圖為中國(guó)工程院院士喻樹迅(右)在查看無膜棉長(zhǎng)勢(shì)。

近日，在新疆維吾爾自治區(qū)沙雅縣的“中棉619”無膜棉品種示范基地內(nèi)，經(jīng)過專家現(xiàn)場(chǎng)測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，同等土壤墑情條件下，無膜棉種植產(chǎn)量達(dá)到每畝320公斤，比傳統(tǒng)覆膜方式產(chǎn)量只減少5%。

無膜棉，顧名思義就是棉花不覆蓋地膜，轉(zhuǎn)而采取裸地種植模式。在我國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)新疆，自40多年前出現(xiàn)地膜開始，棉花生產(chǎn)一直與地膜有著緊密聯(lián)系。地膜促進(jìn)土壤的保溫保濕，為棉花增產(chǎn)帶來了不可磨滅的貢獻(xiàn)，但同時(shí)地膜帶來的白色污染也越來越威脅到生態(tài)安全和土壤健康。近年來，農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域都針對(duì)地膜污染開展了一系列防治措施，棉花育種家則將目光瞄準(zhǔn)了適宜無膜種植的品種，在中國(guó)工程院院士喻樹迅的帶領(lǐng)下，通過多年試驗(yàn)篩選，目前以“中棉619”為代表的無膜棉品種已經(jīng)初步達(dá)到了試驗(yàn)效果，具備了不覆蓋地膜種植的實(shí)力。

污染與低品質(zhì)呼喚品種創(chuàng)新

地膜覆蓋，首當(dāng)其沖的危害就是地膜殘留帶來的白色污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前新疆3500多萬畝棉花均采用地膜種植，棉田殘膜平均達(dá)22公斤/畝，污染嚴(yán)重的個(gè)別田塊達(dá)到49公斤/畝。

“地膜殘留對(duì)土壤生態(tài)、農(nóng)作物生長(zhǎng)和秸稈綜合利用等都會(huì)產(chǎn)生不利影響，盡管曾經(jīng)對(duì)棉花增產(chǎn)帶來了不可磨滅的貢獻(xiàn)，但從長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展來看，地膜棉幾乎走到了盡頭。”中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所副書記宋國(guó)立表示。

除了對(duì)棉花生產(chǎn)的直接影響，地膜殘留還阻礙著棉花質(zhì)量的提高。“地膜殘留在收獲的棉花上，會(huì)影響棉花著色，進(jìn)而降低棉布質(zhì)量，導(dǎo)致我國(guó)棉花在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力下降，同時(shí)造成‘洋棉入市、國(guó)棉入庫’的尷尬局面。”喻樹迅表示。

為了從根本上減少棉田地膜殘留，讓棉花在不覆蓋地膜的情況下也能獲得穩(wěn)定產(chǎn)量，2011年開始，喻樹迅瞄準(zhǔn)無膜棉品種展開科研攻關(guān)。喻樹迅和他的團(tuán)隊(duì)種植了6000份材料，最終篩選出早熟豐產(chǎn)的“中0536”“中117328”，早熟耐鹽品種“新陸早36”，耐低溫材料“中9806”。此后，喻樹迅又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用海南溫室在三亞一年三代、連續(xù)八年二十四代篩選，同時(shí)在新疆多地區(qū)連續(xù)交替實(shí)驗(yàn)，于2014年初步篩育出中619新品系，在新疆六個(gè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行示范種植。

據(jù)了解，在南疆無膜種植條件下，“中棉619”生育期在120天左右，具備特早熟、耐鹽堿、耐低溫、豐產(chǎn)等多個(gè)性狀，部分棉田籽棉產(chǎn)量可以達(dá)到350公斤/畝。

無膜絕非倒退與40年前不可同日而語

在我國(guó)西北棉區(qū)，由于干旱少雨等自然條件影響，自40多年前出現(xiàn)地膜開始，覆蓋地膜已經(jīng)成為了棉農(nóng)的必修課。因此如今提出采用無膜棉品種種植，業(yè)界也存在一些不同的聲音，甚至提出了“倒退”的質(zhì)疑。

“實(shí)際上，我們今天所討論的無膜和40年前沒有地膜完全是兩個(gè)概念，二者無論是在生產(chǎn)力還是生產(chǎn)方式上都有本質(zhì)區(qū)別。準(zhǔn)確來說，無膜棉是對(duì)有膜棉的一次升級(jí)。”華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張獻(xiàn)龍表示。

在備受關(guān)注的產(chǎn)量問題上，雖然今年的無膜示范種植產(chǎn)量只有320公斤，今年的種植過程經(jīng)歷了前期大風(fēng)、低溫、中期高溫等不利天氣，使棉花不能正常受精、結(jié)桃，在一定程度上影響了產(chǎn)量。同等條件下的傳統(tǒng)覆膜種植也只收獲了340公斤，從總體上比往年略有下降。

“應(yīng)該來說，單從產(chǎn)量上講，無膜棉想要持平或者超過覆膜棉是很難的，但是只要把減產(chǎn)控制在極小的范圍內(nèi)，無膜棉的意義就十分重大。”新疆農(nóng)科院經(jīng)作所研究員李雪源說。

據(jù)了解，今年無膜棉相對(duì)于覆膜棉的減產(chǎn)率在5%，已經(jīng)達(dá)到了最初預(yù)計(jì)的產(chǎn)量水平。同時(shí)，不論是相比于40年前新疆棉花普遍的70、80公斤產(chǎn)量，還是對(duì)比國(guó)際上目前覆膜種植200公斤左右的普遍產(chǎn)量，新疆的無膜棉產(chǎn)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出。

產(chǎn)量還只是無膜棉升級(jí)的一個(gè)方面，在配套的種植技術(shù)上，為了減輕無膜之后對(duì)棉花生長(zhǎng)的不利影響，專家組在對(duì)棉花特性進(jìn)行選育的同時(shí)，還配套了相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)。

“在播種關(guān)鍵技術(shù)上，我們采取種子深播技術(shù)等措施，將播種深度調(diào)整為3.5cm，比覆膜播種深0.7cm;在田間管理關(guān)鍵技術(shù)上，我們采用增密保苗、早滴促苗等措施，實(shí)際保苗1.4-1.5萬株，苗期適當(dāng)補(bǔ)充滴水1-2次，均比覆膜種植有所提高。”宋國(guó)立介紹。同時(shí)，在今年的試驗(yàn)示范中專家們還發(fā)現(xiàn)，5月1日晚播的地塊比正常4月16日播種的地塊長(zhǎng)勢(shì)要好，產(chǎn)量更高。

品種仍將升級(jí)機(jī)制正在建立

針對(duì)今年南疆地區(qū)極端天氣帶來的影響，喻樹迅認(rèn)為，下一步無膜棉的研究將更加關(guān)注精準(zhǔn)育種，使棉花特性更適應(yīng)無膜種植。“目前，我們團(tuán)隊(duì)正在克隆抗冷、抗旱、抗鹽堿的相關(guān)基因，并根據(jù)新疆氣候變化，將耐高溫性狀和高產(chǎn)性狀轉(zhuǎn)移到‘中棉619’中，這樣能避過早春晚秋的低溫和中期高溫蕾鈴脫落，就做到了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)。”喻樹迅表示。

同時(shí)，喻樹迅和他的團(tuán)隊(duì)還在嘗試把海島棉和陸地棉的優(yōu)質(zhì)基因混合在一起進(jìn)行育種，目前“中棉619”已經(jīng)達(dá)到“雙30”，接下來將培育出更優(yōu)質(zhì)棉花材料。去年在沙雅棉花試驗(yàn)基地已經(jīng)穩(wěn)定成型，未來將為“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)輸出優(yōu)質(zhì)棉花制品。

無膜棉品種的不斷優(yōu)化升級(jí)靠的是龐大的育種材料庫支撐，據(jù)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)馬峙英介紹，目前在中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所儲(chǔ)存了近萬份的棉花種質(zhì)資源，建立起了世界上數(shù)一數(shù)二的棉花種植資源庫，同時(shí)，還利用模擬高溫環(huán)境等手段，不斷對(duì)耐高低溫、抗旱材料進(jìn)行篩選利用，確保無膜棉研究持續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

棉花專家普遍認(rèn)為，要想讓無膜棉技術(shù)真正落地，應(yīng)用于新疆的棉花生產(chǎn)當(dāng)中，還需要在政策及相關(guān)配套資金上予以傾斜，形成完善的運(yùn)行機(jī)制。為無膜棉的推廣應(yīng)用保駕護(hù)航。