1、0技术领域：现代农业南方山地农业教育部工程研究中心建设项目可行性研究报告依 托 高 校：西南大学中 心 负责人：李加纳电 话：023-68251950联 系 人：唐章林电 话：023-68250283传 真：023-68251950电子邮件地址：中心详细地址：重庆市北碚区天生路 216 号邮 政 编 码：400716二八年十月1目 录一、项目摘要 -21项目名称、依托单位 -22项目的必要性 -23项目建设的目标、地点、内容、规模与方案 -34项目总投资、投资构成与资金筹措 -4二、项目背景、必要性 -41国内外本领域技术状况及发展趋势，项目的目标市场及关联度 -42国内本领域成果转化与产业化
2、现状、存在的问题及原因 -8三、工程中心组建方案 -91建设条件 -92与依托学科间的关联度和对学科发展的促进作用 -153学术带头人、技术开发、系统集成与工程化队伍情况 -154工程中心运行机制，机构设置与职能 -18四、主要目标、任务及技术发展分析 -191工程中心的研究开发方向 -192工程中心的主要任务-33工程中心的近中期目标 -224工程中心拟解决的关键工程技术问题和当前拟实施的工程化项目，在本领域所处的地位与发展潜力 -23五、建设方案 -231项目建设地点、内容、规模与方案 -232技术设备、工程方案及其合理性 -233建设周期与进度 -234人才培养、队伍建设方案 -24六、
3、项目总投资、投资构成与资金筹措 -24七、必要的环境影响评价、劳动安全卫生与消防等 -24八、经济社会效益分析 -24九、其他需要说明的问题 -24十、依托单位意见 -25十一、部门（地方）意见-5十二、立项审批部门意见 -6十三、有关附件 -71、有关合作协议 -82、资金投入证明文件 -103、学校有关决议 -314、相关成果证明文件 -325、其他 -332一、项目摘要（2000 字以内）1项目名称、依托单位1.1 项目名称：南方山地农业教育部工程研究中心1.2 依托单位：西南大学2项目的必要性2.1 山地农业是我国南方农业的重要形式之一从自然环境对农业经济活动的制约作用，可把全球农业划
4、分为“山地（山区）农业、平原农业、水域（海洋）农业”三大类型。山地农业是人类通过对山区土地合理经营而形成的农业生产体系，山地农业不仅担负着满足山区广大居民生活和生产对农产品的需求，同时担负着农业区域分工对某些特殊产品的生产义务。从量的角度来看，山区占据了地球陆地 2/3。我国南方山地丘陵分布广泛，主要集中在西南、华中、东南沿海和华东南部地区，尤其是西南地区的重庆、四川、贵州、云南、西藏五省（市、区）丘陵山地占土地面积的比重分别达 98%、95%、97%、94%和 77%，上述五省（市、区）丘陵山地耕地也占总耕地的 80以上。2.2 山地农业是我国南方（特别是西南地区）农业生产发展的瓶颈问题山地
5、农业不仅具有农业经济的一般特点，同时具有自然资源的多重性和产品的多样性、生态环境的脆弱性和农业生产不稳定性等特点。山地和丘陵的特殊地理条件决定了这些区域的农业生产具有以下特点：（1）土地分散，起伏大，农业机械化程度低；（2）农田水利基础差，建设成本高，不能满足新农村建设和经济社会发展的需求；（3）大多数坡耕地和梯田土壤瘦薄，保水保肥能力弱，暴雨成灾和季节性干旱频发，农业生态环境脆弱；（4）农业产业结构单一，耕作方式粗放，面源污染和水土流失严重。南方山地丘陵地区水资源总量充足，年均降雨量一般在 6001200 mm 之间，但受季风环流和复杂地形的综合作用，降雨时空分布不均、年际变化大，季节性、区
6、域性干旱频繁发生。2006 年重庆和四川更是发生 50 年特大干旱，两地干旱经济损失总量达 150亿元之多。南方山区土地分散，机械化程度低，单位农田耕种的劳动力投入高。在劳动力大量3输出的今天，留在当地的老弱妇幼不足以完成繁重的农事操作，致使大多数田块耕作粗放，产量低，成本高，收益少，冬闲田土逐年增加。同时，由于粗放耕作和不恰当的轮作，致使坡耕地的水土流失、化肥和农药的污染增加，严重影响南方的江河湖海安全，特别是类似于三峡水库这样的大型水利工程更是受到流域内不良农业生产活动的严重威胁。2.3 山地农业的现代化是实现城乡统筹协调发展的基础山区农民由于自然条件和生产条件差，生活条件和经济收入远远低
7、于全国平均水平和平原地区的农民，全国贫困县和极端贫困人口主要集中在山区，目前全国最大的贫富悬殊存在于山区农民与城镇人口之间，据统计资料，2007 年全国城市人口人均纯收入达到 13786 元，全国农民人均纯收入也达到了 4140 元，但山区农村人口纯收入还有低于500 元的。这样巨大的贫富悬殊是影响社会稳定的重要因素。也是我国政府解决“三农”问题的重点和难点。只有加快实现山地农业的现代化，才能尽快使山区农民脱贫致富，减少城乡差距，构建和谐社会。2.4 山地农业现代化是一个多学科结合的系统工程山地农业现代化的主要目标是减少劳动力和农资投入，提高生产效益，控制环境污染和水土流失，实现可持续发展。要
8、实现这一目标，除去政府加大投入，改善山区农业生产条件外，在科学和技术上应解决的问题包括：（1）高产优质多抗耐瘠新品种选育与推广；（2）科学高效环境友好的轻简化农艺措施研究与应用；（3）有利于培肥土壤和减少农田水土流失的耕作制度研究与利用；（4）山地丘陵降水资源高效利用和节水灌溉技术创新研发。我国山地农业在世界上具有特殊性（人多地少） 、复杂性（种植方式和生态环境多样化）和重要性（在农业生产中的比重大） ，需要一支强大的研究和开发队伍。山地农业包括种植业和养殖业，本工程中心是为解决种植业中所存在的上述科学问题而组建的一个高效研发平台。3项目建设的目标、地点、内容、规模与方案3.1 项目建设地点“
9、南方山地农业教育部工程研究中心” 拟由西南大学承建，建设地点位于重庆市北碚区西南大学校本部和歇马镇试验基地（距校 本部 10 公里） 。43.2 项目建设目标“南方山地农业教育部工程研究中心” 将根据我国南方山地农业所面临的实际问题，通过对适宜山地农业生产的农作物新品种、农艺措施、耕作制度、节水灌溉技术和设施等方面重大关键技术问题进行攻关研发、系统集成、技术配套及工程化，将“中心” 建设成为代表我国山地农业生产发展水平的科技型经济实体。最终使“中心” 成为我国山地农业现代化的科技创新源头，科研成果转化基地，科教服务中心，国际合作与交流中心和人才培养基地。3.3 项目建设内容“南方山地农业教育部
10、工程研究中心” 项目建设内容主要包括配套基建工程和仪器设备购置两项。其中，配套基建工程包括：改扩建实验室、异地繁育基地（大春作物南繁基地和小春作物夏繁基地） 、丘陵山地典型耕地的模拟试验园和人工模拟设施、现代育种试验基地、山地丘陵降水资源高效利用和节水灌溉试验基地、田间道路和水利工程、田间管理房和安全防护设施等，试验地改建面积 80000，实验室改建面积 1500。需要购置的仪器设备是在目前已有硬件基础上的填平补齐，充分发挥现有资源的作用，拟购置各种仪器设备 台（套） 。4项目总投资、投资构成与资金筹措4.1 投资估算本项目总投资 1800 万元，其中基建工程费 620 万元，仪器设备购置费
11、530 万元，研究开发费 150 万元，成果示范宣传费 100 万，土地租用和田间试验管理用工费 180 万元（500 亩1200 元/亩3 年） ，研究生工作生活补助费 120 万（200 人200 元/ 人.月10月/年3 年） ，水电费 60 万元，其它费用 40 万元。4.2 资金筹措南方山地农业教育部工程研究中心计划总投资 1800 万元。其中，第三期 211 项目“山地农业特色学科创新建设”经费 500 万元；“中心”成果转化资金 300 万元；西南大学为“南方山地农业教育部工程研究中心”提供学科建设和平台建设费 1000 万元。二、项目背景、必要性1国内外本领域技术状况及发展趋势
12、，项目的目标市场及关联度农业是通过对土地合理经营生产出符合人类需要的产品的社会生产部门，是与自然界关系最密切的行业。自然再生产与经济再5生产的有机结合，是这一行业最显著特点。不同地区有着不同的自然生态条件，从而形成了不同的农业生产结构和生产力布局，构成农业经济的区域差别和区域分工。从自然环境对农业经济活动的制约作用，可把全球农业划分为“山地（山区）农业、平原农业、水域（海洋）农业”三大类型。山地农业是人类通过对山区土地合理经营而形成的农业生产部门，是山区农业的发展和延伸，因其特别强调山地在农业经济中的作用而得名。山地农业不仅担负着满足山区广大居民生活和生产对农产品的需求，同时担负着农业区域分工
13、对某些特殊产品的生产义务。山地农业不仅具有农业经济的一般特点，同时具有自然资源的多重性和产品的多样性、生态环境的脆弱性和农业生产不稳定性等特点。山地农业是人类古代文明的重要标志，在人类历史进程中发挥了巨大作用。随着人类文明进步和人类自身发展，特别是近代工业文明和现代石油农业的迅猛发展，使全球自然生态环境逐步恶化，给世界农业经济发展带来一系列问题和矛盾。因而，山地农业面临着新的发展机遇和挑战。本工程中心以解决山地农业中主要粮食经济作物的高效安全生产为目标，因此，从品种、栽培耕作和节水灌溉等三个方面来阐述国内外本领域技术状况及发展趋势，项目的目标市场及关联度。1.1 高产优质多抗耐瘠新品种选育与推
14、广随着国民经济发展和人民生活水平的提高，对农作物新品种的要求也越来越高，为了适应这种需求，必须将传统育种技术与现代生物技术的交融，从深度与广度上推进农作物育种科学的发展。品种是最基本、最重要的农业生产资料和物化生产力，在提高产量的诸项农业技术措施中，良种的贡献率占 30%-60%；育种是根本上改善和提高作物品质和市场价值的有效途径，也是增强抗病虫能力和抗逆性、提高肥料利用率，进一步提高资源利用效率和减少环境污染的有效途径。品种是关系产品数量和质量、农业结构调整，农业效益和农民收入、农业竞争力的重大科技问题。农业进入新的发展阶段，对品种提出了新的更高的要求，育种目标要在保持高产、保障食物安全的前
15、提下，突出优质化、专用化、多样化、特色化以及抗性强、适应性广的多目标结合。只有具备优质、高产、多抗、广适应性的优良品种才具有高效生产力和长久的生命力。实现良种良法配套，才能生产出优质农产品，通过加工转化增值实现高效益。我国由于人口压力大，为解决农产品供求矛盾，长期以来育种是以提高产量为首要目标，忽视品质改良，优质、多抗、高效育种材料缺乏，育种技术、方法较落后，育种未取得重大突破。造成品质普遍较差，生产效益低下，市场竞争力差和不能满足市6场需求。目前以分子育种技术为方法和手段的高新技术育种正在成为国内外农作物育种的发展趋势和方向。加强高新技术育种研究与开发，构筑以分子育种技术为核心的新型高效育种
16、技术体系，大幅度提高育种技术水平，创造具有重大应用价值的新种质，培育优质、高产、多抗的动植物新品种，已成为十分迫切解决的重大课题。目前农作物育种的一个重要方向是抗虫、抗病、主要营养元素（氮、磷、钾、硼等）高效利用的新材料创造与新品种选育，已出现一些成功的例子，如抗虫水稻、玉米，抗除草剂油菜、小麦，氮高效水稻、磷、硼高效油菜，耐干旱水稻、玉米、油菜等，以这些新成果为依托，部分专家提出了绿色超级稻的概念，即基本不打农药，大量减少化肥用量，高产优质高效。一旦这一目标实现，将显著降低化肥、农药的施用量，减少灌溉用水，降低生产成本和减少面源污染，实现山地农业的节能高效可持续发展。1.2 高效低耗环境友好
17、栽培耕作模式研究与应用我国以占世界 7的耕地，施用占世界 1/3 的化肥，养活了占世界 22的人口。这一方面体现了我国农业科技工作者的成绩，也凸现了我国农业生产方式中存在的严重问题。我国农作物单产的提高，除了得益于新品种的不断更新外，很大一部分依赖于栽培技术的改进和肥料投入的增加。现在全国农作物的高产记录，无一不是良种与良法的结合结果，因此，近年来我国政府把“丰产栽培”与“良种培育”摆在同等重要的地位，同时提出了“高产、优质、高效、生态、安全”的农业生产十字方针。农田生态系统是受人类调控最大的生态系统，对全球生态系统的影响也越来越大。随着农业生产的发展，各种农作物的施肥效率（单位肥料的增产效率
18、）呈负增长，李振声院士报告小麦施肥效率 30 年来从显著增加到逐渐减小，于振文院士研究小麦仅能从当季施肥中吸收 1/3，在土壤肥力水平高的田块，高施氮量不能提高小麦的氮肥吸收水平，主要进入环境损失。张启发院士报告，我国水稻生产在上世纪六十年代的氮肥利用率是15-20 公斤稻谷/公斤纯氮，而现在降到 5 公斤稻谷 /公斤纯氮以下。过量施肥不仅造成肥料利用率低、增加生产成本和农民负担重，而且造成地下水污染、江河湖海的富营养化，同时也影响作物品质。因此，现代农业生产不仅要培育肥料利用率高的品种，还要研究能提高肥料利用率的高产栽培技术，或者称科学高效环境友好的轻简化农艺措施。据很多栽培专家和我们的试验
19、，利用测土配方施肥、缓释粒肥深施和秸秆覆盖等综合措施，同样的产量可减少肥料投入 1/31/2；同时，种子精量播种、水稻抛秧、油菜免耕直播、机械收割等技术，也可在保证产量的前提下，大大减少劳动力投入，如此种种，说明栽培技术和模式的研究潜力很大。7有利于培肥土壤和减少农田水土流失的耕作制度研究与利用也是当前山地农业的研究重点。丘陵山地的耕地由于其特定的地形特征和山区的小气候环境，裸露状的耕地受雨水冲刷，上层耕作土层流失严重，一方面造成耕地土层瘠薄，另一方面造成江河污染。解决的途径主要是科学合理的间作、套种和轮作制度，减少或避免耕地的裸露。长期以来，农业科技工作者和基层农技推广人员研究总结了大量有效
20、的耕作制度，对培肥土壤和减少面源污染、水土流失起到了明显的作用。1.3 山地丘陵降水资源高效利用和节水灌溉技术创新研发国外非常重视降水资源转化利用技术在实际工程中的应用。日本兴建了 30 万座以上的蓄水池用于灌溉，30%左右农田实现了灌排管道化。以色列政府制定了为期 30 年的庞大的径流农业计划，灌溉面积的 70%以上使用微灌系统，水分生产率达 2.32 kg/m3。美国全国平均渠系水利用系数为 0.78，20 世纪 90 年代喷灌面积就达到 800 万 hm2，约占灌溉面积的 34%。巴西进行了田间土富集雨水试验和示范，使作物增产 17%58%。印度在坡度为 3% 6%天然坡地下方的径流汇合
21、处修建水池，作为补充灌溉水源，丰水年种植区可获 117mm328mm 直接降水，还可由集水区获得 23100mm 径流水。我国目前水资源利用数量相当于我国降水资源的 7.5%，地表径流的 18.0%。因此，大力提高降水资源的回收率和利用率，防止水的二次蒸发和污染，加强降水利用是 21 世纪水资源开发的方向。降水利用在解决全球部分地区水资源紧缺以及生态环境问题方面的可行性与有效性已经得到认可，具有良好的发展前景。南方山地丘陵地区年均降雨量一般在 6001200 mm 之间，但受季风环流和复杂地形的综合作用，降雨时空分布不均、年际变化大，季节性、区域性干旱频繁发生。干旱已成为影响农业稳定生产的重要
22、因素之一。另一方面，南方山地丘陵地区降水丰富，同时由于地质特征，这一地区的相当大一部分降水转化为地下水，因而这一地区岩溶地下水资源非常丰富，据相关文献，西南八省（区、市）山地丘陵地区分布地下河 3066 条、岩溶大泉 7997 个，表层泉广布于山地丘陵。如何将丰富的但时空分布不均的雨水资源和泉水资源高效利用于农业灌溉是一个非常值得关注的课题。研究和推广降水资源高效转化利用和节水灌溉技术，以提高农业生产力水平，解决南方山地丘陵季节性干旱严重问题。目前降水资源高效转化利用工程技术主要围绕降水资源就地转化与汇集、降水收集与蓄存、降水资源农业高效利用等 3 个方面展开。 （1）降水资源就地转化与汇集技
23、术包括就地土壤扩蓄增容、就地拦蓄入渗利用、邻地富集叠加利用、雨水集蓄异地利用等。（2）降水收集与蓄存是将汇流面汇集的雨水通过一定方式引入植物根区或蓄水设施贮存的过程，同时也包括集蓄雨水水质的保护和改善。 （3）降水资源的高效利用是降水转化利用的核心，主要是将降水用于农业生产以提高作物产量和改善农业生态系统的生产力，包括降水自然利用、叠加利用和聚集利用。8降水资源农业利用中的补灌必须用节水灌溉方式(喷灌、滴灌、渗灌等)并与农业节水措施(覆盖、松耕等) 相结合。2国内本领域成果转化与产业化现状、存在的问题及原因2.1 国内本领域成果转化与产业化现状改革开放以来，在中央富民政策和广大科技人员、农技推
24、广人员的努力下，我国南方山地农业生产有了长足的进步，山区大多数农户生活水平也有了显著改善。在科技成果转化方面也有许多可圈可点的成绩。一批高产优质多抗的作物新品种应用于生产，基本保证了我国的粮食安全。在西南山区，由于推广使用国审高产品种“富优 1 号”和优质品种 Q 优系列、西农优系列等，使水稻的产量和品质上了一个台阶；由于大面积推广应用渝糯序列鲜食玉米品种，显著提高了西南山区种植玉米的经济效益；渝黄系列、油研系列、川油系列优质高产高含油量油菜品种的推广，使西南地区油菜含油量从 35左右上升到 40以上；绵阳系列小麦、高淀粉甘薯、脱毒马铃薯、高产魔芋等作物新品种，使大多数山区农民的种植效益有了明
25、显提高，这些新品种的产业化也已初具规模。近年来，一系列综合栽培理论和技术在农业生产发展中起到了巨大的作用。如云南农业大学朱有勇主持完成的“水稻遗传多样性控制稻瘟病原理与技术” 、于振文主持完成的“小麦品质生理和优质高产栽培理论与技术” 、董树亭等完成的“玉米高产优质高效生态生理及其技术体系研究与应用” 、凌启鸿主持的“水稻精准定量栽培理论技术研究”等，在生产中大面积应用，较好地实现了“高产、优质、高效、生态、安全”的综合目标。降水高效转化利用方面我国主要研究的方向是降雨聚集和各种节水灌溉技术。降雨聚集在我国北方研究及运用较多。20 世纪 70 年代在吕梁山区就利用坡面集蓄雨水发展雨养农业，陕西
26、、甘肃、宁夏等地从 20 世纪 80 年代开始了降水利用和水资源持续发展问题的研究。近些年来，开始将传统的降水利用技术与现代节水灌溉方法结合起来发展集雨工程，如甘肃的“121”雨水集流工程、内蒙古“112”集雨节水灌溉工程、陕西的“甘露工程”等，这些工程为解决本地区农业发展起到了重要作用。2.2 国内本领域存在的问题及原因南方丘陵山区地形复杂，气候多变，所谓“十里不同天”就是这种气候状况的生动写照，加之土壤、地势、灌溉条件和耕作方式的多样性，造成南方山地农业对品种、栽培技术、耕作方式等要求的特殊性、复杂性和多样性，也是当前南方山区农业生产相对落后的主要原因。9本领域的问题主要表现在：（1）南方
27、山区植物种质资源丰富，但对作物优质多抗种质资源的研究开发不足；（2）由于地方财力有限和中央财政投入偏少，科技平台少、基础较差；（3）相对于复杂多样的生产需求，针对南方山区特点的作物育种、栽培研究力量薄弱，研究手段差，突破性的品种和关键性的栽培技术创新不足；（4）复杂的生态环境和多样的生产需求，给农业产业化和新技术推广造成了更大的困难，产业化水平较低；（5）人多地少和耕地分散，造成机械化程度低、农业基础设施差、抵抗自然灾害的能力弱。三、工程中心组建方案（6000 字以内）1建设条件（包括依托单位在本领域科研开发基础和特色、技术水平与优势、创新能力和工程化业绩、具有市场前景的科研成果储备、依托单位
28、所能提供的基础设施和配套条件、共建单位的合作基础与吸引力等）“南方山地农业教育部工程研究中心” 的依托单位 西南大学是教育部直属的“211“工程重点建设学校。由原西南师范大学、原西南农业大学合并组建而成。学校学科门类齐全，综合性强，特色明显，拥有 3 个国家级重点学科、11 个博士后科研流动站、9 个博士学位一级学科授权点。学校现有专任教师 2652 人，其中，中国科学院院士 1 人，中国工程院院士 2 人，教授、副教授 1000 余人。 学校在农业科学研究和人才培养方面具有特色和优势，特别是在山地农业的科研、教学和为地方经济服务方面取得了显著的成绩。“南方山地农业教育部工程研究中心”依托作物学、园艺学、生物学三个一级学科博士授权点、三个相应的博士后流动站和三个重庆市重点一级学科，学科力量强。近五年来，本中心研究人员承担各级项目 150 余项，其中国家 973 子项目 3 项、863 项目 15 项，重大专项 6 项、国家自然科学基金重点项目 2 项、面上项目 16 项，国家发改委重大专项 1项、省部级重大项目 58 项，到位经费 5600 多万元；先后获得省级成果奖 项，育成新品种 30 余个（其中 5 个通过国家审定） ，获得国家发明专利 项；在国内外发表学术论文 500 多篇，主编和参编国家规划教材 20 多部。“中心”的主要研究开发业绩包括：1.1 种质创新与品种选育
