辉煌70年奋进新征程丨智慧棉田

石榴云 / 新疆日报记者 谢慧变

" 世界棉花看中国，中国棉花看新疆。" 这不仅是一句赞誉，更是实力的体现：中国棉花产量占全球近四分之一，全国 90% 以上的棉花产自新疆。

回顾七十年，变化天翻地覆——新中国成立初期，新疆棉花仅零星分布于 50 余万亩农田中，皮棉平均亩产不足 12 公斤，自给尚且困难。如今的新疆棉花不仅总产量领跑全国，长绒棉品质更跻身世界顶尖水平，并构建起 " 从一粒种到一件衣 " 的全产业链体系，实现了原棉自主可控。

今日徜徉于天山南北的广袤棉田，遥感无人机巡天瞰地，大数据系统解析生长，智能水肥系统精准滴灌……从 " 弯腰拾花 " 的艰辛，到 " 指尖种棉 " 的现代化转型，一代代棉农和科研人员的接续奋斗，使 " 新疆棉 " 成为展示新疆现代农业发展的亮丽名片。

8 月 10 日，俯瞰玛纳斯县包家店镇棉花长势良好的高标准农田。石榴云 / 新疆日报记者 邹懿摄

从弯腰拾花到全程机械化

" 拾花要拾绽开的，不能带棉叶。拾完花指甲缝里全是棉絮，晚上睡觉手都合不拢。"72 岁的沙雅县棉农阿卜杜热合曼 · 麦麦提回忆起上世纪 80 年代摘棉花的情景，不禁搓了搓手掌。

当时，全疆棉花种植面积约 300 万亩，皮棉亩产约 30 公斤，从播种到采收全部依赖人工。一个劳动力头顶烈日一天弯腰劳作十几个小时，最多采摘 50 公斤籽棉。弯腰拾棉、扛棉秆，一季棉花收完，不少棉农直不起腰——腰椎间盘突出，成为困扰他们的 " 职业病 "。

面对这样的艰辛，改革的种子悄然萌发。上世纪 80 年代中后期，新疆经济发展战略开始调整。随着棉花产业现代化的发展，全程机械化的技术攻关空前加强，实现机械化采棉成为核心攻关目标。

自治区棉花产业技术体系首席科学家、自治区农业科学院棉花研究所研究员李雪源介绍，实现机械采棉的首要难题是机采棉品种改良。传统棉花品种植株较矮、第一果枝高度低、株型紧凑、吐絮不集中、棉铃含絮力差易掉絮，机械采收的棉花含杂质多、产量品质减损严重，机采棉曾被视为 " 垃圾棉 "。

经过近 20 年的育种攻关，李雪源团队率先制定了机采棉农艺性状评价地方标准，选育出符合机采要求的 " 早熟、第一果枝高度 18 — 20cm、脱叶落叶性好、吐絮集中、棉铃含絮好 " 的机采棉花源棉 11 号等品种。

" 通过这些品种及配套机采种植模式和化控塑形技术，解决了机采的关键难题。" 李雪源说。

1996 年，从国外引进的采棉机在石河子进行试验性采收，为新疆棉花机械化采收带来了曙光。此后 20 多年，从采棉机引进，到自主创新研发出国产采棉机，从部分环节机械化到全程机械化，新疆棉花生产机械化实现了跨越式发展：2005 年机采率不到 5%，2015 年跃升至约 30%，到 2024 年，全程机械化率超过 97%，机采率突破 90%。

全程机械化带来效率和效益的大幅提升。沙湾市金沟河镇棉农李建国算了一笔账：" 以前人工采棉，一亩地仅采摘费就近千元。现在农机合作社统一管理，从精量播种、无人机打药到采棉机收获，全程机械化让种棉成本越来越低，效益越来越好。"

机械化也深刻改变了棉田形态和生产方式。在昌吉回族自治州等棉花主产区，以往零散的小块棉田被整合成万亩连片的标准化农田。田埂被铲平，沟渠得到优化，为大中型农机高效作业创造了条件。

从纯靠经验到算法驱动

" 前段时间高温，手机上收到预警提示后，我们及时转变灌溉策略，进行少量多频次滴灌，保墒降温效果显著，预计今年收成好于去年。" 沙湾市双泉农业专业合作社理事长何洪涛说。

何洪涛的信心来自棉田里那些看不见的 " 数字哨兵 "。

在他家的 1.3 万亩棉田里，每 500 亩布有一套病害检测仪、物联网和视联网系统，每 2000 亩设有智能虫情测报灯，同时自动气象站持续监测田间气候。所有设备每 2 小时回传一次数据，实时反映棉花长势、土壤状况和病虫害动态。

" 种棉 30 年，过去靠经验，看天看地看云彩，心里总不踏实；现在靠数据，温度异常会预警；土壤湿度低，智能滴灌阀自动开启补水；虫情测报灯精准指导施药，更加可靠。" 何洪涛说，原来一人管 10 亩地，现在一人可管 2000 亩地。

沙湾市双泉农业专业合作社理事长何洪涛在给棉农讲解智能化施肥灌溉系统操作方式（资料图）。马兰花摄

这种肉眼可见的 " 踏实 " 让何洪涛对数字化棉田信心满满，未来棉田水肥管理系统可直接与水库连通，即便是数十万亩的超大棉田，也有望实现智慧化管理。

从个体探索到规模化推广，" 超级棉田 " 模式正是这一进程的生动实践。

2021 年，尉犁县 3000 亩棉田整合后，在 " 超级棉田 " 的耕、种、管、收全流程作业中，遥感无人机、农业无人机、智能灌溉阀等一系列高科技装备协同作业，无人化技术应用覆盖率达 75%。截至目前，" 超级棉田 " 模式已推广至全疆 1200 个农场、覆盖超 70 万亩棉田。

" 超级棉田 " 负责人艾海鹏说，通过智能设备的精准管理，" 超级棉田 " 模式亩均节水超过 80 立方米，亩产从最初的 200 多公斤提高到 2024 年的 529 公斤。

如果说 " 超级棉田 " 体现了 " 数据 + 经验 " 的高效与便捷，那么自治区农科院在玛纳斯县的试验基地，一种数字农业模式进入了更前沿的 " 算法驱动 " 阶段。

在这里，" 空—天—地 " 一体化感知、智能决策模型及多机协同控制技术，使棉田管理从 " 人为决策、设备执行 " 的半自动模式转向 " 模型决策、自主执行 " 的全自动模式。

" 我们在棉花种植管理的主要环节实现了基于数据的自主决策，通过‘大数据 + 作物模型’自动生成精准的‘种植处方’，不再依赖人的经验。" 自治区农科院棉花研究所研究员林涛说。

实验数据表明，该模式可实现亩均节水 28%、节肥 21%，预计增产 12%，节本增效 350 — 400 元。

从田间选育到基因设计

在昌吉回族自治州中国农业科学院西部农业研究中心分子实验室内，科研人员正专注解析 " 源棉 8 号 " 的基因图谱，破译其中蕴藏的高产、优质与抗逆性密码——标志着新疆棉花育种已从传统的 " 经验育种 " 跨入 " 精准设计 " 新阶段。

" 优良品种对棉花产量的贡献率超过 35%，更是品质的决定性因素。" 李雪源解释，传统育种不仅周期长，还高度依赖经验和运气，筛选过程偶然性大、效率有限。如今，新疆棉花育种已跨越传统模式，进入以 " 基因技术 + 大数据 " 为引领的 AI 生物育种新时期。

在这一转型中，突破性品种 " 源棉 8 号 " 正是现代育种技术集成的典型代表。该品种的选育摒弃了以往依赖田间表型观察与反复杂交组合的传统方法，转而以优良底盘品种为基础，借助分子设计育种技术，精准定位控制早熟、抗病性和纤维强度等目标性状的基因位点，将育种周期从原来的 10 年以上压缩至 5 年。

李雪源说，" 源棉 8 号 " 不仅实现了矮秆化、适宜机采，还兼具抗黄萎病、耐高温等特性，真正做到了 " 高产、优质、抗逆 "。

这些优良特性最终体现在实际产量上。2024 年，在万亩示范田，" 源棉 8 号 " 平均单产达 564.1 公斤 / 亩，为新疆棉花单产提升提供了有力支撑。

" 源棉 8 号 " 只是近年来新疆现代化育种技术的缩影。如今，新疆正积极构建融合生物技术、表型组学与人工智能算法的现代育种技术体系，进一步提高育种效率，更高效地聚合优良性状，推动棉花育种迈向精准化、智能化。

优质棉花品种不仅性状优异，与数字智能技术结合，还能精准响应水肥、气候的智能调控，从而实现与智慧农业平台的高效协同。" 智慧棉田的核心，是为棉田安装智慧大脑，提供可设计、可预测、可控制的调控技术。它们与遥感监测、智能滴灌、无人机植保等数字技术结合，共同构建‘良种 + 良法’的智能生产模式。" 李雪源说。

新疆农科院经济作物研究所棉花分子育种创新团队郑巨云研究员（中）与团队成员一起开展棉花耐低温材料鉴定评价。图 / 自治区农科院（资料图）

目前，新疆自育棉花品种市场占有率超过 85%，其中兼具高产、优质、多抗、机采、广适的品种比例持续上升，真正让棉花种植既智慧又高效。

从 " 弯腰拾花 " 到 " 机器代劳 "，从 " 经验种植 " 到 " 数据决策 "，从 " 田间选育 " 到 " 基因设计 "，新疆智慧棉田的蜕变是中国农业现代化的生动实践。科技的进步不仅改变了新疆棉花的生产方式，更在天山南北充满希望的土地上，描绘出现代农业与数字技术深度融合的宏伟画卷。

责任编辑：何艳红

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