长江流域棉区棉花产业未来科技需求探讨

皮晓林　尹辉　章文顺

摘要：通过对长江流域江西棉区棉花产业的调研，表明近年来由于受粮食安全、粮棉比价等因素影响，致使该区棉花生产遭受巨大挑战。因而剖析了长江流域棉花产业对科技的战略需求，探讨了长江流域棉花产业未来棉花科技需求。为该棉区加强棉花科技创新、提高棉花生产的科技水平、提高棉农的植棉效益，进而保证国家的棉花安全。

关键词：长江流域；棉花产业；科技需求

中图分类号： S562. 文献标识码： A 文章编号：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

长江流域棉区是中国“三大”主产棉区之一，具有得天独厚的自然条件，棉花布局高度集中，植棉水平较高，近10年来棉花产业稳步发展，年植棉面积稳定在1200000～1500000 hm2。因此，提升长江流域棉花生产科技水平，对于增加农民收入，保持农村经济稳定，发展棉纺业以及增加就业均具有十分重要的意义。通过探讨，笔者剖析了长江流域棉花科技发展现状及面临的问题，提出了长江流域未来棉花产业的科技需求、研究目标及重点任务[1-3]。

1 长江流域棉花产业发展面临的挑战

1.1 种植面积大幅下降

植棉效益下降，棉花生产资料价格上涨过快，导致植棉成本增加；农村青壮年劳动力大量转移，加之棉花生产存在技术复杂、周期长、环节多、用工多、投入多、机械化程度低等问题，植棉比较效益偏低；国家取消棉花收储政策后，棉农售棉出现困局等。在上述因素的影响下，植棉面积大幅减少[4-5]。

2.2 特色品种缺乏

棉花枯（黄）萎病日益加重，棉盲椿、烟粉虱等次生害虫已上升为主要害虫；同时长江流域是镉污染比较严重的地区之一，棉花是最耐镉的农作物之一，但吸镉的生物机理及高吸镉品种的筛选都处于起步阶段。缺乏抗逆、高吸镉等特色棉花新品种。

3.3 棉花的综合利用水平较低

棉籽富含油脂与蛋白，但长期以来有关棉籽营养品质改良与利用的报道较少[6]。

2 长江流域棉花产业发展对科技的战略需求

2.1 特色品种

长江流域无霜期长，棉油、棉薯连作的方式发展前景广阔，但杂交棉品种生育期偏长，不能很好地与粮食、油料等作物连（套）作；品种多性状协调发展的较少，抗病性、抗非生物逆境的能力较差，与目前气候多变的情况不相适应，严重威胁着棉花生产的稳产性；棉花土壤修复潜力有待充分挖掘。棉花具备较强的吸镉能力，而且属非食用性经济作物，其主产品棉纤维不会进入食物链，是镉污染区最佳的修复作物之一[7]，筛选高富集镉且具备较高产量及较优品质的棉花品种已是当务之急；棉花全身是宝，适合棉花综合利用的品种缺乏，也限制了棉花综合效益的提高。

2.2 栽培措施

棉花生产方式从精耕细作转变成了粗放简化。在供种一体化、生产规模化、肥料定量化，病虫草害防治统一化及植棉全程机械化上有待完善[8-9]。同时，农机与农艺研究必须实现无缝融合与对接。

2.3 育种技术

近十年来分子育种技术得到高度重视，与农艺性状相关的大量基因被克隆，一些基因转入棉花创造出丰富变异的棉花资源；但分子育种技术与常规育种技术脱节是严重的现实问题，把生物技术成果应用于棉花生产还有很远的路要走[10]。

3 长江流域棉花产业未来科技发展方向

3.1 种质资源的收集、整理和遗传多样性研究

3.1.1 资源引进、鉴定 大量征集和引进各类种质资源，建立种质资源圃，通过田间鉴定、实验室检测，对种质资源进行综合评价；采用SSR等技术，研究种质资源的遗传多样性、探明种质资源的分子遗传机理；鉴定筛选具有较好产量性状的高品质、高富集镉、抗病、抗旱、抗涝、耐盐、高油分等各类特异棉花种质，再进行扩繁、保存。

3.1.2 资源创新 利用分子标记辅助选择、回交、杂交等选育手段，将特异种质资源的特异性状转育到当地综合现状好的品种中，通过强迫自交、系统选育、南繁加代，创造出符合要求的亲本材料。

3.1.3 资源利用 将选育出的高世代、遗传基础稳定、综合性状较好的新材料作为亲本配组或作为常规品系；建立核心种质资源库。

3.1.4 品系（种）选育 选育综合性状较好，具有特异优良性状的、遗传基础相对稳定的材料作为杂交亲本，以选育综合性状优良、具有特异优良性状的常规棉新品种。

3.2 多用途棉花新品种的选育

开展棉花产量、品质、抗病虫、抗除草剂、抗逆、养分高效利用等重要性状形成的分子基础与代谢调控网络，杂种优势的分子遗传学基础及生物学机制以及种质创新的分子生物学途径和方法等基础研究，并开展以下几个方面目标育种。

3.2.1 早熟棉品种选育 定向选育出5月下旬播种、7月下旬开花结铃、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，密度为75000～90000株/hm2，第一果枝节位距地20 cm；对脱叶剂十分敏感，叶柄与茎枝之间易形成脱离层，叶片能快速整片脱落的特性品种。

3.2.2 抗逆品种选育 通过转基因手段与传统转育的方法选育出枯萎病病指<15，黄萎病病指<30的品种（系）；研究棉花高温干旱不育的机理，选育7～8月份高温干旱的情况下能正常开花成铃的品种。

3.2.3 优质棉品种选育 目前江西省棉花主栽品种的纤维长度分布在27～30 mm的范围，并且棉花品种栽培的地区多、乱、杂，缺乏区域化布局。从育种的角度分析，提高品种的纤维品质，提升原棉的品质已十分必要。

3.2.4 高富镉棉花新品种选育 研究重金属胁迫下棉花生理生化及分子机制，筛选高耐、高积累土壤重金属的棉花品种，并从生态、经济双重效益出发，研究土壤生态修复用棉花配套栽培技术。

3.2.5 耐粗放管理新品种选育 培育适应机械化操作和轻简化栽培的耐粗放管理品种。

3.2.6 高油分棉花新品种选育 结合传统育种方法与现代分子育种技术，充分利用并聚合棉花品种资源各种优异性状，选育高产、优质、多抗的广适型高油分棉花品种，棉籽油分含量相比目前主栽品种高3～5个百分点，并适合在多种生态条件下进行轻简化种植。

3.3 棉田生产全程机械化

以棉花生产轻简化栽培为突破口，以实现棉田生产全程机械化为目标，开展棉田耕作制度和棉花生产轻简化栽培技术创新研究，突破棉花油后机械精准直播、棉花防霉防烂铃和棉花促早熟集中吐絮三大棉田生产全程机械化的技术瓶颈。积极开展棉田机械，农机与农艺，栽培技术如何适应农机的研究。

3.4 棉花病虫草害机理及防治技术研究

3.4.1 棉田杂草综合防控技术研究与应用 筛选高效低毒低残留药剂，探索最佳的防治时期及施药方法等，减少棉田除草剂使用量及次数，节约成本，降低农药残留带来的生态污染。

3.4.2 油后直播高密度种植模式下病虫害发生规律及防控技术研究 随着棉田种植结构的大规模调整，必然引起棉田病虫群体的变化，因此亟待对新模式下病虫害发生情况进行研究，摸清其发生规律，并提出相应的防治措施。

3.4.3 棉花黄萎病发生机理及防治技术研究 从DNA水平上了解不同致病类型菌系的亲缘关系，为棉花黄萎病菌致病机制的核酸水平研究及无毒基因的克隆莫定基础，进而揭示棉花黄萎病菌的分子致病机理，开展与致病机理相关的研究如突变体库构建、挖掘重要致病相关基因并探究其功能，提升防治水平。

参考文献

[1] 石智峰. 浅析新形势下黄河流域、长江流域棉花产业发展方向[J]. 中国棉花，2014，41（2）：1-3.

[2] 张献龙. 湖北省棉花育种“十二五"研究构思[J]. 中国棉花，2011，38（3）：5-7.

[3] 吴若云，吴碧波. 湖南棉花生产经验及“十二五”稳健发展方略[J] .棉花科学，2011，33（S1）：9-10.

[4] 李直兴，杨绍群，张允昔，等. 江西九江棉区棉花生产的问题与建议[J] .棉花科学，2014，36（1）：39-41.

[5] 肖才升，李育强，李庠，等. 湖南棉花育种的现状与策略剖析[J] .棉花科学，2013，35（6）：15-18.

[6] 李晓娜，蔡小彦，Kiflom Weldu Okubazghi，等. 半野生棉棉仁含油量与SSR标记的关联分析[J]. 棉花学报，2015，27（2）：104-110.

[7] 李玲，陈进红，祝水金.镉胁迫对转基因棉花SGK3和ZD-90种子品质性状的影响[J].作物学报，2011，37（5）：929-933.

[8] 李育强，刘爱玉，李毅，等. 湖南棉花生产现状及全程机械化发展思路[J]. 湖南农业科学，2013，（21）：94-97.

[9] 杨磊，陈宜，胡小琴，等. 江西2014年棉花生产全程机械化的实践与对策[J] .棉花科学，2015，37（2）：1-5.

[10] 喻树迅，王子胜. 中国棉花科技未来发展战略构想[J]. 沈阳农业大学学报，2012，14（1）：3-10.