附件3
项目类别：_模式创新_
指南代码：4001
江苏省农业科技自主创新资金
项目申请书
项目名称：设施蔬菜耕整地机械化复式作业示范
承担单位：江苏省农业科学院农业设施与装备所
项目负责人：严建民
联系电话：84390431
电子邮箱：yjmjaas@https://www.doczj.com/doc/01816584.html,
申请日期：2013年3月15日
江苏省财政厅
江苏省农业科学院
二〇一一年制
一、基本信息表
二、立项依据（结合政府、社会与产业需求，梳理分析研究现状、发展趋势与需要解决的关键技术难题，简述项目的重要性和必要性。）设施农业作为高效农业的重点，发展迅猛。我国是世界上最大的园艺产品生产国和消费国，发展设施园艺产业，对保障农产品供给，促进农民增收意义重大。近年来，江苏省把高效农业作为农村新的经济增长点，设施农业经过数十年发展，呈现出发展速度加快、基地规模扩大，设施种类齐全、装备水平提升，技术体系初现、栽培技术提高，区域特色明显、产业效益增加的显著特点，对于满足人民生活的需求发挥着巨大的作用。
近几年由于各级政府的重视和财政投入的加大，我省的设施农业取得了快速发展，设施农业的机械化装备水平不断提高，但总体来说，设施农业机械化装备的应用水平还较低，与现代农业的发展要求尚不够适应，当前我国正处于由传统农业向现代农业迈进的关键时期，国家“十二五”规划将加快发展设施农业作为推进农业现代化，加快社会主义新农村建设的重要任务，2012年江苏省政府出台《关于实施农业机械化推进行动意见》，要求到2015年，全省高效设施农业机械化水平达到60%以上，到2020年高效设施农业机械化水平达到80%以上，接近中等发达国家水平，这对我省设施农业机械化的发展提出了明确的要求。发展高效设施农业机械化，也是实现我省农机化全面协调发展、推动基本实现农业现代化的重要内容，对于降低设施农业劳动力成本，缓解农村劳动力短缺，改善农民劳动条件，吸引有知识有文化的青年劳动者从事现代农业生产，具有高度社会效率和经济效益。
目前设施内农业机械的应用率不高，不仅仅是农机发展水平低的问题。设施结构不规范，农艺规划性差也制约了设施农业机械的应用和推广。主要体现在以下几个方面：
首先是农业机械装备的旺盛需求与适合当地设施农业栽培农机产品供给不足的矛盾。这不是数量型矛盾，而是结构性矛盾。在需求关系上是
无效供给过剩，而有效供给不足并存的问题，既浪费资源又阻碍发展。农业机械与其他机械不同，其适应性与农艺、使用方式密切相关，农艺部门在制定措施时，应当考虑到机械作业的可行性，制定长效、稳定的农艺规范，才能有力促进农机与农艺融合；农机的研制要以农业技术为依据，适应农艺的推广。随着农业机械化技术的创新发展，农机适应农艺，农艺依靠农机实施才是农机农艺协同发展的方向。
在设施农业生产的整个生产链中，每一个环节都与农机的研发和使用息息相关。如在设施结构的建造时，应考虑农机进出和作业的方便性；在进行栽培规划时，应考虑到栽培制度中垄形和垄距的规范统一，以提高农机的适应性；栽培作物的行距和株距要相同，以便于实施机械化作业。过去在设施机械的研发过程中只注重农机如何实现大马力、小体积、多功能以适应设施结构的理念，但如果仅仅从农机设计上去满足现有的设施结构不仅会造成机械成本的增加，也由于现有设施种类繁多而使针对某一设施结构设计的机械失去适用性。
综上所述，要达到生产效益的最大化，仅仅加强农机本身的研究是不够的，要以农艺、农机、设施结构三结合多目标优化的角度规范机械作业程序，形成设施结构标准对于提高生产效率，发展规范设施农业具有战略意义。
三、目标任务、研究内容与创新点（目标任务，主要研究内容与任务分解，要解决的主要技术难点和问题，主要创新点。）
项目目标与任务
针对设施蔬菜种植的耕作环节多，机械化水平低的现状，以江苏省农业科学院设施与装备研究所研发的设施蔬菜耕整复式作业机为载体，建立设施蔬菜耕整机械化复式作业规范。按照生产标准化，作业机械化的要求，研究设施蔬菜大棚的结构标准；结合这两点通过示范区示范试验完善最终形成设施蔬菜耕整技术体系，以显著提高设施蔬菜生产的综合效益和科技
水平，为设施蔬菜机械化生产提供技术支撑。
主要技术难点
1.蔬菜产品种类品目繁多，习性及栽培方法差异大，专业性强，这些特
点给耕整机械化作业规范的制定造成困难。
2.我国园艺作物规模化生产程度较低，农户分散生产和经营，农机农艺
部门在技术推广、管理等环节条块分割，影响了农机农艺技术的融合，更制约了标准化生产模式的构建。
3.对于大棚结构标准的研究，涉及农艺要求、环境要求、成本要求及机
械可实现性要求等，如何平衡几者的关系是本项目的研究难点。
主要研究内容
1.设施蔬菜机械化耕整地复式作业规范的研究
耕整地机械化技术是最基本的农业生产机械化技术，在设施蔬菜生产中占有极其重要的地位，我所开发的耕整复式作业机既可减少作业次数，减轻机具对土壤的压实破坏，又可缩短作业周期、节约人工、减少能耗、争得农时等，还有利于保持土壤的水分和湿度，从而达到农作物稳产高产的目的。为确保设施蔬菜高产稳产，并且经济高效。使用该耕整机械，针对设施蔬菜品种多，类型丰富，保护地栽培方式多样，对机械化生产技术体系具有不同目标和要求的特点，根据蔬菜栽培特点和生产类型，研究耕地、起垄、施肥，覆膜的农艺技术规范，并在基地进行生产标准化和农机标准化相融合的机械化耕整新模式展示，形成一套较规范的技术以提供生产推广应用。
2.大棚结构标准的研究
在设施农业机械的设计中，如果仅仅从农机设计上去满足现有的设施结构不仅会造成机械成本的增加，也由于现有设施种类繁多而使针对某一设施结构设计的机械失去适用性。因此本项目调整研究思路，由过去只注
重农机如何实现大马力、小体积、多功能以适应设施结构的理念，向如何调整设施结构以适应现有农机装备的农机农艺融合的理念转变。拟通过本项目的研究，形成农机和农艺结合优化下的大棚结构标准。
3.设施蔬菜耕整机械化复式作业机推广策略研究
农业机械化是一个技术经济过程，包括了各种各样的导致农民最终采用机械化的途径。农业机械化技术推广是促进技术创新形成的重要环节，其根本认为是向农业生产经营者提供先进适用的技术信息，使农业机械化科技尽快转化成现实生产力。本项目拟通过示范试验对耕整复式作业机的技术特征与经济效益的关系进行分析，得到复式作业机节能增效的数字指标，并提出符合实际的推广途径、方法和策略。
主要创新点
运用系统工程的理论和方法，研究设施蔬菜机械化生产系统农机农艺设施结构融合技术体系的优化，以及通过对技术因素和非技术因素的研究，从机制创新角度提出促进技术体系标准化的对策
四、研究思路、技术路线及可行性分析
研究思路
选择设施蔬菜生产优势区域调查分析设施蔬菜耕整环节农艺、环境、生产习惯情况，以江苏省农业科学院设施与装备研究所研发的设施蔬菜耕整复式作业机为载体，在规范农艺要求的基础上建立设施蔬菜耕整机械化复式作业规范。按照农艺和农机结合规范的要求，研究设施蔬菜大棚的结构标准；结合这两点最终形成设施蔬菜耕整技术体系，以显著提高设施蔬菜生产的综合效益和科技水平，为设施蔬菜机械化生产提供技术支撑。
技术路线
从设施蔬菜生产农艺要求着眼，对设施蔬菜种植环境及生产习惯进行分析，通过农艺规范研究、设施结构标准研究和推广方式研究三者互相协调，进行技术集成、示范应用，最终构建设施蔬菜耕机械化生产技术体系。
项目总体技术路线如下：
可行性分析
我所开发的设施蔬菜耕整复式作业机，在设计研制过程中已经多角度考虑技术特征适用性，在实际使用中高效，节能特点也显而易见，由于设施蔬菜生产中劳动力资源紧张，劳动力成本大幅提高的现状，设施蔬菜规模化生产、机械化生产是大势所趋，对农艺规范要求，农机作业规范要求，设施结构标准要求具有现实紧迫性，本项目的研究在前期机械装备研究的基础上展开作业模式研究从原理到技术实现上都具有可行性。
五、预期成果及主要考核指标（按项目类别对应指南要求填写。主要技术指标：如形成的具有自主知识产权的新品种、新技术、新产品、新装置、论文专著等数量、指标及其水平等；主要经济指标：如品种、技术及产品等应用所形成的市场规模、效益等；项目实施中形成的示范基地、中试线、生产线及其规模等；人才队伍建设；其他应考核的指标。）
预期成果
（1）经济效益
本项目围绕我所研制的设施蔬菜耕整复式作业机推广应用的需要，研究设施蔬菜耕整复式作业农艺特性，形成耕整复式机械作业规范，对符合农艺农机结合需求的大棚结构进行研究并制定标准1项，建设园艺作物机械化高效栽培技术示范基地2个，示范面积300亩以上。通过项目实施，能够提高示范区园艺作物机械化水平30%，减少工人40%，节省肥料和农药20%，节本增效20%以上。
（2）社会效益
本项目完成以后，初步形成设施蔬菜栽培耕整环节的机械化试验示范区，并形成符合农机作业的设施大棚标准，可以在省内设施蔬菜的主要产区进行大面积推广。本项目的实施，不仅能够改善农户劳动条件，减轻劳动强度，减少用工，解放劳动力，解决因人工短缺而发展受限的瓶颈问题。而且还能推动设施蔬菜作物向高效率、低能耗方向发展，降低设施蔬菜生产的投入，节约生产成本。
考核指标
（1）制定设施蔬菜机械化耕整地复式作业规范1项；
（2）制定设施蔬菜大棚结构标准1项；
（3）发表论文2篇；
六、现有工作基础（与本项目相关的前期研究、科研项目、知识产权、科研条件、人才团队等。）
前期研究
在小型农业机械研究方面，承担江苏省农业科技自主创新资金设施蔬菜（辣椒番茄）产业体系项目：设施辣椒番茄轻简机械研制（CX(12)1004-4），目前完成第一轮大棚用小型多功能复式作业机的样机
研制工作，生产出的两台样机进行田间试验。
本项目的主持单位江苏省农科院设施与装备研究所：
从事农用仪器的研制开发已有三十多年的历史，先后开发出拥有自主知识产权的多种土壤水分监测仪器和数据采集传输控制系统。其中包括：采用频域反射技术，对土壤及多种介质定点实时监测含水量变化的FDR系列精密土壤湿度传感器；采用微电脑芯片和频域反射技术，对土壤进行实时土壤容积和含水量直接测定的便携式高精度快速测墒仪；根据不同环境要求，进行土壤水分张力数据采集的张力计测量系统；根据土壤水分条件和作物水分需求量自动控制喷灌、滴灌的时间和灌溉量的全自动土壤水分控制器；8通道16位精度远程数据采集模块及大棚高低温智能监测报警仪等。拥有土壤水分研究和仪器研发的多间实验室及中试车间。
近年来，先后获得科技成果88项，其中国家科技进步二等奖2项、三等奖1项，部省级科技进步奖一等奖2项；获得国家专利16项，其中发明专利4项；制定标准23部，其中国家标准2部、行业标准4部。其中LZS型中子土壤测水仪获部科技进步三等奖；JL-1型玻璃剂量计获部科技进步三等奖；单井同位素地下水流向流速仪获国家科技进步三等奖。移动式低剂量中子辐射刺激装置获国家发明专利(专利号)和实用新型专利(专利号ZL201020138541.8)；气流悬浮式真菌孢子分离器，获实用新型专利号ZL200920048569.X；锂6玻璃闪烁体式中子土壤水分仪高效探头，获实用新型专利号ZL200920256587.7；智能化地下水动态参数测量仪，获发明专利号98111509.8；可作分层土壤水分测量的平行三探针传感器探头装置，获实用新型专利号ZL200320110710.7。在研主持和参加江苏省农业科技自主创新资金项目“蔬菜基质栽培设施体系及其肥水调控装备研制”、“设施园艺智能信息化管理工程技术研究”、“菇菜连棚光温转换氧碳互补栽培新技术研究”、“发酵床养殖技术集成创新与设施创制”、“经济实用型
发酵床养殖设施装备标准化的集成创制研究”和“观赏植物室内立体生态栽培技术研究”等8项，取得了良好进展。
本项目的主要合作单位
项目主持人严建民：
博士，研究员，农业设施与装备研究所（原子能农业利用研究所）所长。近年来，组织实施了国家攻关《南方季节性缺水灌区节水农业综合技术体系集成与示范》；贵州省水科院《贵州修文节水灌溉示范园区的节水灌溉自动控制和大棚智能化控制系统》；河海大学《水文水资源与水利工程科学国家重点实验室数据采集系统设计安装》；河海大学《昆山实验基地农田降水量和土壤墒情数据采集系统》；水利部《表层型核子水分与密度仪研制》；江苏省农业科技创新基金《设施园艺作物智能信息化管理工程技术研究》等项目。为开展本项目的研究奠定了坚实的基础。
项目主要执行人罗克勇：
研究员，现为农业装备研究项目组长。从事农业种养殖设施装备研制和应用技术研究工作二十多年。研制了农业核仪器三个系列，9个型号，替代了进口产品，在全国推广应用200多台，创造了较好的社会效益和经济效益。获得了多项重大成果，其中单井同位素示踪地下水流向流速仪获得国家科技进步三等奖1项、省部科技进步一等奖1项；在国内首先研制成功采用锂玻璃闪烁体作为探测器的中子土壤水分仪，获得部省科技进步三等奖2项；优质中华绒螯蟹产业化链式开发获得中华农业科技三等奖、江苏省海洋与渔业科技创新奖一等奖、中国水产研究院科技进步二等奖各1项；管道在线测垢排阻系统通过江苏省科技成果鉴定，并获得江苏省农科院科技进步一等奖，中子刺激生长仪通过江苏省科技成果鉴定，并获得江苏省农科院科技进步三等奖；中子刺激生长技术在青虾养殖中的应用技术研究，在生产上取得了很好的经济效益和社会效益；中子刺激生长装置、锅炉水位显控报警仪、宠物食品的辐照杀菌方法获得国家专利4项，其中
国家发明专利2项。编制发布省地方标准12部，共发表学术论文32篇。设施农业环境智能管理系统和水产养殖封闭循环水质智能净化增氧装置进入示范应用阶段，并申报国家专利。主持的省农业科技自主创新项目“蔬菜基质栽培设施体系及其肥水调控装备创制”研究工作取得了明显进展，设施农业“简易环保轻型基质槽”（申请号：201220054215.8）和“大棚连作障碍解除装置”（申请号：201220054216.2）专利已受理。
七、组织管理机制与保障措施（除介绍拟采用的组织管理机制和保障措施外，还需介绍标志性、阶段性物化成果在项目核心区、示范区和辐射区熟化应用，在江苏农业国际合作洽谈会、江苏名特优农产品交易会等各类展示平台集成展示的详细方案，指南代码前带*的现代农业品种创新与技术创新项目需在此部分明确选择的核心示范基地。
组织管理机制和保障措施
为了保证项目顺利实施，成立参加项目单位和核心示范基地负责人组成的项目领导小组，协助项目首席专家按照项目总体计划和实施方案进行工作。根据需要召开项目领导小组会议，及时通报研究进展，提出研究需要解决的问题，定期组织现场考察，检查各单位研究进展完成情况，实验发现问题作及时调整。各单位按照项目要求提供数据，最后由牵头单位总结项目研究结果。
核心示范基地熟化应用成果展示的详细方案
在江苏省农科院六合种植科学基地和省农科院院内按照研究的大棚结构标准各建立一幢标准化设施蔬菜大棚，作为江苏省农业科技自主创新资金基项目“设施蔬菜耕整地机械化作业示范”中，耕整地复式作业机，标准化设施大棚结构的应用展示基地。
八、计划进度与预期成果产出规划
九、项目主要参加人员
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十、经费来源与支出预算
项目总经费20 万元，其中：省级财政拨款万元，配套自筹经费万元。
经费支出预算表
（单位：万元）
注：如有自筹经费，请参照此表增设一列“自筹经费”编制预算。
经费支出预算表填报须知
1．仪器设备费：指项目研究开发过程中购买或试制科研用仪器、设备及配套设备等方面的支出。品种创新和技术创新项目仪器设备费支出一般不得超过经费拨款的15%。
2．基础设施建设费：指项目研究开发过程中用于购建、维修或改造科研实验相关配套设施建设发生的支出。
3．材料费：指项目研究开发过程中消耗的各种原材料、试剂、药品等消耗品的采购及运输、装卸、整理等费用；新技术、新品种、新产品的试验示范材料消耗支出；实验动物、植物的购置、种植、养殖费,标本、样品的采集加工费和包装运输费。
4．测试化验加工费：指支付给外单位（包括项目承担单位内部独立经济核算单位）的检验、测试、化验及加工等费用，用于样品（数据）的采集、分析和数据处理等方面的支出，以及品种参试、试验示范等支出。
5．燃料动力费：指项目研究开发过程中的水、电、气、燃料消耗以及耕地、灌溉等费用。
6．出版物/文献/信息传播/知识产权事务费：指项目研究开发过程中需要支付的出版费、资料费、专用软件购买费、文献检索费、专业通信费（电话、网络等）、专利申请、品种权申报及其他知识产权事务等费用，以及用于与项目有关的资料收集、整理及发布等方面的支出。
7．会议费：指项目研究开发过程中为组织开展学术研讨、协调课题等活动而发生的相关费用。品种创新和技术创新项目会议费支出一般不得超过经费拨款的10%，模式创新项目一般不超过经费拨款的20%。
8．差旅费：指项目研究开发过程中开展科学实验（试验）、调研、学术交流等所发生的交通、住宿等费用，以及市内交通费支出。品种创新和技术创新项目差旅费支出一般不得超过经费拨款的5%，模式创新项目一般不超过经费拨款的20%。
9．劳务费：指在项目研究开发过程中支付给项目组成员中没有工资性收入的相关人员（指参加项目研究但在所在单位和所在岗位没有工资收入的人员，如在校研究生）、项目组临时聘用人员等的劳务性费用。
10．技术培训和咨询费：指在项目实施过程中开展技术交流、技术培训、专家咨询所需要的支出。
11．国际合作与交流费：指项目研究开发过程中课题组人员的出国费用及境外专家来华工作的费用，包括旅费、伙食费、住宿费和其他费用。自主创新资金项目一般不予列支。
12．其他费用：指项目研究开发过程中发生的用于项目日常管理、协调等有关费用的补助支出以及除上述费用之外与项目研究开发有关、项目主管部门认可的费用。
附：经费支出预算说明
（对经费支出预算表内列示的各支出科目的主要用途、与项目研究的相关性及测算方法、测算依据进行详细分析说明，未对支出进行分析说明的，一般不予核定预算。）
1.仪器设备费
无
2．基础设施建设费
本项目实施后，用于购维修或改造示范基地实验大棚等配套设施10万元。
3．材料费
无
4．测试化验加工费
无
5．燃料动力费
本项目实施后，研究开发过程中的需要预计水、电、气、燃料消耗2万元。
6．出版物/文献/信息传播/知识产权事务费
本项目实施后，发表2篇科技学术论文费用0.8万，申报1项行业标准0.5万，项目组电话费、内络费0.2万元，购买科技资料费用0.5万，合计2万元。
7．会议费
本项目实施后，参加国内相关学术会议，开展学术研讨，和合作单位协调课题等活动相关费用1万元。
8．差旅费
本项目实施过程中，调研、购买原材料出差，到示范基地实验和工作的车费、住宿费和市内交通费，预计费用2万元。
9．劳务费
本项目实施，准备2名硕士研究生参加，劳务费2万元。
10．技术培训和咨询费
无
11．国际合作与交流费
无
12．其他费用
在项目实施过程中，项目日常管理、协调和其他不可预计的费用2万元。
十一、项目承担单位意见
项目负责人（签字）：
单位负责人（签字）：
单位（公章）：
年月日
（注：如联合申请，请另附合作协议书，明确任务分工、经费分配等事宜。）
十二、附件目录
（列入附件目录的须提供证明材料）