东营市盐碱地障碍土壤监测与修复技术创新中心

东营市盐碱地障碍土壤监测与修复技术创新中心
中心基本概况
东营市盐碱地障碍土壤监测与修复技术创新中心于2024年1月依托东营青农大盐碱地高效农业技术产业研究院(以下简称“研究院”)成立,创新中心以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,紧紧围绕东营市市农业绿色生产和高质量发展面临的盐碱地土壤障碍修复等重大技术瓶颈,开展盐碱地土壤质量提升与生态改良、有机无机污染土壤修复与控制、盐碱地智能巡检与农作物智能识别、障碍土壤资源及其属性的时空演变特征与规律以及障碍土壤修复技术集成与示范推广五方面的研究。创新中心由研究院和山东石油化工学院共建,办公室设研究院,中心由管理委员会和学术委员会负责管理以及学术和技术咨询,针对基础与应用基础研究、创新技术研发、成果推广三个环节在黄河三角洲地区开展工作。通过创新中心建设以运行力争形成针对东营乃至省内盐碱地障碍土壤的一系列不同修复技术体系和修复产品,为省内盐碱地障碍土壤修复提供“东营模式”。
中心现有常驻研究生13个,实验室200余平米,仪器设备300余万元。与天津大学滨海国家野外台站联网建设长期定位试验池36个,同期开展小麦-玉米和小麦-大豆两个轮作模式6种施肥处理的长期定位研究,以期明确不同施肥处理对中度盐碱低土壤肥力的影响。
管理团队
中心主任:柳新伟 青岛农业大学,副教授,硕士生导师,省现代农业产业体系棉花团队栽培与土肥岗位专家。长期在东营围绕盐碱地提质增效开展多源有机物料还田、冬闲农田综合利用和盐碱地棉花高效栽培技术的盐碱和示范工作。主持编制国家标准1项,参与国家标准3项,发表论文30余篇,参编专著1部,省教育厅一等奖一项。
常务副主任:王国栋 山东化工学院 副院长,副教授。主要从事智能装备、环境实施监测‌等方面的研究,主持多项省部级及横向课题,如东营市科学发展基金项目、企业技改项目等,获山东省教学成果奖二等奖、东营市科学技术奖一等奖。指导学生在全国三维数字化创新设计大赛等竞赛中获奖。
学术委员会名单
姓名 职称 工作单位 委员会职务
刘兆辉 教授 山东省农业科学院 主任
崔德杰 教授 青岛农业大学 委员
姜存仓 教授 华中农业大学 委员
余光辉 教授 天津大学 委员
王国栋 副教授 山东石油化工学院 委员
崔健 副教授 山东石油化工学院 委员
柳新伟 副教授 青岛农业大学 秘书
五大研究方向

盐碱地土壤质量提升与生态改良

带头人:宋祥云 教授

盐碱地智能巡检与农作物智能识别

带头人:崔健 副教授

有机无机污染土壤修复与控制

带头人:张梦阳 教授

障碍土壤资源时空演变特征与规律

带头人:张晓光 教授

障碍土壤修复技术集成与示范推广

带头人:杜海岩 教授

 
方向一:盐碱地土壤质量提升与生态改良
针对盐碱农田淡水资源缺乏、地下水矿化度大且水位高易返盐、土壤肥力水平低,缺乏针对土壤物理结构保育的功能性土壤调理产品及种植模式单一等严重影响农业生产的突出问题,以中低产田质量提升为研究对象,以控制土壤盐分为中心,探索水肥综合控盐技术,建立中重度盐碱农田水肥控盐技术模式为目标,系统开展:(1)盐碱农田粮食作物需水耗水的轻简化栽培关键技术;(2)盐碱农田经-饲作物匹配的水肥盐调控关键技术;(3)盐碱农田增碳控盐及覆盖阻盐调控关键技术;(4)盐碱农田微域工程灌水-控盐-施肥关键调控技术;(5)盐碱农田快速改良功能性调理产品研制;(6)不同利用方式盐碱农田水-肥-盐一体化关键集成技术,并提出相应模式,为盐碱农田的综合治理与水肥高效利用提供支撑。
方向二:盐碱地智能巡检与农作物智能识别
针对东营市盐碱地、滩涂地等分布十分广泛,人员实时监测盐碱地、石油污染、湿地等环境参数存在巨大困难的实际问题,开展适合于盐碱地、滩涂地等复杂地形地况的智能巡检机器人的研究,探求适合于高盐度、高湿度、高石油污染等工况的机器人机械本体材料,掌握盐碱地智能巡检机器人的自主巡航技术,结合多传感器融合信息及大数据分析,分析盐碱地、滩涂地等地况的分布规律及变化趋势,为盐碱地、滩涂地等修复改良奠定坚实基础。基于计算机视觉和机器学习技术,实现对盐碱地、滩涂地农作物种类、生长情况自动识别和分类,从而对农作物状态、生长情况进行智能识别与监测。针对农作物优良种子鉴别难以快速筛选、低成本等要求,利用有机化学物质在近红外光谱区的电磁波光学特性,采用近红外光谱和模式识别技术实现种子高效识别与检测,为农作物安全培育奠定良好基础。
方向三:有机无机污染土壤修复与控制
围绕因开采石油造成的土壤石油污染问题,开展石油污染物在土壤中的迁移特征研究,筛选降油的植物及微生物并制备产品;围绕区域性农业土壤面源污染防控和重金属污染物在生态系统中的环境行为及其健康风险开展创新性研究;形成针对农业土壤环境重金属、传统和新兴有机污染物及其复合污染修复和安全利用的技术体系。
方向四:障碍土壤资源及其属性的时空演变特征与规律
立足于黄河三角洲地区,针对滨海盐碱地资源研发基于卫星多光谱遥感、地面无人机遥感等多源遥感数据协同监测技术,开展盐碱地耕地、林地、草地、淡水等农业自然资源的数量、质量和空间分布的遥感监测与评价;针对快速、高效的适合盐碱地土壤属性监测需求,通过构建土壤关键属性高光谱遥感反演模型并引入卫星遥感数据,通过进一步建立基于卫星遥感的土壤盐分、有机碳、土壤氮磷钾等土壤关键属性的定量反演模型并开展监测,建立以遥感信息和其他土壤属性作为辅助变量的土壤属性空间协同预测方法;结合智能传感针对盐碱地土壤墒情、温湿度梯度、酸碱度、营养成分、根系周边变化梯度、作物生长情况、作物成分等开展多元化监测。在此基础上,综合利用 移动网络、物联网短距通信、遥感、大数据、云计算等技术建立动态监测网络系统,对土壤性状、盐分状况、利用情况、生态修复等方面实施定期动态监测,保障开发利用的盐碱地持续发挥生态、社会和经济效益。
方向五:障碍土壤修复技术集成与示范推广
针对东营市盐碱地分布广泛等问题,围绕绿色种植相关的“土水-环境”关键环节与过程开展原始创新与技术集成,构建种养要素源头削减-过程消纳-农业固废高值利用相结合的高效绿色发展技术体系,充分发挥团队成员专业优势,在关键卡脖子技术上寻找突破,为盐碱地农业生产提供可靠的理论与技术支撑,研发一批效果显著、实用性强的核心技术,形成一支在国内有较大影响力的科研团队,为“乡村振兴”及科技战略实施提供更大的理论和技术支撑。
成果与荣誉
试验基地实景
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