棉花早衰控制技术研究与应用

发布时间:2015-06-23

　　所属战略性新兴产业领域： 节能环保;生物

　　所属高新技术领域： 现代农业

　　属其他学科、专业领域： 农业

　　单位名称： 中国农业科学院植物保护研究所

　　成果简介：

　　1.1科技成果简介

　　棉花早衰在我国呈现逐年加重发生的趋势，已成为严重威胁我国棉花高产、稳产的重要限制因子之一，其成因不明，危害程度甚至已超过了棉花枯、黄萎病。经我们研究发现，普发性、爆发性及不可逆性是棉花早衰发生的三个显著特征，治理难度大。针对这一生产上的实际问题，我们建立了一套以 “抗性品种为基础，改善土壤生态条件，调节棉株库源比例控制伏前桃和诱导棉株产生抗逆性相结合”的棉花早衰控制技术体系。并在部分棉区示范推广,取得了较好的防控棉花早衰，促使棉花增产效果。研究成果通过农业部2011年成果鉴定，鉴定结论为“该技术体系对控制棉花早衰的危害具有重要的指导意义，成果总体达到国内领先水平，部分达到国际先进水平”。

　　成果任务来源自国家科技支撑计划课题，项目名称：农林重大生物灾害防控技术研究，课题名称：棉花重大病虫害防控技术(2006BAD08A07-1)。研究起始日期:2004年1月, 、研究终止日期: 2010年12月, 批准登记单位:农业部科教司，批准登记号：农科果鉴定 [ 2011 ] 第007号，批准登记日期：2011年2月21日。

　　成果创新性：

　　1.2创新性

　　成功研制出两种棉花抗早衰制剂，田间防治效果显著。

　　首次系统地提出了棉花早衰综合治理技术体系，于2011年通过农业部组织的成果鉴定，鉴定结论为“该技术体系对控制棉花早衰的危害具有重要的指导意义，成果总体达到国内领先水平，部分达到国际先进水平”。

　　率先揭示低温伤害是促使链格孢菌侵染棉花叶片，引起棉花轮纹斑病发生，并导致棉花叶片衰老的关键因素，为棉花早衰的治理和防控提供针对性的指导。

　　评价和比较了我国部分棉花品种和品系的抗早衰特性，揭示爆发、普发、不可逆为我国棉花早衰的发生流行特征。

　　揭示了钾营养缺乏是导致棉花早衰的重要因素之一，“补钾”可增强棉花的抗逆防病能力。

　　成果独占性：

　　1.3独占性

　　国内外对棉花早衰发生的成因一直不清，也缺乏科学的实验依据。经过这些年的研究，我们不仅揭示了遗传特性、钾营养等因素对棉花早衰发生的影响，还揭示了低温复合链格孢菌侵染是引起我国棉花早衰的关键性因子，在此基础上率先创新集成了棉花早衰综合防控技术，在国内外尚未有报道和相关科技成果。田间试验表明，本套技术体系能有效防治控制棉花早衰的发生，减缓早衰对产量的影响，降低其危害程度，提高棉花纤维品质，具有良好的生态和社会效益。

　　将本技术成果及相关技术产品进行适应性试验，使之与地方关键技术相结合，可集成组装适用的技术体系进行大面积推广。

　　成果盈利性：

　　1.4盈利性

　　早衰的发生严重影响棉花的产量和品质，轻度早衰常减产15%左右，重度早衰则可减产20%-50%，且衣分低、纤维品质变劣。全国优质棉基地科技服务项目组曾对北疆地区2003-2004年棉花早衰的危害进行过调查和现场考察，调查结论是这两个年份早衰导致北疆地区皮棉产量损失40-50万吨，经济损失60-63亿元，减收10%。即使在早衰中轻度发生的年份，平均每公顷籽棉减产可达225-300kg，损失2250-3000元，据此估算全国333万hm2早衰棉田的经济损失约为75亿-100亿元;而在早衰重度发生的年份，全国范围内棉花早衰引起的损失会超过150亿元。

　　我们从2009年将本技术介绍给天津宁河县和江苏省大丰市，当地农业生产管理部门将其直接应用于生产，2009-2010年2地合计推广应用132.41万亩，增产皮棉1065.56公斤,直接经济效益23951.23万元。利用本成果在病区大面积示范推广，将有助于扭转早衰严重影响和危害我国棉花生产的局面，产生巨大的直接经济效益。如以每年推广应用此技术1000万亩，则可以为我国棉花增产1.5-2.0亿公斤皮棉，为我国农民增收60-100亿元，极大增加社会财富，增加农民收入，对发展农村经济，促进社会主义新农村建设是有益的。

　　成果持续性：

　　1.5持续性

　　棉花早衰在我国各主要棉区流行发生，危害严重，且多发生在棉花长势喜人、丰收在望的状况下，呈现难以遏制的趋势，已成为严重威胁。我们通过多年的研究，明确了棉花早衰、红叶茎枯病及轮纹斑病间的关系。首次提出特定不良环境和营养条件下，轮纹斑病侵染是引起棉花叶片衰老，导致我国棉花早衰的关键成因。在此基础上，创建了适宜我国棉花生产，以“选种、壮苗、补钾、抗逆、防病”等技术为核心的棉花早衰控制技术体系。

　　在上述工作的基础上，致力于分析、揭示逆境和病原物协同作用下棉花叶片衰老启动和发展的基因调控模式，将有助于我们深入了解棉花叶片衰老启动的分子机理，为棉花早衰防控技术提供分子基础和依据。

　　进一步进行 “棉花早衰综合治理技术体系”的研究、开发及推广，有望将其研制成新的适合不同棉区的早衰控制技术体系，服务于我国棉花高产创建活动。同时，还可以为农民增加收入，提高棉花产量，一般年份产量为可以增收100亿元左右，为我国棉花生产安全，甚至，粮食生产腾出更多耕地，为发展农村经济作出更大贡献。

　　成果先进性：

　　1.6先进性

　　目前，国内外同行对“棉花早衰控制技术体系”研究还处在零散的报道，尚未见系统组装成为一套体系和在田间应用的报道。其先进性主要表现在以下几个方面：①明确了我国主要棉花品种对棉花早衰的抗性。发现我国各棉区大多数主栽品种，抗早衰遗传基础差，但依然发掘出3个抗性品种，18个中抗品种。提出有必要将棉花的抗早衰特性列入我国棉花品种选育和审定的目标之一。②揭示了低温复合链格孢菌侵染是引起我国棉花早衰的关键性因素，明确了生理病理复合性棉花早衰是我国目前棉花早衰发生的主要类型。③成功研制出两种棉花抗早衰制剂，田间防治效果显著。④首次系统地提出了棉花早衰综合治理技术体系，于2011年通过农业部组织的成果鉴定，鉴定结论为“该技术体系对控制棉花早衰的危害具有重要的指导意义，成果总体达到国内领先水平，部分达到国际先进水平”。

　　成熟度： 小批量

　　市场分析：

　　2.1市场分析

　　以中国农业科学院植物保护研究所率先集成和建立的棉花早衰控制技术体系,已在部分棉区示范推广,取得了较好的防控棉花早衰，促使棉花增产效果。我们成功研制出两种棉花抗早衰制剂，并研究了其对棉花早衰发生的影响及其增产作用。结果发现，施用抗早衰制剂初期，防控效果能够达到30-50%，后期防控效果依然保持在10-30%。其中抗早衰制剂2对多数品种的防效好于抗早衰制剂1。增产幅度一般能够达到10-15%。在新疆农七师应用抗早衰制剂2处理新陆早33号，增产幅度最大达到67.6%。

　　利用本成果在病区大面积示范推广，建立生产示范基地，将有助于扭转早衰严重影响和危害我国棉花生产的局面，产生巨大的直接经济效益。如以每年推广应用此技术1000万亩，则可以为我国棉花增产1.5-2亿公斤皮棉，为棉农增收60-100亿元，对于我国优质高产高效棉花生产有着举足轻重的作用。

　　生产1000吨抗早衰制剂，以8-10万元/吨计，则生产企业的产值可达到8000-10000万元，以28%利润计算，可创造利润220-280万元。

　　商业模式分析：

　　2.2商业模式分析

　　本成果为公益性技术，根据不同棉区生产和种植特性，集成组装适用于不同棉区的早衰控制技术体系，为农业生产服务。

　　抗早衰制剂，拟与中国农业科学院植保所农药厂中保高科技公司合作，利用该公司完整的生产体系，遍布全国的销售渠道，成熟的客户关系和良好的信用关系，以及我们作为全国在该领域的研究的领军作用，指导该产品的生产和应用，为控制早衰的发生，使棉花增产，提高棉农的植棉效益，同时还可以延长棉花的光合作用时间45-60天，充分利用光热资源防止早衰，增强棉花碳蓄积能力，为节能环保作贡献。

　　营销状况：

　　2.3营销状况

　　本技术体系和抗早衰产品已经在相关棉区(天津宁河、江苏大丰)进行推广应用，深受棉农欢迎，取得良好效果。适合的应用范围为长江、黄河流域和新疆棉区在内的三大主要棉区，不需要培育新的市场。抗早衰制剂定价8-10万元/吨，中保高科技公司已有完整的遍布全国的完整的销售渠道，可以充分利用，不需要另建销售渠道。技术及产品推广模式以示范区方式，召开示范区现场观摩会，以典型引路的方式加速新技术的推广。

　　拟采取的转化方式： 技术转让;技术许可

　　应用推广的已投入情况： 10万元

　　资金需求额： 60万元

　　融资用途： 市场开拓

　　评价日期： 2012年2月21日