我国棉花大品种的历史沿革与发展趋势分析

白岩，彭军，赵素琴，付小琼，许乃银

（1. 全国农业技术推广服务中心，北京 100125；2. 中国农业科学院棉花研究所，河南 安阳， 455000；3. 新疆维吾尔自治区种业发展中心，乌鲁木齐 830006；4. 江苏省农业科学院经济作物研究所，南京 210014）

我国棉花种植区域幅员辽阔， 生态类型丰富，按照黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区三大棉区布局开展棉花新品种区域试验和品种审定工作对保证棉花生产的科学性、可靠性和安全性十分重要[1-3]。 棉花新品种的选育和生产应用需要对产量、品质、早熟性和抗病虫等多个目标性状进行同步改良[4]，不同历史时期根据生产的需要， 育种选择的侧重点也不尽相同[4-5]。建国以来， 我国引进和自育了大批优良棉花品种，在棉花生产中大面积地推广应用，实现了七次大规模的新品种更替[5-6]，每次更替都在产量、品质、抗病性或抗虫性等方面有了明显提高[7]，为棉花生产做出了重要贡献。 在棉花生产发展的不同历史阶段都出现了大面积推广的主导品种，这些大品种对稳定当时的棉花生产和发展都起到过重要作用。 近年来，随着全国棉花综合育种技术和水平的大幅度提升，育种目标性状选择和品种适宜生态区更加细化，以及为适应种植业结构调整棉花主产区逐步集中于西北内陆棉区等因素的影响，对大品种的概念也应当有更加全面客观的认识和评价，以利于棉花生产、种业和市场的健康发展。 本文依据1981―2020 年全国农业技术推广服务中心发布的棉花种植面积统计数据， 对近40 年来棉花品种种植面积进行了统计分析，以揭示我国棉花大品种的历史沿革与发展趋势，为科学制定棉花品种选育目标和种业发展措施提供决策支持。

1 材料与方法

1.1 数据来源

依据1981―2020 年期间全国农业技术推广服务中心发布的历年《全国农作物主要品种推广情况统计》中各主产棉区推广应用的品种和推广面积，统计黄河流域、长江流域和西北内陆棉区的种植品种及其推广应用面积。

1.2 棉花大品种评价标准

作物大品种通常是指适应性广、种植面积大的品种[8]，然而迄今尚没有关于大品种的明确定义或确切的指标。 本研究综合考虑我国棉花品种推广应用的历史性和区域性特征，以各年份各主产棉区品种推广面积排序为主要依据，同时考虑品种的实际推广面积，将棉花大品种定义为“在三大棉区中至少有1 年的推广面积列首位，或者最大年推广面积在500 万亩（即33.3 万hm2，1 亩约为666.7 m2）以上且名列前3 位的品种”，比较分析其在历史上的相对贡献。

2 结果与分析

2.1 棉花大品种的发展历程

黄河流域棉区大品种表现统计结果（表1）表明，鲁棉1 号的种植面积在1981―1984 年连续4年位列第1，为当时黄河流域棉区的主导品种，种植面积占比为43.5%～69.2%。 冀棉8 号的种植面积在1985 年列第1 名， 占比19.5%。 1986―1988 年以鲁棉6 号为主导品种，种植面积占比为32.1%～36.5%。 1989―1997 年连续9 年中棉所12 种植面积排名第1， 面积占比为16.6%～46.7%。 1998 年开始黄河流域棉区引入了美国抗虫棉品种新棉33B 和DP99B 在生产上大面积种植， 其中1998―2003 年的连续6 年新棉33B 种植面积位居黄河流域棉区首位， 面积占比为12.7%～48.5%。 2004―2005 年DP99B 种植面积位列第1，面积占比为14.3%～17.2%。2006―2020年黄河流域棉区以鲁棉研系列棉花品种为主导品种，2006 年和2007 年面积排列第1 的品种分别为鲁棉研21 号和鲁棉研15 号，面积占比分别为9.8%和7.4%；2008―2018 年连续11 年以鲁棉研28 号为主导品种， 面积占比为7.3%～17.3%；2019―2020 年以鲁棉研37 号为主导品种，面积占比12%左右。 可见，近40 年来各年份黄河流域棉区面积最大的品种有鲁棉1 号、冀棉8 号、鲁棉6 号、中棉所12、新棉33B、DP99B、鲁棉研21 号、鲁棉研15 号、鲁棉研28 号和鲁棉研37 号等10 个品种。 另外，符合“最大年推广面积在500 万亩（33.3 万hm2）以上且名列前3 位”条件的品种还有豫棉1 号、中棉所10 号、冀668、鲁棉2 号、中棉所16 和中棉所19 等6 个品种（表2）。

表1 续Table 1 （Continued）

表2 1981―2020 年我国主产棉区棉花大品种种植面积统计表Table 2 The planting area of cotton mega varieties in each of the main cotton production regions in China from 1981 to 2020

表2 续Table 2 （Continued）

表2 续Table 2 （Continued）

长江流域棉区1981 年以岱字棉15 号为主导品种，面积占比18.6%。 1982 年以徐州142 为主导品种，面积占比17.9%。 1983―1984 年以鄂沙28 为主导品种， 面积占比为15.4%～20.5%。1985―1999 年的15 年期间以泗棉2 号、 泗棉3号和鄂荆1 号为主导品种， 其中泗棉2 号在1985―1988 年和1991―1993 年面积列首位，面积占比为17.3%～22.5%。 1989―1990 年以鄂荆1 号为主导品种， 面积占比约20%。 1994―1999年连续6 年以泗棉3 号为主导品种，面积占比为17.1%～40.9%，其中1996 年占比40%以上。2000年以后长江流域棉区逐步以杂交棉为主导品种，2000 年和2001 年分别以湘杂棉2 号和湘杂棉1号为主导品种，面积占比约12%。 2002―2005 年以抗虫杂交棉中棉所29 为主导品种， 面积占比为8.8%～19.5%。2006 年鲁棉研15 号列第1 位，面积占比7.1%。 2007―2017 年，鄂杂棉10 号成为长江流域棉区的主导品种，2007―2012 年、2015 年和2017 年均位列第1，面积占比为6.0%～8.9%。2013、2014 和2016 年分别以鄂杂棉11 号、铜杂411 和鄂杂棉29 号为第1 名， 面积占比约为5%～8%。 2018―2020 年以华杂棉H318 为主导品种，面积占比为6.2%～9.9%。 可见，近40 年来长江流域棉区的大品种包括岱字棉15、 徐州142、鄂沙28、泗棉2 号、鄂荆1 号、泗棉3 号、湘杂棉2 号、湘杂棉1 号、中棉所29、鲁棉研15 号、鄂杂棉10 号、鄂杂棉11 号、铜杂411、鄂杂棉29号和华杂棉H318 等15 个品种。

西北内陆棉区在1981―1985 年期间以前苏联引进品种108 夫为主导品种，面积占比为36.1%～76.1%。 1986―2000 年以军棉1 号为主要推广品种， 其中军棉1 号在1986―1989 年、1991―1994 年、1997―1998 年和2000 年面积排名第1，面积占比为18.8%～51.6%。 新陆早1 号在1990年和1995―1996 年面积居第1 位， 面积占比为24.5%～41.8%。新陆早7 号在1999 年列第1 位，面积占比约17%。2001―2007 年连续7 年种植面积位列第1 的品种是中棉所35， 面积占比为12.8%～34.4%。 2008 年新陆早33 号列第1 位，面积占比为11.2%。 中棉所49 分别在2009 年、2013 年和2016―2017 年种植面积列第1 位，面积占比为9.2%～13.1%。 中棉所43 在2010 年列第1 位， 面积占比8.6%。 中棉所41 在2011―2012 年列第1 位， 面积占比为11.9%～15.2%。2014―2015 年和2018―2020 年的5 年中分别以新陆中47 号、新陆中37 号、新陆早61 号、新陆中66 号和新陆中67 号为主导品种，面积占比约为6%～10%。 可见，近40 年来西北内陆棉区的大品种主要包括108 夫、军棉1 号、新陆早1 号、新陆早7 号、 中棉所35、 新陆早33 号、 中棉所49、中棉所43、中棉所41、新陆中47 号、新陆中37号、新陆早61 号、新陆中66 号和新陆中67 号等14个品种。

2.2 棉花大品种的历史贡献

1981―2020 年共有44 个棉花品种符合大品种的统计标准，其中，黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区的大品种数量分别为16 个、15 个和14 个。鲁棉研15 号为黄河流域和长江流域棉区共同的大品种，其余品种无跨区现象。 棉花大品种历年种植面积情况见表2。

中棉所12 是黄河流域棉区累计推广应用面积最大的棉花品种，推广应用17 年之久，1986―2002 年期间累计推广面积达951.0 万hm2， 单年最大面积达到154.1 万hm2。 其中1988―1997 年期间该品种种植面积均位居黄河流域棉区前3 名，是黄河流域棉区最具影响力的品种之一。 鲁棉1号在1981―1990 年期间累计推广面积678.1 万hm2，单年最大面积达201.7 万hm2，其中1981―1984 年期间均位居黄河流域棉区前3 名， 在80年代对稳定黄河流域棉区棉花生产起着重要作用。 鲁棉6 号和中棉所16 的累计推广面积均超过370 万hm2。 鲁棉6 号推广应用10 年，其中5年列前3 位； 中棉所16 推广应用17 年， 其中9年位列前3 名。1997 年开始引进的抗虫棉品种新棉33B，累计推广面积达354.6 万hm2，单年最大面积达到90.5 万hm2，推广应用12 年，其中6 年名列前3 位，对稳定和恢复当时棉铃虫爆发后的棉花生产起到重要作用。鲁棉研28 号面积列前3位长达12 年， 是黄河流域棉区种植面积稳定在前3 名时间最长的品种。 中棉所10 号、 冀棉8号、冀668、中棉所19 和鲁棉研21 号的累计推广面积均在100 万hm2以上，单年最大面积为21.5万～55.5 万hm2，在生产上应用8～15 年，面积列前3 名的年数均在3 年左右。 鲁棉研15 号在黄河流域棉区累计推广面积近100 万hm2， 单年最大面积19.0 万hm2，在生产上应用19 年之久，是黄河流域棉区生产应用时间最长的品种， 其中2006―2008 年的面积列前3 名，是国产抗虫棉推广之后影响力最大的品种之一。鲁棉2 号在1984―1988 年推广应用60.4 万hm2， 其中1985 年列第1 位，是与中棉所10 号、冀棉8 号和鲁棉6 号同时期的重要品种。 鲁棉研37 号是2012―2020年期间的主推品种， 累计推广面积为25.7 万hm2，其中2015―2020 年期间面积列前3 位， 受黄河流域棉区面积下滑的影响，其推广面积与早期品种的面积差异较大，但它是近8 年来黄河流域棉区最重要的品种，预计在未来几年仍起到主导作用。

长江流域棉区累计推广面积最大的品种是泗棉2 号和泗棉3 号， 累计推广面积均超过280万hm2，推广应用年限分别为19 年和12 年，面积居前3 位的年数分别为11 年和7 年， 是长江流域棉区近40 年来最具影响力的品种。 鄂荆1 号累计推广面积达256.1 万hm2， 推广应用14 年，其中10 年位列前3 名。鄂沙28 在1982―1990 年期间推广应用100 万hm2，其中3 年位列前3，也是当时长江中游植棉区最重要的棉花品种之一。岱字棉15 和徐州142 是20 世纪80 年代初期长江流域棉区的主推品种， 累计推广面积约70 万hm2，推广应用6～8 年，其中1981―1983 年是其主要推广年份。湘杂棉1 号和湘杂棉2 号是2000年前后长江流域棉区的主推杂交棉品种，累计推广面积均接近60 万hm2，当时湘杂棉系列杂交种供不应求，在长江流域棉区影响力很大，推广应用年份均在11 年以上，面积列前3 名的年限为2年和4 年。 中棉所29 和鲁棉研15 号是长江流域棉区早期推广应用国产抗虫棉的主导品种，虽然都不是长江流域的国审品种，但满足了当时生产上对抗虫棉品种的需求。其中，中棉所29 在1999―2011 年的13 年期间累计推广面积近100 万hm2，其中5 年列前3 位，是长江流域棉区最早大面积应用的抗虫棉品种。 鲁棉研15 号于2002―2016 年推广应用15 年， 其中2 年的面积位列前3 名，是长江流域沿海植棉区种植面积较大、推广应用时间较长、影响力较大的品种。 鄂杂棉10 号于2005―2020 年期间累计推广面积76.9 万hm2， 推广应用16 年， 其中14 年面积位列前3名， 是长江流域棉区近20 年推广应用面积最大的品种， 也是长江流域棉区近40 年来面积稳定在前3 位时间最长的品种。 鄂杂棉11 号、鄂杂棉29 号和铜杂411 是与鄂杂棉10 号同时代推广面积较大的品种， 累计推广面积30.0 万hm2以上，推广应用年限13～16 年， 面积列前3 位的年限为3～7 年，是近20 年长江流域棉区影响力较大的品种。华杂棉H318 在2013―2020 年期间累计推广面积为13.6 万hm2， 其中2018―2020 年期间面积列前3 位，是近年长江流域棉区最重要的品种，预计是未来几年的主导品种。

西北内陆棉区种植的108 夫在1981―1999年累计种植65.9 万hm2， 其中1981―1985 年连续5 年面积位列第1， 种植面积占当时西北内陆棉区总面积的一半以上， 是20 世纪80 年代前5年的主导品种。军棉1 号和新陆早1 号在1981―2003 年期间累计推广面积均在200 万hm2以上，应用时间均在20 年以上，其中16 年面积稳定在前3 位，是西北内陆棉区推广面积最大、应用时间最长和面积稳定在前3 位时间最长的品种，是1981―2000 年期间最具影响力的品种。 新陆早7号是2000 年前后西北内陆棉区的主导品种，累计推广近70 万hm2，1999―2002 年面积位列前3位。中棉所35 和中棉所49 是西北内陆棉区近20年推广应用面积居前两位的品种，累计推广面积均超过170 万hm2，推广应用12 年以上，面积列前3 位的年限分别为7 年和10 年。中棉所41、新陆中37 号和中棉所43 累计推广面积70 万～80万hm2，推广应用9～13 年，面积列前3 位的年限均为3 年， 是近20 年种植面积和影响力较大的品种。 新陆早33 号在2007―2017 年期间累计推广54.6 万hm2，2008―2009 年面积位列前3 位，在2008 年前后影响力较大。 新陆中47 号、新陆早61 号、 新陆中66 号和新陆中67 号是近几年推广应用面积最大的品种， 推广面积在30 万～60 万hm2之间， 单年最大推广面积均在20 万hm2以上，面积列前3 名的时间为1～2 年，是近期影响力较大的品种。 新陆早61 号、 新陆中66号和新陆中67 号预计是未来几年的主导品种。

2.3 棉花大品种的发展趋势

2.3.1棉花生产应用品种数量的发展变化。 我国品种审定制度始于20 世纪80 年代， 到20 世纪90 年代中后期品种试验体系逐步健全，2000 年《中华人民共和国种子法》（简称《种子法》）颁布，品种审定制度迈入法制化轨道。 2016 年实施的《种子法》拓宽了品种试验渠道，审定品种的数量和生产推广应用的品种数量均大幅增加。 1981―1995 年在全国农业技术推广服务中心棉花面积统计中，长江流域棉区、黄河流域棉区和西北内陆棉区有统计面积的品种数量平均每年分别约为30 个、25 个和5 个；2001―2005 年黄河流域棉区和长江流域棉区统计品种数量上升到50 个左右， 西北内陆棉区上升到25 个左右；2006―2015 年期间黄河流域棉区和长江流域棉区统计品种数量近100 个， 西北内陆棉区也倍增到50个左右；2015―2020 年黄河流域棉区和长江流域棉区统计品种数量增加到120 个以上， 西北内陆棉区也增加到80 个左右（图1）。

2.3.2棉花大品种种植面积变化动态。 1981―2020 年我国三大棉区棉花大品种种植面积的动态变化趋势如图2 所示，黄河流域和长江流域棉区大品种种植面积总的变化趋势都是由高到低，并在20 世纪90 年代中期出现“断崖式”下降，到1999 年大品种种植面积分别为43 万hm2和33万hm2；其后短暂上升，其中黄河流域棉区2003年出现133 万hm2的小高峰， 其后逐年下降，2017 年降到10 万hm2以下； 长江流域棉区到2001 年出现59 万hm2的小高峰，其后逐年下降，2016 年后降到10 万hm2以下。 西北内陆棉区大品种种植面积总体呈上升趋势，前期面积相对较小，1981―1995 年的15 年期间大品种种植面积仅分别为黄河流域和长江流域棉区的7.4%和10.3%左右，其后面积逐年上升，并在2013 年超过黄河流域和长江流域棉区。 近5 年西北内陆棉区大品种平均种植面积保持在30 万hm2左右。

由图1 和图2 可知，黄河流域棉区和长江流域棉区棉花大品种的种植面积已经大幅下滑，而生产上推广应用的品种数量却快速增加；西北内陆棉区棉花大品种的种植面积呈上升趋势，但品种数量的增加幅度更大。

图1 1981―2020 年我国主产棉区年均棉花品种数量动态变化Fig. 1 The dynamic change of mean cotton variety numbers averaged across 5-year in main cotton producing regions in China from 1981 to 2020

图2 1981―2020 年我国主产棉区棉花大品种种植面积的变化趋势Fig. 2 The planting area dynamic trend of the cotton mega varieties in the main cotton producing regions in China from 1981 to 2020

2.3.3棉花大品种种植面积占比的变化动态。1981―2020 年我国三大棉区棉花大品种种植面积占各棉区总植棉面积比例的趋势如图3 所示。各棉区大品种面积占比总的变化趋势都是由高到低，并在20 世纪90 年代后期出现“断崖式”下降，2001―2003 年略有上升， 之后缓慢下降到20%左右，2020 年面积占比在15%左右。 1981―1996 年的16 年期间黄河流域棉区的大品种面积占比都在50%以上， 平均约占60%；1997―2000年期间大品种面积占比进入低谷期，平均占比约37%；2001―2003 年由于抗虫棉新棉33B 和DP99B 的大面积推广应用，主导品种的面积占比回升到50%左右，之后15 年进入缓慢下降期，大品种面积占比由30%逐步下降到13%左右。长江流域棉区的大品种面积占比在1981―1996 年期间处于相对高位的缓慢上升期，面积占比由30%左右逐步提升到50%左右， 平均占比约37%；1997 年开始快速下滑， 到2001 年跌到谷底的11.5%，其后随着泗棉2 号和泗棉3 号的推广，大品种面积占比回升到2003―2004 年的25%左右；2005―2020 年的16 年期间，大品种面积占比处于缓慢波动下降期，到2020 年约占15%左右。1981―1996 年是西北内陆棉区棉花生产大发展的初期，总植棉面积由13.3 万hm2（200 万亩）左右逐步发展到66.7 万hm2（1 000 万亩）左右，生产上推广应用的品种数量不多，每年有统计面积的品种数量为3～10 个， 主要品种为108 夫、军棉1 号和新陆早1 号，大品种面积占比都在50%以上，其中11 年占比在80%以上，大品种在生产上处于绝对的主导地位；1998 年大品种面积占比跌破30%，到2001 年随着中棉所35 的大面积推广应用， 大品种的面积占比回升到2001―2002年的45%左右， 其后18 年中大品种面积占比总体呈逐年下降趋势，2016―2020 年期间面积占比为15%左右。 总体而言，在1981―1995 的15 年期间三大棉区大品种的面积占比差异较大，西北内陆棉区、黄河流域棉区和长江流域棉区大品种平均面积占比分别约为83%、61%和36%； 其后10 年为波动期，黄河流域和西北内陆棉区大品种面积占比为40%左右，长江流域棉区大品种面积占比约26%；近15 年三大棉区逐步趋同，黄河流域和长江流域棉区均在15%左右，西北内陆棉区平均在20%左右，但近几年也下滑到15%左右。

图3 1981―2020 年我国主产棉区棉花大品种种植面积占区域总植棉面积比例的变化趋势Fig. 3 The dynamic trend of the proportion of cotton mega variety planting area to the corresponding main cotton producing regions in China from 1981 to 2020

3 讨论

我国是一个植棉历史悠久的大国，20 世纪50 年代至70 年代我国以提高产量为主的棉花育种工作取得了很大的进展，在黄河流域棉区和长江流域棉区育成了一批在生产上大面积种植的丰产品种，如洞庭1 号、徐州1818、鲁棉1 号、中棉所10 号等；80 年代育成抗病品种中棉所12、中棉所17，以及抗虫棉品种冀棉668 和SGK321等[7]，均在生产上得到大面积推广应用。1981 年原农业部成立了第一届全国农作物品种审定委员会， 国家和省两级区域试验审定制度初步形成，但主要是依据生产面积进行先推后审。1984 年国家首次审定了2 个棉花新品种（豫棉1 号和徐州514），认定了8 个棉花新品种（黑山棉1 号、徐州142、鲁棉1 号、沪棉204、中棉所10 号、鄂沙28、植保86-1 和冀棉1 号）。其后，大面积生产应用的自育或引进的棉花品种都是根据品种区域试验结果确定， 产量和品质的改良效果更加明显，先后涌现出了1 批推广面积超过200 万hm2的大品种，如黄河流域棉区的鲁棉1 号、豫棉1 号、鲁棉6 号、中棉所12、中棉所16 和鲁棉研28 号，长江流域棉区的泗棉2 号、泗棉3 号和鄂荆1 号，西北内陆棉区的军棉1 号、新陆早1 号和中棉所35等[4,7]。 这些大品种的育成和大面积应用不仅保障和促进了我国棉花生产的稳定发展，也为后续新品种的选育提供了重要的亲本资源，在棉花育种和生产史上意义重大。

随着我国经济的迅速发展和农业产业结构的调整，黄河流域和长江流域等传统主产棉区受劳动力成本急剧上升、植棉机械化程度低、农资成本与棉花售价不对称及国家政策调整等因素的影响，植棉面积都出现了“断崖式”滑波[9]；而西北内陆棉区因光热资源丰富、节水灌溉面积比例高和棉花生产机械化规模化程度高等优势，植棉面积占比呈逐年上升趋势，植棉面积和总产量都处于主导地位，是我国现阶段最重要的棉区[10]。全国棉花主产区已经由黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区的“三足鼎立”转变为“西北内陆棉区为主，其余棉区为辅”的格局[10]。与此同时，全国棉花综合育种技术和水平大幅提升，商业化育种的发展促进了棉花种业的发展，棉花品种试验审定的渠道更加丰富，育成审定品种数量明显增多，品种的选择目标性状更加多元化，品种的适宜种植区域更加细化，个别大品种“一枝独秀”的时代已不复存在，取而代之的是市场经济条件下“百家争鸣”的多样化品种发展趋势。 鲁棉1 号和中棉所10 号等在生产上推广面积过亿亩的大品种也是计划经济时期育种总体实力较弱的情况下单一追求产量的结果，已经不符合当前棉花生产发展的趋势和需求。 因此，在棉花育种和品种审定、推广应用过程中应当顺应品种格局变化和生产需求多样化的特点，细化品种应用的功能定位， 充分利用品种与环境的有益互作效应，以更加充分地发挥品种的生产潜力。 棉花品种评价和应用应当由传统“大而广”的大品种思路，向更加细化品种功能和区域定位的“优而特”理念转化，以适应种业和市场发展的多样化需求。

4 结论

根据1981―2020 年全国棉花品种推广面积，研究了我国棉花大品种的历史贡献和发展趋势，筛选出近40 年来黄河流域棉区种植的鲁棉1 号等16 个棉花大品种，长江流域棉区种植的岱字棉15 等15 个棉花大品种和西北内陆棉区种植的108 夫等14 个大品种。 生产上推广应用的棉花品种数量逐年上升，近40 年年均品种数量约扩增了6 倍。 大品种种植面积占各主产棉区总植棉面积的比例变化特征是1981―1995 年期间大品种的面积占比相对稳定、1996―2006 年期间面积占比剧烈下滑、2007―2020 年缓慢下降，至2020 年三大棉区大品种面积占比稳定在15%左右。