棉
錦葵科棉屬植物
棉,即棉纖維是由受精胚珠的表皮細胞經伸長、加厚而成的種子纖維,不同於一般的韌皮纖維。它的主要組成物質是纖維素。
棉型織物
棉花
棉纖維的性能:
棉纖維的強度高、透氣性好、抗皺性差、拉伸性也較差;耐熱性較好,僅次於麻;耐酸性差,在常溫下耐稀鹼;對染料具有良好的親和力,染色容易,色譜齊全,色澤也比較鮮艷。
棉型織物是指以棉紗或棉與棉型化纖混紡紗線織成的織品。
棉型織物的特點:
1.吸濕性強,縮水率較大,約為4~10%。
2.耐鹼不耐酸。棉布對無機酸極不穩定,即使很稀的硫酸也會使其受到破壞,但有機酸作用微弱,幾乎不起破壞作用。棉布較耐鹼,一般稀鹼在常溫下對棉布不發生作用,但強鹼作用后,棉布強度會下降。常利用20%的燒鹼液處理棉布,可得到“絲光”棉布。
3.耐光性、耐熱性一般。在陽光與大氣中棉布會緩慢地被氧化,使強力下降。長期高溫作用會使棉布遭受破壞,但其可耐受125~150℃短暫高溫處理。
4.微生物對棉織物有破壞作用。表現在不耐黴菌。
棉製品
純棉織物由純棉紗線織成,織物品種繁多,花色各異。純棉織物,透氣性好,吸濕性強,穿著舒服,但有一個突出的缺點——經過水洗和穿著后易起皺,變形。它可按染色方式分為原色棉布、染色棉布、印花棉布、色織棉布;也可按織物組織結構分為平紋布、斜紋布、鍛紋布。
2.棉混紡、交織織物
由棉與其它纖維混紡、交織而成的織物,統稱為棉混紡、交織織物。這裡包括棉與其它天然纖維的組合,也包括棉與各種化纖的組合,通常棉多與化纖組合成各種花色品種、兼具各方優點的實用面料。
⑴粘纖及富纖與棉混紡織品一般採用33%的棉纖維、67%的粘纖或富纖。這類織物具有耐磨、強度高於粘纖織品、吸濕性好於純棉布、濕強下降較少、手感柔軟光潔的特點。主要品種有粘棉布、富纖棉織品。
⑵滌棉織品通常採用35%的棉與65%的滌混紡。這種織物主要採用高支紗平紋組織織成,多用於輕薄的襯衫布、細平布、府綢等。滌棉布俗稱“的確良”,它既保持了滌綸纖維強度高、彈性恢復性好的特性,又具備棉纖維的吸濕性強的特徵,易染色、洗后免燙快乾。滌棉布品種規格較多,有原色布、色布、印花布及色織布等。
⑶維棉織品維綸與棉混紡的織物。這種織物吸濕性、透通性均很好,且因維綸耐鹽水腐蝕,故維棉混紡織物適合製作內衣、內褲、睡衣等。維棉布的缺點在於染色不夠鮮艷、彈性較差。其主要品種有維棉市布、維棉平布、維棉細布及維棉格子布等色織布。
⑷丙棉織品將丙綸短纖維與棉按1:1比例混紡而成的平紋組織織物,常見的有丙棉細布和丙棉麻紗。
a.丙棉細布:採用50%棉與50%丙綸混紡的平紋織物,其外觀挺括,縮水率小,耐穿耐用,易洗快乾,具滌棉織品風格。但吸濕性、耐熱性、耐光性較差,適宜製作外衣。
b.丙棉麻紗:採用50%棉與50%丙綸或65%丙綸與35%棉混紡的稀薄織物,外觀同純棉麻紗織物,但吸濕性、耐光性、耐熱性不如棉麻紗。適合作夏季襯衫料或軍用雨衣、蚊帳等。
管理方法
對遲發棉田應因地制宜,根據造成原因進行分類管理:
一、對播種、移栽偏晚,造成的遲發棉田,應採取以促為主、促控結合的管理措施,及時滅茬、中耕,結合中耕進行追肥,追肥應注意增加磷、鉀肥的投入,進行平衡施肥;如果尚未追肥的,一般畝施複合肥25公斤、鉀肥和尿素各10~15公斤,集中深施在大行中間,同時要進行化控、整枝,下促、上控,適用於南方6月1日以後移栽麥茬棉、油菜茬棉田及北方的夏播棉。7月下旬至8月中旬,再追複合肥和尿素各5~10公斤,打頂時間按當地習慣可推遲3~5天。
二、對局部地區受苗期乾旱、低溫、陰雨等造成的晚發棉,應以促為主,及時追肥。
三、對於營養生長過旺,因營養生長、生殖生長失調,造成的遲發棉田,應以控為主。這類棉田多因氮肥過量、磷鉀不足造成公枝過多,果枝偏少;應及時整枝、搞好化控。密度較大的,要將葉枝全部去掉,並去掉下部部分大葉,同時畝噴縮節胺2~3克,有瘋長趨勢的可加大到4克,並噴施磷酸二氫鉀,以促使其向生殖生長轉化,等結鈴后再酌情追肥。四、對因光照不足、氣溫偏高,棉株細弱、節間較長、葉色較淺,呈現脫肥現象的棉田,追肥、化控,應同時進行。
發展過程
起源 棉起源於近赤道的熱帶乾旱地區,原始類型為多年生灌木或小喬木,種皮上的纖維短而稀少。經長期自然馴化和人工選擇,近代栽培的一年生棉花纖維細長而潔白,從而具有紡織價值。根據形態特徵、細胞遺傳及地理分佈等的差異,棉屬植物33個二倍體種(2n=26)和6個四倍體種(2n=52)可劃分為A~G及AD等8個染色體組。這39個種中有35個野生種,其餘4個栽培種是:起源於東半球亞非大陸的二倍體栽培種亞洲棉(中棉,G.arboreum)和草棉(非洲棉,G.herbaceum),均屬A染色體組;起源於西半球美洲大陸及其沿海島嶼的異源四倍體栽培種陸地棉(G.hirsutum)和海島棉(G.barba-dense),均屬AD染色體組。
一般認為原始的非洲草棉(G.herbaceumvar.africanum)是二倍體栽培種的祖先,它由非洲南部逐漸傳播到阿拉伯和印度次大陸。印度被認為是亞洲棉的起源中心。在巴基斯坦和印度的古墓中都曾經發掘出距今已有5000多年的棉織品。其後亞洲棉又分兩路傳播,一路從印度次大陸傳入地中海沿岸和歐洲;另一路傳播到東南亞、中國、朝鮮和日本南部島嶼。草棉首先在非洲傳播,再由阿拉伯經伊朗、巴基斯坦東傳到中國新疆,同時西傳到地中海沿岸國家。
四倍體栽培種可能有兩個起源中心:一為南美洲安第斯山區的秘魯、厄瓜多、哥倫比亞一帶,秘魯的考古發掘中,發現了公元前2500年的原始海島棉的遺物;二為中美洲和加勒比海地區的墨西哥南部和瓜地馬拉。考古工作證明大約4300~5500年前當地已有類似陸地棉的栽培種,在歐洲人移居美洲以前已廣泛種植海島棉和陸地棉。以後隨著殖民主義的擴展及商業貿易活動,迅速傳到美洲各國並傳播到亞洲、非洲和歐洲等地。
中國植棉歷史至少已有2000多年。《尚書·禹貢》有“島夷卉服、厥篚織貝”的記載,常被解釋為當時東南沿海一帶居民已穿著棉織品。漢武帝(公元前140~前87年)時海南島植棉與紡織已相當發達。在新疆民豐縣的東漢古墓中多次發掘出棉布和棉絮製品,據考證新疆至遲在公元2世紀末或3世紀初已利用棉纖維。在新疆巴楚和吐魯番的晚唐遺址中曾多次發現棉子,據鑒定為草棉棉子,表明1000多年前在新疆已經廣泛種植草棉。中國古代所稱吉貝、古貝、古終藤等,一般系指棉花,有時也泛指棉織品。隨著棉花傳播到中原地區,以後元代的《農桑輯要》和《王禎農書》均已採用“棉”字,沿用至今。宋末元初江南松江府人黃道婆在海南島向黎族學得種棉和棉紡技術,回故鄉后改革紡織工具和工藝,並加以傳播,促使長江下游地區植棉業迅速發展。經元、明、清三代的提倡,長江流域、黃河流域的棉區不斷擴大。
陸地棉於1865年引入中國,最初只在上海試種。1892年從美國引入數量較多的棉種,在湖北廣為試種,以後逐步推廣到其他地區。20世紀50年代,陸地棉品種取代了原先種植的亞洲棉和草棉。海島棉最早引入中國的時間不詳。1953年新疆從蘇聯引種早熟海島棉品種,如今已廣為種植(見中國棉花栽培史)。
世界產棉區分佈在北緯38°~46°到南緯35°之間。1983年全世界有74個國家生產商品棉,其中年產皮棉100萬噸以上的有中國、美國、蘇聯、印度;年產40~80萬噸的有巴基斯坦、巴西、土耳其和埃及。以上8個主要產棉國約佔世界棉花總產量的85%。世界產棉區按緯度可分為北、中、南3帶。北帶在北緯46°~20°,亞洲、北美洲、歐洲產棉國大多處於此帶,佔世界棉產的80%左右;中帶在北緯20°~0°,非洲和南美洲北部的一些產棉國大多處於此帶,約佔世界棉產的10%;南帶在南緯0°~30°,南美洲和大洋洲的產棉國處於此帶,約佔世界棉產的7%。第二次世界大戰前,世界棉纖維的生產量和出口量大部分集中在美國,到1949年,美國棉纖維的年產量仍佔世界總產量的55%,出口量佔世界總出口貿易的70%以上。50年代后,中國、蘇聯的棉花生產有了較大發展,一些亞非國家也紛紛發展棉花種植業與紡織工業。60年代蘇聯已上升為最大產棉國和棉花出口國之一。80年代初,中國的總產量超過了美國和蘇聯,同時成為最大的原棉消費國。
中國宜棉地域遼闊。除最北部的少數地區和青藏高原外,25個省、自治區均有棉花種植,但以山東、河北、河南、江蘇、湖北5省的植棉面積最大,產量約佔全國總產的60%以上。按自然條件、栽培特點和適宜品種類型,可劃分為華南、長江流域、黃河流域、北部特早熟區與西北內陸5個棉區(圖1)。前2個棉區統稱為南方棉區,后3個棉區統稱為北方棉區。
世界上廣泛栽培的陸地棉根系發達,入土深達2米左右,側根分佈於10~30厘米的耕作層。莖圓柱形,高70~200厘米,綠色或紫紅色。有兩種分枝:下部節間的腋芽多發育成為單軸的葉枝(營養枝),與主莖成銳角,不直接著生蕾鈴;中上部腋芽多發育成為合軸的果枝,與主莖幾成直角,直接著生蕾鈴。果枝根據節間的有無和長短可分成5種類型:零型,無果節,鈴柄直接著生主莖;1型,果枝節很短,約3~5厘米;2型,果節較短,約5~10厘米;3型,果節較長,約10~15厘米;4型,果節很長,約15厘米以上。莖和葉上有茸毛或無茸毛,基部葉卵圓形或心臟形,全緣。中上部葉和果枝葉一般3~7裂,但也有少數品種為雞腳葉。葉背主脈近基部有蜜腺。兩性花,花冠大。初開時乳白色,海島棉為黃色;經日光照射,花瓣中的花色素苷形成花色素,在酸性的花瓣細胞液中,逐漸呈紅色;次日漸由紅色變為紫紅色(圖3)。開花的順序是由下而上,由內而外。相鄰果枝相同節位的花朵開花間隔的時間較短,一般為2~3天;同一果枝相鄰節位開花間隔的時間較長,一般為5~6天。受精后子房發育成蒴果,稱棉鈴或棉桃,有3~5室,50~70天成熟,鈴殼開裂,吐齣子棉。種子近梨形,其上著生的棉纖維和短絨,由種皮的生毛細胞發育而成。開花前開始突起的種皮生毛細胞,受精后迅速伸長發育成棉纖維。在授粉后第4~10天才開始隆起的生毛細胞,因中途停止伸長而形成短絨。棉纖維可分為初生壁、次生壁、腔壁和中腔幾部分。次生細胞壁因晝夜溫差,沉積的纖維素疏密不同而形成輪紋狀。中腔充滿細胞質,纖維成熟后,汁液乾涸,成為空腔,棉纖維因受螺旋狀排列的小纖維束內應力的作用而形成轉曲。具有轉曲的棉纖維是栽培棉種的主要特徵,紡織時可增強抱合力。一般成熟的陸地棉纖維每厘米有轉曲50~80個,海島棉有100~120個。每粒種子上棉纖維的根數因棉種而異,陸地棉8000~15000根,海島棉11000~17000根。棉纖維的主要成分是纖維素,約佔其乾重的93~95%,此外還有少量蠟質、膠質和灰分等。棉纖維從發生到成熟,陸地棉約需50~70天,海島棉所需時間約比陸地棉多15天。纖維發育大致可分為伸長、加厚和脫水成熟3個階段。伸長和加厚各需20~30天和25~35天左右,伸長和加厚約有7~10天重疊期,脫水成熟形成轉曲約需3~5天。帶有棉纖維的種子稱為子棉。子棉經軋后得到的棉纖維稱皮棉。皮棉占子棉重量的百分比(衣分),一般陸地棉為35~40%,海島棉為30~35%。棉子軋去棉纖維后,種皮上還密被短絨的稱為毛子,無短絨的稱為光子。海島棉的種子多數在一端有短絨,稱為端毛子。
棉有喜溫好光、無限生長和蕾鈴脫落等習性。溫度和光照對纖維成熟和強度的影響大。生長發育的適溫為25~30℃,早熟品種要求10℃以上,積溫不少於2900~3100℃,持續期不少於150天,夏季最熱月份的日平均溫度不低於23℃;中熟品種積溫至少3200~3400℃,持續期在200天以上;晚熟品種積溫超過3500℃,持續期在220~250天以上。棉子吸足相當於風乾重的60%的水分后,在10~12℃開始萌動,溫度高於16℃時下胚軸伸長,子葉出土。開花、結鈴和纖維發育要求溫度在20℃以上,低於20℃時花粉不能正常發育,纖維的加厚受阻。但過高的溫度也會抑制棉花生長發育,37~40℃以上時棉花花粉失去生活力,難以受精,造成大量蕾鈴脫落。
棉花的原始類型均為典型的短日照植物,在溫帶夏季自然長日照條件下不能正常現蕾開花;若進行短日照(8~10小時光照)處理,可顯著降低第1果枝節位,縮短生育期。許多海島棉和晚熟的陸地棉品種對短日照也有一定要求,而早熟和中熟的陸地棉品種對日照長度的反應已不敏感,在長日照和短日照下均能正常發育。生育期間喜光照,不耐蔭蔽,平均日照率宜在60%以上。棉葉的光飽和點較高,為7~8萬勒克斯,光補償點約為1000~2000勒克斯。棉是C3作物,光合生產率較低。一般認為群體最大葉面積係數為3~4時,較有利於光合產物積累。不同生育期對氮、磷、鉀需要量不同。現蕾前需要的磷佔總量的3~5%,鉀佔總量的2~3%;現蕾至開花需要的氮、磷佔總量的25~30%,鉀佔12~15%;開花至吐絮需要的氮、磷佔總量的65~70%,鉀佔75~80%。適宜生長在通氣排水良好、土層深厚肥沃的土壤上。棉較耐鹽鹼,土壤pH以6.5~8.0為宜。水分對棉纖維長度有明顯影響。因長期適應熱帶乾旱氣候條件而具有耐旱性。但由於生長期長,葉面積大,特別是生長中期正值高溫季節,消耗水分較多,因而在光照充足、降雨量少的條件下,要有灌溉措施以滿足棉花高產優質的要求。棉的蒸騰係數在不同自然氣候條件下變幅較大,約為300~1000。
棉花蕾期和花鈴期普遍存在蕾鈴脫落的現象,脫落率一般為60~70%,多達80%以上。除病蟲為害和機械損傷的原因外,絕大部分為生理性脫落,主要由營養生長與生殖生長的不協調而引起,與有機養料的合成、運輸、分配狀況有關。水分、養分供應不足,偏施氮肥,灌水過多,棉田蔭蔽,光照不足,或溫度過高過低影響棉花正常受精及內源激素的失調等,都會導致蕾鈴大量脫落。一般以10~20天的幼蕾和開花后3~5天的幼鈴脫落最多。減少蕾鈴脫落的途徑,主要是合理施用肥水,調控合理的群體結構,協調營養生長和生殖生長的矛盾,及時防治病蟲害。
20世紀50年代初以來,中國進行了5次全國性的棉種更換和更新。1950~1955年,主要用斯字棉、岱字棉和珂字棉等品種更換亞洲棉和退化陸地棉,使產量提高15%,絨長增長2~4毫米。1956~1960年普及陸地棉良種,用岱字棉15更換斯字棉和德字棉,並進一步淘汰亞洲棉和草棉,使產量提高10~30%,絨長增長2~3毫米。1964~1968年以岱字棉15複壯種進行更新,並推廣光葉岱字棉、洞庭1號及徐州1818、中棉所3號等品種,使產量提高20%左右,部分地區絨長增長0.5毫米左右。1974~1979年主要推廣國內自育品種,取代了大多數棉產區的岱字棉15和光葉岱字棉等引入品種,在不同地區產量提高10~30%。1980年以來,又推廣了國內自育的中熟豐產品種以及若干抗病品種,使不同地區的產量提高10~40%。中國自育新品種約有200多個。其中推廣面積在500萬畝以上的品種有魯棉1號、徐州1818、徐州142、洞庭1號和中棉所10號等。
棉花是常異交作物,天然雜交率一般在1~5%。並且在生產和加工過程中容易發生混雜。建立棉花原種場、良種繁育基地和良種軋花廠配套的棉花良種繁育體系是保持和提高棉花良種性,克服混雜退化的有效措施。中國棉花原種生產一般採用單株選擇、分系比較、混系繁殖的方法。棉花原種在生產上可以利用到3~4代,第4或5代種子不再留種。
中國主要棉區的耕作制度大體有兩種類型:黃河流域棉區北部及西北內陸棉區和特早熟棉區多實行冬季休閑的棉花一年一熟制;長江流域棉區及黃河流域棉區南部多實行冬作物(主要是麥類和蠶豆、油菜等)和棉花一年兩熟制。其種植方式,在一熟棉田都行單作,在兩熟制棉田多行套種,少數與甘薯或玉米間作。棉花子葉肥大,出苗較難,而且發芽出苗期易遭病、蟲、低溫危害。保證出好苗的主要措施有:①整好棉田,適墒播種。北方棉區春季乾旱多風,要注意耙耱保墒;南方棉區春季多雨,宜注意開溝排水。②選好棉種,進行種子處理,以利出全苗。③適期播種,講究播種技術,提高播種質量。按溫度條件,中國大部分棉區以5厘米地溫穩定在14~16℃以上作為播種適期,棉花適宜直播期多在4月中、下旬。
棉花育苗移栽較適於中國精耕細作和兩熟栽培的特點,有利於爭取全苗,克服兩熟矛盾,對解決鹽鹼地和春旱地的保苗和提高良種繁殖係數有較大作用。地膜覆蓋栽培技術,對棉田保墒、提高地溫、促進土壤養分分解都有明顯效果,有利於獲得早苗、全苗、壯苗和棉株的生長發育。在進行間苗和定苗時,留苗密度根據氣候、水肥條件和品種特性而定。中國棉區一般每畝種植密度為4000~5000株;生長季短的地區或旱地、瘠薄棉田,密度可提高到每畝6000~8000株以上。
由於棉花具有無限生長習性,同時營養生長和生殖生長並進期特別長,栽培管理的關鍵在於科學運用肥、水和耕作措施,協調營養生長和生殖生長,以獲取較高的經濟產量。棉花生長發育需要多種營養元素,消耗較多的是氮、磷、鉀。畝產100千克皮棉約需從土壤中吸取氮12~15千克、磷4~6千克、鉀7~15千克。主要通過施肥和耕作來調節棉田土壤養分供應和改善棉株營養狀況。一般以氮肥為主,配合磷肥、鉀肥。氮肥不足時,容易早衰減產;過多時,營養生長過旺,常導致蕾鈴脫落增加,貪青晚熟。磷、鉀肥可促進棉株生殖生長,有利早發早熟,增強抗逆力,並提高種子飽滿度及纖維品質。棉株缺硼的主要徵狀為葉柄出現水漬狀環帶,併發生蕾而不花現象。一般棉田宜多施有機質豐富的農家肥料作底肥,種植豆科綠肥對提高棉田肥力有良好作用。生長期宜施用化肥或漚制過的速效有機肥作追肥,苗蕾期宜輕施,花鈴期應重施,以便及時滿足棉株生育需要。花鈴期為棉花施肥高峰期,這時吸收的氮、磷、鉀約佔其一生吸收總量的60~70%。
棉花在生長發育過程中需要消耗大量水分。每生產100千克皮棉,約需耗水500噸。棉花生長期間,最適宜的田間持水量為65~70%。花鈴期需水最多,約佔一生需水量的45~60%,故遇旱須及時灌水。田間持水量在80%以上時,根的生長和吸收作用受到限制。因此地下水位過高和多雨地區須開溝排水。為保持棉田土壤疏鬆,一般需中耕除草,但在土壤結構良好、富含有機質的棉田,可少中耕或免中耕,必要時配合化學除草以消滅棉田雜草。秋雨較多或常受風災的棉區,在中耕時宜結合進行培土,以利防澇、防倒伏。中國棉農常運用看苗診斷技術以合理促進或控制棉花生育。北方棉區主要採用蹲苗方法,即適當推遲蕾期澆水的時間以控制地上部生長,促進根系發育,使棉株壯實;再通過灌水施肥促進棉株生長,達到增蕾保鈴。南方棉區主要是爭取棉花在梅雨季節發棵穩長,入伏后快發、多結鈴,秋季防早衰、促早熟。另外,摘心整枝可調節棉株體內營養物質分配,減少蕾鈴脫落,並促進早熟。如水肥和密度掌握適當,植株生長正常,僅摘心即可收到相同效果。旱薄地和早衰棉田,一般也不需整枝。世界各主要產棉國中,除蘇聯因生育期較短而進行機械摘心外,其他國家一般均靠肥水控制,不進行整枝。在棉花生長發育失調,特別是生長過旺、貪青晚熟的情況下,可利用植物激素來調節棉花生育,減少蕾鈴脫落,促進吐絮成熟。
棉花收摘期因地而異:北緯46°~20°地區為9~12月;20°~0°地區為1~4月;0°~南緯30°地區為5~8月。中國棉區多在9~10月份進入吐絮盛期,11月摘花基本結束(見彩圖)。在吐絮時節,宜適時採摘,並按不同質量分收、分曬、分存、分售以提高產品質量,同時作好田間選種留種工作。
栽培棉種主要可分下述4大類。
起源於中美洲和加勒比海地區。原為熱帶多年生類型,經人類長期栽培馴化,形成了早熟、適合亞熱帶和溫帶地區栽培的類型。這是目前世界上栽培最廣的棉種,佔世界棉纖維產量的90%以上。纖維長度為21~33毫米,細度為4500~7000米/克。商業上習稱細絨棉。陸地棉內又分8個類型,其中尖斑棉、馬利加藍特棉、尤卡坦棉、莫利爾棉、李奇蒙德氏棉、鮑莫爾氏棉和墨西哥棉7個類型為多年生。闊葉棉為一年生,如今世界主要產棉國廣為種植的陸地棉均屬這一類型。
原產南美洲安第斯山區,以後傳播到大西洋沿岸和西印度群島。其熱帶多年生類型以在秘魯和其他南美洲國家的變異最多,如坦奎斯棉、秘魯棉等。這個種的亞熱帶一年生栽培類型形成於美國和埃及。早熟的零型分枝或緊湊分枝類型形成於蘇聯中亞地區,稱蘇聯細絨棉。海島棉以纖維長(達33~45毫米)而細(6500~9000米/克)、有絲光、強度高(4.5~6克)著稱。商業上習稱長絨棉。除一年生類型外,還有兩個多年生變種:巴西棉和達爾文棉。中國西南地區生長的離核木棉和聯核木棉,都屬半野生狀態的多年生海島棉。
又稱中棉,是被人類栽培和傳播最早的棉種。種內又可分為6個地理-生態類型:印度棉、緬甸棉、垂鈴棉、中棉、孟加拉棉和蘇丹棉。其中印度棉和蘇丹棉為多年生;緬甸棉多數為多年生,也有一年生;其餘類型為一年生。中國在陸地棉全面推廣前廣泛栽培亞洲棉,由於纖維粗短(15~25毫米),商業上習稱粗絨棉。因其不適於中支紗機紡,且產量低,已於50年代為陸地棉取代,只在南方一帶尚有零星種植。但亞洲棉具有早熟、耐陰雨、爛鈴少、纖維強度高等特性,因而仍不失為重要的種質資源。它在印度和巴基斯坦仍有一定栽培面積。
又稱非洲棉,原產於非洲南部,分佈於亞非兩洲,在其進化過程中形成5個地理-生態類型:暗色棉、庫爾加棉、威地棉、槭葉棉、阿非利加棉。前3個為一年生,后2個為多年生。中國新疆和甘肅河西走廊栽培過的非洲棉屬庫爾加棉類型。由於纖維粗短,商業上也稱為粗絨棉,到2013年已幾乎絕跡。
野生棉種或栽培種的野生類型常具有抗病、抗蟲、抗旱、抗鹽鹼、耐寒及纖維強度高等性狀,利用這些優良性狀改良栽培種,是棉花育種的重要途徑。
中國廣東、廣西、雲南、貴州、台灣、福建等地生長的木棉(Bombaxmalabaricum),俗稱攀枝花,與棉花不同科。其種子纖維不宜紡紗,只能作枕芯、床褥的填料。
棉屬4個主要栽培種的形態比較見表1。棉屬種的分佈地區見表2。
由於棉花的生長期長,葉量多,花和葉均有招引昆蟲的蜜腺等原因,易受多種蟲害的侵襲。中國有棉花害蟲300多種,其中常見的有30多種,主要的如棉蚜、小地老虎、綠盲蝽、棉鈴蟲、棉紅鈴蟲、棉紅蜘蛛、棉金剛鑽、棉小造橋蟲等。北方棉區的棉蚜和棉鈴蟲,南方棉區的棉葉蟎和紅鈴蟲為害尤大。20世紀以來,世界主要棉區逐漸由熱帶多雨地區向氣候乾燥、日照充足而有灌溉條件的暖溫帶地區轉移,原來的多年生類型改變為一年生品種,加以棉花品種的早熟性提高,都有利於減輕或避過蟲害。40年代后,化學方法成為防治蟲害的主要手段;70年代中期以來,重視保護和利用天敵來控制害蟲,並進一步發展綜合防治,同時將培育抗蟲品種作為防治蟲害的重要途徑。
棉花病害主要是棉花枯萎病和黃萎病。防治措施包括控制帶菌種子的傳播,在重病田種植抗病品種,實行輪作倒茬和稻棉輪作等。棉田灌水過多和用氮肥過量都易導致病害加重;適當增施磷、鉀肥則有利於增強棉株耐病力。在中國,苗病和爛鈴也往往對棉花生產造成損失。苗病以立枯病和炭疽病為主。適期播種及採用藥劑拌種有良好的防治效果。爛鈴則由角斑病、炭疽病、紅腐病等病菌侵襲所引起,可通過合理密植,減少蔭蔽,控制氮肥用量,適當增施磷、鉀肥等進行防治。
產品利用
每100千克子棉軋花后可產皮棉35~40千克。棉纖維具有吸濕、保溫、通氣性能好等優點。因此,在世界紡織纖維消費量中,合成纖維所佔的比重雖由1950年的1%上升到1980年的36%,但棉花所佔的比重仍達48%(1980),居於首位。
棉纖維的長度、細度、強度、整齊度、成熟度、色澤等經濟性狀直接影響紗線布匹質量。當其他品質相同時,纖維越長,紡紗支數越高,紗線強度越大。大體上纖維長度每增1毫米,陸地棉和海島棉可紡支數分別提高近10公支和10~15公支。但纖維長度對成品紗品質所起的作用常為纖維整齊度所制約。一般纖維整齊、短纖維含量少,則成紗表面光潔、紗的強度提高。纖維強度因種和品種不同而異,與成熟度也有密切關係,一般成熟度好的強力也高。中國規定棉花共分7個品級,纖維長度從23~33毫米,3級為標準級,27毫米為纖維標準長度,7級以下為等外棉。為增強棉織品的牢度和耐磨性能,常用氫氧化鈉液或液態氨浸洗棉纖維,稱為“絲光處理”,可使纖維強力提高20~30%,並可提高紡織品的光澤和對染料的吸附能力。為使棉織品具有免燙性能,還可作防皺整理。
從毛子表皮上剝下的短纖維,其長度按中國規定陸地棉不足16毫米、海島棉不足20毫米的為短絨。每100千克毛子,經3道剝絨處理可剝得短絨8~12千克,其數量約為皮棉產量的1/7。短絨含纖維素90%以上,是提取纖維素的重要原料。長13毫米以上的一類絨可用以織制棉毯、絨衣、絨布,並可搭彈棉絮,製造高級紙張;12毫米以下的二類絨和3毫米以下的三類絨是優質纖維素原料,可製造各種人造纖維、電影及照相膠片、火藥等。
棉籽除留作種用外,80%以上用於榨油,脫殼后的棉仁含油率高達33~45%,不低於花生的含油量,是世界上僅次於大豆的第2位重要食用油源。棉子油中亞油酸的含量占脂肪酸的55%,屬優質食用油,可精鍊加工成烹調油、冷餐油、人造黃油等。油腳可製取脂肪酸和甘油,為生產肥皂、潤滑油、護膚脂、油漆、蠟燭等的重要原料。每100千克棉子一般可榨油15~20千克,產47~50千克餅粕。餅粕可做飼料和有機肥料。另外,棉仁中還含蛋白質33~38%,脫脂棉仁粉中含蛋白質45~50%,並富含B族維生素。但由於棉仁色素腺中含有高活性的多酚類化合物棉酚(C30H30O8),對人和單胃動物有毒,限制了棉子蛋白的直接利用。用育種手段培育無腺體棉花品種,生產不含棉酚的種子,可使棉仁粉成為利用價值較高的食用蛋白。無腺體棉(無毒棉)的脫脂棉仁粉的蛋白質含量為小麥的4~5倍,為大米、玉米的5~7倍,並含有禾穀類糧食所不足的多種基本氨基酸。摻入小麥粉或玉米粉中製成食品可改善其營養價值。從棉仁粉中提取的濃縮蛋白,可用於治療代謝疾病,或製作蛋白飲料和蛋白增強劑。