棉花是世界上最主要的天然纤维作物和油料作物，也是我国重要的战略资源作物，具有极高的经济价值和社会价值。由于转基因Bt抗虫棉花的广泛种植应用，我国目前大部分地区基本解决了棉花重大害虫棉铃虫的危害。但是，棉花病害特别是黄萎病，近年来上升为棉花生产的主要危害之一。导致棉花黄萎病的大丽轮枝菌是一种土传真菌，在土壤中形成微菌核抵抗不良环境的能力非常强，可存活十几年之久，至今生产上尚无有效杀菌剂。因此，黄萎病一直被认为是棉花的“癌症”。
中国科学院张天一和欧阳芳联合新疆农垦科学院、中国科学院新疆生态与地理研究所、中国农科院棉花研究所、新疆气象局、澳大利亚联邦科学与工业研究组织等国内外科研工作者，聚焦气候变化下新疆棉花黄萎病的植保预测与防治问题在国际知名专业期刊《Pest Management Science》上连续发表2项研究成果。这一系列研究成果构建了从实验室到区域尺度上的气候-病害-产量损失评估模型，预测了新疆棉花黄萎病发生流行风险和产量损失，系统揭示了温度与湿度耦合效应共同驱动我国重要棉花种植区黄萎病发生流行和产量损失的量化机制，为应对全球气候变化和国际贸易战下我国战略作物病虫害的全国区域性风险预警评估与绿色防控提供了科学依据和关键技术方法。
研究结果显示：25–28.5℃为新疆棉花黄萎病流行的最适温度区间，而相对湿度高于82%也将促发黄萎病的发生（图1）。基于这一机制，团队构建了以逐日温湿数据为驱动的病害模型，模拟黄萎病对产量的潜在影响。模型模拟结果显示，若不采取防控措施，未来气候情景下新疆棉花因黄萎病导致的产量损失可达8.5–18.4%，其中升温是首要推手（图2）。潜在损失扩大将进一步抬升新疆棉区的植保应对成本。这一系列系统性成果，不仅阐明了气候变化通过影响有害生物进而威胁棉花安全生产的具体路径，更为我国重要战略资源作物的区域性、前瞻性有害生物预警评估与防控提供了坚实的理论依据与核心模型工具，对于保障国家棉花产业安全、制定气候变化适应战略以及应对国际贸易战具有重大意义。
图1. 棉花产量的黄萎病脆弱性对温度和湿度的响应
图2. 气候变化下新疆棉花黄萎病相关的产量潜在损失及温度和湿度的影响。
该研究得到国家自然基金面上项目（32171914）和国家重点研发计划（2024YFF0808402）等项目的支持。
论文信息：
Zhang, T., Zheng, B., Xie, Z., Zhang, T., Feng, H., Zhou, J., Ouyang, F. 2025. Temperature-driven cotton verticillium wilt: a beta model for risk assessment from laboratory insights to climate scenarios. Pest Management Science. 81, 1571–1578.
https://doi.org/10.1002/ps.8560
Zhang, T., Zheng, B., Xie, Z., Wang, X., Zhang, T.,. Feng, H., Zhou, J., Ouyang, F. 2025. Joint impact of temperature and humidity impacts on cotton yield vulnerability to Verticillium wilt disease under climate change. Pest Management Science. In press.
