李朋波,潘轉(zhuǎn)霞,吳慎杰,楊蘇龍,石躍進(jìn),張麗萍,楊六六,夏 芝,曹彩榮
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院)棉花研究所,山西運(yùn)城044000;2.棉花種質(zhì)資源利用與分子設(shè)計(jì)育種山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山西運(yùn)城044000;3.農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山西太原030031)
山西棉區(qū)是我國(guó)黃河流域傳統(tǒng)棉區(qū)之一,植棉區(qū)域由南向北依次分為中熟棉區(qū)、中早熟棉區(qū)和特早熟棉區(qū)[1-2]。改革開(kāi)放40 多年來(lái),山西棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大的變化,為了更好地適應(yīng)新的棉花生產(chǎn)形勢(shì),山西棉花科研方向也積極地進(jìn)行調(diào)整,努力研發(fā)棉花生產(chǎn)新技術(shù),為棉花安全綠色生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
棉花是山西省的重要經(jīng)濟(jì)作物之一,曾在山西省農(nóng)村收入中占有重要的比例。改革開(kāi)放以來(lái),山西省棉花生產(chǎn)經(jīng)歷了5 個(gè)發(fā)展階段。第一階段(1978—1983 年),棉花面積常年穩(wěn)定在22 萬(wàn)hm2左右,棉花生產(chǎn)技術(shù)以全國(guó)植棉勞動(dòng)模范曲耀離總結(jié)的蹲苗為中心的棉花促控栽培技術(shù)為主,平均皮棉產(chǎn)量為337.05 kg/hm2。第二階段(1984—1991 年),棉花面積常年穩(wěn)定在12 萬(wàn)hm2以上,棉花生產(chǎn)以地膜覆蓋和化學(xué)調(diào)控為代表的栽培技術(shù)大面積應(yīng)用。通過(guò)栽培新技術(shù)的應(yīng)用,棉花產(chǎn)量迅速增加,平均皮棉產(chǎn)量達(dá)到738.3 kg/hm2。地膜覆蓋栽培技術(shù)不僅在山西省得到廣泛應(yīng)用,還迅速推廣到全國(guó)各主產(chǎn)棉區(qū),被有關(guān)農(nóng)業(yè)專(zhuān)家和廣大棉農(nóng)稱(chēng)為植棉史上的一次“白色革命”。第三階段(1992—1999 年),這一時(shí)期遭遇的棉鈴蟲(chóng)大暴發(fā),對(duì)山西棉花生產(chǎn)造成了毀滅性的影響,棉花面積由15 萬(wàn)hm2銳減到5.2 萬(wàn)hm2,平均皮棉產(chǎn)量735 kg/hm2。這一階段棉農(nóng)采用各種方法防治棉鈴蟲(chóng),包括隔天噴藥、搭建防蟲(chóng)網(wǎng)、人工捉蟲(chóng)等,但因施藥量大增,棉花收益急劇下降。第四階段(2000—2009 年),國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種得到廣泛應(yīng)用,有效控制了棉鈴蟲(chóng)的嚴(yán)重危害,棉花生產(chǎn)逐步恢復(fù),面積由低谷的4.3 萬(wàn)hm2增加到常年的10 萬(wàn)hm2,產(chǎn)量水平穩(wěn)步增加,平均皮棉產(chǎn)量達(dá)到1 072.4 kg/hm2,有效保障了原棉的供給。第五階段(2010—2018 年),這一階段抗蟲(chóng)棉品種產(chǎn)量水平持續(xù)提高,皮棉平均產(chǎn)量達(dá)到1 303 kg/hm2,但人工成本迅速增加,用工成本占到棉花生產(chǎn)成本的60%以上,但棉花價(jià)格沒(méi)有明顯增加,導(dǎo)致棉農(nóng)收益甚微,植棉面積迅速下滑,由10 萬(wàn)hm2下降到近2 a 的0.6 萬(wàn)hm2。棉花生產(chǎn)出現(xiàn)集中連片的家庭農(nóng)場(chǎng)式生產(chǎn),主要產(chǎn)區(qū)位于晉南黃河灘涂地和鹽堿地,對(duì)植棉技術(shù)提出了新的要求[1,3]。
在棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,棉花品種經(jīng)歷了數(shù)次更新?lián)Q代[1,4],皮棉產(chǎn)量從改革開(kāi)放初期的951 kg/hm2躍升至現(xiàn)在的1 717.5 kg/hm2,產(chǎn)量改良年增益2%。第一次品種更換(1978—1987 年),主要以抗病耐病品種代替非抗病品種。引種魯棉1 號(hào)、冀棉2 號(hào)、陜1155、86-1 等,自育品種以晉棉7 號(hào)、晉棉5 號(hào)為代表,使全省棉花生產(chǎn)徹底結(jié)束了長(zhǎng)期依賴(lài)外引的歷史[2]。第二次品種更換(1988—1997 年),針對(duì)棉花枯黃萎病發(fā)生嚴(yán)重和耕作制度的變化,用優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的抗病品種代替了原有品種,省外引種呈下降趨勢(shì),自育品種迅速擴(kuò)大。期間,自育品種晉棉12 號(hào)、晉棉13 號(hào)、晉棉21 號(hào)、晉棉17 號(hào)等得以大面積推廣應(yīng)用[5]。第三次品種更換(1998—2002 年),主要是用轉(zhuǎn)基因抗棉鈴蟲(chóng)品種代替常規(guī)品種。先后引種R68、新棉33B 等品種,自育品種晉棉26 號(hào)、晉棉31 號(hào)等在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的抗蟲(chóng)作用[6]。第四次品種更換(2003—2008 年),主要是以高產(chǎn)抗蟲(chóng)棉品種代替初期抗蟲(chóng)品種,選育了晉棉38 號(hào)、晉棉45 號(hào)、晉棉50 號(hào)、雜交棉雜208 等品種推廣應(yīng)用。彩色棉育種也應(yīng)運(yùn)而生,先后育成了運(yùn)彩8283、運(yùn)彩N3738 等品種,在局部地區(qū)實(shí)現(xiàn)了訂單式生產(chǎn)。第五次品種更換(2009 年至今),隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,產(chǎn)業(yè)急需適宜輕簡(jiǎn)化的高品質(zhì)棉花品種。晉棉56 號(hào)、晉棉57 號(hào)、運(yùn)H13 等豐產(chǎn)多抗新品種在生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用[7-8]。山西棉花生產(chǎn)品種的更新?lián)Q代,有效控制了棉花病蟲(chóng)害,提高了棉花產(chǎn)量和品質(zhì),為棉花發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
山西省從事棉花科研的單位有山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、作物所、經(jīng)作所、小麥所、植保所以及山西農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研和教學(xué)單位。近年來(lái),利用棉花遠(yuǎn)緣雜交、轉(zhuǎn)基因、聚合育種、雜種優(yōu)勢(shì)等技術(shù)開(kāi)展棉花新種質(zhì)和新品種的選育,以及高效栽培、病蟲(chóng)害綠色防控等技術(shù)和產(chǎn)品的研究與推廣,有效地推動(dòng)了山西省棉花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展棉花生物技術(shù)研究的單位之一。1986 年,陳志賢等采用棉屬材料開(kāi)展激素誘導(dǎo)愈傷與胚胎發(fā)生的研究,經(jīng)過(guò)2 a 的試驗(yàn),建立了“棉花細(xì)胞培養(yǎng)胚胎發(fā)生與植株再生技術(shù)”,獲得了部分品系的再生植株。1987 年開(kāi)始,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所與江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物遺傳生理所合作,承擔(dān)“棉花原生質(zhì)體植株再生”研究。該項(xiàng)研究?jī)?yōu)化了原生質(zhì)體培養(yǎng)的條件,獲得了既有胚胎發(fā)生能力,又有一定生長(zhǎng)勢(shì)的良好細(xì)胞系,并從珂字321 等品種中獲得再生株。這2 項(xiàng)研究屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng),奠定了棉花轉(zhuǎn)化外源基因的基礎(chǔ)[2]。
1994 年,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化方法獲得抗2,4-D 轉(zhuǎn)基因棉花;1998 年與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)中心合作,將Bt 基因?qū)胛覈?guó)栽培品種晉棉7 號(hào),培育出國(guó)內(nèi)首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種晉棉26 號(hào)[6],開(kāi)辟了我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花育種的先河。
目前,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研究人員不斷地對(duì)棉花農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化體系進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新,建立了胚性愈傷和棉花側(cè)根為受體的轉(zhuǎn)化體系,縮短了轉(zhuǎn)化周期,提高了轉(zhuǎn)化效率,摸索出多種降低轉(zhuǎn)基因棉花試管玻璃苗發(fā)生率的方法,首創(chuàng)轉(zhuǎn)基因棉花再生植株嫁接法與低溫高濕移植法,解決了試管苗移植成活率低的問(wèn)題。通過(guò)代謝脅迫、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控及激素調(diào)節(jié),建立了新陸早33、泗棉3 號(hào)等多個(gè)難以再生品種的胚胎發(fā)生體系,并獲得高頻再生品系。建立了以再生純合系R15、W0 為受體的高效規(guī)模化轉(zhuǎn)化體系,抗性愈傷組織的胚胎發(fā)生率在40%以上,胚性愈傷的再生率接近80%,再生植株轉(zhuǎn)化頻率40%~80%[9-10]。
近年來(lái),山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所與中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)科技大學(xué)、石河子大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等進(jìn)行了廣泛的合作,主要進(jìn)行棉花纖維品質(zhì)改良、抗病、抗除草劑和抗旱耐鹽等的轉(zhuǎn)基因研究,以及高品質(zhì)陸地棉的遺傳轉(zhuǎn)化。通過(guò)導(dǎo)入反義肌動(dòng)蛋白解聚因子基因(ADF/A)、WLIM1a 基因等,增加了棉花纖維長(zhǎng)度和比強(qiáng)度等,獲得了相關(guān)性狀得到改良的種質(zhì)資源[11];導(dǎo)入EDT1 基因提高了棉花的抗旱耐鹽性[12];導(dǎo)入VIP3 基因獲得了新型抗蟲(chóng)棉種質(zhì);轉(zhuǎn)天麻抗真菌蛋白基因GAFP4 棉花對(duì)不同生理型黃萎病菌株都具有非常明顯的抗性,并且可提高棉纖維產(chǎn)量[13];獲得了抗草丁膦和抗草甘膦的轉(zhuǎn)基因棉花[14]。通過(guò)構(gòu)建棉蚜腺苷三磷酸酶E 亞基基因RNAi 載體,獲得蚜害減退率60%以上的轉(zhuǎn)基因株系[15];通過(guò)電子克隆、同源克隆和差異表達(dá)等,克隆了一批抗逆和高光效基因[16]。與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所孔照勝團(tuán)隊(duì)及墨爾本大學(xué)STAFFAN PERSSON 教授團(tuán)隊(duì)合作探明了棉花纖維細(xì)胞極性生長(zhǎng)的機(jī)制[17]。
山西省開(kāi)展了遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)制新種質(zhì)、雜交育種等研究,累計(jì)育成并通過(guò)省級(jí)審定的早熟、中早熟陸地棉,低酚棉、彩色棉、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉及雜交棉等棉花品種83 個(gè)。改革開(kāi)放初期,主要依靠引種和系統(tǒng)選育,20 世紀(jì)90 年代起以自育品種為主,經(jīng)歷了棉花雜交育種、遠(yuǎn)緣雜交、雜種優(yōu)勢(shì)利用、分子育種等發(fā)展歷程。
2.2.1 棉花品種資源研究 1974 年山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所被確定為全國(guó)棉花品種資源保存中心之一,參與編撰《全國(guó)棉花品種資源目錄》、《中國(guó)棉花品種志》、《山西省農(nóng)作物品種資源目錄》等?,F(xiàn)保存資源材料2 126 份,其中,陸地棉2 039 份、海島棉34 份、亞洲棉53 份。近年來(lái),完成了1 936 份種質(zhì)資源的表型數(shù)據(jù)庫(kù),提交山西省自然資源科技平臺(tái)。參與國(guó)家棉花種質(zhì)資源觀測(cè)站建設(shè),加強(qiáng)資源的評(píng)價(jià)、鑒定和創(chuàng)新工作。
2.2.2 棉花遠(yuǎn)緣雜交研究 通過(guò)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位協(xié)作攻關(guān),先后開(kāi)展了雜交親本生理指標(biāo)、細(xì)胞學(xué)研究,雜種幼胚分離培養(yǎng)、雜種后代生物學(xué)特性特征、經(jīng)濟(jì)性狀、枝條扦插與嫁接等項(xiàng)研究,為克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性提供了依據(jù);探明了遠(yuǎn)緣雜種不育性的遺傳機(jī)制,為提高雜種后代成活率和加速育種進(jìn)程提供了依據(jù)。利用半配合材料VSG 與棉花遠(yuǎn)緣雜交后代培育加倍單倍體(DH),為棉花遺傳研究、基因定位、基因克隆等奠定良好的材料基礎(chǔ)。創(chuàng)制了20 多個(gè)各種類(lèi)型種質(zhì)材料,培育出抗蚜棉晉棉51 號(hào)、高品質(zhì)棉D(zhuǎn)H966等新品種[18-19]。其中,陸地棉×瑟伯氏棉研究達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,亞洲棉×比克氏棉研究躋身世界先進(jìn)行列。
2.2.3 棉花耐旱育種研究 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所確立了水旱交替選擇鑒定、不同生態(tài)區(qū)聯(lián)合試驗(yàn)的耐旱育種程序,提出了棉花分節(jié)水、耗水2 類(lèi)耐旱機(jī)制以及水旱生態(tài)型差異的觀點(diǎn),制定了相應(yīng)的育種方略,即降低選擇壓力、協(xié)調(diào)矛盾、實(shí)現(xiàn)性狀互補(bǔ)。論證了開(kāi)設(shè)省級(jí)旱地棉花區(qū)試的必要性,制定了棉花品種耐旱性鑒定地方標(biāo)準(zhǔn),形成了一套棉花耐旱育種體系[20-21]。
2.2.4 棉花雜種優(yōu)勢(shì)利用研究 1991 年從陸地棉、中棉、瑟伯氏棉三元雜種后代中發(fā)現(xiàn)1 株不育單株。經(jīng)花粉鏡檢、開(kāi)放授粉、網(wǎng)罩試驗(yàn)等研究,確定為晉A 棉花質(zhì)核雄性不育系,填補(bǔ)了山西省棉花質(zhì)核不育種質(zhì)的空白。研究表明,晉A 不育系不育株率和不育度均達(dá)100%;晉A 恢復(fù)性由1 對(duì)顯性基因控制,通過(guò)測(cè)交篩選,獲得了恢復(fù)度90%以上的恢復(fù)系,實(shí)現(xiàn)了三系配套[22-23]。首次對(duì)恢復(fù)基因進(jìn)行了標(biāo)記定位,實(shí)現(xiàn)了恢復(fù)系的分子標(biāo)記輔助選擇[24],獲得2 項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利(同步選育棉花恢復(fù)系和不育系的方法、棉花細(xì)胞質(zhì)不育純合恢復(fù)系的分子標(biāo)記與選育方法),篩選的三系雜交棉品種運(yùn)B259 于2019 年通過(guò)山西省審定。
2.2.5 棉花多性狀聚合育種研究 針對(duì)病蟲(chóng)害的發(fā)生和生產(chǎn)需求,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所開(kāi)展了早熟、高產(chǎn)、抗病聚優(yōu)育種。20 世紀(jì)90 年代初,通過(guò)豐產(chǎn)與抗病品種間雜交、病圃連續(xù)選擇,聚合豐產(chǎn)、高衣分、抗病等性狀,育成晉棉12 號(hào)等棉花品種[5];通過(guò)早熟與豐產(chǎn)抗病品種雜交,聚合抗病、豐產(chǎn)、早熟、形態(tài)抗蟲(chóng)等性狀,選育出麥后直播棉品種晉棉17 號(hào)[25]。通過(guò)分子標(biāo)記對(duì)種質(zhì)材料進(jìn)行分類(lèi),并結(jié)合實(shí)際測(cè)配表現(xiàn),獲得科學(xué)組配的技術(shù)方法和大量的優(yōu)良種質(zhì)。構(gòu)建了種內(nèi)雜交遺傳連鎖圖,檢測(cè)到纖維品質(zhì)、產(chǎn)量相關(guān)因子、生育期等的數(shù)量性狀位點(diǎn)(Quantitative trait locus,QTL),在育種實(shí)踐中發(fā)揮了輔助選擇作用[26],實(shí)現(xiàn)了在育種群體內(nèi)性狀的高效選擇,已輔助育成雜208、晉棉45 號(hào)、晉棉56 號(hào)等棉花品種。
山西一直致力于探索植棉技術(shù),20 世紀(jì)50—70 年代,在棉花保全苗技術(shù)、水肥調(diào)控技術(shù)、整枝技術(shù)等方面都有詳細(xì)研究,特別是曲耀離的蹲苗技術(shù)和吳吉昌的移栽保苗技術(shù)在全國(guó)棉花栽培領(lǐng)域影響較大。20 世紀(jì)80 年代以來(lái),主要在地膜覆蓋、葉齡化控和增密輕簡(jiǎn)方面取得顯著進(jìn)展。
2.3.1 棉花地膜覆蓋栽培體系研究 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所于1976 年開(kāi)展棉花地膜覆蓋栽培技術(shù)研究,1983 年?duì)款^成立全國(guó)棉花地膜覆蓋栽培研究協(xié)作組,系統(tǒng)研究了地膜植棉的區(qū)域和不同類(lèi)型棉田的配套技術(shù)。協(xié)作組研究總結(jié)了棉花地膜覆蓋栽培的增產(chǎn)機(jī)理,即實(shí)現(xiàn)了“三個(gè)效應(yīng)”:地溫對(duì)氣溫的補(bǔ)償和根系對(duì)植株的補(bǔ)償效應(yīng);溫度相對(duì)穩(wěn)定的“土壤溫室”效應(yīng);覆蓋的棉株光合增強(qiáng)效應(yīng)[4,27-28]。1984 年全國(guó)地膜植棉面積達(dá)到85.73 萬(wàn)hm2,此后,該技術(shù)逐漸擴(kuò)展至全國(guó)各棉區(qū),截至2018 年底,全國(guó)地膜覆蓋棉花面積累計(jì)推廣超過(guò)6 666 萬(wàn)hm2(10 億畝)。
2.3.2 棉花葉齡化控與促早抗逆栽培技術(shù)研究 1982—1985 年,以地膜覆蓋棉為基礎(chǔ),山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所與江蘇農(nóng)學(xué)院協(xié)作,研究形成了葉齡模式栽培體系,主要內(nèi)容是以主莖葉齡為指標(biāo),通過(guò)選用優(yōu)種、適期早種、地膜覆蓋、控氮增磷、適當(dāng)密植、化學(xué)調(diào)控、水肥運(yùn)籌、經(jīng)濟(jì)治蟲(chóng)等綜合配套措施,實(shí)現(xiàn)早發(fā)、早熟、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[4,29]。1991 年山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所根據(jù)不同棉區(qū)氣候逆境特點(diǎn)與棉鈴時(shí)空分布規(guī)律,提出了以大群體小個(gè)體調(diào)節(jié)成鈴結(jié)構(gòu),充分利用第一成鈴高峰期的光熱資源,早成、多成優(yōu)質(zhì)大鈴,以早發(fā)、早熟抵御逆境影響,形成以密植和葉齡化控為核心的促早抗逆栽培技術(shù)體系[4,29-31]。這一系列技術(shù)在棉花生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。
2.3.3 棉花增密輕簡(jiǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)研究 進(jìn)入21 世紀(jì),人們對(duì)棉織品的品質(zhì)要求愈來(lái)愈高,同時(shí)由于農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和成本增加,迫切需求植棉全程機(jī)械化。根據(jù)產(chǎn)業(yè)形勢(shì)的變化,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研究推廣增密輕簡(jiǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù),制定了《地膜覆蓋春棉優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培技術(shù)規(guī)程》《機(jī)采棉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》《雜交棉優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程》等山西省地方標(biāo)準(zhǔn),核心技術(shù)包括鑒選優(yōu)質(zhì)品種、增加群體密度、矮控個(gè)體、水肥滴灌、簡(jiǎn)化操作、規(guī)模植棉,最大限度地耦合光、熱、水資源,達(dá)到株優(yōu)、群優(yōu)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的效果。2011—2016 年,在山西南部推廣種植1.5 萬(wàn)hm2,普通棉田群體密度12 萬(wàn)株/hm2,鹽堿、灘涂棉田群體密度15 萬(wàn)株/hm2,實(shí)現(xiàn)了包括機(jī)械化采收的全程機(jī)械化[32]。2013—2019 年,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所還將部分技術(shù)推廣應(yīng)用到非洲馬達(dá)加斯加[33],使當(dāng)?shù)孛藁óa(chǎn)量翻番,產(chǎn)生了良好的國(guó)際影響。
2.4.1 塑膜覆蓋棉田主要病蟲(chóng)草害綜合治理技術(shù)體系 塑膜覆蓋栽培使棉田病蟲(chóng)害發(fā)生了新的變化,山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山西省農(nóng)業(yè)廳等單位通過(guò)系統(tǒng)研究,建立起棉花病蟲(chóng)草害綜合治理防治技術(shù)體系。通過(guò)種植抗枯萎病品種,保苗靈拌種,氟樂(lè)靈處理土壤;苗期棉蚜初發(fā)時(shí),利用異絨螨的抑制作用,盛發(fā)時(shí)控制麥田蚜蟲(chóng)天敵的遷移,猖獗時(shí)利用藥劑涂莖調(diào)控,同時(shí)兼治薊馬和紅蜘蛛;蕾鈴期伏蚜重發(fā)生時(shí),采用涂莖和點(diǎn)涂果枝進(jìn)行控制,二代棉鈴蟲(chóng)百株卵量達(dá)50~60 粒時(shí),對(duì)棉株頂端滴施久效磷進(jìn)行防治;花鈴期通過(guò)摘除早蕾(1~3 果枝),控制后期爛鈴,提高棉花品質(zhì);防治三代棉鈴蟲(chóng)交替使用有機(jī)磷和菊酯類(lèi)農(nóng)藥,延緩害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性,提高防治效果[34-35]。
2.4.2 棉鈴蟲(chóng)綜合防治技術(shù)新體系 針對(duì)20 世紀(jì)90 年代棉鈴蟲(chóng)大暴發(fā),山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山西省植保站、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家單位開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),建立了棉鈴蟲(chóng)綜合防治技術(shù)體系。該體系針對(duì)山西省中熟及中早熟棉區(qū),確立了以生態(tài)調(diào)控為主的棉鈴蟲(chóng)綜合防治體系,防治策略為“全生態(tài)區(qū)主要寄主作物各代棉鈴蟲(chóng)全面治理與棉田二、三代棉鈴蟲(chóng)重點(diǎn)防治相結(jié)合”,具體技術(shù)為:耕翻土地、麥田誘蛾、兼治、滅茬、棉田推廣抗蟲(chóng)品種、栽培減蟲(chóng)、各代誘殺及噴施化學(xué)農(nóng)藥等;針對(duì)特早熟棉區(qū),確立了以非化學(xué)防治為主的綜合防治體系,防治策略為“棉田二、三代重點(diǎn)防治,兼顧菜田防治”,具體技術(shù)為:保護(hù)麥田天敵、誘殺成蟲(chóng)、釋放赤眼蜂、噴灑生物農(nóng)藥等[36]。
2.4.3 棉花病蟲(chóng)害生態(tài)防治新技術(shù) 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉應(yīng)用以來(lái),棉田主要害蟲(chóng)種群發(fā)生了改變,棉蚜、盲蝽等刺吸式口器害蟲(chóng)上升為主要害蟲(chóng)。以“綠色植?!睘槔砟睿轿魇∞r(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所相繼開(kāi)展了新技術(shù)防治棉花病蟲(chóng)害的研究。針對(duì)棉蚜開(kāi)展了以隱蔽施藥、天敵引誘、物理捕殺、高效低毒藥劑篩選等關(guān)鍵技術(shù)研究,形成了一套棉蚜綠色控制技術(shù)體系[37-38]。2015 年,“棉蚜可持續(xù)治理關(guān)鍵技術(shù)”通過(guò)省級(jí)科技成果鑒定,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。生物熏蒸防治棉花病蟲(chóng)害研究工作也取得了可喜的突破。目前,已獲得9 個(gè)高硫苷蕓薹屬品種,并建立了冬油菜—棉花—冬油菜連作控制棉花土傳病蟲(chóng)害的模式,可顯著降低棉苗立枯病、紅腐病、枯萎病以及棉花地下害蟲(chóng)的發(fā)生率,取得了理想的病蟲(chóng)害防治效果[39]。
棉花獎(jiǎng)售政策是從1961 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)暫時(shí)困難時(shí)期開(kāi)始執(zhí)行[1]。從1978 年新棉上市起,每擔(dān)(50 kg)皮棉獎(jiǎng)售化肥40~42 kg。從1981 年開(kāi)始,國(guó)家實(shí)行糧棉掛鉤,山西省規(guī)定在棉花定購(gòu)基數(shù)內(nèi),每交售1 kg 皮棉補(bǔ)助糧食1 kg;超定購(gòu)基數(shù)外,每交售皮棉1 kg 獎(jiǎng)售糧食2 kg;同時(shí),每交售l kg 皮棉獎(jiǎng)售1 kg 標(biāo)準(zhǔn)化肥,一段時(shí)期還獎(jiǎng)售自行車(chē)、縫紉機(jī)等緊俏商品。1985 年國(guó)家調(diào)整棉花政策,將中央統(tǒng)配的棉花獎(jiǎng)售專(zhuān)項(xiàng)化肥定額包干給地方,許多地方對(duì)獎(jiǎng)售政策調(diào)減或取消,山西省延續(xù)“斤棉斤肥”的獎(jiǎng)售標(biāo)準(zhǔn)。1996 年山西省取消了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料費(fèi)用的補(bǔ)貼。
解放初期,棉花定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)大體上是北方棉麥比價(jià)為8∶1。1979 年為了扶持棉花生產(chǎn),國(guó)家規(guī)定實(shí)行棉花超購(gòu)加價(jià)政策,超基數(shù)棉交售的部分加價(jià)30%,并對(duì)北方棉實(shí)行5%的價(jià)外補(bǔ)貼。1985 年以后,雖然全國(guó)棉花生產(chǎn)大幅度滑坡,但山西省按照國(guó)家政策大幅度提高棉花收購(gòu)價(jià)格,在全國(guó)各產(chǎn)棉?。ㄖ陛犑?、自治區(qū))中連年恢復(fù)棉花生產(chǎn)。從1996 年新棉上市起,國(guó)家不再統(tǒng)一規(guī)定籽棉收購(gòu)指導(dǎo)價(jià)格,而由各地根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定價(jià),1996—1997 年,棉花收購(gòu)價(jià)格比較穩(wěn)定,棉農(nóng)生產(chǎn)積極性高漲。由于紡織品市場(chǎng)發(fā)生變化,1998 年國(guó)家對(duì)棉花購(gòu)銷(xiāo)政策進(jìn)行了調(diào)整,棉花收購(gòu)價(jià)格由政府定價(jià)改為政府指導(dǎo)價(jià)。2000 年以來(lái),隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的完善,山西南部植棉區(qū)的干鮮果、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物迅速發(fā)展,大幅擠壓棉田面積,政府的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)政策也適應(yīng)市場(chǎng)變化,將棉花價(jià)格完全交于市場(chǎng)調(diào)節(jié)[1]。
受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響,目前山西省棉花種植面積急劇萎縮,但出現(xiàn)的集中連片種植方式,為開(kāi)展公司+農(nóng)戶的訂單式生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花提供了機(jī)遇。新的生產(chǎn)方式伴隨著棉花品種更新、簡(jiǎn)化種植、銷(xiāo)售政策等全產(chǎn)業(yè)鏈的改變和技術(shù)革新,需要棉花產(chǎn)業(yè)相關(guān)人員深入探索新的發(fā)展模式,降低內(nèi)地植棉成本,提高纖維品質(zhì),實(shí)現(xiàn)棉花的高效規(guī)?;a(chǎn)。