我国棉花生产现状与发展趋势

我国棉花生产现状与发展趋势

摘要：棉花种子产业化是棉花行业产业化经营的重要组成部分，是市场经济发展的必然，是实现棉花优质高产的重要途径。本文针对当前我国棉花种子产业化的现状和存在的问题，在全面分析的基础上，提出了推进我国棉花种子产业化的对策建议。

关键词：棉花;育种;对策

棉花是我国的主要经济作物,是仅次于粮食的第二大农作物。它既是我国 2 亿棉农的重要经济来源，又关系到1900 多万纺织工人以及近千万棉花科研、加工、流通队伍的生存和就业问题。我国不仅是当今世界最大的棉花生产国(棉花种植面积36.7 万hm2 占世界棉花种植总面积的30%,平均单产1300kg/ hm2比世界平均单产712.5 kg/ hm2增产75%),还是世界上最大的纺织用棉消费国,其单产水平在主要产棉国中居中上游水平。据不完全统计，20世纪30年代以来，我国共育成各类棉花品种818个（1995年前404个，1996-2007年,414个），其中抗枯黄萎病品种361 个，抗棉铃虫品种99个，优质棉品种67个。棉花育种技术的发展起到重要作用。

1我国棉花育种进展

建国以来,我国棉花科技工作紧密结合生产, 一方面将传统的植棉技术与现代科学技术结合起来,一方面吸取国外先进科技成果,结合我国国情加以应用。新品种的选育、先进实用的栽培、植保技术的推广应用,有力地促进了棉花产量与品质的提高。

1.1 品种改良品种是棉花增产的内因,一般认为,在正常情况下,良种占增产份额的20%～30%。50年来, 在我国主要棉区进行了7次大规模的品种换代, 每次都使棉花单产提高10%以上。自20世纪50年代末到70年代末,我国自育棉花良种种植面积由8.8%上升到80%以上,对促进我国棉花单产和总产提高有重要作用。80 年代以来,随着纺织工业技术改造,棉区耕作制度的改革和棉花病虫害的发生蔓延等。相应地育成了一批优质、早熟、抗病虫及低酚等棉花品种。一定程度上满足了纺织工业和棉区生产发展的要求。针对这种现状,我国自育棉花品种的丰产性和抗枯萎病性在国际上达到较高水平,纤维品质居中等水平,抗黄萎病性也正在不断改进之中。 90年代以来,转基因抗虫棉、杂种棉获得新的进展,彩色棉正在兴起。90年代后期,种子产业化获得飞跃发展,1998年全国棉花优良品种推广率达90%以上,统一供种率达70%以上,脱绒包衣棉种种植面积占51%。

1.2 品种更换第一次换种:始于20世纪20年代,1919年引入金字棉,1920年引入脱字棉和隆字棉,以陆地棉改良品种代替一部分原来种植的中棉,后来分别在辽河及黄河流域成为当地的主要栽培品种[1,2]。第二次换种:在同一世纪40年代进行,于 1935～1936年引进斯字棉与德字棉,1946～1947 年又引入岱字棉,取代了占全国棉田1/2面积的中棉。黄河流域种植斯字棉4号,长江流域种植德字棉531,后为岱字棉所代替[1,2]。第三次换种:在前一世纪50年代进行,1950 年继续引种岱字棉和斯字棉,全部取代了长期在我国种植的中棉与退化洋棉,实现了棉花品种良种化。首先于黄河流域推广斯字棉2B及5A,长江流域推广岱字棉15;而后岱字棉又普及到黄河流域,最高年种植面积达350万公顷(5250万亩)。在新疆于1953～1956年曾引种108夫,克克1543推广种植。同时,自20世纪50年代起,我国开始重视棉花育种工作,历经40年的努力取得重大成就。我国自行育成推广面积百万公顷以

上的棉花品种 51个,10万～100万公顷的129个[3]。50年代到 60年代,较多地采用在原有推广品种中进行系统选育的方法,从原有品种群体的变异中进行选择,主要以提高产量和纤维长度为主要目标,育成一些高产良种,如洞庭1号、沪棉204、徐州209、徐州142、徐州1818、中棉所3号等。随着我国棉区枯、黄萎病的发生和蔓延,开展了棉花抗病育种工作,20世纪50年代选出我国第一个枯萎病抗源52-128,及耐黄萎病品种辽棉 1号。60年代先后育成了陕棉4号、陕棉1155、中棉所9号及86-1等抗病品种。第四次换种:在20世纪60及70年代进行, 主要推广自育品种,到70年代末种植面积达总棉田面积的80%以上,从此结束了外国品种在我国棉花生产上居主导地位的局面。进入70年代,较多地采用品种间杂交育种,育成一批高产品种,如鲁棉1号、泗棉2号、鄂沙28等,虽然丰产性好, 但纤维品质,尤其强度不能适合纺织优质的要求, 已逐渐被后来育成的丰产、质优的品种如黄河流域的徐州1818、徐州514、中棉所7号、豫棉1号等,长江流域的洞庭1号、彭泽4号、鄂棉6号、鄂荆1号、泗棉3号等;特早熟棉区的辽棉4号、黑山棉1号等;抗耐病品种为中棉所3号、陕棉4号及陕401;海岛棉品种有新海系列品种所取代。与此同时,在湖北省曾引进光叶岱字棉(后改名为鄂光棉)种植,江苏省种植岱字棉复壮种。开展了低酚棉品种选育,在新疆建立了长绒棉基地,育成了军海1号、新海3号、新海5号等品种。第五次换种:在上一世纪80年代进行,推广自育丰产品种,并开始种植短季棉。到了80年代育成了兼抗枯、黄萎病、高产、中熟中等纤维品质的中棉所12及兼抗、丰产、中上等纤维品质的86- 6、冀棉14等品种。我国在棉花抗病育种上进入了一个新阶段。为适应粮棉两熟的需要,在黄河棉区及部分长江流域棉区育成适合麦棉套种的夏播早熟短季棉品种,如中棉所10号、晋棉6号、中棉所14等。棉花杂种优势利用也取得一定进展, 育成一些陆地棉品种间优良杂交组合。目前以利用核不育系杂交组合及人工去雄制种等方法较多,在四川、江苏及河南等省种植面积达数万公顷。第六次换种:始于1989年,主要以抗病品种代替感病品种,并为发展麦棉两熟培育了短季棉品种。抗病品种有中棉所12、冀棉14、豫棉4号及盐棉48,其中中棉所12仅1991年种植面积就达160万公顷。适于麦棉两熟的短季棉品种有中棉所16及鲁棉10号等,这些品种正在不同棉区逐步发展。同时,开始研究利用基因工程培育抗棉铃虫品种,采用花粉管通道法等技术,将苏云金杆菌毒蛋白(Bt)基因导入棉花品种,培育转Bt基因抗虫棉,已获成功并在生产中推广应用。第七次换种:始于1993年,主要以转基因抗棉铃虫品种代替常规不抗虫品种,并开始通过生物技术手段创造抗棉蚜、抗除草剂、抗病等优质多抗品种。先后育成转基因抗棉铃虫品种中棉所 29、中棉所30、中棉所31、中棉所32、中棉所37、中棉所38、国抗棉1号等。为了提高抗虫棉的抗性,延长抗虫棉的推广应用时间,在单价抗虫棉的基础上,又培育出了双价抗虫棉新品系,正在进一步研究和鉴定过程中。2000年生物安全已被提到议事日程,所有转基因棉花品种审定前必须进行安全性评价。

2 我国棉花产业面临的重大问题[4]

2.1 国内棉花生产总量不能满足原棉需求

我国每年的棉花需求量在 1×10 7 t 以上，而 2006 — 2010 年我国年平均生产棉花 7.06×10 6 t，占同期世界棉花产量的28.7 %，自给率在70 %左右，需进口30 %左右以满足国内需求。目前，棉花已成为我国继大豆和食用油之后的第三大进口农产品。因此，我国棉花供应必须立足于国内棉花生产，大幅度提高我国棉花生产能力。但由于受耕地面积减少、粮食安全、粮棉比价等因素影响，

我国棉花面积不可能大幅度增长，唯一的途径是加强科技创新，提高棉花生产科技水平和国际市场竞争力，在稳定种植面积规模的基础上，提高棉花单产水平，增加总产量。

2.2 黄萎病发生严重

棉花主产区枯、黄萎病逐年加重，目前仍缺乏有效抗源。黄萎病在黄河流域、长江流域、新疆三大棉区呈发展态势，全国棉田黄萎病流行约 3 000 万亩，导致棉田常年减产15 %~20 %。由于黄萎病危害，棉花减产达1×10 6 t，加上大幅度增长的原棉需求和5×10 6 t 的原棉缺口，使我国棉花安全面临着更大威胁。3.3 新成灾的害虫逐年加重随着抗虫棉的推广普及，棉铃虫被基本控制，但是由于农药使用量大幅度下降，原来零星发生的蚜虫、盲蝽象、烟粉虱等刺吸式次生害虫逐渐上升为主要害虫，危害逐年加重；棉田用药量出现反弹，成为影响我国棉花生产的重要问题[5]。因此，必须加强抗蚜虫、盲蝽蟓转基因棉花研究。美国目前已研制出抗盲蝽蟓转基因棉，而我国尚属空白，一旦批准进入中国市场化，又会抢占我国大部分市场。

3 我国棉花生产的发展对策

针对以上产业问题，我国棉业需在“不与粮争田”的前提下，主要从以下几个方面，提高我国棉花科技创新能力，全力提升我国棉花产业竞争力，实现快乐植棉。

3.1 扩大盐碱旱地植棉面积

我国约1/2国土面积处干旱、半干旱区，即使在非干旱地区的主要农业区，也不时受到旱灾侵袭。在我国耕地中有较大面积的中低产田，其中大部分是由于干旱和盐碱所致，灌溉地区次生盐渍化田地还在逐年增加。天津、山东、河北、江苏、浙江沿海地区约有500万亩盐碱滩涂有待开发，这些土地适于大规模机械化种植，而棉花是最适合该区域种植的经济作物，是下一步扩大棉花种植面积的重点发展方向。

3.2 麦棉双高产，北移两纬度

解决我国棉花供需矛盾的另一个有效途径是扩大粮棉复种指数，缓解粮棉争地，实现粮棉两熟。培育适于黄河流域棉区、长江流域棉区麦（油）后直播超早熟新品种及适于北方特早熟棉区种植的短季棉新品种是解决我国粮棉争地矛盾的必由之路。种植生育期100 d左右的超早熟棉花品种可使棉花种植区域北移两个纬度，扩大棉花种植面积。因此，利用现代转基因技术，快速培育早熟不早衰、高产、优质的短季棉新品种，迫在眉睫。

3.3 加大棉花分子设计育种技术的应用，不断提高我国棉花单产水平棉花基因组测序为棉花优异基因发掘、QTLs 定位、农艺性状机理等研究打下了坚实基础。目前由中国农业科学院棉花研究所主持的棉花D组供体种雷蒙德氏棉基因组草图已绘制完成[6]，亚洲棉（A组）、陆地棉基因组测序正在进行中。广大棉花科技工作者需以此为契机，深入开展棉花基础科学问题研究，开发完善的棉花分子设计育种技术体系，从而同步解决棉花生产中的高产、黄萎病、抗虫、耐盐碱等重大问题，不断提高我国棉花单产水平。

3.4 大力推进棉花全程机械化进程，实现快乐植棉棉花是劳动密集型的大田经济作物，种植管理复杂，从种到收有40 多道工序，每公顷用工300 多个，是粮食作物的3倍，生产成本很高[7]。随着城镇化、工业化进程的加快，农村劳动力大量转移，劳动力成本高涨，对棉花生产提出了新的挑

战。全程机械化可以降低植棉劳动强度，是稳定发展我国棉花生产的重要措施之一，是我国棉花未来生产的发展方向。植棉全程机械化是一个系统工程，需机械、育种、栽培、植保等方面的专家紧密配合，从而达到农机与农艺的有机结合。“千斤棉”高产创建综合利用适宜的优良品种和先进的栽培、植保技术，开展大面积高产示范田建设工程，从而达到长江、黄河流域亩产籽棉1 000斤（1斤=0.5 kg）、短季棉亩产籽棉800斤、西北内陆棉区达到2 000斤的高产目标，从而实现高产高效。实现了植棉机械化，棉农得不到效益，棉花生产不能持续发展，只有实现了高产高效，机械化才有意义，棉农植棉积极性才能持续发挥，从而实现快乐植棉。

3.5更新观念，加强联合我国已加入，国外跨国公司已进入我国种业市场，机遇和挑战并存。因此，必须解放思想，更新观念，从产权制度入手，着眼整个棉业，激活人力资源，从深层次进行改革[8]。即在政府的引导、扶持下，以企业作为市场运作主体，按照市场机制，合理配置种业资源，加强棉种产业乃至整个棉花产业各部门、各环节的广泛合作，带动我国棉业健康有序地发展。

3.6支持科技创新，加强产权保护要增强我国棉花种子产业竞争力，主体是企业，关键是品种。一是自主研发最新科技成果，要通过引进和自主开发棉花种质资源、育种技术，着力研究目前及未来棉花种子生产经营中的重大技术问题，培育一批有突破性的棉花新品种[9]。二是改进研发手段，要紧紧跟踪发达国家生物技术的研究动态，充分利用生物技术的新成果，与常规育种技术相结合，加快棉花优良品种的选育步伐。三是加强科研队伍建设，要提高科研育种系统的产出效益和质量，就必须培养造就一支吃苦耐劳、敢于奉献、具有创新精神和拼博精神的人才队伍。要突出学科带头人的培养和科技人员的知识更新，这是保证科研育种系统产出持续高效最重要、最关键的环节。四是要增加投入，特别是对育种基础设施和先进科研仪器的投入。五是制定调动科技人员工作积极性的政策，形成尊重人才、尊重知识的良好氛围，对有突出贡献的科研人员给予重奖[10]。同时，进一步完善农业政策法律法规，加强对棉花新品种知识产权的法律保护，维护品种创新者的权益。

3.7增强质量意识，实施品牌战略在市场经济日趋完善的条件下，种子行业主要竞争体现在品牌、品种质量等方面。提高棉花种子质量，一是决策者、生产经营者、管理者都要树立较强的质量意识，把质量工作贯穿于种子生产经营的全过程，完成总体质量目标。二是提高种子质量管理水平，棉花原（良）种场一定要严格按照棉花原种生产技术操作规程去做，必须实行“一场一种”制，搞好隔离繁殖与提纯复壮工作。在田间选择、种子棉收购与机械加工中做到全程质量监控。三是利用新技术，提高种子质量，在品种选育和种子生产上利用生化技术、分子标记新技术提高种子质量。作为棉花种子企业，还要树立品牌意识，创建品牌是种子企业的核心。实施棉花种子品牌战略，一是要抓好种子基地建设，生产特色棉花品种；二是要狠抓种子质量，打好品牌基础；三是创造服务理念，树立企业形象；四是要加强工作宣传，通过影视、报刊、图片、专家咨询、田间示范等形式扩大品牌宣传，树立企业形象。

4展望

随着棉花育种技术的快速发展,世界主产棉国培育成了大批各种类型的新品种,并用于商品化生产。美国是近年来育成品种最多的国家之一,育成的品种既有抗病,也有抗虫,既有高产也有优质[11]。我国经过“八五”、“九五”棉花育种攻关,已培育成一大批在生产上应用的高产优质多抗新品种,包

括抗病棉、抗虫棉、杂交棉及彩色棉品种。从世界和我国所育成品种的情况来看,育种表现出下面几大趋势。

4.1 长期深入地开展基础性研究特别要加强国内外棉花新种质资源的收集与创造,丰富遗传基础,为了使该项工作稳定有效地进行, 国家应成立新种质的评价组织和建立新种质的发放制度,把新种质和新品种放在相同水平上对待[12]。只要有了突破性的种质并加以很好利用,也就不难培育出突破性的品种。

4.2 建立新的育种体系和运作机制为了使育种工作适应社会主义市场经济的发展, 应尽快起动棉花育种改良中心和分中心,在人、财、物的安排上可以相对集中,减少不必要的浪费,进行资源优化配制,形成优势兵力,为各大棉区的发展,特别是与国外同行的竞争创造强有力的支撑点,并形成我国有特色和高效的育种新体系[13]。

4.3 改进栽培措施根据各地区的生态气候特点、土壤肥力状况和灌溉条件,推广种植适应当地生态条件的棉花品种,并制定与之相配套的一系列栽培技术措施,发挥优良品种的生产潜力,实现品种的高产优质高效。

4.4 育种目标突出重点根据当地的实际情况,制定因地制宜的育种目标。为促进我国棉花可持续发展,必须重视和加强棉花抗病虫育种,创新出抗病虫、具有复合抗性的棉花新品种[14]。把加强棉花抗病虫育种研究作为棉花育种工作的长远发展目标,特别是要加强抗黄萎病育种,深人研究抗虫育种,进一步开展组织与协作工作[15, 16]。抗黄萎病的问题至今难以攻克的主要原因是抗源,能解决抗源的主要途径有:①现有抗耐材料进行多轮连续杂交;②利用基因工程转育外来抗源,深入研究抗病性遗传规律;③制定规范化鉴定方法,对报审品种抗黄萎病性能提出明确要求;④加强多学科协作攻关。

4.5 充分利用现代生物育种技术如何提高选择效率和减少育种过程中的盲目性是进一步拓展品种生产力的关键。近年来分子生物学技术的发展大大加速了棉花育种工作的进程[17, 18]。总之,在今后较长的一段时间内,我国的棉花育种要取得大的突破,在常规育种的基础上,加强对现代生物技术育种的研究,同时走常规育种与农业现代生物技术相结合的方法,将其它作物的有利基因(如固氮基因)等克隆到棉花染色体上,创造新的种质和优良变异材料, 探讨新的育种方法、技术;研究导入外源基因,辐射诱变形成新品种的规律,选择出突破性的新品种。

4.6 加强多学科的协作攻关棉花遗传育种发展到今天,是多学科共同协作攻关的结果,离不开各领域、各学科、各单位的协同作战, 共同攻关[19]。目前作物育种的每一步进展,都离不开遗传学、分子生物学、化学和物理以及航天技术的发展,特别是转基因抗虫棉的培育成功,更离不开现代农业生物技术的进步,为此国家把农作物育种首次列为国家重点项目,以实现并促进多学科的有机结合与共同发展。综上所述,我国棉花育种工作者的责任就是要针对生产中存在的问题,本着扬长避短,加强合作,着眼当前,兼顾长远,尽快跟上农业生产发展的步伐,为我国国民经济的发展做出自己的贡献。

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