長(zhǎng)江流域棉區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)未來(lái)科技需求探討

皮曉林　尹輝　章文順

摘要：通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江流域江西棉區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)的調(diào)研，表明近年來(lái)由于受糧食安全、糧棉比價(jià)等因素影響，致使該區(qū)棉花生產(chǎn)遭受巨大挑戰(zhàn)。因而剖析了長(zhǎng)江流域棉花產(chǎn)業(yè)對(duì)科技的戰(zhàn)略需求，探討了長(zhǎng)江流域棉花產(chǎn)業(yè)未來(lái)棉花科技需求。為該棉區(qū)加強(qiáng)棉花科技創(chuàng)新、提高棉花生產(chǎn)的科技水平、提高棉農(nóng)的植棉效益，進(jìn)而保證國(guó)家的棉花安全。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江流域；棉花產(chǎn)業(yè)；科技需求

中圖分類號(hào)： S562. 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-3143（2015）05-0003-03

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2015.05.001

Abstract： Through the investigation and research of Jiangxi cotton industry in the Yangtze River Basin， indicating that duing to food security， grain price and other factors influence in recent years，， resulting in cotton production in this area suffered a tremendous challenge. The strategic demand of the cotton industry in the Yangtze River Basin was analyzed， and the technology demand of cotton in the future was discussed. For the cotton strengthen cotton science and technology innovation， improving the technological level of cotton production， cotton planting benefit of the cotton farmers， so as to guarantee the safety of the nation's cotton.

Key words： The Yangtze River Basin； Cotton industry； Scientific and technological demand

0 引言

長(zhǎng)江流域棉區(qū)是中國(guó)“三大”主產(chǎn)棉區(qū)之一，具有得天獨(dú)厚的自然條件，棉花布局高度集中，植棉水平較高，近10年來(lái)棉花產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，年植棉面積穩(wěn)定在1200000～1500000 hm2。因此，提升長(zhǎng)江流域棉花生產(chǎn)科技水平，對(duì)于增加農(nóng)民收入，保持農(nóng)村經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，發(fā)展棉紡業(yè)以及增加就業(yè)均具有十分重要的意義。通過(guò)探討，筆者剖析了長(zhǎng)江流域棉花科技發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題，提出了長(zhǎng)江流域未來(lái)棉花產(chǎn)業(yè)的科技需求、研究目標(biāo)及重點(diǎn)任務(wù)[1-3]。

1 長(zhǎng)江流域棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

1.1 種植面積大幅下降

植棉效益下降，棉花生產(chǎn)資料價(jià)格上漲過(guò)快，導(dǎo)致植棉成本增加；農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移，加之棉花生產(chǎn)存在技術(shù)復(fù)雜、周期長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、用工多、投入多、機(jī)械化程度低等問(wèn)題，植棉比較效益偏低；國(guó)家取消棉花收儲(chǔ)政策后，棉農(nóng)售棉出現(xiàn)困局等。在上述因素的影響下，植棉面積大幅減少[4-5]。

2.2 特色品種缺乏

棉花枯（黃）萎病日益加重，棉盲椿、煙粉虱等次生害蟲已上升為主要害蟲；同時(shí)長(zhǎng)江流域是鎘污染比較嚴(yán)重的地區(qū)之一，棉花是最耐鎘的農(nóng)作物之一，但吸鎘的生物機(jī)理及高吸鎘品種的篩選都處于起步階段。缺乏抗逆、高吸鎘等特色棉花新品種。

3.3 棉花的綜合利用水平較低

棉籽富含油脂與蛋白，但長(zhǎng)期以來(lái)有關(guān)棉籽營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)改良與利用的報(bào)道較少[6]。

2 長(zhǎng)江流域棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)科技的戰(zhàn)略需求

2.1 特色品種

長(zhǎng)江流域無(wú)霜期長(zhǎng)，棉油、棉薯連作的方式發(fā)展前景廣闊，但雜交棉品種生育期偏長(zhǎng)，不能很好地與糧食、油料等作物連（套）作；品種多性狀協(xié)調(diào)發(fā)展的較少，抗病性、抗非生物逆境的能力較差，與目前氣候多變的情況不相適應(yīng)，嚴(yán)重威脅著棉花生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)性；棉花土壤修復(fù)潛力有待充分挖掘。棉花具備較強(qiáng)的吸鎘能力，而且屬非食用性經(jīng)濟(jì)作物，其主產(chǎn)品棉纖維不會(huì)進(jìn)入食物鏈，是鎘污染區(qū)最佳的修復(fù)作物之一[7]，篩選高富集鎘且具備較高產(chǎn)量及較優(yōu)品質(zhì)的棉花品種已是當(dāng)務(wù)之急；棉花全身是寶，適合棉花綜合利用的品種缺乏，也限制了棉花綜合效益的提高。

2.2 栽培措施

棉花生產(chǎn)方式從精耕細(xì)作轉(zhuǎn)變成了粗放簡(jiǎn)化。在供種一體化、生產(chǎn)規(guī)?；?、肥料定量化，病蟲草害防治統(tǒng)一化及植棉全程機(jī)械化上有待完善[8-9]。同時(shí)，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝研究必須實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合與對(duì)接。

2.3 育種技術(shù)

近十年來(lái)分子育種技術(shù)得到高度重視，與農(nóng)藝性狀相關(guān)的大量基因被克隆，一些基因轉(zhuǎn)入棉花創(chuàng)造出豐富變異的棉花資源；但分子育種技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)脫節(jié)是嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，把生物技術(shù)成果應(yīng)用于棉花生產(chǎn)還有很遠(yuǎn)的路要走[10]。

3 長(zhǎng)江流域棉花產(chǎn)業(yè)未來(lái)科技發(fā)展方向

3.1 種質(zhì)資源的收集、整理和遺傳多樣性研究

3.1.1 資源引進(jìn)、鑒定 大量征集和引進(jìn)各類種質(zhì)資源，建立種質(zhì)資源圃，通過(guò)田間鑒定、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；采用SSR等技術(shù)，研究種質(zhì)資源的遺傳多樣性、探明種質(zhì)資源的分子遺傳機(jī)理；鑒定篩選具有較好產(chǎn)量性狀的高品質(zhì)、高富集鎘、抗病、抗旱、抗?jié)场⒛望}、高油分等各類特異棉花種質(zhì)，再進(jìn)行擴(kuò)繁、保存。

3.1.2 資源創(chuàng)新 利用分子標(biāo)記輔助選擇、回交、雜交等選育手段，將特異種質(zhì)資源的特異性狀轉(zhuǎn)育到當(dāng)?shù)鼐C合現(xiàn)狀好的品種中，通過(guò)強(qiáng)迫自交、系統(tǒng)選育、南繁加代，創(chuàng)造出符合要求的親本材料。

3.1.3 資源利用 將選育出的高世代、遺傳基礎(chǔ)穩(wěn)定、綜合性狀較好的新材料作為親本配組或作為常規(guī)品系；建立核心種質(zhì)資源庫(kù)。

3.1.4 品系（種）選育 選育綜合性狀較好，具有特異優(yōu)良性狀的、遺傳基礎(chǔ)相對(duì)穩(wěn)定的材料作為雜交親本，以選育綜合性狀優(yōu)良、具有特異優(yōu)良性狀的常規(guī)棉新品種。

3.2 多用途棉花新品種的選育

開展棉花產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病蟲、抗除草劑、抗逆、養(yǎng)分高效利用等重要性狀形成的分子基礎(chǔ)與代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，雜種優(yōu)勢(shì)的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)及生物學(xué)機(jī)制以及種質(zhì)創(chuàng)新的分子生物學(xué)途徑和方法等基礎(chǔ)研究，并開展以下幾個(gè)方面目標(biāo)育種。

3.2.1 早熟棉品種選育 定向選育出5月下旬播種、7月下旬開花結(jié)鈴、9月中旬始絮、10月上旬集中采摘，全生育期130天左右；株型筒形，株高80～100cm，密度為75000～90000株/hm2，第一果枝節(jié)位距地20 cm；對(duì)脫葉劑十分敏感，葉柄與莖枝之間易形成脫離層，葉片能快速整片脫落的特性品種。

3.2.2 抗逆品種選育 通過(guò)轉(zhuǎn)基因手段與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)育的方法選育出枯萎病病指<15，黃萎病病指<30的品種（系）；研究棉花高溫干旱不育的機(jī)理，選育7～8月份高溫干旱的情況下能正常開花成鈴的品種。

3.2.3 優(yōu)質(zhì)棉品種選育 目前江西省棉花主栽品種的纖維長(zhǎng)度分布在27～30 mm的范圍，并且棉花品種栽培的地區(qū)多、亂、雜，缺乏區(qū)域化布局。從育種的角度分析，提高品種的纖維品質(zhì)，提升原棉的品質(zhì)已十分必要。

3.2.4 高富鎘棉花新品種選育 研究重金屬脅迫下棉花生理生化及分子機(jī)制，篩選高耐、高積累土壤重金屬的棉花品種，并從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)雙重效益出發(fā)，研究土壤生態(tài)修復(fù)用棉花配套栽培技術(shù)。

3.2.5 耐粗放管理新品種選育 培育適應(yīng)機(jī)械化操作和輕簡(jiǎn)化栽培的耐粗放管理品種。

3.2.6 高油分棉花新品種選育 結(jié)合傳統(tǒng)育種方法與現(xiàn)代分子育種技術(shù)，充分利用并聚合棉花品種資源各種優(yōu)異性狀，選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的廣適型高油分棉花品種，棉籽油分含量相比目前主栽品種高3～5個(gè)百分點(diǎn)，并適合在多種生態(tài)條件下進(jìn)行輕簡(jiǎn)化種植。

3.3 棉田生產(chǎn)全程機(jī)械化

以棉花生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化栽培為突破口，以實(shí)現(xiàn)棉田生產(chǎn)全程機(jī)械化為目標(biāo)，開展棉田耕作制度和棉花生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)創(chuàng)新研究，突破棉花油后機(jī)械精準(zhǔn)直播、棉花防霉防爛鈴和棉花促早熟集中吐絮三大棉田生產(chǎn)全程機(jī)械化的技術(shù)瓶頸。積極開展棉田機(jī)械，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝，栽培技術(shù)如何適應(yīng)農(nóng)機(jī)的研究。

3.4 棉花病蟲草害機(jī)理及防治技術(shù)研究

3.4.1 棉田雜草綜合防控技術(shù)研究與應(yīng)用 篩選高效低毒低殘留藥劑，探索最佳的防治時(shí)期及施藥方法等，減少棉田除草劑使用量及次數(shù)，節(jié)約成本，降低農(nóng)藥殘留帶來(lái)的生態(tài)污染。

3.4.2 油后直播高密度種植模式下病蟲害發(fā)生規(guī)律及防控技術(shù)研究 隨著棉田種植結(jié)構(gòu)的大規(guī)模調(diào)整，必然引起棉田病蟲群體的變化，因此亟待對(duì)新模式下病蟲害發(fā)生情況進(jìn)行研究，摸清其發(fā)生規(guī)律，并提出相應(yīng)的防治措施。

3.4.3 棉花黃萎病發(fā)生機(jī)理及防治技術(shù)研究 從DNA水平上了解不同致病類型菌系的親緣關(guān)系，為棉花黃萎病菌致病機(jī)制的核酸水平研究及無(wú)毒基因的克隆莫定基礎(chǔ)，進(jìn)而揭示棉花黃萎病菌的分子致病機(jī)理，開展與致病機(jī)理相關(guān)的研究如突變體庫(kù)構(gòu)建、挖掘重要致病相關(guān)基因并探究其功能，提升防治水平。

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