关于新疆棉花的论文研究的目的和意思

作为唯一的国家级棉花专业科研机构和全国棉花科研中心，我所以应用研究和应用基础研究为主，组织和主持全国性的重大棉花科研项目，着重解决棉花生产中的重大科技问题，开展国际棉花科技合作与交流，培养棉花科技人才，宣传推广科研成果与先进的植棉技术，编辑出版《棉花学报》和《中国棉花》专业期刊。依托我所建立的中国棉花学会、国家棉花改良中心、国家转基因棉花中试基地、农业部棉花遗传改良重点开放实验室、农业部棉花品质监督检验测试中心、农业部转基因植物环境安全监督检验测试中心（安阳），使我所成为国家棉花科技原始创新中心，为组织全国棉花科技创新工作搭建了技术平台，更为全程监控棉花品质和全面监督生产提供了技术支撑。为加快科技成果转化，提高棉农植棉效益，在全国主产棉区设立8个合资棉种公司，通过合股经营、特约繁殖、联产联销、许可经营等模式推广优质棉种，并已发展成为中棉种业科技股份有限公司，努力做成具有国际影响和竞争实力的大公司。我所重视文明建设，经过几代人努力拼搏，形成了“艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新”研究所精神，以人为本的“把您的优势无限放大”研究所文化，和具有现代思想意识的“思路决定出路、胸怀决定规模、凝聚决定发展、观念决定成就”工作理念。1988年至今被中共河南省委、河南省人民政府命名为文明单位，并先后多次获得中国农业科学院院级文明单位和文明单位标兵荣誉称号。我所中长期战略发展目标是：棉花应用研究达到国际领先水平、基础研究进入国际先进水平、产业开发参与国际竞争。 办公室党办人事处科技管理处计划财务处 品种资源研究室生物技术研究室遗传育种研究室耕作栽培研究室植物保护研究室小麦玉米研究室情报资料研究室农业部检测中心国家区试站公共实验室 中棉种业科技股份有限公司新疆阿克苏中棉种业有限责任公司新疆石河子中棉种业有限责任公司新疆库尔勒中棉种业有限责任公司新疆喀什中棉种业有限责任公司安徽中棉种业长江有限责任公司安阳九采罗彩棉有限责任公司 国家棉花改良中心国家棉花新品种技术研究推广中心中国棉花学会农业部棉花品质监督检验测试中心农业部棉花遗传改良重点开放实验室中国农科院旱作南繁中心

新疆棉花生产情况新疆维吾尔自治区位于中国西北边陲，跨东经73°40′-96°23′，北纬34°25′-49°10′，总面积166万平方公里，占我国国土的六分之一强。横亘新疆中部的天山把它分为南北两半，习惯上称天山以南为南疆，天山以北为北疆。由于新疆特殊的地理位置，使得它拥有了得天独厚的气候资源，全年日照时间平均为2600-3400小时、积温为3000-4000℃。棉花是一种好热喜光的作物，其生育在120天到145天之间，新疆长时间的日照，充足的积温以及长无霜期给棉花的生长创造了非常有利的条件。因此，自古以来新疆就是棉花种植之乡。但是，1949年新疆和平解放后到改革开放之初棉花生产一直处于低水平、不稳定的状态。29年间，棉花年产量从5100吨增加到5万吨，增长速度较慢。随着改革开放和农村家庭联产承包责任制的推行，特别是新疆维吾尔自治区党委提出实施优势资源转换并确立“一黑一白”的发展战略以后，各地积极调整农业产业结构，大力发展棉花产业，棉花生产开始出现快速发展的强劲势头。棉花种植面积从1978年的226万亩增加到2005年的1736万亩，增长7倍，产量已经达到了185万吨，增长6倍。表1 1955年以来新疆棉花产量情况年份（年）1955197819902000200320042005产量（万吨）25185在新疆有的地块已经连续种植棉花二十年了，依然还在继续种植棉花，病虫害控制的也好，棉花的单产、品质还在不断提高。自治区通过推广应用高密度栽培、宽膜覆盖、膜下滴灌等新技术，使棉花亩产由上世纪80年代的70公斤提高到现在的106公斤以上。目前，棉花已成为新疆最大宗的经济作物，播种面积占当年农作物总播面积的50％以上。面积占全国的四分之一，产量已占全国的三分之一。新疆棉花在品质、商品量、调出量、总产、单产等方面均居全国首位，年调出商品棉125万吨以上。至此，新疆已成为我国最大的优质商品棉生产基地。新疆棉花虫害由于新疆特殊的地理位置及气候特点，棉田主要害虫的发生为害特点与内地差异很大。20世纪80年代中、后期棉蚜（Aphis gossypii Glover）是棉田主要害虫[1,2] 。进入20世纪90年代，随着棉蚜综合防治技术措施的推广应用，通过消灭越冬蚜源减少发生基数、隐蔽施药、点片涂茎、保护利用天敌等一系列防治手段的运用，棉蚜为害得到了有效控制。20世纪90年代中后期棉铃虫（Helicoverpa armigera Hubner）上升为棉田主要害虫，尤其南疆发生面积逐年扩大，为害程度逐年加重。为了保护桑蚕、减少污染，棉铃虫的防治多采用杨枝把诱蛾、人工捉虫、挖蛹等方法，但是这些技术措施也不能完全控制它的爆发。棉叶螨（朱砂叶螨Tetranychus cinnatarinus Boisduval，截型叶螨Tetranychus truncatus Ehara，土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani Ugarov et Nikolski）繁殖力强，气候适宜年份短期内可猖獗为害，也是新疆棉田重要害虫之一。但在新疆，多种天敌如食螨瓢虫、捕食螨、捕食性蓟马、小花蝽等，数量很大，对棉叶螨起到一定的控制作用[3]。转Bt基因抗虫棉由于棉铃虫是棉花生产上的主要害虫，一般年份因其危害造成棉花减产10%-15%。1990年以来，我国棉铃虫连年大暴发，仅1992年全国发生面积达33×106hm，造成全国棉花总产损失30%以上，严重地区损失达50%以上，直接经济损失逾百亿元。近年来，由于连年多代使用剧毒化学农药，不仅增加植棉成本而且生态环境受到破坏，同时棉铃虫的抗药性也明显增强，导致防虫难度加大，严重地阻碍了棉花生产的可持续发展。为解决制约棉花生产稳定发展的这一世界性难题，国内外相继应用生物工程技术和常规育种相结合的方法，开展了转基因抗虫棉的育种研究。1988年美国孟山都（Monsanto）公司获得转Bt基因棉花，1995年末，美国农业部（USDA）、食品与药物管理局（FDA）和环保局（EPA）先后批准转Bt基因抗虫棉在美国国内生产上大面积推广利用。1997年，中国农业部批准了转基因抗虫棉在河北、河南、江苏、新疆和辽宁5省（自治区）进行释放，在山东、山西、安徽和湖北4省进行商品化生产。2002年全球棉花总面积在3 400万hm ，有20％或者680万hm 种植转基因棉花，其中单价Bt基因棉花240万hm 。转基因棉花的种植面积仅次于大豆(3 650万hm)和玉米(1 240万hm )，中国种植转基因作物的面积为2l0万hm(4％)，比2001年增长40％ ，基本全为转Bt基因棉花，占中国棉花种植面积(410万hm)的51％[4]。自1997年以来，新疆每年转Bt基因抗虫棉的种植面积为70万亩左右，主要集在南疆的库尔勒、巴音郭楞蒙古自治州、哈密地区等。1． 新疆转Bt基因棉花及非转基因棉花情况调查据报道，转Bt基因抗虫棉能够减少农药使用量，增加净收益 [5-9]。新疆是我国最大的棉花种植基地，其产量占全国产量的1/4强，占世界的8%。为了弄清转Bt基因抗虫棉在当地的种植情况、给农户带来的实际利益，作者于2006年4月到哈密市做了调查。1 调查地情况概述1 哈密市哈密是新疆通向祖国内地的门户，地理坐标为东经91°06′33〃—96°23′00〃，北纬40°52′47〃—45°05′33〃，平均海拔1米。哈密属典型的大陆性气候，气候特征“南热北凉”。总面积3万平方公里，占全疆总面积的9%。总人口51万人。地区辖哈密市、巴里坤哈萨克自治县和伊吾县，设有38个乡(镇)。区域内驻有吐哈石油勘探开发指挥部、新疆哈密煤业集团公司、兵团农十三师、哈密铁路分局、新钢集团雅满苏铁矿等21家中央、自治区单位，其人口占全地区总人口的39%。全地区可利用土地资源非常丰富，其中可垦地500万亩，已开垦110万亩。哈密绿洲热量丰富，日均＞0℃的积温4450—4650℃；≥10℃积温4073—4300℃，适宜种植春小麦、玉米、棉花等作物。全年日照时数平均3358小时，热资源非常充足。但不足之处是全年热量分配不均，在棉花生育期出现中间高，两头低趋势。在播种-出苗期温度偏低，有倒春寒现象，吐絮期气温下降快，有霜冻现象。哈密盆地干燥少雨，昼夜温差大，一般在16℃左右，无霜期182天，有利于哈密瓜、葡萄、大枣等干旱区瓜果类生长期中的糖份积累，是重要的瓜果产地。表2 海拔及光热资源地 区平均海拔（米）地理坐标年平均温度（℃）年均大于0的积温（℃）年均大于10的积温（℃）年平均日照时间（小时）哈 密 市1东经91°06′33〃-96°23′00〃北纬40°52′47〃-45°05′33〃2 哈密市棉花种植情况哈密市温度较石河子及新疆其它地方都高，而降雨不多，因此特别适合害虫特别是棉铃虫的繁殖及生长，因此虫害发生较为严重。为了防治病虫害，达到保产增产的目的，哈密市红星二基地放弃了高品质长绒棉品种种植，而选择了高抗铃虫的转Bt基因抗虫棉品种。红星二基地棉花种植面积共5万亩，2005年主要品种为33B、99B及抗8。33B是美国孟山都公司与岱字棉公司利用基因工程技术，将苏云金杆菌晶体蛋白基因(简称Bt基因)导入岱字棉品种中选育而成的抗虫棉花品种。该品种出苗好，苗整齐健壮，长势稳键，主根粗壮，侧根发达，茎秆坚硬抗倒伏。33B产量高，单铃重1克，衣分6%，子指9克。早熟性好，生育期125天左右，高抗棉铃虫，抗枯萎病，耐黄萎病。自1997-1998年引进33B原种试验成功后，开始大面积推广。2005年种植面积为2万亩，占全场棉花种植面积的48%。99B是美国孟山都公司与岱字棉公司利用基因工程技术育成的继33B之后的又一个转基因抗虫棉品种。该品种的特征为抗虫、丰产，抗枯萎病耐黄萎病。生育期130天，经多年多点试验，丰产性能好，产量稳，一般地块亩产皮棉90公斤以上比33B增产8－10%。抗8购于新疆康地农业科技发展有限公司，是一个中早熟陆地抗虫棉品种，生育期130~140天。该地的虫害主要有：蚜虫、棉叶螨、棉铃虫等。虫害的防治以生物和生态控制为主，在发生较重的时候才采用化学化学防治措施。蚜虫主要用久效磷、氧化乐果等化学农药。棉叶螨的防治主要用，三氯杀螨醇等农药。哈密市棉花种植基地棉花病害有黄萎病和枯萎病，但是发病率并低，所用的防治药剂为黄萎立克。3 种植户访谈情况在哈密市棉花种植基地随机对20个棉花种植户进行了访谈，在访谈前已经向基地生产科的工作人员了解了这些农户种植物的棉花品种情况，以避免出因农户记不住以前种植的品种而出现错误的情况。访谈内容涉及农户的棉花品种及来源，种植模式，播种前土壤及种子处理方法，棉花各生育期病虫害防治策略及防治方法，农药使用情况，收入情况及收入分配方法等。表3 哈密市棉花种植基地农药使用情况（略）2 结果与分析1 访谈结果访谈中发现，基地的棉花种植户都变成了基地的职工，基地都给他们买了各保险，等退休后每月可以到基地领取退休金。他们每天按时到田里劳作。该灌水的时候基地通知他们灌水，该防治病虫害的时候他们去基地指定的地点买农药，但是从不需要付现金，待棉花收购时，和所有生产资料费用、植物保护费用、灌水费用、种子费用等一起扣除。在农场里，领导及工作人员负责发出指令，而种植户负责具体实施，实施中工作人员亲临指导。在农场上形成了棉花统一种植，统一管理，统一销售，这样一种“三统一”的模式。2 结果与分析1 两地病虫害发生情况哈密市棉花种植基地主要种植转Bt基因抗虫棉，虫害发生不重，零星发生棉花病害有枯萎病和黄病，这两种病害是棉花上的常见病害，但是发病率不高，哈密市棉花种植基地应用黄萎立克进行防治，据技术人员介绍有一定的效果。此外，还有部分棉蚜、棉叶螨为害，但危害不严重。2 农药使用及种植成本情况由于气候原因，再加之种植的棉花为转基因棉花，棉花病虫害不严重，哈密市棉花种植基地平均每亩棉田农药投入占总投入的68%。哈密市棉花种植基地种植的是抗棉铃虫的品种，第一、二代棉铃虫不用防治，在第三代才用防治，但此时棉花已经进入了生育后期，危害不严重，因此杀虫剂的花费相对就少。哈密市棉花种植基地20个种植户购买杀虫剂的平均费用仅为03元/亩。在杀菌剂使用及支出方面，主要指防治苗期病害用的拌种剂，哈密市棉花种植基地的为31元/亩。哈密市棉花种植基地空气湿度低，病害不易发生，因而节约了防治成本。在除草剂方面，哈密市棉花种植基地支出平均为85元/亩。3 哈密市棉花种植基地棉花生产投入、产量及收入情况哈密市棉花种植基地棉花生产投入偏高。这与棉花品种的价格差异有关，转Bt基因抗虫棉种子的价格高，同时也与当地的水资源缺乏程度、管理成本有关。转Bt基因棉花的籽棉亩产量为70公斤，哈密市棉花种植基地每亩棉花的均纯收入为21元。这可能有几方面的原因：第一，在棉花生长季节哈密市棉花种植基地的温度高，同时哈密市棉花种植基地的光照充足，而棉花是一种好热喜光作物，如果在生长季节气温足够高，光照充足产量自然就能提高，在棉花收购价相同的情况下，产量越高，收入就越高。因此，哈密市棉花种植基地种植户收入高，自然气候条件好是重要的原因。第二，转Bt基因抗虫棉的产量通常都比较高。哈密市棉花种植基地种植的主要品种33B、99B、抗8都是抗虫棉，因此哈密市棉花种植基地的籽棉亩产量高，棉花品种遗传因子是影响产量的重要因素。转Bt基因抗虫棉的产量高，能给种植户带来较高的经济利益。3 讨论此次调查结果表明，转Bt基因抗虫棉种植户的农药使用量及农药投入较少。但是，这只是一年的调查数据，还不足以说明问题，结果还有待于进一步的研究。1 时间上的问题从时间上看，只有一年的调查数据。同一地点不同年份的气候条件会有变化，发生的病虫草害情况也不相同，农药使用量也不相同。因此，一年的数据不能反应真实的情况。如果要得到真实的情况，必须有多年的数据，并对其进行科学的数据分析才能得出真实的规律。2 调查地点单一转Bt基因抗虫棉种植户农药使用量只在哈密市棉花种植基地进行，当地的气候条件较好，光热资料丰富，病虫害的发生不重，再加上种植的品种为高产抗虫品种，农药使用量自然也会有差异。要得出符合客观规律的结论，必须进行多点调查，并对调查数据进行科学的数理统计分析。3 种植模式及管理水平种植模式及管理水平与大多数种植户的种植模式及管理水平不一样。哈密市棉花种植基地的物质资源与人力资源，农业的机械化水平及农业综合管理水平比自治区的水平高，统一的机械化点播，采用双膜覆盖及膜下滴灌技术，灌水及施肥都是采用膜下滴灌完成。而其它地方还在采用其它的秋播方式，灌水采用漫灌方式进行。由于种植模式的不同就来了不同的农田小气候，也就导致了的病虫草害的发生情况不同，农使用量也就不同。在管理上，哈密市棉花种植基地都有专职的农业技术员、植保员，他们对棉花病虫草害及土肥水等情况进行实时监测，一发现就进行合适的处理，有害生物没有滋生的时间。但是，很多通常的种植基地没有这样的管理能力，而且全国大多数地方都做不到。因此，从哈密市棉花种植基地上得出的转Bt基因抗虫棉农药使用量情况不能代表全国的情况。因而，要得出真实的差异，我们应该选择更多的区别于哈密市棉花种植基地的地方调查。4 建议转Bt基因抗虫棉的产量高，能给种植户带来较高的经济利益。通过这次的调查，作者给出以下三个建议。第一，对同一调查地点进行多年的数据收集，并对其进行科学的数据分析，只有从多次重复中分析得出的结论才是具有真实因素的数据；第二，选取多个地点，至少三个，进行调查，并对调查数据进行科学的数理统计分析。不同的地点的气候条件不同，只有把所有可能使结果发生改变的气象条件都加以考虑分析才能得出正确的结论；第三，如果是在类似于哈密市棉花种植基地的地方进行调查，我们应该首先选择调查自治区的棉花种植户，这样得出的结果才具有代表性。全国，乃至全世界都不可能像哈密市棉花种植基地一样拥有丰富的物质与人力资源。