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农业技术领域:景观园艺植物高效低成本规模化再生技术

文章来源: 发布时间: 2017-05-16

  所处阶段:小试 

  成果来源:技术生物与农业工程研究所 

  必要性及需求分析: 

  随着国民经济的发展和居民生活质量的提高,人们对生态环境提出了更高的要求,从而加速了园艺景观植物种植产业的发展。目前在生产上,大部分园艺景观植物主要采用种子繁殖、扦插和嫁接等传统育种方式进行繁育,繁育过程存在后代分离和性状不稳定、繁殖效率低、受季节限制等问题。少数种类园艺植物还可以采用现代生物技术——植物组织培养进行繁育,但存在缺乏培育技术、繁育成本高、操作过程繁琐等问题。针对上述景观园艺植物繁育所存在的诸多问题,   

  生物技农业工程研究所采用传统扦插与现代育种技术相结合的方法,成功研发了景观园艺植物规模化高效再生技术。该技术以植物的一叶一芽为材料,通过化学药剂处理,促进迅速生根成苗。该技术是对传统与现代育苗技术的集成与发展,它既有传统育苗的易操作性,又有现代育苗的高效性,克服了传统育苗的低效与现代育苗的操作繁琐及高成本弊端。目前利用该技术对多种木本植物(如乌桕、无患子、紫薇、加拿大糖槭、海滨木槿等)和草本植物(如绣球、丹麦木槿等)进行小规模繁育的工作已在中国科学院合肥物质科学院研究院成功进行,且利用该技术繁育的乌桕幼苗质量经检测均符合国家苗木质量标准。该技术对于具有重要经济和观赏价值的景观园艺植物的规模化繁育和推广具有重要意义。该项目的实施对推动我国景观园艺植物的规模化繁育进程,强化苗木繁育的产业特色和优势,解决景观园艺植物繁育周期长,繁殖系数低,难保母本植株优良特性,受季节限制等问题,加快园林绿化行业的技术升级和发展我国绿色生态林业具有极其重大的战略意义。 

  目标及主要任务: 

  目标:以已完成的乌桕规模化再生技术为基础,建立400万株再生苗/年的生产线,进行生产工艺放大的产业化技术攻关,同时进行应用示范,为实施该技术在其他景观园艺植物的大规模产业化和推广应用奠定基础。该技术的主要优势如下: 

  1)所需材料来源丰富:以一叶一芽植物外植体为繁殖材料。 

  2)再生条件简单、易控:直接接种在大田沙床或营养袋中,一次成苗直至供应生产。 

  3)无再生时间限制:一年四季都可用此法连续快繁,拓展了技术应用的时间和空间。 

  4)再生周期短,再生效率高:720天即可获得完整再生植株,植株再生率达90%,大田移栽率高达95% 

  5)遗传性状稳定:能保持母本株系的优良性状。 

    主要任务:  

   1 400万株/年规模中试生产线的建设,包括:中试生产线流程设计;中试再生基地建设;植株再生基质种类的选择与配制;再生营养液配方的研发、配制与优化。 

   2)规模化再生技术中试放大,包括:中试生产线 400万株/年规模的再生技术方案优化、放大;在成功放大的基础上,进行多批次,多植物种类的稳定试生产,考察技术的稳定性。 

   3)规模化再生技术的示范与再生效果评价:针对该技术的适用范围的扩大,在园林公司进行苗木规模化再生的示范应用,并进行再生效果评价。 

  现有工作基础: 

  目前有关景观园艺植物规模化离体再生的相关技术在中国科学院合肥物质科学研究院已申报多项国家发明专利。为了进一步提高该技术的适用范围和效率,中科院合肥物质科学研究院在筛选优良景观园艺植株的基础上,通过进一步优化影响植株规模化再生的关键影响因素(外植体类型、取材时间、化学处理药剂的种类和浓度、温度、湿度、光照条件、育苗基质类型等),大幅度提高了植株的规模化再生效率(再生效率高达90%)。同时,在所建立的再生技术基础上,初步建立和完善了乌桕优良株系规模化再生方案,并在合肥和滁州等地实现了乌桕优良株系幼苗的繁育和田间示范(图1)。此外,利用该技术对无患子、加拿大糖槭、丹麦木槿等10多种景观园艺植物进行小规模繁育的工作已在中国科学院合肥物质科学院研究院成功进行,为后期优良景观园艺植物的产业化生产提供依据。 

  预期经济和社会效益: 

      1)经济效益 

      景观园艺植物规模化再生技术由于具有繁殖速度快,繁育系数大,繁育周期短,不受季节限制等优势。在景观园艺植物的规模化繁育中具有广阔的市场前景。 

  仅以年产景观园艺植物幼苗400万株的生产能力,每株3-5元计算,预计仅中试线即可完成年产值1200-2000万元,毛利在900-1700万,由此可产生较好的经济效益。 

     2)社会效益 

      该项目社会效益主要体现在以下四个方面:一是通过对景观园艺植物优良株系种苗的繁育,既可提高企业的经济效益,又能满足改善社会生态环境的需求。二是能够促进我国景观园艺植物繁育技术的快速发展,推动该行业向“专、精、特、新”的方向前进,带动同行整体技术水平的提高,有效增强企业技术创新和技术改造能力,为本地区提供就业岗位,增加本区域内人们的收入,提高人们的生活质量起到了不可估量的效果;三是推动行业技术发展,项目的实施可引导更多的农民高效低成本种植景观园艺植物,促进当地旅游业的发展。 

  实施方式/模式: 

      本项目拟首先通过政府或相关企业支持或融资,建立不同目标经济林年产400万株的具有特定农艺性状的景观园艺植株中试生产线,同时拟与相关企业合作,建立示范基地,进行产品的生产、应用示范。第二步,与现有大规模园艺景观植物生产企业合作通过基地改造或新建设年产1000万株规模生产线。希望以技术入股的方式入股生产线建设及产品生产、应用,采取以企业为中心,科研机构参与,利益共享、风险共担的产学研联合的模式,共同促进科技成果的转化与推广。 

   

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