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作物栽培学课程论文之关于棉花的概述
摘要：棉花是世界重要的经济作物，并且作为新疆第一大经济作物，对于我们新疆农业院校，尤其是农学方向的学生来说，棉花的栽培技术是学习的重点。本文综述了棉花的分类起源、我国棉区的划分、棉花的生物学基础特性、产量的形成以及新疆棉花高产栽培技术，对关于棉花方面的学习可以起到很好的参考作用。
关键字：棉花 分类 生物学基础特性 高产栽培技术
引言0
棉花是世界重要的经济作物，是纺织工业重要的原材料。我国城乡人民的衣着被絮约有70%依靠棉花。我国植棉历史悠久，是世界棉花生产、消费和贸易大国。新疆棉区棉花总产量占全国棉花产量的约 44%，贡献率在全国省区中居于首位，多年来新疆棉花产业的无论其种植面积、单产、总产都稳居全国首位。因此，学习了解棉花的生物学特性和栽培技术对于我们新疆的农业院校的学生来说具有十分重要的意义。
1、棉花的分类与起源
1.1棉花的分类与起源
棉花（学名：gossypium L.；英文名cotton）在植物分类学上属被子植物，锦葵科（Malvaceae），棉属（gossypium）。棉属植物多为一年生亚灌木、多年生灌木或小乔木。根据Fryxell（1992）的最新分类，棉属分为4个亚属、50个种。其中有陆地棉（G.hirsutum）、海岛棉（G.barbadense）、草棉（G.herbaceum）和亚洲棉（G.arboreum）、4个栽培种。陆地棉原产于中美洲墨西哥的高地及加勒比海地区。目前棉花生产上所栽培的品种绝大多数（90%以上）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。二者均为四倍体，又被称为新世界棉。当前世界上栽培的棉花98%以上是陆地棉和海岛棉。[1]
2.我国区的棉划分
2.1我国棉区的划分
根据我国宜棉区域的不同生态条件和棉花生产特点，将全国棉区分为三大棉区优势棉区，即长江流域棉区、黄河流域棉区、西北内陆棉区。目前长江流域棉区、黄河流域棉区面积逐年减少，西北内陆棉区占据越来越重要地位，尤其新疆棉区棉花产量占全国产量已超过三分之一。2011 年，新疆棉花种植面1630.29 千公顷，棉花产量 289.8 万吨占，种植面积和产量同比分别增 11.6%、16.9%，都高于全国平均水平，新疆棉花总产量占全国棉花产量的约 44%，贡献率在全国省区中居于首位。多年来新疆棉花产业的无论其种植面积、单产、总产都稳居全国首位。[2]
3、棉花栽培的生物学基础
3.1棉花的生育特性
3.1.1喜温好光性
棉花是喜温作物，最适温度为25～30℃，高于40℃组织受损伤。棉花是喜光作物，棉花单叶的光补偿点为1000～1200lx，光饱和点为7～8万lx（生长旺盛的单叶可达12万lx）。棉花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。[1]
3.1.2棉花适应性广，再生力强，结铃具自动调节能力
棉花根系强大，吸收肥水能力强，对旱涝和土壤盐分具有很强的忍耐力，因而，棉花具有广泛的适应性。棉花对土壤酸碱度的适应范围也较广，在ph值5.2～
[3]
8.5的土壤中都能正常生长。
3.1.3棉花具有无限生长习性和株型可塑性
在棉花栽培中，可以采取不同的栽培措施，延长或缩短生长期，塑造不同株型，创造不同的高产途径。[4]
3.1.4棉花的营养生长与生殖生长并进时间长
棉花从2～3叶期开始花芽分化到停止生长，都是营养生长与生殖生长并进阶段，约占整个生育期的4/5，棉株在长根、茎、叶的同时，不断分化花原基、现蕾、开花、结铃。[5]
3.2棉花的生长发育
3.2.1棉子及其萌发和出苗
3.2.1.1棉籽的构成
棉子由种皮和种胚构成。种皮可分为内种皮和外种皮，种胚由子叶、胚根、胚芽和胚轴组成。种子的钝端为合点端，种子尖端为珠孔端，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，可见到种皮为棕黑色）。 健全的棉子在适宜条件下，吸水
膨胀萌发。当胚根伸长，从珠孔伸出时，称为萌动（露白）；当胚根长达种子长度一半时称为发芽。棉子发芽后，胚根向下生长形成主根，胚轴伸长把子叶和胚芽推出地面，子叶出土伸展脱壳平展称为出苗。由于胚轴弯曲脆嫩和子叶肥大，出土顶土能力弱，因此，对播种前的整地质量要求较高。 [1]
3.2.1.2萌发出苗所需的条件[2]
（1）水分 棉子吸收相当于种子风干重60%以上的水分才能萌发。棉子表面各个部位都能吸水，但合点和珠孔是最初吸水的主要通道。适于棉子萌发出苗的土壤水分为田间持水量的70%～80%。
（2）温度 棉子萌发的最低温度为10.5～12℃，最适为20～30℃，最高温度为40℃。棉花出苗所需最低温度比萌发要高。据研究，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。所以棉子出苗则需在16℃以上。
（3）氧气 棉子含有较多的脂肪和蛋白质，这类物质氧化分解和利用时需消耗较多的氧气。若在氧气供应不足时，呼吸作用减弱，能量减少，影响萌发；严重不足时，棉子只能进行无氧呼吸，产生酒精，抑制萌发，甚至毒害种胚，导致烂种缺苗。
3.2.2根系的建成
棉花根系属直根系，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。主根入土深度一般可达 2m。根系的建成划分为４个阶段。[1] ①根系发展期
从种子萌发到现蕾为根系发展期。棉子萌发后，胚根迅速伸入土内，发育成主根。此期棉苗以根系生长为中心，主根下扎速度明显快于地上部株高的增长。棉株现蕾时，主根入土深度近80 cm，上部侧根长度可达40 cm，水平伸展约35 cm，而此时苗高仅15～20 cm左右。 ②根系生长盛期
现蕾至开花是棉花主根和侧根生长盛期。该期主根每天可伸长2.5cm，开花前可深达100～170cm，侧根横向扩展约50cm,但大量根系仍分布于10～40cm土层内。开花前棉花根系基本建成。 ③根系吸收高峰期
开花后棉花根系进入吸收高峰期。该期主、侧根生长开始减慢，到后期生长基本停止，主要根系虽已入土深达40～80cm，但大量活动根系仍分布于10～40 cm土层内，横向扩展可达40～70cm，子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，从而形成根系吸收矿质养分和水分的高峰期。 ④根系活动机能衰退期
棉花进入吐絮期，耕作层的活动根量大为减少，吸收矿物质的能力明显下降，为根系活动机能衰退期。此期，若棉株中、下部结铃较少，根系得到较多的有机营养，吸收功能不能正常减退，则会导致地上部贪青晚熟。相反，若棉株中、下部座桃较多，中后期管理不善，根系活动机能衰退过快，则易早衰。
3.2.3茎、枝的形成与生长
棉花主茎是由种子胚芽发育而来的，在主茎节上产生侧生器官——叶和腋
芽，再由腋芽发育形成果枝和叶枝。腋芽分化出的先出叶叶腋里可长出二级腋芽，二级腋芽在下部各节多半潜伏，在中上部各节一般易长成赘芽（肥水充足、光照差时）。但在肥水、光照条件较好时，也可发育为亚果（无果节，铃柄直接着生于叶腋当中，也称零式果枝）或亚果枝（只有一个果节，顶端丛生几个棉铃，也称有限果枝或次级果枝，而把有多个果节的果枝称为无限果枝）.[5]
棉花主茎苗期生长慢，蕾期生长较快，盛蕾期明显加快，初花期达生长高峰期，盛花后逐渐减慢，吐絮后生长渐趋停止。棉花主茎的生长是衡量棉花生育的简单易测指标。在棉花田间诊断中，主茎生长速度一般以株高日增长量和红色茎比（红茎占茎总长度的百分比）来代表。
3.2.4叶的生长和生理功能
棉叶有子叶、先出叶和真叶三种。子叶肾形，是棉苗三片真叶前棉株主要光合器官和棉子萌发出苗所需养分的主要来源。 先出叶亦称前叶，是每个枝条长出前先出的一片不完全叶（无叶柄和托叶），叶小，多为披针形或长椭圆形，枝条生出不久即自行脱落。真叶为完全叶，主茎第一真叶全缘，面积小，出生慢，第二真叶略现缺刻，第三真叶以后具明显的掌状裂片。[1]
子叶在展平后3—6天为叶面积迅速扩展期，功能期约持续30天，存活50—60天。先出叶生长与腋芽的发育有关，存活时间仅10—30天。棉花真叶展平后４～７天达到叶面积扩展高峰期（可达10－15cm2) ； 15天达到最大面积的80％以上，基本定型；30天后停止生长。平展后20～40天为叶片光合的高效期，同时有光合产物大量输出，40－60天输出日益减少，以后光合能力逐渐下降，经70～90天衰老凋落，一片叶的功能期约40天左右。 主茎叶的叶面积以现蕾至初花增长最快，盛花期达叶面积高峰期；果枝叶的叶面积则以盛蕾至盛铃期增长最快，初絮期达到高峰。最适叶面积系数初蕾期0.5－1，盛蕾期1－1.5，初花期2左右，盛花后3.5－4。
主茎叶一般光合能力较高，光合产物供应范围广。果枝叶一般光合能力较低，光合产物供应范围窄，开花前主要供给本果枝生长点和蕾的生长；开花后主要供给本果节花、鈴的生长。[3]
3.2.5现蕾与开花受精
根据展叶数与叶原基的同伸关系，棉苗在２～３真叶期开始分化形成果枝芽。当蕾的苞叶宽达3mm时（肉眼可见），称为现蕾。棉株现蕾后，由下而上，由内向外相继出现花蕾。相邻两个果枝同一节位的花蕾称为同位蕾，其间隔期称为纵向间隔，约２～４天。同一果枝相邻果节的花蕾称邻位蕾，其间隔称横向间隔，约５～７天。同位花与邻位花的开花间隔期与现蕾间隔期相仿。棉花的花是两性完全花，除花梗外，每朵花还包括苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊。棉株现蕾后，约经过22～28天，花器各部分发育成熟，即行开花（上午７～９时）。花冠在开花当日下午由乳白色变成浅红色，第二天变成红色凋萎状，第三天花瓣凋萎变成紫色与雄蕊管、花柱、柱头一起脱落。花冠变色，主要由花瓣细胞液中花青素的形成和积累所致，温度低时不易变色或时间推迟。[2]
3.2.6棉铃和棉子的发育
棉铃由受精后的子房（4－5室）发育而成，俗称棉桃，属蒴果。棉铃自开花至吐絮所需时间称为铃期，陆地棉品种的铃期一般为50～60天。根据棉铃的生长