近日，西部中心王占彪研究员团队系统解析了全球棉花全产业链对环境的影响，对比分析植物纤维、动物纤维、合成纤维纺织品对环境影响的差异，提出从种植、加工和使用三个环节来提高棉花产业的可持续发展的策略与途径，为棉花可持续生产与利用提供理论支撑。9月5日，相关成果发表以“Environmental impacts of cotton and opportunities for improvement”在Nature子刊《自然综述：地球与环境（Nature Reviews Earth & Environment）》（影响因子42.1）上。

棉花是全球最重要的经济作物之一。近五年，全球棉纤维平均年产量为2500万吨，约占全球纺织纤维产量的四分之一。同时，棉花全产业链创造了大量就业机会，为数以亿计的棉花产业从业者提供了生计来源。但是，棉花种植、加工、使用过程不可避免的对人类环境造成影响，亟需开展全球棉纺品全生命周期评价，提出棉花可持续生产与利用的发展方向。

研究团队发现棉花种植环节的环境影响取决于灌溉、农药和化肥用量。全球约有一半的棉田使用地下水灌溉，农药平均施用量为1.57 kg km-2，氮磷肥平均投入量为150 kg km-2。全球各棉区灌溉、农药、氮肥施用量差异较大，经济发展水平高的地区施用量较高，而经济水平和水资源有限棉区施用量较少，亟需因地制宜提高灌溉用水、化肥、农药利用效率，减少生产环节的环境影响。

除了棉花种植环节对环境的影响外，棉纺织品以及原棉加工和使用也会对环境产生多种影响。根据影响类别和国家的不同，棉花种植、棉纺织品制造或使用环节都可能主导整个生命周期影响。在用水方面，97-98%的用水与棉花种植有关，只有2%与洗衣活动有关。在生态毒性方面，棉纺品相关毒性主要归因于能源燃烧过程。在富营养化方面，棉花种植环节化肥投入占83%贡献。在碳排放方面，每件棉纺织品整个生命周期内的碳足迹范围为3 至62 千克CO2。因此，根据棉纺品全生命周期环境评价结果，有的放矢的降低不同环节的不同投入，是减少棉花全产业链环境影响的有效手段。此外，在本文调查的所有环境影响中，天然植物纤维（棉花、黄麻和亚麻）环境影响低于动物和合成纤维（丝绸和羊毛），以天然植物纤维代替合成纤维纺织品的使用，也有利于人类可持续发展。

研究提出了未来棉花产业可持续生产与利用的发展方向。在种植环节采用优化灌溉制度、精准灌溉、定点养分管理、病虫害综合防控等措施可减少投入品对环境的影响；在加工环节利用绿色能源、创新循环方式、减少污水排放、绿色除污等措施降低环境影响；在使用环节提倡手洗、服装循环利用、延长服装使用次数等措施降低环境影响。

本研究从棉花的种植、加工与使用等方面系统解析棉花产业对环境的影响，为棉花的可持续生产与利用提供了重要思路和线索，对于解决棉花产业面临的环境挑战及保障可持续性发展具有重要意义。

西部中心王占彪研究员为论文总通讯作者，博士后张正贵论文第一作者。中国农业科学院棉花研究所、西南科技大学、美国耶鲁大学、瑞典查尔姆斯理工大学、澳大利亚国家科学院、挪威科技大学与荷兰莱顿大学8家单位学者共同完成该论文。该研究得到了国家重点研发计划政府间国际合作等项目的资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s43017-023-00476-z

图1.全球棉花生产布局、蓝水、农药和氮肥施用情况

图2.棉纺品全生命周期环境评价

图3.棉花产业可持续发展途径