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甘蔗良种繁育技术体系

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,著作权,新品种,新技术

发布时间: 2022-11-01 18:08:27

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 孟丹 | 2022-11-01 18:08:27

甘蔗为无性繁殖作物,在其宿根栽培过程中易受花叶病和宿根矮化病等病原物的反复侵染而造成品种退化,导致单产和蔗糖分降低。甘蔗品种退化,种植效益低是目前限制甘蔗产业发展的主要问题。通过甘蔗良种繁育技术体系的研发建立,培育甘蔗优良品种,生产并推广使用甘蔗脱毒种苗,有效的解决了这一行业突出问题。

本成果以甘蔗脱毒种苗技术为核心,采用种茎室内脱毒、原种苗田间扩繁的方式进行甘蔗良种繁育,同时集成创新了田间繁育与农机农艺融合技术,构建形成了“甘蔗良种繁育技术体系”,多项技术属首次研发提出,总体居国际先进水平。主要技术内容如下:

1、构建形成了“甘蔗脱毒种苗技术体系”。研发了甘蔗茎段综合脱毒、脱毒种苗工厂化培育的关键技术及甘蔗花叶病和宿根矮化病等多重病原检测的PCR技术,创建了脱毒种苗工厂化繁育技术体系,实现了脱毒种苗的工厂化繁育,有效地解决了品种退化及繁育速度慢的问题,延长了优良品种的使用年限,提高了育种的经济性。

2、研发了甘蔗脱毒种苗规模化移栽假植、田间扩繁的关键技术,创建了脱毒种苗田间繁育技术体系,创造性地解决了甘蔗脱毒种苗田间繁育效率低的问题。

3、创新了甘蔗脱毒种苗宽行稀植的种植模式,研发了良种脱毒种苗配套生产栽培技术,既发挥了脱毒种苗的优良特性,又推动了耕作与收获机械的应用,实现了良种、良法配套,提高了甘蔗种植效率。宽行稀植种植模式与深犁深松、重施基肥与平衡施肥、抗旱栽培、病虫草综合防控等技术集成创新,创建了适宜机械耕作、收获的甘蔗脱毒种苗配套的生产栽培技术体系,实现了甘蔗高效种植。

通过种茎脱毒、原种苗扩繁方式进行良种繁育,在产业化繁育中,甘蔗健康种苗规模化脱毒率达到70%,带病率为0;原种苗增殖培养周期为15—20天/代,增殖率2.2倍/代,生根率100%,继代培养代次为10代;原种苗移栽假植成活率95%以上,田间种植成活率95%以上,田间繁育2个代次,繁育率为250—300倍。该技术的应用延长了优良品种使用年限,提高了甘蔗产量、蔗糖分含量和甘蔗种植的经济性,利用该技术体系可以提高甘蔗产量20%以上,提高蔗糖分含量0.5个百分点以上,并节约用种量60%以上。

该成果育成高产、高糖、抗逆、适宜机械化生产的“中糖”系列甘蔗新品种4个;颁布农业行业标准3 部、企业技术标准9 部,授权专利12 件,发表论文17 篇、著作3 部、DVD 光盘3 部。

本成果研发了甘蔗良种繁育核心技术——脱毒种苗工厂化培育技术,建立了脱毒种苗工厂化繁育技术体系,实现了脱毒种苗的工厂化繁育,有效地解决了品种退化问题,延长了优良品种使用年限;研发了甘蔗良种繁育田间技术——脱毒种苗规模化移栽假植、田间扩繁技术,建立了脱毒种苗田间繁育质量控制体系,有效地解决了良种繁育效率低和质量差的问题;研发了甘蔗花叶病和宿根矮化病病原的多重PCR检测方法,建立了甘蔗脱毒种苗质量检测技术体系,为良种繁育的质量控制提供了有效的监控手段;研究分析了脱毒种苗工厂化繁育的经济可行性,通过科研、企业、行政各方资源有机结合,合作创新,建立了甘蔗良种繁育的产业化应用模式,创新了“政-产-学-研-用”的推广模式,通过专家站、示范基地的合理布局,使技术覆盖了甘蔗主产区。

技术的研发应用填补了甘蔗良种繁育的技术空白,规范、系统地提出了甘蔗良种繁育的技术措施和方法。成果的推广应用,改变了甘蔗种植传统的用种方式,节约大量的种植种茎,并能够大幅度地提高甘蔗的产量和质量。成果应用以来,累计推广556.93 万亩,近3 年累计应用426.02万亩,新增农业产值17.77 亿元,新增农民纯收入12.98 亿元;提升了基层农技、农务人员和蔗农的技术水平,为蔗糖产业健康发展和边疆民族地区脱贫攻坚提供了技术支撑,促进了国际合作与交流。该成果获得农业农村部颁发的2016-2018年度全国农牧渔业丰收奖农业技术推广成果奖一等奖。

和常规技术相比,甘蔗良种繁育技术的应用延长了优良品种使用年限,提高了甘蔗产量、蔗糖分含量和甘蔗种植的经济性,利用该技术体系可以提高甘蔗产量20%以上,提高蔗糖分含量0.5个百分点以上,并节约用种量60%以上。

近年来,国家加强了甘蔗产业的保护力度,“十四五”规划要求我国甘蔗种植面积必须稳定在1800万亩,亦即每年将有600万亩以上的新植甘蔗种苗需求(目前是2-3年翻种一次)。从2020年开始,国家对广西等省区良种健康种苗给予每亩350元的新植补贴,同时对甘蔗机械化耕作的不同过程也给予了补贴,在生产基地建设等方面也给予多方位的扶持。

甘蔗良种繁育技术2005年就在海南省儋州市、临高县、白沙县进行试验示范,田间表现较好、室内技术取得阶段性成果时,于2009年通过海南省科学技术厅组织的科学技术成果鉴定。以后逐步在广东湛江、云南元江、广西来宾市的武宣县、崇左市的大新县,南宁市的上林县、武鸣县等市县进行试验示范。2009年10月以来,在全国农技中心的支持下,建设了十几个示范县,进行推广性示范。目前已在我国4大甘蔗产区建立科研工作站,进行技术成果推广示范。本技术成果推广应用以来取得了显著的经济效益,累计推广556.93 万亩,近3 年累计应用426.02万亩,新增农业产值17.77 亿元,新增农民纯收入12.98 亿元

1. 杨本鹏 正高 本科 负责项目策划、立项及组织实施,并完成主要创新成果,负责项目技术成果的总结

2. 张树珍 正高 博士研究生 参与项目策划和组织实施,参与研发甘蔗良种繁育关键技术和技术成果的示范推广
3 蔡文伟 副高 硕士研究生 参与项目组织实施,并对主要创新成果工作做出贡献
4 曹峥英 中级 博士研究生 参与项目技术成果的总结,并参与完成主要创新成果和品种选育
5 甘仪梅 副高 博士研究生 参与项目实施,负责选育部分甘蔗新品种
6 彭李顺 中级 博士研究生 参与项目实施,并负责“水肥药”一体化栽培技术成果研发
7 武媛丽 中级 硕士研究生 参与项目实施,并负责甘蔗良种繁育技术成果研发
8 赵婷婷 中级 博士研究生 参与甘蔗良种繁育与脱毒种苗培育部分研究工作
9 王永壮 副高 本科 参与示范基地建设
10 杨学 其他 大专 参与项目的实施,负责技术成果的集成创新与应用
11 昝丽梅 中级 本科 参与甘蔗良种繁育与脱毒种苗培育的部分研发工作
12 蒋淑停 其他 硕士研究生 参与原种苗良种繁育研究
13 谭贤教 初级 硕士研究生 参加成果甘蔗良种繁育的部分研发工作

本技术成果推广应用以来取得了显著的经济效益,据不完全统计,累计推广556.93 万亩,近3 年累计应用426.02万亩,新增农业产值17.77 亿元,新增农民纯收入12.98 亿元。

社会效益方面,甘蔗产业已经成为“老、少、边、穷”地区农民致富奔小康的支柱产业。在我国云南、广西的部分边境县农户以甘蔗种植为生,甘蔗收入是他们赖以生存的主要来源。本成果的推广应用,能够提高单产、降低劳动强度、增加收入,为边疆民族地区脱贫攻坚提供了技术支撑。成果的示范应用改变了蔗糖产业的传统理念,甘蔗良种繁育技术体系已经成为甘蔗产业提质增效的关键技术。

生态效益方面,相对于传统种苗繁育与生产栽培,甘蔗良种繁育技术体系具有显著的环境和生态效益。甘蔗脱毒种苗具有分蘖能力强、生长快等特点,有利于高效利用蔗区丰富的光、热、水、土资源的,并在减少用种量的同时显著地提高了甘蔗产量。甘蔗脱毒种苗延长宿根种植年限,减少生产耕作带来的水土流失。脱毒种苗的应用有效地减轻了甘蔗病虫害的发生,减少了化学农药施用量,配套水肥施用技术的应用,减少化肥施用量,提高化肥利用率,减轻生态环境压力。

经过20年来的研发和应用,技术本身基本成熟,现在的主要问题是如何推广应用,并在不同生态条件下的植区就技术的某些环节(如种植季节)进行适当调整。欢迎广大生产者建立良种繁育基地,推广应用该技术。