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    林業病蟲害防治高效施藥關鍵技術與裝備創制及產業化

    媒體:國家林業和草原局政府網  作者:內詳
    專業號:生態思想 2021/10/8 16:03:08

    1.成果名稱(省部級): “林業病蟲害防治高效施藥關鍵技術與裝備創制及產業化”

    2.獲獎類型:國家科技進步二等獎

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    3.成果擁有人:南京林業大學

    4.主要完成單位:南京林業大學  南通市廣益機電有限責任公司

    5.主要完成人:周宏平,許林云,崔業民,茹煜,蔣雪松,張慧春,鄭加強,賈志成,李秋潔,崔華

    6.成果介紹(參數):

    我國人工林病蟲害發生面積約占林業有害生物總發生面積的80%。林業病蟲害是“無煙的森林火災”,不僅危害嚴重、損失巨大,而且在防治上具有艱巨性和長期性,直接威脅生態安全。長期以來,我國林業病蟲害防治施藥專用裝備一直處于空白。本項目針對植株高大、冠層濃密、病蟲害突發性強、蔓延迅速等林業病蟲害的重大防治難題,創造性地開展了以“高射程”、“強穿透”、“高附著”和“精確對靶”為防治需求的施藥關鍵技術研究,研制了多元化、系列化、自動化及多功能集成的林用施藥裝備并產業化推廣應用。項目成果對發展現代林業、實現綠水青山具有重要的戰略意義。主要研究成果如下:

    (1)建立了射程高、穿透性強、沉積效果好的施藥技術體系,實現了從地面到空中、從低矮苗木到高大林木病蟲害的快速高效立體防治。創新提出低量風送高射程噴霧技術,解決“高大”林木病蟲害防治難題;突破快速彌漫滲透的大型煙霧載藥發生技術,解決林木冠層濃密、郁閉度高的霧滴“穿透性”高效防治難題;創新研發“附著率高、黏附性好”的航空靜電噴霧技術,解決航空施藥的高空飄移污染難題;首次提出三出口風送噴霧技術,解決苗木及矮化密植果園病蟲害防治的霧滴穿透與定向輸送難題。

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    (2)首次提出了林木冠形特征獲取及實時分析方法,構建了多源信息融合技術,實現了精確對靶變量施藥。針對植株疏密和冠形不一的特點,創新提出基于機器視覺技術的動態樹木特征圖像和基于激光探測技術的動態樹木特征點云的信息獲取方法,創建了信息實時在線處理算法;開發了林木、藥劑、裝備及環境等多源信息融合的決策系統,減少無效噴霧,實現精確對靶變量施藥。

    (3)創制了多元化、系列化、自動化及多功能集成的林用施藥裝備,實現了產業化和推廣應用。創制了地面與空中防治結合、車載與便攜式結合、機械化與自動化結合的7個類別、18個型號的系列化、多功能集成的立體式林用高效施藥裝備,其最大垂直射程45m,最大噴煙量420L/h,生物農藥活性90%以上,農藥有效利用率50%以上,地面最高作業效率噴霧360畝/h、噴煙690畝/h。

    首次制訂了本項目成果的林業行業標準,保證項目技術規范及順利實施;授權發明專利19件、軟件著作權4件;發表學術論文149篇(SCI/EI收錄52篇),制定行業標準4部,出版專著1部。

    7.推廣應用情況:

    到2017年,已形成林用施藥裝備的規模化生產能力及廣泛推廣應用,覆蓋全國各地,出口14個國家和地區,累計產值10.77億元。近3年來,地面病蟲害防治機械新增產值4.1億元,新增利潤4135.2萬元。10多年來,地面和空中防治裝備累計防治面積達5.4億畝次,有效控制了病蟲害的發展和蔓延,社會和生態效益巨大。

    項目負責人及團隊簡介:

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    周宏平,教授,博士,博士生導師。江蘇省重點學科“機械工程”學科帶頭人、江蘇省有突出貢獻中青年專家。中國林學會林業機械分會副理事長、中國農業工程學會理事、中國農業機械學會耕作機械分會副主任委員,中國林業機械協會林木保護分會秘書長。入選江蘇省“333”工程中青年領軍人才、江蘇省“六大人才高峰”高層次人才計劃。2014年獲“江蘇省高校優秀共產黨員”稱號,2006年獲“國家林業局全國優秀林業科技工作者”稱號。先后指導博士后3人、留學生2人、博士研究生12人、碩士研究生35人。獲授權國家發明專利36件,發表研究論文180余篇;獲國家科技進步二等獎1項、三等獎1項,教育部科技進步二等獎2項,江蘇省科學技術二等獎1項,梁希科學技術二等獎2項、三等獎2項;獲國家教學成果二等獎1項、江蘇省教學成果一等獎2項、江蘇省研究生培養模式改革成果二等獎2項等。

    林木保護技術與裝備及其智能化團隊由15名老師組成,中青年教師占70%以上,良好的梯隊結構和團隊組成使得學科保持了持續的創新能力。2013年被遴選為江蘇高等學校優秀科技創新團隊;2015年獲“江蘇省工人先鋒號”殊榮;2018年被遴選為江蘇省“青藍工程”優秀教學團隊。十多年來,團隊成績斐然:獲教育部科技進步二等獎2項、江蘇省教學成果一等獎2項,授權發明專利45項;主持國家自然科學基金6項、國家及省部級項目49項;培養研究生 150 多名(其中中科院“百人計劃”1 人、江蘇省特聘教授1 人、國家林業與草原局“萬人計劃”1 人),江蘇省優秀博士、碩士論文5 篇。項目團隊集20多年努力,專注林業病蟲害施藥技術與裝備研究,在林木低量風送高射程噴霧、快速彌漫滲透高效噴煙、生物農藥活性提升噴灑、航空靜電噴霧和基于林木形態特征精確對靶噴霧等林業病蟲害防治關鍵技術的科學研究上取得了一大批理論和技術成果,實現了專用、高效裝備的從無到有,開創了國內林用施藥裝備產業先河;制訂了全部林用藥械行業標準,成為該領域的標桿,顯著推動了林業機械行業的科技進步。

    來源:國家林業和草原局北京林業機械研究所

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