長江流域棉區棉花產業未來科技需求探討

皮曉林　尹輝　章文順

摘要：通過對長江流域江西棉區棉花產業的調研，表明近年來由于受糧食安全、糧棉比價等因素影響，致使該區棉花生產遭受巨大挑戰。因而剖析了長江流域棉花產業對科技的戰略需求，探討了長江流域棉花產業未來棉花科技需求。為該棉區加強棉花科技創新、提高棉花生產的科技水平、提高棉農的植棉效益，進而保證國家的棉花安全。

關鍵詞：長江流域；棉花產業；科技需求

中圖分類號： S562. 文獻標識碼： A 文章編號：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

長江流域棉區是中國“三大”主產棉區之一，具有得天獨厚的自然條件，棉花布局高度集中，植棉水平較高，近10年來棉花產業穩步發展，年植棉面積穩定在1200000～1500000 hm2。因此，提升長江流域棉花生產科技水平，對于增加農民收入，保持農村經濟穩定，發展棉紡業以及增加就業均具有十分重要的意義。通過探討，筆者剖析了長江流域棉花科技發展現狀及面臨的問題，提出了長江流域未來棉花產業的科技需求、研究目標及重點任務[1-3]。

1 長江流域棉花產業發展面臨的挑戰

1.1 種植面積大幅下降

植棉效益下降，棉花生產資料價格上漲過快，導致植棉成本增加；農村青壯年勞動力大量轉移，加之棉花生產存在技術復雜、周期長、環節多、用工多、投入多、機械化程度低等問題，植棉比較效益偏低；國家取消棉花收儲政策后，棉農售棉出現困局等。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；同時長江流域是鎘污染比較嚴重的地區之一，棉花是最耐鎘的農作物之一，但吸鎘的生物機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，但長期以來有關棉籽營養品質改良與利用的報道較少[6]。

2 長江流域棉花產業發展對科技的戰略需求

2.1 特色品種

長江流域無霜期長，棉油、棉薯連作的方式發展前景廣闊，但雜交棉品種生育期偏長，不能很好地與糧食、油料等作物連（套）作；品種多性狀協調發展的較少，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，嚴重威脅著棉花生產的穩產性；棉花土壤修復潛力有待充分挖掘。棉花具備較強的吸鎘能力，而且屬非食用性經濟作物，其主產品棉纖維不會進入食物鏈，是鎘污染區最佳的修復作物之一[7]，篩選高富集鎘且具備較高產量及較優品質的棉花品種已是當務之急；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

棉花生產方式從精耕細作轉變成了粗放簡化。在供種一體化、生產規模化、肥料定量化，病蟲草害防治統一化及植棉全程機械化上有待完善[8-9]。同時，農機與農藝研究必須實現無縫融合與對接。

2.3 育種技術

近十年來分子育種技術得到高度重視，與農藝性狀相關的大量基因被克隆，一些基因轉入棉花創造出豐富變異的棉花資源；但分子育種技術與常規育種技術脫節是嚴重的現實問題，把生物技術成果應用于棉花生產還有很遠的路要走[10]。

3 長江流域棉花產業未來科技發展方向

3.1 種質資源的收集、整理和遺傳多樣性研究

3.1.1 資源引進、鑒定 大量征集和引進各類種質資源，建立種質資源圃，通過田間鑒定、實驗室檢測，對種質資源進行綜合評價；采用SSR等技術，研究種質資源的遺傳多樣性、探明種質資源的分子遺傳機理；鑒定篩選具有較好產量性狀的高品質、高富集鎘、抗病、抗旱、抗澇、耐鹽、高油分等各類特異棉花種質，再進行擴繁、保存。

3.1.2 資源創新 利用分子標記輔助選擇、回交、雜交等選育手段，將特異種質資源的特異性狀轉育到當地綜合現狀好的品種中，通過強迫自交、系統選育、南繁加代，創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、遺傳基礎穩定、綜合性狀較好的新材料作為親本配組或作為常規品系；建立核心種質資源庫。

3.1.4 品系（種）選育 選育綜合性狀較好，具有特異優良性狀的、遺傳基礎相對穩定的材料作為雜交親本，以選育綜合性狀優良、具有特異優良性狀的常規棉新品種。

3.2 多用途棉花新品種的選育

開展棉花產量、品質、抗病蟲、抗除草劑、抗逆、養分高效利用等重要性狀形成的分子基礎與代謝調控網絡，雜種優勢的分子遺傳學基礎及生物學機制以及種質創新的分子生物學途徑和方法等基礎研究，并開展以下幾個方面目標育種。

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，第一果枝節位距地20 cm；對脫葉劑十分敏感，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 通過轉基因手段與傳統轉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 優質棉品種選育 目前江西省棉花主栽品種的纖維長度分布在27～30 mm的范圍，并且棉花品種栽培的地區多、亂、雜，缺乏區域化布局。從育種的角度分析，提高品種的纖維品質，提升原棉的品質已十分必要。

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制，篩選高耐、高積累土壤重金屬的棉花品種，并從生態、經濟雙重效益出發，研究土壤生態修復用棉花配套栽培技術。

3.2.5 耐粗放管理新品種選育 培育適應機械化操作和輕簡化栽培的耐粗放管理品種。

3.2.6 高油分棉花新品種選育 結合傳統育種方法與現代分子育種技術，充分利用并聚合棉花品種資源各種優異性狀，選育高產、優質、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個百分點，并適合在多種生態條件下進行輕簡化種植。

3.3 棉田生產全程機械化

以棉花生產輕簡化栽培為突破口，以實現棉田生產全程機械化為目標，開展棉田耕作制度和棉花生產輕簡化栽培技術創新研究，突破棉花油后機械精準直播、棉花防霉防爛鈴和棉花促早熟集中吐絮三大棉田生產全程機械化的技術瓶頸。積極開展棉田機械，農機與農藝，栽培技術如何適應農機的研究。

3.4 棉花病蟲草害機理及防治技術研究

3.4.1 棉田雜草綜合防控技術研究與應用 篩選高效低毒低殘留藥劑，探索最佳的防治時期及施藥方法等，減少棉田除草劑使用量及次數，節約成本，降低農藥殘留帶來的生態污染。

3.4.2 油后直播高密度種植模式下病蟲害發生規律及防控技術研究 隨著棉田種植結構的大規模調整，必然引起棉田病蟲群體的變化，因此亟待對新模式下病蟲害發生情況進行研究，摸清其發生規律，并提出相應的防治措施。

3.4.3 棉花黃萎病發生機理及防治技術研究 從DNA水平上了解不同致病類型菌系的親緣關系，為棉花黃萎病菌致病機制的核酸水平研究及無毒基因的克隆莫定基礎，進而揭示棉花黃萎病菌的分子致病機理，開展與致病機理相關的研究如突變體庫構建、挖掘重要致病相關基因并探究其功能，提升防治水平。

參考文獻

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