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  课题组自1999 年开始，先后承担了科技部农业重点推广项目、农业部公益性行业科研专项、国家现代苹果产业技术体系建设及辽宁省农业重大科技攻关等研究任务，围绕建立冷凉地区苹果优质、高效生产理论体系和技术集成开展深入研究。经过15 年的努力，突破了低温限制大苹果栽培区域的“瓶颈”，在我国传统大苹果栽培北缘地带及其以北广大冷凉地区建立了寒富苹果优质高效生产技术体系，形成了高效苹果产业，取得如下创新成果：     1．首次明确了寒富苹果较富士等我国主栽苹果品种，具有更强的抗寒、抗旱、抗病等综合抗性，具有自花结实、坐果率高、腋芽容易成花、顶花芽受冻后仍能满足结果需求、果形周正、品质优良、耐贮、易早果丰产等特性，揭示了其能够在传统大苹果栽培北缘地带及其以北1 月份平均气温为-12℃～-10℃的地区进行优质栽培的生物学及生理机制，奠定了研制配套栽培技术体系的理论基础。并根据冷凉地区自然资源及果树带布局现状，进行了多区域布点试栽，最终完成了寒富苹果栽植区划，为我国抗寒优质苹果产业发展提供了科学依据。出版《寒富苹果生理基础》等专著4 部，发表论文182 篇，其中SCI 收录5 篇上述成果为国际抗寒优质苹果育种及抗寒矮化栽培机制研究提供了重要材料与理论参考，整体居国际先进水平。     2．率先对寒富苹果进行了多种砧穗组合综合评价，建立了优质苗木繁育原种采穗圃；明确了常规“寒富/山定子” 砧穗组合难成花、抗寒性差，不适于冷凉地区；确定“寒富/GM256/山定子”为冷凉地区最适的抗寒、矮化砧穗组合，研制出相应的苗木繁育技术，制定了2 项辽宁省地方标准，规范了苗木生产流程和市场秩序，从根本上解决了制约果园成功与否的核心苗木问题。     3．建立了寒富苹果优质高效生产技术体系，制定了5 项辽宁省地方标准和3 项农业部果园主推技术规程，在生产中大规模应用。建设示范园214处，面积8.6 万亩，在辽宁省推广种植117 万亩，辐射新疆伊犁、陕西榆林、宁夏银川等地30 余万亩。实现了良种良法配套，将我国大苹果栽培北缘向北扩展了近2 个地理纬度，形成了优势产业。首次在不可栽培大苹果的地区实现了大面积优质、矮化栽培，使寒富成为我国自主选育的300 余个苹果品种中栽培面积最大的品种。近3 年，辽宁省新增产值425.2 万吨，农户纯增收121.2 亿元，经济效益十分显著。在品种育成后栽培技术配套研究与示范推广方面在业内起到了引领作用。     4．创建了以示范园带动、现场培训、发放技术图书资料和媒体专栏节目传播等传统方式与寒富苹果技术网站（http://www.lastb.cn/service/kuandian/）及手机微信平台（lnpg1314）等现代手段相结合的高效技术服务体系，培训果农6.8 万人次，整体加强了果农安全生产意识，提升了优质高效栽培管理技术水平，带动30余万人就业。培养果树学高级专业人才40 余名。取得了良好的社会效益和生态效益，成为产学研结合的成功案例。

富勒烯碳笼内部可包入多种金属原子或团簇，形成一种新的杂化分子，被称为内包金属富勒烯。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 富勒烯碳笼内部可包入多种金属原子或团簇，形成一种新的杂化分子，被称为内包金属富勒烯。由于金属的存在及对碳笼的影响，内包金属富勒烯的结构复杂、性质奇特，在生物医学及能源催化等领域具有巨大的应用前景。但其制备和分离流程复杂，产率低下且纯化困难，成为当前限制其应用的关键瓶颈。目前，常用的分离方法是采用高效液相色谱法（HPLC）分离，由于HPLC分离的大部分工作集中在分离空心富勒烯和内包金属富勒烯上，因而对内包金属富勒烯的分离效率低下，且成本高、耗时长。如何快速高效地分离内包金属富勒烯成为本领域急需解决的难题。

1 成果简介国民经济各生产部门广泛采用管道输送系统。为保证输送系统正常运行，需要按照流量和扬程配置若干台泵按一定的组合作为流体的动力源。泵与泵之间首尾相接为泵的串联模式，各泵的进口管、出口管分别连接在一起时称为并联模式。在大多数工业流程中，为了达到较好的动力配置常采用多台泵串联与并联混合使用的方式，这些泵构成复杂的泵串并联输送系统。 泵串并联输送系统的运行调节比较复杂，在我国目前多采用常规优化法。常规优化法通过改变泵的转速、改变泵的运行台数或增加新泵等手段达到改变系统运行状态的目的，属于一种半经验半理论的方法。常规优化法实施得当时可提高运行效率，但一般难以达到最佳节能状态。当调节不当时，泵系统中的某些设备将处于非稳定运行工况，不仅影响设备本身的使用寿命，也使得系统的安全性受到影响。 清华大学在长期的研究中积累了丰富的泵及其系统优化运行技术，并形成一套软件。该软件采用遗传算法进行泵串并联输送系统的最优化运行控制，可针对泵系统的实际串并联情况开发优化运行软件，确保系统高效节能。2 应用说明泵串并联系统主要可分成流量基本稳定和流量经常变化的系统。对于流量基本稳定的供水系统，泵的优化选型主要通过确定系统中各泵的转速使得整个系统在最佳节能工况下运行；而对流量经常变化的供水系统，如自来水供水系统、热电厂锅炉给水系统和供热系统、高层建筑生活供水系统、油田高压注水泵系统、中央空调的循环水系统和各种泵站输水系统等系统，这些系统是按照所需要的最大流量来选择水泵的，应根据所需流量的变化进行泵的优化调节。 无论哪种泵串并联系统，均可以通过软件的设置自动判别，并进行相应的优化计算，给出系统运行调节的参数。

针对秸秆直接还田难、综合利用率低、焚烧污染严重，土壤碳库匮缺、耕地质量提升乏力等“老、大、难”问题，沈阳农业大学率先提出了“秸秆炭化还田”新理论，确立了“以生物炭为核心，以炭化技术为基础，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良剂为主要发展方向，兼顾能源化利用”的技术路线。2005年以来，围绕“生物炭暨秸秆炭化综合利用技术研究与应用”，项目组先后突破了生物炭规模化制备与农业应用关键技术，构建了全产业链技术体系，推动了成果高效转化，为秸秆间接还田开辟了一条新途径。    1. 研发出“半封闭式亚高温缺氧干馏炭化工艺”和“组合式多联产生物质快速炭化设备”，突破了秸秆“低成本、大批量制炭”的产业技术瓶颈。该工艺设备对原料适应能力强、生物炭生产效率高、能耗低，有效解决了农作物秸秆密度低、含水量高、预处理能耗大、炭化效率低等问题。所制备的生物炭含碳量高、孔隙丰富，可广泛用于土壤碳封存、农田温室气体减排、化肥减量增效、耕地质量提升等领域。    2. 开发出生物炭基肥料等系列生物炭基农业投入品，集化肥减量、土壤改良、节本增效等功能于一身，寓土壤改良与土壤利用之中，突破了生物炭规模化田间应用技术瓶颈。综合运用作物学、土壤学、植物营养学、微生物学、生物信息学等方法，系统揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用规律与机制。在此基础上，遵循养分归还学说和农田生态系统物质循环规律，发明了以生物炭为载体生产专用肥料、土壤改良剂、水稻育苗基质的技术与方法，开发出以生物炭基肥料为代表的系列生物炭基农业投入品，能够在不增加农民生产成本的情况下实现秸秆间接还田，解决了生物炭直接还田成本高、推广难、市场化程度低等问题，打通了生物炭规模化田间应用“最后一公里”，改变了化学类缓控释肥料只减肥、改土作用不明显、只在当季起作用的局面。    3. 开展了大规模试验示范，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，实现了成果转化。针对集中处置利用与秸秆等农林废弃物分布广、收储运困难之间的矛盾，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，将产业链中的运输成本降低约 70%；制定了《生物炭基肥料》农业行业标准并首次发布，突破了制约生物炭技术产业化和行业健康发展的“瓶颈”问题。    截至 2016 年底，项目技术累计推广 1090.2 万余亩，辐射全国 20 余个省（市、自治区）。其中，2014-2016 年，项目技术推广应用 575 万亩，新增销售额 19665.6万元，新增利润 2359.9 万元，节支增收 42890.9 万元。合计新增经济效益 45250.8万元。

本项目已在内蒙古建立了中试示范生产基地，完成了中试化生产。年处理落叶松树皮量可达20吨，获得原花青素产品约500公斤，带动企业周边经济发展。实施过程中，产生极少环境污染，缓解了因落叶松树皮直接焚烧造成大气污染。 本项目进行了落叶松树皮中原花青素的安全性、稳定性、化妆品功效性评价、化妆品配方应用等4方面的分析。落叶松树皮原花青素可应用于化妆品配方中，具有抗氧化、抑菌、美白、保湿、抑止黑色素、防紫外线等功效；以原花青素做作为天然染色剂对丝绸进行染色处理，其织物耐湿摩擦牢度和耐汗渍牢度均达到3级以上，满足真丝织物对色牢度的要求；且染色后织物的紫外线防护指数达到20左右，具有较好的抗紫外辐射性能，可制成具有特殊功能的防紫外辐射服装。本工艺制得的产品克服了传统产品的一些缺点，具有无毒、无溶剂残留等优势。