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棉花轻简化丰产栽培关键技术与区域化应用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科研成果奖

获奖等级： 一等奖

第一完成单位： 山东棉花研究中心

获奖时间： 2016

摘要： 　　该项目提出“轻简化植棉”，联合开展了棉花精量播种（或轻简育苗）、简化整枝（或化学整枝）、一次施肥（或水肥一体化）、集中收花（或机械采收）等轻简化栽培关键技术及其理论基础与配套物质装备研究，建立了针对黄河流域、长江流域和西北内陆棉区的棉花轻简化丰产栽培技术体系，并大面积推广应用。 　　1. 创新棉花轻简化栽培的相关理论。 　　①单粒精播的壮苗机制：单粒精播种子萌发出苗时，棉苗弯钩形成的关键基因HLS1和COP1表达上升，利于顶土出苗并适时展开、脱掉种壳；出苗后促进下胚轴生长的LAF1、HY5和ARF2基因下调表达，棉苗生长敦实，易形成壮苗。 　　②合理密植减免整枝的机制：密植导致棉株相关基因差异表达，生长素类物质集中分布棉株顶端，而叶枝分布显著减少，导致叶枝生长减弱，可以减免整枝。 　　③棉花产量的稳定性：棉花群体结构、生物产量、产量构成和经济系数随种植密度和株行距的变化而自动调整，表现出对生轻简栽培管理措施的超强适应能力。 　　④高光效群体指标：明确了不同棉区棉花高光效群体的主要指标，为塑造既定指标的高光效群体，实现“向光要棉”提供了可靠的依据。 　　⑤棉花N素营养规律：明确了N肥使用时间、用量和次数对N素分配、棉花生长发育和N肥利用率的影响，为轻简施肥提供了理论依据。⑥耐盐节水栽培理论：深入揭示了根区盐分差异分布可减轻盐害，部分根区灌溉可实现节水增产的机制。 　　2. 创建棉花轻简化栽培的关键技术。 　　①建立了不同棉区棉花精量播种技术，较传统播种技术用种量减少50～80%，省去间苗、定苗用工；在新疆的膜上单粒精播技术还省去了放苗环节，并减少了株间竞争，更利于壮苗； 　　②研发出干播湿出、预覆膜栽培、双膜覆盖等逆境成苗技术，确保了精量播种条件下的一播全苗。 　　③确定了不同棉区的最佳施肥量，建立了以控释肥与速效肥结合的棉花轻简高效施肥技术，施肥次数减少至1～2次，肥料利用率提高了15～26%。 　　④创新了以穴盘育苗为核心的轻简育苗移栽技术。创造性地用用穴盘代替制钵器，并在播种时将小麦种子和棉花种子同时播种在同一育苗盘孔穴内，麦苗根系和棉苗根系缠绕基质结成一微钵体，实现两苗互作，种苗素质得到显著提高； 　　⑤创立了以优化成铃和集中成铃为目标、以塑造高光效群体为途径的综合调控技术，以及以控制或利用叶枝为核心的不同棉区棉花轻简化整枝技术。 　　3. 研制出轻简化栽培的配套物质装备。 　　①育成适宜轻简栽培的系列棉花品种K638、和K836，成为山东省主推棉花品种。 　　②研发出系列棉花专用缓控释肥，获得发明或实用新型专利，并获批农业部肥料登记证，施肥次数减为1～2次，增产 6.6%～14.1%或节肥10～20%。 　　③研制出棉花双行错位苗带精量穴播机、无极调距式棉花精量播种机等系列种管机械。 　　④研发出强度高、耐老化性能好的易回收地膜，显著减少了残膜污染。 　　4、集成建立了三大棉区棉花轻简化栽培技术体系。 　　建立了黄河流域一熟棉田的以“精量播种、简化整枝、集中收获”为主要内容的棉花轻简化栽培技术；针对热量和水资源不足的现实，建立了适于西北内陆棉区的以“单粒精播、水肥一体化、集中成铃与收花”为主要内容的棉花轻简化高产技术；针对套作杂交棉的生态特点和生产条件，建立了长江流域和黄河流域棉区多熟制棉田的以“轻简育苗、适当稀植、轻简高效施肥”为核心内容的杂交棉轻简化栽培技术，皆成为棉花主产区的主推技术。 　　5、取得显著的社会经济效益。 　　该项目采用以政府部门为主导，科研、企业和农民专业合作社相结合的示范推广路线，通过开展不同层次的技术培训、高产展示、新闻媒体宣传、建立示范区和辐射区，科技人员驻点指导等多种形式，在三大棉区累计推广5000多万亩，通过节本增产，新增经济效益43亿元。累计举办各级各类培训班2000 多场次，培训农技人员和农民5万多人次；累计发放书籍、挂图、明白纸等技术资料30 多万份。 　　

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