祁杰 ，代建龍 ，孫學(xué)振 ，董合忠 *

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東 泰安271018；2.山東棉花研究中心，濟(jì)南250100）

短季棉是1類生育期短、生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程快、株型較矮且緊湊、開花結(jié)鈴集中、晚播早熟的棉花（Gossypium hirsutumL.）品種[1]。 我國(guó)早期育成的短季棉品種多存在衣分低、品質(zhì)差等缺點(diǎn)[2]。但近年來(lái)，隨著育種技術(shù)的不斷提高，新近育成的短季棉品種（系）在較好地保持了早熟性、豐產(chǎn)性和抗逆性的基礎(chǔ)上，衣分和纖維品質(zhì)得到顯著改善[3]，如中棉所 50、中棉所 67、新陸早 42號(hào)、魯棉532等，衣分可達(dá) 38%以上，纖維上半部平均長(zhǎng)度≥28 mm，斷裂比強(qiáng)度≥28 cN·tex－1，馬克隆值4.8以下，較好地滿足了棉紡織工業(yè)的要求。利用短季棉生育期短的特性，在我國(guó)熱量較差地區(qū)以及多熟制棉田種植短季棉，一方面可以提高土地利用率，順應(yīng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整[4]；另一方面能夠減免地膜使用，減少農(nóng)藥化肥用量，實(shí)現(xiàn)棉花的綠色可持續(xù)生產(chǎn)。本文對(duì)短季棉的品種特性、早熟性機(jī)制、栽培利用現(xiàn)狀以及發(fā)展前景作了評(píng)述。

1 短季棉的特性

短季棉是1種生育期相對(duì)較短的棉花品種類型，生育期比中熟春棉品種短20～30 d，具有獨(dú)特的品種特性和栽培特點(diǎn)[1,5-6]。

短季棉的品種特性主要表現(xiàn)在生育期短（100～115 d），植株矮且株型緊湊，開花結(jié)鈴集中，晚播早熟。其中，在北疆特早熟棉區(qū)種植的短季棉，生育期 100～112 d，株高 75～85 cm，果枝始節(jié)位高15 cm以上[7-8]。

短季棉的栽培特點(diǎn)主要表現(xiàn)在種植模式多樣，既可在黃淮海棉區(qū)作麥田夏套、長(zhǎng)江流域棉區(qū)作麥（油）后移栽或麥（油）后直播，也可在西北內(nèi)陸早熟棉區(qū)作一熟春棉種植。其播種期彈性較大，黃淮海棉區(qū)一般集中在5月15日―6月5日，多強(qiáng)調(diào)“密、矮、控”栽培，即采取高密度（7.5萬(wàn)～12 萬(wàn)株·hm－2）、早打頂（7 月 20日前后，單株果枝9～11個(gè)）、適當(dāng)化學(xué)調(diào)控（株高控制在75～95 cm），通過(guò)塑造合理株型并控制單株的生產(chǎn)量，充分發(fā)揮其群體優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效[9]。

喻樹迅等[10]認(rèn)為棉花的早熟性是在一定的氣候栽培條件下，充分利用當(dāng)?shù)毓鉄豳Y源生產(chǎn)出較高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的能力。據(jù)此將早熟棉的形態(tài)特征歸納為以下幾點(diǎn)：一是果枝始節(jié)位低，一般在第四至第六節(jié)或在更低的節(jié)位上出現(xiàn)第1個(gè)果枝，有利于早發(fā)；二是主莖和果枝的節(jié)間短，植株較矮且緊湊，主莖與果枝的夾角較小，能夠充分利用光能，并減少營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)消耗，利于光合產(chǎn)物更多的向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)；三是中下部結(jié)鈴多，鈴大小適中，鈴殼薄，鈴期短，吐絮早而集中，且棉鈴成熟后易脫水[3,10]。

2 短季棉的早熟性機(jī)制

早熟是短季棉最顯著的特性，也是其在多熟制以及特早熟地區(qū)占有優(yōu)勢(shì)并得以推廣應(yīng)用的立足之本。短季棉的利用是從研究揭示其早熟性的機(jī)制開始的。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，短季棉早熟性的分子機(jī)制也得到一定的揭示。歸納現(xiàn)有研究，短季棉早熟性的機(jī)制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 短季棉的光合作用和碳氮代謝特點(diǎn)

光合作用以及碳氮代謝能力強(qiáng)弱決定著棉株生物量的積累以及由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的早晚[1]。鄧紹華等[11]研究發(fā)現(xiàn)，短季棉品種中棉所10號(hào)的葉綠素含量高于中熟棉品種，從而提高了其光合作用強(qiáng)度，這可能與中棉所10號(hào)葉片較厚和葉片柵欄組織細(xì)胞較長(zhǎng)有關(guān)。在夏播條件下，短季棉光合作用的高峰提前至初花期，光合產(chǎn)物的制造和積累也得以提前，從而為提早現(xiàn)蕾、開花、結(jié)鈴打下了基礎(chǔ)。沈法富等[12]研究指出，成熟期較早的中棉所10號(hào)與成熟期較晚的中棉所16和中棉所36相比，光合產(chǎn)物向生殖器官輸送的時(shí)間提前。郭慶正等[13]采用14C同位素示蹤技術(shù)研究不同熟性棉花品種碳同化產(chǎn)物分配時(shí)發(fā)現(xiàn)，苗期短季棉品種光合產(chǎn)物運(yùn)出比例高于中熟品種，且主要運(yùn)往頂芽，運(yùn)往根中的較少，中熟棉品種則相反；盛蕾期短季棉品種的碳同化產(chǎn)物運(yùn)往棉蕾的比例明顯高于中熟品種，有利于早熟。自現(xiàn)蕾后，短季棉分配到生殖器官中的碳水化合物（可溶性糖和淀粉）明顯高于中熟棉，利于短季棉纖維發(fā)育[11]。由此可見，光合作用高峰出現(xiàn)早且光合產(chǎn)物側(cè)重向生殖器官分配，是短季棉早熟性的重要機(jī)制。

氮代謝在棉株生長(zhǎng)和纖維發(fā)育中均起著重要作用。早熟棉在開花期以前，以擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)體為主，即以發(fā)根、長(zhǎng)莖和增葉為中心，并逐步向增蕾轉(zhuǎn)移，這期間氮素吸收利用較少，現(xiàn)蕾后加速，N吸收利用高峰集中在開花結(jié)鈴期。但與中熟品種比較，早熟棉的氮素吸收速率峰值出現(xiàn)較早[14]。春播條件下，短季棉自現(xiàn)蕾至結(jié)鈴的各生育時(shí)期，葉片中非蛋白氮含量始終高于中熟棉，開花期尤為明顯，短季棉品種中棉所10號(hào)的非蛋白氮較中熟棉品種中棉所31高47%，說(shuō)明非蛋白氮是決定物質(zhì)積累的重要因素之一[11]。夏播條件下，短季棉葉片中全氮含量與春播條件下的表現(xiàn)相一致，而蛋白氮含量增加明顯，中棉所10號(hào)在蕾期、花期和結(jié)鈴期分別有12種、10種和15種氨基酸的含量高于中棉所31；其中以天門冬氨酸的增幅最大，較高的氨基酸含量對(duì)氨的輸送和蛋白質(zhì)的合成起著重要作用，旺盛的氮代謝為蛋白質(zhì)的快速轉(zhuǎn)化和加快有機(jī)體的發(fā)育提供了保障[11]。喻樹迅等[10]研究指出，早熟品種較晚熟品種具有較多活躍的過(guò)氧化氫酶和巰基化合物，且早熟棉品種的蛋白質(zhì)、氨基酸在整個(gè)生育期均明顯高于中熟棉，為其在有限的時(shí)間內(nèi)獲得高產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。由此可見，氮素吸收速率峰值出現(xiàn)早且氮代謝旺盛是短季棉早熟的又一重要機(jī)制。

2.2 短季棉的花芽分化及其激素調(diào)控特點(diǎn)

棉花具有無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性，在生育進(jìn)程中同時(shí)存在著生根、生葉和長(zhǎng)枝等營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與現(xiàn)蕾、開花和結(jié)鈴等生殖生長(zhǎng)。通常認(rèn)為棉花生殖生長(zhǎng)從現(xiàn)蕾開始，但實(shí)質(zhì)上早在現(xiàn)蕾之前棉花花芽已經(jīng)分化，從解剖學(xué)的角度來(lái)講這應(yīng)該是棉花生殖生長(zhǎng)的開始。當(dāng)棉苗生長(zhǎng)發(fā)育到一定階段，在適宜的環(huán)境條件（如光照、溫度等）下，通過(guò)復(fù)雜的生理生化變化和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，就會(huì)在一定部位分化形成花芽[15]。棉花的花芽是形成棉鈴和纖維產(chǎn)量的基礎(chǔ)，花芽分化的遲早決定著結(jié)鈴是否適期，花芽分化的多少則關(guān)系到蕾花鈴的多少甚至產(chǎn)量的高低，花芽分化在棉花產(chǎn)量和品質(zhì)建成中起著極為重要的作用[16]。任桂杰等[16]研究發(fā)現(xiàn)，早熟品種中棉所16在第2片真葉展開時(shí)即開始花芽的形態(tài)分化（由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)），中熟品種中棉所12則在第4片真葉展開時(shí)開始花芽分化。陳布圣[17]通過(guò)對(duì)多個(gè)品種的比較也發(fā)現(xiàn)早熟棉品種的花芽分化早于中、晚熟品種。除外界因素外，影響花芽分化的內(nèi)因也極為復(fù)雜。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是花芽形成的基礎(chǔ)，植物激素則對(duì)花芽分化起著至關(guān)重要的調(diào)控作用[18]。

植物的花芽分化受多種激素的綜合調(diào)控[18-19]。內(nèi)源激素的含量及其動(dòng)態(tài)平衡影響陸地棉花芽分化，高濃度的赤霉素（Gibberellin acid，GA）、細(xì)胞分裂素 （Cytokinins，CTKs）、 脫落酸（Abscisic acid，ABA）和低濃度的生長(zhǎng)素（Indole-3-acetic acid，IAA）有利于陸地棉花芽分化，高水平的CTK/IAA、ABA/IAA、GA3/IAA 和 低 水 平 的 ABA/GA3均能促進(jìn)陸地棉花芽分化[15-16,20-21]?？刂苹ㄑ糠只募に卦诓煌课坏恼{(diào)控機(jī)制也不盡相同，如IAA在棉花莖尖中低含量促進(jìn)花芽分化，而在主莖葉內(nèi)高含量促進(jìn)花芽分化[20]。沈法富等[12]對(duì)3個(gè)短季棉品種主莖葉內(nèi)源激素的研究發(fā)現(xiàn)，從棉花現(xiàn)蕾至開花期，主莖葉中IAA和ZR（Zeatin riboside，玉米素）中之道的含量均出現(xiàn)高峰值，標(biāo)志著棉花由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變。任桂杰等[16]研究發(fā)現(xiàn)莖尖內(nèi)高含量的IAA對(duì)棉花的花芽分化有抑制作用，無(wú)論早熟還是中熟棉品種，在花芽原基開始分化時(shí)，內(nèi)源IAA的含量皆明顯降低，進(jìn)一步證實(shí)莖尖中的IAA含量降低有利于棉花的花芽分化。在激素調(diào)控過(guò)程中，高水平的細(xì)胞分裂素能夠加大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官的轉(zhuǎn)運(yùn)，而減少向營(yíng)養(yǎng)器官分配，進(jìn)而促進(jìn)花芽的分化[22]。短季棉通過(guò)調(diào)節(jié)棉株不同部位的內(nèi)源激素含量和比例，促進(jìn)其早分化和形成花芽，這也是短季棉早熟性的重要機(jī)制。

2.3 短季棉早熟性的分子機(jī)制

棉花的早熟性是新陳代謝變化與物質(zhì)轉(zhuǎn)化速度相協(xié)調(diào)的1種表現(xiàn)。早熟性為復(fù)等位性，是由多個(gè)基因控制的數(shù)量性狀[3,23]。植物早熟性與開花時(shí)間密切相關(guān)，開花受多種通路（自主途徑、光周期途徑、春化途徑、GA途徑、溫度途徑、年齡途徑等）協(xié)同作用的調(diào)節(jié)，因此對(duì)植物開花途徑中的關(guān)鍵基因進(jìn)行功能研究具有重要意義[24-25]。擬 南 芥 （Arabidopsis thalianaL.） 中 的FLOWERING LOCUS T（FT）基因與成花密切相關(guān)，它作為轉(zhuǎn)錄因子對(duì)植物內(nèi)部遺傳信息和外部環(huán)境信息調(diào)控下的信號(hào)進(jìn)行整合，并在植物頂端分生組織向調(diào)控開花通道的下游發(fā)出成花轉(zhuǎn)變的信號(hào)，進(jìn)而正調(diào)控下游的開花基因，促進(jìn)花芽分化和開花[26]。以中棉所36葉片基因組DNA和cDNA為材料克隆得到開花相關(guān)基因GhFLP1，該基因在花蕾中優(yōu)勢(shì)表達(dá)，說(shuō)明該基因可能在調(diào)控棉花開花時(shí)間方面發(fā)揮特定的功能[27]；且在早熟品種（中棉所36、中棉所74）中的表達(dá)量明顯高于中熟品種（中棉所60、魯棉研28號(hào)），猜測(cè)該基因可能與棉花的早熟性相關(guān)[28]。前人研究表明，植物開花受赤霉素和水楊酸的影響較大[28-29]。張盼等[27]采用外源赤霉素（GA）和水楊酸（Salicylic acid，SA）對(duì)棉花幼苗進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)GhFLP1的表達(dá)受外源激素SA和GA誘導(dǎo)；農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化擬南芥，對(duì)該基因進(jìn)行功能驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因擬南芥蓮座葉數(shù)目減少，開花時(shí)間提前；對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥內(nèi)源開花基因進(jìn)行表達(dá)量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)一些促進(jìn)開花基因（如AtFT、AtAP1、AtLFY、AtSOC1）表達(dá)量上調(diào)，抑制開花基因AtFLC表達(dá)量明顯下調(diào)，說(shuō)明Gh-FLP1可能參與陸地棉開花時(shí)間的調(diào)控。王聰聰?shù)萚30]以早熟品種中棉所 50（CCRI 50）和中熟品種魯棉研28號(hào)為材料，對(duì)GhFLP5基因的時(shí)間和空間表達(dá)模式進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其在葉片中優(yōu)勢(shì)表達(dá)，且在早熟品種CCRI 50中的表達(dá)高峰早于中熟棉品種魯棉研28號(hào)，這與前人研究關(guān)于棉花花芽分化理論的結(jié)果相一致，推測(cè)GhFLP5很可能與花原基發(fā)育有關(guān)；與此同時(shí)，GhFLP5在葉片中的表達(dá)受到SA和ABA的誘導(dǎo)之后表達(dá)量上升，而外施茉莉酸（Jasmonic acid，JA）則會(huì)抑制GhFLP5的表達(dá)；在擬南芥中異源表達(dá)該基因，擬南芥呈現(xiàn)明顯的早花表型，推測(cè)GhFLP5基因可能通過(guò)IAA和GA途徑調(diào)節(jié)植物開花轉(zhuǎn)型[30]。Ma等[31]通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wide association study，GWAS）發(fā)現(xiàn)，開花決定期的（6～8 片真葉）GhCIP1基因在早花品種中的表達(dá)量顯著高于晚花品種，利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默（Virus-induced gene silencing，VIGS）技術(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，沉默棉株不著生果枝和花蕾，說(shuō)明GhCIP1在調(diào)控棉花開花時(shí)間上起到了重要的作用。另外，早花棉中的GhUCE基因也參與了棉纖維起始發(fā)育的調(diào)控。Jia等[32]研究發(fā)現(xiàn)，與早熟性相關(guān)的候選基因EMF2在早熟品種中棉所74中的表達(dá)量顯著高于晚熟品種Bomian 1。

利用與數(shù)量性狀位點(diǎn)（Quantitative trait locus，QTL）緊密連鎖的分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，挖掘與早熟性相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性 （Single nucleotide polymorphisms，SNP）或 QTL 等位基因，能夠縮短育種年限，提高育種效率[33]。范術(shù)麗等[34-35]以中棉所36和TM-1為親本構(gòu)建1個(gè)包含207個(gè)單株的F2作圖群體，檢測(cè)到12個(gè)與短季棉早熟性狀相關(guān)的QTLs，其中有2個(gè)QTLs分別與開花期和霜前花率相關(guān)且有利于提高早熟性，表型貢獻(xiàn)率分別達(dá)38.45%和39.73%。艾尼江[36]用陸地棉品種新陸早8號(hào)和新陸早10號(hào)分別與陸地棉TM-1雜交，構(gòu)建F2及F2:3家系群體，利用SSR（Simple sequence repeats）標(biāo)記以復(fù)合區(qū)間作圖法（Composite interval mapping，CIM）構(gòu)建 2張?jiān)缡礻懙孛奁贩N的遺傳圖譜，共檢測(cè)到61個(gè)顯著性QTLs。楊繼龍[37]以短季棉品種中棉所36和具有陸地棉背景的海島棉漸滲系材料G2005為親本構(gòu)建F2:9重組自交系群體，共檢測(cè)到43個(gè)與早熟性相關(guān)的QTLs?；诟呙芏冗z傳圖譜進(jìn)行棉花早熟性的QTL定位，發(fā)現(xiàn)與早熟性狀（現(xiàn)蕾期、開花期、全生育期、株高、果枝始節(jié)、果枝始節(jié)高）有關(guān)的QTL共247個(gè)，并在22條染色體上發(fā)現(xiàn)55個(gè)QTL重合區(qū)，占總QTL的 60%以上[38]。Li等[38]在 26條染色體上檢測(cè)到 47個(gè)早熟相關(guān)性狀QTL，每個(gè)QTL的PVE （Phenotypic varition explained）在 2.61%～32.57%之間，在 PVE區(qū)間內(nèi)預(yù)測(cè)并注釋了112個(gè)基因，發(fā)現(xiàn)Gh-D03G0885和Gh-D03G0922兩個(gè)候選基因在早熟品種中棉所213中的表達(dá)量顯著高于中熟品種魯棉研28，推測(cè)Gh-D03G0885和Gh-D03G0922基因在控制棉花開花方面可能起作用。Su等[39]通過(guò)基因組測(cè)序開發(fā)了大量的SNP標(biāo)記，在8個(gè)SNP位點(diǎn)和5個(gè)早熟性狀之間鑒定了13個(gè)關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)早熟品種 （中棉所50和中棉所74）開花期的CotAD-01947基因表達(dá)量顯著高于中熟品種 （魯棉研28和中棉所41）。

王清連等[21]還研究了miRNA在陸地棉花芽分化中的調(diào)節(jié)機(jī)制，miRNA通過(guò)調(diào)控靶基因的表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)陸地棉花芽分化。miRNA參與激素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及花芽分化過(guò)程。miR164和miR166通過(guò)分別靶向NAC和HD-ZIPⅢ轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)莖尖分生組織的發(fā)育，誘導(dǎo)陸地棉花芽分化。赤霉素受miR156的靶基因SPL轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，ghrmiRn16靶向F-box蛋白，參與泛素介導(dǎo)的降解途徑，引起赤霉素含量下降和生長(zhǎng)素含量上升；ghrmiRn2可能靶向β-氨基己糖苷酶，間接調(diào)控糖信號(hào)，為花芽分化提供能量，并促進(jìn)脫落酸的合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[21]。

3 短季棉的栽培利用

我國(guó)傳統(tǒng)種植短季棉的區(qū)域主要有3個(gè)生態(tài)區(qū)，即北部特早熟生態(tài)區(qū)、黃河流域生態(tài)區(qū)和長(zhǎng)江流域生態(tài)區(qū)。北部特早熟生態(tài)區(qū)主要分布在北疆和河西走廊，該區(qū)將短季棉作為春棉種植；黃河流域生態(tài)區(qū)主要分布于黃淮海棉區(qū)，主要是棉麥（蒜）兩熟種植，種植方式有棉麥（蒜）套種、套栽或麥（蒜）后直播；長(zhǎng)江流域生態(tài)區(qū)主要包括麥（油）后移栽棉和麥（油）后直播棉兩種[10]。近些年來(lái)，隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和綠色生產(chǎn)發(fā)展的需要，短季棉的栽培利用范圍得以拓展，如作為無(wú)膜棉品種和機(jī)采棉品種利用等[40]。

3.1 短季棉蒜（麥、油菜）后直播

蒜（麥、油菜）套春棉是包括魯西南產(chǎn)棉區(qū)在內(nèi)的黃河流域和長(zhǎng)江流域棉區(qū)普遍采用的高效種植模式，但用工多，機(jī)械化程度低，不適合棉花輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化生產(chǎn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和用工成本逐年提高，傳統(tǒng)蒜（麥、油菜）套棉模式已不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。改革傳統(tǒng)棉花種植方式，實(shí)行棉花輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)是破解當(dāng)前棉花產(chǎn)業(yè)困境的重要技術(shù)途徑。利用短季棉生育期短、適合高密度種植、結(jié)鈴集中等特性，山東棉花研究中心研究建立了蒜后短季棉直播輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)，提高了魯西南兩熟制棉田的機(jī)械化作業(yè)水平[41]。該技術(shù)是選用生育期短（110 d之內(nèi)）、株型緊湊、結(jié)鈴性強(qiáng)的短季棉品種。于5月底前采用機(jī)械直播，出苗后不間苗、不定苗，密度9萬(wàn)～12萬(wàn)株·hm－2。7月中旬打頂，減免去葉枝。采用“化控肥促”相結(jié)合，株高控制在80～90 cm。9月底噴施脫葉催熟劑，促進(jìn)棉鈴集中吐絮，實(shí)現(xiàn)一次收花[41-42]。

另外，在長(zhǎng)江流域和黃河流域部分地區(qū)，隨著輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化植棉的推進(jìn)，各地正在研究示范油菜、麥后搶茬機(jī)械直播短季棉技術(shù)，充分利用短季棉生育期短、結(jié)鈴集中、易管理等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)土地的高效利用和綠色生產(chǎn)，也取得良好效果[41]。

3.2 短季棉無(wú)膜栽培

西北內(nèi)陸棉區(qū)是全國(guó)最大的產(chǎn)棉區(qū)，但該區(qū)面臨播種期地溫低、無(wú)霜期短、干旱缺水等問題，地膜覆蓋在提高地溫、節(jié)水保墑方面發(fā)揮了重要作用，但地膜殘留給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一系列問題，不僅嚴(yán)重破壞土壤結(jié)構(gòu)，使耕地質(zhì)量下降，影響棉花出苗，而且還降低棉花纖維品質(zhì)[40]。喻樹迅團(tuán)隊(duì)2017年在新疆沙雅縣選用早熟棉品種“中棉 619”[40]，采用適期晚播、提高密度、滴灌帶淺埋等措施，在不覆蓋地膜的情況下，獲得平均籽棉產(chǎn)量 5 475 kg·hm－2，略低于附近覆膜栽培的棉花。短季棉無(wú)膜栽培的試種成功，為解決棉田殘膜污染提供了具有顛覆性潛力的技術(shù)途徑，前景看好。

我國(guó)存在較大面積的鹽堿地，包括內(nèi)陸鹽堿地和濱海鹽堿地2種類型。利用棉花耐鹽性較強(qiáng)的特性發(fā)展鹽堿地植棉，是穩(wěn)定棉花生產(chǎn)的1項(xiàng)重要途徑[43]。中度和重度濱海鹽堿地植棉一般采用溝畦地膜覆蓋，輕度鹽堿地則采用平作地膜覆蓋[44]。利用短季棉生育期短的特性，在輕度鹽堿地通過(guò)適當(dāng)晚播能夠有效解決前期熱量不足、地溫回升慢對(duì)棉花出苗的不利影響，保證棉花正常出苗成苗，并可以減免地膜使用[45]。利用短季棉品種，結(jié)合增加密度、早打頂、噴施脫葉催熟劑等農(nóng)藝措施，利于集中收獲或機(jī)械采收。

3.3 災(zāi)后短季棉搶時(shí)翻種

棉花生育期較長(zhǎng)，在冷熱氣流多變的棉區(qū)，常遭受冰雹災(zāi)害[46]。針對(duì)不同的受災(zāi)程度，采取合理的補(bǔ)救措施能夠減少甚至避免損失[46]。通常，輕傷、重傷型棉田要及時(shí)加強(qiáng)田間管理，爭(zhēng)取不減產(chǎn)和少減產(chǎn)，受災(zāi)極重的棉田則要及早改種。對(duì)于改種棉田，應(yīng)根據(jù)不同棉田區(qū)別對(duì)待：在山東省如在5月5日前受災(zāi)可考慮搶時(shí)翻種中早熟棉花品種；在6月5日前受災(zāi)，可考慮搶時(shí)翻種短季棉品種。利用短季棉生育期短，適合密植，晚播早熟的特性，減少損失。

4 發(fā)展趨勢(shì)及展望

我國(guó)主要產(chǎn)棉區(qū)種植制度、種植模式和棉花品種類型復(fù)雜多樣，這是由人多地少、不同棉區(qū)生態(tài)和生產(chǎn)條件差別大的國(guó)情所決定的。隨著棉花輕簡(jiǎn)化和機(jī)械化生產(chǎn)的發(fā)展，短季棉將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。在水、肥、光、熱等資源豐富的棉區(qū)，可發(fā)展茬后機(jī)械直播短季棉，實(shí)現(xiàn)多熟制高效棉田棉花栽培的輕簡(jiǎn)化。在光熱資源不足、鹽堿程度較重或土壤貧瘠棉區(qū)（田），可發(fā)展短季棉無(wú)膜種植，通過(guò)提高密度，充分發(fā)揮小個(gè)體大群體的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)集中結(jié)鈴?fù)滦酰辉诒ＷC高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的前提下，減少農(nóng)藥和用工投入，并減免地膜使用，實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)的輕簡(jiǎn)節(jié)本綠色高效。今后在短季棉的研究和應(yīng)用中要注重以下幾個(gè)方面：一是進(jìn)一步揭示短季棉早熟性的機(jī)制。通過(guò)多學(xué)科合作，利用生理學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)從花芽分化的角度深入揭示短季棉的早熟性機(jī)制，為短季棉分子育種提供理論支撐[47]。

二是選育生育期更短、纖維品質(zhì)優(yōu)良的短季棉新品種。采用分子育種技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)結(jié)合[3]，繼續(xù)研究培育生育期更短、抗逆性突出、早熟性好、纖維品質(zhì)明顯改善的短季棉品種，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供品種保證。

三是深入研究無(wú)膜短季棉全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)。在適宜棉區(qū)開展短季棉無(wú)膜種植農(nóng)藝技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，加大播種、植保、采收等配套機(jī)械的試制與研發(fā)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，集成建立短季棉無(wú)膜種植技術(shù)體系。通過(guò)示范展示、技術(shù)培訓(xùn)以及媒體宣傳等多種途徑加大對(duì)該技術(shù)的推廣，加快推進(jìn)棉花的輕簡(jiǎn)節(jié)本、綠色高效生產(chǎn)。