抗草甘膦基因在國內(nèi)棉花生產(chǎn)環(huán)節(jié)幾點(diǎn)節(jié)本增效作用

李志強(qiáng) 郝獻(xiàn)領(lǐng) 周君華 張延忠

（1山東華棉科技種業(yè)有限公司，濱州251700；2山東省濱州市紡織纖維檢驗(yàn)所，濱州256606）

近年來，國內(nèi)植棉成本大幅提升，植棉效益急轉(zhuǎn)直下，農(nóng)民棄種棉花現(xiàn)象普遍，國內(nèi)棉花種植面積縮減觸目驚心，仍以農(nóng)戶個(gè)體經(jīng)營為主的黃河流域棉區(qū)和長江流域棉區(qū)尤為明顯，三大植棉區(qū)鼎立漸變成新疆棉區(qū)一枝獨(dú)秀，棉花的供給風(fēng)險(xiǎn)也隨之加大。改善現(xiàn)狀，提高棉農(nóng)植棉積極性，大幅降低植棉成本，增加植棉效益迫在眉睫。

抗草甘膦基因是天然存在于某些特定物種中的拮抗除草劑草甘膦的基因，該基因編碼抗草甘膦酶5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶，能使菌種或植物不被草甘膦殺滅。自孟山都公司首次將抗草甘膦基因成功轉(zhuǎn)入棉花以來，抗草甘膦基因在國外被廣泛研究應(yīng)用于棉田化學(xué)除草技術(shù)中，起到了較大的節(jié)本增效作用。然而，抗草甘膦基因在棉花生產(chǎn)的其他環(huán)節(jié)的應(yīng)用卻鮮有提及，若能將抗草甘膦基因合理應(yīng)用于國內(nèi)棉花生產(chǎn)的其他環(huán)節(jié)，完善現(xiàn)有棉花生產(chǎn)栽培管理技術(shù)，必能發(fā)揮更大的節(jié)本增效潛力。

1 在雜交一代種生產(chǎn)技術(shù)中的節(jié)本增效作用

棉花的雜交一代種子在棉花生產(chǎn)上的增產(chǎn)效果早已有目共睹。然國內(nèi)當(dāng)前雜交一代制種仍以人工去雄為主，工序繁雜、用工量大，生產(chǎn)成本極高；新型技術(shù)兩系不育系雜交制種，省去了大量人工投入，但因制種期間拔除了一半的可育株而對(duì)產(chǎn)量造成較大影響；三系不育系雜交制種技術(shù)，雖解決了人工投入和產(chǎn)量的問題，但受到恢復(fù)源狹窄的影響，難以選配高優(yōu)勢(shì)雜交組合。因此，應(yīng)用于大田生產(chǎn)的雜交一代種子生產(chǎn)成本居高不下，種子經(jīng)營企業(yè)幾乎喪失了利潤空間。

山東華棉科技種業(yè)有限公司將抗草甘膦基因應(yīng)用于化學(xué)殺雄雜交制種研究后，發(fā)現(xiàn)此項(xiàng)化學(xué)殺雄技術(shù)，不僅節(jié)省了大量人工投入，雜交制種籽棉產(chǎn)量在中等肥力地塊也連續(xù)3年超過3000kg/hm2，最高籽棉產(chǎn)量已達(dá)4131kg/hm2，雜交制種中的節(jié)本增效作用明顯，有效提升了種子生產(chǎn)企業(yè)利潤空間，且該技術(shù)簡便易行，好掌握。關(guān)鍵技術(shù)如下：選取人工去雄雜交制種中的高優(yōu)勢(shì)組合，親本轉(zhuǎn)入抗草甘膦基因；合理加大種植密度；制種期間僅對(duì)轉(zhuǎn)入抗草甘膦基因的母本棉株噴施1次草甘膦藥劑，進(jìn)行1次雄蕊敗育約30d的化學(xué)殺雄；然后集中授粉20d。

2 在摘早蕾高產(chǎn)增效技術(shù)中的延伸應(yīng)用

摘早蕾技術(shù)以大幅減少爛鈴和僵瓣、增加產(chǎn)量、改善棉花品質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn)被棉農(nóng)普遍接受，但此技術(shù)的實(shí)施過程中，需投入大量的人工；勞動(dòng)力的嚴(yán)重匱乏、工價(jià)的急劇升高，使得該項(xiàng)技術(shù)措施的實(shí)施受到了嚴(yán)重阻礙；而抗草甘膦基因轉(zhuǎn)入棉花后，利用草甘膦藥劑在蕾期對(duì)棉株化學(xué)殺雄，調(diào)節(jié)棉株成鈴的時(shí)間使棉株去早鈴，有效調(diào)節(jié)了棉株?duì)I養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系。去除早鈴，使7月中下旬的防風(fēng)抗倒伏能力明顯增強(qiáng)；抗旱、抗?jié)衬芰γ黠@提高；抗枯、黃萎病的能力明顯更好；優(yōu)質(zhì)棉比例大幅增加，品質(zhì)提升，植棉效益得到明顯提高。起到了與人工摘早蕾完全相同的效果，且節(jié)省了大量人工投入，很好地促進(jìn)了摘早蕾高產(chǎn)增效技術(shù)在棉花生產(chǎn)上的延伸應(yīng)用，節(jié)本增效作用十分明顯。

3 在避免棉苗除草劑藥害及減輕地老虎危害中的節(jié)本增效作用

抗草甘膦基因轉(zhuǎn)入棉株體內(nèi)，棉株對(duì)草甘膦具有了極大的耐受力，苗期除草變的十分簡便，可以進(jìn)行無差別噴藥，起到消滅棉田雜草且不傷棉苗的效果；而對(duì)地老虎來說，棉田中的棉苗并不是唯一的食物，它對(duì)雜草也同樣喜歡。因此，在播種時(shí)，少噴或不噴膜下除草劑，只噴防治地老虎的藥劑，既避免了膜下除草劑對(duì)棉苗造成藥害，促進(jìn)了壯苗形成，又可以利用膜下雜草分散棉苗被食的壓力，減輕地老虎的危害，進(jìn)而減少了補(bǔ)苗用工投入。而苗期草害，噴施草甘膦滅草即可。明顯起到了節(jié)本增效作用。

4 在棉田輕簡化栽培中的應(yīng)用

當(dāng)前棉花生產(chǎn)中仍以精細(xì)整枝或簡化整枝為主，用工投入較多。免整枝栽培雖被廣泛研究，但因容易出現(xiàn)田間蔭蔽及營養(yǎng)生長與生殖生長不協(xié)調(diào)，后期易衰弱、爛鈴僵瓣比重大等問題，從而未能普遍推廣。而抗草甘膦基因轉(zhuǎn)入棉株后，可以利用化學(xué)殺雄技術(shù)實(shí)現(xiàn)去早鈴目的。調(diào)節(jié)成鈴時(shí)間即可有效協(xié)調(diào)、防止后期衰弱、去除絕大部分的爛鈴僵瓣。不僅減少了棉田播種用量，提升了棉花品質(zhì)和產(chǎn)量，還免除了人工整枝打杈投入，對(duì)當(dāng)前植棉現(xiàn)狀極為適宜，節(jié)本增效作用極為顯著。

5 在機(jī)械采摘中的節(jié)本增效作用

眾所周知，植棉全程機(jī)械化已是必然的發(fā)展方向。黃河、長江流域尚未完全實(shí)現(xiàn)，新疆棉區(qū)雖已實(shí)現(xiàn)，但在機(jī)械收花環(huán)節(jié)還存在很大不足。即機(jī)械采摘所需的集中結(jié)鈴、集中吐絮需求，在當(dāng)下單一的品種選育上收效還不大。棉花吐絮后等待機(jī)收時(shí)間過長，造成落地棉不能采摘入戶，人工撿拾增加投入。其實(shí)，這點(diǎn)完全可以通過栽培技術(shù)加以改善。因?yàn)槊藁ň哂袩o限生長習(xí)性，補(bǔ)償能力極強(qiáng)，三大棉區(qū)的整個(gè)植棉過程中每株棉花均要開花百朵有余，無效花朵占半數(shù)以上，尤其是新疆棉區(qū)，每hm2有高達(dá)20萬株以上的棉株，每株棉花有效成鈴僅需10鈴以下即可。因此可以將抗草甘膦基因轉(zhuǎn)入棉株體內(nèi)，對(duì)其噴施草甘膦藥劑進(jìn)行化學(xué)殺雄，前期推遲結(jié)鈴，后期去除無效晚蕾，人為“計(jì)劃生育”，將成鈴控制在條件最適的3～4周之內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)集中結(jié)鈴、集中吐絮目的。既有利于機(jī)械采摘的推廣應(yīng)用，又起到了節(jié)本增效作用。

6 在棉田除草技術(shù)中的應(yīng)用

抗草甘膦基因在棉田除草技術(shù)中的應(yīng)用研究最早、最廣，技術(shù)最為成熟，此處不再贅述，對(duì)于轉(zhuǎn)入抗草甘膦基因的棉田，只需噴施草甘膦藥劑化學(xué)除草即可，簡便易行，省工時(shí)，節(jié)本增效作用明顯。

由此展望，抗草甘膦基因應(yīng)用于國內(nèi)棉花生產(chǎn)環(huán)節(jié)后，雜交一代制種成本大幅降低，雜交種子生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)效益轉(zhuǎn)好，棉種企業(yè)積極性得以提高；大田種植會(huì)出現(xiàn)全機(jī)械化、免整枝、化學(xué)殺雄集中結(jié)鈴模式，大幅降低人工投入，提升棉農(nóng)植棉效益，棉農(nóng)積極性也得以提高。屆時(shí)棉花種植面積定有提升。