阿克蘇地區(qū)主栽棉花品種綜合評價分析

文/路 超 周 彬

1 引言

阿克蘇地區(qū)位于新疆天山南麓和塔里木盆地北緣，地處南疆中部，為溫帶大陸性氣候，水土光熱資源豐富、氣候干旱少雨，種植棉花條件得天獨厚。地區(qū)利用這些優(yōu)勢大力發(fā)展棉花生產(chǎn)，使得棉花生產(chǎn)得到了長足發(fā)展。2020年度，阿克蘇地區(qū)兩市七縣共有147家棉花加工企業(yè)，棉花公證檢驗量超過了100萬噸。根據(jù)2016—2020年《阿克蘇地區(qū)年鑒》的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，阿克蘇地區(qū)棉花種植面積及棉花產(chǎn)量見表1。

表1 2016—2020年阿克蘇地區(qū)棉花種植面積及棉花產(chǎn)量

從表1中可以看出，2016年至2020年阿克蘇地區(qū)的農(nóng)作物播種面積在逐年減少，但棉花種植面積一直較為穩(wěn)定。近幾年來，阿克蘇地區(qū)的棉花產(chǎn)量一直保持著較高的水平，但根據(jù)阿克蘇地區(qū)纖維檢驗所的公檢數(shù)據(jù)來看，棉花質(zhì)量卻沒有提高，一直存在著質(zhì)量下滑的現(xiàn)象，有重產(chǎn)量而輕質(zhì)量的情況。因此，需要對阿克蘇地區(qū)的棉花品質(zhì)進行細致分析、準確判斷并提出可行的建議來改善這一現(xiàn)象。阿克蘇地區(qū)纖維檢驗所以新疆棉花質(zhì)量提升實施工作為契機，開展了優(yōu)質(zhì)棉品種比較試驗。采用灰色關聯(lián)度法對阿克蘇地區(qū)5種主栽的細絨棉主要品質(zhì)進行綜合性評價，以篩選出適宜阿克蘇地區(qū)的優(yōu)質(zhì)棉品種，為阿克蘇地區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

細絨棉品種：J206-5、新陸中68、新陸中80、新陸中84和新陸中62。

2.2 儀器設備

小型鋸齒試軋機和USTER HVI1000大容量棉花測試儀。

2.3 試驗設計

本試驗于2020年初在阿克蘇溫宿縣古勒阿瓦提鄉(xiāng)堤根良種繁育場實施，5個參試品種采用隨機區(qū)組排列的方式，3次重復，小區(qū)面積約為666.6m。試驗區(qū)棉花播種時間為4月5日—10日，先機械鋪膜、后人工推播的播種方式。采用66cm+10cm的種植模式，種植密度為21萬株/hm。播前澆足底水，施足底肥。播種苗后及時定苗，打頂全部在7月10日前結(jié)束。田間管理同大田一致。

2.4 試驗研究內(nèi)容

（1）棉花農(nóng)藝性狀調(diào)查

株高：在棉花吐絮期，在各試驗小區(qū)隨機取樣20株，測量棉株子葉節(jié)到主莖頂端的距離，取平均值。

果枝始節(jié)：在棉花現(xiàn)蕾期，在各試驗小區(qū)隨機取樣20株，自子葉節(jié)（子葉節(jié)記為0），數(shù)至第一果枝著生處，其間的節(jié)數(shù)即為果枝始節(jié)，取其平均值。

株果枝數(shù)：在各試驗小區(qū)隨機取樣20株，測定每株的主莖果枝數(shù)量，取其平均值。

病蟲害調(diào)查：在棉花生育期調(diào)查主要遭受的病蟲害種類及產(chǎn)量損失率。

（2）棉花產(chǎn)量的測定

每個棉花品種的小區(qū)中隨機選取20株吐絮棉花，分株采摘，每鈴棉花分開存放，做好標記。測定棉花鈴數(shù)、單個鈴重。在收獲期進行統(tǒng)一棉花采摘，計算其實收產(chǎn)量。同時將收獲的籽棉進行隨機多點取樣，每個品種籽棉取樣量不少于1500g，用小型試軋機進行軋花，測定其衣分。

（3）棉纖維品質(zhì)的測定

對需檢驗的樣品嚴格按照標準GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：鋸齒加工細絨棉》進行預處理，在（20±2）℃和（65±3）%的濕度下平衡時間不少于24h。按照標準GB/T 20392—2006《HVI棉花物理性能試驗方法》對每個子樣進行HVI物理性能測試。3個試驗子樣數(shù)據(jù)的平均值作為每個樣品的測試數(shù)據(jù)。將每個樣品試驗數(shù)值的平均值，作為本品種棉花的最終試驗數(shù)據(jù)。

2.5 統(tǒng)計方法

采用Microsoft Office Excel 2003 軟件進行數(shù)據(jù)整理，DPS統(tǒng)計軟件進行分析，利用灰色系統(tǒng)理論進行綜合評價。灰色系統(tǒng)理論主要是利用已知信息來確定系統(tǒng)的未知信息，使系統(tǒng)由“灰”變“白”。其最大特點就是對樣本沒有嚴格要求，不要求服從任何分布。灰色關聯(lián)度便是灰色系統(tǒng)理論應用的主要方面之一。

3 結(jié)果與分析

3.1 參試品種棉花農(nóng)藝性狀分析

在參試品種棉花生育期進行農(nóng)藝性狀調(diào)查，結(jié)果見表2。其中棉花株高從高到低依次為：新陸中84＞新陸中68＝新陸中80＞J206-5＞新陸中62。各品種棉花的果枝始節(jié)差異不明顯，在7.5～8.3之間，其中最多的是新陸中80，為8.3節(jié)；最少是新陸中62，為7.5節(jié)。各品種棉花的果枝數(shù)個數(shù)從多到少依次為：新陸中68＞新陸中84＞J206-5＞新陸中82＞新陸中80。通過對各參試品種進行病蟲害調(diào)查，發(fā)現(xiàn)新陸中68遭受的病蟲害種類最多，且因此造成的產(chǎn)量損失率也最高，為3.1%；其次是新陸中80，遭受棉薊馬蟲害比例最高，造成的產(chǎn)量損失為1.6%；J206-5主要遭受棉蚜蟲害，但造成的損失較少，為0.1%。新陸中62僅遭受了1%的棉薊馬蟲害，未對棉花產(chǎn)量造成影響。綜合來看，遭受棉蚜蟲害的棉花種類最多，依次為：新陸中68、J206-5、新陸中84和新陸中80。僅有新陸中68遭受了棉葉螨蟲害。

表2 參試品種棉花農(nóng)藝性狀調(diào)查

3.2 參試品種棉花產(chǎn)量分析

在10月下旬對試驗小區(qū)內(nèi)的棉花進行采收，每個品種小區(qū)隨機選取20株吐絮棉花，分株存放，做好標記，計算每個參試品種棉花的單鈴個數(shù)、單鈴籽棉重。從表3中可以看出，單株鈴數(shù)最多的是新陸中68，為8.6個；最低的是新陸中62，為7.2個。單鈴籽棉重各品種的重量大小排序為：J206-5＞新陸中80＞新陸中84＞新陸中68＞新陸中62。單株成鈴數(shù)×單株籽棉重=單株產(chǎn)量。其中單株產(chǎn)量最高棉花品種是J206-5，為49.55g；其次是新陸中80、新陸中84和新陸中68；最低的是新陸中62，為34.7g。

表3 參試品種棉花單株產(chǎn)量分析

待棉花全部吐絮后，測定各參試品種棉花的吐絮率并進行實收采摘，根據(jù)種植面積，計算參試品種棉花的產(chǎn)量。采摘完成后，用小型鋸齒式試軋機試軋，測定其衣分率，具體數(shù)據(jù)見表4。從表中數(shù)據(jù)可以看出，J206-5的籽棉產(chǎn)量最高，達到了6856.5kg/hm，產(chǎn)量最低的是新陸中62，僅為4267.5kg/hm，具有顯著性差異。衣分率從大到小排序為：J206-5＞新陸中68＞新陸中84＞新陸中80＞新陸中62。吐絮率最高的是J206-5為98.5%，其次是新陸中84和新陸中80，最低的是新陸中68和新陸中62，均為95%。

表4 參試品種棉花產(chǎn)量情況分析

3.3 參試品種棉花品質(zhì)分析

由表5可以看出，各參試品種棉花在統(tǒng)一種植管理模式下，棉纖維各項參數(shù)具有明顯的差異。參試品種中，平均長度最長的是J206-5，為29.97mm；最短的是新陸中62，為28.13mm。平均長度大小順序為：J206-5＞新陸中84＞新陸中80＞新陸中68＞新陸中62。馬克隆值是反映棉花纖維細度與成熟度的綜合指標，是棉纖維重要的內(nèi)在質(zhì)量指標之一，與紗線的質(zhì)量密切相關。馬克隆值分為A、B、C三級，B級為標準級。A級取值范圍為3.7～4.2，品質(zhì)最好；B級取值范圍為3.5～3.6和4.3～4.9；C級取值范圍為3.4及以下和5.0及以上，品質(zhì)最差。從表中可以看出，新陸中62的馬克隆值最好，達到了A級；新陸中68的馬克隆值最差，為C級；新陸中80、新陸中84和J206-5的馬克隆值均是B級，其中新陸中80和新陸中84的馬克隆值一樣。長度整齊度指數(shù)方面，新陸中84和J206-5的表現(xiàn)較好，分別為84.57%和84.36%，新陸中68最差為83.75%。

表5 參試品種棉纖維品質(zhì)分析

棉纖維斷裂比強度是考慮纖維粗細不同，表示纖維抵抗外力破壞能力的指標。在棉紡廠配棉工藝中，是一個十分重要的工藝參數(shù)。斷裂比強度最高的是新陸中84，達到了34.97cN/tex；其次為J206-5，為31.63cN/tex；最差的是新陸中80，為29.85cN/tex。短纖維指數(shù)（SFI）是指HVI大容量測試儀測試棉纖維長度時，小于12.7mm或16.5mm纖維根數(shù)（或重量）占纖維總根數(shù)（或重量）的百分率。短纖維指數(shù)越高，對于紡紗質(zhì)量越不利。在短纖維指數(shù)方面，新陸中62的表現(xiàn)最差，短纖維指數(shù)高達17.15%；新陸中84的表現(xiàn)最好，為11.53%。斷裂伸長率是表征纖維柔軟性能和彈性性能的指標， 斷裂伸長率越大表示其柔軟性能和彈性越好。在斷裂伸長率方面，從大到小依次為：新陸中62＞J206-5＞新陸中68＞新陸中80＞新陸中84。

3.4 灰色關聯(lián)度分析

根據(jù)灰色關聯(lián)度原理，將5個試驗品種及8個相關農(nóng)藝性狀作為一個灰色系統(tǒng)，并根據(jù)目標選育品種的優(yōu)良性狀上限值，構(gòu)建一個理想品種，記作LX。其中棉花的單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分率、籽棉產(chǎn)量、平均長度、長度整齊度、斷裂比強度值越大，棉花品質(zhì)越好，取最大值。其中A級為棉花馬克隆值的最優(yōu)品質(zhì)，其取值范圍為3.7～4.2，取中值為3.95。5個試驗品種和理想品種的相關農(nóng)藝性狀見表6。

表6 棉花品種性狀表現(xiàn)

3.4.1 無量綱化

對棉花品種性狀原始數(shù)據(jù)（表6）進行無量綱化處理，結(jié)果見表7。

表7 棉花品種性狀無量綱化處理

3.4.2 計算差序列

k

x

k

x

k

表8 棉花品種性狀差序列值

3.4.3 計算關聯(lián)系數(shù)

表9 棉花品種性狀關聯(lián)度系數(shù)表

3.4.4 灰色綜合評判值

最后利用灰色關聯(lián)度的方法確定權(quán)重。利用加權(quán)關聯(lián)度計算公式可得各參試品種相對于參考品種的加權(quán)關聯(lián)度，各參試品種關聯(lián)度及次序見表10。

表10 棉花品種關聯(lián)度及次序表

4 結(jié)果與討論

關聯(lián)度值是參試品種與理想品種之間密切程度大小的參照數(shù)值，值越大，則參試品種越趨近于理想品種，綜合性狀越優(yōu)良。從表6中可以看出，各參試棉花品種的等權(quán)關聯(lián)度和加權(quán)關聯(lián)度大小的排序分析結(jié)果一致，均為：J206-5＞新陸中84＞新陸中80＞新陸中68＞新陸中62。從而可以判斷出J206-5的各項綜合指標最好，適宜在阿克蘇地區(qū)進行推廣種植。