第六章 棉花

2．棉子的萌发和出苗
健全的棉子在适宜条件下吸水膨胀，贮藏物质分解，供胚细胞分化生长利用。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。棉子发芽后，胚根向下生长形成主根，下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。
果枝为合轴分枝，大约每5～7天增加一个果节，每个果节从开始伸长到停止大多经历18～24天，下部果枝的节间较上部果枝的节间伸长期短。同一果枝常有3～4个果节同时伸长，一般果枝的第一节间最长，其余节间依次缩短。
（四）叶的生长和生理功能
1.叶的形态
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，是所有腋芽基部第一片叶，为不完全叶，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。
（3）氧气种子萌发出苗过程是好氧过程。氧气供应不足，呼吸作用减弱，能量减少，影响萌发；严重不足，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。因此，应重视棉田播前整地质量，有适宜的含水量，保证有良好的通气条件，播种深度适宜。
（二）根系的建成
1.根系的组成
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、毛根和根毛组成。主根入土深度一般可达2m以下，侧根横向扩展可达0.6～1m，根系网络主次分明。
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，表皮有脉纹，种子侧面有一道缝线，叫种脊，连贯于子柄与合点之间。
在干燥状态下贮藏的棉子，其生活力可保持3～4年，生产上使用只限1～2年，留种棉子须晒干后贮藏，要求含水量在12%以下。影响种子生活力的因素主要是种子含水量和贮藏温度。
三、世界和我国棉花生产概况
（一）世界棉花生产概况
据国际棉花咨询委员会1998统计，全世界共有150多个国家植棉，主要集中在亚洲和美洲。全世界棉田面积3316.7万hm2，5个产棉大国分别是印度、中国、美国、巴基斯坦、乌兹别克斯坦。
（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。目前，全国除西藏、青海、内蒙古和黑龙江等省、区外都有棉花栽培。新疆、山东、河南、江苏、河北、湖北、安徽7省区是我国的主要产棉省。新疆棉区面积和产量为全国首位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。
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
棉子由种皮和胚构成。种皮可分为内种皮和外种皮。胚外表有一层乳白色的薄膜，为胚乳痕迹。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，包住胚的其它部分。
2.叶的生长与生理功能
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10～30天。
真叶展平后4～7天达到叶面积扩展高峰期；15天达到最大面积的80％以上，30天后停止生长。平展后20～42天为叶片光合的高效期，同时有光合产物大量输出，以后光合能力逐渐下降，存活70～90天。
3.喜温好光性
棉花是喜温作物，其生长起点温度在10℃以上，最适温度为25～30℃，高于40℃组织受损伤。在适宜的温度范围内，其生育进程随温度的升高而加快。从播种到吐絮需≥10℃的活动积温，早熟陆地棉品种为2900～3100℃，中早熟陆地棉品种为3200～3400℃。
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。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。
棉花主茎的生长实际上是主茎上部新生节间的生长，同时伸长的节间约为４～５个，并处于有规则的不同生长阶段，主茎顶端1、2、3、4、5节间分别处于始伸、伸长、迅速伸长、缓慢伸长和基本固定等5个伸长状态。
叶枝的生长同主茎相似，为顶芽单轴式生长。因叶枝多着生于植株下部，发生较早，若肥水充足，叶枝的日增长量也可能超过主茎。
5.棉粕是优质有机肥料。
6.棉子壳、短绒是生产多种食用菌和药用菌的优良培养基。
7.原棉及其纺织品是我国最大的岀口创汇产品。
二、棉花的起源与分类
棉花有草棉、亚洲棉、陆地棉和海岛棉4个栽培种。
草棉原产于非洲南部，是非洲大陆栽培和传播比较早的棉种，又称为非洲棉。
亚洲棉原产于印度大陆，由于它在亚洲最早栽培和传播，故称为亚洲棉(俗称粗绒棉)。
（三）茎、枝的形成与生长
1.主茎顶芽与腋芽的分化
胚芽经过不断分化生长形成主茎，并在主茎节上产生叶和腋芽，腋芽发育形成果枝或叶枝。
棉花叶腋间有2个腋芽，一个是主茎真叶叶腋里的一级腋芽，另一个则是该腋芽分化出的先出叶叶腋里的二级腋芽。一级腋芽：子叶节和１～３节的潜伏不发育，受特殊刺激（如主茎顶芽被危害时）可发育成叶枝，３～５节的发育形成叶枝，以上各节的大多发育成果枝（发育方向与分化发育初期的温、光、水、肥条件有关）。二级腋芽：在下部各节的多半潜伏，在中上部各节的一般长成赘芽。但在生态、营养条件优越情况下，也可发育为亚果（无果节，铃柄直接着生于叶腋当中）或亚果枝（具2个以上果节的次级果枝）。
—、棉花的生育特性
1.无限生长习性，株型具有可塑性
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，生长期也就不断地延长。同时，棉花株型具有很大的可塑性，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。因此，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。
１.花芽分化过程
棉花主茎叶的腋芽分化比叶原基分化迟两个节位，中熟陆地棉品种的果枝始节一般为第６～８节，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。
花芽分化按花器官的结构由外向内的顺序向心分化，可分为：①花原基伸长期：当果枝芽的叶原基分化裂片时，分生组织开始伸长似圆柱状。②苞叶原基分化期：花原基伸长后不久，先后分化出3个苞片原基。③花萼原基分化期：将苞片剖开，在球体四周出现环状突起，为花萼原基。④花瓣分化期：在中央凹陷的下部显露出5个突起，为花瓣原基。⑤雄蕊分化期：在花原基顶端，分化出5枚裂片，各裂片内侧，成对着生小突起。⑥雌蕊分化期（心皮分化期）：在花原基中央分化出3～5枚心皮原基，此时幼蕾大小已近3㎜，约需15～20天。
2.根系的建成过程
根据棉花各生育时期根系生长速度和活动机能变化特点分期。
⑴根系发展期种子萌发到现蕾。主根每天可伸长2cm，现蕾时，主根入土深度近80 cm，侧根横向扩展约35 cm，根系主要分布于9～27 cm土层内。
⑵根系生长盛期现蕾至开花。主根每天可伸长2.5cm，开花前深达100～170cm，侧根横向扩展约50cm，根系主要分布于10～40cm土层内。开花前棉花根系基本建成。
2.适应性广，再生力强，结铃具有自动调节能力
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。在10～30cm土层含水量8～12%时，棉花仍能存活，在淹水3～4天后如能及时排水仍能恢复生长。土壤含盐量在0.3%以下，ph值5.2～8.5的土壤中均能正常生长。此外，结铃具有自动调节能力。
3.叶面积变化规律
棉花单株叶面积由子叶面积、主茎叶面积和果枝叶面积构成。幼苗期，子叶面积占较大比重；随着主茎叶龄的增长，转入以主茎叶为叶面积的主体；开花后，果枝叶面积开始超过主茎叶。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。
（五）现蕾与开花受精
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属陆地棉（又称细绒棉）。棉纤维26～30mm,品质较好，产量高，适合纺日用纱。
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。棉纤维34mm以上,品质好，适合纺高档纱，为特纺原料。
目前世界上栽培的棉花98%以上是陆地棉和海岛棉。我国新疆、广东、广西、云南有海岛棉种植，其他地区都是陆地棉。
棉花果枝与叶枝的区别
果枝
叶枝
节间伸长
偶数节间伸长
第1节间不伸
发生部位
主茎3～7节以上
主茎3～7节以下
蕾铃着生方式
直接着生蕾铃
间接着生在2级果枝上
枝条形态
合轴分枝
单轴分枝
与主茎夹角
夹角大，成直角
夹角小，成锐角
叶的着生方式
左右对生
呈螺旋形排列
2.主茎与分枝的生长
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来代表。黄河流域棉区高产棉田各生育阶段的适宜株高日增长量指标是：苗期0.3～0.5cm；蕾期1～1.5cm；初花2～2.5cm，超过３cm则为徒长，不足２cm为生长不良。盛花期保持在1～1.5cm，打顶前降至0.5～1cm。
⑶根系吸收高峰期花期。初花期主、侧根生长开始减慢，盛花期生长基本停止。主要根系垂直入土40～80cm，横向扩展40～70cm，毛根和根毛大量滋生，根系网已基本建成。棉株地上部生长旺盛，是根系吸收矿质养分和水分的高峰期。
⑷根系活动机能衰退期吐絮期。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、下部坐桃较多，中后期管理不善，根系活动机能衰退过快，则会引起早衰。
四、我国棉区的划分
我国宜棉区域广阔，棉区范围大致在北纬14～47o，根据生态条件和棉花生产特点，将全国棉区划分为五大棉区：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。通常将前２个称为南方棉区，后３个称为北方棉区。我国棉田面积主要集中在黄河流域、长江流域和西北内陆三个棉区。
第二节棉花栽培的生物学基础
2.棉花是重要的油料作物。棉子仁含油率高达35～46%，棉籽油含有多种不饱和脂肪酸，其组成和含量与大豆油相近。目前我国人民食用油的25%依靠棉籽油。
3.棉花是一个大有希望的高蛋白的粮食作物。棉粕（po）中蛋白质含量高达30～35%，氨基酸种类全、含量高，食用和饲用价值高，可用于食品工业、养殖业。
4.棉花是化工、医药和国防工业的重要原料。①棉短绒是化学工业和国防工业的重要原料。可生产棉毯、绒衣、绒布、蜡纸、铜板纸、硝酸纤维素、无烟火药、推动火箭的固体燃料粘胶纤维和醋酸纤维。②棉子壳经加工可生产出糠醛、丙酮、酒精、甘油、植物激素等十多种有用产品。③棉秆可制造火药、纤维板、装饰板、贴面板等。④精制棉酚可用于生产治疗肺癌、肝癌、子宫肌瘤等疾病的药物，同时又是一种高抗氧化剂。⑤棉籽油是涂料、洗涤剂等的重要原料。⑥棉根皮、棉叶是医药原料。
棉花果枝与叶枝的区别果枝叶枝节间伸长偶数节间伸长第1节间不伸发生部位主茎37节以上主茎37节以下蕾铃着生方式直接着生蕾铃间接着生在2级果枝上枝条形态合轴分枝单轴分枝与主茎夹角夹角大成直角夹角小成锐角叶的着生方式左右对生呈螺旋形排列2
第一节概述
一、棉花生产的国民经济意义
1.棉花是重要的纤维作物。棉纤维是纺织工业的重要原料，棉花生产的丰欠，直接关系到纺织工业的发展。棉纺织品具有吸湿性强、保暖、透气性好、手感柔软、穿着舒适、天然捻曲抱合力强等化学纤维不能代替的优点。目前我国人民衣被的70～80%依靠棉纤维。
3.萌发出苗所需的条件
（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10～12℃，最适为20～30℃，最高为40℃。棉花出苗所需最低温度为16℃。
2.现蕾、开花规律
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。