科技是国家强盛之基,创新是引领发展的第一动力。近年来,自治区科技厅推进创新驱动战略深入实施,科技创新取得新成效。在2019年度宁夏科技奖励中,有69项科技成果被予以表彰奖励。科技奖励将进一步营造我区创新发展的良好环境,激励广大科研人员争当创新创业的推动者和践行者,提升我区的自主创新能力,助力全区经济高质量发展。
突破种业“芯片”技术 保障奶业安全发展
在宁夏,奶产业到底有多牛?来看一组数据:2019年,全区奶牛存栏43.7万头,牛奶产量183.4万吨,居全国第8位,人均鲜奶占有量265.3千克,居全国第1位。
“2020年,宁夏牛奶总产量达到215万吨,是2000年的10倍;目前,全区奶牛平均年单产量9吨,是2000年的2倍。”优质高产奶牛选育技术研究与应用项目负责人、宁夏畜牧站副站长温万说。
高产、高效是决定奶产业发展的关键,在过去10多年里,宁夏在科技领域取得了令人瞩目的成绩,其中包括优质高产奶牛选育技术的突破。
宁夏奶牛养殖业的历史要追溯到20世纪60年代,而真正开始规模化养殖,则是在20世纪90年代。“经过几十年探索,我国奶牛遗传改良工作取得不小进展和成绩,但与奶业发达国家相比,仍然存在一些问题和差距。”温万说,全区奶牛良种化率和单产水平不高、缺乏稳定长效的奶牛遗传改良运行机制和自主培育种公牛能力等都是发展奶产业需要突破的瓶颈。
奶业振兴,良种先行。随着奶牛产业的发展,奶牛良种繁育体系建设和遗传改良工作也受到多方重视。
针对宁夏地区奶牛选育技术体系不健全、生鲜乳质量参差不齐等问题,2013年,宁夏科技厅组织国内奶牛育种与良种繁育方面知名专家,研究设计了宁夏奶牛育种的中长期方向、技术路线和目标任务,启动实施了自治区农业育种专项《优质高产奶牛选育》项目,开展了优质高产奶牛选育技术研究与示范。
“我们主要从奶牛遗传育种、快速扩繁和信息化管理三个方面开展研究与应用。”温万说。
在项目实施中,宁夏科技厅坚持开放和目标导向,倡导我区奶牛育种融入全国奶牛育种联盟和育种技术创新平台。项目团队由宁夏畜牧工作站牵头,联合中国农业大学和区内奶牛产学研推机构组成,依托全国奶牛育种大数据创新平台和重点学科实验室支撑条件,共同开展科研攻关。另一方面,积极借势东西部科技合作机制,邀请相关领域院士专家指导交流,大大增强了科技创新能力,提升了科研技术水平,助推宁夏奶牛育种技术走在全国前列。
经过5年的辛勤耕耘,优质高产奶牛选育技术研究与应用项目取得了突破性进展:建立了开放式核心群31个,选育核心群牛只1.71万头,305天产奶量达11.2吨;完成奶牛育种数据库4个,建立了宁夏奶牛早期选择技术体系。首次构建了宁夏奶牛选择指数,用于优选国际公牛冻精和精准化选配,使后代产奶量平均提高489公斤;创建了宁夏奶牛主要传染病检测与监控体系,建立了种子母牛快速扩繁和性控胚胎移植模式。研发管理系统4个、物联网相关设备6个,建成集“数据收集+物联网”应用为一体的《宁夏奶牛育种信息大数据平台》和育繁推一体化试验示范基地1个。
在优质高产奶牛选育技术研究与应用项目的示范带动下,全区成母牛单产9吨,居全国十大奶业主产省区之首。奶牛群遗传改良及优质高产奶牛选育取得了显著成效,为推动奶产业振兴作出积极贡献。
据了解,优质高产奶牛选育技术研究与应用项目制定地方标准7项,申请国家发明专利4项,获授权国家新型专利4项,软件著作权2项。项目推广应用规模8.5万头奶牛,增产鲜奶1.63万吨,显著减少粪污排放,节约养殖用地,提质增收8000万元,经济效益生态效益显著,应用前景广阔。
该项目获得2019年度宁夏科学技术进步一等奖。(记者 马 越)
优质高产奶牛选育技术的突破对提高奶牛生产性能起到积极的推动作用。(图片由受访者提供)
为电网安全运行上“保险”
如今,电已成为人们越来越离不开的资源。大到企业的生产、社会的正常运行,小到每家每户的生活用电,我们用手机玩乐,都离不开电。
宁夏是国家“西电东送”战略最早的重要送端,三条大通道由宁夏起送和供电,发电装机容量5587万千瓦,人均装机容量位居全国首位。
在宁夏中部、北部地区有限空间内接入了2000万千瓦新能源、2500万千瓦火电机组,支撑了3回直流共2200万千瓦的电力外送,成为世界上功率密度最高的大规模外送电网。
近年来,电网装备和技术水平虽然在不断升级,一旦发生大面积停电事故,经济损失难以估量,严重影响社会和谐稳定和经济发展。继电保护是保障电网安全的第一道防线,担负着快速、可靠切除电网故障的重任。据IEEE(电气与电子工程师协会)统计,世界上70%的大停电事故是由继电保护不正确动作诱发的。
面对挑战,由国网宁夏电力有限公司电力科学研究院与国电南瑞科技股份有限公司合作,项目团队历时8年完成的“电力大规模外送电网高性能继电保护关键技术及应用”项目取得重大突破,获得2019年度宁夏科学技术进步一等奖。
项目负责人、国网宁夏电力有限公司设备部主任刘志远说,项目团队攻克了强电磁耦合影响下高灵敏判断、电网复杂故障特征快速辨识、适应电流互感器暂态传变失真的高性能继电保护等多项关键技术,完善了密集型外送电网的继电保护原理,发明了免疫于分布参数影响的差动阻抗新原理、不经励磁涌流闭锁的差动保护新技术、三区域差动保护新方法等,实现了故障的灵敏、快速、可靠辨识。
“项目成果解决了宁夏‘小省区、大电网’继电保护面临的难题,保障了电网长周期安全稳定运行,支撑了宁夏新能源的快速发展和直流外送规模的持续提升,拉动了自治区的经济增长。”刘志远说,成果的应用使宁夏电网近3年未发生保护原理性不正确动作事件,在国家电网公司推广应用后,同类事件数量下降42%,总体正确动作率提升至99.93%,保障了电网安全稳定运行和国家“西电东送”能源战略的实施。
目前,宁夏已建成银东、灵绍、昭沂三大外送电力大通道,将火、水电和新能源“打捆”送达山东、浙江、上海等地区,实现了西北电网和华东、华北电网的直流联网,10年累计外送电逾4100亿千瓦时,相当于在受电地区减少燃煤运输约2.5亿吨,减排二氧化碳4亿多吨。2020年,宁夏电网累计外送电量793亿多千瓦时,同比增长19%,首超区内703亿千瓦时用电量,成为全国唯一一个外送电量大于内供的省级电网。(记者 李志廷)
项目研发和应用的相关设备。(图片由受访者提供)
孕育小麦新品种 播撒丰收新希望
2020年,宁夏春小麦喜获丰收,其中宁夏农林科学院农作物研究所选育的春小麦新品种宁春58号,经测产亩产量达到698.19公斤,创造了我区春小麦高产新纪录。宁夏农林科学院农作物研究所研究员张双喜告诉记者,宁春58号新品种是宁夏春小麦品种第5次更新以来取得的新突破,该品种不仅具有早熟、优质、高产、稳产的优良特征,还在抗病性和营养品质方面具备优势。
宁夏的小麦种植历史悠久,自20世纪50年代开始,宁夏先后从澳大利亚、意大利等国家引进了碧玉、阿勃等优良品种,并通过不断创新,实现了小麦自育新品种更新,培育出了宁春4号、宁春50号等优质春小麦品种。
宁夏人的食物结构中,面食占主导地位。一方水土养育一方人,小麦新品种种植和推广有利于当地居民生活条件的改善及生活质量的提升。“宁夏春小麦面粉净白、面香味浓、筋道,一直以来广受消费者青睐。但由于种植面积有限、产量低、效益不高等因素,多年来种植规模并未显著提高。”张双喜说。
国以农为本、农以种为先,培育出优质、早熟、抗病小麦新品种,成了摆在科研人员面前的问题。
2013年,自治区科技厅牵头启动小麦特优新品种选育项目,由宁夏农林科学院农作物研究所、宁夏农作物育种工程技术研究中心、永宁县农作物种子育繁所、宁夏大学、中国农业科学院作物科学研究所等多家单位共同合作,围绕小麦产业和学科发展需求,针对小麦绿色优质高效品种选育存在的短板和产业提质增效的瓶颈,开展产学研用联合攻关、东西部科技合作,为宁夏小麦产业可持续发展提供了科技支撑。“此次项目攻关,我们在春小麦新品种的增产、增效方面实现了突破,对于提高小麦单产和促进农民增收有着非常重要的意义。”张双喜说。
历经6年时间取得创新性成果的背后,是我区小麦品种推广更新遭遇长期停滞后的一次突破。自20世纪90年代推广宁春4号以来,虽不断有新品种问世,但在产量和品质方面没有大的突破,品种推广一度“遇冷”。
对于科技工作者而言,困难只是成功路上的试金石。经过各方技术力量协同攻关,构建了种质精准鉴定和高效育种技术体系,种质创新取得突破。育成的国审新品种宁2038具有高产、适应性广的特点,最高亩产达630.1公斤,在甘肃、新疆等春麦区广泛种植;新品种宁春55号突破了早熟性与高产、优质的矛盾,比宁春4号早熟5天,面团稳定时间等主要品质指标优于对照宁春4号,最高亩产656.1公斤,刷新了宁夏春小麦单产纪录,为河套灌区春麦后复种提供了早熟春麦品种;利用碳同位素分辨率新技术和分子标记辅助选择等技术选育出了节水高效的新品种宁春56号,该品种产量潜力高,在减少灌水30%的条件下比宁春4号增产13.59%,水分利用效率提高13.72%。
不断超越,是科技创新的魅力所在。据了解,“优质广适小麦新品种选育与技术创新”项目自实施以来,获成果登记14项、专利3项、品种保护权4个、地方标准1项。转让新品种4个,共建示范基地28个,科企合作扩繁原、良种1476万公斤。新品种累计推广296.81万亩,新增经济效益2.436亿元。
该项目获得2019年度宁夏科学技术进步一等奖。(记者 马 越)
永宁县宁化村新品种宁春58号种植示范展示。(图片由受访者提供)
科技创新为葡萄酒产业赋能
气温回暖,葡萄展藤。走进银川市西夏区各酒庄的葡萄种植园,你会发现,这里的葡萄树主蔓并非与地面垂直,而是形成一定角度后与地面平行,呈现出“厂”字形。
别小看了这点“与众不同”。这种树形的出现,并围绕该树形开展的一系列技术改进,使葡萄种植逐渐实现标准化,更便于贺兰山东麓酿酒葡萄的冬季埋土和机械化的应用,将酿酒葡萄种植的机械化率从原来的30%左右提升到70%,形成了酿酒葡萄栽培的宁夏模式,为产区规模化生产奠定了基础。而包含其在内的“宁夏贺兰山东麓葡萄酒产业技术体系创新与应用”项目则获得了2019年度宁夏科技进步一等奖。
“这个项目成果,集合了宁夏贺兰山东麓葡萄酒发展30年的技术成果!”项目负责人、宁夏大学葡萄酒学院副院长张军翔说,项目由宁夏大学、西北农林科技大学、宁夏西夏王葡萄酒业有限公司等单位参与完成。通过对气象指标的优化和评价,确立了贺兰山东麓区域为酿酒葡萄优质产区,并获批了“贺兰山东麓葡萄酒”国家地理标志;通过长期对引进品种酿酒学等特性的研究,筛选适宜品种(系)22个,成为产区主栽品种;建立了葡萄种苗脱毒及繁育技术体系,种植脱毒苗木20余万亩;提出并推广“浅沟法”“一清三改”等技术,创建了贺兰山东麓酿酒葡萄优质抗寒栽培技术体系;通过对新工艺和产品的引进研发,创立了贺兰山东麓现代工艺技术体系并形成产区产品系列;以技术成果为依托,制定了国内首个葡萄酒产业地方性法规和列级酒庄评审制度,有力地促进了产业技术的应用和推广。
该项目登记成果2项;授权专利7项,软件著作权2项;制定国家标准1项、地方标准4项;出版专著2部;发表论文120篇。项目建立核心示范区13万亩,累计辐射推广近30万亩,技术成果通过增收节支、提质增效,应用单位近3年累积实现新增销售收入近10亿元,实现利润近3亿元。
“经过30多年的努力,宁夏葡萄酒产业形成了众多的科技成果,从技术上已处于全国领先地位,但在产业发展过程中还有一些技术瓶颈需要突破,如产区区划不清、酿酒葡萄品种还不完全合理、葡萄园管理机械化智能化水平还不高、产区葡萄酒风格固化酿造技术体系不健全等。这些,都是科技人员下一步的科研方向。”张军翔说。(记者 李志廷)
宁夏贺兰山东麓产区的葡萄园内,工人把一株株葡萄藤“唤醒”,拉开新一年葡萄种植季的大幕。记者 王鼎 摄