新疆棉花的崛起，是可以载入世界农业史的奇迹。它在并不适合棉花种植的自然条件下，却发展出了世界最具竞争力的棉花产业。
世界棉花看中国，中国棉花看新疆。新疆棉花不仅高产优质，高度机械化，还拥有种子、种植、农机、棉花加工等全环节的知识产权。新疆棉花生产也对环境很友好，非常节水，未出现超采地下水和次生盐碱化的情况。新疆棉花产业崛起的成功经验，为我国乃至世界农业提供了一种兼顾经济效益和环境效益的发展新模式。
下面用数据看新疆棉花的实力有多强悍。
第一，高产优质。
我国是世界最大棉花生产国，产量占世界约24%。新疆棉花产量占全国92.8%，是世界产量最大的棉区。
新疆是世界棉花皮棉单产最高的地区，皮棉即去除棉籽的棉花。平均亩产达到158.6公斤，是世界棉花亩产的3倍，分别是印度、美国、巴西、澳大利亚棉花单产的5倍、2.5倍、1.9倍、1.6倍。
新疆从1994年至今，总产、单产已连续32年位居全国第一。
新疆棉花也很优质。
国际上按成熟程度、色泽特征和轧工质量，把棉花分为7级。其中1级、2级为优质棉。新疆棉花1级和2级棉花占80%以上。
新疆是我国唯一的长绒棉产区。新疆长绒棉皮棉单产为每亩130公斤到150公斤，位居世界第一。
较长的棉纤维纺成的纱线强度较大、弹性较好。所以长绒棉可用于高端面料，是棉花中的王者，价格很高。
长绒棉纤维长度和普通棉花对比
埃及的吉扎棉和美国的比马棉是世界第一梯队的优质长绒棉。尤其是埃及长绒棉，曾经被认为是世界最好的长绒棉。但现在新疆长绒棉纤维平均长度和整齐度等品质指标已优于埃及吉扎棉和美国比马棉。
第二，高度机械化。
新疆棉花已实现从播种到收获的全程机械化。其中很难以实行机械化采摘的长绒棉，只有我国和美国已实现机采。我国长绒棉相对于美国的长绒棉，更适宜机采。美国的长绒棉在接到高端订单时，仍然需要采取人工采摘的方式来保证棉花纤维品质。
埃及长绒棉基本靠人工采摘，因此成本很高。因此国际上有专家预言，未来埃及的长绒棉有可能完全被我国和美国的长绒棉取代。
2025年10月21日，采棉机在新疆阿克苏地区沙雅县的棉田中工作，黄色圆柱是已采收打包好的棉花
第三，有独立的知识产权。
世界上只有我国和美国拥有独立知识产权的抗虫棉和可机采长绒棉。我国精量播种机、采棉机、滴灌设备等棉花生产装备和棉花加工工艺都有独立知识产权。
第四，生产方式对环境友好。
新疆棉花采用膜下滴灌技术，非常节水，用水量只有普通滴灌的70%。我国是世界唯一把滴灌大面积用于棉花等大田作物的国家。
新疆采用暗管排盐等技术，不仅能在盐碱地上生产出棉花，而且还能实现高产，没有因灌溉出现次生盐碱化。
而中亚地区因为种植棉花大量截留阿姆河和锡尔河的河水，导致咸海面积大面积萎缩。
面积不断萎缩的咸海
印度、巴基斯坦、美国等国家，靠开采地下水来种植棉花。印度、巴基斯坦等国还用大水漫灌这样非常耗水的方式来灌溉棉田。因此，这些国家也都出现了地下水超采和次生盐碱化等环境问题。
从生态上看，这些国家的棉花生产是不可持续的。
世界上的棉花生产国中，能同时做到以上四点的，只有我国。所以新疆是世界最具竞争力的棉花产区。
但新疆的自然条件原本并不适合种植棉花。
有数据为证。建国初期新疆棉花皮棉产量只有5100吨，仅占全国总产的1.1%。而今天新疆棉花皮棉总产为616.5万吨，是建国初期的1208倍。
建国初期新疆皮棉平均亩产不足12公斤，只有今天的1/13，棉花无法自给。
新疆棉花的崛起是在1981年之后，距今只有45年的历史。通过我国农业科技工作者的辛苦努力和强大工业的加持，才得以改变新疆原本不适宜种植棉花的自然条件劣势，成为世界最具竞争力的棉花产区。
下面从棉花的生长习性看，为何新疆不是棉花的理想产区。
棉花喜温，非常耗水，喜欢肥沃的土壤。但降雨量很大的地区反而不适合棉花生长。因为潮湿的气候，让棉花容易遭受病虫害，例如棉铃容易出现烂桃和脱落。棉花成熟期降雨量大，会影响棉花品质，棉花纤维变短，颜色发黄。
而埃及是棉花的理想产区。这里气候炎热，降雨量很少，但拥有尼罗河这样的大河，可以对棉花进行灌溉。干燥的气候，早晚的温差很大，让这里生长的棉花纤维细长。而肥沃的尼罗河三角洲又让棉花能实现高产。
印度、巴基斯坦、美国西南部的情况也很类似。这里都是干热的气候，却拥有印度河、恒河、密西西比河这样的大河，地下水很丰富，可以解决用水问题。此外，当地的土壤也很肥沃。因此，这里也很适合棉花种植。
与这些国家相比，新疆不适合棉花种植主要有三个问题，更详细内容见后面讲解。
一、温度条件有问题。积温、无霜期不足，早春多大风，入秋有早霜，导致棉花无法成熟。
二、非常缺水。降雨量稀少，又缺少尼罗河这样的大河。
三、土壤贫瘠，多为沙土，漏水漏肥严重，盐碱化严重，导致棉花难以正常生长，单产很低。
下面要讲的是新疆怎样通过小小的地膜，解决了棉花生长所需热量不足的问题，给新疆棉花产业带来了第一次飞跃。
新疆成功种植棉花要解决的首要问题是热量不足，而不是我们一般印象中的干旱缺水问题。
新疆是世界纬度最高的棉花产区。世界其他棉花产区都位于纬度40度以南。而新疆棉花产区位于北纬39度到46度。纬度高就意味着热量条件差，让棉花难以在新疆正常生长，单产很低。
棉花全生育期需要10度以上的有效积温为3200度，至少165天的无霜期。而北疆地区无霜期为140天到170天，有效积温为2800度到3300度。因此，北疆地区不适合棉花种植。
而看起来热量条件还可以的南疆也有问题。
南疆的无霜期为200到240天，有效积温为3800到4500度。但因为新疆的高温时间集中在夏季，春季和秋季温度偏低。每年4月常有寒潮和大风，10月份会有早霜。
因此，南疆地区的棉花也容易因为恶劣天气而减产。
在建国初期，打破了在北疆不能种植棉花传统看法。
苏联在北纬42度以上的哈萨克斯坦南部种植过棉花，春季低温导致棉花难以出苗。棉花成熟时，棉桃会裂开即吐絮。在哈萨克斯坦种植的棉花，因当地无霜期不到160天，棉花无法正常吐絮。
基于这个判断，苏联专家判断纬度在北纬42度以上的我国北疆地区也很难种植棉花。
1950年春，入疆的人民解放军第二十二兵团二十五师七十四团在史骥、安崇文、王云龙带领下，在玛纳斯河垦荒，发现位于今天克拉玛依市的小拐垦区无霜期为146至156天，有种植棉花的可能。于是，他们找来棉种，在芦苇地上开垦了三亩地种植棉花。当年种植棉花成功，籽棉亩产达到67公斤，换算成皮棉产量大约为20公斤。
玛纳斯垦区试种棉花成功的消息引起王震将军关注。1951年，王震决定推广小拐垦区的植棉经验，扩大北疆棉花的试种面积。
但是一直到1980年，新疆棉花生产在全国仍然属于偏落后的状态。棉花产量占全国不到2.93%。皮棉亩产只有25到28公斤，低于全国平均皮棉亩产36.67公斤。
1978年，我国从日本引入地膜，给农业生产带来了革命性的变化。地膜也让新疆的棉花生产，从原来处于边缘地位的小角色，一跃而成为世界棉花产区的王者。
地膜对于我国农业生产的意义很容易被低估。目前我国使用了全球75%的地膜。
山西农业大学教授赵鸿钧被誉为中国塑料大棚之父。
他在1953年在山西农业院（今山西农业大学）附设农业学校就读。因为家境贫寒，为节省口粮，他承包了学校一块菜地，种植韭菜等蔬菜自给。他发现在冬天用塑料膜覆盖菜地后，菜地的地表温度比裸露地面高1到9度。韭菜不仅没有被严寒给冻死，反而还生长良好，收获时间提前了10天。
之后，他一生致力于薄膜在农业上的应用。我国北方发达的大棚蔬菜，技术起点都是来自于赵鸿钧教授的发现。
但是，当时我国还不能制造现在使用的农用地膜。蔬菜大棚使用的是很厚的塑料，用在大田里，成本很昂贵，根本无法推广。
而日本从1948年开始研究地膜的应用，在1955年将地膜应用在草莓种植上。
1978年，我国从日本引进聚乙烯（PE）地膜和覆膜机械，开始在北京、辽宁、河北试种玉米、棉花。
结果地膜在气候寒冷的北方地区效果特别明显。使用地膜可以让作物增产至少20%。在西北干旱地区，甚至可以增产150%。
原来，地膜覆盖能让耕地表面温度提高3到5度，因此可以提前播种，提前收获7到15天，正好可以避开春季低温和秋季的早霜。地膜保护让耕地表面水分蒸发量减少了30%至50%。这对于春季多大风、夏季却很干热的西北地区尤为重要。此外，黑色、绿色地膜还可以阻断光线进入，让地表的杂草得不到光照而枯死，所以可以抑制杂草生长。
这里说一个很让人难以置信的事实。现在世界上只有我国、美国、德国、日本、韩国、意大利能独立制造合格的农用地膜。
地膜的出现一下子让我国气候寒凉的西北地区可以一年种植两季，也让新疆棉花生产解锁了原本在热量上的劣势。
1979年，新疆兵团石河子垦区在约7.5亩棉田试验用地膜覆盖种植，当年增产约35%。
1981年，位于新疆昌吉的兵团农六师新湖农场向前来视察的王震将军签下了“军令状”。
军令状，图片来源：农六师垦区•五家渠市志2001年11月第一版
签过“军令状”后，王震将军高兴地与大家合影。
当年用3.5万亩地实行地膜种棉，产量不低于石河子农学院的试验成绩-籽棉亩产135公斤，利润达到150万元。新湖农场于1963年建场，曾是全国五大农场之一，当时已连续亏损十多年。棉花亩产很低，每亩只能生产二三十公斤皮棉。
这一年，新湖农场平均亩产皮棉180斤，由上年亏损391万元转为盈利418.5万元，超出“军令状”利润265万元，1.2万名农工平均得奖120元。农场给每个职工都发了90元到1000元的奖金。
从此新疆南疆、北疆地区都开始用地膜覆盖种植棉花。当时有些农户不接受地膜覆盖，白天铺上，晚上就把地膜揭了。但后来看到地膜对棉花增产的效果，大家都心服口服。
当时用人力铺地膜效率很低。每人每天只能铺地膜0.4亩。因此，新疆又开始研究铺设地膜的机械。
1982年，新疆兵团第七师技术员陈学庚团队开始研制机械化铺膜播种机。陈学庚于2013年成为工程院院士。
他发明的地膜覆盖播种机、膜下滴灌精量播种机对新疆棉花产业崛起有巨大的贡献。更详细的讲解见后面。
1983年，陈学庚院士成功推出2BMS系列地膜覆盖播种机。它能实现畦面整形、开膜沟、铺膜、膜上打孔播种等多道作业程序一次完成。3膜6行机一天作业120至150亩。效率高，作业质量好，省种、省膜、省工。一台机具顶300个人工。
地膜覆盖播种机给新疆棉花生产带来了第一次飞跃。
到1990年，新疆地膜植棉面积占比达78.5%，皮棉亩产比1980年提高约1.5倍。兵团皮棉单产从1982年的38.6公斤提高到1994年的82公斤。
地膜覆盖播种机于1995年荣获国家科技进步一等奖。
1994年，新疆棉花总产、种植面积均占全国20%，跃居全国第一。从此至今，新疆棉花的总产、单产连续32年位居全国第一。
1995年，国家正式启动新疆优质棉基地建设，标志着新疆成为国家级棉花生产基地。
但地膜在新疆棉花生产上的广泛使用，又带来了新的问题，那就是地膜污染问题。
在2014年时，新疆棉花主产区土壤耕作层地膜残留量达每亩16.88公斤，是全国平均水平的4到5倍。
农业生产上大量使用的地膜主要成分是聚乙烯。在自然条件下，需要几百年时间才能彻底分解。早年我国使用的0.008毫米厚度的地膜因太薄容易碎裂，只能用人工捡拾，回收率只有35%。但加厚的0.01毫米厚度的地膜回收率能达到85%以上，甚至达到90%。
因此，从2014年12月1日起，新疆全面推广使用厚度为0.010毫米以上的高标准农膜。2017年我国强制规定农用地膜厚度不得低于0.010毫米。
新疆已在棉区推广随动式残膜回收机，地膜捡拾率达91.7%。
2025年9月30日，一辆无人驾驶地膜回收机正在刚采摘过的棉花地里回收地膜。
近年来新疆棉农开始尝试加厚加宽的地膜。例如新疆塔城沙湾市是新疆重要的棉花生产基地。当地采用地膜宽度从过去普遍使用的2.05米拓宽至4.4米，厚度增至0.013毫米，一块地膜所覆盖的棉花行数由6行升至12行。这种情况下，不仅更便于机械化回收地膜，而且由于地膜更厚，能更好地提高地温、消灭杂草、保持土壤水分。这样可使棉花亩均增产30到50公斤籽棉。
此外，新疆也鼓励回收地膜，建立了县、乡、村三级回收站，对回收地膜的企业进行财政补贴。棉农可以用回收的地膜换取农资、生活用品。
回收的废旧地膜经清洗、破碎、造粒后，用于生产井盖、路锥、再生塑料颗粒、低档PE管材如排水管。
而要更彻底地解决地膜污染问题，是要使用可降解地膜。
PBAT即聚对苯二甲酸-丁二酸丁二醇酯，就是一种很有前景的可降解地膜。PBAT地膜对于农作物增产的作用和聚乙烯地膜基本相当。
PBAT分子链较短，所以很容易降解
多年试验表明，PBAT地膜在不同地域、不同作物使用后，1到3年内可完全降解成水、二氧化碳和矿化物等无害物质。
在北疆棉田使用的结果表明，在9月中旬时，刚好棉花已进入采收期。PBAT地膜的降解率已达70%至80%，虽然地面仍可见片状残留，但地膜的物理强度已完全消失，最终经土壤翻耕后可实现100%降解。
2025年9月15日，在兵团六师芳草湖农场棉田试验田里的可降解地膜分解情况。
PBAT地膜推广的问题就是价格偏贵，是聚乙烯地膜价格的2到3倍。好处是节省了地膜回收、运输、加工等环节的费用，加上经过政府补贴后，棉农的实际支出每亩增加不到50元。
2025年3月，中石化海南炼化投产了全球首套年产6万吨PBAT工业化生产装置。随着PBAT地膜的量产，地膜价格还会大幅度下降。预计到2028年时，PBAT地膜和使用聚乙烯地膜的成本将基本相当。
因此PBAT地膜的出现，意味着困扰我们的地膜污染将从此消失。
接下来请听下集，新疆是怎么通过引进以色列的滴灌技术，发展出非常节水的膜下滴灌技术，从而实现对水资源的可持续利用。