第一節(jié) 抗蟲棉的定義

抗蟲棉目前分為轉(zhuǎn)基因單價(jià)抗蟲棉和轉(zhuǎn)基因雙價(jià)抗蟲棉。 轉(zhuǎn)基因單價(jià)抗蟲棉是將一種細(xì)菌來源的、可專門破壞棉鈴蟲消化道的Bt殺蟲蛋白基因經(jīng)過改造，轉(zhuǎn)到了棉花中，使棉花細(xì)胞中存在這種殺蟲蛋白質(zhì)，專門破壞棉鈴蟲等鱗翅目害蟲的消化系統(tǒng)，導(dǎo)致其死亡，而對人畜無害的一種抗蟲棉花。（立項(xiàng)報(bào)告）

第二節(jié) 抗蟲棉的栽培技術(shù)

施足基肥

抗蟲棉可有效減少棉鈴蟲對幼鈴的危害而使棉花生殖生長相對增強(qiáng)，因此對肥水更加敏感。所以，種植抗蟲棉應(yīng)把握施足基肥的原則，因地制宜地培肥地力。一般應(yīng)以有機(jī)肥(土雜肥)為主，化肥為輔。例如，在土壤肥力較好的田塊基肥量為每667平方米(1畝)有機(jī)肥2000千克，餅肥50千克，過磷酸鈣50千克，硫酸鉀或氯化鉀20千克，尿素15千克。如果是麥棉或與其他作物間套種、基肥無法施用的田塊，在苗期、初蕾期應(yīng)以有機(jī)肥、餅肥、磷、鉀肥為主進(jìn)行追肥，以保證蕾花期用肥。同時(shí)根據(jù)國抗棉的苗、蕾期短，鈴期長、結(jié)鈴性強(qiáng)的特點(diǎn)，追肥宜適當(dāng)提早，初花期、盛花期、花鈴期連續(xù)追肥利于高產(chǎn)。如在7月中旬或7月底發(fā)現(xiàn)葉片有退綠現(xiàn)象，除土壤追施氮、磷、鉀肥外，還應(yīng)輔助根外追肥，即葉面噴肥，如噴施2%尿素溶液或復(fù)合肥(30千克水+0．8千克氯化鉀+0．2千克尿素+0．3千克磷酸二氫鉀，效果更好)。一般在下午4點(diǎn)半后噴。每隔3--5天噴一次，直至棉株早衰現(xiàn)象消失。

營養(yǎng)生長和生殖生長的協(xié)調(diào)

生產(chǎn)中由于栽培技術(shù)、肥水管理不善以及氣溫雨水等非人為因素的影響，棉花營養(yǎng)生長和生殖生長常難以協(xié)調(diào)，例如，出現(xiàn)棉株徒長，下部蕾花鈴脫落嚴(yán)重，長成“高大空”的棉株，或脫肥早衰，或貪青晚熟。為了協(xié)調(diào)棉花營養(yǎng)生長和生殖生長，可采取縮節(jié)安化學(xué)控制技術(shù)?？s節(jié)安對棉花的根、莖、果枝、葉、棉鈴的生長發(fā)育均有調(diào)節(jié)作用，作用特點(diǎn)是：控上促下作用并存；修飾外形與調(diào)節(jié)內(nèi)部生理的作用同步；營養(yǎng)生長和生殖生長相互協(xié)調(diào)。具有提高皮棉產(chǎn)量，提高纖維品質(zhì)的功效?？s節(jié)安可以在蕾期、初花期、花鈴期分次應(yīng)用，用藥量采取先輕后重的原則，使其成為一種促根壯苗，健株穩(wěn)長，早花早鈴，早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的系統(tǒng)化學(xué)控制技術(shù)。一般在盛蕾期用第一次藥，每667平方米0．5克縮節(jié)安(兌水10--15千克)，初花期用第二次藥，每667平方米用1--2克縮節(jié)安(兌水15--25千克)。如果苗期生長勢弱、生長緩慢的抗蟲棉品種早期不宜噴縮節(jié)安，可在盛花期使用縮節(jié)安。

種植密度

購買包種衣劑的正規(guī)商品棉種及注意合理密植對于提高單產(chǎn)都是比較關(guān)鍵的因素。關(guān)于種植密度，總的原則是：在肥水條件好的田塊，每667平方米(每畝)株數(shù)可少些，肥力條件差、干旱、砂壤土密度可適當(dāng)高些。一般黃淮流域每667平方米3000株左右，高水肥田塊和長江流域，每667平方米密度在2500--2800株，新疆東部約4500株，南北部11000--12000株，山西5000--4000株。

近年來，隨著轉(zhuǎn)基因抗蟲棉推廣，棉花連作，有機(jī)肥施用量減少，病蟲害影響等，在春作棉田，早衰問題成為制約我省棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的主要障礙之一，輕度早衰常減產(chǎn)10%，重度可減產(chǎn)20%～50%，對全省棉花單產(chǎn)提高，棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。因此，農(nóng)業(yè)廳于8月30日制定下發(fā)抗蟲棉防早衰栽培技術(shù)推廣方案，旨在通過科學(xué)運(yùn)用種子學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、栽培學(xué)等綜合技術(shù)，加快抗蟲棉防早衰栽培技術(shù)示范與推廣項(xiàng)目實(shí)施，實(shí)現(xiàn)棉花早熟不早衰的正常熟相，達(dá)到增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)的目的，實(shí)現(xiàn)全省棉花生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展，增加棉農(nóng)收入和供給水平。其方案主要內(nèi)容包括：

選擇對路品種

針對早衰棉田多沙壤地，后期供肥不足的特點(diǎn)，選用中后期長勢強(qiáng)、抗黃萎病性能好的品種，并實(shí)行良種良法配套。由于品種的生物學(xué)特性決定了目前生產(chǎn)用種大致分為快發(fā)型品種和慢發(fā)型品種?？彀l(fā)型品種早發(fā)早熟，代表品種有魯棉研21、魯棉研29等。這樣的品種抗苗病和枯萎病的能力強(qiáng)，但抗黃萎病能力略差、易早衰，宜安排在水肥條件好的地塊或中性、粘性土壤種植，要注意平衡施肥和增施鉀肥，延緩早衰，多適合套種；慢發(fā)型品種易晚發(fā)晚熟，代表品種為魯棉研22等。這樣的品種常表現(xiàn)出較重的苗病和枯萎病，后期不容易早衰，宜安排在沙性土壤種植，旱地、瘠薄地也適合，要注意一播全苗和促苗早發(fā)，適合地膜覆蓋純作。

秸稈還田和深耕

棉田提倡在11月底12月初進(jìn)行棉花秸稈還田，可有效的改善棉田土壤的物理性能，增加棉田有機(jī)質(zhì)含量，培肥地力。結(jié)合棉花秸稈還田在棉花或前茬作物收獲后，秋耕冬曬垡，耕深由過去的20 cm增加到30～40cm，一般每2～3 年秋深耕一次。深翻的土壤，冬季經(jīng)過凍融交替，可以疏松土壤，創(chuàng)造良好的棉花根系生長環(huán)境，增強(qiáng)棉株的抗旱、抗病、抗逆能力，培養(yǎng)健根壯株的棉花。

增施有機(jī)肥和配方施肥

有機(jī)肥可增加棉田的土壤養(yǎng)分，改善棉田的土壤結(jié)構(gòu)。因此，在秸稈還田的基礎(chǔ)上，要廣積肥源，增加有機(jī)肥單位面積的施肥量。一般畝施農(nóng)家肥2000－3000 kg。原則采用“重視有機(jī)肥、合理施氮肥、穩(wěn)施磷肥、增施鉀肥，巧施微肥”的平衡施肥的技術(shù)路線，要求氮磷鉀施用比例按土壤供給和產(chǎn)量需求而定，以提高肥料利用率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。第一次追肥：盛蕾見花期結(jié)合中耕培土，畝施尿素10kg、氯化鉀7.5kg左右，保證棉株大量開花結(jié)鈴的養(yǎng)分供應(yīng)，增蕾促花保桃,減少脫落；7月底8月初畝施尿素5－7.5kg作為蓋頂肥，以后不再根基追肥。8月中旬可是情況葉面噴肥，噴施3－5%尿素加0.5－1%磷酸二氫鉀混合溶液，每隔7-10天一次，2-3次。

推遲播期，提高播種質(zhì)量

早發(fā)易衰的棉花品種、砂性土壤、地力較差，應(yīng)適當(dāng)晚播，推遲到4月20－30日播種，選用脫絨包衣棉種，采用機(jī)械化精量和半精量播種。此外，合理進(jìn)行輪作倒茬、適時(shí)中耕、化控調(diào)控等培養(yǎng)健壯棉株，進(jìn)而控制或延緩早衰都有顯著的作用。

合理密植，科學(xué)化調(diào)

密度視地力和肥水條件而定，一般情況下建議密度3000－4000，行距80－90cm。要科學(xué)整枝，適時(shí)打頂，減少無謂的營養(yǎng)消耗，有利于增蕾、保鈴和防止棉花早衰；在種植密度不大的情況下，也可保留葉枝或粗整枝；6月15日以前現(xiàn)蕾的早發(fā)棉田，均可除掉棉株下部2－3個(gè)果枝的蕾及邊心或直接打掉下部2－3個(gè)果枝，塑造合理的群體結(jié)構(gòu)。 科學(xué)化調(diào)，原則采用少量多次，視長勢而定量。一般苗期不需要化調(diào)；蕾期畝用縮節(jié)胺1～1.5克；初花期畝用縮節(jié)胺1.5～2.5克，噴灑的重點(diǎn)部位是頂部。盛花結(jié)鈴期在棉花打頂后，畝用縮節(jié)胺3克左右噴霧，主要噴灑生長旺盛的上部，控制上部果枝長度。

綜合防治病蟲害

堅(jiān)持預(yù)防為主，綜合防治策略。針對近年來因種植抗蟲棉，棉田害蟲發(fā)生演變的規(guī)律，以防治苗期蚜蟲、棉葉螨和“伏蚜”、煙粉虱、盲蝽象為重點(diǎn)，同時(shí)，注意防治二代棉鈴蟲和其它害蟲。注重采取農(nóng)業(yè)生物防治措施，選擇抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗蟲性強(qiáng)的抗蟲棉品種；注意保護(hù)利用天敵，搞好蟲情調(diào)查，達(dá)不到防治指標(biāo)不藥防，盡量推遲藥防時(shí)間，發(fā)揮天敵的控害作用；達(dá)到防治指標(biāo)的要當(dāng)機(jī)立斷，及時(shí)藥防，做到對癥下藥，能兼治的不單治，能挑治的不普治等綜合防治技術(shù)。注意選用抗黃萎病性能好的品種，并注意采用農(nóng)業(yè)措施、噴施黃腐酸等進(jìn)行防治。重點(diǎn)防治黃萎病、紅葉莖枯病、煙粉虱等病蟲害。

抗旱排澇，保持土壤適宜墑情

8月中下旬、9月上旬當(dāng)土壤相對含水量低于60%時(shí)，堅(jiān)決進(jìn)行澆水，對防早衰、增加鈴數(shù)和鈴重作用明顯。受澇棉田要及時(shí)排水，最好在24小時(shí)以內(nèi)排除棉田積水，增強(qiáng)通透性能，促發(fā)新根，防止棉花早衰。

第三節(jié) 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的發(fā)展現(xiàn)狀

棉花是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物.棉花生產(chǎn)為促進(jìn)我國紡織品、服裝出口創(chuàng)匯和農(nóng)民增收做出了重大貢獻(xiàn),也一直受到黨中央和國務(wù)院的高度重視.近幾年來,為適應(yīng)生 產(chǎn)發(fā)展和應(yīng)對入世挑戰(zhàn)需要,國家加大了科技興棉和優(yōu)勢區(qū)域調(diào)整力度,使棉花生產(chǎn)科技含量不斷增加,優(yōu)勢區(qū)域規(guī)模不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)水平和市場競爭力大大提高. 在實(shí)施科技興棉的過程中,伴隨生物技術(shù)的突飛猛進(jìn),我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉迅速發(fā)展,對穩(wěn)定棉花生產(chǎn)、保障棉花供給發(fā)揮了重要作用。

轉(zhuǎn)基因抗蟲棉也稱為轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉。它是將蘇云金芽孢桿菌的Bt基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞(轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的葉肉細(xì)胞)中。蘇云金芽孢桿菌的代謝過程中能產(chǎn)生一種Bt殺蟲蛋白，它對多種害蟲具有毒殺作用，作為生物農(nóng)藥廣泛使用在蔬菜、瓜果等作物上。通過根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)等方法將Bt基因轉(zhuǎn)入棉花植株的細(xì)胞中后，棉株體內(nèi)也能合成Bt殺蟲蛋白。 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉的殺蟲譜因Bt基因不同而存在差異。我國現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對棉鈴蟲、紅鈴蟲、卷葉蟲等鱗翅目的害蟲具有非常顯著的抗性。 中國科學(xué)家僅用5年，不到國外公司一半的時(shí)間，就獲得了抗蟲效果顯著并有生產(chǎn)應(yīng)用潛力的轉(zhuǎn)基因棉花株系，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 研究 起步于 20世紀(jì)90年代，至2007年，國審抗蟲棉品種近70個(gè)，省審品種超過100個(gè)，累計(jì)推廣面積達(dá)到1.26億畝，節(jié)約農(nóng)藥7000萬公斤，產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益超過200億元。 中國農(nóng)科院郭三堆教授利用現(xiàn)代基因工程技術(shù)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了可同時(shí)表達(dá)Bt殺蟲基因和豇豆胰蛋白酶抑制劑基因的雙價(jià)殺蟲基因植物表達(dá)載體，并將帶有單價(jià)、雙價(jià)殺蟲基因的植物表達(dá)載體導(dǎo)入棉花，創(chuàng)造出具有我國知識(shí)產(chǎn)權(quán)的單價(jià)、雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉. 該項(xiàng)成果打破了美國的壟斷，使我國抗蟲棉 研究 步入國際領(lǐng)先行列，在減少農(nóng)藥使用量、減少環(huán)境污染、增加農(nóng)民收入等方面產(chǎn)生了巨大的效益 。

第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉存在問題

1.抗蟲性的時(shí)空變化

轉(zhuǎn)基因抗蟲棉抗蟲的時(shí)空性包括2個(gè)方面:一是指棉株不同的發(fā)育時(shí)期對靶標(biāo)害蟲的抗性不同,二是指棉株的不同部位、不同器官的抗蟲能力也不同。在同一時(shí)期內(nèi),棉株?duì)I養(yǎng)器官的抗蟲性較生殖器官要強(qiáng),其中以花蕾的抗性最弱,轉(zhuǎn)Bt基因棉在受二、三代棉鈴蟲危害較重的黃淮海棉區(qū)抗蟲性比較好,而在受三、四代棉鈴蟲危害較重的長江流域棉區(qū)抗性則較弱。從空間抗性來看,營養(yǎng)器官的抗性高于繁殖器官;轉(zhuǎn)基因棉對棉鈴蟲幼蟲取食行為有較大的影響。

2.影響昆蟲管理問題

轉(zhuǎn)基因棉大面積推廣后,對靶標(biāo)和非靶標(biāo)昆蟲抗藥性和種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化有一定的影響,對昆蟲的系統(tǒng)管理產(chǎn)生了一定影響。轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉對目標(biāo)害蟲具有高度的抗生性,可嚴(yán)重阻礙幼蟲對棉株的取食和營養(yǎng)利用，取食了轉(zhuǎn)基因植物的獵物對大部分捕食性天敵昆蟲個(gè)體無毒副作用。取食了轉(zhuǎn)基因植物的寄主害蟲如表現(xiàn)亞致死反應(yīng),則對寄生蜂個(gè)體無毒副作用,甚至對寄生蜂與抗蟲作物間有增效作用;如寄主表現(xiàn)致死反應(yīng),則對寄生蜂個(gè)體有明顯毒副作用。

3.抗蟲譜狹窄,抗蟲強(qiáng)度不理想

轉(zhuǎn)基因棉產(chǎn)量高,種植制度多樣,害蟲種類數(shù)量多,而現(xiàn)有抗蟲棉的抗性大多數(shù)比較單一,只對棉鈴蟲、紅鈴蟲等少數(shù)鱗翅目害蟲有殺蟲效果,而對很多刺吸式害蟲抗性弱,由于危害棉田的害蟲種類數(shù)量極多,抗蟲棉已不能抗所有害蟲。有 研究 表明:轉(zhuǎn)基因抗蟲棉僅對低齡幼蟲抗性較強(qiáng),而對高齡棉幼蟲效果不明顯,抗蟲棉在棉花生長后期仍要一定的農(nóng)藥防治。通過對抗蟲棉中棉29、中棉40和非抗蟲棉湘雜棉2號(hào)田間棉鈴蟲、斜紋夜蛾、棉葉螨、棉蚜等棉花主要害蟲發(fā)生量及危害情況調(diào)查,證明中棉29、中棉40對第2～5代棉鈴蟲、第l～3代紅鈴蟲有良好的抗性,對斜紋夜蛾、棉葉螨、棉蚜抗性不明顯。

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