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优质丰产草莓的高效节能补光系统研制与产业化示范

2018-04-16

宁波市科技进步奖项目公示

 

一、项目名称:优质丰产草莓的高效节能补光系统研制与产业化示范

二、推荐单位(盖章):宁波亚茂光电股份有限公司

三、项目简介:

项目所属科学技术领域

经济作物及其它(农业工程)

主要科技内容

  1、研制并大量生产出口了600W1000W的植物补光灯,满足农业生产发达国家所需的大功率的植物生长补光设施。

2、针对国内的种植大棚的特点与种植的品种,设计制造适合国内大棚种植的补光光源、补光灯具、及补光控制系统:

1)研制了适合国内棚室补光要求的70W150 W的植物生长钠灯,红橙光(波长610720 nm)红橙光(波长610720 nm)为2030%,光合光子通量(PPF) 大于230μmol/s,光合有效辐射(PAR)光效大于115lm/W。。

2)优化设计了钠灯的宽口灯具,增加散射光比率,灯具的平均光束角(50%)由原来的108达到130°,光的输出效率由原来的80增加至93提高光合作用的效率。

3)依据国内棚室和种植作物所需光谱特征,光照强度,光照时间,研制了两套适宜单独农户和大型农场的智能棚室草莓补光控制系统,达到最佳的光照策略与智能光控方法。

技术经济指标、促进行业科技进步作用及应用推广情况

1、项目在2013-2016年间植物补光钠灯先后在镇海电视台、宁波电视二台、宁波日报等媒体上宣传推广“棚室草莓优质丰产高效节能补光”。建立棚室草莓优质丰产高效节能补光优良示范基地,累计示范推广110亩,人工补光有效增加草莓植株的产量,有效提早果实采收上市时间,显著影响总糖、总酸和VC含量,提高果实的品质。使草莓优质率提高10%左右,亩产提高10%左右。2017年在国内其他省加大市场的推广力度,此项目在大棚草莓、水果番茄和鲜花温室补光产生了良好的经济效益,实现销售额在20151000万元,2016年为1100万元,20171300万元,累计达到3400万元。

2、项目已授权:发明专利1项,实用新型专利2项,计算机软件著作权登记1项。已申请发明专利1项,实用新型专利2项。发表论文3

3、公司与国内和国外的专业的农业设施公司合作,建立研发、生产、销售的一体化队伍,获得良好的生态效益和社会经济效益。2015年植物补光灯销售96万元,2016年植物补光灯为94万元,2017年植物补光灯销售138万元。同时在此项目基础上,积极开展LED植物生长的灯研发与市场化,2018年与中国农业大学建立LED植物光照的产品研发工作。

四、主要科技创新:

1)   依据国内棚室和种植作物所需光谱特征,光照强度,光照时间,设计出适合农作物生长光源的光谱,研制出低功率植物生长补光钠灯、补光灯具、及补光控制系统:

1.1 优化补光灯的陶瓷管、极距等各项关键参数,设计出适合农作物生长光源的光谱,研制150 W的植物生长钠灯,光谱红蓝比为20%30%,光合光子通量(PPF) 大于230μmol/s,光合有效辐射(PAR)大于45W,光效大于115lm/W。(旁证材料:发明专利号:ZL201110142158.9,第三方杭州远方检测校准技术有限公司检测报告)

1.2 优化设计制造了全新的适宜大棚补光的专用宽口灯具,增加散射光比率,灯具的平均光束角(50%)由原来的108达到130°,光的输出效率由原来的80增加至93提高光合作用的效率。(旁证材料:实用新型专利号:ZL201320805444.3

1.3 通过计算机仿真和实际测量,研制了两套适宜单独农户和大型农场的智能棚室草莓补光控制系统,达到最佳的光照策略与智能光控方法。对于种植棚室量不多的采用每个大棚单独时间控制器和人工操作结合的控制方法,成本价在20元左右。对于大规模采用补光系统的合作社、农场和远距离种植的农户,适合我们研制的“果蔬大棚自动补光无线控制系统”成本价在1000元左右。(旁证材料:实用新型专利,专利号:ZL201420614113.6计算机软件著作权登记:蔬菜大棚自动补光无线控制系统软件)

2)经过针对性研制的补光系统工程能有效促进草莓的光合作用,在短时间内更有利于作物的吸收,有效增加草莓植株的产量,有效提早果实采收上市时间,显著影响总糖、总酸和VC含量,提高果实的品质。建立棚室草莓优质丰产高效节能补光优良示范基地100亩以上,使草莓优质率提高10%左右,亩产提高10%左右。(旁证材料:政府农业技术推广部门和用户使用证明,论文1-3.

3) 研制并大量生产出口了600W1000W的补光灯满足农业生产发达国家所需的大功率的农业植物生长补光设施。以优质的产品性能与合理的产品价格,在荷兰、美国、加拿大、英国等农业生产区得到推广和使用(旁证材料:销售发票)。

4)其他重要技术创新点

研制出低功率植物生长补光钠灯、补光灯具、及补光控制系统在具体生产实践中,发现:同样适合于西红柿,水稻育秧灯的补光。发现植物补光还能提高作物的抗病从害能力,提高作物抗冻越冬能力。

 

五、主要完成人及技术贡献

排名

 

技术职称

工作单位

对本项目的贡献

1

陈善飞

正高

浙江万里学院

主持

2

陈晖

中级

宁波亚茂光电股份有限公司

主要负责人

3

陈善忠

中级

宁波市镇海区乐兴兴蔬果专业合作社

主要负责人

4

王正良

正高

浙江万里学院

参与

5

郑敏华

副高

浙江万里学院

参与

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

六、主要完成单位及创新推广贡献

排名

单位名称

对本项目科技创新和推广应用支撑作用情况

1

宁波亚茂光电股份有限公司

本项目的承担单位,主要为补光产品的研发、制作、推广作用

2

浙江万里学院

本项目的协作单位,主要为成果的检测、数据分析、推广等作用

3

宁波市镇海区乐兴兴蔬果专业合作社

本项目的试验基地,主要为产品的试验与实际的应用。

 

七、经济(社会)效益

1.直接经济效益                                                单位:万元)

单位名称

2015

2016

2017

销售

税收

利润

销售

税收

利润

销售

税收

利润

宁波亚茂光电股份有限公司

96

25

16.8

94

24

13.6

138

80

55.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.社会效益

项目在2014年推广使用的4年时间里,从试验种植大棚草莓和水果番茄收入角度看,草莓纯收入每亩可以增收六、七千元,番茄比草莓增收一、二千元左右。更重要的是补光能有效提早果实采收上市时间,提高果实品质,赶在春节期间大量上市,经济效益显著。

在冬春季节,日照时间短,光线较弱,光照成为制约作物生长的主要因素。植物生长钠灯因其较强的红光输出正好位于植物对光源的敏感波段范围内,因此能大大促进植物的光合作用,从而促进植物的生长发育,有效增加草莓植株的高度和叶形状比,显著影响总糖、总酸和VC含量,提高果实的品质。改善棚室小气候,降低湿度,减少病害;增加温度,提高新陈代谢,防止严冬伤害。获得良好的生态效益和社会效益。

 

 

 

.推广应用情况

应用单位名称

起止

时间

单位联系人电话

推广应用量(情况)

销售收入

(万元)

税收

(万元)

宁波市镇海区农业局

201410

张棉天/13567436390

220

800万元

186

宁波留铭光生物科技有限公司

20151

杨铮

/13967845253

 

9万方温室

2600万元

450

 

 

 

 

 

 

 

九、代表性论文论著及作者

作者

论文专著名称/刊物

年卷页码

(XXX)

SCI他引次数

他引

总次数

陈善飞,陈  晖,陈善忠,王正良

大棚栽培草莓高压钠灯补光效果试验,中国果树 

2015年第349

 

 

陈善飞,王信平、陈  晖,王正良

大棚草莓补光光源的研制及补光种植试验,中国照明电器   

2015年第314

 

 

陈善飞,陈  晖,陈善忠,王正良

植物生长钠灯补光对越冬茬大棚水果番茄生长的影响,农业与技术

2016年第320

 

 

 

十、主要知识产权及发明人:

授权项目名称

知识产权类别

国别

授权号

发明人

双端型植物光谱灯

发明专利

中国

ZL201110142158.9

俞明忠、盛友峰、杜志挺、樊开强

紧凑型高压钠灯的支架结构

实用新型

中国

ZL201320805444.3

王启军、俞明忠、杜志挺、樊开强

一种高压脉冲发生电路

实用新型

中国

ZL201420614113.6

陈晖

蔬菜大棚自动补光无线控制系统软件

计算机软件著作权

中国

 

 

 

 

 

 

 

 

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