我國(guó)是世界最大的棉花消費(fèi)國(guó)、進(jìn)口國(guó)和第二大生產(chǎn)國(guó)?！笆濉逼陂g，我國(guó)棉花種植面積逐漸穩(wěn)定在5000萬(wàn)畝左右，棉花產(chǎn)量穩(wěn)定在572萬(wàn)噸左右，單產(chǎn)水平顯著提升，穩(wěn)定在1729千克/公頃左右，消費(fèi)量約805萬(wàn)噸，其中國(guó)內(nèi)消費(fèi)約占總消費(fèi)量的65%。棉花產(chǎn)業(yè)涉及棉花生產(chǎn)，加工，流通，紡織等諸多環(huán)節(jié)，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
中棉所49單株
“十三五”期間，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)標(biāo)“四個(gè)面向”，全面加強(qiáng)棉花應(yīng)用研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在棉花全基因組重測(cè)序等基礎(chǔ)研究、棉花“三系”育種技術(shù)體系、優(yōu)良棉花品種選育與應(yīng)用、智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、輕簡(jiǎn)綠色高效栽培方面取得一系列創(chuàng)新成果，學(xué)術(shù)影響力和產(chǎn)業(yè)支撐力進(jìn)一步增強(qiáng)，有力支撐棉花產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
棉花應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所積極推動(dòng)原始創(chuàng)新，取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。揭示了亞洲棉在我國(guó)從南往北的演化規(guī)律，成功繪制首張棉花二倍體群體的高密度變異圖譜，為亞洲棉在我國(guó)從南往北逐步演變提供有力分子證據(jù)，為其優(yōu)異基因向陸地棉轉(zhuǎn)育提供了重要的理論基礎(chǔ)，該成果于2018年發(fā)表在《自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。利用陸地棉核心種質(zhì)和多環(huán)境表型數(shù)據(jù)完成了目前為止最大規(guī)模的表型-基因型關(guān)聯(lián)研究，為棉花重要性狀定向育種提供了較為精準(zhǔn)的分子標(biāo)記和基因資源，標(biāo)志著我國(guó)在棉花核心種質(zhì)重要性狀表型、新基因發(fā)掘等領(lǐng)域躍居國(guó)際領(lǐng)先行列，該成果于2018年在《自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上發(fā)表。上述兩項(xiàng)科技成果同時(shí)入選“2019中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)十大重大進(jìn)展”。此外，隨著中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所相繼完成不同棉種基因組測(cè)序組裝工作，利用多年積累的QTL定位、GWAS分析相關(guān)研究結(jié)果，鑒定出了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆等重要性狀分子機(jī)制和調(diào)控基因以及一大批重要農(nóng)藝性狀相關(guān)位點(diǎn)，為開(kāi)展棉花精準(zhǔn)育種，提升育種效率，推動(dòng)我國(guó)棉花品種迭代提供了重要理論基礎(chǔ)。中國(guó)農(nóng)科院開(kāi)展的棉花應(yīng)用基礎(chǔ)研究，確保了我國(guó)在全球棉花基因組研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。在這些研究的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了棉花纖維發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)制和關(guān)鍵因子的深入解析，推動(dòng)了在棉花抗逆基因篩選及作用機(jī)理研究取得突破，建立了次生害蟲(chóng)防治技術(shù)體系，解析了棉花抗黃萎病分子機(jī)理，為防治棉花“癌癥”——黃萎病提供了新的思路。
智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)
棉花應(yīng)用研究方面，“十三五”期間，中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所共審定棉花新品種81個(gè)，其中，國(guó)審品種17個(gè)，為我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定作出了卓有成效的貢獻(xiàn)。棉花品種中棉所49實(shí)現(xiàn)了耐旱堿、大鈴和高衣分等性狀的協(xié)同改良，推動(dòng)了我國(guó)主產(chǎn)棉區(qū)品種的更新?lián)Q代，累計(jì)推廣面積8000多萬(wàn)畝，新增經(jīng)濟(jì)效益150多億元，并榮獲2016年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)?！爸忻匏?2”“中棉所63”“中棉所66”等強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交棉品種有效解決了棉花產(chǎn)量與主要經(jīng)濟(jì)性狀的協(xié)調(diào)性難題，累計(jì)推廣面積4523萬(wàn)畝，新增經(jīng)濟(jì)效益113.31億元，獲全國(guó)農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎(jiǎng)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、安徽省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、江西省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。創(chuàng)建了“三系”育種技術(shù)體系，有效降低了制種成本，提升育種效率，培育出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)國(guó)審三系雜交種“中棉所99”，在生產(chǎn)上推廣面積達(dá)百萬(wàn)畝，實(shí)現(xiàn)了棉花“三系”育種新突破，并榮獲神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。為實(shí)現(xiàn)科技植棉、智慧植棉，中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所歷經(jīng)15年研究并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng), 產(chǎn)品價(jià)格僅為市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品的1/3～1/10，使之成為農(nóng)民用得起的智慧農(nóng)業(yè)。利用該系統(tǒng)可以足不出戶進(jìn)行作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)與澆水、施肥、化控等一系列田間管理，實(shí)現(xiàn)了智能化田間管理，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益，已在全國(guó)安裝智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備200余臺(tái)/套，應(yīng)用面積200萬(wàn)畝。
“中棉所96A+'寬早優(yōu)'“植棉模式-機(jī)械化采收
面對(duì)我國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)新疆的生產(chǎn)需求和卡脖子難題，中國(guó)農(nóng)科院積極開(kāi)展科研攻關(guān)，踐行農(nóng)業(yè)科研國(guó)家隊(duì)的使命擔(dān)當(dāng)。針對(duì)新疆傳統(tǒng)“矮密早”植棉模式種植密度過(guò)大、纖維品質(zhì)一致性差等問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所研發(fā)了“優(yōu)質(zhì)棉+‘寬早優(yōu)’”的“良種+良法”配套的植棉技術(shù)模式，在新疆大面積示范推廣，2020年示范面積達(dá)30萬(wàn)畝。采用該植棉模式，棉花纖維品質(zhì)可達(dá)“雙29”以上，馬克隆值4.5，籽棉畝產(chǎn)達(dá)430公斤，較當(dāng)?shù)孛揶r(nóng)增產(chǎn)30%，增收節(jié)支600元/畝，極大地提高了棉農(nóng)的植棉水平和收入，推動(dòng)了新疆地區(qū)栽培模式的革新。相關(guān)研究成果“‘中641、96A’與‘寬早優(yōu)’相結(jié)合的高品質(zhì)棉生產(chǎn)技術(shù)模式”獲“中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院2018年度十大科技進(jìn)展”。針對(duì)新疆棉田地膜污染難題，中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所率先開(kāi)展了適宜無(wú)膜種植的棉花品種篩選、栽培和示范試驗(yàn)等工作，培育出適宜新疆無(wú)膜種植的棉花新品系“中棉619”，推動(dòng)無(wú)膜棉生產(chǎn)技術(shù)替代傳統(tǒng)地膜覆蓋生產(chǎn)方式，為徹底解決棉田因使用地膜造成的污染問(wèn)題奠定了良好基礎(chǔ)，對(duì)確保棉花綠色可持續(xù)發(fā)展意義重大。相關(guān)研究成果“南疆無(wú)膜棉新品種培育及其配套技術(shù)”入選“2019中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新技術(shù)”。
衣食住行，衣為先，棉花科研工作關(guān)乎國(guó)計(jì)民生。“花開(kāi)萬(wàn)家暖”，中國(guó)農(nóng)科院始終堅(jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，助推我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
