国家统计局数据显示，2024年新疆棉花播种面积为244.79万hm2，产量为568.6万t，分别占全国棉花总播种面积和总产量的86.25%和92.25%。
农药登记是农药产品进入市场的重要关口，中国的农药登记管理采取安全与药效并重的管理策略。新疆棉花主要用药时间集中在每年的4－8月，主要为播种时期的除草剂、苗期至花铃期的杀虫剂和杀菌剂、棉铃成熟期的脱叶催熟剂和其他时期应用的植物生长调节剂。防治棉花蚜虫（苗蚜和伏蚜）的施药次数最多，达到6～10次，局部地区棉蚜发生严重的棉田施药超过10次。防治棉田叶螨的施药次数仅次于防治蚜虫，为2～4次。近年来，棉花蓟马危害不断加重，在苗期和花铃期均施药防治，施药次数为2～4次。 棉田除草剂施药一般为1～2次，其中棉花播种前土壤喷雾施药1次，对于龙葵、三棱草和田旋花等恶性杂草发生严重的棉田采用茎叶处理等作为补充防治方法。棉花生长过程中化学调控使用甲哌鎓、赤霉酸、胺鲜酯、氟节胺及芸薹素内酯等植物生长调节剂，用于调节棉花生长、提高成铃率，以实现增产。此外，机采棉田一般在收获前喷施1～2次脱叶剂和催熟剂，以实现棉花叶片的集中脱落和棉铃的集中吐絮，满足机械采收要求。由此可见，棉花生育期内使用的农药类别多，使用农药的频次高。
截至2024年10月28日，中国针对棉花登记的农药种类有种衣剂、除草剂、杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂和植物生长调节剂，共2822种（通过查询中国农药信息网得到，下面未另作说明的农药数据均同此来源），其中有种子处理制剂141种、除草剂317种、杀菌剂151种、杀虫剂1803种、杀虫剂/杀螨剂（该类药剂兼具杀虫和杀螨活性，可同时防治棉花上的害虫、害螨）49种、杀螨剂（用于防治棉花害螨的农药，核心防治对象为螨类38种、植物生长调节剂323种（图1）。相比之下，中国已登记在玉米上的农药为3027种，但是 2023 年玉米的种植面积为4420万hm2（6.63 亿亩），棉花的种植面积仅为 278.81万hm2（4182.2万亩）。综上所述，棉花有害生物种类较多，使用的农药种类相对繁杂。
图1 棉花农药登记情况
中国使用种子处理剂的历史较悠久，早在西汉年间成书的《氾胜之书》中就有温汤泡种和药剂浸种的记载。20世纪50年代，中国开始推广浸种、拌种技术用于防治地下害虫。种子处理剂是将农药原药及助剂等成分通过特殊工艺制备成的农药制剂，通过在种子表面形成一层保护膜来发挥作用。这层膜不仅能够有效防止土壤中的病虫害侵袭种子，还能在种子发芽和生长过程中逐渐释放其包含的有效成分，被作物吸收，从而防治病虫害，具有使用方便、省工省药、保护环境等优点。用其包衣种子是实现农药减量增效的有效手段。
截至2024年10月28日，已登记的141种棉花种子处理制剂中，有杀虫剂70种、杀菌剂58种、杀虫/杀菌剂12种、植物生长调节剂1种。杀虫剂有效成分以吡虫啉和噻虫嗪单剂为主，其余还有丁硫克百威和硫双威，主要用于防治棉花蚜虫，个别产品用于防治蓟马。杀菌剂有效成分种类较多，主要用于防治棉花苗期的立枯病和（或）猝倒病。杀虫/杀菌剂有效成分为新烟碱类的杀虫剂和各种杀菌剂（咯菌腈、精甲霜灵、嘧菌酯、福美双、多菌灵、萎锈灵、吡唑醚菌酯等）复配而成，主要用于防治棉花蚜虫或蓟马、苗期立枯病和/或猝倒病。棉花种子处理制剂中的植物生长调节剂数量较少，只有1个有效成分为几丁聚糖的产品，用于调节棉花生长。
杂草是影响棉花优质、高产的重要因素之一，在棉田的发生面积占比达56%，每年造成棉花减产14%～16%。杂草与棉花争夺水、热、生长发育空间，并且可成为病虫害的中间转主寄主，会大幅增加棉田物化成本的投入。中国棉田杂草种类丰富，分布甚广，常年严重危害棉花的杂草种类共有25科60种，每年因杂草危害导致皮棉平均减产15%，有些受杂草危害严重的地区减产更是达到50%。棉花对杂草的竞争非常敏感，在和杂草争夺光、空间、水分和养分等资源中处于劣势，所以易因草害导致生长缓慢，造成减产，甚至绝产，因此要及时进行除草。随着新疆棉田连作年限的不断增长，杂草发生频率逐年增加，对棉花生产危害严重。
图2 棉花除草剂登记情况
截至2024年10月28日，已登记的317种棉花除草剂（图2）中，用于土壤喷雾的有212种，可分为播前土壤喷雾和播后苗前土壤喷雾；用于茎叶喷雾的有105种，在使用方法上可分为杂草2～3叶期茎叶喷雾、杂草3～5叶期茎叶喷雾、阔叶杂草2～6叶期茎叶喷雾和定向茎叶喷雾；在防除对象上可分为防除禾本科杂草、防除阔叶杂草、同时防除禾本科和阔叶杂草。播前土壤喷雾类除草剂有165种，以二甲戊灵、丙炔氟草胺、氟啶草酮、氟乐灵等为主，主要用于防治一年生禾本科杂草及部分阔叶杂草。播后苗前土壤喷雾类除草剂有47种，以扑草净、丙炔氟草胺、氟乐灵、乙草胺、仲丁灵、敌草隆、精异丙甲草胺等为主，通过苗前封闭作用，主要用于防除一年生杂草（包括一年生禾本科杂草和一年生阔叶杂草）。用于杂草2～3叶期茎叶喷雾的除草剂有4种，以烯禾啶单剂为主，用于防治一年生禾本科杂草。用于杂草3～5叶期茎叶喷雾的除草剂有79种，以高效氟吡甲禾灵、精吡氟禾草灵、精唑禾草灵、精喹禾灵和喹禾灵为主，主要用于防治一年生禾本科杂草。用于阔叶杂草2～6叶期茎叶喷雾的除草剂有1种，为苯嗪草酮，用于防治一年生阔叶杂草。用于定向茎叶喷雾的除草剂有21种，以草甘膦、草甘膦钾盐、草甘膦铵盐、草甘膦异丙胺盐为主，用于防治一年生和多年生杂草。
棉花在生长过程中极易遭受真菌、细菌、病毒和线虫等生物的侵染，造成产量和品质损失，从而在一定程度上限制了中国棉花产业的进一步发展。据统计，中国已记载的棉花病害种类超过80余种，产生较重危害的主要有20余种，平均每年都可以造成棉花产量损失15%～20%。新疆棉田发生的病害主要是猝倒病、立枯病、炭疽病等苗期病害和枯萎病、黄萎病。苗期病害主要发生在5月，枯萎病和黄萎病则在棉花全生育期都有发生。棉花苗期病害主要通过使用种子处理制剂对种子包衣的方式进行防治，效果较好。棉花枯萎病和黄萎病均为土传病害，且在维管束发病，常规的喷雾施药方法无法使有效成分传导到维管束。针对棉花枯萎病和黄萎病的防治主要采用灌根或滴灌等方法进行施药，用药量较大，常用的防治药剂为枯草芽孢杆菌、氨基寡糖素、三氯异氰尿酸、乙蒜素、辛菌胺醋酸盐等。新疆部分地区棉田偶有僵铃裂铃病、红腐病、黑果病、炭疽病等铃期病害发生，须在花铃期针对性喷施杀菌剂防治。
图3 棉花杀菌剂登记情况
截至2024年10月28日， 针对以上棉花病害已登记的151种棉花杀菌剂（图3）中，防治棉花苗期病害的杀菌剂有83种，有效成分主要为多菌灵单剂和甲基立枯磷、福美双、福美锌等复配制剂；防治立枯病的杀菌剂有19种，有效成分为三氯异氰尿酸、络氨铜、噻菌铜、井冈霉素、吡唑醚菌酯、多抗霉素、甲基立枯磷等；防治枯萎病的杀菌剂有18种，有效成分为乙蒜素、三氯异氰尿酸、氨基寡糖素、甲基硫菌灵、辛菌胺醋酸盐等；防治黄萎病的杀菌剂有16种，有效成分为枯草芽孢杆菌、氨基寡糖素等单剂；防治炭疽病的杀菌剂有3种，有效成分为络氨铜和三氯异氰尿酸；防治疫病的杀菌剂有3种，有效成分均为三乙膦酸铝；防治褐斑病、红腐病的杀菌剂各有1种，有效成分分别为多抗霉素和五氯·福美双。
棉花在不同的生育时期会同时受到多种害虫的危害。棉花幼苗阶段主要遭受蚜虫、蓟马和叶螨（俗称红蜘蛛）等害虫吸食棉汁液，会导致叶片卷曲、失绿等症状，从而影响棉苗的生长。随着种植转苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）基因抗虫棉面积的增加，在蕾铃期常见的棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫已经逐渐演变成为次要害虫；而棉蚜、棉盲蝽、棉蓟马和棉叶螨逐渐转变为主要害虫，常年广泛发生且危害严重，已成为中国棉区的常见害虫。棉田害虫直接危害棉花的生长，危害时间长达5个月，对棉花产量的损失最为直接，因此虫害防治是植棉农户种植管理中的重要内容。
图4 棉花杀虫剂登记情况
截至2024年10月28日，已登记的棉花杀虫杀螨剂共有1890种，其中有杀虫剂1803种（含4种昆虫生长调节剂）、杀虫剂/杀螨剂49种、杀螨剂38种（图4）。棉铃虫是棉花上的重要害虫，对非转基因抗虫棉花危害严重。如图4所示，登记在棉花上防治棉铃虫的杀虫剂数量最多，有效成分主要是辛硫磷、乙酰甲胺磷、丙溴磷、氟铃脲、毒死蜱、溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、硫双威、苏云金杆菌、棉铃虫核型多角体病毒等，有1222种（含4种昆虫生长调节剂）。值得注意的是，许多登记药剂的有效成分（如辛硫磷、毒死蜱、氰戊菊酯、氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、联苯菊酯等）由于具有广谱性，可同时防治2种以上棉花害虫。
随着抗虫棉的大面积种植，蚜虫成为当前棉花的主要害虫，针对其登记的杀虫剂有523种，有效成分主要是辛硫磷、吡虫啉、啶虫脒、敌敌畏、毒死蜱、氯氰菊酯、乐果、丁硫克百威、氰戊菊酯、噻虫嗪、乙酰甲胺磷等。防治叶螨的主要有114种，有效成分主要是双甲脒、噻螨酮、炔螨特、联苯菊酯、乐果、哒螨灵、阿维菌素等。近年来，新疆棉花蓟马发生面积和危害程度不断增加，当前已登记防治蓟马的杀虫剂有4种，有效成分主要是溴氰菊酯、噻虫嗪；防治盲蝽的杀虫剂有51种，有效成分主要是顺式氯氰菊酯、马拉硫磷、金龟子绿僵菌CQMa421等，预计未来登记防治蓟马的杀虫剂种类会显著增加。防治地老虎的杀虫剂有4种，有效成分主要是高效氯氟氰菊酯和甲萘威。防治红铃虫的杀虫剂有110种，有效成分主要是三唑磷、氰戊菊酯、联苯菊酯、甲氰菊酯、甲萘威、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等。防治烟粉虱的杀虫剂主要有3种，有效成分主要是溴氰虫酰胺、氟啶虫胺腈；防治叶蝉的杀虫剂有4种，有效成分主要是杀螟硫磷。防治造桥虫的杀虫剂有70种，有效成分主要是敌敌畏、苏云金杆菌、杀螟硫磷。防治斜纹夜蛾的杀虫剂有6种，有效成分主要是毒死蜱、球孢白僵菌。防治美洲斑潜蝇的杀虫剂有1种，有效成分为氟氯氰菊酯与辛硫磷的复配制剂。
通过多年研究和实践，新疆棉花生产于1994年前后形成基于合理密植、植株矮化、早发早熟的″矮、密、早″栽培模式。该模式以促早发早熟为主攻目标，充分利用化学调控，通过密植矮化促早管理，促进生长发育与光能利用同步，协调个体与群体矛盾，提高有效光合面积和光合生产能力。随着″矮、密、早″栽培模式的不断成熟，植物生长调节剂的使用频次和使用剂量逐渐增加。棉花自苗期开始，需要多次喷施植物生长调节剂，以提高抗逆性和塑造良好株型，从而提高产量和适于机采。此外，棉花脱叶催熟技术是实现棉花机械采收的先决条件，脱叶剂和催熟剂的合理施用，不仅能够解决棉花后期贪青晚熟或成熟度不一致的问题，而且能加快收获前棉花叶片的脱落，提高采棉机的采净率和作业效率，降低机采籽棉含杂率。
图5 棉花植物生长调节剂登记情况
截至2024年10月28日，已登记的323种棉花生长调节剂（图5）中，用于调节生长的有144种，有效成分种类较多，以甲哌鎓、赤霉酸、矮壮素、氟节胺及芸薹素内酯为主，主要用于棉花全生育期生长调控；用于增产和提高结铃率的有20种，有效成分主要为赤霉酸；用于棉花的脱叶剂有101种，有效成分以噻苯隆单剂和噻苯隆与敌草隆的复配制剂为主，主要通过促使叶柄与茎之间的分离组织自然形成及抑制光合作用，使叶片枯萎脱落；促进棉铃成熟吐絮的催熟剂有57种，有效成分主要为乙烯利。此外，敌草快有1个产品以植物生长调节剂的类别登记为棉花催枯，于棉花生长后期棉铃自然开裂 60%左右时用药，以促进棉花吐絮。
根据《农药管理条例》和《农药登记管理办法》的规定，农药登记证的有效期为5年，从2024-2030年棉花农药新增登记到期情况（图6）可以看出，随着中国农药新政的推出，将于2028年和2029年登记到期的农药相较于其他年份更多，说明在2022年和2023年登记的棉花农药数量多。此外，社会各界对农药使用的关注度和要求不断提高，推动了农药行业向更环保、更安全的方向发展。在棉花新增登记农药的剂型方面，可溶液剂、悬浮剂、可分散油悬浮剂、水分散粒剂、微囊悬浮剂、微乳剂、水剂等环保剂型多于非环保剂型。
图6 2024―2030 年棉花农药新增登记到期情况
作者：李浩然，Muhammad Zeeshan, 李营, 韩小强, 等