我國是世界最大的棉花消費國、進口國和第二大生產(chǎn)國。“十三五”期間，我國棉花種植面積逐漸穩(wěn)定在5000萬畝左右，棉花產(chǎn)量穩(wěn)定在572萬噸左右，單產(chǎn)水平顯著提升，穩(wěn)定在1729千克/公頃左右，消費量約805萬噸，其中國內(nèi)消費約占總消費量的65%。棉花產(chǎn)業(yè)涉及棉花生產(chǎn)，加工，流通，紡織等諸多環(huán)節(jié)，在我國國民經(jīng)濟中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
中棉所49單株
“十三五”期間，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院對標(biāo)“四個面向”，全面加強棉花應(yīng)用研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在棉花全基因組重測序等基礎(chǔ)研究、棉花“三系”育種技術(shù)體系、優(yōu)良棉花品種選育與應(yīng)用、智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、輕簡綠色高效栽培方面取得一系列創(chuàng)新成果，學(xué)術(shù)影響力和產(chǎn)業(yè)支撐力進一步增強，有力支撐棉花產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
棉花應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，中國農(nóng)科院棉花研究所積極推動原始創(chuàng)新，取得了長足進展。揭示了亞洲棉在我國從南往北的演化規(guī)律，成功繪制首張棉花二倍體群體的高密度變異圖譜，為亞洲棉在我國從南往北逐步演變提供有力分子證據(jù)，為其優(yōu)異基因向陸地棉轉(zhuǎn)育提供了重要的理論基礎(chǔ)，該成果于2018年發(fā)表在《自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。利用陸地棉核心種質(zhì)和多環(huán)境表型數(shù)據(jù)完成了目前為止最大規(guī)模的表型-基因型關(guān)聯(lián)研究，為棉花重要性狀定向育種提供了較為精準(zhǔn)的分子標(biāo)記和基因資源，標(biāo)志著我國在棉花核心種質(zhì)重要性狀表型、新基因發(fā)掘等領(lǐng)域躍居國際領(lǐng)先行列，該成果于2018年在《自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上發(fā)表。上述兩項科技成果同時入選“2019中國農(nóng)業(yè)科學(xué)十大重大進展”。此外，隨著中國農(nóng)科院棉花研究所相繼完成不同棉種基因組測序組裝工作，利用多年積累的QTL定位、GWAS分析相關(guān)研究結(jié)果，鑒定出了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆等重要性狀分子機制和調(diào)控基因以及一大批重要農(nóng)藝性狀相關(guān)位點，為開展棉花精準(zhǔn)育種，提升育種效率，推動我國棉花品種迭代提供了重要理論基礎(chǔ)。中國農(nóng)科院開展的棉花應(yīng)用基礎(chǔ)研究，確保了我國在全球棉花基因組研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。在這些研究的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了棉花纖維發(fā)育調(diào)控的分子機制和關(guān)鍵因子的深入解析，推動了在棉花抗逆基因篩選及作用機理研究取得突破，建立了次生害蟲防治技術(shù)體系，解析了棉花抗黃萎病分子機理，為防治棉花“癌癥”——黃萎病提供了新的思路。
智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)
棉花應(yīng)用研究方面，“十三五”期間，中國農(nóng)科院棉花研究所共審定棉花新品種81個，其中，國審品種17個，為我國棉花產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定作出了卓有成效的貢獻。棉花品種中棉所49實現(xiàn)了耐旱堿、大鈴和高衣分等性狀的協(xié)同改良，推動了我國主產(chǎn)棉區(qū)品種的更新?lián)Q代，累計推廣面積8000多萬畝，新增經(jīng)濟效益150多億元，并榮獲2016年度國家科技進步二等獎。“中棉所62”“中棉所63”“中棉所66”等強優(yōu)勢雜交棉品種有效解決了棉花產(chǎn)量與主要經(jīng)濟性狀的協(xié)調(diào)性難題，累計推廣面積4523萬畝，新增經(jīng)濟效益113.31億元，獲全國農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎成果獎一等獎1項、中華農(nóng)業(yè)科技獎二等獎1項、安徽省科技進步二等獎1項、江西省科技進步三等獎1項。創(chuàng)建了“三系”育種技術(shù)體系，有效降低了制種成本，提升育種效率，培育出強優(yōu)勢國審三系雜交種“中棉所99”，在生產(chǎn)上推廣面積達(dá)百萬畝，實現(xiàn)了棉花“三系”育種新突破，并榮獲神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎二等獎。為實現(xiàn)科技植棉、智慧植棉，中國農(nóng)科院棉花研究所歷經(jīng)15年研究并形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng), 產(chǎn)品價格僅為市場同類產(chǎn)品的1/3～1/10，使之成為農(nóng)民用得起的智慧農(nóng)業(yè)。利用該系統(tǒng)可以足不出戶進行作物長勢監(jiān)測與澆水、施肥、化控等一系列田間管理，實現(xiàn)了智能化田間管理，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益，已在全國安裝智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備200余臺/套，應(yīng)用面積200萬畝。
“中棉所96A+'寬早優(yōu)'“植棉模式-機械化采收
面對我國棉花主產(chǎn)區(qū)新疆的生產(chǎn)需求和卡脖子難題，中國農(nóng)科院積極開展科研攻關(guān)，踐行農(nóng)業(yè)科研國家隊的使命擔(dān)當(dāng)。針對新疆傳統(tǒng)“矮密早”植棉模式種植密度過大、纖維品質(zhì)一致性差等問題，中國農(nóng)科院棉花研究所研發(fā)了“優(yōu)質(zhì)棉+‘寬早優(yōu)’”的“良種+良法”配套的植棉技術(shù)模式，在新疆大面積示范推廣，2020年示范面積達(dá)30萬畝。采用該植棉模式，棉花纖維品質(zhì)可達(dá)“雙29”以上，馬克隆值4.5，籽棉畝產(chǎn)達(dá)430公斤，較當(dāng)?shù)孛揶r(nóng)增產(chǎn)30%，增收節(jié)支600元/畝，極大地提高了棉農(nóng)的植棉水平和收入，推動了新疆地區(qū)栽培模式的革新。相關(guān)研究成果“‘中641、96A’與‘寬早優(yōu)’相結(jié)合的高品質(zhì)棉生產(chǎn)技術(shù)模式”獲“中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院2018年度十大科技進展”。針對新疆棉田地膜污染難題，中國農(nóng)科院棉花研究所率先開展了適宜無膜種植的棉花品種篩選、栽培和示范試驗等工作，培育出適宜新疆無膜種植的棉花新品系“中棉619”，推動無膜棉生產(chǎn)技術(shù)替代傳統(tǒng)地膜覆蓋生產(chǎn)方式，為徹底解決棉田因使用地膜造成的污染問題奠定了良好基礎(chǔ)，對確保棉花綠色可持續(xù)發(fā)展意義重大。相關(guān)研究成果“南疆無膜棉新品種培育及其配套技術(shù)”入選“2019中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新技術(shù)”。
衣食住行，衣為先，棉花科研工作關(guān)乎國計民生。“花開萬家暖”，中國農(nóng)科院始終堅持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，助推我國棉花產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
