袁勁松 李雪源 王俊鐸 孫國清 梁亞軍 龔照龍 鄭巨云 艾先濤 郭江平

（1.新疆建設兵團第一師16團，新疆 阿拉爾 843008；2.新疆農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，新疆 烏魯木齊 830000；3.中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所，中國 北京 100081）

新疆作為我國最大的棉花生產(chǎn)基地，為我國棉業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻。2012年以來，棉花生產(chǎn)形勢發(fā)生了較大變化，我國棉花生產(chǎn)重任更多地落在了新疆棉區(qū)。新形勢下，既要認識到新疆植棉地位的重要性，也要認識到新疆棉花生產(chǎn)面臨的巨大環(huán)境壓力。

1 新疆棉花生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 棉花總產(chǎn)居全國一半

改革開放以來，新疆棉花生產(chǎn)能力發(fā)生了巨大變化。從“一黑一白發(fā)展”戰(zhàn)略，到“優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)換”戰(zhàn)略，新疆棉花綜合生產(chǎn)能力不斷增強。一是已連續(xù)20年棉花總產(chǎn)、單產(chǎn)、調(diào)出量居全國第一。二是棉花總產(chǎn)占全國比重由改革開放初的3.03%，發(fā)展到20世紀80年代的4.9%，90年代的20.5%，到21世紀前5年的30%，實現(xiàn)棉花產(chǎn)量“三分天下有其一”的歷史性巨變。

1.2 棉花生產(chǎn)地位更加突出

一是新疆棉花生產(chǎn)戰(zhàn)略地位更加突出。新疆棉花生產(chǎn)不僅承擔著我國棉花生產(chǎn)安全重任，還肩負著糧食安全重任。受多種因素影響，近年來我國黃河、長江流域棉區(qū)面積不斷下滑，內(nèi)蒙古等新棉區(qū)建設短時期內(nèi)還難以形成規(guī)模，棉花總量的一半將由新疆產(chǎn)出。二是棉花在新疆的地位難以替代。新疆農(nóng)民植棉收入占總收入的35%。隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，棉花生產(chǎn)還將承擔新疆產(chǎn)業(yè)集群建設、由資源產(chǎn)業(yè)向商品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變的重任。三是新疆明確提出堅持棉花大區(qū)地位不動搖。要進一步鞏固棉花產(chǎn)業(yè)地位，棉花總產(chǎn)穩(wěn)定在350萬t左右，要開展66.67萬hm2（1000萬畝,1畝=667 m2）棉花高產(chǎn)工程建設，用7年時間，使這些棉田貢獻棉花總產(chǎn)的80%，其中33.33萬hm2（500萬畝）棉田皮棉單產(chǎn)達到 2700 kg·hm-2，33.33萬 hm2（500萬畝）皮棉單產(chǎn)達到2250 kg·hm-2[1]。

2 新疆棉花生產(chǎn)面臨的環(huán)境壓力

新疆棉花生產(chǎn)在發(fā)展的同時，堆積了大量環(huán)境問題。環(huán)境壓力已成為制約新疆棉花生產(chǎn)能力能否持續(xù)穩(wěn)定的深刻問題。

2.1 棉花生產(chǎn)壓力增大

350萬t的棉花生產(chǎn)能力對于新疆來說壓力是較大的。從布局看，我國棉花“三足鼎立”的生產(chǎn)布局，對于穩(wěn)定我國棉花生產(chǎn)、降低風險具有重要意義。黃河、長江流域棉區(qū)棉花面積的下滑，在布局上加大了新疆棉花生產(chǎn)壓力。從自身看，350萬t的棉花生產(chǎn)能力必須有水資源保障、單產(chǎn)保障、效益保障及其他環(huán)境條件的保障。而新疆棉花生產(chǎn)一直以來依賴的生態(tài)和生產(chǎn)環(huán)境都十分脆弱。特別是水資源不足的壓力、技術創(chuàng)新不足的壓力、單產(chǎn)潛力發(fā)揮難的壓力、品質(zhì)優(yōu)勢不足的壓力、生態(tài)環(huán)境惡化的壓力、植棉效益下滑的壓力等多種不利因素。

2.2 新疆棉花生產(chǎn)面臨的水資源壓力

水資源保障是新疆棉花生產(chǎn)必須解決的第一要務問題。新疆農(nóng)業(yè)全靠灌溉生產(chǎn)。水是新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最大的限制因子。在嚴格實行水資源管理制度下，棉花生產(chǎn)能力面臨水資源環(huán)境緊張的壓力[3-4]。一是水資源嚴重不足。新疆地表水年均徑流量882.4億m3，其中生態(tài)用水400億m3，地表可引用量482億m3。目前地表水引用量已達470億m3（地方400億m3，兵團70億m3），其中農(nóng)業(yè)用水446.5億m3。 全疆（含兵團）總用水量已達510億m3（地表徑流量引用470億m3，地下水40億m3），農(nóng)業(yè)總用水484.5億m3。二是棉花水資源消耗量大。棉花占新疆灌溉面積的三分之一（37.5%～33.8%）。以目前新疆約186.67萬hm2（2800萬畝左右）棉花面積（地方滴灌66.67萬hm2（1000萬畝）、非滴灌 66.67 萬 hm2（1000 萬畝）、兵團 53.33 萬 hm2（800 萬畝）全滴灌）計，以目前全疆棉田基本灌溉定額4125 m3·hm-2、非滴灌棉田水系數(shù)1.667計，全疆棉花總的基本灌溉定額用水量95.5億m3，以目前全疆棉田灌溉用水定額平均4710 m3·hm-2計，全疆棉田總灌溉用水量108.8億m3。棉田灌溉需水100億m3，加上其他24億m3的洗鹽、運輸水，生產(chǎn)350萬t棉花必須保障120億～130億m3的水，占農(nóng)業(yè)用水總量的24.8%～26.8%。以目前每立方水可生產(chǎn)出1.07 kg子棉、0.43 kg左右皮棉計，生產(chǎn)出350萬t皮棉必須有81.4億m3水的基本保障。三是節(jié)水潛力空間不平衡。一方面新疆棉田節(jié)水空間較大。2009年新疆地方系統(tǒng)高效節(jié)水灌溉面積75.65萬hm2，僅占總灌溉面積的19.2%?！笆濉敝痢笆晃濉逼陂g，高效節(jié)水灌溉面積以年均22.6%的遞增率增加。另一方面，兵團、巴州、昌吉州等的高效節(jié)水面積已達一定規(guī)模，進一步發(fā)展節(jié)水面積空間較小。因此，新疆棉花生產(chǎn)規(guī)模仍將受到水資源環(huán)境限制。四是灌溉面積逐漸增加。新疆（含兵團）總灌溉面積533萬hm2。地方系統(tǒng)總灌溉面積393.35萬hm2，兵團總灌溉面積139.65萬hm2。地方系統(tǒng)農(nóng)田有效灌溉面積262.07萬hm2，占總灌溉面積的67.6%。灌溉面積逐漸增加與單位用水量減少的趨勢，加劇了水土不平衡和350萬t棉花生產(chǎn)的用水緊張。上述問題說明，新疆棉花生產(chǎn)發(fā)展與水資源環(huán)境已面臨嚴峻考驗。

2.3 新疆棉花生產(chǎn)面臨的土壤環(huán)境壓力

目前新疆棉田的土壤環(huán)境與20世紀80-90年代土壤環(huán)境有較大差別。一是棉田土質(zhì)下降。據(jù)第三次土壤普查，新疆大部分棉田土壤有機質(zhì)含量較低，北疆為1.29%～1.35%，南疆僅為0.85%～0.89%，屬中低水平；土壤速效鉀、速效磷的含量也較第二次土壤普查有不同程度下降[5-6]。20世紀80-90年代，新疆棉田以兩病兩蟲為主，且發(fā)生相對較輕，目前枯黃萎病重發(fā)，棉薊馬、盲蝽、棉葉螨等次生害蟲也均成為主要害蟲[7]。二是棉田土壤鹽漬化加重。據(jù)2004年統(tǒng)計資料顯示，新疆地方系統(tǒng)鹽堿耕地面積75.58萬hm2。2009年鹽堿化面積占總灌溉面積的19.2%，南疆占22.6%。隨著耕地面積擴大，在水資源緊張下的情況下，棉田洗鹽水減少甚至難以落實，一些棉田土壤鹽漬化加重，保苗難度加大[8]。三是棉田殘膜污染嚴重。新疆地膜覆蓋種植面積達4700萬畝（不含兵團），是我國地膜覆蓋面積最大、地膜用量最多的省區(qū)。每年新疆地膜使用量達15.94萬噸，但回收率不足10%。新疆棉田推廣地膜植棉已近25年，由于沒有有效的回收政策、措施保障，回收意識弱，加上大部分采取手工回收，回收率極低，導致土壤地膜殘留量高，地膜污染引起的潛在問題越來越嚴重。這些土壤環(huán)境的不利變化，加重了進一步提高單產(chǎn)的難度[9-10]。

2.4 新疆棉花生產(chǎn)面臨的單產(chǎn)潛力難以發(fā)揮的壓力

保障350萬t棉花生產(chǎn)能力，必須進一步提高單產(chǎn)。新疆棉花單產(chǎn)潛力巨大，但進一步提高單產(chǎn)的壓力大。一是缺少突破性引領技術。目前一直沿用矮密早、高密度種植模式，常年一個模式，技術結(jié)構(gòu)雷同，品種同質(zhì)化強，使得單位面積成鈴數(shù)難以突破。二是大幅度提高單產(chǎn)的難度大。目前新疆棉花總產(chǎn)的保障是建立在規(guī)模面積（實際面積180萬～200萬 hm2）基礎上，維持現(xiàn)有實際面積，在保障水資源、現(xiàn)有技術和1740 kg·hm-2的皮棉單產(chǎn)水平下，即可支撐350萬t棉花生產(chǎn)能力。如果棉花實際面積調(diào)減到166.67萬hm2（2500萬畝）左右，目前的單產(chǎn)水平是生產(chǎn)不出350萬t棉花的。以實際棉花面積穩(wěn)定在160萬～173.33 萬 hm2（2600 萬畝）計，皮棉單產(chǎn)必須提高到 2025～2175 kg·hm-2，而目前實際單產(chǎn)平均在 1725～1875 kg·hm-2，因此，必須平均提高300 kg·hm-2，增產(chǎn)幅度16%以上，才能支撐350萬t的棉花生產(chǎn)能力。靠目前技術，大面積達到這么高的單產(chǎn)水平和增產(chǎn)幅度是有難度的。上述這些問題，嚴重制約著單產(chǎn)潛力優(yōu)勢的發(fā)揮。進一步提高單產(chǎn)，需要新的、有突破性的引領技術。

3 新疆棉花生產(chǎn)環(huán)境目標與任務

在目前棉花生產(chǎn)新態(tài)勢下，特別是在各種環(huán)境問題交織下，如何營造新疆棉花生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的良好環(huán)境，是新疆棉花生產(chǎn)面臨的重要任務。保障350萬t棉花生產(chǎn)能力，應樹立環(huán)境觀。

3.1 新疆棉花生產(chǎn)環(huán)境目標

把推進水利化、機械化、科技化、信息化、智能化、標準化、規(guī)?；⑹袌龌?、產(chǎn)業(yè)化、社會化、生態(tài)化建設，作為350萬t棉花生產(chǎn)的總環(huán)境目標。

3.2 營造新疆棉花生產(chǎn)的環(huán)境任務

3.2.1 建立新疆棉花生產(chǎn)能力可持續(xù)發(fā)展、良性循環(huán)的生產(chǎn)模式

新疆棉花生產(chǎn)規(guī)?；C械化、社會化、水利化的生產(chǎn)發(fā)展模式正在推進，智能化、信息化的生產(chǎn)發(fā)展模式正在試驗示范。實踐經(jīng)驗表明，350萬t棉花生產(chǎn)模式應建立在規(guī)?；?、機械化、社會化、水利化基礎上，做到農(nóng)藝、農(nóng)機、水利、工程、生物、組織等技術措施相結(jié)合，加大節(jié)水工程建設、大力推廣膜下滴灌技術、集成優(yōu)化配套機采棉技術，合理推進土地流轉(zhuǎn)使棉花生產(chǎn)向規(guī)?；D(zhuǎn)變，壯大發(fā)揮農(nóng)業(yè)合作社等社會化服務組織。同時完善基礎設施、建立高效的產(chǎn)業(yè)集群、營造開放的市場環(huán)境、制定優(yōu)惠的棉花生產(chǎn)扶持政策，營造良好的生產(chǎn)環(huán)境。

3.2.2 創(chuàng)新新疆棉花生產(chǎn)能力可持續(xù)發(fā)展、良性循環(huán)的技術體系

保障350萬t的棉花生產(chǎn)能力，提高單產(chǎn)和效益至關重要。而沒有突破的技術，憑借現(xiàn)有技術集成及技術到位率，已經(jīng)很難大幅度提高單產(chǎn)。因此，提高單產(chǎn)的關鍵在于技術路徑的突破。一是建議在基于熱特征的技術體系基礎上，加強基于光特征的技術體系研究，將光熱2個特征的技術體系結(jié)合，形成進一步提高單產(chǎn)的、光熱能量要素充分合理利用的技術體系。二是加強高效節(jié)水微灌技術的推廣和技術升級，地方加大膜下滴灌棉田推廣覆蓋率，試驗、示范、推廣更精準更節(jié)水的智能化滴灌技術，科學推廣干播濕出技術。三是加強土壤環(huán)境治理，加強殘膜回收機、0.01 mm新標準地膜的推廣應用，注重開發(fā)吸收效率高的農(nóng)藥化肥生產(chǎn)技術，加強可降解性好的或新型覆蓋物的研發(fā)。上述技術體系作為引領核心的技術。

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