZL , ,935742, 浙江大学, 杨景华, 张明方, 王士伟

6 主要完成人情况 : 1. 喻景权, 排名 1, 农业部重点实验室主任, 教授, 工作单位 : 浙江大学, 完成单位 : 浙江大学是该项目主要负责人, 项目总体设计, 提出本成果的技术路线并组织实施了 8 项国家科技计划和国家基金课题 ; 完成了连作障碍发生机制研究, 研发了系统诱导抗性等 3 项相关技术, 提出了产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系并进行了系统证明和示范 ; 在浙江河南山东等地建立示范基地, 推广应用本成果的相关技术 ; 发表核心论文 100 余篇, 获国家发明专利 3 项 2. 周艳虹, 排名 2, 系副主任, 教授, 工作单位 : 浙江大学, 完成单位 : 浙江大学主持承担了国家科技支撑计划设施土壤质量保障与绿色生产关键技术与应用课题国家自然科学基金项目和浙江省自然科学基金重点项目等 6 项, 建立了多抗砧木嫁接筛选鉴定指标并参与选育出非温敏型根结线虫免疫砧木, 参与研发出系统抗性诱导技术等, 负责产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系在江西和安徽等地的推广应用, 以第一或通讯作者在 SCI 和国内核心刊物发表论文 30 余篇 3. 王秀峰, 排名 3, 教授, 工作单位 : 山东农业大学, 完成单位 : 山东农业大学成果主要完成者, 对应创新点 1-3 开展了设施果菜连作障碍的形成原因及其机制连作障碍克服关键技术连作障碍防控策略等方面研究, 探明了山东等地瓜类设施土壤盐渍化的形成规律, 研发了相应的防控技术措施 ; 挖掘利用了嫁接技术在抗病减轻自毒物质和非生物胁迫伤害的利用途径以及对土壤微生物环境的修复改良作用 ; 在山东和河北等地推广本成果形成的产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系, 取得了显著的经济社会效益 4. 孙治强, 排名 4, 学院副院长, 教授, 工作单位 : 河南农业大学, 完成单位 : 河南农业大学通过国家科技支撑计划和国家蔬菜产业技术体系项目开发出新型植物源杀线剂 BB-1, 完成了创新点 2-3 的部分研究, 研发出利用耐低温和抗枯萎病等多抗砧木嫁接解决连作障碍的配套技术 2 项, 集成了土壤盐渍化和重金属污染的调控技术和土壤改良技术发表论文 10 余篇, 获得国家发明专利 1 项在河南安徽和河北等地积极推广本成果形成的产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系, 推动了该区域设施蔬菜的可持续发展并产生了显著的经济社会效益 5. 吴凤芝, 排名 5, 系主任, 教授, 工作单位 : 东北农业大学, 完成单位 : 东北农业大学通过参与国家科技支撑计划国家蔬菜产业技术体系国家基金重点项目等, 完成了创新点 1-3 的部分研究, 探明了自毒物质对土壤微生态环境的影响及轮套作控病增产的土壤微生物学机理 ; 阐明了连作病害与化感物质密切相关 ; 分析了连作障碍中盐分自毒作用和土壤微生物间的相互关系, 明确了轮套作降低土传病害的土壤微生物生态特征, 建立伴生间作和轮套作等栽培模式, 获得国家发明专利 3 项, 发表论文 30 余篇, 组织了该成果在寒区的应用 6. 张明方, 排名 6, 处长, 教授, 工作单位 : 浙江大学, 完成单位 : 浙江大学通过参与 863 计划项目和主持国家科技支撑计划课题, 围绕创新点 2, 筛选鉴定到系列高抗枯萎病西甜瓜嫁接用砧木葫芦种质, 选育出适合设施瓜类长季节生产的多抗嫁接用砧木 ; 研发了系列提高设施瓜类栽培品质的制剂 ; 在浙江江苏云南海

7 南等地建立示范基地, 推广应用本成果的相关技术 ; 发表相关论文近 20 篇, 获得相关国家发明专利 5 项 7. 师恺, 排名 7, 副所长, 副教授, 工作单位 : 浙江大学, 完成单位 : 浙江大学作为骨干参与国家科技支撑计划课题的实施, 完成了创新点 2-3 的部分研究, 开展了利用环境友好型物质防治瓜类枯萎病以克服连作障碍的研究, 发现了石灰氮能够选择性抑制连作土壤中累积的枯萎病菌, 而对土壤微生物群落的结构和功能多样性仅有短时性影响, 参与系统抗性诱导等技术研发以第一或通讯作者发表相关论文 20 余篇, 参与产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系在福建江西等地的推广应用 8. 王汉荣, 排名 8, 室主任, 研究员, 工作单位 : 浙江省农业科学院, 完成单位 : 浙江省农业科学院作为骨干参与国家科技支撑计划和省科技计划项目的实施, 针对创新点 1 和 2, 探明了浙江省设施蔬菜连作障碍发生种类及其主要类型, 研发了嫁接抗病土壤消毒等设施蔬菜连作障碍有效防控技术, 发表论文 30 余篇, 获得与土壤消毒相关的国家发明专利 3 项并获得转让, 在浙江江西和福建等地推广应用本项目的核心成果和产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系 9. 陈双臣, 排名 9, 系主任, 教授, 工作单位 : 河南科技大学, 完成单位 : 河南科技大学参与了国家科技支撑计划项目的实施, 针对创新点 2, 参与研发了设施果菜广谱诱抗剂益生源, 明确了诱抗剂对设施连作栽培下番茄黄瓜西瓜草莓等果菜作物根结线虫发生的诱抗效果, 阐明了诱抗剂对不同果菜产量品质农药残留量土壤微生物的影响, 并参与本成果形成的核心技术和产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系在河南山东的示范推广授权国家发明专利 2 项, 发表相关学术论文 10 余篇 10. 魏珉, 排名 10, 教授, 工作单位 : 山东农业大学, 完成单位 : 山东农业大学作为骨干参与国家科技支撑计划项目和山东省科技计划项目实施, 对应创新点 2 从根际微生态系统角度研究了日光温室黄瓜连作土壤生态因子变化及其互作关系土壤酚酸类自毒物质积累及其生物学效应 ; 研究了作物秸秆拮抗微生物轮作等农艺技术修复改良日光温室黄瓜连作土壤的效应机制, 确立了有效轮作模式及秸秆物料施用方法 ; 优化集成了温室土壤质量保障产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系, 并在山东和河北推广应用 11. 夏晓剑, 排名 11, 副教授, 工作单位 : 浙江大学, 完成单位 : 浙江大学作为骨干参与国家科技支撑计划课题的实施, 完成了创新点 2-3 的部分研究, 发现甾醇类化合物参与调控作物的系统抗性, 明确了 ROS 信号是介导系统抗性的关键节点, 并参与系统抗性诱导物质相关产品的开发, 负责该技术在浙江等地的推广应用, 发表相关论文 10 余篇 12. 杨景华, 排名 12, 副所长, 副教授, 工作单位 : 浙江大学, 完成单位 : 浙江大学作为骨干参与国家科技支撑计划课题的实施, 完成了创新点 2-3 的部分研究, 研发了甜瓜抗枯萎病生理小种 0,1 的功能性分子标记, 通过分子标记筛选鉴定到系列抗枯萎病甜瓜种质, 在浙江等地建立示范基地, 推广应用本成果的相关技术, 发表相关论文 10 余篇, 获得相关国家发明专利 5 项

8 主要完成单位及创新推广贡献 : 1 浙江大学主持或组织实施了国家 863 计划国家科技支撑计划国家基金重点项目和地方等十余项 ; 系统研究了主要果菜连作障碍的产生原因, 明确了自毒物质变化动态, 发现并揭示了连作障碍因子间的互作导致连作障碍加剧的现象及其机制 ; 研发了系统抗性诱导技术多抗嫁接技术环境友好型温湿耦合土壤消毒技术等多项技术, 取得了近十项国家发明专利并组织实现了产业化生产 ; 提出 3+3 连作障碍防控技术体系并在浙江山东河南安徽江西甘肃和福建等地建立示范基地推广应用, 产生了显著的社会经济生态效益, 为解决我国连作障碍问题, 特别是重灾区的连作障碍问题做出了贡献 2 山东农业大学山东农业大学积极参与本成果相关的国家科技部项目和农业部项目的实施, 为研究人员创造研究条件, 解决项目实施基地, 协助推广研究成果等本单位研究成员在瓜类设施土壤盐渍化的形成各类盐离子对果菜类作物的影响机理黄瓜连作土壤生态因子变化及其相互作用方面开展了长期研究 ; 研究集成了嫁接技术在抗病减轻自毒物质和非生物胁迫伤害的利用途径, 以及利用作物秸秆拮抗微生物轮作等农艺措施修复改良设施土壤微生物环境的技术 ; 在山东及周边省市积极推广产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系, 有力推动了山东设施蔬菜产业的发展, 取得了显著的经济社会和生态效益 3 河南农业大学以国家蔬菜产业技术体系区域专家孙治强教授为带头人的研究团队参与浙江大学主持的设施蔬菜连作障碍防控关键技术及其产业化应用项目实施技术研发及其推广应用, 研发出新型植物源杀线剂 BB-1 并分离了南方根结线虫抑制物质, 建立了植物源抑制剂提取工艺 ; 建立了多抗砧木提高产量和营养品质及其提高土传病害抗性的嫁接与育苗技术体系, 创新了提高产量和保障土壤质量的配方施肥技术, 发表论文 20 余篇, 获得国家发明专利 2 项结合河南及周边地区的产业特点, 完善了本成果形成的产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系, 为河南河北和安徽地区设施蔬菜优质高产和可持续发展做出了贡献, 并产生了显著的经济社会和生态效益 4 东北农业大学通过共同承担国家自然科学基金重点项目国家科技支撑计划课题 973 计划和国家蔬菜产业技术体系项目, 明确了连作和轮作土壤微生物多样性的差异, 阐明了连作障碍中的病害与化感物质密切相关 ; 分析了连作障碍中盐分胁迫自毒作用和土壤微生物多样性三者的相互关系, 明确了轮套作降低土传病害的土壤微生物生态特征, 提出了基于提高土壤微生物多样性及化感作用原理, 建立了伴生间作和轮套作等栽培模式, 发表论文 30 余篇, 出版连作障碍研究进展 I 专著, 获国家发明专利 3 项, 并组织了本成果形成的产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系在黑龙江和东北

9 区域推广应用 5 浙江省农业科学院通过参与第一完成人主持的国家科技支撑计划和省科技计划项目的实施, 针对创新点 1 和 2, 探明了浙江省设施蔬菜连作障碍发生种类及其主要类型, 分离鉴定了十余个新近出现的土传病害病原菌, 研发了嫁接抗病土壤消毒等设施蔬菜连作障碍有效防控技术, 形成环境友好型土壤消毒专利, 在浙江江西福建和安徽等地得到大面积推广应用 6 河南科技大学参与研发了设施果菜广谱诱抗剂益生源, 明确了诱抗剂对设施连作栽培下番茄黄瓜西瓜草莓等果菜作物根结线虫发生的诱抗效果, 阐明了诱抗剂对不同果菜产量品质农药残留量土壤微生物的影响 ; 研发了丛枝菌根和富有机土耦合栽培防治设施内枯萎病青枯病等土传病害的防治技术, 开发了利用外源木霉和哈茨木霉防治土传病害枯萎病和青枯病的产品, 授权国家发明专利 2 项, 发表相关学术论文 10 篇, 并在山东和河南推广应用本成果形成的产前和产中 3+3 连作障碍防控技术体系, 产生了显著的社会经济生态效益

10 完成人合作关系说明 : 年间, 本成果的参与人员喻景权王秀峰吴凤芝等分别主持承担了国家自然科学基金和十五国家科技攻关计划开展连作障碍防控理论与技术的研究 ; 年喻景权教授主持承担了国家 863 计划中的可控环境下蔬菜生育障碍的防治技术与配套产品 (2002AA247030) 课题和国家自然科学基金重点项目设施园艺作物连作中的土壤环境变化及其持续利用的基础研究 ( ), 本成果的主要成员周艳虹吴凤芝张明方和王汉荣等作为骨干成员参与了相关研究 ; 年喻景权教授作为首席专家承担了国家十一五国家科技支撑计划绿色环控设施农业关键技术研究与产业化示范 (2008BADA6B00) 重点项目的开展, 本成果的所有完成人员都作为骨干参与连作障碍相关课题的实施, 其中周艳虹和张明方还作为设施土壤质量保障与绿色生产关键技术与应用和新型设施园艺作物高效安全生产模式与产业化示范两个课题的负责人主持了课题 2 和 6 的研究此外,2008 年国家成立现代农业科技创新产业技术体系, 喻景权作为国家大宗蔬菜产业技术体系栽培与营养研究室主任组织了体系重要任务蔬菜连作障碍克服技术研究工作的开展, 本成果完成人中喻景权吴凤芝王秀峰孙治强及其团队成员参与了相关研究工作作为本团队多年来合作研究的成果, 本成果参与人员 12 人均是教育部 2013 年科技进步一等奖我国重要设施果菜连作障碍防控策略关键技术及其产业应用的成果主要完成人

获奖类别及等级 : 完成单位 : 主要完成人员 : 主要内容及重要影响 : 22

获奖类别及等级 : 完成单位 : 主要完成人员 : 主要内容及重要影响 : 21 获奖类别及等级 : 完成单位 : 主要完成人员 : 主要内容及重要影响 : 22 获奖类别及等级 : 完成单位 : 主要完成人员 : 主要内容及重要影响 : 23 五论文和专利六新承担和在研的国家科研任务序号项目名称总经费 ( 万元 ) 起止年限项目种类 24 七国际合作与区域交流完成了第四次横断山区植物多样性科学考察