第十三章棉花栽培 第一节概 述 、棉花生产在国民经济中的意义 棉花是我国重要的经济作物,是关系国计民生的重要物资 棉纤维是纺织工业的重要原料。棉纺织品吸湿性强、透气性好、保暖性能 好、着色稳定、手感柔软、穿着舒适。棉纤维不能为化学纤维所代替。 2.棉子仁含丰富油脂和蛋白质,剥绒棉子含油18%~20%,棉子仁含油35% 46%;棉子仁中蛋白质含量30%~35%。脱毒棉子饼是良好饲料 3.棉短绒由短纤维和断纤维组成。生产棉毯、生产蜡纸和铜版纸高级纸张、硝 酸纤维素、黏胶纤维和醋酸纤维 4.棉子壳是生产食用菌培养基,经加工可生产出糠醛、酒精等产品。 5.棉秆可制造火药、纤维板等。 6.棉酚是一种多酚化合物,游离棉酚对人体和单胃动物有毒,但在医药和化工 中有重要用途。精制棉酚可用于生产治疗肺癌等疾病药物。 二、棉花的起源与分类 1.分类 棉花属锦葵科( Malvaceae),棉属( Gossypium)。根据最新分类,棉属分为4个 亚属、50个种。其中有草棉(G. herbaceum)、亚洲棉(G. arboreum)、陆地棉 (G. hirsutum)和海岛棉(G. barbadense)4个栽培种。 2.起源 草棉原产于非洲南部,又称为非洲棉。亚洲棉原产于印度大陆,又称为亚洲棉 (俗称粗绒棉)。二者均为二倍体,又被称为旧世界棉。陆地棉原产于中美洲墨西哥 的高地及加勒比海地区。目前栽培品种绝大多数属陆地棉(又称细绒棉)。海岛棉原 产于南美洲、中美洲、加勒比海群岛和加拉帕戈斯群岛,由于其纤维长,又称为长 绒棉。陆地棉和海岛棉均为四倍体,又被称为新世界棉。当前栽培棉花98%以上是 陆地棉和海岛棉 棉花生产概况 (一)世界棉花生产概况 1998年,世界有150多个国家植棉,主要在亚洲和美洲,亚洲棉田面积占 62%,总产占64%;美洲棉田面积和总产量分别占26%和24%。1988~1995年10年 平均,全世界棉田面积3316.7万hm,5个产棉大国占棉田总面积的69.3%,其中 印度24%,中国16.5%,美国15.3%,巴基斯坦8.4%,乌兹别克斯坦5.1%;全世界
第十三章 棉花栽培 第一节 概 述 一、棉花生产在国民经济中的意义 棉花是我国重要的经济作物，是关系国计民生的重要物资。 1.棉纤维是纺织工业的重要原料。棉纺织品吸湿性强、透气性好、保暖性能 好、着色稳定、手感柔软、穿着舒适。棉纤维不能为化学纤维所代替。 2.棉子仁含丰富油脂和蛋白质，剥绒棉子含油 18%～20%，棉子仁含油 35%～ 46%；棉子仁中蛋白质含量 30%～35%。脱毒棉子饼是良好饲料。 3.棉短绒由短纤维和断纤维组成。生产棉毯、生产蜡纸和铜版纸高级纸张、硝 酸纤维素、黏胶纤维和醋酸纤维。 4.棉子壳是生产食用菌培养基，经加工可生产出糠醛、酒精等产品。 5.棉秆可制造火药、纤维板等。 6.棉酚是一种多酚化合物，游离棉酚对人体和单胃动物有毒，但在医药和化工 中有重要用途。精制棉酚可用于生产治疗肺癌等疾病药物。 二、棉花的起源与分类 1.分类 棉花属锦葵科(Malvaceae)，棉属(Gossypium)。根据最新分类，棉属分为 4 个 亚属、50 个种。其中有草棉(G.herbaceum)、亚洲棉(G.arboreum) 、陆地棉 (G.hirsutum)和海岛棉(G.barbadense)4 个栽培种。 2.起源 草棉原产于非洲南部，又称为非洲棉。亚洲棉原产于印度大陆，又称为亚洲棉 (俗称粗绒棉)。二者均为二倍体，又被称为旧世界棉。陆地棉原产于中美洲墨西哥 的高地及加勒比海地区。目前栽培品种绝大多数属陆地棉(又称细绒棉)。海岛棉原 产于南美洲、中美洲、加勒比海群岛和加拉帕戈斯群岛，由于其纤维长，又称为长 绒棉。陆地棉和海岛棉均为四倍体，又被称为新世界棉。当前栽培棉花 98%以上是 陆地棉和海岛棉。 三、棉花生产概况 (一) 世界棉花生产概况 1998 年，世界有 150 多个国家植棉，主要在亚洲和美洲，亚洲棉田面积占 62%，总产占 64%；美洲棉田面积和总产量分别占 26%和 24%。1988～1995 年 10 年 平均，全世界棉田面积 3316.7 万 hm2，5 个产棉大国占棉田总面积的 69.3%，其中 印度 24%，中国 16.5%，美国 15.3%，巴基斯坦 8.4%，乌兹别克斯坦 5.1%；全世界
棉花总产量1889.4万t,5个产棉大国占全世界总产量的70.9%,其中中国23.4%, 美国19.4%,印度12.4%,巴基斯坦8.5%,乌兹别克斯坦7.2%。1997~1998年世界 平均单产568kg/hm,单产最高的国家是以色列和澳大利亚,分别为1656kg/hm2和 152k/hm2。在5个产棉大国中,中国、乌兹别克斯坦均为813kg/hm2,美国 724kg/hm2,巴基斯坦573kg/hm2,印度294kg/h (二)我国棉花生产概况 我国已有两千多年的植棉历史,是世界棉花生产、消费和贸易大国。新中国成 立50多年来,我国棉花生产得到了快速发展。目前,全国除西藏、青海、内蒙古 和黑龙江等省、自治区外,都有棉花栽培。新疆、山东、河南、江苏、河北、湖 北、安徽七省(自治区)是我国的主要产棉省(自治区),植棉面积和产量约占全国的 85%,其中新疆棉区棉田面积和产量由1979年的16.1万hm,总产5.3万t,提高 到2000年的101.2万hm2,总产145.6万t,位次由1979年的第13位,升至1993 年后的全国首位 四、我国棉区划分 我国宜棉区域广阔,棉区范围在北纬14~47度,划分为5大棉区,即华南棉 区、长江流域棉区、黄河流域棉区、北部特早熟棉区和西北内陆棉区。前2个称为 南方棉区、后3个称为北方棉区。重要集中在黄河流域、长江流域和西北内陆三个 棉区。 (一)黄河流域棉区 包括江苏和安徽淮河以北地区、河南中北部、山东、河北、陕西关中、山西南 部、北京、天津、甘肃南部。本区属暖温带半湿润季风气候区,棉花生长期间(4 10月)平均温度19~22℃,≥15℃活动积温3500~4000℃。无霜期180~230d。年 降水量500~800mm。年日照时数2200~2900h。春秋日照充足,热量条件适中,有 利于棉花生长和吐絮。降雨集中在7~8月。 (二)长江流域棉区 包括四川、湖北、湖南、江西、上海、浙江、陕西汉中、河南西南 部、江苏和安徽淮河以南地区、福建和贵州北部。本区属亚热带湿润气候区,热量 条件较好,4~10月份平均温度21~24℃,≥15℃活动积温4000~5500℃C。无霜 期220~300d。年降水800~1200mm。年日照时数1200~2400h (三)西北内陆棉区 包括新疆及甘肃的河西走廊地区。本区属中温带和暖温带大陆性干旱 气候区,年降水量不足200m。日照充足,年日照时数高达2700~3300h,≥15℃ 活动积温2500~4900℃,昼夜温差大,有利于高产优质。划分为三个亚区,即东 疆亚区、南疆亚区和河西走廊一北疆亚区。按热量条件,吐鲁番盆地(≥10℃活动
棉花总产量 1889.4 万 t，5 个产棉大国占全世界总产量的 70.9%，其中中国 23.4%， 美国 19.4%，印度 12.4%，巴基斯坦 8.5%，乌兹别克斯坦 7.2%。1997～1998 年世界 平均单产 568kg/hm2，单产最高的国家是以色列和澳大利亚，分别为 1656kg/hm2 和 152k/hm2。在 5 个产棉大国中，中国、乌兹别克斯坦均为 813kg/hm2，美国 724kg/hm2，巴基斯坦 573kg/hm2，印度 294kg/hm2。 (二) 我国棉花生产概况 我国已有两千多年的植棉历史，是世界棉花生产、消费和贸易大国。新中国成 立 50 多年来，我国棉花生产得到了快速发展。目前，全国除西藏、青海、内蒙古 和黑龙江等省、自治区外，都有棉花栽培。新疆、山东、河南、江苏、河北、湖 北、安徽七省(自治区)是我国的主要产棉省(自治区)，植棉面积和产量约占全国的 85%，其中新疆棉区棉田面积和产量由 1979 年的 16.1 万 hm2，总产 5.3 万 t，提高 到 2000 年的 101.2 万 hm2，总产 145.6 万 t，位次由 1979 年的第 13 位，升至 1993 年后的全国首位。 四、我国棉区划分 我国宜棉区域广阔，棉区范围在北纬 14～47 度，划分为 5 大棉区，即华南棉 区、长江流域棉区、黄河流域棉区、北部特早熟棉区和西北内陆棉区。前 2 个称为 南方棉区、后 3 个称为北方棉区。重要集中在黄河流域、长江流域和西北内陆三个 棉区。 (一) 黄河流域棉区 包括江苏和安徽淮河以北地区、河南中北部、山东、河北、陕西关中、山西南 部、北京、天津、甘肃南部。本区属暖温带半湿润季风气候区，棉花生长期间(4～ 10 月)平均温度 19～22℃，≥15℃活动积温 3500～4000℃。无霜期 180～230d。年 降水量 500～800mm。年日照时数 2200～2900h。春秋日照充足，热量条件适中，有 利于棉花生长和吐絮。降雨集中在 7～8 月。 (二) 长江流域棉区 包括四川、湖北、湖南、江西、上海、浙江、陕西汉中、河南西南 部、江苏和安徽淮河以南地区、福建和贵州北部。本区属亚热带湿润气候区，热量 条件较好，4～10 月份平均温度 21～24℃，≥15℃活动积温 4000～5500℃。无霜 期 220～300d。年降水 800～1200mm。年日照时数 1200～2400h。 (三) 西北内陆棉区 包括新疆及甘肃的河西走廊地区。本区属中温带和暖温带大陆性干旱 气候区，年降水量不足 200mm。日照充足，年日照时数高达 2700～3300h，≥15℃ 活动积温 2500～4900℃，昼夜温差大，有利于高产优质。划分为三个亚区，即东 疆亚区、南疆亚区和河西走廊一北疆亚区。按热量条件，吐鲁番盆地(≥10℃活动
积温4000~4500℃)适于种植中熟海岛棉,南疆(≥10℃活动积温4000℃以上)适于 种植中早熟陆地棉和发展一部分中早熟海岛棉,北疆(≥10℃积活动温3450 3600℃)适于种植短季陆地棉。 (四)北部特早熟棉区 包括辽宁、晋中和冀北、陕北、陇东部分地区。本区地处中温带和暖 温带交接地带。年降水量400~800mm,日照时数2400~2900h,≥15℃活动积温 2600~3100℃,无霜期165~180d。适宜种植早熟或特早熟品种。 (五)华南棉区 包括广东、广西、海南岛、台湾、云南五省(自治区)的大部,福建、 贵州的南部及四川的西昌地区。本区属北热带和南亚热带湿润气候。年降水量 1600~2000mm,日照时数1400~2600h,≥15℃活动积温5500~9200℃,无霜期 300d至全年无霜。目前只有零星种植。 五、山西省棉区划分 山西省棉花面积约300~400万亩,全省分为三个棉区 1.晋南南部棉区 主要是运城地区,本区无霜期约180~220天,年降雨量500~560毫 米。7月份温度27.4℃,土壤肥沃,棉田面积集中,约占全省棉田面积的50%。 2.晋南北部棉区 主要是临汾地区。本区无霜期180~200天,7月份温度26.4℃,年降 雨量430~529毫米。棉田面积占全省面积25%。 3.晋中中北部棉区 属北部特早熟棉区,包括吕梁、晋中、忻州三市,以及晋南、晋东南 部分丘陵区。无霜期150~170天,7月份温度23.5~24.5℃,年降雨量为400 485毫米。棉田面积占全省面积的25%。目前仅吕梁、晋中部分县(市)有少量种 植
积温 4000～4500℃)适于种植中熟海岛棉，南疆(≥10℃活动积温 4000℃以上)适于 种植中早熟陆地棉和发展一部分中早熟海岛棉，北疆(≥10℃积活动温 3450～ 3600℃)适于种植短季陆地棉。 (四) 北部特早熟棉区 包括辽宁、晋中和冀北、陕北、陇东部分地区。本区地处中温带和暖 温带交接地带。年降水量 400～800mm，日照时数 2400～2900h，≥15℃活动积温 2600～3100℃，无霜期 165～180d。适宜种植早熟或特早熟品种。 (五) 华南棉区 包括广东、广西、海南岛、台湾、云南五省(自治区)的大部，福建、 贵州的南部及四川的西昌地区。本区属北热带和南亚热带湿润气候。年降水量 1600～2000mm，日照时数 1400～2600h，≥15℃活动积温 5500～9200℃，无霜期 300d 至全年无霜。目前只有零星种植。 五、山西省棉区划分 山西省棉花面积约 300～400 万亩，全省分为三个棉区： 1.晋南南部棉区 主要是运城地区，本区无霜期约 180～220 天，年降雨量 500～560 毫 米。7 月份温度 27.4℃，土壤肥沃，棉田面积集中，约占全省棉田面积的 50%。 2.晋南北部棉区 主要是临汾地区。本区无霜期 180～200 天，7 月份温度 26.4℃，年降 雨量 430～529 毫米。棉田面积占全省面积 25%。 3. 晋中中北部棉区 属北部特早熟棉区，包括吕梁、晋中、忻州三市，以及晋南、晋东南 部分丘陵区。无霜期 150～170 天，7 月份温度 23.5～24.5℃，年降雨量为 400～ 485 毫米。棉田面积占全省面积的 25%。目前仅吕梁、晋中部分县（市）有少量种 植
第二节棉花栽培的生物学基础 、棉花的生育特性 (一)无限生长习性,株型具有可塑性 无限生长习性是指棉花生长发育过程中,只要环境条件适宜,植株就可以不断 进行纵向和橫向生长,生长期也就不断延长。株型有很大的可塑性,棉株的大小、 群体的长势、长相等,都受环境条件和栽培措施的影响而发生变化。 (二)适应性广,再生力强,结铃具自动调节能力 根系发达,吸收肥水能力强,对旱涝和土壤盐分有很强忍耐力,故适应性广泛 10~30cm土层含水量下降到8%~12%时,仍能存活;淹水3~4d后,如及时排水 仍能恢复生长:土壤含盐量在0.3%以下,能出苗并正常生育。对土壤酸碱度适应 范围较广,P昍5.2~8.5土壤能正常生长。棉株结铃具有很强的时空调节补偿能力, 前、中期脱落多结铃少时,后期结铃就会増多;内围脱落多结铃少的棉株,外围结 铃就会增多;反之亦然 (三)喜温好光性 喜温作物,生长起点温度10℃以上,最适温度25~30℃,高于40℃组织受损 伤。在适宜温度范围内,生育进程随温度的升高而加快。完成生长期需要一定的积 温。播种到吐絮需≥10℃活动积温,早熟陆地棉品种为2900~3100°℃,中早熟陆 地棉品种为3200~3400℃。喜光作物,单叶光补偿点为1000~12001x,光饱和点 为7万~8万1x。产量潜力及纤维品质优劣与当地的太阳辐射强度、全年日照时数 及日照百分率密切相关 (四)营养生长与生殖生长并进时间长 从2~3真叶期开始花芽分化到停止生长,是营养生长与生殖生长并 进阶段,约占整个生育期的4/5。在长根、茎、叶的同时,不断分化花原基、现蕾、 开花、结铃。因此,棉花营养生长与生殖生长的矛盾不易协调,徒长和早衰现象较 普遍。 二、棉花的生长发育 (一)棉子及其萌发和出苗 1.棉子形态和结构 棉子由种皮和种胚构成。种皮分为内种皮和外种皮。种胚由子叶、胚根、胚芽 和胚轴组成,两片子叶紧贴一起迁回折叠,包住胚的其他部分。棉子萌发时胚根从 珠孔伸出。轧去纤维后棉子表面覆盖着短绒的种子称为毛子,没有短绒的叫光子 成熟种子去掉短绒种皮棕黑色。在干燥状态下贮藏棉子,生活力3~4年,生产上 使用只限1~2年,留种棉子,要求含水量在12%以下。 2.棉子的萌发和出苗
第二节 棉花栽培的生物学基础 一、棉花的生育特性 (一) 无限生长习性，株型具有可塑性 无限生长习性是指棉花生长发育过程中，只要环境条件适宜，植株就可以不断 进行纵向和横向生长，生长期也就不断延长。株型有很大的可塑性，棉株的大小、 群体的长势、长相等，都受环境条件和栽培措施的影响而发生变化。 (二) 适应性广，再生力强，结铃具自动调节能力 根系发达，吸收肥水能力强，对旱涝和土壤盐分有很强忍耐力，故适应性广泛。 10～30cm 土层含水量下降到 8%～12%时，仍能存活；淹水 3～4d 后，如及时排水， 仍能恢复生长；土壤含盐量在 0.3%以下，能出苗并正常生育。对土壤酸碱度适应 范围较广，PH5.2～8.5 土壤能正常生长。棉株结铃具有很强的时空调节补偿能力， 前、中期脱落多结铃少时，后期结铃就会增多；内围脱落多结铃少的棉株，外围结 铃就会增多；反之亦然。 (三) 喜温好光性 喜温作物，生长起点温度 10℃以上，最适温度 25～30℃，高于 40℃组织受损 伤。在适宜温度范围内，生育进程随温度的升高而加快。完成生长期需要一定的积 温。播种到吐絮需≥10℃活动积温，早熟陆地棉品种为 2900～3100℃，中早熟陆 地棉品种为 3200～3400℃。喜光作物，单叶光补偿点为 1000～1200lx，光饱和点 为 7 万～8 万 1x。产量潜力及纤维品质优劣与当地的太阳辐射强度、全年日照时数 及日照百分率密切相关。 (四) 营养生长与生殖生长并进时间长 从 2～3 真叶期开始花芽分化到停止生长，是营养生长与生殖生长并 进阶段，约占整个生育期的 4/5。在长根、茎、叶的同时，不断分化花原基、现蕾、 开花、结铃。因此，棉花营养生长与生殖生长的矛盾不易协调，徒长和早衰现象较 普遍。 二、棉花的生长发育 (一) 棉子及其萌发和出苗 1.棉子形态和结构 棉子由种皮和种胚构成。种皮分为内种皮和外种皮。种胚由子叶、胚根、胚芽 和胚轴组成，两片子叶紧贴一起迂回折叠，包住胚的其他部分。棉子萌发时胚根从 珠孔伸出。轧去纤维后棉子表面覆盖着短绒的种子称为毛子，没有短绒的叫光子。 成熟种子去掉短绒种皮棕黑色。在干燥状态下贮藏棉子，生活力 3～4 年，生产上 使用只限 1～2 年，留种棉子，要求含水量在 12%以下。 2.棉子的萌发和出苗
棉子在适宜条件下吸水膨胀,贮藏物质分解。当胚根伸长,从胚珠珠孔伸出时, 称为萌动(露白);当胚根长达种子长度一半时称为发芽。发芽后,胚根向下生长形 成主根,胚轴伸长把子叶和胚芽推出地面。子叶脱壳出土并展开称为出苗。幼苗出 土过程中胚轴弯曲,且子叶肥大,顶土出苗能力弱,因此,对播种前的整地质量要 求较高。 3.萌发出苗所需的条件 (1)水分吸收干种子风干重60%以上水分才能萌发。表面各个部位都能吸 水,但合点和珠孔是最初吸水主要通道。萌发出苗土壤水分70%~80%。 (2)温度萌发最低温度10.5~12℃℃,最适20~30℃,最高40℃。出苗 所需最低温度比萌发要髙。10.5℃以上胚根开始活动,12~14℃胚根维管束分化, 16~18℃时下胚轴伸长,并形成导管。所以棉子出苗需16℃以上的温度。 (3)氧气棉子含有较的脂肪和蛋白质,这类物质氧化分解和利用时需消 耗较多氧气。在氧气不足时,呼吸作用减弱,能量供应减少,影响萌发;严重不足 时,只进行无氧呼吸,产生酒精,抑制萌发,甚至毒害种胚,导致烂种缺苗。 (二)根系的建成 直根系,在土壤中呈网状倒圆锥形,由主根、侧根、支根(小根)、毛根(小支 根)和根毛组成。主根入土达2m以下,侧根横向扩展达0.6~1m,根系网络主次分 明。根据棉花各生育阶段根系生长速度和活动机能变化特点,可将根系的建成划分 为4个阶段。 1根系发展期 从种子萌发到现蕾。萌发后,胚根迅速伸入土内发育成主根。以根系生长为中 心,主根下扎速度明显快于地上部株高的增长。现蕾时,主根入土80cm,上部侧 根长度达40cm,水平伸展约35cm,主要侧根位于地表以下9~27cm深的耕作层中, 苗高仅15~20cm。 2.根系生长盛期 现蕾至开花。主根每天伸长2.5cm,开花前深达100~170cm,侧根横向扩展 50cm,大量根系仍分布于10~40cm土层。 3.根系吸收高峰期 开花后进入吸收高峰期。主、侧根生长减慢,后期生长基本停止,入土深40~ 80cm,大量根系分布于10~40cm土层,横向扩展40~70cm。次级小侧根和根毛大 量滋生,根系网已基本建成,棉株地上部生长旺盛,形成吸收矿质养分和水分髙峰 期。 4.根系活动机能衰退期
棉子在适宜条件下吸水膨胀，贮藏物质分解。当胚根伸长，从胚珠珠孔伸出时， 称为萌动(露白)；当胚根长达种子长度一半时称为发芽。发芽后，胚根向下生长形 成主根，胚轴伸长把子叶和胚芽推出地面。子叶脱壳出土并展开称为出苗。幼苗出 土过程中胚轴弯曲，且子叶肥大，顶土出苗能力弱，因此，对播种前的整地质量要 求较高。 3.萌发出苗所需的条件 （1）水分 吸收干种子风干重 60%以上水分才能萌发。表面各个部位都能吸 水，但合点和珠孔是最初吸水主要通道。萌发出苗土壤水分 70%～80%。 （2）温度 萌发最低温度 10.5～12℃℃，最适 20～30℃，最高 40℃。出苗 所需最低温度比萌发要高。10.5℃以上胚根开始活动，12～14℃胚根维管束分化， 16～18℃时下胚轴伸长，并形成导管。所以棉子出苗需 16℃以上的温度。 （3）氧气 棉子含有较的脂肪和蛋白质，这类物质氧化分解和利用时需消 耗较多氧气。在氧气不足时，呼吸作用减弱，能量供应减少，影响萌发；严重不足 时，只进行无氧呼吸，产生酒精，抑制萌发，甚至毒害种胚，导致烂种缺苗。 (二) 根系的建成 直根系，在土壤中呈网状倒圆锥形，由主根、侧根、支根(小根)、毛根(小支 根)和根毛组成。主根入土达 2m 以下，侧根横向扩展达 0.6～1m，根系网络主次分 明。根据棉花各生育阶段根系生长速度和活动机能变化特点，可将根系的建成划分 为 4 个阶段。 1.根系发展期 从种子萌发到现蕾。萌发后，胚根迅速伸入土内发育成主根。以根系生长为中 心，主根下扎速度明显快于地上部株高的增长。现蕾时，主根入土 80cm，上部侧 根长度达40cm，水平伸展约35cm，主要侧根位于地表以下9～27cm深的耕作层中， 苗高仅 15～20cm。 2.根系生长盛期 现蕾至开花。主根每天伸长 2.5cm，开花前深达 100～170cm，侧根横向扩展 50cm，大量根系仍分布于 10～40cm 土层。 3.根系吸收高峰期 开花后进入吸收高峰期。主、侧根生长减慢，后期生长基本停止，入土深 40～ 80cm，大量根系分布于 10～40cm 土层，横向扩展 40～70cm。次级小侧根和根毛大 量滋生，根系网已基本建成，棉株地上部生长旺盛，形成吸收矿质养分和水分高峰 期。 4.根系活动机能衰退期