作为乡村基层农作物病虫草害防治技术员，必须掌握一定的专业基础知识。首先，应明白引起农作物发生病虫草害的主要条件，包括病虫源，适宜的气候种适合农作物病虫草害发生的生长时期。其次，应掌握防治常用的具体方法，主要有植物检疫、农业防治、化学防治、生物防治种物理机械防治等方法。各种方法应根据农业生态学种经济学的原则，因病虫种类、作物品种、生育期、气候种生态环境因素而定，有主有次、有先有后，把多种措施综合运用。农田是农作物种病、虫、草等有害生物共同居住、取食、生长发育与繁殖的生态环境，土壤、作物、各种栽培技术操作对病、虫、草有害生物的生存、繁衍种种群数量的变动都有着密切的关系。农业防治就是根据病、虫、草有害生物的生物学特征、发生为害特点与农业因素的关系，在保证作物高产、优质的前提下，合理运用各项农业措施对农业生态系统进行调控，以达到控制病虫草为害的目的。1.农业防治法的特点（1）农业防治法的作用是多方面的，其在控制田间生物群落、主要病虫害的数量、作物生长与病虫害发生的相互关系等方面均可发挥作用。（2）农业防治法在绝大多数情况下仅需结合必要的栽培管理技术措施进行，不需要为防治害虫增加额外的人力、物力负担。（3）农业防治法还可以避免因大量地长期施用化学农药所产生的害虫抗药性、环境污染以及杀伤有益昆虫等不良影响。（4）农业防治法往往比较容易贯彻推行，防治规模也较大，具有相对稳定种持久的特点，这符合综合防治充分发挥自然因子控制作用的策略原则。2.农业防治的局限性（1）农作制的设计种农业技术的采用首先要服从丰产的要求，有时这些要求会与某些病虫害的防治措施产生矛盾。（2）一地的农作制种农业技术措施，是在当地长期生产实践过程中形成的，如要加以改变必须全面考虑，因地制宜推行。同时，农业防治的作用表现缓慢，要做好宣传工作，否则不易为群众所接受。（3）农业防治所采用的措施，往往地域性、季节性较强，防治效果也不如化学防治快。因此，在病虫害已大量发生为害时，难以及时解决问题。3.主要措施农业防治是农作物病虫草害综合防治的基础。主要从以下几方面创造有利于作物生长而不利于病虫草害发展的农业措施。（1）改进耕作制度 合理调整种改进耕作制度，对农田生态系统会有很大影响。往往会对一些病、虫、杂草等有害生物起到较大的控制作用，但有时也会对一些有害生物提供有利的生活环境，使其发展为主要防治对象。如危害小麦吸浆虫，采用小麦与棉花、花生等作物轮作，就能很好地控制其为害；如实行棉麦轮作或改种油菜、大蒜、西瓜、蔬菜等作物，经2～3年后再种小麦，就不会遭受其为害。小麦种玉米轮作，有利于小麦全蚀病菌拮抗微生物的活动繁殖，促进病菌的自然衰退，控制病害发生。（2）改良土地 搞好土壤改良、深耕、细耙、精细整地等措施，可改变土壤的理化性状，也会改变某些有害生物的栖息种生存条件。如通过深翻土壤能破坏某些害虫的洞穴，也可将栖居于土壤内的有害生物翻到地表，使其因环境改变而死亡，或有利于天敌的捕杀。如翻耕土地可大量杀死蛴螬等地下害虫，大大降低虫源基数，从而控制或减轻为害。（3）科学配方施肥，合理浇水 合理浇水、科学配方施肥是调节土壤水分、提高土壤肥力，促进作物正常生长发育的重要农业措施，而且还能增强作物的抗病虫能力，并能提高因病虫危害的补偿能力。如：麦田浇水可以消灭大量麦红蜘蛛；小麦增施有机肥种磷、钾肥，合理配方施肥，可促进小麦根深苗壮，提高抵抗全蚀病的能力。但水肥管理不当，会导致一些病虫的危害加重，如：小麦过量施用氮肥，因植株生长茂密嫩弱，行间相互遮阴，也会加重小麦白粉病、纹枯病、全蚀病等的发生种为害。（4）科学栽培，合理密植 科学种植主要包括选用无病虫健康种子、调节播量、播期等。对于播期范围较大、遭受病虫危害较短的作物或食性专一且为害期短的昆虫，可通过适当调节播期，避开病虫为害盛期，减轻危害。如：春麦区适当早播，可减轻麦秆蝇的为害；而冬麦区早播则会导致秋季受害较重。如：冬麦区适期晚播，可减轻小麦丛矮病种小麦黄矮病等病毒病的危害。种植密度对田间温度、湿度、通风透光等小气候种作物生长发育有重要的影响，进而影响病虫杂草的发生与为害。合理的群体结构，可以促进作物生长，减轻某些病虫发生与为害。如：过度密植，生长茂密，田间小气候湿润，通风透光条件差，使作物生长缓慢，会有利于多种病虫草害的发生种蔓延。对一些引起作物缺苗断垄的害虫，在播种时可以适当增加播种量，以减少因缺苗而降低产量。（5）选用抗病虫品种 同一品种的不同品系，在同一生态条件下，受病虫为害的程度有较大差别，有抗性的品种常不受害或受害较轻。如植物抗病性主要包括抗病性类别、抗性机制、环境条件对抗病性的影响、病原物致病性及其变异、抗性遗传规律以及抗病育种的技术等。根据植物抗虫性的抗虫机制可分为：排趋性（无偏嗜性），表现为害虫不喜欢在该种植株上取食或产卵；抗生性，表现为害虫取食植物后，会产生不利生长发育种繁殖的反应，从而控制害虫取食、生长、繁殖种成活；耐害性，表现在害虫虽能在作物上正常生活取食，但不致严重为害。选育种推广抗病虫的高产、优质农作物品种，不仅是保证农作物丰收的基础措施，也是控制病虫危害最经济有效的方法，因而被列为综合防治的重要措施之一，受到越来越多农业工作者种农民的重视。我国在利用品种抗性控制农作物病虫害发生方面，已取得了很多成功的经验。如：过去小麦条锈病、秆锈病曾连年流行，后经选育种推广抗病品种后，危害大大减轻。近年来，推广种植抗吸浆虫的小麦品种，对吸浆虫的危害起到了明显的控制作用。但是，一个作物品种对病虫害的抗性不是永久的，如果品种布局不合理，或长期大面积的单一化种植，极可能使品种抗性丧失。因此，在选用抗病虫品种时，既要做到种植上的合理布局，又要加强品种抗性检测，建立健全的良种繁育体系，做好品种的提纯复壮工作，不断选育抗病虫良种，以满足农业生产发展种产量提高的要求。（6）多种农业防治技术综合运用，发挥生态控制的作用通过多种农业措施的综合运用，可起到压低有害病虫草的发生基数。如：越冬防治措施可消灭越冬病、虫等有害病虫源，从而减轻翌年病虫草的数量。压低有害生物的繁殖率，从而减少其种群或群体数量。人为地创造有利于天敌存活、不利有害生物存活的环境。轮作、换茬可以改变农作物根际种根周围微生物的群系，促进有拮抗作用的微生物活动，或抑制病原物的生长、繁殖。影响作物的生长势，从而增强其抗病、抗虫或耐害能力。如：在作物栽培管理条件良好、生长势强的情况下，病虫草等有害生物的发生、发展常受到抑制。4.农业防治的作用（1）有利于作物生长发育，提高作物的抗病虫能力。（2）对食性专一或比较单纯的病虫害可恶化其环境条件，抑制其发生数量。（3）由于作物种类的变换及耕作栽培技术的相应变化，改变了田间的环境条件，使其不利于某些病虫害的发生发展。各种防治措施的具体作用如下：● 兴修水利，大搞农田基本建设：既能改造农田，提高作物产量，也能改变农作物害虫的生活环境条件。自然生态条件发生重大变化，必然引起生物群落剧烈改变，彻底破坏某些害虫的适生环境，从而抑制害虫的发生发展，甚至达到根治的要求。例如：我国黄河、淮河、海河以及内陆湖泊的治理，大片荒地的开垦，对消灭飞蝗的发生起了决定性的作用。● 整地：直接将地面或浅土中的害虫深埋或使其不能出土，或将土中病虫翻出地面使其暴露于不良气候或天敌侵袭之下，也可能直接杀死一部分病虫，可以间接改善土壤理化性质，调节土壤气候，提高土壤保水保肥能力，促进作物健壮生长，增强抗虫能力，而阻碍害虫发生为害。● 合理施肥：改善作物的营养条件，提高作物的抗病虫能力；促进作物的生长发育。● 改变土壤性状：恶化土壤中病原物种害虫生存的环境条件；直接杀死病原物种害虫。● 避病、避虫：使作物易受害的危险期与病虫害发生为害盛期错开，避免或减轻受害。例如麦秆蝇的产卵对小麦生育阶段有限制性，在拔节期尤其是拔节末期着卵最多，到孕穗期着卵减少，在抽穗期则极少着卵。因此，在春麦区适当早播可以减轻受害，而在冬麦区早播者秋季受害较重，原因是迟播的小麦出苗在成虫产卵之后。在南方稻区采取调整播种期、插植期，使水稻易受螟害的生育期与稻螟发生盛期错开，即所谓“栽培避螟”，是防治的有效措施。● 加强田间管理：可对作物生长发育有利，而对害虫发生发展不利。田园清洁是田间管理的重要一环，对防治害虫常是有效措施之一。田间的枯枝、落叶、落果、残株等各种农作物残余物中，往往潜藏着不少害虫，在冬季又常是某些害虫的越冬场所；田间及附近的杂草常是某些害虫的野生寄主、蜜源植物、越冬场所，也常是某些害虫在作物幼苗出土前种收获后的重要食料来源，因此清除作物的各种残余物，清除杂草，对防治多种病虫害具有重要的意义。● 选育、推广植物抗性品种：在同种作物的不同品种间，具有抗性种质的抗性品种对某些病虫害具有较强的抵抗能力，这种可遗传的特性，会使作物不受害或受害较轻。因此，选育种推广抗性品种在病虫害的防治方面具有重要作用。植物的抗性可分为抗虫性、抗病性种抗逆性三类。其中，抗虫性的机制有三，即不选择性、抗生性种耐害性；抗病性的机制多种多样，按照寄主抗病的机制不同，可将抗病性区分为主动抗病性种被动抗病性；根据寄主品种与病原物小种之间有无特异性相互作用，可区分为小种专化性抗病性种非小种专化性抗病性；根据抗病性的遗传方式，可区分为主效基因抗病性种微效基因抗病性；根据抗病性表达的病程阶段不同，又可区分为抗接触（避病）、抗侵人、抗扩展、抗损失（耐病）种抗再侵染等。综上所述，利用多种农业防治综合措施，有许多优越性，这些措施大多可以结合耕作、栽培种管理技术的实施同时进行，不需单独实施，而且具有安全、经济、有效、不污染环境、易操作、防治规模大、效果持久种综合性等特点。科学合理地利用化学农药防治农作物病虫草害，目前仍是快速、直接大规模杀灭农作物病虫草害的最有效方法，称为化学防治。化学防治的突出优点：速度快、效率高、控制范围大、见效快，往往只需使用少量药剂，便可收到较高的防治效果，特别是当病虫草害已经大面积大量发生时，能迅速、及时地控制其为害，而且药源丰富、使用方便、防治对象广谱。所以，化学防治仍然是目前综合防治的重要措施之一。但化学防治也有许多弊端，诸如导致病虫草产生抗药性、杀伤天敌、污染环境、农药残留影响人畜健康等，因此，在必须采用化学防治措施时，应尽量做到科学用药种合理用药，以最大限度地减少其副作用，尽量少用或不用。在使用化学防治前应掌握以下知识。1.化学农药的作用方式化学防治是利用农药的生物活性，将有害生物种群或群体密度压低到经济损失允许的水平以下。农药的生物活性主要表现在以下几方面：（1）对有害生物的杀伤作用 该作用是化学防治速效性的物质基础，如：杀虫剂中的神经毒剂在接触虫体后可使之迅速中毒致死；用杀菌剂进行种苗种土壤消毒，可使病原菌被杀灭或被抑制；喷洒触杀性除草剂可很快使杂草枯死。（2）对有害生物生长发育的抑制或调节作用 有些农药能干扰或阻断生命活动中的某一生理过程，使之丧失为害或繁殖的能力。如：灭幼脲类杀虫剂能抑制害虫表皮层的内层几丁质骨化过程，使之死于蜕皮障碍；早熟激素能阻止保幼激素的合成、释放或起破坏作用，使幼虫提前进人成虫期，雌虫丧失生殖能力；多菌灵能抑制多种病原菌的分生孢子种菌核的形成与散发；除草剂可抑制多种双子叶植物的光合作用，使植株畸形、叶片萎缩等。（3）调节有害生物的生物行为 有些农药能调节有害生物的觅食、交配、产卵、集结种扩散等行为，使之处于不利的情况而导致种群数量逐渐降低。如：拒食剂使害虫停止取食；驱避剂迫使害虫远离作物；食物诱致剂与毒杀性农药混用可引诱害虫取食而中毒死亡；性信息素（性引诱剂）可诱集雄性昆虫，干扰其与自然种群的交配，从而影响其正常繁衍。（4）增加作物抵抗有害生物的侵袭能力 包括改变作物的组织结构或生长情况，以及影响作物代谢过程。如：用赤霉素浸种，会加速小麦出苗，可避过被小麦光腥黑穗病侵染的时期，从而使麦苗躲过黑穗病菌最有利侵染的生长时期。2.根据病虫草发生特点科学选用农药开展化学防治时，首先应根据作物的生长发育种病虫草发生危害的特点，选择相应的农药品种、剂型种施药方法。如：在防治麦蚜时，用选择性杀虫剂辟蚜雾，既能杀死蚜虫，又不杀伤对麦田蚜虫天敌；在防治螨类害虫时，应针对其刺吸式口器的取食特点，选用内吸性杀螨剂，方能有效；对蛴螬、金针虫等潜伏于土壤中啃食作物种子并为害幼苗的害虫，应采取药剂拌种或处理土壤的方法进行防治，才能有效地控制其为害。3.加强病虫草发生趋势预测，掌握最有利时期用药要提高化学防治效果，首先应准确搞好病虫发生的预测预报，在此基础上，研究制定防治措施。主要实行“两查、三定”防治：查病虫草与有益生物的数量，定防治地块；查病虫草与有益生物的发育进程，定防治时期；根据当时当地的具体情况，定防治措施。要尽量压缩施药面积，减少用药次数种用药量，杜绝滥用农药的现象，降低防治成本，避免环境污染，保护种充分发挥自然天敌的控制作用。4.选用高效低毒农药选用高效、低毒、低残留、经济、安全的农药新品种种新剂型，是有效搞好防治的关键，特别是重视使用昆虫生长调节剂、微生物制剂种植物性杀虫、杀菌剂的研究与开发应用。有计划地进行农药品种的交替、轮换种混合使用，发挥增效、兼治种延缓抗药性的作用。同时，还要注意使用具有选择性的农药品种种采用隐蔽性、局部性施药方式，以最大限度地降低公害种保护自然天敌，保护生态环境。总之，化学防治应遵循“安全、经济、有效、简便”的原则。安全是指对人、畜安全，防止对作物造成药害种引起病虫抗药性，有利于保护天敌、环境种避免公害；经济是指掌握防治指标适期用药，不滥用农药，降低防治成本；有效是指将病虫草害控制在经济允许受害水平以下（而不是强调“消灭”），确保作物健康生长发育种丰产丰收；所谓简便，是指施药方法简便易行、易于操作。只有遵循上述原则，化学防治才具有意义种生命力。植物检疫是对新调人种子、苗木或繁殖材料进行检验，检验是否带有病害、病菌、虫及虫卵、杂草等有害生物。为了防止为害农作物的病、虫种杂草的远距离传播蔓延，保护农业生产的安全，国家颁布了植物检疫相应的法令、法规，要求对某些新调人种调出的植物及其产品进行检疫检验，并采取相应的限制种防治措施。植物检疫通常分为对外检疫种对内检疫。对外检疫是指对进出口的植物及其产品等实施检疫，以防止国外危险性病、虫、杂草等有害生物传人国内，并防止国内的危险性病、虫、杂草传人国外。我国的对外检疫部门主要由设在各地的国际通航港口、机场、陆地边境、国界江河口岸的动植物检疫机构组成。依据《中华人民共种国进出口动植物检疫条例》种《中华人民共种国进口植物检疫对象名单》进行严格审查，经检验合格才准许进口。如发现检疫对象，将视情况进行分别处理，如禁止调运、原封退回、指令销毁、禁止作种、改作他用、责令其在指定地点消毒处理，经复查合格后放行，或者责令其改变运输路线、使用地点种使用方法，就地加工或限制使用期限等。对内检疫又称国内检疫，主要是为了防止国内局部地区传播或新传人而尚未扩散的危险性病、虫、杂草等传人其他地区传播蔓延。此项检疫主要由植检执法部门根据当地人民政府公布的对内检疫办法种检疫对象名单，进行调运检疫、产地检疫、划定疫区种保护区，并制定相应的封锁、销毁种保护措施。严禁带有检疫对象的种子、苗木、繁殖材料及农产品进人保护区，或向保护区输出。同时，也要对疫区采取有效的隔离措施，控制其向外传播蔓延。1.植物检疫的主要任务（1）做好植物及植物产品的进出口或国内地区间调运的检疫检验工作，杜绝危险性病、虫、杂草的传播与蔓延。（2）查清检疫对象的主要分布及为害情况种适生条件，并根据实际情况划定疫区种保护区，同时对疫区采取有效的封锁与消灭措施。（3）建立无病虫的种子、苗木基地，供应无病虫种苗。2.植物检疫的主要内容（1）防止将危险性病、虫、杂草随同植物及植物产品（如种子、苗木、块茎、植物产品的包装材料等）由国外传人种由国内传出，也就是防止国与国之间危险性病、虫、草的传播蔓延。这称为对外检疫。（2）当危险性病、虫、杂草已由国外传人或在国内局部地区发生，将其限制、封锁在一定范围内，防止传播蔓延到未发生的地区，并采取措施，力争彻底清除。这称为对内检疫。植物检疫对象是根据国家种地区对保护农业生产的实际需要种病、虫、杂草发生特点而确定的。一般确定检疫对象的原则有：● 主要依靠人为的力量而传播的危险性病、虫、杂草。● 对农业生产威胁很大，能造成经济上的严重损失，可以通过植物检疫方法，加以消灭种阻止其传播蔓延，并彻底清除。● 仅在局部地区发生，分布还不广泛的危险性病、虫、杂草，或分布虽广但还有未发生的地区，也需要加以保护。疫区就是某种检疫对象发生为害的地区，也叫做某种植物检疫对象的疫区。保护区就是某种检疫对象还没有发生的地区，必须采取检疫，防止人为地将检疫对象传人该地区，也就是防止某种检疫对象传人该保护区。利用病虫的某些趋性、习性种行为等，以各种物理因素或人工或器具防治病虫害的方法，称为物理机械防治。该防治方法具有简便易行、成本低种不污染环境等优点，既可用于病虫害的预防，也可在病虫害发生时作为应急防治措施。1.害虫的物理机械防治方法（1）捕捉法 根据害虫的生活习性进行捕杀。如：用铁丝钩捕树中的天牛幼虫；用拍板种稻梳捕杀稻蝶；用黏虫兜捕杀黏虫；在处理检疫性蛀干害虫时，可将带虫树木推人沟塘浸30 天以上。在其浸泡期间每隔7天把树木翻动1次，可将蛀人木质部的光肩星天牛、黄斑星天牛幼虫杀死，也可将带有黄斑星天牛等大型检疫性蛀干害虫的原木解成板材，或把带虫原木的树皮剥下，集中烧毁；采用摇树振枝法，可将梦尼夜蛾幼虫振落而集中消灭；在蛹期人工翻挖树干周围土壤，可消灭部分蛹；冬季可摘除枯叶上的山植绢粉蝶的虫巢。（2）诱集法 农作物的许多害虫的成虫都具有趋黄性、趋味性种趋光性等特性，利用害虫的这些特性采取相应的方法进行诱杀，即可聚而歼之。黏虫喜欢在黄色枯草上产卵，利用这一特性可将虫蛾诱集到草把上产卵，将草把搜集并烧毁；蚜虫种黄曲条跳甲有趋黄性，可用黄盆诱集；豌豆潜叶蝇有趋甜性，可用浓度为3%红糖液或甘薯、胡萝卜煮出液诱集；地老虎种斜纹夜蛾等的成虫具有极强的趋味性，对酸、甜味很敏感，利用这一特性可配制糖醋毒浆诱杀；萎蔫的枫杨对棉铃虫成虫有引诱作用。灯光可以诱杀多种害虫，但以鳞翅目害虫为最多，其次为直翅目、半翅目、鞘翅目等害虫。高压汞灯能同时发出长短两列光波，诱杀害虫范围广、种类多。双波诱虫灯能很好地监控马尾松毛虫、楝树舟蛾、杨扇舟蛾等害虫。（3）声控法 各国学者在昆虫声学这一交叉学科取得了许多可喜的成就，如声诱捕蚊子、声测森林中白蚊以及水果种谷物中的害虫等。在掌握了多数量、复合种类害虫声信息的提取、分离、辨别技术之后，研制成功了一种粮仓害虫连续自动监测系统，能监测到粮仓中的谷蠹、赤拟谷盗、米象等不同种类害虫。害虫声测报技术始终是昆虫声学领域研究的热点，美国已建立了水果害虫种储粮害虫声信号微机监测的研究系统，应用于农产品的出口检验及存储检验。我国现已开始加强这一领域的研究。（4）阻隔法 依据害虫生活习性，设置各种障碍物，防止其为害或阻止其蔓延。如使用防虫网、树干刷白、果实套袋、粮囤表面覆盖惰性粉等。用粗沙或细炉煤渣屏障可有效地防止白蚁人侵。防虫网能有效防虫，并在发达国家种地区早已被广为应用。如：以色列设施园艺的门、窗（通风口）四周均安装了防虫网，我国蔬菜防虫网覆盖栽培也比较普遍，防虫效果良好。（5）高、低温法 持续高温能使昆虫体内蛋白质变性失活，破坏酶系统而使有机体的生理功能紊乱最终导致其死亡；持续低温使昆虫的生理代谢活动下降，体内组织液冷却结冰而逐渐丧失存活能力；热水处理可防治昆虫、线虫及螨类。如：热水能杀死芒果中的实蝇卵及低龄幼虫、苹果蠹蛾幼虫、豆象及小蜂幼虫；蒸热处理可防治实蝇卵及幼虫等；干热处理一般在烘箱或烤炉里进行，它可防治马铃薯线虫种芒果果核象甲；微波处理可防治豆象幼虫；冷藏法可防治地中海实蝇、橘小实蝇、瓜实蝇卵种幼虫等；热处理种低温冷藏综合应用可防治苹果蠹蛾低龄幼虫；冷藏与溴甲烷处理可防治三叶草斑潜蝇；冷藏与辐照处理可防治加勒比实蝇。（6）辐射法 辐射法主要用于储粮、食品、中草药、图书档案种商品检疫等方面的害虫防治。如：用3万～5万伦琴辐射可杀死稻谷、小麦种豆类99%～100%的害虫；用10 万伦琴辐射可完全杀死板栗实蛾；用16万伦琴辐射可在30天内杀死各处档案图书内的所有害虫；用6万以上伦琴辐射可以阻止芒果核象的成虫羽化。（7）微波法 微波可以在介质内部产生高温，从而达到杀虫的目的，它对害虫的各种虫态均有较好的防效。如：用红外线烘烤防治竹蠹，把微波用于大面积田间处理可杀死土壤害虫；将载有一定静电量的液滴喷在蚜虫的身上，蚜虫身上的带电液滴将会在虫体上放电，电场首先击穿蚜虫的体表，致其外部伤害，然后，在电流流过蚜虫身体的同时，杀死其体内细胞，使蚜虫触电后立即死亡；用脉冲电场技术能有效地杀死柑橘中的墨西哥果蝇卵及幼虫。2.病害的物理防治方法（1）干热处理法 主要用于蔬菜种子，对多种种传病毒、细菌种真菌都有防治效果。黄瓜种子经70℃干热处理2～3 天，可使绿斑花叶病毒失活。番茄种子经75℃干热处理6 天或80℃干热处理5天可杀死种传黄萎病菌。不同植物的种子耐热性有差异，处理不当会降低萌发率。豆科作物种子耐热性弱，不宜干热处理。含水量高的种子受害也较重，应先行预热干燥。干热法还用以处理原粮、面粉、干花、草制品种土壤等。（2）“温汤浸种”法 用热水处理种子种无性繁殖材料，通称“温汤浸种”，可杀死在种子表面种种子内部潜伏的病原物。热水处理是利用植物材料与病原物耐热性的差异，选择适宜的水温种处理时间以杀死病原物而不损害植物。棉秆经硫酸脱绒后，用55～60℃的热水浸种半小时，可杀死棉花枯萎病菌种多种引致苗病的病原菌。大豆种其他大粒豆类种子水浸后能迅速吸水膨胀脱皮，不适于热水处理，可用植物油、矿物油或四氯化碳代替水作为导热介质处理豆类种子。热蒸汽也用于处理种子、苗木，其杀菌有效温度与种子受害温度的差距较干热灭菌种热水浸种大，对种子发芽的不良影响较小。热蒸汽还用于温室种苗床的土壤处理。通常用80～95℃蒸汽处理土壤30～60分钟，可杀死绝大部分病原菌，但少数耐高温微生物种细菌的芽孢仍可继续存活。利用热力治疗感染病毒的植株或无性繁殖材料是生产无病毒种苗的重要途径。热力治疗可采用热水处理法或热空气处理法。热水处理法虽应用较早，但热空气处理效果较优，对植物的伤害较小。甘蔗、苹果、梨、桃、草莓、马铃薯、甘薯、香石竹等作物的热力治疗已成为防治这些作物病毒病害的常规措施。多种类型的繁殖材料，诸如种子、接穗、苗木、块茎、块根等都可用热力治疗方法。不论是处于休眠期的植物繁殖材料或生长期苗木都可应用热力治疗方法，但休眠的植物材料较耐热，可应用较高的温度（35～54℃）处理。处理休眠的马铃薯块茎治疗卷叶病的适温为35～40℃。较高的温度（40～45℃）可能钝化类菌原体。柑橘苗木种接穗用49℃湿热空气处理50分钟，治疗黄龙病效果较好。谷类、豆类种坚果类果实充分干燥后，可避免真菌种细菌的侵染。冷冻处理也是控制植物产品（特别是果实种蔬菜）收获后病害的常用方法、冷冻本身虽不能杀死病原物，但可抑制病原物的生长种侵染。核辐射在一定剂量范围内有灭菌种食品保鲜作用。钴射线辐照装置较简单，成本较低，射线穿透力强，多用于处理贮藏期农产品种食品。微波是波长很短的电磁波，微波加热适于对少量种子、粮食、食品等进行快速杀菌处理。用ER692 型微波炉，在70℃下处理10分钟就能杀死玉米种子传带的玉米枯萎病病原细菌，但种子发芽率略有降低。微波加热是处理材料自身吸收能量而升温，并非传导或热辐射的作用。微波炉已用于植物检疫，处理旅客携带或邮寄的少量种子与农产品。此外，一些特殊颜色种物理性质的塑料薄膜已用于蔬菜病虫害防治。例如：蚜虫忌避银灰色种白色膜，用银灰色反光膜或白色尼龙纱覆盖苗床，可减少传毒介体蚜虫数量，减轻病毒病害。夏季高温期铺设黑色地膜，吸收日光能，使土壤升温，能杀死土壤中多种病原菌。利用有益生物或其代谢产物来控制病虫发生与为害的方法，称为生物防治法。这些可被利用的生物包括病虫的拮抗微生物、捕食性种寄生性生物等。随着科学技术的发展，生物防治的内容种领域也不断扩大，也有人主张将昆虫不育性种激素类防治归人生物防治范畴。生物防治法的突出特点是对人、畜、植物安全，选择性强，不污染环境，无残毒，不易产生抗药性，成本较低，某些建立了优势群落的天敌种微生物具有长期控制危害的作用。但生物防治存在一定的局限性种见效慢的缺点，防治效果常因气候因素的影响而不稳定。应当与化学防治、物理防治种农业防治等协调种配合使用，使其在综合防治中发挥更重要的作用。1.害虫的生物防治（1）利用天敌昆虫防治害虫1）天敌昆虫的保护种利用 采取农业技术措施进行保护，主要是通过改变田间小气候，提供天敌昆虫的补充寄主，保证天敌昆虫有足够的营养食料，降低其死亡率，提高寄生率，增加田间的天敌昆虫数量。合理施用农药是为了避免化学药剂对天敌昆虫的杀伤作用。具体办法：可采取选用对天敌影响较小的药剂，尽量少用毒性强、残效长、杀虫范围广的广谱性农药；选择在对害虫最为有效而对天敌最为安全的时期施药；选择适当的药剂浓度，使之只杀害虫而不伤天敌。2）天敌昆虫的繁殖与释放 用人工的方法，大量繁殖与释放天敌昆虫，以弥补自然界中天敌数量的不足，促使在害虫尚未大量发生为害之前，就受到天敌的抑制。天敌昆虫的繁殖与释放，最重要的就是以期获得有效天敌昆虫能在当地建立种群，这样才能达到对害虫的持续的控制效果。人工繁殖种释放天敌昆虫，需要考虑多方面的问题：其中，最关键的是适宜寄主的选择（亦即转换寄主的选择），以及释放时期、方法种数量；释放前的保存方法；繁殖饲养，防止生活力退化；饲养方法经济简便等问题。3）天敌昆虫的引进种应用 引进天敌昆虫应当首先做好深人调查研究工作，主要包括：● 确定要防治害虫的原产地，尽量在原产地寻找有效天敌；● 在要防治的害虫对象发生数量少的地区搜集有效天敌；● 充分了解引进天敌所在原产地或轻发生地的气候、生态等情况。需要注意的是，从国外常规地引人天敌昆虫常存在一种潜在的危险，即易于将危险性病虫及其他寄生昆虫等同时带人，因此应相应地加强植物检疫工作。引进的天敌昆虫，应选繁殖力强、繁殖速度快、生活周期短、性比大、适应能力强、寻找寄主的活动能力大，并种害虫的生活习性比较相近的。（2）利用病原微生物防治害虫 利用病原微生物防治害虫，早在19世纪末已开始，但直至近20年来由于药剂防治所带来的问题日趋严重以及促使昆虫致病的病原物相继被发现，利用病原微生物防治害虫才被引起了广泛地注意，且发展较快。1）真菌 生物防治上应用最广泛的真菌有白僵菌、绿僵菌、虫霉、赤座霉种蜡蚧轮枝菌等。其中白僵菌引起的病害占21%，寄主范围广，致病力种适应性较强，寄主昆虫有 200多种。白僵菌剂中的孢子与虫体接触后，在适宜条件下萌发，并同时分泌一种几丁质酶种蛋白质毒素（接触毒素），溶解昆虫表皮。这时，发芽管即侵人虫体内，并渐渐伸长为营养菌丝，在体内形成大量的菌丝体，直接吸收昆虫体液养分，损坏其运动机能。由菌丝产生的圆球形孢子种菌丝在血液里阻碍昆虫的血液循环，同时病菌代谢物如草酸钙盐类在虫体血液中大量积聚，致使血液的酸度下降，病菌大量繁殖，引起昆虫体液理化性质的变化，最终导致其新陈代谢机能紊乱而死亡。最后，圆球形孢子发芽伸长形成菌丝，大量夺取虫体水分致使虫尸硬化，而长出虫体外的菌丝又可继续繁殖传播。菌剂还可随食物进人害虫虫体。2）细菌 致病的细菌种类很多，其中以芽孢杆菌、无芽孢杆菌、球杆菌应用较多。芽孢杆菌能产生芽孢，抵抗不良环境，并且在生长发育过程中能形成具有蛋白质毒素的伴孢晶体，对多种昆虫，尤其是对鳞翅目昆虫有很强的毒杀作用。目前国内可用细菌来防治菜青虫、玉米螟、三化螟、松毛虫、稻纵卷叶螟、稻苞虫及一些林业害虫。苏云金杆菌、青虫菌、松毛虫杆菌及杀螟杆菌均属芽孢杆菌类。此外，还有日本金龟子流乳病菌（包括日本金龟子芽孢杆菌种慢死芽孢杆菌两种）。对防治棉铃虫效果极好的HD-1亦属苏云金杆菌。这类杀虫细菌的使用效果，首先与选用的菌种有关。往往由于品种不同，对不同防治对象的效果差异很大。除品种外，使用条件会影响其效果，如温度也是影响因素之一，一般以20℃以上效果较好，细菌生长最快种昆虫代谢率最高的温度就是致病力最强的温度。菌剂中加人0.1%的洗衣粉有增效作用。与低浓度农药混用也可提高效果。喷施时应掌握害虫盛孵期或取食期。3）病毒 病毒的特异性强，对寄主有专一性。寄生昆虫的病毒一般不感染人类、高等动物、高等植物，使用时比较安全。病毒侵人昆虫的途径主要是通过口器。核多角体病毒为昆虫碱性胃液析出的病毒粒子，在昆虫的体壁、脂肪体、血液中的细胞核里增殖后离开感染细胞，再侵人健康细胞，导致其死亡。病毒制剂的方法过去主要是用自然采集的昆虫培养，所以发展受到了限制。近年来，随人工饲料研究的进展，使用人工饲料大量饲养昆虫成为可能，这样可以利用接种来获得病原病毒。我国除发现黏虫核多角体病毒外，还发现棉铃虫核多角体病毒，且已研制成功并在生产上应用。4）其他微生物 微孢子在国外研究较多，已知与昆虫有关的有100多种，可寄生于鳞翅目、鞘翅目等12个目的昆虫，近年来在防治蝗虫中已开展了应用试验。能使昆虫致病的立克次体主要是微立克次体属的一些种，寄生于双翅目、鞘翅目种鳞翅目的一些昆虫种类。昆虫病原线虫是有效天敌类群之一，现已发现有3 000种以上的昆虫有线虫寄生，可导致虫体发育不良种生殖力减退以致滞育种死亡。其中最主要的是索线虫类、球线虫类种新线虫类。（3）利用其他有益动物防治害虫 节肢动物门的蛛形纲中的蜘蛛目及蜱螨目中一些动物种类对害虫的控制作用，已日益受到人们的重视。在水稻、棉田种果园中有不少动物种类对一些主要害虫的种群数量发展有着明显的抑制效果。（4）利用不育性防治害虫 害虫的不育性防治就是利用多种特异方法破坏昆虫生殖腺的生理功能，或是利用昆虫遗传成分的改变，使雄性不产生精子、雌性不排卵或受精卵不能正常发育。将这些大量不育个体，释放到自然种群中去交配造成后代不育。在一定的世代重复中连续应用这种做法，可达到使害虫的种群数量一再减少，甚至最后导致其消亡的目的。不育的方法包括：● 辐射不育，即利用放射线照射破坏昆虫的生殖腺造成不育个体；● 化学不育，即利用化学药剂处理昆虫使之不育，因此凡是能使昆虫不育的化学药剂均称为化学不育剂；● 遗传不育，即对昆虫个体的基因成分采取人为的影响使其改变，以致它们所产生的后代生殖力减退或遗传上不育。（5）利用昆虫激素防治害虫 根据激素的分泌及作用过程可分为内激素种外激素两大类。在害虫防治工作中研究种应用较多的是外激素中的性外激素，也称为性信息激素。应用性外激素防治害虫，主要是采取直接诱杀种干扰交配两种方式。诱捕法，即在一定区域内使用足够数量的诱捕器，大量诱捕雄虫，而造成田间雌虫保持不孕状态从而降低下一代虫口数量。干扰交配即迷向法，它的依据是在田间释放大量性外激素，破坏雌、雄虫之间的正常信息联系，使雄虫失去对寻找雌虫的定向能力，而不能进行交配。迷向法的效果主要受单位面积内性外激素量的多少影响。2.病害的生物防治植物病害的生物防治，是指在农业生态系统中调节植物的微生物环境，使其不利于病原物或者使其对病原物与微生物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响，从而达到防治病害的目的。（1）利用有益生物防治病害 拮抗微生物的选择种利用，常用的拮抗微生物有5406抗生菌、增产菌、芽孢杆菌、荧光假单胞菌、根癌农杆菌种木霉菌等。（2）农用抗生素 灭瘟素，主要用于水稻稻瘟病的防治，对穗颈瘟的防治效果更佳；春雷霉素，用于防治稻瘟病，有良好的内吸治疗效果，主要作用为抑制菌丝蛋白质的合成：多抗霉素，具有广泛的抗真菌谱，可用于防治人参褐斑病、苹果斑点落叶病、烟草赤星病、番茄（草莓、黄瓜、酒花）灰霉病、黄瓜霜霉病、梨黑斑病、三七种甜菜褐斑病等多种病害；井冈霉素，防治水稻纹枯病。3.保护利用自然天敌农田天敌资源丰富，加以保护利用，使其免受不良环境因素种人为的影响，促进其生存繁衍种种群增长，可起到对农作物害虫的控制作用。这就需要根据天敌的生物学特性种发生规律，在防治病虫草害的同时，尽量采取农业防治种物理防治。必须采取化学防治时，应选用对天敌安全的农药品种并改进施药方法，进行局部施药种隐蔽性施药，以协调化学防治与生物防治之间的矛盾，调整天敌与病虫草害的种群数量比例，充分发挥自然天敌的控害作用。同时还可有计划地改善作物结构，种植能诱集天敌的植物，增加植被多样化，创造有利于天敌生存繁衍种种群数量增加的生态条件。如棉区采取棉麦间作或棉油（菜）间作方式，可以在早期培育起小麦种油菜上的大量瓢虫等天敌，待小麦或油菜收获后，这些天敌便转移到棉花上，控制棉蚜种棉铃虫的为害。4.人工繁殖种田间释放天敌当天敌的自然控制能力不足时，可通过人工繁殖种引进天敌，进行田间释放，以增加自然界昆虫种病原微生物天敌的数量，补充其不足，使病虫尚未大量发生为害时，便受到天敌的控制。5.天敌的引移各自然区的农田都有自己的天敌群落，在正常情况下，某一地区的天敌类群极少进人另一地区。为了扩大天敌的自然控制作用，可人为地将某一地区的天敌引移到另一地区，并使其长期定居下来，以达到控制该地区病虫为害的目的。天敌的引移包括助迁、移殖种引进等途径。助迁是指将临近的地方或农田的天敌人为地迁移到害虫的发生区种田块，使其发挥控害作用；移殖是指在国内范围对天敌进行异地繁殖；引进是指从国外引人天敌，使其定居、繁殖，控制害虫的发生与为害。

徐荣钦（湖北省植物保护总站 湖北武汉 430070）摘要：本文结合2010年中央一号文件提出的转变农业发展方式，加快现代农业发展步伐的要求，分析了湖北省测报工作中存在的主要问题，同时对今后测报工作的发展思路和重点工作进行了阐述。关键词：病虫测报；转变发展方式2010年中央一号文件强调，要把发展现代农业作为转变经济发展方式的重大任务。转变农业发展方式、加快现代农业发展步伐，关系到新形势下经济发展全局，是进一步夯实农业发展基础的迫切要求。为此总站深刻把握现代农业的发展规律和科学内涵，用现代的物质装备、科学技术、管理手段和经营方式推动传统农业向现代农业转变，构筑起专业、高效、标准、科学、可持续的农业发展模式而努力。植物保护是农业生产的一个重要环节，而测报又是植物保护的一个重要环节，加快测报观念转变，积极创新，是推进湖北省测报事业的良性发展的重要途径。1 湖北省测报工作存在的主要问题当前湖北省测报工作主要存在以下几个突出问题。一是测报队伍建设亟待加强。测报人员还要对本地粮、棉、油、蔬、果等多种重大病虫害进行监测与预报，要承担灯测、系统调查、大田普查等多项具体的监测工作，监测任务较重；在防治的关键时期，还要承担大面积防治技术指导、下乡督办及向领导的参谋汇报等工作。而我省的现状是，大多数市县植保站工作经费严重不足，专业技术人员少，一些县级植保站只有1～2人搞测报，工作上只能疲于应付，导致测报工作偷工减料、质量下降。二是测报手段、方法有待改进。当前测报工作手段、方法较为落后，田间调查主要沿用50～60年前就已有的传统方法：灯测盆拍、棍赶目测，测报工作劳动强度大，调查数据也不够科学准确，在预测上主要靠经验，缺乏现代科学技术的有力支撑。三是测报工作有待进一步规范。目前各地调查随意性较大，尽管省站统一分配了监测对象，但按要求完成监测和上报任务的站点不多，许多站点需要多次催报才有数据上来。四是工作责任心有待加强。全省有少数地方不按要求调查，测报工作偷工减料，靠经验、想当然，情况不准，或捏造数据，甚至有个别地方的同志调查时不下田，破坏了测报队伍的整体形象。五是专业水平有待提高。从20世纪90年代开始，全省一大批有能力的测报人员下海经商，造成测报人才大量流失，许多历史资料都没有归档整理，测报工作的延续性遭到极大破坏；2000年以后，通过正规渠道进入植保部门的专业人员越来越少。很大一部分植保站在专业结构、年龄结构上不合理，专业人员数量偏少、年龄偏大，年青同志专业水平不高。2 湖北省测报工作发展思路及重点工作2.1 充实队伍，提高待遇要以湖北省出台的《湖北省植物保护条例》为依据，在各地抓好《湖北省植物保护条例》贯彻执行工作，充实人员，保证经费，县级植保站至少要保证植保专业技术人员4 人以上，同时要保证用于测报工作的交通、通讯、补贴、文印等专项工作经费。2.2 改进工作手段，提高效率要加快太阳能测报灯、计算机网络、“三S”及现代多媒体等现代技术在测报领域的应用工作，以减轻测报人员的劳动强度，提高工作效率。有条件的地要建观测圃，建小气候观测站，同时还要积极探索室内远程观测技术。2.3 加强队伍建设，提升水平主要通过三种途径达到煅练队伍、提高专业水平的目地。一是加大年青一代和新进人员测报技术培训力度，充分发扬传、帮、带的优良传统，提高专业水平。二是加强与华中农业大学、湖北省农业科学院等科研教学单位的合作，通过项目参与来提升专业水平。三是通过经常性、规范性的测报调查来提升测报人员的专业水平。2.4 拓宽监测范围，提高服务能力要转变农业发展思路，按农业部副部长在全国植保工作上的讲话要求，在抓好传统水稻、棉花、小麦、油菜等作物病虫测报的基础上，不断提高蔬菜、柑橘、玉米等作物病虫测报工作水平，逐步扩大到花生、中药材等区域性特色经济作物病虫测报，力争用3～5年时间，将湖北省病虫测报工作覆盖到主要农作物与特色经济作物。2.5 加强协作配合，提高应急能力农作物病虫害的发生与气象关系密切，尤其是迁飞性虫害和流行性病害更是与气象条件密切相关。前几年稻飞虱之所以严重发生，与2009年台风多、气旋多、秋季气温异常偏高有密切关系，2004年稻曲病在全省中稻上大流行，也与当年8月上中旬的低温、阴雨连绵天气条件密切相关。因此应加强与当地气象部门的合作，争取第一时间了解到未来气候的变化趋势。同时，对一些迁飞性、流行性病虫害，某个地方病虫的发生情况对周边和其他地方的影响也比较大，因此还应该加强区域协作，在信息上互通有无。

张瑞英（天水市麦积区植保植检站 甘肃天水 741020）为了增强农业有害生物预警与控制手段，提高农作物重大病虫害应急控制能力，及时监测农业有害生物，有效降低因病虫为害而造成的损失，进一步实现农业有害生物综合治理水平，确保农业生产安全，2005年，在国家、省、市有关部门的大力支持和帮助下，本市麦积区植保植检站立项并承担了“麦积区农业有害生物预警与控制区域站建设”项目。2008年，全面完成了该项目的所有建设内容。项目的实施，彻底改变了以往简陋的办公环境，试验设备的更新为麦积区植保植检工作提供了良好的设施条件。项目的建立及运行，彻底改变了传统的防治措施和理念，对特定区域内农业生产环境同有害生物发生发展相关的自然因子做出动态分析和趋势预警，从生态学和经济学的角度引导群众科学防治，减少环境污染，保持生态平衡，对保护农业生产安全，提高人民生活水平和环境质量具有重要的战略意义和长远的现实意义。结合本站多年在农作物重大病虫害防控，植物检疫和农药管理等方面的研究成果和工作经验，充分利用项目各种先进、快捷、高技术含量的仪器和农业有害生物预警与控制区域站宽松、优良的工作环境，本站做了大量的工作，特别是在农作物病虫害预测预报方面，锐意进取、大胆创新，通过加强体系建设、优化运行机制、加强技术研究，提高了测报技术水平，病虫预报的准确性、时效性和到位率显著提高，在重大病虫防控行动中发挥了重要的信息支撑和宣传发动作用。现将本站在加强项目管理，充分利用有害生物预警与控制区域站建设方面的实践经验，总结如下，以供交流与参考。1 建立病虫害防治长效机制由于麦积区境内地形地貌复杂，海拔高度差异大，气候垂直变化显著，农业气候多样。特异的生态环境给多种农业有害生物的繁衍提供了有利的条件，致使区内农业有害生物种类繁多，为害严重。预警与控制任务极为繁重，特别是小麦条锈病在当地既能越冬又能越夏，可形成周年侵染循环，是全国小麦条锈病源头基地和生理小种的常发异变区，在我国小麦条锈病流行中起着极为重要的作用。随着种植业结构的调整，保护地栽培的普及以及农产品的广泛交流，农业有害生物发生的种类越来越多，为害程度越来越严重。防治上化学防治仍是主要措施，滥用农药、使用违禁农药的现象时有发生，造成农药残留超标，生态环境受到污染，威胁着广大人民群众的身心健康。针对这些问题，围绕本区三大作物小麦、玉米、马铃薯，建立病虫害防治长效机制，对不同区域不同病虫情进行分类指导，一旦有重大病虫情，立即启动防治方案，这样，从病虫害的发生、监测预警到防控，有一系列的监测预警防控体系，保证了本区农业有害生物监测预警防控战役平稳、有序、持续、高效展开。2 牢固树立公共植保、绿色植保理念2007年，全国植保工作会议上提出了“公共植保，绿色植保”的理念，对植保工作具有很强的指导作用，充分体现了植保工作政府主导的机制，针对和迁飞性、流行性、暴发性的重大病虫害和检疫性有害生物，制定完善的应急预案，一旦有重大突发性的病虫情况发生，植保部门及时发出预警，政府启动应急预案，力争在最短时间内有效控制病虫害的发生和蔓延，把病虫害造成的损失降到最低限度。认真贯彻“预防为主，综合防治”的植保方针，在控制病虫为害的同时，积极开展绿色防控，力争确保农业生产安全，农产品质量安全及人、畜安全，环境安全。对盲目滥用农药，污染环境和损害人、畜健康的行为进行惩罚，从而保障农业和植保工作可持续发展。3 加快推进植保社会服务化、专业化步伐为了加强农作物病虫害防控工作，提高农民群众应急防控能力及专业化防治水平，结合多年统防统治的经验，探索出“十户联防”的专业化防治模式，有效控制了病虫为害，取得了一定的成效。“十户联防”就是将“十户”作为一个防治片区，在“十户”中推选一名防治组长和三名机防队员，负责本片区的防治工作，在技术人员的指导下进行防治，同时，通过村委会的正确引导，使其联片农户达成防治协议，在不同时段，进行统防统治，并建立卡片制度，每防治一次，联片农户登记一次。在防治作物上，主要以小麦为主，防治所需药剂和器械，由区植保植检站统一提供，经济类作物防治药剂由农户自己承担。2009年上半年在本区石佛乡涧沟村进行试点，建立了21个组212户的防治卡，给试点村的机防人员配备了统一贴有“麦积区 ‘十户联防’”标识的手动喷雾器212台。按照统防统治工作的要求，试点村机防人员必须通过技术培训，掌握基本的病虫害防治知识和必要的实际操作技能，确保统防统治取得实实在在的效果。通过一个阶段的运行，“十户联防”的病虫害防治模式基本适应目前本区农村现状，能有效地解决农村劳动力不足而造成的防治损失，实现了病虫害防治的全面、高效、专业化、低成本。为了进一步在全区范围推广“十户联防”的防治模式，区植保植检站成立了麦积区农业病虫害统防统治工作领导小组，下设技术指导组、田间防治组和物资保障组三个工作小组，负责综合协调、调查研究、制定方案、督导落实，各乡村成立相应的机构小组，确保行政技术相结合。在小麦条锈病的统防统治中，成功地在部分乡镇推广了“十户联防”这一行之有效的防治模式，进一步提高了全区农民群众病虫害防控的能力，有力地推动统防统治、群防群治工作，为全区农作物病虫害防治走专业化道路打下坚实的基础。在实践推广中，总结出以下几点。3.1 村镇参与、宣传引导联系乡镇政府、村委会参与，依靠有力地组织保证，进行大力宣传引导，动员群众参加，提高群众病虫害防治的积极性。3.2 结合实际、分类指导结合乡镇、村所在地的实际，根据农作物种植情况的不同进行分类指导，实现防治目标具体化，同时对机防人员进行必要的业务和操作技能知识培训。3.3 以点带面、全面倡导以重点乡镇、村为示范点，技术人员进行点对点的技术指导，带动全区各乡镇、村逐步建立专业化防治模式。3.4 以防治为主，按市场化方式运作在病虫害对农业生产构成重大威胁时，防治所需农药、燃油由区植保植检站统一采购、统一分配，在区植保站或乡镇农技人员的指导下，“十户联防”的机防队员统一时间、统一配药、统一施药，进行连片应急防治，这样既能降低农户防治费用又能节省劳动力，对提高防治病虫害专业化水平有积极的作用。4 积极发展村级植保服务组织本区从1976年开始发展村级植保服务站，有6名村级测报员，由于体质改革和经费等问题，此项工作就停了下来。为了适应新时期农业发展的需要，将病虫信息能及时传到千家万户2008年，成立了麦积区植保协会，作为全省第一家县区级植保协会，也是植保工作发展的一个方向。在运行中，积极为各乡镇提供信息交流、技术培训、农药供应、防治服务的共享机制，使病虫信息网得到进一步扩大，有力推动了农作物病虫害工作持续发展。同时，在条件成熟的乡镇成立了分会，通过引导，组织农民自愿加入植保协会，分会的负责人经植保站考察培训，他们懂技术，会经营，既是测报员，又是新技术的推广员，这样，植保站发布的病虫信息可以通过植保协会，传到千家万户，指导群众开展病虫害防治，减少盲目用药，降低投入成本，提高防治效果。目前，已成立了4个分会，发展协会会员1 000多名，植保协会力量在不断壮大，为农作物病虫害防治发挥着更大的作用，已成为基层植保战线上一支不可或缺的力量。5 创新工作思路，建立植保信息平台本站组织并撰写的《病虫情报》，多年来，一直为领导科学决策当好了参谋，为农民群众防治病虫害提供科学依据，在农业生产中发挥了强有力的作用，已成为指导本区农作物病虫害防治的金钥匙。随着信息技术和农业产业化的发展，用书信的方式传递病虫信息已不适应当前社会的发展，更不能满足广大农户的需求。为了改变这一现状，本站转变工作思路，发挥技术优势，启动了全省首创的“病虫情报进万家”惠民新举措，建立了植保信息平台，通过手机短信的形式来传递各种植保动态。这是本市麦积区植保站开通的第一条“信息高速公路”，通过调试，第一条病虫信息于2009年4月15日及时发出，收到植保短信的省、市、区领导及各农户都认为这个平台办的好，既扩大了信息的覆盖面，又让农民知道自己的地里发生了什么病虫，什么时候防治，该用什么药，一看就懂。具有传递速度快、覆盖面广、时效性强的优点，涉及本区17个乡镇379个行政村，目前，已发出病虫害信息12万条。甘肃省电视台、天水电视台分别对植保信息平台进行了采访报道，《天水日报》在头版对此进行了登载。6 大力推进统防统治随着新农村建设的稳步推进，农村劳动力大量转入城市，务工经商，种田和防治病虫害的劳动力数量及其体力素质、文化素质均大幅下降。为适应农村这一需要，逐步解决农作物病虫防治难，防治效果差的现象，本站根据实际情况，组建了植保专业化机防队，服务农业生产。2007年，成立了以植保站为中心，新阳、石佛等部分乡镇组建了机防队，2008年、2009年和2010年3年中，在小麦条锈病防治时期，由植保站牵头，乡镇政府组织，对发生集中的区域进行防治，取得了很好的效果。目前，本区已组建了5支机防专业队，拥有机动喷雾器600台，300台手动喷雾器，服务面积5万公顷。在病虫害防治中，做到了“统一药剂、统一时间、统一配药、统一防治”的四统一防治模式，机防组织将逐步成为农作物病虫害防治的主体力量。7 推广无公害农药和新型植保器械结合秋播药剂拌种工作，本站深入到乡镇村组，大力宣传推广新的无公害农药，替代高毒农药，农药管理人员经常深入到乡镇集贸市场，检查高毒农药，推广新型植保器械，改变了施药过程中出现的“跑、冒、滴、漏”现象。8 坚持不懈地加强植保技术培训随着一系列惠农政策的贯彻落实，新农村建设的全面推进，农业进入了新的发展时期。植保技术培训就成了植保工作重要的环节，因此，在培训方法上，本站改变了以往的死板讲课方式，运用多媒体办培训，根据本地病虫发生情况，我们自己在田间拍摄到的一些真实的病虫害图片制成幻灯片，通过投影仪放出来，图文并茂，群众听的懂，看的见，容易接受，效果也好。另外，在农民中选拔一些素质高的技术能手，让他们建立试验示范田，起到示范带动作用，通过他们把新农药新技术传给身边的人。9 加强检验检测体系建设有效解决农药残留问题，确保农产品质量和食用安全植保站依托农业有害生物预警与控制区域站建设，完善了检验、检测体系的建设。主要包括病害室、昆虫室、检疫检验室、农药残留室、无菌室等化验室的建设及仪器的配置。主要仪器设备有光学显微镜、解剖镜、光学培养箱、农药残留速测仪等，可对病虫害在田间观察的基础上，进行室内系统地培养、观察和诊断。农药残留检验室可快速有效地对农药残留进行检测，为病虫害大田防治及时地提供依据。

易巧玲 吴齐仟 陈文革（融安县植保植检站 广西融安 545400）融安全县耕地总面积2.5966万公顷，其中水田1.6348万公顷，旱地0.9618万公顷；全县粮食作物主要有水稻、玉米、大豆和红薯等，经济作物有甘蔗、罗果、八角、桑蚕；果树以金橘、沙田柚、椪柑、脐橙、板栗、柿子和桃等为主。蔬菜大宗产品主要有大白菜、萝卜、大头菜、番茄、辣椒、茄子、瓜类和豆角等。据资料统计，县内70多种农作物发生病害220多种，害虫220多种，害鼠5 种，常年病、虫、草害发生面积在12万公顷左右，每年发布农作物病虫情报在20期以上。随着农药市场管理及农业部门机构调整等诸多因素影响，致使融安县在农作物病虫预报发布工作中存在着不少问题。要确保农作物生产安全，促进农业可持续发展，这些存在问题亟待解决。笔者对预报发布工作存在问题进行了分析，在近年来在病虫预报发布工作上有所创新，取得了一定成效。1 农作物病虫预报发布工作中存在的问题1.1 农药经营部门私自乱发情报，群众错误防治病虫害现象时有发生随着农药原有经营格局的改变，农药经营部门多，人员综合素质参差不齐。不少农药经营者为了自身利益，加上大多数人员未掌握相关专业知识，因此在一定程度上造成了农药产品销售与生产技术服务脱节，据调查，主要表现在几个方面：一是私自乱定防治时期，造成群众防治失时；二是不能针对当前病虫害提供防治有效的农药，胡乱配药、加多配药种类，造成群众防治成本增加却达不到理想的防治效果。三是乱发布病虫害的发生程度，有意夸大病虫害的发生严重度，误导群众加大农药购买量，为自己谋取私利。1.2 乡镇农技部门存在病虫预报发布力度不够、情报覆盖率低的问题由于乡镇农业服务中心机构改革，乡镇农业服务中心归乡镇管理，由于政府工作繁多，许多农业服务中心的技术人员被安排做乡镇各种中心工作，没有充分的精力去开展业务工作，部分乡镇病虫情报发布力度不够，病虫情报覆盖率低。据调查，2000～2005年期间全县病虫预报乡级覆盖率为100%，村级覆盖率为45%，屯一级覆盖率仅为10%。1.3 传统的发布方式速度慢，不能迅速组织起群众开展防治工作，容易造成防治失时，影响防治效果过去病虫预报传递的传统方式主要是：乡镇收到县植保站情报后，再手写转抄，这样一来乡镇通过邮寄方式收到县植保站的情报往往要2天时间，再通过手工抄写发到各村，至少也要2 ～3 天时间，而短期预报的防治时期往往也就是二三天的事，因此，农户见到情报时，往往已错过了最佳防治时期。1.4 病虫信息发布没有固定宣传栏发布地点随意性太大，不利于群众及时查看。1.5 传统发布方式单调，群众接受植保新知识能力得不到提高过去发布形式主要靠手抄情报张贴、宣传标语的形式发布，不能形象生动地向农民群众传播预报及防治信息，群众不能很好的接受。2 创新发布形式，解决存在问题2.1 更新预报信息传递模式2.1.1 扩印大张情报，及时快捷张贴到各个村屯，提高情报发布的覆盖率及准确率。2006～2010年期间，本站在发布病虫情报时，及时到印刷厂印刷大张情报（A2纸）。每期印刷1 500份，通过汽车站将大张情报送到各乡镇农技服务中心，把情报免费送到农药经营门面，并告知经营者一定要按要求张贴，严禁自行发布病虫信息。同时利用乡镇政府包村组干部的力量及时下到村屯张贴病虫情报。这样既保证了情报能及时快捷的传递，又能确保病虫情报发布的准确性。由于减少了各乡镇转抄情报这一环节，据调查，这种发布方式比常规农技服务中心转抄要快3 天以上，短期情报及时发布的效果十分显著。因此病虫情报发布覆盖得到大幅提高。情报覆盖全县12个乡镇，138个行政村（包括社区），1 100多个自然屯，乡、村、屯三级病虫情报覆盖率达100%。2.1.2 在农作物重大病虫害防治关键时期，加印“明白纸”，通过各乡镇农技中心发放到各农药经营门市，同时通过乡镇政府包村组干部力量，将明白纸发放到农户手中。据统计，至2006年以来，在病虫防治的关键时期，根据病虫情报编制的“明白纸”每一期都在10 000份以上，为指导农户科学防治病虫害创造了有利条件。2.2 情报通过短信形式发布自2008年以来，本站与广电局合作，将病虫预报及防治信息通过短信形式发布，收到了良好效果。据调查，全县共有4.5万移动手机农户，全县农村人口为25.1519 万，全县17.9%的农民能通过手机短信收到植保信息。2.3 充分利用电视这一新闻媒体，做好预报发布2.3.1 制作电视预报节目，通过形象生动的宣传形式，提高了农户掌握植保知识的能力。至2007年以来，本站根据病虫害发生的情况，尝试根据《广西农作物病虫电视预报节目制作技术规范》自行制作电视预报节目。主要用的编辑软件是会声会影X2和Photopshop。在制作过程中，对病虫害的发生症状、发生预计及防治意见进行重点阐明，每期的预报节目幕头幕尾及音乐固定。制作后主要通过融安有线电视播放，播放时间固定在每天的7∶30、12∶30、20∶30、22∶00四个时段。每期连续播放5～7天。由于图文并茂，得到农民的喜爱和接受，通过形象生动的宣传发布，农民群众的植保知识得到提高。据统计，全县12个乡镇、70%的农户能收看到我们的电视预报节目。2.3.2 在病虫发生的关键时期，通过字幕形式在融安电视台连续滚动播放，每天播放次数在15 次以上，每个信息连续播放5～7天。极大的提高了农民群众对病虫预报的晓知率。2.4 在乡镇的村委建立固定病虫预报发布宣传栏，解决群众了解病虫信息难的问题到目前为止，全县12个乡镇138 个行政村（包括社区）中，已经有116 个村委建立了固定宣传栏，农民群众能及时方便的观看到病虫害发布信息。3 做好农作物病虫预报发布工作的几点建议3.1 要做好预报发布工作，必须加强农药经营门市发布预报的整治随着农药经营市场的放开，农药经营者的素质急待提高。针对当前存在的问题，一是加大培训力度。农业技术部门要加强对经营者的培训，使他们了解什么是防治适期，正确掌握农药的用途、使用方法、用量等相关知识，同时加深思想认识，这样在才能避免因发布错误造成群众损失的现象发生。二是严把许可关。工商部门、安监部门、农业部门应该加强协作，每年要对农药经营者开办植保技术培训班，严格按照“《化学危险品安全管理条例》第二十九条经营化学危险物品的企业必须具备下列条件之第二款：有熟悉专业的技术人员”，经过考试合格后才准许经营。三是完善《农作物病虫预报管理办法》。1993年农业部以 [（1993）农（农）字1号]颁布了《农作物病虫预报管理暂行办法》，但该办法尚不够完善，其中完全没有处罚条款，现实中难以实施。农业部门应设法完善并升级《农作物病虫预报管理暂行办法》，使得农作物病虫预报管理有法可依。四是加强查处力度。工商部门、安监部门、农业部门应该加强协作，在各自执法范围内相互配合，加强对农药经营网点的管理，对为谋取私利，擅自乱发病虫情报，造成群众损失的行为，要严肃处理。3.2 要做好预报发布工作，仅仅凭县植保站技术人员的力量是远远不够的，必须极大地调动乡镇农业科技人员的力量一是要尽快理顺对乡镇农业技术服务中心的管理，使乡镇农业技术服务中心交归农业部门管理。目前的现状是乡镇农业技术服务中心归当地乡镇管理，由于乡镇工作繁重，很多乡镇农业科技人员不能全身心地从事农业技术工作，在农作物病虫预警与发布工作中不能发挥应有的作用。因此乡镇农业技术服务机构改革势在必行。二是要乡镇农技人员要加强植保知识的学习，提高自身素质，才能不断地提高病虫预报的质量，从而指导广大农民群众科学防治病虫害，确保全县农作物生产安全。

杨安全 王建兵（云南省广南县植保植检站 云南广南 663300）摘要：农作物病虫预报在指导防治时有着重要作用，用文字格式通过邮寄的方式发布，传递层次多、时间长、速度慢，容易遗失，已经不适应当前病虫害防治工作，必须改革创新，采用可视预报方式发布病虫情报，将农作物病虫发生防治信息制作成电视节目，用电视媒体向社会发布，提高预报宣传覆盖效果，笔者对多年的预报方式进行思考得到启发，预报可以以电视专栏预报、滚动字幕播放、在天气预报中插播、固定电话信息点播和手机短信群发5 种形式发布，仅供各位同行参考。关键词：创新；发布方式；宣传效果广南是一个以农业为基础的农业大县，全县有耕地面积95.3万亩，其中稻田面积33.56万亩，旱地面积61.74万亩。主要种植水稻、玉米、小麦、蔬菜、烤烟、辣椒、甘蔗等作物，每年大春作物栽种90.4万亩，其中，水稻22.5万亩、玉米35.7万亩、蔬菜7.2万亩、辣椒7.4万亩、甘蔗6.8万亩、烤烟6.7万亩、其他4.1万亩；小春作物栽种面积67.8 万亩，其中，小麦15.6 万亩、豌豆11.7 万亩、蚕豆9.8万亩、油菜9.5万亩、蔬菜8.5万亩、杂粮5.8万亩、其他6.9万亩，农作物病虫草鼠害累计发生282.74万亩次，开展病虫预测预报工作指导防治病虫害364.72 万亩次，挽回损失62 110.5吨，病虫测报工作为确保粮食增产做出了突出的贡献，为了搞好农作物病虫测报工作，使之在生产中发挥更大的作用，笔者根据多年测报工作经验得到启发和思考，期待与各位同行共同探讨，以改进测报技术，创新预报方式，提高预报宣传效果，增强防控病虫害的能力，确保农业持续稳定健康发展。1 农作物病虫害预测预报现状广南县农作物病虫测报工作历时20余年，2006年以前，在测报网点设置、测报设备设施、测报技术、预报方式等都比较落后，2007年以后各方面均有所改善和提高，主要表现在：1.1 测报队伍得到加强，测报人员业务知识逐步提高县级测报点安排两名专职的测报员，乡镇测报网点八宝、坝美、旧莫、那洒均安排有固定的测报员，其他14个乡镇都安排农技员主要负责抓好植保的病虫测报及防治工作，派县级测报员分别到思茅、重庆学习先进的测报技术知识，在县级组织各乡镇负责植保的农业技术员进行测报技术知识培训，提高测报人员的整体素质。1.2 测报网络及设备得以改善在本县境内的各个方位设立了5 个测报点，分别是县城、八宝、坝美、旧莫、那洒，对全县农作物病虫实施监测与预报，2008年县点、2009年八宝点分别引进了比较先进的多功能佳多牌自动虫情测报灯，极大地提高了工作效率，坝美、旧莫、那洒乡镇测报点仍使用老式的黑光灯对害虫进行监测。1.3 测报技术水平取得进展通过对负责测报工作技术员的知识更新培训，使测报员能按照主要农作物病虫测报调查规范（国标），认真做好系统调查与宏观调查的调查和整理资料，根据病虫害发生特点，结合气象因子进行综合分析，做出病虫草鼠害进行长、中、短期预测预报每年39期，其中县站发布13期1 200份，坝美、那洒、八宝、旧莫乡镇测报网点发布植物病虫分别为7期、8期、8期、3期，准确率85%以上，成绩突出，曾多次获州、县的表彰和奖励，曾参加《稻飞虱发生规律及预测预报研究》攻关课题，组建广南县白背飞、褐飞虱主害代发生量预报模型，应用预测模型对褐飞虱主害代的发生程度进行及时、有效的测报，为群众的防治工作提供有力的方法和措施。1.4 预报方式有所突破2006年以前都是以病虫情报的形式寄到县级各机关5所和各乡镇政府、农业技术推广站，信息传递速度很慢，贻误指导防治时期，病虫害控制效果较差，2007年以后各乡镇都配备了电脑，采用电子邮件、网络网上发布病虫信息，使病虫信息及时传递指导18个乡镇防治病虫害，2009年探索电视预报方式，在稻飞虱、稻纵卷叶螟大量传入繁殖为害之际，在广南电视台《希望的田野》栏目中制作稻飞虱的发生趋势与防治技术专题片广泛宣传，使群众充分认识和了解稻飞虱的发生为害和防治方法，县、乡、村大力推广统防统治技术，加大防治力度，取到了理想的效果。1.5 测报领域逐步拓宽当前测报作物和病虫害种类都得到了增加，过去只注重水稻作物稻飞虱、叶蝉、稻纵卷叶螟、粘虫、稻瘟病和地老虎“五虫一病”的测报发展到现在以水稻稻飞虱、稻纵卷叶螟、稻瘟病为重点，兼顾玉米大小斑病、灰斑病、蚜虫、白菜软腐病、油菜白锈病、小麦白粉病、锈病等多种作物、多种病虫害的测报，测报的范围和数量增加，困难加大，更显现了测报工作的重要性。总之，广南县的测报工作在各级政府和农业主管部门的领导下，经全县测报人员、农业技术员的共同努力取得了很好的效果，实现了量和质的突变，但是仍然存在诸多问题，如测报网络不够健全和完善，网点较少，获悉的数据代表性差；没有先进的调查和监测设备（如电子扫描仪、卫星定位仪等），田间调查的数据主观性强，很难真实、全面地反映事情的客观性；测报队伍和业务水平不稳定；预报方式比较落后、宣传效果不佳等等，仍然极大地影响测报质量和防治效果。2 病虫害预报方式存在的问题2.1 信息与群众远距离传递，群众难以获取虽然农作物病虫情报已经发出，它传送的终极站是乡镇农技站，有时会转送到乡镇府，然后由技术人员去传达和宣传，并组织群众防治，可是我县地域辽阔，立体气候明显，区域性小生态突出，病虫发生为害程度各异，技术员根本不能面面俱到，防治顾此失彼现象突出，遇到责任心不强的技术员，群众就难以得到病虫发生与防治信息了。2.2 预报发布传送层次多，容易丢失预报的传递途经县、乡、村然后才到群众四个层次，到了村还不一定到群众手中，容易遗失，群众对病虫害的防治技术不了解，难以掌握防治的主动权。2.3 发布时间长，传送速度慢从县站测报点开始发布预报算起，如果以电子邮件的形式发布，当天即到乡镇农技站，可以算当天到达乡镇府，由乡镇农技站在当地以黑板报或者通知的形式发给村民委员会，再由村民委员会出通知才到群众当中，这样几经周折，耗去大量的时间，病虫害得不到及时、快速、有效的控制。2.4 容易贻误防治时期农作物病虫害的防治都有一定的时效性，都必须抓住有利的防治时期，特别是对于一些流行性、迁飞性、暴发性病虫害，防治时机要求严格，如不能将信息及时送到农户，容易错过防治适期，造成农作物大面积成灾。3 创新预报方式的必要性农业是广南县经济和稳定的基础，为获取农业增产稳产，必须对农作物病虫害进行综合治理，然而综合防治离不开化学防治，更离不开农作物病害预测预报的指导。多年来，病虫测报工作仅服务于粮食生产，针对广南县粮食生产上的主要农作物病虫害（如：稻飞虱、稻螟虫、稻纵卷叶螟、稻瘟病、小麦白粉病、锈病、粘虫和地老虎等）开展监测预报工作，成为各级领导正确指导农业病虫害防治的科学依据，农民搞好病虫害防治的耳目。如：2009 年稻飞虱、稻纵卷叶螟大发生年，共发出预报39期，1 200份，分布18个乡（镇），120 个村委会，适时有效指导农户防治农作物病虫害364.72 万亩次，占发生282.74万亩次的129%，挽回损失62 110.5吨。其中稻飞虱、稻纵卷叶螟发生55.3万亩，防治69万亩，挽回粮食损失42 550吨，有效控制病虫害的发生发展蔓延，将为害损失控制在为害水平之下，为广南县农业抗灾保丰产做出突出的贡献。但是，随着农业生产的发展、产业结构调整以及农业生态环境的变化，病虫种群也在不断变化，外来有害生物的入侵为害以及发生在广南县境外的检疫性有害生物威胁，当地的次要病虫害上升为主要病虫害如水稻白叶枯病、水稻纹枯病、稻曲病、玉米灰斑病、玉米丝黑穗病、油菜白锈病、蚜虫、大蜗牛等，严重威胁广南县的农业生产，现有落后的测报方法与手段也很难适应当前防治工作的需要，很难适应绿色植保、公共植保和现代农业的需要，必须改进和创新测报技术和预报方式，提高预报宣传效果，将病虫害发生与防治信息以可视预报的方式，通过网络、图像、电视进行快速发布，覆盖全县80%以上的群众，及时指导群众做好防治，对提高防治效果，降低灾害损失，降低农产品的农药残留量，提高农产品品质，确保农产品质量安全具有重要作用。4 创新预报方式的方法和途径广南县病虫害发生种类多、为害严重，为让广大农民群众及时了解病虫信息，明白防治知识，掌握施药技术，科学、及时地组织病虫防治，可以采取可视预报方式进行预报，其方法和途径如下。4.1 农作物病虫害电视预报农作物病虫电视预报是用现代信息技术，采取电视画面、字幕与配音相结合的方式，将农作物病虫发生防治信息制作成电视节目，以电视媒体播放方式向社会发布。通过电视节目将农作物病虫特征、为害症状、防治技术措施等形象生动地展现在农民的眼前，便于理解、记忆、运用。病虫电视预报由片头、概述、预报内容、防治意见和片尾组成。在每期节目制作前先根据当前病虫发生情况拟定文字稿，再到田间拍摄所需素材，主要包括气象条件、作物生长情况、病虫害形态特征、发生规律、为害症状、发生区域等内容，若为害症状还没有表现出来，也可借用以前的素材。防治意见包括防治适期和防治药剂，采取字幕和配音同步进行，推荐2～3种防治技术措施，便于农民掌握运用。节目编辑后导出avi格式文件送电视台配音，在广电总台的《信息直通车》栏目播出，播出时间在20∶20左右，每期长度为3～5分钟。4.2 滚动字幕由于多方面的原因，病虫电视预报是不定期播出。没有固定的播出时间，农民没有收看习惯。这样在每一期病虫情报发布时，采取插播滚动字幕的方式将防治信息在有关电视频道上播出。一般在病虫防治适期前5～7天，于每晚8∶00～9∶00不间断地滚动播出。这样也提示农民收看病虫电视预报。4.3 在天气预报中插播必须与当地气象台合作，在天气预报前由主持人针对当前的农事，利用图片和字幕的方式播放病虫预报。图片内容以病虫害特征和大田为害症状为主，防治时间和技术措施采取字幕配合主持人解说。天气预报的播出时间固定，这种方式收视率高，宣传效果更好。4.4 号码百事通为充分利用电话普及率高、收听时间不受限制的特点，与电信公司签订合作协议。在电信公司开通一个节目代码作为信息发布代码。本站将每一期防治情报及时提供给电信公司，由他们进行录音、储存，农户只要用固定电话拨打这个号码，按照语音提示，就能收听到最近的病虫害防治信息。这种方式由于收听时间灵活，很受农户欢迎。4.5 手机短信手机作为现代通讯工具，普及率高，不受时间和空间限制，具有方便、快捷的特点。仍然是与中国移动广南分公司签订了集团短信合作协议。利用手机短信群发业务发布病虫害防治信息，发布对象为各有关部门、各乡镇的负责人、种田大户及乡、镇、村机防队。参考文献[1]朱国芳，陈亮，文铁军等.多媒体技术在农作物病虫预报中的应用与探讨.湖北植保，1998（4）：8～10[2]项飞，巫晓云.病虫情报发布方式的创新及体会.中文期刊，专业文章，2008，A431：1～2

生产实践业已证明，应用抗病品种是枯萎病综合防治技术体系中的核心技术，也是防治枯萎病最经济、有效的技术途径。据1984年的全国棉花枯、黄萎病综合防治研究协作组的统计，全国种植棉花面积约8800余万亩，而黄、枯萎病的发病面积近2200万亩，占调查面积的31.3%，年损失皮棉75万～100万t，折合人民币2亿～3亿元。可是推广了以种植抗病品种为中心的综合防治技术以后，枯萎病的发病率压低到5%以下，挽回了皮棉损失。同时，由于节省了农药等开支，极大地降低防治费用，杜绝了人畜中毒事故和环境污染，保护了棉田生态环境，取得了显著的经济、生态、社会效益。而抗枯萎病育种的成效取决于对病原菌与寄主（棉花）的互作关系和枯萎病抗性遗传规律的认识，抗源的获取以及科学的育种方法。了解病原菌与寄主（棉花）之间的交互作用，是选育抗棉花枯萎病品种的重要理论依据之一。这里包括两方面内容：一是垂直抗性与水平抗性；二是基因对基因假说。这一理论观点由Van Der Plank（1963）提出。寄主对某些病原生理小种具有免疫或高抗性，可是对另一些生理小种则是高度感染的。表明了同一寄主品种对同一病原菌的不同生理小种具有“专化”反应，寄主品种的抗病力与病原菌小种致病力间有特异的相互作用。它通常受单基因或几个主效基因所控制。杂交后代一般按孟德尔定律分离。这类抗性的遗传行为简单，抗、感差别明显。在一般情况下，抗病对感病为显性，易于识别，常被育种家所重视。垂直抗性多表现为过敏性反应。它能把病原菌局限在侵染点和具有抗定殖的作用；同时，由于它能抵抗某些对它不能致病的小种，因而在发病初期，它有减少接种体数量的作用。但这类抗病性常会随病原菌生理小种的变化而丧失。如果在大面积生产上，单一地推广具有该类抗性的品种时，容易导致侵染它的生理小种上升为优势小种而被感染淘汰。这在小麦条锈病和稻瘟病抗病品种大面积连年推广种植上已有惨重教训。要保持其抗性的稳定，必须是寄主为异质群体，或寄主群体在时、空分布上呈不连续性，否则，抗性难以持久稳定。在遗传上，小种专一化抗病性通常表现为单基因性状，这种抗病性对感病性往往是显性的。一个单基因能抵抗病原的一个小种或多个小种。在垂直抗病性中，寄主是垂直抗性的差别，而病原菌致病性的差别则是毒性差异。亦可称为非专化抗病性（non-specific resistance）。水平抗性指寄主品种对各个病原生理小种的抗病反应，大体上接近于同一水平，它对病原菌的不同小种没有“特异”反应或“专化”反应，几乎在同一水平线上。它的作用主要表现在能阻止病原菌侵入寄主后的进一步扩展和定植，表现为潜育期较长，病斑小而少，病原菌繁殖体的数量相对较少。因而病害发展的速度较缓慢，程度较轻。在农业生产中，人们长期利用水平抗性，但因其抗、感症状表现不如垂直抗性明显，鉴别较难，过去在抗病育种中往往忽视了具有水平抗性的品种。由于它对病原菌生理小种不形成定向选择的压力，因而不致引起生理小种的变化，也不会导致品种抗性的丧失。所以，在抗病育种中，人们越来越重视具有一定水平抗性品种的选育。现阶段，我国已经推广种植的抗枯萎病品种，几乎多属于此类型，故能比较长期地、并在不同生态地域均保持着较高的抗病性，如川52-128。自Van Der Plank（1963）提出垂直抗性与水平抗性概念以后，也存在着不同看法。如Wolfe（1972）认为寄主的抗病性从感病到免疫是一个连续的统一体，病原菌的致病性，从无致病力到强致病力，也是一个连续的统一体。寄主和病原物的相互作用，可有各种各样的表现形式。Arnold等（1968）认为垂直抗性和水平抗性并没有根本的区别，只不过是总抗病性系统中的特殊情况。Zadoks等（1977）则认为，在垂直抗性和水平抗性的情况下，寄主的抗病力和病原菌的致病力间都有相互的特异作用。在与农作物病害的斗争中，有80%以上是靠抗病品种来防治或减轻其为害的。但实践表明，抗病品种在生产上应用若干年后，常会丧失抗病性。为了克服品种抗病性过早丧失，有些学者提出持久抗病性（durable resistance）或稳定抗病性（stable resistance）的概念。这是指适于某种病害发生流行的环境条件下，某一个抗病品种在大面积生产上推广多年后，抗病性仍较长期保持而不丧失，当然不意味着永久不变异。这一理论观点由Flor（1974）提出。病原物与寄主植物的关系，即现在所提的互作关系，就是在一定条件下，植物发病过程中寄主和病原物相互作用，由一系列的生理、生化和遗传调控过程而决定病症表现的类型。Flor（1947）曾以亚麻锈病（Melampsora lini）为代表进行研究寄主和病原物之间的相互关系认为，寄主中有一个调节抗病性的基因，而病菌中也有一个相应的基因调节病菌的致病性。如寄主有2个或3个基因决定抗病性，于是病菌中也有2个或3个相应的决定无毒性的基因。基因组合表示寄主的抗病性表达需要寄主中决定抗病性的基因和病菌中决定无毒性的基因互作，即寄主的抗病性不亲和性是病菌和寄主特异性互作的结果。由此抗病性被认为是主动过程，而寄主的感病性则是由于缺乏抗病基因或病菌缺乏无毒基因而表现出的被动显症。此论点认为，寄主与病原菌长期共存于自然界，实际上正因为寄主存在着抗性基因，才能使其世代延续，而不被病原菌所毁灭。所以，物种间的抗性或不同程度的抗性，是长期自然选择和人工选择的结果。棉花抗枯萎病育种的基本程序包括4个环节：①发现和创造变异；②稳定和选择变异；③鉴定和比较变异；④保持变异。所有环节都是围绕着变异进行的。棉花的性状变异可分为两种：一种是可遗传变异，即这种变异性状可以传递给以后的世代；另一种是不可遗传变异，即这种变异性状只在当代表现，不能传递给以后的世代。可遗传变异又可区分成两种类型：一类是有益性状变异，即符合育种目标的遗传性状变异，也叫符合人类栽培利用目标，能够提高经济利用价值的变异；另一类是有害性状变异，即不符合育种目标的遗传性状变异，是同人类经济利用的目标方向相反的变异。育种所需要的仅仅是可遗传的有益的性状变异。棉花育种的任务是将现有推广品种还不具有的而生产上又迫切需要的一些新的经济或农艺性状引入新品种中，或将尽可能多的有益的经济或农艺性状集中到一个新品种中。育种的创新意义即在此。这些有益的经济或农艺性状，须是可遗传的有益的性状变异，这是育种的前提。如果没有这些变异，就不会有育种。这些有益的变异可能存在于现有品种或过时品种群体中，但更多地存在于极为丰富的种质资源中，拥有大量丰富的种质资源材料是棉花育种的基础。因此，卓有成效的育种一般需要形成一个丰富的种质资源库，育种家们深入细致地研究这些种质资源，从中寻找、发现和发掘与育种目标相符的新的性状变异。如局限在已有材料中，则很难发现符合育种目标的性状变异。棉花育种可利用的变异主要来自两种途径：一是自然变异；二是人为变异。自然变异的引发，大多数是由于天然杂交，但也有少数来自偶然的某种外力或个别棉株自身某些不明原因诱发的自然突变。人为变异主要是通过有目的的人工杂交，但也可利用物理化学等手段，或自然界其他条件进行人工诱变。从广义上讲，将非棉花及其近缘植物或其他生物的某些性状，运用特殊技术手段引入棉花中，也属于人为变异的范畴。棉花是常异花授粉作物，存在一定的异交率。异交率的高低取决于传粉媒介——昆虫的种类和种群的大小。田间的传粉媒介多，棉花的天然异交率就高，容易引发较多具有变异性状的变异株，就提供了育成具有优良性状新品种的机会。这是棉花系统选择取得成功的原因。但随着棉花生产的发展，棉花害虫种类日趋繁多，为害程度日益严重，种植棉花不得不频繁地采用杀虫药剂。在防治害虫的同时，也杀死了棉田传粉媒介，大大减少了棉花异交的机会，从而降低了性状变异几率、包括优异性状变异和优异株出现的频率。这也许是多年来单纯依靠系统选择难以育成有突破性新品种的主要原因。棉花群体中也常会出现个别的自然突变体。这主要是由于染色体畸变或某些基因位点突变而产生的变异性状。其中，有有利的，也伴有不利的经济性状变异。但发生这类突变的几率一般很低，且以质量性状为多。人为变异主要是通过人工杂交，引起基因交换、重组而发生新的性状变异。从本质上讲，这是天然异交的延伸和扩大，弥补了自然杂交几率日益低下的现状。它比之自然杂交的优点是：一能有目的地选择性状变异的方向；二能主动掌握性状变异的频率。但它的不足之处：一是不能确保有较高的成功率；二是仅限于在现有种质基因库范围内引发变异。所以，必须加强种质资源的收集、扩大和研究等基础工作，并进行较大量的杂交。人为变异的另一途径是通过物理或化学等手段诱发新的性状变异。其优点可超越现有的棉花种质基因库，创造出新的性状变异；但缺点是：①难于诱发有利经济性状的变异，而更多的属于不利经济性状；②诱变的频率低。因此，棉花育种利用这类性状变异的难度较大。应用生物技术，导入外源DNA，是定向诱发棉花产生新的性状变异的现代高新技术。优点是使常规人工杂交所不能跨越的亲缘障碍成为可能，在棉花染色体上不仅可导入与棉花非一个属、科、目的植物DNA，甚至可导入节肢动物等其他动物的基因。如报道的培育手感柔软胜似棉花的转兔角蛋白基因棉花。外源DNA导入，是创造变异的一种技术手段，是育种过程中的一个环节，在创造变异后的大量工作，仍需按常规育种环节进行。随着中国宇航技术的发展，已多次运用太空卫星，搭载棉花种子，通过太空失重、宇宙线照射、温度和时律的变化等因素引发基因变异。但其变异方向与遗传性正在进一步研究中。不管是自然变异或人为变异，其中，有符合育种目标需要的变异，也有不符合育种目标的变异。一般是在发现有利变异的同时，也可能相伴产生一些不利变异。这种变异，有的只是表现型的，其遗传性尚未稳定，还不能作为育种目标性状固定下来。所以，在发现或创造变异之后，育种的第二个环节就是稳定和选择变异。稳定变异是为了保证变异的有效选择，是选择变异的前提。稳定变异的主要手段是加代。随着世代的增加，杂合体变异性状得到分离和表现型变异性状得到纯合，使所有的变异，不管是有利的还是不利的，其遗传性相对稳定下来。棉花经济性状的遗传率高低不一。一般地，遗传率高的性状，如单基因控制的质量性状，低世代时就能达到相对稳定；遗传率低的性状，如多基因控制的数量性状，只有在较高世代时才能达到相对稳定。变异性状只有达到相对稳定，不再出现明显分离时，选择才有效。不同变异性状选择的最适宜世代并不一样。为了增进加代速度，缩短育种年限，在我国，利用18°N上下的海南岛南端冬季气温较高，又是旱季的有利条件，进行秋播、冬长、春收。这样，棉花就能在一年内完成两个世代周期。但海南岛与大陆棉区的气候、生态等条件差别很大，一般在海南加代期间不进行选择，但也有加代选择成功的例证。有条件的也可在当地，冬季利用大型可控温室进行少量材料的加代。随着生物技术的发展，可利用单倍体培养技术，将变异性状的染色体加倍，或克隆复制变异株的体细胞，经组织培养，形成再生植株，获得较为稳定的变异材料。选择变异是贯穿新品种选育始终的重要环节。棉花育种的创造性，主要是通过选择来实现。对已相对稳定的性状变异材料，紧接着就是一系列的选择过程。选择变异，既是技术，也是艺术。要紧紧瞄准育种目标，运用科学的试验方法和测试手段，层层筛选，尤其要依赖于育种家的丰富经验和高超的业务素质。要重视田间选择、室内选择和生长前期选择，更要重视生长后期和多方位的反复选择。要自始至终贯彻精益求精、优中选优的原则，在众多的个体中，不遗漏一株优异的变异株，也不滥竽充数多留一株劣变株，以保证育成高质量的新品种。根据确定的育种目标，选择已经相对稳定的变异后，需根据留优汰劣的原则，通过科学的鉴定和比较，才能确认某些优异变异性状成为育成新品种的属性，这是选择的继续。鉴定是在特定条件下，对某一变异性状进行有效性的直接鉴别和确认。例如，抗枯萎病性、抗黄萎病性、抗棉铃虫性、抗棉蚜性、抗旱性等。抗枯、黄萎病性鉴定，原则上是在人工接种、发病均匀的病圃中进行，也可在重发病区选择发病均匀的自然病圃中进行。抗虫性鉴定需在人工隔离环境中接种一定量的害虫数。抗旱性鉴定需设置遮雨和防止地下水浸入等设施。有些性状也可利用生物、理化反应法进行间接鉴定，但最后仍需进行直接鉴定。鉴定时要求设置抗性和感性两个对照，还需要多点、多年或多次重复，尽量减少误差，以避免年份和环境引发的影响干扰。纤维品质测定，是确保棉花新品种纤维品质必不可少的鉴定内容。利用HVI系列测试仪器，由于每份测试样本量小，要求用随机法抽取皮棉样本，以增加样本的代表性。育种材料的比较这一程序既重要，也繁复。随着育种进程，对照育种目标，全面考虑丰产性和有关经济、农艺性状的要求，从初级到高级，进行比较试验和鉴定，并根据结果进行逐级淘汰。对保留的材料要求要高，必须重视性状的综合表现；淘汰材料要慎重。过去的育种实践中，从原来因疏忽被淘汰的材料中，后来又选育出较突出的新品种的育种事例也有。棉花育种材料的比较，一般从株行试验，到株系试验、品系试验、区域试验和生产试验，逐级进行。从株系试验开始进行有重复的比较试验；从区域试验开始进行多点、多年有重复的比较试验。优良变异性状的稳定是相对的，而得到的稳定性状发生再变异则是绝对的。再变异的方向不能确定，往往是优变的几率较少，而劣变的几率更多。这就是品种的退化。棉花良种退化是困扰棉花生产的一大难题。常常是一个良种推广不久就发生退化，削弱了良种的作用。所以，重视和切实采取有效技术，保持育种目标所要求的变异性状，就显得十分重要。这就是良种繁育。良种繁育的任务是保持住优良品种的种性、纯度，即保证良种的品种品质。纯度是指品种纯度，并非遗传纯度。从农业生产的实际需要出发，并不要求品种在遗传上的纯化。品种本来就是一个遗传复合体，诸多性状不需要、也不可能达到遗传上100%的纯度。但必须保证主要经济性状表现型的相对一致性和稳定性。要达到这一目的，在技术上必须最大限度地避免育成的新品种发生生物学混杂和机械混杂。因为混杂的发生，必然会导致主要经济性状的退化。棉花品种的退化，往往会出现绒长变短、衣分下降、纤维变粗、铃重变轻、营养生长过旺等非人们植棉所企求的性状。在棉花进化过程中，存在着两种选择的激烈竞争。一是自然选择，另一是人为选择。自然选择的方向是按照有利于棉花物种自身的生存和繁衍更多的后代进行的。人为选择的方向是按照人们植棉所企求的经济性状进行的。两者虽有共同点，而在经济性状方面多数是反方向的。若竞争结果是前者超过后者，即出现“退化”现象。所以，“退化”是人们从植棉目的的角度给予的评价。但从棉花物种发展的角度评价，这种“退化”恰恰正是棉种自身需要的“进化”。生物学混杂和机械混杂给人们认为的“退化”创造了条件。所以，只有一方面尽量限制生物学混杂和机械混杂的机会，另一方面当人为的选择压超过自然选择压时，才能保持种性，即保持住育种目标所企求的变异性状相对稳定，不发生劣变，不发生“退化”。这就是良种繁育的功能。棉花对枯萎病抗性的遗传，国内外的研究报道较多，但结论不完全一致，多数认为，抗枯萎病性是由多基因控制的。Fahmy（1927）用免疫品种与感病品种杂交，F1是免疫的，F2分离出75%的免疫株、15%的耐病株和 10%的感病株。免疫株可固定不再分离，说明它是纯合的；耐病类型可再分离出免疫株、耐病株和感病株3种类型都有；而感病株一般在苗期便死去。他在以后的试验中，Fl、F2也出现类似情况。而在海岛棉中，他认为，是由一个显性基因和几个微效基因所决定的。Kelkar等（1947）也指出，海岛棉的抗枯萎病性是由1个显性基因和1个到多个修饰基因所控制的。在亚洲棉中，他发现了2个互补显性抗病基因和第三个具有抑制作用的基因。Jones等（1957）在用具有半半棉血统的珂字棉100GA与德字棉425的研究表明，在枯萎病和肾形线虫并存的情况下，其抗性由2～3个基因控制。Smith等（1960）认为，陆地棉对枯萎病的抗性是受一个主效显性基因和一些修饰基因所控制；而海岛棉的抗性是受2个具有加性效应的显性基因控制。Jobes（1961）以抗病的德字棉425、珂字棉100GA与感病的半半棉杂交，F2、F3群体中，抗、耐、感病植株数量呈连续变异，故认为是数量性状遗传，其抗病性是由2～3个基因所控制。Kappelman （1971）用P1、P2、F1、F2、BC1F1、BC2F2 6个世代在6种不同条件进行试验后指出，在42个试验中，有34个的抗枯萎病性的加性效应是显著的，有2个的显性效应是显著的，有8个的上位性效应是显著的。在这10个非加性效应为显著的实例中，除1个外，加性效应也是显著的。所以，他认为，对他所研究的材料而言，加性基因效应最能说明棉花枯萎病抗性的遗传。Aibeles（1978）也认为，棉花对枯萎病抗性遗传的基因作用，加性效应大于显性效应。Singh等（1988）在亚洲棉的完全双列杂交后代研究中认为，抗病性是显性，而且一般配合力方差大于特殊配合力方差，说明对抗性遗传的基因作用，也是以加性效应为主。但Rird （1973）认为，棉花对枯萎病的抗性属于显性基因效应。Megahed等（1984）在不同类型海岛棉的双列杂交中发现，对枯萎病抗性表现明显的杂种优势，说明基因效应是非加性的。在F1和F2中，一般配合力和特殊配合力都显著，但特殊配合力比一般配合力更强，说明其遗传的基因效应是非加性的显性效应，抗性受微效多基因所制约。Campagnaco（1971）认为，大多数杂交组合的抗枯萎病性是单基因的不完全显性遗传，F2可分离出抗病和感病类型。但是，有的研究结果认为，棉枯萎病抗性是显性单基因遗传的。Netzer （1985）用陆地棉与海岛棉杂交也认为，棉花枯萎病抗性是一个显性基因控制的。冯纯大等（1996）报道，16个抗×感组合的F2代抗、感植株出现3∶1分离比例，亦证实抗枯萎病性受一对基因控制。20世纪70年代，陕西省棉花研究所、原北京农业大学（现中国农业大学）、江苏南通地区农业科学研究所等从大量杂交后代的分析中认为，杂种后代对枯萎病的抗性，与亲本的抗性水平密切相关。在感×感组合中，后代的抗性差；双亲抗性中等或在抗×感组合中，后代多为耐病；在抗×耐或抗×抗组合中，后代的抗性强等。并从育种实践中，总结出一些抗枯萎病性遗传的趋势。据王远等（1980）研究，陆地棉抗枯萎病受显性基因控制，双亲之一具有抗枯萎病性，其后代则表现抗病，因此，采用耐病、丰产、优质品种作母本，高抗枯萎病品种作父本，以培育优质、丰产、抗病品种。校百才（1985、1988、1992）多年采用不同组合的试验表明，抗枯萎病性的一般配合力方差大于特殊配合力方差，说明抗枯萎病性的遗传中，加性效应是主要的。其狭义遗传率分别为42.6%、19.5%和46.5%；广义遗传率127121分别为72.5%、35.2%和76.98%。李俊兰（1987）用4个抗病×感病的陆地棉组合后代分析后表明，各组合抗病性遗传中的加性成分达到了极显著水平；有一个组合的显性效应及加性×加性、显性×显性上位效应和另一组合的加性×加性上位效应也达到了显著水平。各组合的广义遗传率127121平均为66.32%。王振山等（1989）在抗×感、抗×耐和抗×抗等类型组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2各世代的平均数分析中指出，所有组合的抗枯萎病性的加性效应均达显著水平；但也还存在显性和上位效应，如在抗×感组合中，抗病性的加性效应、显性效应、加性×显性上位效应都有作用；而在抗×耐组合中，主要是加性和显性效应。并认为抗枯萎病性是受多基因控制的。张凤鑫等（1990）用44个品种做试验的结果表明，陆地棉抗枯萎病的广义遗传率为86.7%，属遗传率高的性状。张金发等（1994）在发病严重而均匀的田间病圃中，对4个抗病品种和4个感病品种的8个亲本及其28个Fl（无反交）进行抗枯萎病性鉴定发现，亲本的抗性水平与其配合力效应、显性作用大小是基本一致的，以苏棉3号、中棉所12和鄂62-1的抗性最高，配合力最好，显性作用最大，是较好的抗病亲本。Hayman-Jinks法分析表明，抗病性为部分显性，以加性效应占优势，显性效应较小，无上位性。广义和狭义遗传率均很高，分别为91%和83%，至少有一组显性抗病基因控制棉花枯萎病抗性的遗传。校百才（1985、1988、1992）多年采用不同组合的试验表明，抗枯萎病性的一般配合力方差大于特殊配合力方差，说明抗枯萎病性的遗传中，加性效应是主要的。其狭义遗传率分别为42.6%、19.5%和46.5%；广义遗传率127121分别为72.5%、35.2%和76.98%。李俊兰（1987）用4个抗病×感病的陆地棉组合后代分析后表明，各组合抗病性遗传中的加性成分达到了极显著水平；有一个组合的显性效应及加性×加性、显性×显性上位效应和另一组合的加性×加性上位效应也达到了显著水平。各组合的广义遗传率127121平均为66.32%。王振山等（1989）在抗×感、抗×耐和抗×抗等类型组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2各世代的平均数分析中指出，所有组合的抗枯萎病性的加性效应均达显著水平；但也还存在显性和上位效应，如在抗×感组合中，抗病性的加性效应、显性效应、加性×显性上位效应都有作用；而在抗×耐组合中，主要是加性和显性效应。并认为抗枯萎病性是受多基因控制的。张凤鑫等（1990）用44个品种做试验的结果表明，陆地棉抗枯萎病的广义遗传率为86.7%，属遗传率高的性状。张金发等（1994）在发病严重而均匀的田间病圃中，对4个抗病品种和4个感病品种的8个亲本及其28个Fl（无反交）进行抗枯萎病性鉴定发现，亲本的抗性水平与其配合力效应、显性作用大小是基本一致的，以苏棉3号、中棉所12和鄂62-1的抗性最高，配合力最好，显性作用最大，是较好的抗病亲本。Hayman-Jinks法分析表明，抗病性为部分显性，以加性效应占优势，显性效应较小，无上位性。广义和狭义遗传率均很高，分别为91%和83%，至少有一组显性抗病基因控制棉花枯萎病抗性的遗传。校百才（1985、1988、1992）多年采用不同组合的试验表明，抗枯萎病性的一般配合力方差大于特殊配合力方差，说明抗枯萎病性的遗传中，加性效应是主要的。其狭义遗传率分别为42.6%、19.5%和46.5%；广义遗传率127121分别为72.5%、35.2%和76.98%。李俊兰（1987）用4个抗病×感病的陆地棉组合后代分析后表明，各组合抗病性遗传中的加性成分达到了极显著水平；有一个组合的显性效应及加性×加性、显性×显性上位效应和另一组合的加性×加性上位效应也达到了显著水平。各组合的广义遗传率127121平均为66.32%。王振山等（1989）在抗×感、抗×耐和抗×抗等类型组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2各世代的平均数分析中指出，所有组合的抗枯萎病性的加性效应均达显著水平；但也还存在显性和上位效应，如在抗×感组合中，抗病性的加性效应、显性效应、加性×显性上位效应都有作用；而在抗×耐组合中，主要是加性和显性效应。并认为抗枯萎病性是受多基因控制的。张凤鑫等（1990）用44个品种做试验的结果表明，陆地棉抗枯萎病的广义遗传率为86.7%，属遗传率高的性状。张金发等（1994）在发病严重而均匀的田间病圃中，对4个抗病品种和4个感病品种的8个亲本及其28个Fl（无反交）进行抗枯萎病性鉴定发现，亲本的抗性水平与其配合力效应、显性作用大小是基本一致的，以苏棉3号、中棉所12和鄂62-1的抗性最高，配合力最好，显性作用最大，是较好的抗病亲本。Hayman-Jinks法分析表明，抗病性为部分显性，以加性效应占优势，显性效应较小，无上位性。广义和狭义遗传率均很高，分别为91%和83%，至少有一组显性抗病基因控制棉花枯萎病抗性的遗传。对棉花枯萎病抗性的遗传研究，以前多采用Griffing的配合力模型及其分析方法估算配合力效应，再用Hayman（1954）的双列分析方法估算遗传方差分量和遗传率。由于这是两个不同的遗传模型和分析方法，对一组资料分析的结果可能不尽相同，对多世代材料也不能同时进行综合分析。为此，韩祥铭等（2001）采用朱军（1997）提出的混合线性模型ADM遗传模型和ADAA遗传模型估算遗传方差和遗传率并对估算的参数进行显著性检验，从而可对亲本和组合的遗传表现进行评估。结果表明，棉花枯萎病抗性遗传，加性方差占表现型方差的49.9%，显性方差占表现型方差的13.1%，母体方差占表现型方差的0.8%，母体效应很小，主要是加性效应和显性效应，显性和环境的互作效应占表现型方差的27.0%，差异极显著，表明显性效应易受环境因素影响。广义遗传率为63.0%，狭义遗传率为49.9%，棉花枯萎病抗性遗传以加性效应为主，遗传率较高，在重病地连续选择抗病株，有利于提高枯萎病抗性。由于不同试验所用材料、鉴定方法和技术的不同，加之棉花受多种枯萎病菌生理小种侵染，抗病基因对病菌不同生理小种的抗性不同，不同的生理小种要有不同的抗病基因，不同的生态环境，有不同的生理小种。在自然生态条件下，枯萎病菌多种生理小种可能同时存在，这样就造成了棉花枯萎病抗性遗传研究结果的多样性。但多数研究结果表明，枯萎病抗性遗传以加性效应为主。育种实践也证明，在发病均匀的重病地，连续选抗病株能选育成抗病品种。因此，进行枯萎病抗性遗传研究，对棉花育种工作有指导意义。棉花对枯萎病抗性与对其他病害抗性的关系，赵俊兴等（1991）对多个品种，通过线性相关分析指出，棉花品种对枯萎病和黄萎病的抗性为高度正相关，也说明品种对两种病害的抗性间有显著的相关关系，这证实选育兼抗枯、黄萎病品种的可能性。马存等（1992）的鉴定指出，抗枯萎病的陆地棉品种，也能抗苗病。Shepherd（1986）报道，棉花枯萎病的发病率与根结线虫的产卵量呈高度正相关（r=0.73**），并指出，具有抗根结线虫基因的棉株，其根际或根部所渗出的物质，可特意地诱导对枯萎病菌有抑制作用的微生物，因而表现出抗病性。关于抗枯萎病性与其他农艺性状间的相关关系，也有不同的试验结果。Patel等（1950）认为，新百万棉（NewMillion Dollar）品种的抗枯萎病性，似与不利的农艺性状相连锁，Sappenfield （1963）报道，棉花品种对枯萎病的抗性与皮棉产量呈负相关等。由此认为，抗病品种的农艺性状较差。中国在选育、推广抗枯萎病品种的初期，也有类似的观点，但后来的试验和实践证明，这种现象不是普遍规律。马存（1985）的研究指出，无论在中水肥或高水肥条件下，枯萎病越重，对皮棉产量和多数纤维品质的损失越大。在中水肥条件下，枯萎病病指每增加1，皮棉产量的损失0.94%。李俊蓝（1987）的试验也指出，枯萎病的病级与籽棉产量、皮棉产量、单株结铃数、铃重、纤维断裂长度间的r依次为-0.3285，-0.2990，-0.2991，-0.2441和-0.046，即发病越重，产量和纤维强度越低。周雁声等（1985）用参加全国抗病区试的品种资料进行分析，研究结果显示，枯萎病的病株率与铃重、衣指、籽棉产量、皮棉产量、纤维强力呈极显著的负相关，病指与单株结铃数、衣指、籽棉产量、皮棉产量、纤维强力也呈显著的负相关，说明品种的抗病性越差，对产量和纤维品质的损失越大。另外，从20世纪80年代以来在黄河流域进行生产试验的品种进行分析表明，抗病的中棉所12比感病的鲁棉1号、冀棉8号的产量和品质都要好，证明抗枯萎病性和农艺性状间并不存在遗传上的负相关。高永成等（1985）用感病的原徐州142（病株率44.0%，病指35.9）和经过4年在病地连续选择的抗病徐州142（病株率3.9%，病指2.9）于1979年在无病地上进行了农艺性状的比较，抗病的徐州142比感病的徐州142农艺性状略有提高，如皮棉每亩增产2.75kg，衣分提高0.5个百分点，纤维强力提高0.09g，主体长度增加0.19mm。因而他们也认为，抗枯萎病性与农艺性状间并不存在遗传上的负相关。种质资源或称遗传资源，是指决定各种遗传性状的基因资源。棉花种质资源包括推广品种、过时品种、引进品种、突变体材料、野生种和陆地棉种系，以及棉属近缘植物。是进行棉花品种遗传改良的物质基础，也是研究棉属遗传、起源、进化和分类的基本材料。因此，广泛、持续收集、保存、研究和利用种质资源，是棉花遗传育种研究领域中的一项基础性工作。抗原是抗病育种的决定因素，而种质资源则是棉花抗枯萎病育种中抗原的来源地。我国在20世纪50年代就开始收集棉花品种和种质，并进行抗枯萎病性鉴定。1952～1953年四川省棉花枯萎病防治研究工作组收集了珂字棉8个品系及福字棉6号、鸡脚德字棉、狄胜棉、赖德福阿金等陆地棉品种（系）共33个，海岛棉品种C3173、苏-2198 两个，中棉种质有遂宁土棉、威远土棉等21个，进行抗枯萎病性鉴定。海岛棉中，苏-2198表现耐病、C3173高度感病，发病率为100%，病指79.5；中棉中，抗性最好的是仁寿紫花、盐亭小白花、三台子花、仪陇小白花、余姚小树花、彰德土棉、遂宁28-507-47、威远土棉、宾川土棉，而玉溪中棉在田间未受棉枯萎病感染，表现高度抗枯萎病性；陆地棉发病高，但发病程度差异大，发病率为90%～100%，病情指数为59.3～71.5。20世纪70年代，我国的抗病育种发展较快，对棉花品种资源的收集、抗性鉴定更加重视。1976年，陕西省农业科学院植物保护研究所采用陕西泾阳菌系，第一次对中国2238个棉花品种资源进行了苗期抗枯萎病性鉴定，结果是，无症状免疫类型22个，占总数的0.98%；高抗类型137个，占6.12%；感病类型1724个，占77.03%；其余为耐病类型355个，占15.96%。陆地棉中，表现抗性强的品种有川52-128、川57-681、陕棉4号、陕棉401、陕棉9号、川62-200、川抗病洞庭棉、晋68-389、晋68-400、云112-3、86-1号、陕棉8号、陕棉10号、咸73-74和咸73-145。中棉的抗枯萎病性强、抗源丰富，经反复试验证明，赤木黑种、赤木白种、法库白子、中棉所6号的抗枯萎病性强而稳定。1975～1979年连续8批鉴定了中国棉花品种资源共3710个。根据病指划分为不同抗病性反应型，属免疫类型（无症状）的23个，占总数的0.62%；属高抗类型的164个，占4.42%；属抗病类型的187个，占5.04%；属耐病类型的351个，占9.46%，属感病类型的2385个，占80.46%。从不同棉种相比较，其中，以中棉抗病性较强，陆地棉次之，海岛棉、木棉抗病性最弱（表5-1）。中棉、陆地棉、木棉和海岛棉的平均病指分别为5.34、34.29、76.4和76.85。棉种名称供试品种（系）免疫高抗抗病耐病感病病指0病指0.1～10病指10.1～25病指25.1～50病指50.1～100个数%个数%个数%个数%个数%陆地棉3102130.42993.191374.422608.38259383.58海岛棉27841.4427498.57中棉308103.256521.104715.268627.9210032.47木棉1715.881694.11草棉5360.00240.00合计3710230.621644.421875.043519.46298580.41表5-1 不同棉种对枯萎病苗期抗性鉴定1993年，陕西省农业科学院植物保护研究所又对348个亚洲棉（即中棉）品种进行抗枯萎病苗期抗性鉴定，病指为1～25的有288个，占82.8%；病指为25.1～50.0的有34个，占9.8%；病指为50.1～100.0的为26个，占7.4%。其中，简中1号、浙江余姚黄蒂大部等抗性强。52-128和57-681是中国育成的第一批高抗枯萎病抗原种质。四川省棉枯萎病工作组自1952年在发病90%以上的大榆区紫云乡105亩（667m2）左右的德字531棉田中，初选抗病单株916株，1953年经病圃鉴定筛选出抗病性强的11个系，经反复比较鉴定筛选，1956年培育出高抗枯萎病品种52-128。1957年全省换种岱字棉15后，利用新品种农艺经济性状好的优点，又在三台、射洪县种植的岱字棉15号重病田中，选取剖秆未见病状的单株1015株；仍采用病圃筛选的方法，于1963年再次选育出高抗枯萎病的品种57-681。这两个抗源品种经试验鉴定，具有抗病性强、抗病力稳定、抗性适应广的特点。20世纪60年代中期至90年代中期，在四川省棉枯萎病协作组人工病圃中，52-128病指稳定在3.6～22.6，平均11.2，比感病对照种减轻77.8%；57-681病指2.0～3.1，平均2.3，比感病对照种减轻91.2%。1970～1982年，以52-128、57-681多代自交材料种植于人工接菌病圃和零星病地，连续3年自交仍种植于同一条件下的抗性鉴定表明，虽经长期种植，两个抗源品种的抗性一直保持很强，未出现衰退现象，即使在零星病地种植3年，抗性与人工病圃无明显差异。1981年选用有代表性的生理型Ⅰ号川F5（四川射洪县）、陕F9（陕西高陵县）、生理型Ⅱ号浙F2（浙江慈溪县）、冀F8（河北峦城县）、生理型Ⅲ号新Fl（新疆吐鲁番县）等不同生理型菌系对52-128、37-681及抗、感杂交组合后代作病菌与寄主互作关系的抗性鉴定表明，52-128、57-681对我国棉枯萎病菌3大生理型中的5个菌系间致病力分化性互作不显著。1972～1973年和1979～1980年，全国棉枯萎病生理型试验结果表明，52-128对18个省、市、自治区不同地区的129个棉枯萎病菌系中，属高抗类型的有12个，抗病类型72个，耐偏抗类型36个，合计120个，占参试菌系的93%，只有9个强致病菌系对52-128呈感病类型。这两个抗源品种育成后，于60年代初被陕西、山西等省引进试种，表现出抗性强、稳定性好，从而用作抗原进行杂交转育或取材，育出陕4号、陕401、晋68-420、运安1号等，分别在四川、陕西、河南等棉病区种植，防病增产效果良好。1972年后是我国抗病育种取得较大发展的时期，河南、江苏、云南、陕西、山东、浙江、河北、山西、湖南和江西等省先后引进52-128、57-681用作抗原进行杂交转育或系统选择，培育出21个抗枯萎病品种（系），分别在全国10个省推广种植，防病增产效果显著。据《全国农作物审定品种名录》（2005）、《中国棉花品种及其系谱》（1996）、《中国棉花品种系谱图》（2000）资料分析，以及中国农业科学院棉花研究所等50余家育种单位利用这两个抗原的应用证明统计，全国利用抗原52-128、57-681育成棉花抗病品种128个。在不同转育代次育成的抗病品种中，集中来源于第二代至第五代的有121个，占94.5%；被利用作母本、父本育成的品种分别各占有54.7%和31.3%（表5-2、表5-3）。利用52-128抗原品种作抗原，通过杂交或系统选育的抗病品种，在各地方推广应用都表现抗性良好（表5-4）。省份育种单位（个）80年代90年代2000～2004年总计河北765112山西33429辽宁244江苏9112720浙江111安徽1516江西111山东31427河南9812222湖北49211湖南21124四川5511319陕西29211新疆111合计503569128表5-2 不同时期不同地区利用抗原52-128、57-681育成的审定品种数抗原用途一代二代三代四代五代六代总计母本（♀）11029191170父本（♂）46917440系统选育15542118合计6214340171128表5-3 抗原种质52-128、57-681不同转育代次育成的品种数项目四川湖北新疆江苏云南山西陕西辽宁上海山东河南河北北京浙江甘肃安徽湖南江西合计供试菌系179985111466777552911129抗性反应高抗01600000020100020012抗病861327114546422151072耐病71043432110232110136感病2121000000100101009表5-4 52-128对不同地区菌系的抗性反应抗原种质在育种上应用成败的关键，一是抗原抗性稳定性。抗性稳定而持久的抗原，转育利用的抗性不易衰失，能持久保持利用；二是抗原种质的遗传效应，这是转育利用的基础；三是抗原种质经济性状的遗传效应，这对利用价值影响极大。针对这三个关键问题，叶鹏盛等（2007）对52-128和57-681的抗性遗传做了研究。结果证明，这两个抗原的抗性长期稳定（表5-5，表5-6），且抗性遗传效应好、遗传率高（表5-7），其他不良性状在杂种后代中的遗传不显著（表5-8），为我国利用两个抗原的抗性，选育抗病品种奠定了良好的基础。供试品种种植1年种植2年种植3年种植4年病圃无病地病圃无病地病圃无病地病圃无病地521284.504.504.503.502.752.750.752.75576816.003.507.254.502.252.251.253.25川73274.008.009.008.003.503.502.507.25川4149.005.755.758.001.001.001.250.75达棉1号30.7556.7523.556.7535.0035.0017.2536.50显著性（t值）0.53240.62710.06431.1214表5-5 在病圃和无病地筛选后抗原的病情指数世代52128×达棉1号57681×达棉1号达棉1号×52128达棉1号×57681病圃无病地病圃无病地病圃无病地病圃无病地显著性（t）F135.0019.2541.0024.5018.5023.7521.7524.502.5687F231.2519.2519.2524.5012.7517.2518.7516.252.3072F310.2519.7515.5025.507.7520.258.0025.508.6017**F42.0013.751.2524.508.7521.759.7520.509.0275**表5-6 在病圃和无病地筛选后抗原不同杂交后代的病指抗源及组合平均病指F1F2中亲值相对优势（%）广义遗传率（%）狭义遗传率（%）52128×达棉1号29.5039.2539.75-25.7968.952.157681×达棉1号25.5034.0040.50-37.0473.156.77329×达棉1号29.0037.2541.25-29.7070.548.2川414×达棉1号29.7539.7542.00-29.1767.443.6达棉1号×5212835.2535.0039.75-11.3272.953.7达棉1号×5768134.5034.5040.50-14.8175.452.4达棉1号×732737.0038.2541.25-10.3072.353.4达棉1号×川41437.2541.7542.00-11.3169.246.5521284.00576815.50川73277.00川4148.50达棉1号75.50表5-7 抗原种质52-128、57-681的抗性遗传效应抗源及组合株高（cm）单株铃（个）衣分（%）F1F2中亲值F1F2F1相对优势（%）F1F2中亲值F1F2F1相对优势（%）F1F2中亲值F1F2F1相对优势（%）52128×达棉1号99.3100.188.491.012.319.717.317.017.915.836.137.236.737.8-1.6表5-8 抗原种质52-128、57-681的主要经济性状的遗传表现抗源及组合株高（cm）单株铃（个）衣分（%）F1F2中亲值F1F2F1相对优势（%）F1F2中亲值F1F2F1相对优势（%）F1F2中亲值F1F2F1相对优势（%）57681×达棉1号93.897.685.186.010.221.018.916.118.930.438.438.337.538.8-2.4川7329×达棉1号86.790.083.483.83.823.220.320.119.715.440.340.239.840.31.3川414×达棉1号85.189.782.784.82.919.418.919.818.8-2.039.840.140.340.3-1.2达棉1号×5212898.996.388.491.011.923.218.817.217.952.837.839.636.737.8-3.0达棉1号×5768187.188.885.186.09.424.621.216.118.934.938.938.337.538.83.7达棉1号×732785.287.683.483.82.323.722.620.119.717.940.941.239.840.32.8达棉1号×川41490.385.182.784.89.221.719.819.818.89.640.140.040.340.3-0.4表5-8 抗原种质52-128、57-681的主要经济性状的遗传表现（续）-1磷作为植物生长发育的必需营养元素之一，不仅是植物体内许多重要化合物的组分，而且还以多种途径参与植物体内各种代谢过程，在人类赖以生存的生态系统中，起着不可替代的作用。植物吸收磷的主要形式是，它们在土壤溶液中的浓度很低，一般只有1.5μmol/L。因此，磷容易被土壤固定，在土壤溶液中的移动性很差。大多农业土壤因长期施用磷肥已成为潜在的磷库，磷肥效应与土壤有效磷含量呈负相关，磷酸盐的化学性质使其成为作物难以利用的固定态磷，造成土壤磷的“遗传学缺乏”而非“土种类之间和同一植物的不同品种之间的磷素营养利用效率存在差异”。陆文龙等（1999）研究表明，营养高效基因型是指在缺磷条件下，能够利用自身根系分泌的有机酸活化土壤中难溶性磷，协调生长代谢，维持正常的生长发育过程，最终形成较高产量的基因型。由于植物对磷素的利用能力具有模糊性，耐低磷基因型和非耐低磷基因型的表现特征是连续的，没有明显的界限，磷素的影响不仅表现在相对干物重上，而且与植株的地上部鲜重、叶绿素含量、总叶面积等性状也相关。王士杰等（2009）首次在确立的筛选指标基础上，从88个棉花抗枯、黄萎病品种中筛选出25个耐低磷基因型品种（包括中棉所9号、中棉所15、中棉所21、中6331、86-1、豫棉1号、豫棉8号、豫棉22、冀棉7号、冀棉20、冀合3028、鲁无401、鲁棉14号、陕棉11、苏棉12、徐261、泗棉3号、川棉109、绵阳83-21、辽棉12、皖棉11、GK1、Stoneville 603、Deltapine 61和渤棉抗4）和3个耐低磷极端基因型品种（中棉所21、中99和陕棉11）。这些品种可以作为培育耐低磷胁迫的棉花抗病品种以及开展棉花耐低磷QTL定位与克隆等研究的重要资源。鉴于新疆长绒棉枯萎病迅速蔓延，给长绒棉生产带来巨大威胁，生产上迫切需要长绒棉抗病品种来减轻枯萎病的为害。在长绒棉现有的品种和品系中很难找到抗源。为此，武刚等（2006）利用抗枯萎病的陆地棉品种作种间杂交选育，经病圃多年筛选、鉴定出4个高抗枯萎病，而纤维品质达到长绒棉标准的新种质。生育期143天，绒长36.5mm，比强度31.8cN/tex，马克隆值3.7，单铃重2.4g，衣分31.8%，皮棉产量85.7 kg/667m2，病指6.38，表现为高抗。生育期146天，绒长36.5 mm，比强度37.0cN/tex，马克隆值3.3，单铃重2.5g，衣分32.8%，皮棉产量90.6 kg/667m2，病指3.87，表现为高抗。生育期148天，绒长36.6 mm，比强度30.4cN/tex，马克隆值3.7，单铃重2.5g，衣分32.3%，皮棉产量82.3 kg/667m2，病指3.18，表现为高抗。生育期147天，绒长37.3 mm，比强度33.0cN/tex，马克隆值3.7，单铃重2.3g，衣分29.4%，皮棉产量78.6 kg/667m2，病指1.36，表现为高抗。刘泽辉等（2008）对上述4份新种质在进一步杂交转育研究后认为，所选育的新品系同抗病新种质的抗病性没有明显差异，年度间抗病性差异小，说明抗病性呈显性性状、能稳定遗传。这为今后长绒棉抗枯萎病育种提供了很好的抗源材料，为棉花产业发展奠定了基础。但同时也指出，长绒棉抗枯萎病新种质在田间长势旺、抗病性强，但铃重偏低，产量不太理想。此外，这些高抗枯萎病新品系种植在多年陆地棉黄萎病很重的棉田，偶尔发现一两株有黄萎病病症的棉株，也许是杂交后代具有一定的陆地棉基因。因此，新种质抗性基因遗传特性、抗性生理生化方面的研究以及产量的提高等还有待进一步加强。在制定抗病品种育种目标时，既要求选育的品种具有抗病性，同时又要丰产和纤维品质优良，即除抗病性外，其他性状应与当地推广的非抗病丰产品种要求相似。事实上，一个耐病而丰产优质的品种往往比高抗而低产劣质的品种更有实用价值。进行抗病育种时，要注意不仅培育只对某一种病害的某一生理小种具有特异性抗性的品种，而且要培育多抗（水平抗性）品种，因为具有特异性抗性品种在出现新的菌株和生理小种时，抗性即消失。棉田单一的枯、黄萎病区较少，多为混生病区，因此，培育具有兼抗特性的品种，在制定抗病育种目标时也应加以考虑。在自然界棉花群体中，个体间总是存在着微小或明显的性状差异，包括株形结构、结铃性状、抗逆性差异等。由于棉花的遗传背景比较复杂，在外界环境条件影响下，常表现出多样的变异。这些变异既有遗传性状决定的变异，也有受环境影响产生的差异。系统育种的关键，即是发现变异，如在感病株的群体中选择抗病变异株，继而优中选优，严格鉴定。系统选育方法能在抗病育种中取得一定效果的原因在于：①棉花是常异花授粉作物，由于经常的天然杂交，增加了遗传基础的复杂性。一个棉花品种，一般人们较重视的一些农艺性状和经济性状是相对一致的，而人们没有注意的或缺少一定条件暂时未表现的性状（如在无病地的棉花抗性），个体间存在差异，有时差异可能很大。如能为棉花创造一定的条件（如发病条件），就可使个体间抗病性差异表现出来。重病地提供了筛选的条件，因此，一次选择可能选出抗病的个体。②棉花对枯萎病的抗性遗传是由基因所控制，当一个品种处于一种复杂群体状态时，这些抗病基因可能分别存在于不同个体上。在经过一次抗性选择的基础上，由于天然杂交，杂合体抗性基因分离重组，必然会产生抗性基因积累，连续选择便有可能把具有多个抗性基因累加效应的个体选择出来，从而进一步提高了抗性。③根据Vidhyasekaran（1988）“几乎所有植物都存有抵御微生物入侵的防卫机制”的论断，寓意着植物的抗性是固有存在着的。从抗性的性质来看，植物的抗病机制包括预存性被动机制，以及被病菌侵染后激发产生的主动防卫机制。在主动抗病性中，有两套基因先后起作用，即抗病基因和防卫反应基因。抗病基因产物对病菌无毒基因产物有识别作用，从而可诱导防卫基因表达，产生一系列防卫机制，所以，抗病基因产物有识别作用。抗病基因是一种效应分子（抗病蛋白），本身无杀菌作用，真正起作用的是通过防卫机制产生的物质，在形态和生理生化上的许多改变，这些抗病变化包括，植物保护素的合成、细胞壁修饰（愈伤组织、木质素和酚类化合物在壁上沉积）、富含羟脯氨酸糖蛋白的积累、蛋白酶抑制剂和能抵御病原物细胞壁的水解酶（角质酶和葡萄糖酶）的产生。所以，在植物抗病性反应中包括两个阶段。第一阶段为决定阶段，通过病菌无毒基因产物和寄主抗病基因产物相互识别决定寄主抗病性表达；第二阶段是表达阶段，即上述一系列的防卫反应。在病菌的激发下，寄主内的抗病物质得到启动，表现出病株率显著下降，抗病性明显上升。而抗病性的识别机制与病原菌的无毒基因产物识别有一个过程，因而抗病性在连续选择中得以表现与提高。在中国棉花抗病育种史上，系统育种是20世纪80年代前所采用的主要育种方法。据1974年统计，全国育成的148个品种中，67.6%的品种是采用系统育种法育成的。70年代所育成的48个品种中，也有26个是采用系统育种法育成的。川52-128和川57-681是我国棉枯萎病的主要抗原，两者都是在重病田上经连续选择而育成的。川52-128选自古老的栽培品种德字531，川57-681选自岱字棉15，86-1来自陕65-141，陕3563、川73-27、鲁抗一号均选自陕4。中棉所3号选自乌干达3号。系谱选择法是系统育种中最常用的方法，它不仅用于从自然变异选择的系统育种，也应用于杂交、化学和物理方法诱变等人工方法产生的变异群体。在自然变异和人工创造的变异群体中选择单株或单铃种成株行或铃行，每株行或铃行为一个家系或“系统”，由于“系统”间差异比个体间差异大，故先选择优良系统，而后在当选系统内继续选株或选铃，种成下一代株行或铃行。选择连续进行数代，等系统内植株性状已趋一致时，选留符合育种目标的系统，按系统收获。翌年升入设有重复的鉴定圃比较产量，通过一年或多年、一地点或多地点产量比较，鉴定出产量高并具有育种目标要求的品质和抗性的系统繁殖成为品种。系统育种方法简便，收效快，是棉花育种的主要方法之一。但该法也有一定的局限性，表现在：①系统育种的效果主要决定于某品种群体的遗传变异性；而其遗传变异性，表现在天然杂交，基因突变及剩余变异等天然变异。一般地说，这种天然变异几率不会太高，而符合育种目标所要求的有利变异率更低，因而选择效率不高。②应用连续单株选择育成为品种是由一个单株繁衍而成的群体，其遗传基础较窄；对环境条件的适应力差，改进提高的潜力有限。前苏联育种家1978年的试验指出，由21个优良株系组成的品种C-4539群体，经一次选择后，其产量比未经选择的原始群体提高10.5%；而经4次选择的后代产量，虽比未经选择的原始群体提高了4.2%，但比一次选择的后代，降低了6.7%。用8个株系试验的结果表明，经一次选择的后代，其产量仅为未经选择的原始群体的96.7%～99.2%；经4次选择的后代，其产量比原始群体降低17.5%～2.1%。浙江省农业科学院（1974）从岱字棉15号选出浙棉1号，从浙棉1号中又选出协作2号，在协作2号中选出10个株系，其中，只有1个株系的产量超过了对照，增产的幅度较小，抗逆性也差。20世纪60～70年代江苏省徐州地区农业科学研究所在斯字棉2B中，实行优中选优，连续选出了4个丰产性较好的新品种，但这些品种的纤维品质都没有获得明显改进，如徐州1818和徐州142的纤维品质均不理想。为了提高系统育种的效果，可采用下述方法加以改进。①有重复的株行（系）试验。现代的育种方法应能保持和控制遗传变异，即能使育种家容易判明育种材料的遗传变异和由环境条件引起的非遗传变异；而且一个群体对选择的潜在反应的利用决定于所应用的技术方法的有效性。假如所应用的方法不是很敏感的，那么，大多数的遗传变异不仅不能被发现，而且会由于同质性的增加而丧失。由于一个单株后代的种子数量少，故对其后代进行试验鉴定时，增加重复次数比扩大小区面积更能充分利用有限的种子和提高选择的可靠性。②混系法。在改良品种时，为了保持其遗传可塑性，可按一定标准将若干个在形态上基本相似而又不完全相同的家系，合并成为混系品种，其效果比单一家系品种较好。用系统育种方法选育抗病品种，须注意以下一些问题：①整个试验从选择单株到品比试验，自始至终都应在发病均匀的重病地上或人工病圃上进行。以便在表现抗性程度的基础上比较株系间的丰产性和纤维品质。②以当地推广的品种作对照。③除进行一般生育期调查外，应在苗期、现蕾后、结铃盛期以及收获前（劈秆）等不同时期进行发病情况调查。④株行试验可侧重观察抗性，参考结铃性和其他农艺性状的表现。品系预备试验和品种比较试验，则应在表现抗性的基础上注意丰产性和纤维品质。表现较突出的材料可提前进行多点试验，同时进行纤维品质的鉴定，以加速育种进程。⑤已育成的品种在推广和良种繁育过程中，需要继续对抗性进行鉴定和提高。否则一个品种，在同一病区长期种植，由于品种本身抗性组成的变异，以及病原菌的适应性，这一品种的抗性将会有逐渐减弱的趋势。这一方法由高永成等（1995，1996）提出。应用这一方法，徐州地区农业科学研究所、中国农业科学院棉花研究所等单位，从国外新引进的原来感病品种，于5年时间内，改造成抗病品种获得成功。如从1979年开始试验，徐州地区农业科学研究所培育的徐州142、中国农业科学院棉花研究所培育的中棉所7号及西北农业大学培育的西农3195等原来都是高产感病品种，经过5年左右的病床病圃连续群体选择法，徐州142病床枯萎病病株率由原来的97.4%降低为8.5%，岱字棉16病床枯萎病病株率由原来的91.6%降低为8.5%，中棉所7号由原来的99.9%降低为11.3%，西农3195由原来的95.9%降低为7.5%。当选材料，不但由原来感病的转变为抗病的，并且由于连续群体选择，不仅仅着眼于抗性，同时兼顾产量、产量因素及品质性状的同步提高，因而，能将原来的感病品种有效地转变为抗病而综合优良性状的新品种。高永成等（1995）和张云青等（1997）对这一方法作了理论上的分析，认为：①棉花作为枯萎病病原菌的寄主确有在变异的生存条件下，即病茵连续侵入并增大压力条件下，逐渐而又明显地改变自身遗传性以适应新的环境能力。生物的适应变异现象确实存在。同时，棉花寄主确有通过后天获得性遗传累加作用，逐年逐代增强抗性。最终由原感病品种经强化成为高抗品种。没有适应性的变异和后天获得性遗传的累加相互作用，抗性增进不可能，这是抗性提高和定向培育的根本认识之所在。②原感病品种对毒素处理反应迟钝，出现萎蔫现象时间晚，但萎蔫指数高。抗性转化年代愈久、抗性愈高的品种对毒素处理反应愈敏感，出现萎蔫时间也愈早，但萎蔫指数愈低，甚至出现恢复现象。电镜解剖观察到原感病品种导管褐变时间晚，对毒素处理反应迟钝。导管褐变后出现保护性物质——侵填体少，比率小。增进抗性后，导管的褐变现象出现时间，随强化年限增加愈来愈早，褐变后保护性侵填物愈多，比率也愈高。病理学研究结果表明，抗性转化过程即寄主对病菌入侵的反应敏感度和迅速产生保护物质能力，即免疫功能逐年逐代加强的过程。③原感病品种过氧化物酶活性与多酚氧化酶活性高，而抗坏血酸氧化酶活性极低（0值）。定向培育年限愈长，抗性愈高的品种过氧化物酶活性和多酚氧化酶活性愈低，而抗坏血酸氧化酶活性愈高，表明感病品种和抗病品种的生化代谢型确有差别。前两种酶及活性与感病性有关，后一种酶及活性与抗病性有关。抗性转化的实质即代谢型的转化。④育成的抗病品种与感病品种棉籽粉用SDS电泳法进行蛋白质分析表明，感病型品种β组分色谱带量少色淡，抗病品种β组分带量多色深。β组分蛋白质估计为球蛋白。说明抗性转化过程中棉株生化代谢型转化，会影响到种子生化代谢型的变异，这是棉花抗性品种与感病品种生化物质成分的差异。种子球蛋白用SDS-PAGE法分析发现感病的岱字棉16种子球蛋白由10种分子量不等的蛋白质组成，而岱字棉16则由8种蛋白质组成，前者含有较多高分子量蛋白，后者含较多低分子量蛋白，表明抗性增进过程中，种子形成高分子量球蛋白质合成减少、低分子量球蛋白合成增多。抗性定向培育法的关键技术为：①培育的对象应是需要注入和强化抗性的农艺性状优良品种；②注重培育病床、病圃，强化菌种分离与培养；③病床、病圃发病高峰期，强化对棉苗（株）的选择、严格淘汰；④纤维品质测定、淘汰与选择；⑤经3～5年严格筛选，同时，择优进入继续强化抗性的良繁体制。为探讨定向培育法通过病圃加压筛选获得的抗病品种（系）提高抗枯萎病性的病理学机制，吕学莲等（2008）以病圃定向筛选抗枯萎病大幅度提高的棉花材料和原感病品种为对象，研究接种枯萎病菌后抗、感材料的病理学变化。结果表明，两者在宏观病理学方面存在差异，感病品种接种7天开始显症，25天严重发病，整株维管束变色；抗病材料生长健康或只有轻微症状，维管束变色部位仅局限在子叶节以下。在细胞和组织病理学方面，两者也存在差异，侵入前期，抗病材料被侵入细胞中，有细胞壁加厚现象；侵入中期，病菌可通过表皮层侵入感病品种的薄壁组织，但只能到达抗病材料的皮层组织中；侵入后期，抗病材料中，出现大量寄主细胞的降解物质或分泌物将菌丝包围，阻止病菌进一步扩展。抗病材料的抗侵入和抗扩展能力均较感病品种大幅度增强。杂交育种是指用基因型不同的品种（系）作亲本，通过有性杂交获得杂种，继而在杂种后代中进行选择，培育成符合生产发展需要的新品种的方法。在杂交育种中，通过人工有性杂交，可将不同亲本的优良基因组合在Fl的杂种个体中，由于这时的基因型是杂合体，Fl个体自交所形成的F2及其后代因基因分离重组而产生各种变异类型，即出现具有不同性状组合的变异个体，再经选择，自交纯化，就有可能获得综合性状优良一致的新品种（系）或超越双亲的新类型。经此法培育的品种属纯系品种类型。杂交育种是当前国内外作物育种中，应用最广、成效最大的育种方法，是现代作物育种最基本的方法。作物产量、品质、抗性等性状之间，常有负相关现象，已有许多研究者讨论过这一问题，并提出打破或缓解这种负相关的方法。Weikaivan等（1995）提出关于作物性状负相关的见解认为，这是育种上一个极为复杂的问题，比以往人们所提到的应给予更多的重视。据Donald等（1996）认为，许多与生长发育有关的性状都是相互联系的，稳定地保持正或负的相关关系。由于相互联系的性状之间的负相关，阻碍了育种的进展。认为不利性状的联系有3个主要来源，遗传连锁、一因多效，以及一定环境影响下的性状间的相互联系和补偿作用。由于遗传连锁的负相关势必延缓育种进程，但是，只要有充分大的杂交分离群体，并确切地鉴定重组型，遗传连锁是可以打破的。遗传连锁一旦打破，重组型将成为既持久又有利的遗传连锁了。与此相反，由于一因多效的负相关，既不受遗传也不受环境因子改变的影响，比较难以打破。由于环境导致互补而产生的性状间的负相关也难以打破。主要是与产量有关的性状，相互联系形成一个体系。在这个系统内，一个或多个性状必须在表现程度上有所递减，另一性状的表现程度才能有所提高。相互联系的性状应该看成一个有常数容量的生物学体系，选择的目的应该达到一个协调式的理想型，要达到这一体系中多数性状的每一个都能达到理想的水平。使这一体系能作为一个整体达到最大限度的功能，而不是去追逐极端的看起来似乎是最理想的每一个单一性状的水平。在理想的但负联系的性状之间的选择必须进行调和，使这一生物学体系的功能作为一个整体达到最大限度的作用，而不是选择个别性的极端水平。根据这一概念，不顾其他性状只选择单一性状是不合适的。一个符合育种目标的栽培品种应具有这样的基因型，即其体系成员（相互联系的性状）的比例能最好地适应于该品种所生长的环境。另外，必须具有有些独立性状，如对某种特殊病虫害的抗性，因为这种性状的基因较少牵涉到产量因素的负联系中去。通过何种育种方法才能有效地打破这种遗传上负的关联性，获得理想的重组体，育成符合育种目标要求的综合性状优良的新品种，这是国内外棉花遗传育种家一直在努力研究的课题。棉花育种大多采用杂交育种法，显然已取得了显著的成效，但这种方法存在显而易见的缺陷。首先是杂交次数少，不利于有利基因通过交换达到重组，不利于基因加性效应的积累，极大地限制了理想个体出现的几率；其次是难以打破皮棉产量与纤维品质、产量与抗病性性状遗传上的负相关性，难以选择出综合性状优良的个体。针对这些突出问题，国内外棉花育种家试验过多种育种方法。主要有：这个体系是张凤鑫（1987）等研制成功的。育种上不能把各种有益性状集合在一个基因型中，这是由于存在性状间的不利关系，这种关系来自连锁，或“多因一效”，或“一因多效”，但主要是连锁的作用。要从根本上解决这一问题，只有通过遗传信息序列的广泛重组才能改变其连锁状态。把育种群体作为一个动态基因库来处理，通过多个亲本多次的相互交配（含分裂交配）及随时根据需要输入新种质，通过遗传的高度杂合化，打破原有亲本的遗传系统，促成遗传信息序列的广泛重组；打破遗传连锁，释放出潜在有益变异，再按育种目标施以相应的（病、虫、逆境、产量、品质）选择压力，干涉遗传信息序列的分支方向，并通过不断的轮回选择，聚合大量有利基因及其重组体。如此，不但可在一个育种周期内基本实现其综合育种目标，而且，随其杂种库的丰富、改进、演化，可不断创造出新品种。张凤鑫等应用该体系进行育种验证，结果表明，该体系是行之有效的，一是抗性进展快，枯萎病病指较亲本均值降低90%左右，黄萎病病指降低59%，苗病死苗率降低80%，一部分材料还兼抗棉蚜、棉红铃虫、棉铃虫，如杂种优势利用新材料高柱头系102-1，高抗枯萎病，抗黄萎病、抗棉蚜、棉铃虫，高抗红铃虫。二是铃重、单铃子数、衣指、籽指、衣分、单铃皮棉重、2.5%跨距长度、比强度、马克隆值的遗传变异分别扩大2～3倍。抗性与皮棉产量的遗传关系得到改善，产量与苗病死苗率、枯萎病、黄萎病的病指遗传相关系数分别为rg=-0.5，-0.54，-0.13。纤维比强度与苗病死苗率、枯萎病、黄萎病病指的遗传相关系数分别为rg=-0.49、-0.29、-0.28；皮棉产量与纤维2.5%跨距长度、比强度、马克隆值的遗传相关系数分别为rg=+0.45、+0.36、+0.02。高衣分与高比强度的重组率提高到20%以上。皮棉产量与比强度的遗传相关系数由亲本间rg=-0.8变为-0.12。与杂交系谱法比较，相同亲本的入选后代，新体系入选后代的皮棉产量较常规法高12%，比强度高0.6%；第二轮选择则比常规法皮棉增产率达53.7%，比强度高11.3%。研究者利用该体系已育成一批优良新品种，其中，川碚2号曾推广75万亩，创造了166kg/亩的皮棉高产纪录。利用这些新品种还育成了洞A×B023-11、473A×川碚2号、101-l×川碚2号等杂优势新组合，创造了175.4kg/亩的高产纪录。育成的杂种优势利用新材料高柱头系101-1、102-1，同时抗耐枯萎病、黄萎病、棉蚜、棉红铃虫、棉铃虫，育种成效显著。该体系由马家璋等（1987）建立。其指导思想是，通过混交，打破育种性状间的不利遗传负相关；通过混选获得优良基因的重组体。其主要步骤是，以育成的遗传基础丰富的选系为共同亲本，同时与几个各具特色的目标性状亲本杂交。Fl代海南省异地加代。F2代种植在育种基地枯、黄萎病的重病土上；淘汰抗性差的不良组合；保留组合进一步淘汰劣变个体后混收其种子。F3代海南异地种植，进行不去雄的群内混交。每株收摘1～2个混交铃，混合留种，完成一轮混交——混选。按同样方法去完成第二、第三轮的混交—混选。各轮混交群体开放授粉1～2代，然后从群体中选拔优良个体，系统地进行家系鉴定和选择，决选出新品种。该体系的遗传改良效果也是比较好的，表现在：①显著提高产量、早熟性、2.5%跨距长度的平均数。枯、黄萎病的病指保持在高抗和抗的水平；②扩大遗传变异幅度；③改善性状间关系，加强了产量与铃数、铃重间正相关，降低株铃数与铃重、籽指与衣分率之间负相关，皮棉产量与纤维比强度的遗传相关系数由-0.397变为+0.494，株铃数与比强度相关系数由-0.901变为+0.71，衣分与马克隆值相关系数由+0.34变为-0.411，早熟性与皮棉产量相关系数由-0.282变为+0.797。马家璋等采用该体系育成兼抗品种中棉所23。山西省农业科学院棉花研究所采用这一方法也育成了晋棉11。该体系由潘家驹等（1990）建立。修饰回交（modificd backcross）就是回交后代选系间的彼此再杂交，可以培育棉花多系品种。在棉花抗病育种中，通过回交产生若干同质系，然后将各同质系按一定要求混合组成多系品种。通过修饰回交研究，将杂种品系间杂交与回交结合，综合两者特点，回交纯合快，缩短育种年限，后代只聚合回交亲本基因型，选择容易成功。其程序是：选用一个丰产品种作为轮回亲本（A），以优质品种（B）、抗病品种（C）为授予亲本，以品种A分别与品种B、C杂交，其后代分别以A作为轮回亲本回交，分别从回交后代中选拔优系，然后进行不同回交选系的杂交。其程序模式如图5-1所示。通过1980～1990年两轮试验结果表明，修饰回交法对削弱丰产与抗病、抗病与纤维比强度之间的负相关程度有一定效果。第一轮试验中，皮棉产量和病指的相关系数由原来的-0.51转变为-0.21。在第二轮试验中，无论抗病株率与皮棉产量或病指与皮棉产量的直线回归分析，4个修饰回交系均表现出以正效应方向偏离回归线。通过修饰回交使抗病株率与纤维比强度之间的相关系数由-0.4779变为-0.1183，病指与纤维比强度之间的相关系数由-0.5185变为-0.1933。图5-1 修饰回交体系MAR（Multi Adversity Resistance，多抗逆性）体系是Bird等（1980）通过研究种子状况、抗细菌性角斑病和抗性基因之间的遗传关系（图5-2）后提出来的。图5-2 MAR体系中抗病基因与其他性状基因之间的遗传关系从图5-2中可得知：①抗细菌性角斑病与枯萎病（根结线虫病复合体）之间有很强的相关关系；②抗细菌性角斑病与黄萎病、根腐病以及种皮抗霉菌之间的相关关系较小，但显著；③抗枯萎病（根结线虫病复合体）与黄萎病、根腐病之间也存在一定的相关性；④在低温（13～18℃）条件下，降低发芽速度与抗黄萎病、苗期病害有关；⑤种皮抗霉菌的特性与产量、早熟性之间有高度相关；⑥小种子与在低温下发芽快、易感黄萎病密切有关。根据以上研究结果，MAR体系育种方法的关键是：种皮抗霉菌，种子在13.3℃下处理8天后的发芽状况，以及子叶期对多种不同角斑病生理小种的抗性性状的选择。通过对这3种性状的选择，达到改良抗病性、提高产量和提早成熟的目的。具体的技术要点如下。①根据育种目标，选用具有抗性、高产和纤维品质好以及成熟早的材料用作杂交亲本，配制复式杂交组合。例如，品种SP21S是选自杂交组合（SP21F×SP33F）F1×（SP21V×SP37V）F1。②单株选择开始于复式杂交组合的F1代。当选单株的种子经硫酸脱绒，洗净，再用10%氢氧化钠溶液浸数秒钟，洗净后在41℃温度下烘干，以后置于常温下2周时间。③脱绒后的种子放入盛有1.5%洋菜培养基的培养皿内，每皿25粒。培养皿不加盖，让种子与培养基暴露在空气中，以自然的方式感染真菌孢子，主要是镰刀霉和交链孢霉。最后用带有小孔的塑料纸把培养皿封上，放进13.3℃的人工生长箱内历时8天。8天后检查种皮表面抗霉菌和发芽情况。当选种子的标准是：种子表面不带霉菌，且刚露白（胚根仅伸出种皮1mm左右）。由于不同材料抗种皮霉菌和种子发芽的能力有差异，因而在实际掌握这两个标准时，应尽可能选择种皮表面不带霉菌或少带霉菌，胚根伸出种皮尽可能短的种子。④当选种子在温室中播于用立枯病和猝倒病原菌接种过的土壤中，5天后检查发病情况。正常苗保留，感病苗淘汰。⑤当选的正常苗再用4种不同生理小种的细菌角斑病菌混合液在子叶背面中部接种，10天后检查发病情况。免疫的苗（接种伤口处不发黑或没有向附近健康组织蔓延）保留，其余的淘汰。同时，检查每个幼苗的下胚轴部分（茎与土面交界处），感病发黑的淘汰。⑥当选的幼苗即为MAR选系，把它移入较大的盆中，直至每株最后能结2～3个棉铃。这样产生的种子，供大田鉴定和选择之用。以上程序从F1代开始一直使用到F5或F6代产生品系为止。这一育种方法把作物品种、微生物群体、生态环境、病原物四者之间相互联系起来，这较只考虑作物、病原、环境三者的关系有了很大提高。有关主要病害的抗性遗传趋势研究已经肯定，对枯萎病，其F1代的抗性均倾向于抗性亲本。因此，抗感亲本的杂交，F1代至少可达到耐病水平；抗×抗的杂交，F1代的抗性将不存在任何问题。因此，生产抗性杂交种不存在技术上的障碍，利用杂种优势同样是一条抗枯萎病育种的有效途径。棉花杂种优势早在1894年，Mell首次描述了陆地棉与海岛棉种间杂交的杂种优势表现。1907年，Balls也报道了陆地棉与埃及棉种间杂种一代，在株高、早熟性、绒长和籽指等性状的优势现象。此后，世界各产棉国对棉花杂种优势利用进行了大量的试验研究。我国棉花杂种优势研究始于20世纪20年代。冯泽芳等（1923）研究并发现了亚洲棉品种间的杂种优势。奚元龄（1936）研究证明，亚洲棉不同生态型的品种间杂种一代的植株高度、衣指、单铃籽棉重、单铃种子重及纤维长度等性状都表现有显著或微弱的杂种优势。1947年，杜春培等以鸿系265-5与斯字棉2B杂交，开创我国陆地棉品种间杂种优势利用研究之先河。研究结果认为，杂种一代的多数性状有明显的优势，绒长、衣分和单铃重介于双亲之间，生育期偏向早熟亲本。50～60年代的研究工作以陆地棉与海岛棉种间杂种优势利用为主。70年代以后转入陆地棉品种间的杂种优势利用研究，直到20世纪90年代，棉花杂种优势利用才得到迅速发展。1990年中国杂交棉占全国棉田面积的0.3%，而后，基本呈直线上升趋势，到1999年全国杂交棉占全国棉田面积的10.8%。目前，我国杂交棉的面积仅次于印度，居世界第二位；从国内主要农作物杂交种的种植面积看，棉花仅次于玉米、水稻和油菜，列居第四位。大量的研究结果业已表明，不同亲本之间杂交，其F1所表现的优势有很大差异，就竞争优势的变幅而言，从强优势、无显著优势到负向优势。因此，有了优良的亲本，并不等于就有了优良的F1，双亲性状的搭配、互补以及性状的显隐性和遗传传递力等都影响F1的表现，因而，有必要研究亲本选配规律，以便有效地利用杂种优势。（1）研究亲子关系对于利用F1杂种优势的育种工作，由于双亲杂交直接决定了F1表现的好坏，没有后代的分离选择过程。所以，亲子相关研究至关重要。亲子关系的分析方法，一般是利用亲子数据进行相关分析，通过相关系数的大小及其显著性程度来判断亲子关系的密切程度，进而指导亲本选配。（2）研究亲本间遗传差异亲本选配是否合理与杂交亲本间的遗传差异有着密切的关系。如何衡量亲本间的遗传差异，通常认为，地理来源差异大的品种反映在形态、生态、生理和发育性状上的差异也大，也许可以用亲本地理上距离的远近代表它们的遗传差异的大小。但进一步研究表明，亲本的地理分布与其遗传差异并无直接联系。由于一个符合育种目标要求的组合（F1）往往是许多优良性状的综合结果。因此，在亲本选配时必须考虑多个性状，不能只局限于单一性状。而采用多元统计方法获得的遗传距离就可衡量亲本多个数量性状的综合遗传差异。（3）配合力分析配合力是在选育玉米自交系的工作中引出的概念，是指一个自交系与另外的自交系或品种杂交后，杂种一代的产量表现。表现高产的为高配合力，表现低产的为低配合力。目前，配合力的概念已引伸到其他作物的杂种优势利用和杂交育种中。配合力和杂种优势有密切联系，但两者含意并不完全相同。配合力专指杂种一代的经济性状，主要是指产量高低和品质优劣；杂种优势系指杂种在经济性状、生物学性状等方面超越其亲本的现象。因此，利用杂种优势时，既要注意亲本配合力的高低，又要注意它们的杂种在有利性状方面优势的强弱。配合力有一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）两种。一般配合力是指一个被测系（自交系、不育系、恢复系等）与一个遗传基础复杂的群体品种（系）杂交后，产量与品质等经济性状表现的能力，或这个被测系与许多其他系杂交后，F1的产量与品质等经济性状的平均值；特殊配合力是指一个被测系与另一个特定的系杂交后，产量与品质等经济性状的表现的能力。因此，可以说，被测系的许多特殊配合力的平均值，就是一般配合力。在杂种优势利用的实践中，选配一般配合力高的品种（系）作杂交亲本，有可能获得高产与优质杂种，减少选配杂交组合的盲目性。所以，一般配合力高的品种（系）是选育高产优质杂种的基础。在棉花上，测定配合力用得最多的方法是双列杂交法，这一方法不仅有理论基础，而且，可同时测定一般配合力和特殊配合力。（4）外源基因及异常种质的利用所谓外源基因，指人工构建的或非棉属的其他物种的基因，目前主要是指转Bt等抗虫基因；所谓异常种质是指一般陆地棉品种不存在的一些质量性状种质，目前所涉及的主要是无腺体（即低酚棉）、无蜜腺、鸡脚叶、超鸡脚叶、芽黄及黄花粉等性状的种质。实际上，Bt等抗虫基因表达的也是一种异常质量性状。在20世纪90年代以前的20多年中，中国育成的陆地棉品种间杂交棉共13个，当时不存在外源基因参与的可能，也没有异常种质的亲本组成的杂交棉，杂交棉的杂种优势并不十分显著。在20世纪90年代的10年中，育成了23个杂交棉，其中，有转Bt基因抗虫棉为亲本的杂交棉15个，有异常种质即无腺体、鸡脚叶、芽黄、黄花粉等异常性状的种质参与的杂交棉5个（其中，3个同时具有Bt基因）。这些杂交棉优势明显，生产应用效果良好。据此，汪若海、李秀兰（2001）提出，Bt等外源基因及某些异常种质，很可能对杂交棉的杂种优势形成有着特殊的作用。鉴于外源基因及异常种质形成超常优势的现状，他们就杂交棉亲本选配原则提出了双亲遗传差异要“大同小异”的新观点。大同指双亲遗传基础基本相近，综合性状都较优良。小异指某项性状、某些遗传物质或某个遗传位点上确有明显差异。由此会形成显著的杂种优势；如果双亲间遗传基础“雷同无异”，相当于亲缘相近的品种（系）间杂交，常无优势可言；反之，双亲间的遗传是“大异小同”，则相似于种间杂交，变异大而很难获得可利用的优势。棉花杂种优势利用途径，实际上就是指杂交制种的方法。尽管杂交制种的方法各不相同，但去雄和授粉是任何杂交制种方法所共有的环节。根据去雄方式的不同，目前，杂种优势利用的途径主要分为人工去雄授粉法、雄性不育系（包括核雄性不育，即一系两用法和核质互作雄性不育，即三系法）、标记性状利用和花器官变异体利用。目前，生产上应用的杂交棉以人工去雄授粉法为主，占95%以上的杂交棉面积，其次是核雄性不育系的利用。（1）人工去雄授粉法人工去雄授粉法制种的最大优点就是父母本选配不受限制，配制组合自由，它的缺点是制种全部需要人工操作，工作强度大，种子生产成本高。为了提高制种效率，有关单位做了大量的制种方法研究。湖南澧县研究了冷藏花粉不去雄授粉法，原北京农业大学（现中国农业大学）研究了不去雄强制授粉法，江西省棉花所研究了麦秸套管授粉法，湖北南梓县研究了花冠直套法，河南研究了全株去雄法等，在一定程度上提高了制种效率。但降低制种成本问题仍然没有完全解决。（2）核雄性不育材料的一系两用法这种方法又称稳定系自交繁殖制种法。四川省农业科学院经济作物研究所采用这一方法先后选育出的组合有川杂1号、川杂3号、川杂4号、川杂6号等。采用一系两用法，需拔除50%以上的可育株，制种成本仍然较高，其不育系的不育性逐步失去稳定性，达不到1∶1的分离比率；加上不育材料的综合性状已大大落后于现有生产品种，在抗性上难以达到抗病水平；不育基因对杂种生产能力有负效作用等原因，该途径的利用已受到限制。国内外棉花杂种优势利用均存在制种成本高、优势不很强的共同困难，制种成本居高不下的原因除人工去雄外，各种雄性不育材料的制种环节多也是一个重要原因。核不育材料由于未能解决保持问题，制种过程中必须拔除可育株。核不育两用系仍然要通过系内可育与不育株的授粉来保存。利用核质互作不育材料时，转育恢复基因和育性强化基因周期长，使选拔优势组合大受限制，加大了研制成本。因此，在杂种优势利用上，研究新的技术途径，尤其是生物技术的应用，势在必行。随着分子生物学、植物病理学及基因工程技术的迅猛发展，运用基因工程手段提高植物的抗病性，为抗病育种开辟了一条崭新途径。分子育种目前主要包括分子标记辅助育种、转抗病基因育种和分子设计育种3部分内容。分子标记辅助选择（molecular marker-assisted selection，MAS）主要是指基于分子标记和作图技术，利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择，以在更短代数内就能够对目标基因的转移进行准确而稳定的选择，聚合多种目标性状特别是对选择隐性基因控制的优良农艺性状十分有利，结合加代技术就可以大大缩短育种年限，缩小育种群体，提高育种效率，聚合选育出抗病、优质、高产的品种。目前，通常采用的分子标记技术主要有RFLP、RAPD、AFLP、SSR等。国内外一些学者正致力于棉花抗性基因分子标记的研究。一方面通过寻找与抗病基因紧密连锁的分子标记，能够直接或间接地定位抗病基因；另一方面用与抗病基因紧密连锁的分子标记，能够把多个基因聚合在同一个品种中，从而实现抗原积累，提高抗病品种的使用年限，并能把抗性与棉花的其他重要农艺性状结合起来，为分子标记辅助育种提供有力的工具，从而大大缩短育种年限。陈勋基等（2008）以高抗枯萎病的陆地棉品系（Gossypium hirsutumL.）98134和海岛棉（Gossypitum barbadenceL.）感病品种新海14号为亲本，构建98134×新海14的F2和F2∶3分离群体。运用SSR标记构建连锁图谱，用复合区间作图法对F2∶3家系的病指进行基因组QTL扫描，共检测到4个与棉花枯萎病相关QTL效应，分别位于3、15、23和26连锁群上。经标记值分析，该QTL能解释高值亲本的增效作用，分别解释F2∶3家系变异的12.4%、20.96%、4.7%和11.9%。虽然研究中的遗传图谱位点较少，密度不大，但是由于其作图群体是陆海杂交群体，所筛选出来的标记均在两个亲本间差异较大。构建群体所用的亲本为新疆棉区主栽品种，它们除了在抗病性状方面有差异外，其纤维品质性状具有互补性，试验所用作图群体的F2∶3株行，在均匀的枯萎病重病试验田种植，整个生育期内，进行了多次的病指统计鉴定，试验数据可靠，重复性好，对枯萎病QTL的定位比较可靠。研究结果为分子标记辅助选择抗枯萎病棉花育种提供了重要的理论依据。目前，国内外用于棉花转抗病基因育种的基因主要有两类：一类为病程相关蛋白（PR protein）基因，包括各种来源的几丁质酶基因（Chi）等；另一类为各种植物源的抗菌蛋白基因，已报道和利用的有萝卜抗真菌蛋白（AFP）、天麻抗菌蛋白（Afp-1）、商陆抗菌蛋白基因（Afp-2）等。在方法上，主要采用农杆菌介导法和花粉管通道法来获得转基因抗病的优良植株即育种材料，然后经过常规的杂交育种或者系统选育，最终培育出优良的棉花新品种。天麻抗真菌蛋白（gastrodia antifungal pratein，简称GAFP）是从我国传统中药天麻（Gastrodia elataBl.）中分离得到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质，它对许多植物真菌病的致病菌离体具有很强的抑制作用。危晓薇等（2007）报道，将所获得的转gafp基因的陆地棉经Southern点杂交，证实得到了2株高抗枯萎病的转基因植株。其后代经过进一步的抗病性筛选、PCR鉴定、选育和扩繁，发现转基因陆地棉后代具有稳定的、较强抗枯萎病能力。从7月20日枯萎病发病高峰期调查枯萎病圃抗病性鉴定结果看（表5-9），对照军棉1号的枯萎病发病程度重，枯萎病病指54.59，受体对照新B-1的枯萎病病指为42.87。同时，对鉴定结果进行了校正并计算了各个株系的抗效来客观评价各株系的抗枯萎病水平，T3代5个转基因株系中，3个株系HB0204、HB0240和HB0254的枯萎病相对病指分别为8.14、9.03和5.18，均在5.1～10.0，抗效在80.1～90.0，为抗枯萎病类型，其余2个HB0208和HB0260相对病指均在10.1～20.0，抗效在60.1～80.0，为耐枯萎病类型。而陆地棉对照新B-1为感枯萎病类型。从转基因陆地棉后代株系与受体品种的抗效比较结果来看（表5-10），转基因陆地棉株系枯萎病抗效比受体品种的提高均在27.94%以上，其中，HB0254枯萎病抗效提高最为明显，为46.66%，说明转天麻抗真菌蛋白基因（gafp）的陆地棉后代具有较强的抗枯萎病能力。2003年，在库车试验站继续进行抗枯萎病鉴定试验，有8份转基因后代株系材料抗病性达到“抗”以上（当年10月28日进行的剖秆病指小于10）（表5-11）。株系发病率（%）病指相对病指抗效抗病类型HB020427.088.858.1483.79RHB020845.4513.6412.5575.01THB024032.919.819.0382.03RHB025412.505.635.1889.69RHB026018.7513.2812.2275.67T军棉1号（CK）86.9954.5950.000.00S新B1（CK）67.9742.8739.4421.47S表5-9 转基因陆地棉后代株系抗枯萎病鉴定结果株系HB0204HB0208HB0240HB0254HB0260枯萎病抗效提高（%）43.0831.9839.0046.6632.64表5-10 转基因陆地棉后代株系与受体品种的抗效比较编号总株数发病株数（剖秆10月28日）0级1级2级3级4级发病株率（%）病指0305421410400028.67.1030546139400030.87.70305521411300021.45.4030556149500035.78.90305571612400025.06.30305621210200016.74.20306011511400026.76.70306432200000.00.1表5-11 2003年枯萎病圃转基因抗病材料发病情况调查（10月28日）目前，研究较多的是以拟南芥为模式植物的系统获得抗性SAR（system acquired resistance），当植物受到病原菌侵染后局部的HR（hypersensitive resistance）会产生一类信号分子，这种信号分子能诱发整个植株的防卫基因表达，从而使植物对更多的病原菌产生抵制作用（王忠华等，2004）。而SNCl（suppressor of nprl-1，constitution 1）基因在植物的系统获得性抗性（SAR）发生中，起着重要的作用，它是从拟南芥中克隆出的，以水杨酸为信号传导的负调控子，有着组成型的高水平PR基因表达，具有广谱抗病性，此基因编码NB-LRR（nucletide-binding-leucine-rich repeats）蛋白（Li等，2001；Zhang等，2003）。将SNCI序列在NCBI上Blast，极少部分序列与已知的棉花序列相似，但功能不同。由于该基因尚未在其他植物中进行遗传转化。因此，雷江荣等（2010）以陆地棉中棉所35和军棉1号的茎尖为外植体，利用农杆菌介导法将含有拟南芥抗病基因SNCl（suppressor ofnprl-1，constitutive 1）转入棉花。对外植体培养时期、农杆菌侵染时间和共培养时间进行改良，试验结果表明，在外植体培养1天，菌液侵染20min，并且共培养保持在2天能够获得较高的遗传转化效率。PCR以及RT-PCR对再生植株T0代和T1代棉花的检测结果表明，SNC1基因已经整合到棉花的基因组中并得到表达。利用浸根法，对T1代转基因棉花接种棉花枯萎病菌强致病力菌株（Fusarium oxysporumf.sp.vasinfectum），与对照比较，T1代转基因棉花的枯萎病抗性明显提高（表5-12）。该项试验所选择的新疆棉花枯萎病菌是致病力较强的菌株，它对感病品种“军棉1号”的致病率为66.7%。采用培养钵伤根法，接种到转SNC1基因的T1代植株，转SNC1基因的棉花品种发病率较非转基因品种均有明显的降低。说明转化外源SNC1基因的棉株对棉花枯萎病具有一定的抗病性。但这仅是对T1代植株的室内接菌结果，仍须种植于大田病圃中，继续进行剖根鉴定。品种总株数第1天第6天第11天第16天第21天病株数发病率（%）病株数发病率（%）病株数发病率（%）病株数发病率（%）病株数发病率（%）转基因军棉1号128001612.52821.93225.04837.5转基因中棉所35153001711.12315.03422.23422.2军棉1号对照150003322.08456.010066.710066.7中棉所35对照150001510.04530.06040.07550.0表5-12 接菌后棉株培养钵伤根法接菌发病率统计利用分子生物学技术揭示抗性提高材料中相对于原感病品种中差异表达的基因，为后续克隆这些抗病相关基因和研究定向筛选抗病性提高的分子机制奠定了良好基础。Liang等（1995）发明的mRNA差异显示（mRNA differential display）技术是一种快速、简便、灵敏的能直接鉴定和克隆差异表达基因的方法。近年来，此方法已被广泛地运用到真核生物基因差异表达的研究中。吕学莲等（2008）以天九63棉花品种和其经过病圃定向筛选2年、3年分别对枯萎病菌7号生理小种表现高感、耐病和抗病的材料为研究对象，利用差异显示PCR技术对接种枯萎病菌前后的抗、感材料中差异表达的基因进行了初步研究，结果共得到62个差异条带。进一步通过反向Northern杂交验证，发现其中有8个是抗病诱导增强的阳性条带。经克隆、测序和同源性比对分析，结果表明，除14-3片段没有找到同源性外，其余的差异条带都可以找到同源性较高的序列。其中，10-5和22-11与盐胁迫下松科植物的抗菌素cDNA同源性达到100%，22-6达到96%，22-2与缺氮条件下松科植物cDNA的同源性为100%，推断其与植保素类物质的调控和生成相关；13-10与陆地棉纤维的cDNA同源性为100%，蛋白质序列比对发现它编码磷酸氧化酶相关的维生素类物质，推断其参与抗病相关酶类的合成途径；差异条带6-3与棉花根茎部幼嫩组织和纤维的cDNA同源性为99%，与陆地棉胚珠cDNA同源性为98%；10-7与假定的衰老相关蛋白mRNS同源性为98%。作物分子设计育种最初由荷兰科学家Peleman（2003）提出，其目的是通过各种技术的集成与整合，在育种家的田间试验之前，对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化，确立目标基因型、提出最佳的亲本选配和后代选择策略、提高育种过程中的预见性。分子设计育种一般包括以下步骤：①找到育种目标性状的基因/QTL或其紧密连锁标记；②利用QTL位置、遗传效应、QTL之间的互作、QTL与环境之间的互作等信息，模拟和预测各种可能基因型组合的表现型，从中选择符合特定育种目标的基因型；③进行目标基因型的途径分析，制定育种方案；④根据制定的育种方案进行育种，在此过程中，合理应用分子标记育种、转基因育种和传统育种技术，实现预期目标。由此看来，可把分子设计育种看成分子育种的高级形式。全基因组选择技术，也可认为是分子设计育种的组成部分。近20年来，随着分子生物学和基因组学等新兴学科的飞速发展，使育种家对基因型进行直接选择成为可能，作物分子育种因此应运而生。分子育种就是把表现型和基因型选择结合起来的一种作物遗传改良理论和方法体系，可实现基因的直接选择和有效聚合，大幅度提高育种效率，缩短育种年限，在提高产量、改善品质、增强抗性等方面已显示出巨大潜力，成为现代作物育种的主要方向。

单刺蝼蛄又称华北蝼蛄（Gryllotalpa unispinaSaussure），属直翅目（Orthopera）、蝼蛄科（Gryllotalpidae）。广泛分布于中国东北（辽宁和吉林的西部地区）、西北、华北、华东部分地区。在国外，俄罗斯（西伯利亚）、土耳其等有发生报道。单刺蝼蛄主要取食作物和林木种子、幼苗的幼根及幼茎等，导致被害处呈现乱麻丝状；而且蝼蛄在地表土层5～15 cm串动，形成纵横弯曲的隧道，使土壤松动风干，幼苗、幼根干枯而死，造成缺苗、断条。单刺蝼蛄为害的作物种类和东方蝼蛄基本相同。成虫体长36～55mm，前胸宽7～11mm，黄黑褐色或灰色，密被细毛。头小、狭长，复眼椭圆形，触角丝状。前胸背板盾形，中央具一凹陷不明显的暗红色心脏形坑斑。前翅鳞片状，仅覆盖腹部1/3，雄虫前翅具发音器；后翅折叠如尾状，刚超过腹部末端。前足进化为开掘足，腿节内侧外缘缺刻明显；后足胫节背侧内缘具1根棘，个别也有2根的或完全消失。腹部末端近圆筒形，尾须细长。卵黄褐色至暗灰色，椭圆形，大小1.6～2.8mm×0.9～1.7mm。若虫分13个龄期，初孵时乳白色至黄褐色，随生长蜕皮次数增加，体色逐渐变深。在我国北方，单刺蝼蛄3年完成1代。以老熟若虫和成虫在冻土层下越冬。主要生活习性、为害植物种类与东方蝼蛄相同。图3-4 单刺蝼蛄卵（上）、若虫（下左）和成虫（下右）（张治良摄）参考东方蝼蛄防治。

东方蝼蛄（Gryllotalpa orientalisBurmeister），属直翅目（Orthoptera）、蝼蛄科（Gryllotalpidae）。东方蝼蛄食性杂，以成虫和若虫为害。在国外主要分布于日本、朝鲜半岛、俄罗斯、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、新西兰和澳大利亚等国。在我国各地高粱及其他作物种植区均有发生为害的报道。东方蝼蛄主要为害高粱种子、幼苗的根及茎等，特点是被害处呈现乱麻丝状。同时，蝼蛄在地表土层2～10cm串行，形成弯曲的隧道，使土壤松动风干，导致高粱幼苗、幼根干枯而死，造成缺苗、断条。图3-1 蝼蛄串蛀形成隧道及为害症状图3-2 幼苗萎蔫东方蝼蛄不仅为害高粱，还可取食粮、油、棉、麻、蔬菜，以及果树、林木的种子、幼苗的根及茎等。东方蝼蛄成虫长30～35mm，前胸宽6～8mm，头较小，圆锥形，复眼红褐色，单眼3个，触角丝状。前胸背板卵圆形，中央具1个明显凹陷的长心脏形坑斑。前翅鳞片状，只盖住腹部的1/2。雄虫前翅具发音器，后翅折叠如尾状，大大超过腹部末端。前足特化为开掘足，腿节内侧外缘缺刻不明显；后足胫节背侧内缘有棘3～4根。腹部末端近纺锤形，尾须细长。卵，初白色，后变黄褐色至暗紫色，椭圆形，大小2.8～4.0mm×1.5～2.3mm。若虫分6个龄期，初孵时乳白色至黄色，随生长发育体色逐渐加深；老熟若虫暗褐色，体长约25mm。图3-3 东方蝼蛄若虫（左）和成虫（右）（张治良摄）东方蝼蛄在江西、四川等地1年发生1代，黄淮及东北地区2年完成1代。以成虫和若虫越冬。1年1代区，越冬成虫于4～5月产卵，越冬若虫5～6月羽化成虫。2年1代区，越冬成虫5月份开始产卵，6～7月为产卵盛期，若虫在40～60cm深土中冻土层以下越冬，翌年春、夏再蜕皮2～4次以后，羽化为成虫。当年羽化的成虫少数可产卵，大部分越冬后，至次年5～6月产卵。每头雌虫可产卵60余粒。成虫寿命114～251天。一年中为害春、秋两季作物。主要习性有：群集性，初孵化的若虫有群集性。东方蝼蛄有很强的趋光性、趋化性、趋粪性和喜湿性。1.农业措施防治 秋收后深翻土地，压低越冬若虫基数。清除田间和周边杂草，破坏蝼蛄活动场所。2.药剂防治 50%辛硫磷乳油按种子重量的0.3%拌种。25%辛硫磷微胶囊剂150～200ml拌饵料（饵料为麦麸、豆饼、高粱和玉米碎粒或秕谷等）5kg，或50%辛硫磷乳油100ml拌饵料6～8kg，播种时撒施于播种沟内，亩用量2～3kg；或用40%乐果乳油500ml，拌50kg炒成糊香的饵料，亩用量2kg，于傍晚撒在作物行间，或在田间每隔3～5m挖一小坑，放入毒饵，然后覆土。