鄭曙峰

（安徽省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所，合肥 230031）

棉花是關系我國國計民生的大宗農(nóng)產(chǎn)品和紡織工業(yè)原料來源，既是纖維作物，又是油料作物、飼料作物、燃料作物。棉業(yè)是產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高、產(chǎn)業(yè)鏈長、商品化程度高的社會性大產(chǎn)業(yè)。作為加工原料型農(nóng)產(chǎn)品，棉花在國際貿(mào)易中非?；钴S，往往會成為國際貿(mào)易戰(zhàn)或爭端中的“武器”之一。棉花僅用約2.6%的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水、3%的耕地，供應了全人類約三分之一至四分之三的纖維。棉花耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄，可以讓我國新疆廣袤的鹽堿荒漠變成令人神往的青青田野（棉花苗期至花鈴期）和“白云”之鄉(xiāng)（棉花吐絮期）。棉花還可以在重金屬污染的農(nóng)田里替代糧食作物種植，用于修復土壤[1-2]。棉花是大自然對人類的饋贈，集“棉、糧、油、飼、肥、藥、（建）材、能（源）”于一身，人類幾乎每時每刻離不了，絕對超乎想象。

1 服裝家紡（衣被天下）

棉纖維是全球五大天然纖維棉、麻、毛、絲、竹中唯一隨種子生產(chǎn)而來的纖維，是綠色低碳可持續(xù)的紡織纖維材料。棉纖維著生于棉籽上，每根纖維由單個細胞發(fā)育而來，具有多層帶狀中腔結構，有天然轉曲。由其制成的棉織品，具有化學纖維不能替代的特性，如天然吸濕性強、透氣性好、保暖適溫、穿著舒適、不產(chǎn)生靜電、防透視等。全棉內(nèi)衣、全棉毛巾、棉紙巾、棉衛(wèi)生巾、棉被、棉襯衫等，帶給人們?nèi)彳浐褪孢m溫暖。

從20世紀50年代初到2014年，全球棉纖維占紡織纖維的29.6%～72.7%，2014年全球的人年均棉花纖維消費量達到3.41kg[3]。棉花被譽為“衣被天下”的作物，“花開天下暖，花落天下寒”“誰知姹紫嫣紅外，衣被蒼生別有花”“不戀虛名列夏花，潔身碧野布云霞。寒來舍子圖宏志，飛雪冰冬暖萬家”“人間此物最有情，待到冬來暖萬家”等詩句就是對棉花的贊美。正所謂“衣食住行衣為首，豐衣足食棉當先”。

近年來，隨著紡織機械、紡織工藝和材料等科學的發(fā)展，棉花纖維利用技術有了新的進步，主要表現(xiàn)在2個方面：一是新型高效棉紡織機的功能更強，用同樣的原棉可以紡織強力更高的棉紗[4]；二是通過物理、化學和生物等方法改性棉纖維，既可以改善其原有特性，又可賦予其新的性能，如阻燃、超疏水、導電、抗菌、光催化及抗紫外等，除應用到紡織服裝領域外，還逐漸應用于光催化、電磁防護、醫(yī)療衛(wèi)生等高值化領域[5]。

2 油脂佳肴

棉籽仁約占棉籽質(zhì)量的50%，含有35%以上的高品質(zhì)油脂和37%～50%的蛋白質(zhì)，是優(yōu)質(zhì)飼料蛋白原料和植物油料的重要來源[6-7]。棉籽油和棉籽蛋白分別占世界食用植物油和蛋白總供給量的10%和6%。棉籽油含大量人體必需的脂肪酸，其中含棕櫚酸21.6%～24.8%，硬脂酸1.9%～2.4%，花生酸0.1%，油酸18.0%～30.7%，亞油酸44.9%～55.0%，與花生油中的主要脂肪酸組成相似。其中，亞油酸能有效抑制血液中膽固醇的升高，可以防止冠狀動脈粥樣硬化、保護前列腺，保持人體健康。棉籽油堪稱高品質(zhì)食用油。棉籽油中近80%為不飽和脂肪酸，富含維生素E、甾醇和角鯊烯等功能性成分[3，8-9]，維生素E含量顯著高于花生油、菜籽油等主要植物油。棉籽油還具有很好的穩(wěn)定性和起酥性，耐高溫、抗氧化，更適合煎炸，能夠延長煎炸食品的貨架期。未精煉的粗制棉籽油中含微量棉酚，不能直接食用；精煉去除棉酚的合格棉籽油，可以放心食用。人體對棉籽油的消化吸收率為98%。全球每年約有10億L棉籽油用來生產(chǎn)薯條、黃油、沙拉調(diào)味品。冰淇淋中也采用棉籽油生產(chǎn)的人造奶油替代傳統(tǒng)奶油。

棉籽粉是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的來源[7]，還含有豐富的維生素A和維生素D。棉籽粉可以用于制作面條、豆腐、腐竹、水餃、燒餅、餅干、面包、可樂、發(fā)泡劑和乳化劑等，也是制作牙膏和冰淇淋的原料；脫毒的棉籽餅（粕）可以用于釀造醬油、制造味精[3]。棉花還可以養(yǎng)蜂產(chǎn)蜜。

3 化工軍工

用棉籽油可以生產(chǎn)潤滑油、生物柴油、肥皂、醇酸調(diào)和漆、脂肪酸等產(chǎn)品；用棉籽殼可制取活性炭、糠醛、乙酰丙酸、植物激素、木糖和木糖醇、苯酚和苯、丙烯酸和丙酮[3，6-7]。

棉花副產(chǎn)品短絨還可用于生產(chǎn)無煙火藥、無紡布等。

4 美容醫(yī)藥

棉酚、棉根皮可以制藥。棉酚可以用于生產(chǎn)男性避孕藥，制成醋酸棉酚片可以治療婦科病，也是抗癌藥品中的有效成分之一；棉根皮浸膏等可治療慢性氣管炎。純棉酚的價格是黃金價格的60倍左右。

棉籽油中富含多種維生素、脂肪酸和甾醇，這些成分比例合理，互為補充，精煉后可以制成獨特的護膚品，能幫助皮膚鎖住水分、抗氧化和延緩衰老。用棉籽油還可以生產(chǎn)天然維生素E、植物固醇等[3，8-9]。

棉花的花含有豐富的黃酮類物質(zhì)，具有良好的治療老年癡呆功效，可以用來制藥[3]。

5 造紙造幣

用棉短絨可以制造高級紙張，用棉花秸稈也可以造紙。令人意想不到的是，人民幣竟也是“棉制品”。用來印人民幣的紙張的主要成分是棉短絨。以95%的棉短絨和5%的木漿制造的印鈔紙采用的是一類一級棉短絨。印鈔紙不含增白劑，在紫光燈下不會有熒光反應，紙張光潔、堅韌、耐折、挺度好，并有一定的抗化學腐蝕性，可以在較長的時間內(nèi)使用而不易損壞。我國每年僅生活用紙就消耗800萬t，消耗多年生的樹木約2億棵。如果用生長期僅需短短幾個月的棉短絨和秸稈來制造生活用紙，對助力我國“綠水青山”和“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略具有十分重要的意義。

6 飼料菌料

脫毒的或無腺體棉花生產(chǎn)的棉籽餅（粕）（棉酚含量低于0.01%）是很好的蛋白質(zhì)資源[7]，可直接與玉米、麩皮、米糠等混合，飼喂豬、雞、魚、蝦、牛、羊、家蠶等。低酚棉（棉酚含量低于0.01%）的枝葉可以直接飼喂豬、羊、兔等。

棉籽殼含有纖維素、木質(zhì)素、碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等，是理想的食用菌培養(yǎng)料[3]。用棉籽殼培育食用菌，栽培容易、污染率低，在菌絲生長率、雜質(zhì)控制與產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)等方面均優(yōu)于稻草、麥秸、玉米芯和木屑等制作的培養(yǎng)料。此外，用棉籽殼制作的培養(yǎng)料具有廣適性，可種植平菇、香菇、草菇、金針菇、雙孢菇、滑菇、黑木耳、銀耳、猴頭菇、靈芝等。另外，棉花秸稈還可以用來生產(chǎn)栽培天麻的菌棒等。

7 建材原料

棉花秸稈可以制造人造板材、水泥裝飾板、棉稈水泥瓦、保溫板等建筑材料，還可以制作麻袋、繩索等。在多熟種植模式下，棉花收獲后的秸稈可以作為荷蘭豆等后茬作物的支架[10]。

8 燃料肥料

棉花秸稈是很好的發(fā)電燃料；可以被炭化，加工成炭粉、蜂窩煤、炭棒等；還可以粉碎還田，化作春泥更護“花”。此外，棉籽餅更是很好的有機肥料。

9 美景花藝

小到一朵棉花的“花”、一朵盛開的“絮”、一片彩色的棉葉、一束棉朵做成的花束，甚至一棵掛滿鈴殼的棉株，大到苗蕾期大片綠色的棉田、吐絮期疑似天上白云降落凡間的棉“?！保蛐忝?，或艷麗，或壯觀，總會讓人想去親近她、欣賞她，總讓人流連忘返。各大電商平臺上熱銷的棉花花藝和催熟脫葉后集中吐絮的成片棉田成為網(wǎng)紅打卡地就是最好的證明。

10 綜合利用的“王者”

總而言之，棉花被稱為“白色黃金”，牽動著人類7000年歷史。隨著科技的進步和社會的發(fā)展，棉花的價值不斷地被豐富，逐漸成為集“棉、糧、油、飼、藥、肥、（建）材、能（源）”于一體的農(nóng)作物，堪稱“作物之王”，產(chǎn)業(yè)價值與產(chǎn)業(yè)鏈延伸拓展?jié)摿薮?。?jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)100kg皮棉，其相應主、副產(chǎn)品的綜合效益見表1。在種植業(yè)結構調(diào)整優(yōu)化和耕地集約化利用方面，它對大豆、花生、飼用玉米具有顯著替代效應。按我國每年種植333.33萬hm2棉花計算，除可產(chǎn)約600萬t皮棉外，還可滿足近1.5億人的油脂和蛋白質(zhì)的年攝入量，相當于多種植約320萬hm2小麥和390萬hm2大豆，多產(chǎn)約1800萬t小麥和780萬t大豆。

表1 每生產(chǎn)100kg皮棉相應主、副產(chǎn)品的綜合效益