棉花种植
穿上牛仔裤，真实享受这一世界主要作物和两次工业革命带来的硕果。 牛仔裤使用的牛仔布（denim）是一种棉纺布料，源于法语中的‘de Nimes’一词。
棉花是一种保护棉类植物种子的纤维材料，就像保护苹果种子的果肉一样。 所以，果实的用途并不仅仅是供人们享用。
在 18 世纪晚期的英国，James Hargreaves 发明的“多轴纺纱机（詹妮纺纱机）”使纺织业的纺纱技术得到了长足发展，使工业革命的条件进一步成熟，最终带来了工业发展和规模化生产。
现在，棉花是一种位于生物技术革命前沿的农作物，它是 1997 年继大豆之后第二种被引进大田农业的转基因（GM）作物。转基因棉花的主要优点之一是对非选择性除草剂定义 一种用于清除所有杂草的化学产品（一年生或多年生草和阔叶杂草）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/ 有关除草剂及杂草的宝贵现代信息资源，由爱荷华州立大学（Iowa State University）提供。草甘膦具有耐受性。 其他种类的转基因棉花可以免受一些常给作物带来灭顶之灾的害虫侵袭。 将除草剂耐药性定义 某种植物/杂草遗传到的，能够耐受一种除草剂标准剂量的遗传能力。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/in.asp “除草剂耐药性杂草国际调查”（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）旨在对耐药性杂草种类的进化进行检测，并对其影响做出评估。所有已确认新案例均做出列述。作为生物技术研究的早期目标表明了有效控制棉花杂草的重要性。 虽然抗除草剂棉花具有诸多优点，但是它也使草甘膦的用量大幅增加，而且不再受除草剂控制的耐药性杂草的问题也随之而来。
百草枯是另一种非选择性除草剂产品，通过在杂草综合治理体系中的运用，为解决以上杂草控制问题提供了解决方案。
世界上最大且最富经验的独立环保组织 - 世界自然基金会（WWF）指出，在棉花种植中使用农用化学品对环境带来的最大影响是：
“...土质和水质的变化和棉花种植地区域内及其下游区域生物多样性定义 以其独特形式、层级和组合而存在的不同生物类型。其中包括生态系统多样性、物种多样性以及基因多样性（IUCN, UNEP 和 WWF, 1991）。 权威性在线参考资料与资源 http://earthtrends.wri.org/ 地球趋势（EarthTrends）是一个由世界资源协会（World Resources Institute）维护的综合在线数据库，主要提供环保、社会及经济趋势的相关数据。通过数据库可了解生物多样性指标的统计信息。的变化。”
在杂草控制计划中使用百草枯，可以帮助解决棉花种植所产生的这些环境问题并防止杂草产生耐药性。
定义 用于生产生质燃料的作物。目前，像玉米、甜菜籽、油菜和大豆等粮食作物被用来生产生质燃料。在巴西，从甘蔗中直接提取乙醇。印度为了生产生质柴油，大力推广麻风树的种植。油棕是另外一种生质柴油来源。在与碳动力工厂相邻的含盐水池里面可种植能生产生质燃料的藻类植物，以吸收工厂的二氧化碳排放。生质柴油作物更应种植于不利于粮食作物生长的地带（如：边际用地、盐碱地、荒地等），以避免和粮食生产形成不必要竞争。 权威性在线参考资料与资源 http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO 是欧洲及美国学术和产业合作伙伴联合进行的一个项目，旨在确认植物科学研究的继续投资领域，以期推动作物作为原料在生质燃料及其他生质产品方面的应用。
主要环境问题
世界自然基金会（WWF）指出，种植棉花造成的主要环境问题有：
- 农用化学品的集中使用
- 灌溉和生产过程对水资源的过度使用
- 土壤侵蚀定义 固体物质（土壤、泥浆、岩石及其他颗粒）的移位，其原因通常是向下或顺坡运动造成的流动介质（像风、水或冰）。 权威性在线参考资料与资源 http://soilerosion.net/ 该土壤侵蚀网站（Soil Erosion Site）汇集了有关土壤侵蚀的可靠信息，其来源包括多种学科和资源。它旨在为那些希望更多了解土壤流失和土壤保护的人们提供可靠网络资源。和退化
- 农用化学品溢出定义 一种源于上坡，并超出了土壤吸收能力的多余液体（如雨水）的集水现象。这些多余液体然后流经表面，进入附近的地表水（像池塘、湖泊、河流）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.sowap.org/index.htm SOWAP土壤与水源保护 （SOWAP土壤与水源保护）是企业、非政府组织、高校和农民共同支持的联合行动，旨在依据保护性耕作理念，检验各种特定领域的土壤管理方法。它对经济和环境方面进行了研究，其中包括土壤侵蚀与径流相关影响。、浸析造成水污染
- 动植物栖息地减少，影响生物多样性
定义 为减少水土侵蚀，种植后使用作物残留覆盖 30%或更多土壤表面的任何耕作和种植方式。 权威性在线参考资料与资源 http://www2.ctic.purdue.edu/Core4/CT/Definitions.html Core4Conservation 是位于普度大学（Purdue University）的 保护性耕作信息中心（Conservation Tillage Information Centre）的组成部分。
百草枯是棉农必不可少的工具
在棉农与杂草的斗争过程中，百草枯是通用多面手。 从种植前的田地整备到收获前的作物调整，都在使用它。 使用百草枯作为替代的非选择性除草剂，并采用不同方式与杂草综合治理体系结合，有助于避免杂草转换定义 田地内杂草群落改变的一种变化（如：杂草的相对丰富度或类型）。其原因可能在于某种管理方式，其中包括使用除草剂或任何其他使杂草物种组成发生变化的任何其他现象。物种或生物类型适应了目前杂草管理方式的增加，而杂草对这些做法的敏感性降低。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/mgmt/qtr00-1/popdyn.htm 爱荷华州立大学（Iowa State University）杂草科学网站上发表的一篇有关杂草数量动态学的经典文章。和产生耐药性的问题。
百草枯一接触土壤即失去活性，这意味着它可以在种植棉花前喷洒以灼烧杂草，而不用担心会对当季或轮种作物造成伤害。 百草枯与其它会造成药物“残留”的除草剂不同，它不会浸析、残留或被农作物根部吸收，因此其使用不受限制。
与大多数除草剂不同的是，百草枯在寒冷和下雨的天气里也能发挥效用，适合在播种季节早期使用，从而在保护性耕作体系中控制杂草。 这些耕作体系不采用传统的犁耕方式除草。 因此，不会破坏土壤，有助于防止侵蚀和维护健康的土壤。
虽然百草枯是广谱非选择性除草剂，但遗落在农作物叶上的少量药剂几乎不会对其造成伤害，因为它与草甘膦不同，不会通过内吸作用在植物内部移动。 所以，百草枯可用于行间杂草控制，去除行间杂草。
百草枯可被用作安全高效的收摘帮手，防止绿叶弄脏皮棉，控制杂草缠绕，加快采棉机的收摘速度。
百草枯具有很强的环保特性。 它不会浸析，可被土壤降解。 如需详细了解百草枯对环境、喷洒者及消费者的安全性，请访问百草枯信息中心的其它章节或参考 百草枯介绍资料。
棉花来自哪里？
棉纱是由包裹在棉类植物种子周围的精细绒毛纤维（或皮棉）纺制而成的。 棉花家族中有许多种类，但具有商业种植价值的只有两类。 最广泛种植的是陆地棉 Gossypium hirsutum （旱地棉），占生产总量的 97％。 另一类是海岛棉 Gossypium barbadense （长绒棉）。
陆地棉 Gossypium hirsutum 和海岛棉 Gossypium barbadense 的主要差异在于棉绒纤维（单纤维）的长度。 海岛棉 Gossypium barbadense 的纤维精细、优质，长达 5 厘米；相比之下，陆地棉 Gossypium hirsutum 纤维较短，仅 2－3 厘米。
棉绒纤维长度（均匀且一致）是影响纱线或棉线质量的重要因素。 其他品质方面还包括棉绒纤维强度、颜色和无价值成分含量。 所有这些特性可能受到棉花种植方式与种植地的影响，如土壤肥沃度、温度、降水与灌溉、害虫与疾病等，以及棉花收摘的条件。 虽然白棉是常规产品并且最受推崇，但是也有出产绿色或褐色皮棉的种类。 为了保证棉花基因纯正，这些种类常被排除在白棉种植区之外。
棉花是一年生植物，叶宽，呈浅裂状。 但是，其木质主干和开花特性显示了此植物最初的多年生植物特性。 棉花的花期较长，成熟棉桃（种囊）可能在同一个棉枝与新花相随相伴。 但是，棉花育种人已成功培育出更能同期开花的品种。 随着相应采摘机械的发展，机械化单一收摘代替了多个收摘时段的人工手摘方式。
然而，棉花并不像其他主要作物那样驯化；在规模化生产体系中，化学生长调节剂得到广泛使用。 虽然棉类植物的生长高度可达 3 米，但可通过化学制剂对棉花的过度生长进行控制。 这将提高棉花纤维的产量。 尽管更多的棉桃是同期开花，但是依然使用生长剂来促进晚熟棉桃的开裂。 皮棉暴露后，采棉者才能将皮棉从棉桃中采摘或剥离出来。
棉花收摘后，依然附着于棉种上的皮棉进入“轧棉”阶段。 人们以机械方式仔细使皮棉（来自 en’gin’e）里面的皮面纤维通过筛网进行梳理，使皮棉和棉籽分离，最后打包。 这时，棉花就可以运往纺织厂了。
棉花纤维除了可以用于纺织，纯纤维素也是不同化学制品的生产原料，其中包括化妆品、胶片和塑料等。 皮棉占收摘棉花重量的 30－45％，但占其总商业价值的 85％。 然而，占总重量 55－70％ 的棉籽也有其用途。 棉籽是世界第五大油籽。 棉籽轧油后，剩余粗料是富有价值的饲料。
棉花生长在何处？
2009 年，全球共有棉田 3040 万公顷，其中的44%位于印度次大陆（图 1）。
中国、美国和非洲分别各占总数的16％、12％和10％。 其他重要种植地区位于小亚细亚和南美，主要为发展中国家。
虽然棉花原生于热带地区，但其种植北到乌克兰，南至南澳大利亚。 但是，它依然对霜冻非常敏感。
表 1 列出了主要生产国的部分生产数据。
表 1.2009 年主要产棉国棉花生产统计（FAO 统计数据）。
| 收获面积（公顷） | 棉籽产量（吨/公顷） | 皮棉产量（百万包*） | |
| 印度 | 10,310,000 | 1.2 | 25,4 |
| 中国 | 4,951,830 | 3.9 | 30.5 |
| 美国 | 3,112,270 | 2.0 | 18.1 |
| 巴基斯坦 | 3,106,000 | 2.1 | 8.8 |
| 乌兹别克斯坦 | 1,317,000 | 2.6 | 4.1 |
| 巴西 | 807,876 | 3.6 | 8.5 |
| 土库曼斯坦 | 607,000 | 1.1 | 1.6 |
| 尼日利亚 | 467,947 | 1.1 | 0.5 |
| 土耳其 | 419,873 | 4.1 | 2.1 |
| 马里 | 288,159 | 0.82 | 0.8 |
*1包 = 480磅（218公斤）
棉花如何种植？
棉花是一种“中耕作物”。
棉花播种于春末夏初，收获于秋初。 棉种以成行的形式进行播种，行宽有所变化。 习惯上，人们使用宽行（大约间距 75 厘米）种植，以便于机械除草机在作物生长期间进行杂草控制。 虽然这些是最常用的棉花种植方式，但窄行棉花（25－50 厘米间距）和超窄行棉花（低于 25 厘米）种植方式也在使用...
1997 年，棉花紧随大豆之后成为美国第二种转基因大田产品。 2009 年，转基因棉花种植量是 1600 万公顷（占总量的 53%）。 在美国，抗除草剂棉花现在已达总面积的 75％。 其中约一半的种类具有抗病虫害和耐除草剂的特性。 大多数种类对草甘膦具有耐受性。 虽然这使杂草控制变得简单，但如果在作物待开花时施用草甘膦，作物将遭受伤害，还也将使杂草植物群发生不良变化，对草甘膦产生耐药性。 杂草综合治理体系中使用的百草枯对避免这种问题起到了重要作用。
土壤侵蚀及保护性耕作体系
自 20 世纪 60 年代引进了以百草枯为首的广谱除草剂以来，不依靠犁地翻盖控草的土地耕作体系得到应用和发展。 摒弃犁地翻盖免耕定义 它也称作“保护性耕作”或“免耕作”，它是每年种植作物的一种方式，它通过免除拖拉机拉动工具进行的土壤耕耘进而避免对土壤的破坏。 权威性在线参考资料与资源 http://www.no-till.com/ 免耕耕作方式的在线信息门户网站。法能节约资金、时间和燃料，改善土壤结构，减少侵蚀，并为野生动物提供庇护。 最近，保护性耕作体系已从单纯的水土保持发展到更广泛的农作物生产领域。 其中包括使用土壤覆盖作物定义 覆盖作物，或称肥田作物，是指主要种植目的不是为了收获粮食而是为了土壤侵蚀控制、杂草控制和改善土质的植物。这些植物通常在下季粮食作物种植前被犁耕或耕种，这样这些“覆盖作物”可被用来进行土壤改良，成为“绿色肥料作物”。 权威性在线参考资料与资源 http://attra.ncat.org/attra-pub/covercrop.html 美国农业部农村适用技术中心（ATTRA）是美国国家适用技术中心（US National Centre for Appropriate Technology）下属的可持续农业信息中心（Sustainable Agriculture Information Centre）。和上季作物残渣覆盖土壤，保证 30％ 以上的土壤表面得到覆盖，防止土壤侵蚀。
美国普遍采用的保护性耕作方法包括在冬季种植小麦或黑麦之类的覆盖作物，在种植棉花之前将其焚烧；还包括条耕方式，这种方式就是垄出一条条狭窄的土壤带，在上面种植棉花，各行之间的残茬留置不管。
这些方法有助于减少土壤侵蚀。 翻耕土壤的控草方式可能造成土壤侵蚀，让土壤中的养分与有机物质流失定义 水溶性物质向下经过土壤进入地下水的自然过程。 权威性在线参考资料与资源 http://www.agr.gc.ca/nlwis-snite/index_e.cfm?s1=pub&s2=hs_ss&page=16 加拿大农业部（Agriculture and Agri-Food Canada）网站一篇名为《我们的土壤健康》（The health of our soils）帖子中的章节。，同时降低土壤的持水能力。 阿拉巴马州是美国产棉区，据估计，每公顷土地每年将流失土壤 25 吨。 这相当于 2.5 毫米厚度的土壤层。 农业专家估计：土壤侵蚀以此速度发展 20 至 30 年之后，每公顷的皮棉产量将减产 0.6 吨。
害虫与病害
棉花作物常常承担沉重的病虫害压力。 即使在采用控制措施之后，估计损失依然占全球总产量的 15％。 害虫和疾病也会影响棉花质量，包括棉绒长度和强度，以及皮棉的颜色。 除了化学杀虫剂，控制方法还包括审慎运用灌溉方案和转基因品种之类的管理技术；其中，通过转基因技术推出的品种可以迅速传递在 苏芸金杆菌 （BT）里面发现的杀虫蛋白。
如需查看美国的棉花病虫害、疾病和杂草的详尽信息，请登陆 美国国家综合害虫管理中心全国信息网。
昆虫与线虫
世界范围内，侵扰发育中棉桃的害虫有： 红铃虫（Pectinophora gossypiella），多见于非洲和印度； 棉籽象鼻虫或棉铃虫（Anthonomus grandis），常见于美洲； 其他棉铃虫还有埃及（spiny）钻夜蛾（Earias insulana）和苏丹棉铃虫（Diparopsis castanea）；棉花染色虫（Dysdercus superstitious）可使皮棉染色，其植物表面进食创口可使真菌侵入棉桃。
粉虱（Bemisia gossypiella）吸食作物叶汁，在印度和非洲形成一大危害。 棉蚜（Aphid gossypii）吸食叶汁，并在叶底分泌甘汁，对作物幼苗形成危害。甘汁可灼伤作物叶面，影响光合作用。 蚜虫还是病毒载体。
存于土壤的线虫包括根结线虫（Meloidogyne incognita）和肾形线虫（Rotylenchulus reniformis），它们吸取养分、造成植物生长迟缓，是美国的严重虫害。
病害
病毒性和细菌性疾病从植物幼苗至成株的整个过程中影响棉桃、叶子和根部。 温暖湿润的天气将诱发白枯叶病（Xanthomonas malvacearum），使植物生长迟缓、发生落叶。 受感染植株的棉桃可能不开裂。 数种真菌对棉桃具有直接侵扰作用。 Diplodia gossyina、Colletotrichum spp. 和 Fusarium spp. 在温暖潮湿的天气条件下将使位置较低的棉桃腐烂，使皮棉长出褐色斑点。 之前曾遭受病虫害的植株尤其易受感染。
棉根腐病（Phymatotrichum omnivorum）是最具危害性和最难控制的病害之一，对成年植株具有侵扰性。 它长期存活于深层土壤，并在非常炎热的天气条件下变得活跃。 土生真菌-棉花黄萎病菌（Verticillium dahliae ）在凉爽、盈水条件下将穿过植物根部并沿主干组织滋生，最终使幼苗死亡。 其他幼苗病害包括 Rhizoctonia solani、Fusarium spp. 和 Pythium spp.。
杂草治理
在任何天气条件下，杂草是棉花面临的主要问题。 在美国的大多数种植区，部分主要杂草包括强生草（Sorghum halepense）、马唐草（Digitaria spp.）和牛筋草（Eleusine indica）。 主要阔叶杂草包括牵牛花（Ipomoea spp), teaweeds (Sida spp.), 黄花念草（Xanthium spp.）苍耳属（Abutilon theophrasti）。
棉花杂草控制是异常复杂的。 因为杂草生长于较宽行间，机械耕作控草方式可行，因此仍在使用；但大多数杂草控制通过除草剂进行。
除草剂可用于棉花的以下生长阶段：
- 播种前或萌芽前： 杀死现有的杂草并进行残留控制。
- 出苗后： 使用选择性除草剂或百草枯系列进行行间杂草控制。
- 采摘前： 喷洒百草枯等收获援助品来控制大型杂草能让收获变得更容易，同时还能防止绿叶弄脏皮棉。
烧杀杂草
在保护性耕作体系中，应使用灼烧性除草剂，即百草枯或草甘膦，对杂草或黑麦、小麦、燕麦等覆盖作物进行控制。 通常将 2,4－D 两种混合以增强对部分顽强杂草的控制。 百草枯和敌草隆混合剂已在巴西使用。 在雨季前气温较低的情况下，喷洒百草枯系列灼烧性除草剂，在生长早期对杂草和覆盖作物进行控制，比使用草甘膦更加可靠。 尤其在恶劣天气下，百草枯能在几天内完成对杂草的控制，而草甘膦则需要 2－3 周。 草甘膦是一种内吸性除草剂，会彻底杀死多年生草类。
杂草综合治理
新的种植方式总会导致”杂草变异定义 一种在 DNA 或 RNA 方面的永久性改变或结构变化，它通过种子影响突变杂草及其他所有后代。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/paper/Mechanism%20of%20Herbicide%20resistance.PDF 除草剂耐药性杂草国际调查网站发表的一篇论文，本文对杂草耐药性及产生方式进行了阐释。“，从而让个别物种在杂草植物群中占据主导地位： 如果不翻耕，一年生禾本科草、小种阔叶草定义 该类杂草为“阔叶”，与禾本类杂草的“窄叶”相对。也被称为拥有两个子叶的双子叶植物，而作为“单子叶植物”的杂草则只有一个子叶。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。和多年生杂草定义 一种年复一年生长不息的杂草。一些杂草冬季枯萎，但是其根部依然存活，春季重新萌发；一些杂草不出现枯萎，并在下一生长期，其大小和高度继续扩大。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。数量就会增加。 更多小种子留在地面等待发芽，而多年生草类因根茎未受干扰或破坏，更易再生。 某些除草剂难以控制的杂草将成为优势物种，而且由于广泛使用几种作用方式，具有耐药性的植物会构成严重的问题。
如今在美国棉田中，抗草甘膦杂草包括加拿大乍蓬（Conyza canadensis）、长芒苋（Amaranthus palmeri）和大猪草（Ambrosia trifida）。草甘膦不能连续两季在同一片耕地中使用两次以上。 因此百草枯成了一种有效进行可持续杂草控制的替代手段。
收获帮手
采摘棉桃前，人们会使用落叶剂。 它们脱落叶子，让等待收获的棉桃暴露出来。 作为脱叶的最后一道环节，人们使用百草枯让残叶变干，从而确保收摘过程中叶绿素不会玷污皮棉，否则，皮棉的价值会降低。作物变得干燥并摆脱了杂草缠绕，让收获更加便捷。
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用于保护性耕作的百草枯最近帮助弗吉尼亚州的两位棉农获奖。
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