王桂峰 王安琪

摘要：通過近10年來全國棉花生產(chǎn)格局下的山東植棉業(yè)態(tài)變化的棉作結(jié)構(gòu)效益影響分析，基于保障糧食安全與山東農(nóng)業(yè)特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌生態(tài)區(qū)域布局，提出了通過發(fā)展高質(zhì)短季棉及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，建立綠色高效耕作制度，綜合降低植棉成本、提高比較效益，實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)穩(wěn)定與棉花高質(zhì)量供給相對統(tǒng)一的綠色高效優(yōu)化技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)模式支撐的產(chǎn)業(yè)路徑，以期加快現(xiàn)有傳統(tǒng)棉作熟制技術(shù)模式的升級變革，在山東生態(tài)宜棉區(qū)及次宜棉區(qū)重構(gòu)“糧經(jīng)飼”三元結(jié)構(gòu)，保持糧棉產(chǎn)業(yè)“雙安”、棉飼生態(tài)“雙優(yōu)”、棉蒜高效“雙增”的系列綠色生態(tài)化輪作棉花新產(chǎn)業(yè)模式，為山東“十四五”棉花產(chǎn)業(yè)綠色高效高質(zhì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的技術(shù)集成創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究提供一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：山東省;綠色;高效高質(zhì);耕作制度;高質(zhì)專用;短季棉;產(chǎn)業(yè)化

中圖分類號：F326.12?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）11-0058-07

收稿日期：2020-09-18

基金項(xiàng)目：山東省棉花綠色高產(chǎn)高效創(chuàng)建項(xiàng)目（編號：魯農(nóng)棉字〔2017〕5號）。

作者簡介：王桂峰（ 1964—），男，山東平原人，研究員，主要從事棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、遺傳育種與耕作學(xué)應(yīng)用研究。E-mail：sdnkzx@163.com。

棉花與糧油糖料一樣，是我國具有公共產(chǎn)品屬性的基礎(chǔ)性重要大宗農(nóng)產(chǎn)品，棉花產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)關(guān)系到基本民生保障和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)體系安全，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局中舉足輕重。

我國棉花生產(chǎn)從1949年新中國成立初期4億kg 到1978年全國棉花21.7億kg直到21世紀(jì)20年來保持55億～60億kg的水平，棉花生產(chǎn)力持續(xù)提高，既滿足了居民需求，又為中下游產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了綠色基礎(chǔ)原料強(qiáng)力支撐。

山東省是全國傳統(tǒng)棉花生產(chǎn)、消費(fèi)、紡織服裝出口大省，棉花產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)總量及市場競爭力居全國前列，為全國棉花生態(tài)生產(chǎn)格局變遷與棉花全產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展提供了市場高效配套體系有力支撐。20世紀(jì)80年代，山東棉花面積、產(chǎn)量均占全國的1/4，曾連續(xù)12年居全國首位，出口量占全國1/5。21世紀(jì)以來，我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)集約化調(diào)整，國內(nèi)外棉花資源市場融合變化、市場價(jià)格機(jī)制調(diào)節(jié)以及自然氣候條件變化，引導(dǎo)了全國棉花區(qū)域布局大幅度調(diào)整，內(nèi)地棉區(qū)適度集中調(diào)減，在2019年西北內(nèi)陸棉區(qū)（主要為新疆和甘肅）面積、總產(chǎn)量全國占比分別為76.66%、85.50%的“一支獨(dú)大”格局下（表1），山東省植棉業(yè)已降至棉花播種面積、總產(chǎn)量全國占比分別為5.07%、3.33%規(guī)模。

山東省棉花生產(chǎn)規(guī)?？s減和植棉區(qū)域集而散的變化態(tài)勢基本為全國棉區(qū)變遷的一個(gè)縮版。由表2可知，自2008年后，全省棉花生產(chǎn)以每年5.33萬 hm2 規(guī)模收縮波動走勢，2016—2019年山東省播種面積分別為27.91萬、17.47萬、18.33萬、16.93萬hm2，總產(chǎn)量分別為3.29億、2.07億、2.17億、1.96億kg。山東省2019年棉花種植面積和總產(chǎn)量僅約為1984年峰值（植棉171.2萬 hm2、總產(chǎn)量17.25億kg）的10%，與1個(gè)世紀(jì)前植棉播種面積相當(dāng)。

據(jù)山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村系統(tǒng)棉花生產(chǎn)公共管理服務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，全省自2015年，魯西南棉蒜套作2熟高效棉區(qū)播種規(guī)模全省占50%并逐年增加， 2017—2018年為52.0%～53.6%，2019—2020年為60%;2020年魯西北黃河故道棉花間作花生“雙花”生態(tài)生產(chǎn)“雙增”優(yōu)化2熟產(chǎn)業(yè)模式支撐了魯北植棉播種面積最高點(diǎn)位。

全國棉花生產(chǎn)格局與內(nèi)地棉花產(chǎn)業(yè)主要變遷原因?yàn)椋阂皇钱?dāng)今科學(xué)技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)了棉花生產(chǎn)區(qū)域的進(jìn)一步分工優(yōu)化，內(nèi)地生產(chǎn)要素價(jià)格走高，棉作1熟制傳統(tǒng)生產(chǎn)模式生產(chǎn)成本高、比較效益低;二是國家糧食安全產(chǎn)業(yè)保障及2014年啟動新疆棉花目標(biāo)價(jià)格改革補(bǔ)貼并構(gòu)建目標(biāo)價(jià)格長效機(jī)制，有序引導(dǎo)全國棉花生產(chǎn)格局向西北內(nèi)陸產(chǎn)業(yè)優(yōu)化轉(zhuǎn)移與內(nèi)地農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)有效調(diào)整;三是內(nèi)地植棉業(yè)主栽品種單一，纖維質(zhì)量指標(biāo)體系相應(yīng)的棉紡織適紡結(jié)構(gòu)性不均衡匹配，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和在地化棉花二三產(chǎn)業(yè)鏈條脫節(jié)較重[2]。

根據(jù)國家保糧食能源安全、保產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定大局基本原則，結(jié)合近10年山東省種植業(yè)結(jié)構(gòu)播種面積現(xiàn)狀，從保障全省糧食生產(chǎn)穩(wěn)定大局與山東農(nóng)業(yè)特色經(jīng)濟(jì)作物優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)全局出發(fā)，推進(jìn)加快高質(zhì)短季棉新品種研發(fā)及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究，以此變革傳統(tǒng)高成本棉作制度，建立山東省綠色高效高質(zhì)耕作制度體系，實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)融合生態(tài)化，建立全省“糧經(jīng)飼”三元生態(tài)高效產(chǎn)業(yè)體系的新型棉花綠色高效高質(zhì)生產(chǎn)體系機(jī)制格局，保障植棉綜合收益，穩(wěn)定植棉有效供給，是一定社會生產(chǎn)力條件時(shí)期內(nèi)綜合型產(chǎn)業(yè)組織優(yōu)化的重要技術(shù)創(chuàng)新路徑[3-4]。

1 發(fā)展高質(zhì)短季棉是突破山東省傳統(tǒng)棉花生產(chǎn)低效發(fā)展瓶頸的有效技術(shù)與產(chǎn)業(yè)途徑

短季棉（shout-season cotton）生育期季節(jié)縮短，起源于美國、蘇聯(lián)地區(qū)，株型緊湊、植株偏矮、節(jié)間果枝均短，第一果枝著生節(jié)位低，枝葉較少，營養(yǎng)生長和生殖生長疊加較長、開花到吐絮生殖生長較快，植株成鈴采收性狀集中，為生長發(fā)育期相對于我國農(nóng)歷節(jié)氣能夠縮短1～2個(gè)農(nóng)時(shí)季節(jié)以上早熟性狀穩(wěn)定的陸地棉（Gossypium hirsutum Linn.）棉花種植類型[3]。

高質(zhì)短季棉新品種高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，既能連接植棉新型主體群（棉花生產(chǎn)供給體系）農(nóng)藝技術(shù)，與紡織工業(yè)工藝技術(shù)契合銜接配套，實(shí)現(xiàn)棉花全產(chǎn)業(yè)鏈融合，又能構(gòu)成新型、綠色、高效、高質(zhì)的耕作制度[4]，有效協(xié)調(diào)化解山東人多地少、大田作物爭地的生產(chǎn)生態(tài)問題，提高集約土地資源利用率，并使魯北傳統(tǒng)1熟和魯西南套作植棉模式轉(zhuǎn)變?yōu)?熟制種植制度，提高機(jī)械化作業(yè)率，穩(wěn)定增加收益。

推進(jìn)加快培育早熟穩(wěn)定、穩(wěn)產(chǎn)高質(zhì)、抗逆性廣的高質(zhì)短季棉品種研發(fā)，成為山東省變革植棉業(yè)態(tài)、完善傳統(tǒng)生產(chǎn)體系，提高生產(chǎn)生態(tài)綜合效益的技術(shù)突破選擇。

高質(zhì)短季棉產(chǎn)業(yè)化及綠色高效耕作制度糧經(jīng)飼產(chǎn)業(yè)體系配套完善，是山東“十四五”期間基于保障糧食安全及特色產(chǎn)業(yè)框架下，保持全省棉花生產(chǎn)保護(hù)區(qū)規(guī)劃基本產(chǎn)能的重要技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，也是現(xiàn)代棉花育種研發(fā)應(yīng)用與棉花雜交優(yōu)勢進(jìn)一步應(yīng)用的研究方向[4-5]。

1.1 山東省農(nóng)業(yè)自然生態(tài)條件與目前棉花適紡結(jié)構(gòu)類型

自20世紀(jì)90年代以來，山東省主產(chǎn)棉區(qū)棉鈴蟲危害重，加之受黃萎病影響，棉田素質(zhì)下降，生產(chǎn)成本高、比較效益低。

山東省棉區(qū)≥15 ℃積溫為3 500～4 100 ℃，無霜期180～230 d，年日照時(shí)數(shù)2 200～2 900 h，大部分縣域≥15 ℃積溫為3 500～3 600 ℃，僅能滿足中早熟品種對熱量的要求;年降水量500～800 mm，多集中在7—8月，雨量分布、土壤等生態(tài)條件也有較大差異，春末夏初常有旱情發(fā)生，春秋日照適中，利于棉花生長和吐絮，由南向北逐漸減少，差異較大，晚秋降溫不利于秋桃成熟與纖維成熟。土壤以壤質(zhì)的潮土為主，魯西北棉區(qū)以沙壤土鹽堿地為主，魯北黃三角及環(huán)渤海植棉區(qū)主要是濱海鹽堿地[4]。

據(jù)國家市場監(jiān)督總局報(bào)告有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，山東省2018年棉花纖維品質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)，斷裂比強(qiáng)度29.29 cN/tex，棉花長度27.85 mm，馬克隆值4.9，成紗強(qiáng)力低;長度整齊度指數(shù)82.17%;依據(jù)棉花國家標(biāo)準(zhǔn)顏色級的白棉、淡點(diǎn)污棉、淡黃染棉、黃染棉占比類型，白棉占比為46.27%，淡點(diǎn)污棉占比51.05%[6]。

山東省目前陸地棉主栽棉花品種體系類型單一、強(qiáng)度不足，缺乏纖維長度25、31 mm等2個(gè)檔次的棉花國產(chǎn)原棉（可配紡或混紡40～60支紗原棉纖維指標(biāo)體系，主體長度30 mm以上、比強(qiáng)度30 cN/tex 以上、馬克隆值3.7～4.2、整齊度83%以上）[2，6]。

1.2 山東目前棉花主要分布與耕作特點(diǎn)

自2005年后，山東省棉花生產(chǎn)基本面主要向魯北鹽堿地、魯西北黃河故道沙壤土輕度次生鹽化地、魯西南高效兩熟蒜棉套作（包括少量買棉套作）3個(gè)植棉區(qū)適度轉(zhuǎn)移調(diào)整，其中魯北是黃河三角洲濱海鹽堿地棉花1熟區(qū)，魯西北是黃河故道為1熟、2熟混作棉花老棉區(qū)，魯西南是蒜棉套作為主體高效2熟區(qū)，魯中、魯南零散分布旱地微域棉區(qū)，2019年植棉主要分布全省5市13縣（區(qū)）;2020年全省植棉主要播種規(guī)模占比魯北25.3%、魯西北15.2%、魯西南47%、其他旱地棉區(qū)域12%[4]。

自20世紀(jì)90年代后，全省主產(chǎn)棉區(qū)棉鈴蟲危害重，加之受黃萎病影響，棉田素質(zhì)下降，生產(chǎn)成本高、比較效益低。魯北基礎(chǔ)棉田單作，耕地質(zhì)量較低，土壤缺鉀較重;魯北魯西北棉桿基本作為發(fā)電燃料，僅少量作為奶牛羊飼用;魯西南棉花采收拔桿晾曬棉花為種蒜騰茬，棉桿全部作為發(fā)電燃料使用，蒜茬化肥過量化施用。

1.3 山東省植棉成本效益比較簡析

近年來，由于推廣輕簡化綠色技術(shù)，植棉成本有所下降，但全省棉花1熟區(qū)生產(chǎn)成本一般仍在3.3萬～3.9萬元/hm2（含土地成本），其中勞動成本在1.35萬～1.50萬元/hm2，植棉銷售收益一般在2.34萬元/hm2，補(bǔ)貼2 250元/hm2，棉花生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)率48%～50%，機(jī)采棉面積0.4%[2，4]。

棉花2熟區(qū)棉花生產(chǎn)成本，由于大蒜、馬鈴薯生產(chǎn)比較效益高，土地復(fù)種指數(shù)高，土地成本相對低，物化成本相對降低，兩因素疊加攤低了植棉成本，植棉綜合成本比1熟純作棉生產(chǎn)成本降低65%以上。

全省傳統(tǒng)宜棉區(qū)春棉1年1熟制耕地利用率及復(fù)種指數(shù)低，作物品類單一，晚秋時(shí)節(jié)氣溫下降，影響棉花成熟，纖維品質(zhì)適紡性能差;棉田物質(zhì)單向循環(huán)較重，棉田有機(jī)質(zhì)低且鉀匱乏;棉花發(fā)育生產(chǎn)周期長、人工作業(yè)量多、物化投入大，棉花生產(chǎn)的中后期攜裹性異性纖維“三絲”較重，生產(chǎn)效率與比較效益長期走低。

1.4 短季棉綠色高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用簡析

適宜短季棉品種在耐鹽堿、耐旱澇、避免早春晚秋季節(jié)病蟲草危害等自然抗環(huán)境脅迫植物性狀表達(dá)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了無膜化種植，剔除了“白色污染”，能減少用工12～15個(gè)，節(jié)約農(nóng)業(yè)物化投入70%以上，集約耕地和淡水自然利用率，提高種植業(yè)整體復(fù)種指數(shù)160%以上[5]，為前后茬作物種植全部機(jī)械化作業(yè)、種植區(qū)域規(guī)?；瘎?chuàng)造了技術(shù)產(chǎn)業(yè)形成條件，短季棉技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)了綠色高效生態(tài)耕作制度創(chuàng)新。

根據(jù)2018—2019年東平縣、巨野縣棉花綠色高質(zhì)高效創(chuàng)建項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)區(qū)試驗(yàn)結(jié)果可知，一般短季棉單產(chǎn)穩(wěn)定在3 375～3 750 kg/hm2。以巨野縣麥后直播短季棉模式為例，按照6～7元/kg計(jì)算，收益20 250～26 250元，物化成本3 825元左右，純收益16 425～22 425元;玉米9 000～9 750 kg/hm2，按2019年1.8元/kg計(jì)算，收益16 200～17 550元，物化成本4 500元左右，純收益11 700～13 050元。按照棉麥模式種植比小麥玉米連作模式多收入2 550～9 450元/hm2，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1.5 發(fā)展高質(zhì)短季棉品種研發(fā)及技術(shù)高效產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，既是新型綠色高效耕作制度技術(shù)體系創(chuàng)新，也是棉花業(yè)態(tài)創(chuàng)新

短季棉比中熟春棉生育期縮短30～35 d，為目前農(nóng)田耕地輪作制的一種優(yōu)選作物接序茬口作物，能夠通過改變傳統(tǒng)棉花單作結(jié)構(gòu)，調(diào)整優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)2熟制生產(chǎn)模式，在目前棉花種植比較效益低的態(tài)勢下，能夠綜合降低植棉成本，提高綜合效益，對一定時(shí)期穩(wěn)定棉花生產(chǎn)有一定程度的有效支撐。

自2018—2010年，試驗(yàn)推廣已審定短季棉品種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，成為近年部分棉區(qū)保持植棉業(yè)層面相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)性產(chǎn)業(yè)措施。

根據(jù)紡織服裝業(yè)機(jī)械智能化裝備工藝技術(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢并結(jié)合農(nóng)業(yè)糧經(jīng)飼不同生產(chǎn)效率，推進(jìn)加快選育生育期穩(wěn)定在100～105 d、纖維指標(biāo)體系優(yōu)良、遺傳性狀穩(wěn)產(chǎn)的品種（系），適合山東省37°N以南的魯西及魯南冀魯豫皖4省交界傳統(tǒng)植棉縣域的棉區(qū)自然生態(tài)要素，6月5日前播種，9月25日前集中收獲的高質(zhì)短季棉品種[2，7]。通過實(shí)現(xiàn)紡織產(chǎn)業(yè)需求和完善高校農(nóng)作兩熟比較效益顯著提高，形成綠色高效高質(zhì)新型耕作制度（種植結(jié)構(gòu)與養(yǎng)地制度）基礎(chǔ)技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐，以期配套作物體系機(jī)械化、規(guī)模化區(qū)域布局，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)整體效率，是目前一定時(shí)期內(nèi)統(tǒng)籌糧經(jīng)飼產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定前提下的棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展重要技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)選路徑。

2 推進(jìn)高質(zhì)短季棉新品種研發(fā)背景與高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成路線

世界短季棉種植國家和地區(qū)主要有美國、中亞5國（烏茲別克斯坦）、印度、埃及、阿根廷、中國北部棉區(qū)等，美國、埃及種植短季棉品種是為了減少或避開后期蟲害，減少田間管理工作量，降低生產(chǎn)成本;印度20世紀(jì)80年代推行輪作中制，生產(chǎn)配套需要種植短季棉品[3]。

我國1919年通過朝鮮從美國引入金字棉（King）。在“七五”期間原農(nóng)業(yè)部曾將短季棉育種列入科技攻關(guān)計(jì)劃，并引進(jìn)美國、法國、阿根廷和蘇聯(lián)地區(qū)早熟棉材料，選育出早熟短季棉品種中棉所10號、魯棉10號。

20世紀(jì)80年代末到90年代，山東省菏澤、聊城地區(qū)曾推廣麥棉套模式（主要是棉花育苗移栽到預(yù)留麥行）[4-5]，當(dāng)時(shí)棉花品種纖維品質(zhì)低、生育期偏長（120～125 d）、早熟差，棉花育苗基礎(chǔ)設(shè)施投資大、用工多，年際間差異變化較大等，推廣成效不大。

目前，生產(chǎn)推廣的短季棉品種，由于植棉區(qū)域分散，種植品種多雜且退化嚴(yán)重，生態(tài)區(qū)域的纖維指標(biāo)比強(qiáng)度、長度、細(xì)度、成熟度協(xié)調(diào)一致性較差，主栽品種纖維品質(zhì)中低端同質(zhì)化，平均長度基本在27～29 mm，強(qiáng)度28～29 cN/tex，馬克隆值4.1～4.8，棉纖維生態(tài)類型異質(zhì)化重，成紗質(zhì)量低于進(jìn)口棉（特備是澳棉、美棉）及新疆棉，棉花種植結(jié)構(gòu)低端過剩，僅能適合中端混紡配棉與30支紗以下低端商品紡性。

2012年后，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究中心、德州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所及蔬菜花卉研究所、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等，相繼選育出早屬性穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)、產(chǎn)量穩(wěn)定的短季棉品種（系），并配套小麥、大蒜、馬鈴薯、飼料綠肥作物2熟制品種技術(shù)體系。

高質(zhì)短季棉研發(fā)，以在地化棉花紡織產(chǎn)業(yè)原棉品質(zhì)結(jié)構(gòu)需求為導(dǎo)向，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)條件，科學(xué)確定品種（系）選育目標(biāo)，契合傳統(tǒng)植棉生態(tài)區(qū)域大蒜（麥、馬鈴薯、油菜、綠肥飼料等作物）茬口后直播方式，合理調(diào)整糧飼結(jié)構(gòu)三元產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化區(qū)域布局，建立新型棉作綠色高效耕作制度體系，完善棉花原種繁育及良種產(chǎn)業(yè)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，總結(jié)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程，同步實(shí)現(xiàn)植棉業(yè)綜合收益穩(wěn)定提高與棉花一二三產(chǎn)業(yè)融合有效統(tǒng)一，增加農(nóng)民耕作收入、拓展穩(wěn)定植棉業(yè)態(tài)。

2.1 高質(zhì)短季棉品種研發(fā)及技術(shù)配置重點(diǎn)

基于目前短季棉存在優(yōu)異種質(zhì)資源缺乏、親本遺傳基礎(chǔ)狹窄且較弱、晚發(fā)遲熟、產(chǎn)量偏低、纖維質(zhì)量不穩(wěn)且年際間變化較大等，根據(jù)山東省生態(tài)宜棉區(qū)及次宜棉區(qū)糧棉經(jīng)飼肥作物種植結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，科學(xué)確立短季棉高質(zhì)育種目標(biāo)和技術(shù)突破關(guān)鍵瓶頸，構(gòu)建綠色高效2熟制新型耕作制度類型[3，8]。

2.1.1 棉花種質(zhì)材料廣泛技術(shù)深入開發(fā)與優(yōu)化組合

棉花優(yōu)異種質(zhì)基因的克隆挖掘，將生物技術(shù)與常規(guī)育種結(jié)合，進(jìn)行棉花品種改良和材料創(chuàng)新挖掘、遴選。廣泛收集國內(nèi)外早熟或特早熟、高質(zhì)、抗逆性穩(wěn)定的種質(zhì)資源，利用多親本雜交及定株雜交法、復(fù)交、修飾回交法、遠(yuǎn)緣雜交、病圃篩選、海南加代（包括多點(diǎn)試驗(yàn)、穿梭育種）與多點(diǎn)生態(tài)鑒定相結(jié)合的方法，注重雜交技術(shù)充分運(yùn)用與雜交親本材料優(yōu)勢組合[9-10]，篩選開花到吐絮發(fā)育較快的遺傳親本材料，聚合優(yōu)勢性狀與高質(zhì)短季棉品種（系），培育適于棉花“糧經(jīng)飼”輪作的高品質(zhì)短季棉新品種（系）。

具體指標(biāo)：生育期100～105 d、纖維品質(zhì)長度及比強(qiáng)度雙“30”以上，整齊度83.5%以上，馬克隆值4.6以內(nèi)，較當(dāng)?shù)啬壳岸碳久奁贩N增產(chǎn)5%水平，早熟性狀穩(wěn)定而不早衰，適紡40支紗以上的原棉纖維品種[3-4]，有效協(xié)調(diào)短季棉種質(zhì)資源缺乏、親本遺傳基礎(chǔ)狹窄且較弱、晚發(fā)遲熟、產(chǎn)量偏低、纖維質(zhì)量不穩(wěn)且年際間變化較大等環(huán)境脅迫表達(dá)問題[8，11]。

2.1.2 研究短季棉品系（種）生態(tài)生產(chǎn)技術(shù)配套系統(tǒng)

根據(jù)選育短季棉新品系（種）進(jìn)程，開展直播短季棉方式的穩(wěn)產(chǎn)、高質(zhì)、綠色簡化關(guān)鍵種植技術(shù)分類集成，試驗(yàn)、不同播期、密度、單作或不同作物互作效應(yīng)、肥水運(yùn)籌、化控、機(jī)械化作業(yè)等農(nóng)藝技術(shù)基本要素標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)規(guī)程配置;根據(jù)生物量干物質(zhì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量質(zhì)量以及土壤營養(yǎng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)[2，7]（具體結(jié)合包括腐殖酸組分變化、土壤酶活力等）分析，總結(jié)最優(yōu)耕作制度模式，并探索配套當(dāng)?shù)赝晟聘哔|(zhì)短季棉良種繁育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系（生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程）。如當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件局限，可通過試驗(yàn)總結(jié)在魯北宜棉區(qū)建立高質(zhì)短季棉品種晚春直播良種繁育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，保障鍵子率，以免棉花外來異花授粉。

2.2 高質(zhì)短季棉研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)集成與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)研究

研究不同生態(tài)區(qū)域適宜的大蒜、馬鈴薯，37°N以南的魯南省際地理邊際縣域小麥?zhǔn)蘸筚N茬直播、魯北棉后輪作飼料綠肥作物穩(wěn)產(chǎn)、高質(zhì)、增產(chǎn)、綠色簡化關(guān)鍵種植棉輪作茬口作物及機(jī)械化作業(yè)配套技術(shù)。試驗(yàn)系統(tǒng)總結(jié)建立最適茬口作物品種、宜播期、種植高密度生態(tài)區(qū)域區(qū)間（適宜種植密度閾值）、高光效群體結(jié)構(gòu)、水肥簡化、植物病蟲草綠色防控重點(diǎn)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)種植生產(chǎn)體系對應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程），形成可復(fù)制推廣的“棉蒜（麥、馬鈴薯、油菜、飼料綠肥）”復(fù)種輪作生態(tài)循環(huán)綠色高效高質(zhì)種植制度規(guī)范。

3 推進(jìn)高質(zhì)短季棉新品種研發(fā)及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建

3.1 高質(zhì)短季棉高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用試點(diǎn)示范推廣生態(tài)區(qū)域研究

據(jù)20世紀(jì)80年代后及近10年麥棉品種及栽培技術(shù)研究，在黃河流域棉區(qū)大蒜產(chǎn)區(qū)，棉蒜2熟制模式基本穩(wěn)定成熟，麥棉2熟耕作模式在光熱水資源豐裕棉區(qū)比較適宜。

棉作2熟區(qū)域生態(tài)基本條件主要包括以下幾個(gè)方面：首先要具有一定的熱量生態(tài)基礎(chǔ)。小麥和中熟棉花品種1年2熟制，要求≥0 ℃活動積溫5 000 ℃、≥15 ℃活動積溫3 900 ℃。據(jù)文獻(xiàn)記載，在38°N以南地區(qū)（即大致石家莊-德州以南），其熱量可滿足1年2熟制的基本熱量條件[3，8]。其次要具有較完備灌溉水澆設(shè)施。麥棉作物生理發(fā)育特點(diǎn)，麥棉2熟需耗水900 mm。最后需要具有較高的土壤肥力基礎(chǔ)，麥套棉土壤條件土壤有機(jī)質(zhì)含量0.8%以上，全氮含量0.8 g/kg以上，速效磷含量在15 mg/kg以上，速效鉀含量100 mg/kg，土質(zhì)以壤土、輕壤土為宜。

3.2 高質(zhì)短季棉高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系生態(tài)高效配置

山東省近年種植大蒜面積20萬hm2、馬鈴薯5.33萬hm2、油菜1.33萬hm2水平[12]，具有37°N以南的旱作土地及魯豫蘇皖邊界光熱水資源稟賦豐裕的早熟宜棉區(qū)，農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿γ黠@。

以高質(zhì)短季棉新品種形成的綠色高效耕作制度模式為傳統(tǒng)棉作區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)路徑，構(gòu)建山東新型綠色高效耕作制度生產(chǎn)布局，契合相關(guān)生態(tài)傳統(tǒng)植棉區(qū)麥（蒜、馬鈴薯、油菜、綠肥飼料等作物）后直播棉栽培模式，建立全省20萬hm2 綠色高效2熟制棉區(qū)植棉基本面;對魯北鹽堿地棉區(qū)，變更魯北傳統(tǒng)春棉1年1熟栽培模式，試驗(yàn)形成適宜晚春直播高質(zhì)短季收后棉輪作小黑麥、燕麥飼料綠肥產(chǎn)業(yè)模式，培肥棉田地力、改良鹽堿，形成當(dāng)?shù)丶徔椘髽I(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈延伸到植棉新型經(jīng)營主體的經(jīng)營體系（新棉農(nóng)合作社、產(chǎn)業(yè)棉農(nóng)的專業(yè)化職業(yè)），構(gòu)建12萬hm2棉花保護(hù)區(qū)綠色高效高質(zhì)專用鹽堿地棉花產(chǎn)業(yè)帶產(chǎn)能優(yōu)勢[2]。全省大蒜、馬鈴薯、油菜特色作物收后直播;試驗(yàn)推進(jìn)37°N以南的魯西、魯南小麥?zhǔn)斋@后直播高質(zhì)短季棉產(chǎn)業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)山東省傳統(tǒng)老棉區(qū)綠色高質(zhì)高效種植生產(chǎn)體系升級。

推進(jìn)“軋花廠+新型植棉大戶群體（棉農(nóng)合作社）+紡織加工企業(yè)”全產(chǎn)業(yè)鏈“耕、種、管、收、軋、紡”與棉花一二三產(chǎn)融合的“訂單化”產(chǎn)業(yè)模式[13]，構(gòu)建山東棉業(yè)特色產(chǎn)業(yè)競爭力優(yōu)勢。

4 推進(jìn)高質(zhì)短季棉的產(chǎn)業(yè)拓展與生態(tài)產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)

棉花是集植物纖維、高蛋白質(zhì)飼用原料及食用油料“棉糧油”產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品特性的復(fù)合型作物，其飼料產(chǎn)業(yè)和優(yōu)質(zhì)食用油脂產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈拓展深延潛力。

棉花除了含有綠色原棉纖維產(chǎn)業(yè)特性，其棉仁中含有35%以上的高品質(zhì)油脂和含量為37%～40%且氨基酸較齊全的蛋白質(zhì);在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化和耕地集約化利用方面，對于大豆、花生、飼用玉米種植區(qū)域單位的等位種植均同時(shí)具有兼具結(jié)構(gòu)替代效應(yīng)[14]。

選擇光熱資源稟賦適宜的生態(tài)宜作區(qū)小麥?zhǔn)蘸筝喿鞲哔|(zhì)專用短季棉6.67萬hm2棉花，在保證小麥產(chǎn)量收成的同時(shí)，又收獲1熟制春棉90%棉纖維產(chǎn)量，于生態(tài)等位土地面積可大致增加2萬hm2大豆和1.33萬hm2花生規(guī)模的潛在產(chǎn)業(yè)技術(shù)替代效應(yīng)，相應(yīng)增加高檔飼料蛋白原料和食用油的產(chǎn)業(yè)總量，可對沖我國對大豆、飼用玉米國際貿(mào)易的部分依賴，同時(shí)提高耕地資源技術(shù)產(chǎn)業(yè)替代集約度和資源產(chǎn)出效率。

研究突破短季棉飼用蛋白與食用植物油脂精深加工基礎(chǔ)研究理論，綜合研究利用棉籽蛋白質(zhì)和油脂工業(yè)化工藝技術(shù)集成創(chuàng)新，是拓展棉花產(chǎn)業(yè)多功能生態(tài)化應(yīng)用的一個(gè)重要方向[4，15]。

5 加快結(jié)合基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究，突破重大技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

據(jù)有關(guān)研究，基于短季棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)等性狀受多基因控制的數(shù)量遺傳，同時(shí)受許多其他因素制約及影響;短季棉品種產(chǎn)量性狀及其構(gòu)成產(chǎn)量性狀，包括衣分、鈴質(zhì)量、鈴數(shù)遺傳以顯性效應(yīng)及顯性與環(huán)境的互作效應(yīng)為主，以及存在的相關(guān)加上位性效應(yīng)和加性與環(huán)境的互作效應(yīng)[8，10]。應(yīng)注重研究選育短季棉田間農(nóng)藝栽培與耕作技術(shù)集成體系配套。

5.1 系統(tǒng)研究短季棉主要茬口作物大蒜、油菜、小麥、馬鈴薯飼料綠肥作物，能夠適期收獲直接播種的種植生態(tài)環(huán)境條件

建立棉花新品種與“糧經(jīng)飼”輪作優(yōu)勢種植區(qū)域規(guī)劃布局的結(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù)優(yōu)化途徑;實(shí)現(xiàn)高質(zhì)短季棉為技術(shù)突破的糧棉、棉經(jīng)、棉飼2熟的新產(chǎn)業(yè)態(tài)模式創(chuàng)新[16]，建立棉作綠色高質(zhì)高效耕作制度技術(shù)體系。

5.2 研究解決短季棉晚發(fā)遲熟與產(chǎn)量偏低、纖維質(zhì)量指標(biāo)年季間不穩(wěn)的關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)試驗(yàn)總結(jié)提高綜合技術(shù)集成度與種植密度、肥水耦合、化調(diào)促控、光溫水肥（包括葉面肥、微肥利用）資源高效利用配套農(nóng)藝措施。

6 推進(jìn)高質(zhì)短季棉新品種研發(fā)及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究的組織保障

高質(zhì)短季棉研發(fā)及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，是山東植棉業(yè)綠色高效高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新集成與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)技術(shù)工程，要建立全省棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)公共管理服務(wù)機(jī)構(gòu)牽頭組織的產(chǎn)學(xué)研密切結(jié)合并以現(xiàn)代紡織工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺為主體的重大技術(shù)創(chuàng)新工程協(xié)調(diào)機(jī)制[2，16]。

在示范應(yīng)用推廣方面，充分發(fā)揮山東省棉花生產(chǎn)技術(shù)公共管理服務(wù)系統(tǒng)組織優(yōu)勢，組建省級、地市級、縣級3級高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用“點(diǎn)面結(jié)合線型推廣”試驗(yàn)示范應(yīng)用組織效率模式。

保持密切跟蹤科技進(jìn)展。建立全省大蒜、油菜、小麥、飼料綠肥作物、馬鈴薯生態(tài)適宜生產(chǎn)潛力特具村鎮(zhèn)試驗(yàn)點(diǎn)線并區(qū)、線面綜合拓展技術(shù)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)散效應(yīng)機(jī)制，開展系統(tǒng)茬口貼茬直播短季棉品種（系）試驗(yàn)對照及種質(zhì)篩選保純技術(shù)并建立配套高效技術(shù)集成生態(tài)試驗(yàn)研究，逐漸確立構(gòu)建全省集中度棉區(qū)的重要產(chǎn)業(yè)技術(shù)基本定式。

積極研究探索通過綠色金融支持發(fā)展提升山東棉花高質(zhì)量綠色生產(chǎn)有效規(guī)模區(qū)域化的機(jī)制方式構(gòu)建[13]，形成綠色金融支撐棉花高品質(zhì)原棉生產(chǎn)和綠色高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)體系轉(zhuǎn)型發(fā)展棉花社會化服務(wù)體系的可持續(xù)強(qiáng)力機(jī)制保障，包括高質(zhì)短季棉研發(fā)及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用關(guān)聯(lián)推進(jìn)：紡織工業(yè)化訂單式生產(chǎn)體系轉(zhuǎn)變發(fā)展產(chǎn)業(yè)融合、糧經(jīng)飼結(jié)構(gòu)與短季棉產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理配置、魯北短季棉晚春去膜直播生產(chǎn)推廣、全省高品棉花及高效短季棉原種良種省級、地市級、縣級3級公共服務(wù)體系建設(shè)完善技術(shù)必要配套。

推進(jìn)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)短季棉新品種研發(fā)及高效技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在山東棉花生產(chǎn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展與棉花產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展之間實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)有效配置，對于當(dāng)下研究農(nóng)民增收與棉花產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)體系組織突破點(diǎn)，棉花生產(chǎn)與棉花紡織服裝業(yè)質(zhì)量結(jié)構(gòu)性技術(shù)著力突破點(diǎn)，棉花生產(chǎn)與糧經(jīng)飼作物的耕地、淡水、氣候生態(tài)要素生產(chǎn)生態(tài)結(jié)合著力點(diǎn)，既統(tǒng)籌了糧食安全、特色產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定，又保持了棉花產(chǎn)業(yè)質(zhì)量與農(nóng)民增收。

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