文献类型: 获奖成果
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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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