婁善偉，田立文，羅宏海，杜明偉，林濤，楊濤，張鵬忠

新疆棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)分析

婁善偉1,3，田立文1，羅宏海2，杜明偉3，林濤1，楊濤4，張鵬忠1

1新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所/國(guó)家棉花工程技術(shù)研究中心，烏魯木齊 830091；2石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003；3中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京 100193；4阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆阿克蘇 843000

新疆棉花雖實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，但其技術(shù)引領(lǐng)與影響力仍不足。通過(guò)對(duì)新疆棉花高質(zhì)量生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，全面客觀反映新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)特征，以便其他棉區(qū)了解新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)和向世界展示新疆棉花生產(chǎn)水平，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的普及和進(jìn)一步熟化，提高應(yīng)用效率，促進(jìn)新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)向其他棉區(qū)推廣。本文基于作者多年試驗(yàn)數(shù)據(jù)和研究結(jié)果，以及“新疆棉花產(chǎn)業(yè)化輕簡(jiǎn)高效關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”“新疆棉花精量播種棉田保苗方法”等獎(jiǎng)勵(lì)、專利成果，結(jié)合文獻(xiàn)查閱、學(xué)術(shù)交流、走訪調(diào)研等，按照與棉花生育進(jìn)程相對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施順序和緊密性展開(kāi)，總結(jié)出包括：精量播種及配套保苗技術(shù)、棉田全程矮、密、早群體調(diào)控技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、管收全程機(jī)械化及其配套技術(shù)、病蟲(chóng)害防治技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)的改進(jìn)、優(yōu)化、熟化、創(chuàng)新與應(yīng)用，構(gòu)建了較為完善的新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)體系，使新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)水平大幅提升，促成新疆以全球占比不足9%的植棉面積，收獲占比超全球20%的棉花，且單產(chǎn)水平世界領(lǐng)先，品質(zhì)在世界中上水平，連續(xù)28年保持總產(chǎn)、單產(chǎn)、商品調(diào)撥量全國(guó)第一。對(duì)新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新、優(yōu)化和實(shí)用性的深入剖析，可以使各棉區(qū)更好地理解新疆棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的必然性和先進(jìn)性，實(shí)踐也證明，新疆棉花在這一系列技術(shù)的支撐下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)，成為全國(guó)棉花單產(chǎn)和機(jī)械化程度最高的地區(qū)，其技術(shù)可以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，并推廣應(yīng)用。

棉花；高質(zhì)量；關(guān)鍵技術(shù)；特征解析

0 引言

新疆是中國(guó)最大、世界重要的優(yōu)質(zhì)棉產(chǎn)區(qū)。2021年，新疆棉花種植面積250.61萬(wàn)hm2，占全國(guó)的82.7%，產(chǎn)量512.9萬(wàn)t，占全國(guó)的89.5%，單位面積產(chǎn)量為2 046.4 kg·hm-2，達(dá)到世界前列，形成“世界棉花看中國(guó)、中國(guó)棉花看新疆”的格局[1-2]，而這些成就離不開(kāi)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的支撐。新疆棉花的生產(chǎn)技術(shù)針對(duì)性和實(shí)用性強(qiáng)，具有自身特點(diǎn)，對(duì)新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)特性進(jìn)行多維度解讀，不僅利于全面客觀反映新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)水平，促進(jìn)新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)的普及與應(yīng)用，加快新疆棉花向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，并為其他棉區(qū)生產(chǎn)技術(shù)的制定提供借鑒參考，縮短區(qū)內(nèi)外不同棉區(qū)技術(shù)差距，還可以反駁美國(guó)與西方“強(qiáng)迫勞動(dòng)”的不實(shí)言論。

新疆棉花產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，離不開(kāi)科技的支撐，自20世紀(jì)70年代，中國(guó)棉花生產(chǎn)便開(kāi)始了播期、密度、化控等技術(shù)方面探索，80年代，新疆棉花結(jié)束了對(duì)國(guó)外品種的依賴，并大力發(fā)展機(jī)械化，90年代中期，形成了“矮、密、早”栽培技術(shù)模式，90年代后期，滴灌技術(shù)開(kāi)始在新疆棉花上應(yīng)用，2000年后，地膜、包衣等技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，到2020年，各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)和熟化，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中，自育品種超過(guò)300個(gè)，完全實(shí)現(xiàn)品種自主供給。新疆棉花的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)得到世界認(rèn)可，大面積實(shí)現(xiàn)了畝產(chǎn)皮棉100 kg（1995—2000年）到120 kg（2006—2010年）再到130 kg（2016—2020年）的“三級(jí)跳”，建立了“矮、密、早、膜”栽培模式，為世界探尋棉花高產(chǎn)栽培技術(shù)模式提供了典范，取得了世界矚目的成就[3]。而精量播種、膜下滴灌、化學(xué)調(diào)控、機(jī)械采收等一系列關(guān)鍵栽培技術(shù)的突出特征沒(méi)有得到全面總結(jié)，造成對(duì)新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)水平的認(rèn)識(shí)不清。

新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，卻缺乏有針對(duì)性的系統(tǒng)綜述，對(duì)各技術(shù)具體特征表述清晰的相關(guān)文章少，需要對(duì)新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)特征進(jìn)行全面客觀分析，以更好地解釋新疆棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的必然性和先進(jìn)性，為其他植棉區(qū)技術(shù)改進(jìn)提供參考和借鑒。

1 發(fā)展歷史

新疆植棉歷史悠久，但植棉技術(shù)并不先進(jìn)。在20世紀(jì)50—60年代，種植技術(shù)以傳統(tǒng)模式為主，農(nóng)用機(jī)械則以引進(jìn)和模仿為主，棉花平均單產(chǎn)低于400 kg·hm-2。主要從前蘇聯(lián)引進(jìn)拖拉機(jī)，仿制他國(guó)先進(jìn)機(jī)械式排種器機(jī)型，并在1952年開(kāi)始引進(jìn)原蘇聯(lián)產(chǎn)的采棉機(jī)，1953年，在烏拉烏蘇農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行首次采棉試驗(yàn)。20世紀(jì)70—80年代是生產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn)、探索和機(jī)械的優(yōu)化、研發(fā)期。這期間新疆棉花開(kāi)展了品種、播期、密度、化控等多方面探索，其中，1974年由墨西哥引進(jìn)了滴灌技術(shù)，1979年中國(guó)從日本引進(jìn)地膜栽培技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)促早播種提供了條件支撐。1980年新疆棉花開(kāi)始第五次品種更換，結(jié)束了依靠國(guó)外品種的歷史，品種完全實(shí)現(xiàn)自育為主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)引進(jìn)為輔的局面，并依靠自育密植品種解決了增密問(wèn)題[4]。1986年開(kāi)始縮節(jié)安化控技術(shù)研究并廣泛應(yīng)用，解決了塑型和矮化問(wèn)題[5-6]，成為棉花生產(chǎn)中必需的技術(shù)之一。機(jī)械上，先后研制出10多種新型并各具特色的聯(lián)合鋪膜播種機(jī)，可以一次完成整地、鋪膜、播種、覆土和鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了半精量播種。病蟲(chóng)害防控則實(shí)現(xiàn)化學(xué)防治為主向綜合防治轉(zhuǎn)變。這階段“矮、密、早”種植技術(shù)和新機(jī)械的應(yīng)用，促進(jìn)了產(chǎn)量和效率提升。20世紀(jì)90年代后，種植技術(shù)逐步形成自身特色，機(jī)械技術(shù)不斷突破，全程機(jī)械化進(jìn)程加快?！鞍?、密、早”模式逐漸成熟并進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展[7]，由滴灌技術(shù)到“水肥一體化”[8]，保證了棉花正常生長(zhǎng)并充分利用水肥調(diào)控棉花株型。而適應(yīng)不同膜寬和滴灌需求的精量播種機(jī)已遍布棉田，并通過(guò)配套技術(shù)實(shí)現(xiàn)一播全苗[9]。機(jī)采上，1990年從烏茲別克引進(jìn)全套棉田作業(yè)機(jī)械在農(nóng)八師148團(tuán)試驗(yàn)，1997年引進(jìn)美國(guó)采棉機(jī)開(kāi)始進(jìn)行試采和推廣，2001年大面積推廣機(jī)械采棉，2010年中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院與貴州平水公司，聯(lián)合研制了中國(guó)第一臺(tái)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4MZ-3型采棉機(jī)，填補(bǔ)國(guó)際空白[10]。同時(shí)，新疆植?？萍既藛T研究并建立了新疆棉花病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)體系[11]。2000年以后注重綜合、綠色防控，逐漸樹(shù)立了“綠色植保、公共植保”理念。在經(jīng)歷引進(jìn)、模仿、熟化、自主創(chuàng)新等過(guò)程后，目前，新疆棉田應(yīng)用的生產(chǎn)技術(shù)有測(cè)土配方[12]、種子包衣、精量播種、寬膜覆蓋、膜下滴灌、精量水肥、精準(zhǔn)化控、病蟲(chóng)草害防治和機(jī)藝融合機(jī)械作業(yè)等[13-18]，可總結(jié)成精量播種及配套保苗技術(shù)、棉田全程矮、密、早群體調(diào)控技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、管收全程機(jī)械化及其配套技術(shù)、病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)等系列主要關(guān)鍵技術(shù)，且形成了區(qū)域獨(dú)特的生產(chǎn)技術(shù)體系，使新疆棉花生產(chǎn)單產(chǎn)水平達(dá)到2 046.45 kg·hm-2，高出全國(guó)棉花平均單產(chǎn)153.90 kg·hm-2，遠(yuǎn)超同期全球平均水平。

2 主要關(guān)鍵技術(shù)的特征解析

2.1 精量播種及配套保苗技術(shù)的特征解析

精量播種及配套保苗技術(shù)體系的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了“一穴一?！本坎シN和“一播全苗”，提升保苗率10%以上，使新疆棉田保苗株數(shù)提升到理論株數(shù)的85%左右，保證播種質(zhì)量，且減少用工，提高勞動(dòng)效率。該技術(shù)體系包含種子精選技術(shù)，精量播種配套保苗技術(shù)、種子精選和播種配套設(shè)備改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)等。

2.1.1 種子精選技術(shù) 研發(fā)了種子擴(kuò)繁生產(chǎn)技術(shù)。首次提出擴(kuò)繁區(qū)南北疆優(yōu)勢(shì)生態(tài)區(qū)概念，明確南疆生產(chǎn)用種擴(kuò)繁區(qū)≥10℃年有效積溫應(yīng)達(dá)4 100— 4 350℃，無(wú)霜期195—215 d；北疆生產(chǎn)用種擴(kuò)繁區(qū)≥10 ℃年有效積溫應(yīng)達(dá)4 000—4 250 ℃，無(wú)霜期185—205 d，北疆種子南疆繁。通過(guò)建立優(yōu)勢(shì)生態(tài)區(qū)解決種子成熟度差，黃籽、癟籽多導(dǎo)致種子質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題，糾正了種子就近擴(kuò)繁形成的“縣縣”有擴(kuò)繁區(qū)的錯(cuò)誤做法。隨后研發(fā)提出采用沖刀式皮輥軋花機(jī)將籽棉加工成毛棉籽，優(yōu)化軋花機(jī)重合間距、死點(diǎn)間距參數(shù)等提高加工適宜精量播種棉田的棉花種子精選新工藝，由常規(guī)工序：待精選種子-風(fēng)篩清選-重力精選-包衣-計(jì)量包裝-成品種子，升級(jí)為：待精選種子-拋光處理-風(fēng)篩清選-重力精選-色選-去破籽-包衣-計(jì)量包裝-成品種子。新工藝增加拋光處理、色選和去破籽工藝（種子精選設(shè)備ZL 201821812595.0），可高效剔除有裂縫和不成熟籽，結(jié)合種子包衣，使發(fā)芽率從80%—84%提高到87%—96%，提高7—16個(gè)百分點(diǎn)，保障種子在“一穴一?！本坎シN時(shí)的發(fā)芽率。

2.1.2 精量播種配套保苗技術(shù) 種子包衣技術(shù)，棉花出苗率受播種時(shí)間、溫度、土壤條件等因素影響，利用含有各種菌劑和藥劑的包衣劑對(duì)棉種進(jìn)行包衣，可以防止病原菌侵染，減少病害和爛種，同時(shí)促進(jìn)種子生根發(fā)芽，保證出苗和壯苗率[19]。不同土質(zhì)不同播種時(shí)間和深度的方法，新疆土壤黏性較重，且濕度較大，棉田播種時(shí)間4月10—20日為佳，沙性較重或沙壤土播種期要早于土壤黏性較重且濕度較大的棉田，黏土和壤土棉田播種深度為2.2—2.6 cm（不包括種植行覆土厚度），非黏土或沙性土壤棉田為2.8—3.0 cm，平均較非精量播種棉田播種深度小0.5—1.3 cm，該法可以更好地提高出苗率。而在新疆北疆地區(qū)，還大面積采用了干播濕出和棉花種植行覆土延后防雨災(zāi)技術(shù)。干播濕出指春季不進(jìn)行灌溉，在犁地整地后覆膜播種，播種后溫度適宜時(shí)通過(guò)膜下滴灌方式少量滴水，這樣既防止早期低溫爛種又能隨時(shí)補(bǔ)墑，利于棉苗早發(fā)，使棉花出苗率由80%左右提高到90%以上，還可以緩解新疆棉花播前季節(jié)性缺水嚴(yán)重局面。棉花種植行覆土延后防雨災(zāi)技術(shù)是將常規(guī)的“打孔、下種、覆土、鎮(zhèn)壓”的播種方法，更改為“打孔、下種、鎮(zhèn)壓”，待棉苗1葉1心期，再用封土機(jī)從棉田接行取土，并對(duì)種植行覆土，該技術(shù)配合“干播濕出”和精量播種等其他保苗技術(shù)，保苗率較常規(guī)受雨災(zāi)棉田提高25.3%以上，穩(wěn)定在85%左右。2013年，通過(guò)對(duì)采用該技術(shù)的新疆阿瓦提、沙雅、瑪納斯、精河4個(gè)植棉大縣棉田保苗率情況進(jìn)行多點(diǎn)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)平均保苗率為86.8%，而發(fā)達(dá)國(guó)家棉田精量播種常出現(xiàn)空穴和“一穴多?！爆F(xiàn)象，保苗率僅為65%—76%[20-21]。新疆實(shí)現(xiàn)了精量播種與配套保苗技術(shù)的世界領(lǐng)先[22]。

2.1.3 種子精選和播種配套設(shè)備改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù) 在種子精選過(guò)程中，通過(guò)破籽選種子精選設(shè)備改良，把待精選種子與96%—99%不同純度、80—200不同目數(shù)鐵粉混合攪拌，確保種子裂縫中鉆入足夠量的鐵粉，然后，再用牌號(hào)N35-52的低頑力強(qiáng)磁性稀土材料燒結(jié)型釹鐵硼材料對(duì)待精選種子進(jìn)行吸附，使得有裂縫種子被該種強(qiáng)磁性材料吸附，從而高效低成本地剔除破籽（圖1），成品種子黃籽、破籽和裂籽剔除率達(dá)82.5%以上。其次，對(duì)新疆棉花精量播種機(jī)穴播器實(shí)現(xiàn)了自主設(shè)計(jì)與制造[23]。一是創(chuàng)新窩眼機(jī)械式設(shè)計(jì)代替常用的氣吸式，實(shí)現(xiàn)對(duì)空穴率、錯(cuò)位率和穴粒數(shù)合格率三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)控制，使之更精準(zhǔn)，空穴率、錯(cuò)位率兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)分別降至2%和0.3%以下，而穴粒數(shù)合格率提高至97.0%以上。同時(shí)克服氣吸式機(jī)械生產(chǎn)成本高、動(dòng)力要求大、維護(hù)與使用成本高的難題。二是改鴨嘴頂端、動(dòng)刀和定刀三部平面，并將其中的定刀改為突出的鷹鉤嘴形設(shè)計(jì)（圖2），從而解決因地膜增厚或強(qiáng)力增加導(dǎo)致的破膜難與破膜黏連問(wèn)題，大幅度降低棉花播種錯(cuò)位率，進(jìn)而提高出苗率。對(duì)精量播種機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行改進(jìn)，棉花精量播種機(jī)可一次完成鋪膜、鋪滴灌帶、播種、覆土等多項(xiàng)作業(yè)，播種更精準(zhǔn)、錯(cuò)位率更低、作業(yè)率高。

圖1 破籽選種子精選設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 棉花播種機(jī)的穴播器和鴨嘴

2.2 棉田全程矮、密、早群體調(diào)控技術(shù)特征的解析

棉田全程矮、密、早群體調(diào)控技術(shù)體系的應(yīng)用協(xié)調(diào)了個(gè)體與群體矛盾，通過(guò)單株與群體指標(biāo)數(shù)量化管理，全程調(diào)控實(shí)現(xiàn)“小個(gè)體、大群體”合理搭配，構(gòu)建了棉田優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)群體。該技術(shù)體系包含促早發(fā)技術(shù)、單株和群體生產(chǎn)指標(biāo)指導(dǎo)技術(shù)、全程調(diào)控技術(shù)等。

2.2.1 促早發(fā)技術(shù) 以品種為基礎(chǔ)，結(jié)合地膜促早發(fā)。譜系法、輪回選擇法、分子輔助等品種選育技術(shù)的進(jìn)步，為新疆提供了大量?jī)?yōu)質(zhì)早熟品種，2000—2019年，新疆棉區(qū)先后審定培育陸地棉品種123個(gè)（表1），這些品種適應(yīng)新疆高密、矮化種植模式，為生產(chǎn)用種提供充足選擇空間，保障了密植與矮化品種需求。結(jié)合地膜保溫保墑作用，覆膜播種使棉花播期比露地棉提前7—10 d，通過(guò)增加地膜覆蓋度，膜寬由70 cm擴(kuò)增到205 cm，最大已增到440 cm，進(jìn)而提高膜內(nèi)溫度和墑情。并通過(guò)調(diào)整棉花邊行位置，把棉花邊行向內(nèi)移動(dòng)，增加邊膜采光面，提高膜內(nèi)溫度均勻性，保障苗齊苗勻，實(shí)現(xiàn)促早發(fā)，為單株和群體調(diào)控奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 數(shù)據(jù)指標(biāo)指導(dǎo)技術(shù) 通過(guò)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出高產(chǎn)單株與群體指標(biāo)。單株指標(biāo)為株高70—85 cm、莖粗≥9 mm、果枝數(shù)8—10臺(tái)、真葉數(shù)≥13片、單株果節(jié)數(shù)15—20個(gè)、單株鈴數(shù)7—9個(gè)、單鈴重5.5—6.0 g、衣分≥40%。群體指標(biāo)為收獲株數(shù)16.5萬(wàn)—21萬(wàn)株/hm2、最大葉面積指數(shù)在3.8—4.5、葉面積載果節(jié)量約為90個(gè)/m2、棉花總果節(jié)應(yīng)保持在400萬(wàn)個(gè)/hm2、葉鈴比約為3﹕1、內(nèi)圍鈴占70%—75%、霜前花率85%—90%[24-26]。根據(jù)以上量化指標(biāo)可更加精準(zhǔn)地調(diào)控與塑造單株形態(tài)和群體結(jié)構(gòu)，形成優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)群體。

2.2.3 化學(xué)、水肥聯(lián)合全程調(diào)控技術(shù) 化學(xué)調(diào)控與水肥調(diào)控相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全程調(diào)控?；瘜W(xué)調(diào)控以縮節(jié)胺（安）調(diào)控為主，其主要應(yīng)用方式有生育進(jìn)程調(diào)控模式和葉齡調(diào)控模式。生育進(jìn)程調(diào)控模式是指在不同生育階段進(jìn)行化控，采用少量多次的原則，苗期化控1—2次，在子葉展平和2—5葉期進(jìn)行化控；蕾期化控1次，依據(jù)品種特性和灌水時(shí)間等進(jìn)行；花鈴期化控2次，初花期前后化控1次，盛花或打頂后進(jìn)行1次重控，基本可實(shí)現(xiàn)化控目標(biāo)[27-28]。葉齡模式法是根據(jù)單株上平均葉片數(shù)量預(yù)判縮節(jié)胺的使用量，單次縮節(jié)胺用量（g）=單株主莖葉片平均數(shù)/2，同時(shí)結(jié)合紅莖比例，把棉花壯苗的紅莖比作為參考：苗期50%，蕾期60%，花期70%，鈴期80%。如主莖平均10片葉時(shí)，當(dāng)頭水前紅莖比例在60%（蕾期）時(shí)，單次縮節(jié)胺用量不加不減，當(dāng)紅莖比例超過(guò)70%時(shí)，單次縮節(jié)胺用量應(yīng)為4 g，但目前隨著滴灌的應(yīng)用，紅莖比變模糊，該方式也在逐漸改變[29]。由于生育進(jìn)程化控技術(shù)需要一定的管理經(jīng)驗(yàn)，而葉齡化控技術(shù)又不易判斷，因而有不少專家認(rèn)為，將二者相互融合和借鑒，同時(shí)結(jié)合水肥用量和時(shí)間調(diào)控，可更好地達(dá)到群體調(diào)控目標(biāo)。另外，打頂也是調(diào)控的重要措施之一，噴施化學(xué)打頂劑，即化學(xué)打頂，能夠有效控制棉花頂尖、群尖、贅芽、側(cè)枝的生長(zhǎng)，使株型變緊湊，棉花較早吐絮，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉全程機(jī)械化，有效解決找工難、工時(shí)長(zhǎng)、打頂不徹底等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量損失少，甚至無(wú)損，但效率卻提高約60倍，結(jié)合縮節(jié)胺重控，實(shí)現(xiàn)株型定型[30-32]。

2.3 棉田水肥一體化技術(shù)特征解析

棉田水肥一體化技術(shù)體系的應(yīng)用可通過(guò)“少量多次、協(xié)同精準(zhǔn)”的水肥運(yùn)籌策略，實(shí)現(xiàn)水肥與棉花生育時(shí)期需求同步，及時(shí)有效調(diào)控棉花生長(zhǎng)發(fā)育，節(jié)水節(jié)肥，同時(shí)，由于滴灌帶鋪設(shè)與播種同步完成，減少作業(yè)次數(shù)，省工提效。該技術(shù)體系包含滴灌設(shè)備改良及應(yīng)用技術(shù)、田間布管技術(shù)、水肥一體化技術(shù)等。

2.3.1 滴灌設(shè)備改良及應(yīng)用技術(shù) 滴灌設(shè)施可根據(jù)棉花養(yǎng)分需求將水肥或其他化學(xué)劑按一定配比融合，過(guò)濾后通過(guò)干管、支管、毛管及其滴頭，在一定壓力下供應(yīng)給土壤直達(dá)根系。滴灌帶為最普遍設(shè)施，最常用的為迷宮式滴灌帶，中國(guó)已自主生產(chǎn)，成本可低至0.12元/m。另外，研發(fā)的高性能均一的內(nèi)鑲貼片式的滴頭生產(chǎn)技術(shù)和高效穩(wěn)定的滴頭粘接系統(tǒng)等打破國(guó)外壟斷[33-34]，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。在過(guò)濾方面，采用低成本簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)，使用地表水灌溉時(shí)，滴灌系統(tǒng)首部過(guò)濾系統(tǒng)采用沉淀池，配置泵前無(wú)壓自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器+泵后網(wǎng)式或疊片過(guò)濾器；使用井水灌溉時(shí)，過(guò)濾系統(tǒng)采用泵后離心+網(wǎng)式或疊片過(guò)濾器。近年研發(fā)出新型鋸齒高抗堵滴灌帶，在拉伸強(qiáng)度、抗老化性能、抗堵塞能力以及流態(tài)指數(shù)、滴水均勻度等方面具有明顯改進(jìn)，在最常見(jiàn)的砂介質(zhì)、網(wǎng)式、疊片式和離心式4種過(guò)濾器研究研發(fā)上方面已有多項(xiàng)成果，特別是在單一產(chǎn)品過(guò)濾器上進(jìn)步很大，但與國(guó)外比還有很大不足[35]。新疆依靠低成本和勤更換來(lái)解決堵塞，田間所用支管、毛管均由97%—100%回收PE再生材料（廢舊支管、毛管、大棚膜等）制作，其中，滴灌帶為1次性（1年）使用產(chǎn)品，支管為2—3次性（2—3年）有限使用產(chǎn)品，其滴灌全部設(shè)施投入成本約為8 200元/hm2，約相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家成本的1/6。在棉田滴灌應(yīng)用指標(biāo)和方式上，新疆經(jīng)歷了多次調(diào)整、改良。目前，新疆所用滴灌設(shè)施采用的與世界其他地區(qū)滴灌方式有明顯差異的大流量、小管徑、低水壓和適宜灌溉均勻度，一般滴頭流量選擇1.8—3.4 L·h-1，滴頭間距200—300 mm，管徑為16—20 mm，滴灌帶工作壓力3—7 m（0.04—0.06 MPa），滴灌均勻度為80%—90%。

表1 2000—2019年新疆棉區(qū)審定培育陸地棉品種情況

2.3.2 田間布管技術(shù) 布管模式根據(jù)生產(chǎn)需要不斷優(yōu)化。滴灌帶布管隨播種一次性完成，根據(jù)棉花株行距配置將毛管精準(zhǔn)鋪設(shè)在棉花行內(nèi)，方便水肥精準(zhǔn)、及時(shí)送達(dá)棉花根部。在漫灌改為膜下滴灌后，滴灌帶布管方式也經(jīng)歷了多次調(diào)整。2010年以前，棉田種植模式以一膜四行為主，提出了“一膜兩管四行”、“一膜一管四行”布管方式（圖3-a—b）。有研究顯示，一膜一管四行可降低作物根系部位土壤含鹽量，而一膜兩管四行對(duì)促進(jìn)土壤中鹽分的運(yùn)移進(jìn)而形成適宜棉花的脫鹽區(qū)效果更加明顯，從水分均勻度上看，一膜兩管四行優(yōu)于一膜一管四行，灌水前后內(nèi)行與外行含水量的差值小于1%。但根據(jù)成本和土壤類型，二者也各有優(yōu)缺點(diǎn)，如：一膜一管四行成本更低，黏土條件下一膜一管四行使用效果較好[36-37]。近些年，新疆大力推廣機(jī)采棉種植模式，多采用一膜六行種植方式，在作物窄行中間布管與作物寬行間靠近作物位置布管，布管方式以“一膜三管六行”為主，生產(chǎn)中“一膜兩管六行”也有一定面積（圖3-c—d），二者均利于水分遷移和氮肥分配，促進(jìn)棉花養(yǎng)分吸收并提高氮肥利用率，但在用水相對(duì)緊張，灌溉時(shí)間短的情況下，多采用一膜三管六行模式[38]。

圖3 一膜四行布管模式和一膜六行布管模式

2.3.3 水肥一體化技術(shù) 水肥配合施用技術(shù)，也稱水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)利用滴灌隨水施肥，不僅節(jié)水，還能提高肥料增產(chǎn)效果，減少養(yǎng)分如氮素的淋失損失，增強(qiáng)磷、鉀等元素在土壤中的移動(dòng)性，提高其利用效率。隨水施肥時(shí)應(yīng)先滴水0.5—1.0 h，然后滴入充分溶解的肥料，并在停水前0.5—1.0 h停止施肥。研究表明[39-40]，水肥一體化技術(shù)使水利用率可提高40%—60%，肥料利用率可提高30%—50%，實(shí)現(xiàn)同步調(diào)控肥料施用與水分供給，達(dá)到對(duì)棉花精確供給水分、養(yǎng)分，并保證棉花持續(xù)得到最佳水分養(yǎng)分供應(yīng)。新疆的水肥一體化技術(shù)趨于成熟，通過(guò)“少量多次、協(xié)同精準(zhǔn)”，整個(gè)生育期滴水8—12次，滴水量260—350 m3，施氮量（純氮）控制在240—320 kg·hm-2，以滴水10次為例（表2），按照棉花生長(zhǎng)規(guī)律來(lái)進(jìn)行水肥分配，實(shí)現(xiàn)了全生育期科學(xué)施肥。同時(shí)，依托水肥一體化，還創(chuàng)新了非充分灌溉膜下滴灌技術(shù)體系。當(dāng)前水肥一體化正向著智能化、信息化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展。

2.4 棉田管收全程機(jī)械化及其配套技術(shù)特征的解析

棉田管收全程機(jī)械化及其配套技術(shù)體系提升了農(nóng)用機(jī)械國(guó)產(chǎn)化率及其高性能應(yīng)用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，保障了田間管理高效輕簡(jiǎn)，調(diào)控集中脫葉吐絮，機(jī)采代替人工摘棉花，采收效率大幅提高，質(zhì)量不斷提升。該技術(shù)體系包含國(guó)產(chǎn)化管收農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)、機(jī)采配套栽培技術(shù)、脫葉催熟劑改良及應(yīng)用技術(shù)等。

2.4.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù) 新疆棉花生產(chǎn)機(jī)械堅(jiān)持一邊引進(jìn)與消化吸收，一邊自研的發(fā)展思路，成功實(shí)現(xiàn)棉田耕整地、中耕除草、施肥打藥、秸稈粉碎、殘膜回收等農(nóng)事作業(yè)所需各類技術(shù)裝備的自主設(shè)計(jì)與制造。近些年，大馬力拖拉機(jī)、培土機(jī)、打藥機(jī)、秸稈還田機(jī)、殘膜回收機(jī)等生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化和應(yīng)用本地化，突破了大規(guī)模地膜植棉和滴灌技術(shù)應(yīng)用匹配的農(nóng)機(jī)裝備難題，提高了機(jī)械化率，加上播種機(jī)械化，2022年，新疆棉花耕種收綜合機(jī)械化水平達(dá)94.49%。依托種管機(jī)械進(jìn)步的同時(shí)，采棉機(jī)也實(shí)現(xiàn)了由進(jìn)口向國(guó)產(chǎn)的突破。雖然前期對(duì)采棉質(zhì)量和效率要求高，采棉機(jī)以迪爾（John Deere）為主，但國(guó)內(nèi)目前已在關(guān)鍵部件取得重大突破，大功率發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)、裝卸系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、采收系統(tǒng)等均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化[41-42]。維柴WP17發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在中國(guó)鐵建的6行采棉打包機(jī)中實(shí)現(xiàn)了大批量配套，現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)水平摘錠式采棉機(jī)貴航4MZ-5各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與進(jìn)口品牌差距不大，浙江亞嘉采棉機(jī)配件有限公司占有了全球60%的采棉錠的后市場(chǎng)的需求，整機(jī)銷售上缽施然、鐵建重工、沃德、天鵝股份（4MZD-6、4MZD-3）等品牌占比逐年增加，2021年，缽施然占比49.23%，迪爾7.08%。國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)均可達(dá)到采凈率≥93%，含雜率≤10%，撞落棉損失率≤2.5%，覆膜成包率≥98%，采收速度≥7 km·h-1，棉包單包質(zhì)量最大可達(dá)1.5 t等采收指標(biāo)[43-44]。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備改進(jìn)及應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)方式輕簡(jiǎn)高效的目標(biāo)，還能保障棉花單產(chǎn)水平居全球前列。新疆形成了特色鮮明的棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)體系，隨著與信息化相互融合，“精細(xì)耕整地、精準(zhǔn)播種、精準(zhǔn)施肥、精準(zhǔn)灌溉、精準(zhǔn)田間生態(tài)監(jiān)測(cè)、精細(xì)收獲”的棉花生產(chǎn)全程精準(zhǔn)作業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，新疆農(nóng)業(yè)機(jī)械總體作業(yè)水平將與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)捉健?/p>

2.4.2 機(jī)械采收配套栽培技術(shù) 針對(duì)機(jī)械采收配套科學(xué)的農(nóng)藝技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量采收的重要措施。通過(guò)加大機(jī)采品種選育，選擇種植機(jī)采性好的品種，在栽培過(guò)程優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，適度降低群體密度，提高株高到75 cm以上，果枝始節(jié)節(jié)位＞18 cm，利用水肥化學(xué)調(diào)控促早熟，提前打頂，并進(jìn)行規(guī)范，制定了“機(jī)采棉高光效群體構(gòu)建技術(shù)規(guī)程”（地方標(biāo)準(zhǔn) DB65/T 4170-2018）等適應(yīng)機(jī)采的技術(shù)規(guī)程?？蒲腥藛T研發(fā)了一系列采收配套技術(shù)，張旺峰等[45]提出了新疆北疆機(jī)采棉優(yōu)質(zhì)高效綜合栽培技術(shù)規(guī)程，田立文等[46]針對(duì)南疆棉區(qū)創(chuàng)制了適宜綠洲棉區(qū)多項(xiàng)棉花高產(chǎn)高效輕簡(jiǎn)栽培方法，包括塔里木盆地滴灌機(jī)采棉田群體構(gòu)建方法（專利號(hào)：ZL201710238984.0）、新疆海島棉快速采摘方法（專利號(hào)：ZL201110456630.6）、一種高品質(zhì)新疆機(jī)采棉生產(chǎn)方法（專利號(hào)：ZL202010655096.0）等，大幅度提高機(jī)采效果與質(zhì)量，加工后纖維長(zhǎng)度和強(qiáng)力分別較對(duì)照平均增加0.4 mm、0.6 cN·tex-1，原棉雜質(zhì)較對(duì)照平均降低0.5個(gè)百分點(diǎn)，畝增收30.0元以上。

2.4.3 脫葉催熟劑改良及應(yīng)用技術(shù) 脫葉催熟技術(shù)作為采收環(huán)節(jié)關(guān)鍵的技術(shù)之一，其應(yīng)用日趨成熟。我國(guó)目前批準(zhǔn)登記的棉花脫葉劑產(chǎn)品有效成分主要以噻苯隆為主，但與國(guó)外單一應(yīng)用不同，國(guó)內(nèi)通過(guò)復(fù)配等方式進(jìn)行不斷改良，利用脫葉劑和催熟劑等復(fù)配或混用可以很好地提高脫葉催熟效果和效率，增強(qiáng)了藥劑附著性[47-48]。在脫葉用藥時(shí)間選擇、劑量等方面，大量研究表明，新疆在9月5—25日，保證施藥后最低溫度＞12.0 ℃，＞20.0 ℃的最高氣溫需持續(xù)數(shù)日，通常棉花吐絮達(dá)到40%以上，便可進(jìn)行脫葉催熟，540 g·L-1噻苯·敵草隆懸浮劑的脫葉率較好，一般棉花在脫葉劑噴施20 d后，當(dāng)脫葉率達(dá)到90%以上、吐絮率達(dá)到95%以上時(shí)，即可進(jìn)行機(jī)械采收。通過(guò)脫葉催熟劑不斷改良，應(yīng)用方法不斷規(guī)范，采收標(biāo)準(zhǔn)得到統(tǒng)一。同時(shí)，為了提高棉花中下部葉片的著藥量，吊桿式噴桿噴霧技術(shù)逐漸取代了普通噴桿式噴霧，并制定了相關(guān)脫葉采收規(guī)程，如“新疆棉花化學(xué)打頂后期脫葉技術(shù)規(guī)程”，根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，2021年，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)無(wú)人機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布了“農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)噴施棉花脫葉劑作業(yè)技術(shù)規(guī)范”[49-51]。

2.5 棉田病蟲(chóng)害防治技術(shù)體系特征解析

棉田病蟲(chóng)害防治技術(shù)體系的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了病蟲(chóng)害早預(yù)報(bào)，科學(xué)精準(zhǔn)用藥、有機(jī)農(nóng)藥替代、減少化學(xué)用藥，達(dá)到預(yù)防為主，增益控害和綠色高效防治目標(biāo)。該技術(shù)體系包含監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)、化學(xué)藥劑與物理、生物綜合防控技術(shù)、綠色防控技術(shù)等。

2.5.1 棉田病蟲(chóng)害防治監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù) 2001—2005年，新疆就已建成國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警與控制區(qū)域站49個(gè)，建設(shè)了“新疆植物保護(hù)網(wǎng)站”和“新疆病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)上報(bào)系統(tǒng)”平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了新疆14個(gè)地（州）、80多個(gè)縣（市）的植保機(jī)構(gòu)信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)上匯總、共享，年均發(fā)布病蟲(chóng)信息4 000多份，為廣大植保技術(shù)人員提供了良好的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)[52]。2010年至今，“新疆棉花重大害蟲(chóng)數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”等一批成果被鑒定認(rèn)可，新疆植保測(cè)報(bào)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信息化發(fā)展。其次，通過(guò)病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律研究，掌握了牧草盲蝽、棉蚜、棉薊馬、棉鈴蟲(chóng)等害蟲(chóng)生活史、田間轉(zhuǎn)移規(guī)律以及立枯病、枯萎病、黃萎病等發(fā)生規(guī)律[53]，為精準(zhǔn)監(jiān)控提供了參考依據(jù)。

2.5.2 化學(xué)藥劑防治與物理、生物綜合防控技術(shù) 化學(xué)藥劑防治是最常用的病蟲(chóng)害防治技術(shù)之一，20世紀(jì)90年代，以有機(jī)磷類、擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑為主[54]，而進(jìn)入21世紀(jì)，新煙堿類農(nóng)藥的應(yīng)用明顯增加，防控措施逐漸從見(jiàn)病蟲(chóng)用藥，逐漸到全過(guò)程管理防控，從田埂整潔滅蟲(chóng)和抗病品種選擇，以及精選包衣抓起，蕾期注重合理用藥，在重點(diǎn)區(qū)域和關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行化學(xué)藥劑防治，由田間點(diǎn)片防治替代大面積濫用防治，加大選用苦參堿、魚(yú)藤酮、阿維菌素等生物源藥劑以減少有機(jī)磷類、新煙堿類、菊酯類中易引起抗性的化學(xué)農(nóng)藥用量，在關(guān)鍵病害黃萎病防治上，其化學(xué)防治研究有較大突破，枯草芽孢桿菌等藥劑防治黃萎病已在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。另外，生產(chǎn)中，殺蟲(chóng)燈、誘捕器、粘蟲(chóng)板、驅(qū)避劑等物理防控配合捕食螨、蚜小蜂、草蛉、異色瓢蟲(chóng)釋放天敵等生物防控技術(shù)，結(jié)合不同作物合理鄰作、誘集作物和誘殺作物帶建立等措施，充分利用環(huán)境中有益生態(tài)因子，達(dá)到控害、增益和保護(hù)環(huán)境等目的[55-56]，同時(shí)以大型機(jī)械統(tǒng)一作業(yè)方式替代人工零散作業(yè)，并且結(jié)合增效劑、物理防控和生物農(nóng)藥等新產(chǎn)品應(yīng)用，增加高效藥劑使用比例，實(shí)現(xiàn)化學(xué)藥劑、物理、生物技術(shù)綜合防控。

2.5.3 綠色防控技術(shù) 近年來(lái)，綠色防控技術(shù)在新疆棉花病蟲(chóng)害防治中大力推廣。新疆科技工作者已經(jīng)研究掌握棉花主要病害發(fā)生規(guī)律與蟲(chóng)害的生活習(xí)性，采取生態(tài)控制、生物防治、物理防治、科學(xué)用藥等環(huán)境友好型措施來(lái)控制有害生物的有效行為，實(shí)現(xiàn)化學(xué)藥劑、物理、生物技術(shù)綜合防控，減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥依賴，大力提倡統(tǒng)防統(tǒng)治。新疆各地區(qū)通過(guò)采用成效卓著的綠色防控技術(shù)，降低了農(nóng)藥施用頻率，其中綠色防控示范區(qū)化學(xué)農(nóng)藥施用量降低30%以上，輻射帶動(dòng)區(qū)降低20%以上，降低了化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤與環(huán)境的污染。截至2020年底，新疆各級(jí)各地植保部門已累計(jì)建成化學(xué)農(nóng)藥減量控害、綠色防控、統(tǒng)防統(tǒng)治專業(yè)化示范區(qū)483個(gè)，核心示范區(qū)、輻射帶動(dòng)區(qū)種植面積分別為18萬(wàn)和85.33萬(wàn)hm2，示范區(qū)內(nèi)的綠色防控技術(shù)實(shí)施率達(dá)到90%以上[57]。推廣應(yīng)用的防控措施與傳統(tǒng)措施相比，能減少噴藥2次以上，每減少1次用藥可挽回棉花產(chǎn)量損失約10 kg，節(jié)省勞動(dòng)力費(fèi)用20元以上，節(jié)省農(nóng)藥費(fèi)用5元以上，節(jié)本增效作用顯著。

3 展望

自20世紀(jì)50年代到21世紀(jì)，新疆棉花生產(chǎn)水平已實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，各項(xiàng)技術(shù)措施也充分發(fā)揮了新疆區(qū)域生態(tài)特點(diǎn)和實(shí)際需求，在看似普通的技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)精量播種及配套保苗技術(shù)、棉田全程矮、密、早群體調(diào)控技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、管收全程機(jī)械化及其配套技術(shù)、病蟲(chóng)害防治技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)的突破和改進(jìn)，走出了自主創(chuàng)新和實(shí)用之路，構(gòu)建了以矮、密、早、膜+滴灌+配套措施+機(jī)藝融合的全程機(jī)械化技術(shù)為核心的優(yōu)質(zhì)棉高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)體系，并大面積推廣應(yīng)用。雖然對(duì)新疆棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)的認(rèn)識(shí)不盡相同，但新疆棉花生產(chǎn)水平的進(jìn)步有目共睹，新疆已成為全球重要的棉花生產(chǎn)基地，與世界棉花主產(chǎn)國(guó)相比：?jiǎn)萎a(chǎn)與總產(chǎn)優(yōu)勢(shì)極其突出，品質(zhì)整體保持中上水平，對(duì)滿足國(guó)內(nèi)大中型紡織企業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)原棉需求貢獻(xiàn)不可替代，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與影響力持續(xù)提升。各項(xiàng)技術(shù)的輕簡(jiǎn)化、易操作和高效、本土化，顯著降低了植棉勞動(dòng)強(qiáng)度，有力反駁了美國(guó)與西方一些國(guó)家散布“強(qiáng)迫勞動(dòng)”的謬論。新疆棉花科技創(chuàng)新成果引領(lǐng)了新疆棉花產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)的數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效益型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向發(fā)展，是保障新疆主產(chǎn)棉區(qū)鄉(xiāng)村振興與高質(zhì)量發(fā)展的重要之源。

展望未來(lái)，新疆棉花生產(chǎn)還將面臨諸多困難和挑戰(zhàn)，在種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控前提下，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先和解決當(dāng)前問(wèn)題，本文做了如下思考：（1）種植成本持續(xù)上升問(wèn)題。土地、農(nóng)資、勞動(dòng)力等成本增加，資源緊張。要立足實(shí)際，結(jié)合自身特點(diǎn)，培育大型農(nóng)資企業(yè)，穩(wěn)定市場(chǎng)，減少農(nóng)資價(jià)格波動(dòng)，減少資本炒作，加快保護(hù)性政策落實(shí)。通過(guò)資源優(yōu)化，挖掘資源潛力，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)水肥藥高效利用，加強(qiáng)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)研發(fā)和機(jī)械投入，減少不必要操作，繼續(xù)提高單產(chǎn)，保障品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)效益穩(wěn)定。（2）技術(shù)短缺問(wèn)題。今后一段時(shí)期，將出現(xiàn)突破性技術(shù)短缺，關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新困難。要加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)同時(shí)加強(qiáng)傳統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)棉花生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)理探索，構(gòu)建表型與基因型關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)定向栽培技術(shù)。通過(guò)加強(qiáng)特異種質(zhì)應(yīng)用、種子精選、精準(zhǔn)調(diào)控、節(jié)水減肥控鹽等技術(shù)創(chuàng)新和突破，提高資源利用效率。通過(guò)減少群體結(jié)構(gòu)差異、改良群體結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)脫葉催熟等技術(shù)研發(fā)，提高機(jī)采品質(zhì)。（3）土地質(zhì)量下降問(wèn)題。土壤板結(jié)、鹽漬化、營(yíng)養(yǎng)比例失衡、養(yǎng)分利用率降低，化學(xué)品增多。要提倡保護(hù)性耕作，通過(guò)綠色生產(chǎn)帶動(dòng)耕地質(zhì)量提升，增強(qiáng)土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)，在保障生產(chǎn)的同時(shí)加強(qiáng)耕地改良技術(shù)研發(fā)，包括鹽堿改良、連作改良技術(shù)等,提高耕地質(zhì)量。減少化肥農(nóng)藥投入、加大殘膜回收與替代、秸稈還田等技術(shù)研發(fā)，減少面源污染，保護(hù)環(huán)境。（4）災(zāi)害性氣候頻發(fā)問(wèn)題。與過(guò)去幾十年相比，新疆部分區(qū)域氣候正在發(fā)生改變。要加強(qiáng)預(yù)警機(jī)制研發(fā)，優(yōu)化種植模式，加強(qiáng)抗性技術(shù)和產(chǎn)品研究，提供棉花自身抗災(zāi)害能力。與智慧農(nóng)業(yè)相結(jié)合，通過(guò)智能化和信息化技術(shù)，構(gòu)建生產(chǎn)管理模型，減少氣候?qū)ιa(chǎn)影響。（5）病蟲(chóng)草害加重。隨著土壤、氣候、環(huán)境的改變，病蟲(chóng)草害將時(shí)有發(fā)生。建立病蟲(chóng)草害發(fā)生規(guī)律監(jiān)測(cè)，通過(guò)基于棉花病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律與習(xí)性研究，攻克黃萎病、盲蝽、棉葉螨、田旋花技術(shù)為主的病蟲(chóng)草害防控問(wèn)題，減輕病蟲(chóng)草害危害。最后，相信新疆棉花將在技術(shù)的支撐下，形成全生產(chǎn)過(guò)程銜接，全面提升新疆棉花生產(chǎn)技術(shù)水平[58-60]。

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Analysis on Key Production Techniques of Cotton with Good Quality and High Yield in Xinjiang

Lou ShanWei1, 3, TIAN LiWen1, Luo HongHai2, Du MingWei3, Lin Tao1, Yang Tao4, Zhang PengZhong1

1Institute of Industrial Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/National Cotton Engineering Technology Research Center, Urumqi 830091;2agricultural collegeofShihezi university, Shihezi 832003, Xinjiang;3College of Agronomy and biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193;4Agricultural Technology Promotion Center in Aksu, Aksu 843000, Xinjiang

Although the cotton of Xinjiang has achieved high quality and high yield, its technological leadership and influence are still insufficient. To figure out the key technologies of high-quality cotton production in Xinjiang which can reflect the technical characteristics of cotton production comprehensively and objectively so that other areas where cotton is grown can understand cotton production technology in Xinjiang and show level of cotton production to the world. In addition, this article is to summarize experience, strengthen the popularization and further maturing of advanced technology, improve the application efficiency, and promote the promotion of cotton production technology in Xinjiang to other cotton regions. This paper based on years of experimental data and research results, awards and patented achievements such as “Innovation and application of light and efficient key technologies in cotton industrialization in Xinjiang” “Seeding Protection Method in Cotton Precision Seeding Field in Xinjiang”, combined with literature review, academic exchanges, visits and research. This analysis is carried out according to the order and tightness with technology corresponding to the cotton growth process. A series of key technologies are summarized, including: the seminal seeding and the supporting seedling technology, cotton field short-term, dense, early group control technology, water and fertilizer integration technology, the whole process of tube harvest mechanization and its supporting technology, pest and disease control technology. The relatively perfect cotton production technology system in Xinjiang has been constructed through improvement, optimization, maturation, innovation and application of key technologies, so that the technical level of cotton production in Xinjiang has been greatly improved to cover less than 9% of the world's planted cotton area, harvest more than 20% of the world's cotton, and lead the world in terms of single production level, quality in the world, and the total production, single production, and commodity transfers have been maintained for 28 consecutive years for the first time in the country. The in-depth analysis of innovation, optimization and practicability of cotton production technology in Xinjiang can help cotton regions better understand the inevitability and advanced of high yield and quality of cotton in Xinjiang. Practice also proves that, with the support of a series of key technologies, cotton in Xinjiang has achieved high-quality production and has become the region with the highest per unit yield and mechanization of cotton in China, which means that its technology can guide production practice and promote application.

cotton; high-quality; key technologies; characteristic analysis

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.14.004

2022-10-25；

2023-03-02

自治區(qū)重大科技專項(xiàng)（2022A02003）、農(nóng)業(yè)部荒漠綠洲作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題（25107020-202101）

婁善偉，E-mail：wei.lou@163.com。通信作者田立文，E-mail：tianliwen@163.net

（責(zé)任編輯 楊鑫浩，李莉）