“世界棉花看中國，中國棉花看新疆。”這不僅是一句贊譽，更是實力的體現：中國棉花產量占全球近四分之一，全國90%以上的棉花產自新疆。
回顧七十年，變化天翻地覆——新中國成立初期，新疆棉花僅零星分布于50余萬畝農田中，皮棉平均畝產不足12公斤，自給尚且困難。如今的新疆棉花不僅總產量領跑全國，長絨棉品質更躋身世界頂尖水平，并構建起“從一粒種到一件衣”的全產業鏈體系，實現了原棉自主可控。
今日徜徉于天山南北的廣袤棉田，遙感無人機巡天瞰地，大數據系統解析生長，智能水肥系統精準滴灌……從“彎腰拾花”的艱辛，到“指尖種棉”的現代化轉型，一代代棉農和科研人員的接續奮斗，使“新疆棉”成為展示新疆現代農業發展的亮麗名片。
8月10日，俯瞰瑪納斯縣包家店鎮棉花長勢良好的高標準農田。石榴云/新疆日報記者 鄒懿攝
從彎腰拾花到全程機械化
“拾花要拾綻開的，不能帶棉葉。拾完花指甲縫里全是棉絮，晚上睡覺手都合不攏。”72歲的沙雅縣棉農阿卜杜熱合曼·麥麥提回憶起上世紀80年代摘棉花的情景，不禁搓了搓手掌。
當時，全疆棉花種植面積約300萬畝，皮棉畝產約30公斤，從播種到采收全部依賴人工。一個勞動力頭頂烈日一天彎腰勞作十幾個小時，最多采摘50公斤籽棉。彎腰拾棉、扛棉稈，一季棉花收完，不少棉農直不起腰——腰椎間盤突出，成為困擾他們的“職業病”。
面對這樣的艱辛，改革的種子悄然萌發。上世紀80年代中后期，新疆經濟發展戰略開始調整。隨著棉花產業現代化的發展，全程機械化的技術攻關空前加強，實現機械化采棉成為核心攻關目標。
自治區棉花產業技術體系首席科學家、自治區農業科學院棉花研究所研究員李雪源介紹，實現機械采棉的首要難題是機采棉品種改良。傳統棉花品種植株較矮、第一果枝高度低、株型緊湊、吐絮不集中、棉鈴含絮力差易掉絮，機械采收的棉花含雜質多、產量品質減損嚴重，機采棉曾被視為“垃圾棉”。
經過近20年的育種攻關，李雪源團隊率先制定了機采棉農藝性狀評價地方標準，選育出符合機采要求的“早熟、第一果枝高度18—20cm、脫葉落葉性好、吐絮集中、棉鈴含絮好”的機采棉花源棉11號等品種。
“通過這些品種及配套機采種植模式和化控塑形技術，解決了機采的關鍵難題。”李雪源說。
1996年，從國外引進的采棉機在石河子進行試驗性采收，為新疆棉花機械化采收帶來了曙光。此后20多年，從采棉機引進，到自主創新研發出國產采棉機，從部分環節機械化到全程機械化，新疆棉花生產機械化實現了跨越式發展：2005年機采率不到5%，2015年躍升至約30%，到2024年，全程機械化率超過97%，機采率突破90%。
全程機械化帶來效率和效益的大幅提升。沙灣市金溝河鎮棉農李建國算了一筆賬：“以前人工采棉，一畝地僅采摘費就近千元。現在農機合作社統一管理，從精量播種、無人機打藥到采棉機收獲，全程機械化讓種棉成本越來越低，效益越來越好。”
機械化也深刻改變了棉田形態和生產方式。在昌吉回族自治州等棉花主產區，以往零散的小塊棉田被整合成萬畝連片的標準化農田。田埂被鏟平，溝渠得到優化，為大中型農機高效作業創造了條件。
從純靠經驗到算法驅動
“前段時間高溫，手機上收到預警提示后，我們及時轉變灌溉策略，進行少量多頻次滴灌，保墑降溫效果顯著，預計今年收成好于去年。”沙灣市雙泉農業專業合作社理事長何洪濤說。
何洪濤的信心來自棉田里那些看不見的“數字哨兵”。
在他家的1.3萬畝棉田里，每500畝布有一套病害檢測儀、物聯網和視聯網系統，每2000畝設有智能蟲情測報燈，同時自動氣象站持續監測田間氣候。所有設備每2小時回傳一次數據，實時反映棉花長勢、土壤狀況和病蟲害動態。
“種棉30年，過去靠經驗，看天看地看云彩，心里總不踏實；現在靠數據，溫度異常會預警；土壤濕度低，智能滴灌閥自動開啟補水；蟲情測報燈精準指導施藥，更加可靠。”何洪濤說，原來一人管10畝地，現在一人可管2000畝地。
沙灣市雙泉農業專業合作社理事長何洪濤在給棉農講解智能化施肥灌溉系統操作方式（資料圖）。馬蘭花攝
這種肉眼可見的“踏實”讓何洪濤對數字化棉田信心滿滿，未來棉田水肥管理系統可直接與水庫連通，即便是數十萬畝的超大棉田，也有望實現智慧化管理。
從個體探索到規模化推廣，“超級棉田”模式正是這一進程的生動實踐。
2021年，尉犁縣3000畝棉田整合后，在“超級棉田”的耕、種、管、收全流程作業中，遙感無人機、農業無人機、智能灌溉閥等一系列高科技裝備協同作業，無人化技術應用覆蓋率達75%。截至目前，“超級棉田”模式已推廣至全疆1200個農場、覆蓋超70萬畝棉田。
“超級棉田”負責人艾海鵬說，通過智能設備的精準管理，“超級棉田”模式畝均節水超過80立方米，畝產從最初的200多公斤提高到2024年的529公斤。
如果說“超級棉田”體現了“數據+經驗”的高效與便捷，那么自治區農科院在瑪納斯縣的試驗基地，一種數字農業模式進入了更前沿的“算法驅動”階段。
在這里，“空—天—地”一體化感知、智能決策模型及多機協同控制技術，使棉田管理從“人為決策、設備執行”的半自動模式轉向“模型決策、自主執行”的全自動模式。
“我們在棉花種植管理的主要環節實現了基于數據的自主決策，通過‘大數據+作物模型’自動生成精準的‘種植處方’，不再依賴人的經驗。”自治區農科院棉花研究所研究員林濤說。
實驗數據表明，該模式可實現畝均節水28%、節肥21%，預計增產12%，節本增效350—400元。
從田間選育到基因設計
在昌吉回族自治州中國農業科學院西部農業研究中心分子實驗室內，科研人員正專注解析“源棉8號”的基因圖譜，破譯其中蘊藏的高產、優質與抗逆性密碼——標志著新疆棉花育種已從傳統的“經驗育種”跨入“精準設計”新階段。
“優良品種對棉花產量的貢獻率超過35%，更是品質的決定性因素。”李雪源解釋，傳統育種不僅周期長，還高度依賴經驗和運氣，篩選過程偶然性大、效率有限。如今，新疆棉花育種已跨越傳統模式，進入以“基因技術+大數據”為引領的AI生物育種新時期。
在這一轉型中，突破性品種“源棉8號”正是現代育種技術集成的典型代表。該品種的選育摒棄了以往依賴田間表型觀察與反復雜交組合的傳統方法，轉而以優良底盤品種為基礎，借助分子設計育種技術，精準定位控制早熟、抗病性和纖維強度等目標性狀的基因位點，將育種周期從原來的10年以上壓縮至5年。
李雪源說，“源棉8號”不僅實現了矮稈化、適宜機采，還兼具抗黃萎病、耐高溫等特性，真正做到了“高產、優質、抗逆”。
這些優良特性最終體現在實際產量上。2024年，在萬畝示范田，“源棉8號”平均單產達564.1公斤/畝，為新疆棉花單產提升提供了有力支撐。
“源棉8號”只是近年來新疆現代化育種技術的縮影。如今，新疆正積極構建融合生物技術、表型組學與人工智能算法的現代育種技術體系，進一步提高育種效率，更高效地聚合優良性狀，推動棉花育種邁向精準化、智能化。
優質棉花品種不僅性狀優異，與數字智能技術結合，還能精準響應水肥、氣候的智能調控，從而實現與智慧農業平臺的高效協同。“智慧棉田的核心，是為棉田安裝智慧大腦，提供可設計、可預測、可控制的調控技術。它們與遙感監測、智能滴灌、無人機植保等數字技術結合，共同構建‘良種+良法’的智能生產模式。”李雪源說。
新疆農科院經濟作物研究所棉花分子育種創新團隊鄭巨云研究員（中）與團隊成員一起開展棉花耐低溫材料鑒定評價。圖/自治區農科院（資料圖）
目前，新疆自育棉花品種市場占有率超過85%，其中兼具高產、優質、多抗、機采、廣適的品種比例持續上升，真正讓棉花種植既智慧又高效。
從“彎腰拾花”到“機器代勞”，從“經驗種植”到“數據決策”，從“田間選育”到“基因設計”，新疆智慧棉田的蛻變是中國農業現代化的生動實踐。科技的進步不僅改變了新疆棉花的生產方式，更在天山南北充滿希望的土地上，描繪出現代農業與數字技術深度融合的宏偉畫卷。
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