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中国农科院网:【十三五巡礼】中国农科院科技支撑稳产保供系列之五:棉花篇

来源: 中国农科院网 作者:中国农科院棉花所      访问统计:       添加日期: 2021-01-08

  我国是世界最大的棉花消费国、进口国和第二大生产国。“十三五”期间,我国棉花种植面积逐渐稳定在5000万亩左右,棉花产量稳定在572万吨左右,单产水平显著提升,稳定在1729千克/公顷左右,消费量约805万吨,其中国内消费约占总消费量的65%。棉花产业涉及棉花生产,加工,流通,纺织等诸多环节,在我国国民经济中发挥着举足轻重的作用。
中棉所49单株
  “十三五”期间,中国农业科学院对标“四个面向”,全面加强棉花应用研究和应用基础研究,在棉花全基因组重测序等基础研究、棉花“三系”育种技术体系、优良棉花品种选育与应用、智慧农业系统、轻简绿色高效栽培方面取得一系列创新成果,学术影响力和产业支撑力进一步增强,有力支撑棉花产业高质量发展。
  棉花应用基础研究方面,中国农科院棉花研究所积极推动原始创新,取得了长足进展。揭示了亚洲棉在我国从南往北的演化规律,成功绘制首张棉花二倍体群体的高密度变异图谱,为亚洲棉在我国从南往北逐步演变提供有力分子证据,为其优异基因向陆地棉转育提供了重要的理论基础,该成果于2018年发表在《自然遗传学(Nature Genetics)》上。利用陆地棉核心种质和多环境表型数据完成了目前为止最大规模的表型-基因型关联研究,为棉花重要性状定向育种提供了较为精准的分子标记和基因资源,标志着我国在棉花核心种质重要性状表型、新基因发掘等领域跃居国际领先行列,该成果于2018年在《自然遗传学(Nature Genetics)》上发表。上述两项科技成果同时入选“2019中国农业科学十大重大进展”。此外,随着中国农科院棉花研究所相继完成不同棉种基因组测序组装工作,利用多年积累的QTL定位、GWAS分析相关研究结果,鉴定出了高产、优质、抗逆等重要性状分子机制和调控基因以及一大批重要农艺性状相关位点,为开展棉花精准育种,提升育种效率,推动我国棉花品种迭代提供了重要理论基础。中国农科院开展的棉花应用基础研究,确保了我国在全球棉花基因组研究领域的领先地位。在这些研究的基础上,实现了棉花纤维发育调控的分子机制和关键因子的深入解析,推动了在棉花抗逆基因筛选及作用机理研究取得突破,建立了次生害虫防治技术体系,解析了棉花抗黄萎病分子机理,为防治棉花“癌症”——黄萎病提供了新的思路。
智慧农业系统
  棉花应用研究方面,“十三五”期间,中国农科院棉花研究所共审定棉花新品种81个,其中,国审品种17个,为我国棉花产业的稳定作出了卓有成效的贡献。棉花品种中棉所49实现了耐旱碱、大铃和高衣分等性状的协同改良,推动了我国主产棉区品种的更新换代,累计推广面积8000多万亩,新增经济效益150多亿元,并荣获2016年度国家科技进步二等奖。“中棉所62”“中棉所63”“中棉所66”等强优势杂交棉品种有效解决了棉花产量与主要经济性状的协调性难题,累计推广面积4523万亩,新增经济效益113.31亿元,获全国农牧渔业丰收奖成果奖一等奖1项、中华农业科技奖二等奖1项、安徽省科技进步二等奖1项、江西省科技进步三等奖1项。创建了“三系”育种技术体系,有效降低了制种成本,提升育种效率,培育出强优势国审三系杂交种“中棉所99”,在生产上推广面积达百万亩,实现了棉花“三系”育种新突破,并荣获神农中华农业科技奖二等奖。为实现科技植棉、智慧植棉,中国农科院棉花研究所历经15年研究并形成具有自主知识产权的智慧农业技术系统, 产品价格仅为市场同类产品的1/3~1/10,使之成为农民用得起的智慧农业。利用该系统可以足不出户进行作物长势监测与浇水、施肥、化控等一系列田间管理,实现了智能化田间管理,降低了生产成本,提高了生产效益,已在全国安装智慧农业设备200余台/套,应用面积200万亩。
“中棉所96A+'宽早优'“植棉模式-机械化采收
  面对我国棉花主产区新疆的生产需求和卡脖子难题,中国农科院积极开展科研攻关,践行农业科研国家队的使命担当。针对新疆传统“矮密早”植棉模式种植密度过大、纤维品质一致性差等问题,中国农科院棉花研究所研发了“优质棉+‘宽早优’”的“良种+良法”配套的植棉技术模式,在新疆大面积示范推广,2020年示范面积达30万亩。采用该植棉模式,棉花纤维品质可达“双29”以上,马克隆值4.5,籽棉亩产达430公斤,较当地棉农增产30%,增收节支600元/亩,极大地提高了棉农的植棉水平和收入,推动了新疆地区栽培模式的革新。相关研究成果“‘中641、96A’与‘宽早优’相结合的高品质棉生产技术模式”获“中国农业科学院2018年度十大科技进展”。针对新疆棉田地膜污染难题,中国农科院棉花研究所率先开展了适宜无膜种植的棉花品种筛选、栽培和示范试验等工作,培育出适宜新疆无膜种植的棉花新品系“中棉619”,推动无膜棉生产技术替代传统地膜覆盖生产方式,为彻底解决棉田因使用地膜造成的污染问题奠定了良好基础,对确保棉花绿色可持续发展意义重大。相关研究成果“南疆无膜棉新品种培育及其配套技术”入选“2019中国农业农村十大新技术”。
  衣食住行,衣为先,棉花科研工作关乎国计民生。“花开万家暖”,中国农科院始终坚持以科技创新引领发展,助推我国棉花产业转型升级。

 
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