機械采收方式對新疆棉品質的影響

田景山， 王文敏， 王 聰， 牛玉萍， 羅宏海， 勾 玲， 張亞黎， 張旺鋒

(石河子大學 新疆生產建設兵團綠洲生態農業重點實驗室， 新疆 石河子 832003)

機械采收方式對新疆棉品質的影響

田景山， 王文敏， 王 聰， 牛玉萍， 羅宏海， 勾 玲， 張亞黎， 張旺鋒

(石河子大學 新疆生產建設兵團綠洲生態農業重點實驗室， 新疆 石河子 832003)

為了解新疆棉區纖維品質變化的根本原因，通過分析新疆棉區機采棉和手采棉纖維品質的差異，探討通過品種選育及全疆品種布局實現改善原棉品質的途徑。研究結果表明，纖維長度和馬克隆值在機采棉和手采棉間無顯著性變化；機采棉纖維比強度、整齊度及紡紗一致性指數較手采棉顯著降低，其中比強度和紡紗一致性指數在試驗點變化較大，最大降幅可達11.3%和25.8%，且有62.5%的品種顯著降低。短纖維率的變化最為明顯，機采棉較手采棉增加了51%，試驗點和品種間最大增幅分別達90%和130%。因此，選擇適宜機采的品種及合理的品種布局是改善新疆棉花品質結構的主要途徑。

機采棉； 纖維品質； 比強度； 短纖維率

傳統的采棉方式完全依靠人工，勞動強度大、生產成本高。新疆棉花收獲期比較集中，短期內要將大面積的棉花全部采摘完畢，加劇了勞動力的需求[1]。高的采摘價格降低了我國棉花在國際市場的競爭力[2]，機采棉的推廣成為降低棉花生產成本的主要措施之一[3]。新疆棉在中國棉業發展中具有舉足輕重的地位，棉花總產實現了“半壁江山”的歷史性突破[4]，新疆棉花生產是否穩定關系著國民經濟的發展[5]。然而，新疆棉區在大面積推廣機械采收后，現有棉花質量上的優勢大打折扣，削弱了原棉在國際市場的質量競爭力[6]。目前，新疆棉區棉花品種的選育仍以產量和抗性為主，高品質品種的選育受到極大限制，過分追求單產，品種選擇偏晚熟，導致纖維品質普遍較差[7]。研究表明，機采棉與手采棉在纖維長度、整齊度、比強度等指標上確實存在顯著差異[8-9]，新疆棉花存在的纖維品質變劣問題[10]已嚴重影響新疆棉業的可持續發展，如何改善原棉品質成為新疆棉花產業迫切需要解決的問題。因此，在北疆棉區4個主要植棉團場進行多點、多品種取樣調查，比較分析機采棉和手采棉纖維品質的差異，明確機械采摘對纖維品質的影響，揭示新疆棉區纖維品質變劣的根本原因，以期為品種選育及全疆的品種布局和改善原棉品質提供參考。

1 試樣選取與測試方法

2014年在新疆生產建設兵團第七師和第八師主要種植棉團場取樣調查，具體取樣試驗點和棉花品種如表1所示。

表1 用于測定棉花纖維品質的棉花品種和取樣試驗點

機械采收前，每條田選取樣點3個，收取棉株下部(第1～3果枝)、中部(第4～6果枝)、上部(第7果枝及以上)的吐絮棉鈴各20個，各取樣點的棉鈴分別混勻，作為手采棉試樣；選取的樣點在機械采收后，從機采后的棉垛中隨機抽取3次，每次取500 g籽棉，作為機械采收試樣。所取試樣帶回實驗室，統一風干，軋花，送至農業部棉花品質監督檢驗測試中心(新疆烏魯木齊)測定棉纖維長度、比強度、整齊度、馬克隆值、短纖維率、紡紗一致性指標，測試儀器為PREMIER HFT型棉花纖維品質檢測儀，實驗室溫、濕度分別為18.9～21.5 ℃、62%～68%；每個品種樣品數為3，結果取其平均值。采用DPS軟件對數據進行統計分析，Duncan多重比較法進行差異顯著性分析，顯著性水平設定為α為0.05和0.01。

2 結果與分析

2.1 棉纖維長度的變化

圖1示出機采棉和手采棉纖維長度的差異。由圖可知，機采棉纖維長度較手采棉降低了0.4 mm，差異不顯著。不同試驗點間機采棉纖維長度略低于手采棉，平均降低了0.6 mm，4個試驗點中僅有1個相差2.2 mm，達到極顯著水平。不同品種間機采棉的長度與手采棉有所差異，平均降低了0.3 mm，其中有3個品種機采棉的長度較手采棉長0.2～1.1 mm，但未達到顯著性差異，其他5個品種的纖維長度則降低了0.4～1.3 mm，4個品種差異不顯著。

2.2 棉纖維比強度的變化

圖2示出機采棉和手采棉纖維比強度的差異。由圖可知，與手采棉比較，機采棉比強度顯著降低了1.4 cN/tex。不同試驗點間二者均達到顯著和極顯著性差異，最大相差3.1 cN/tex。不同品種間，機采棉比強度較手采棉平均降低了1.4 cN/tex，最大降幅為2.7 cN/tex，其中62.5%品種達到顯著性水平。

2.3 棉纖維整齊度的變化

圖3示出機采棉和手采棉纖維整齊度的差異。由圖可知，機采棉的長度整齊度較手采棉降低了1.2%，達到極顯著水平。不同試驗點間機采棉的整齊度低于手采棉，降低了0.6%～2.7%，4個試驗點中有2個相差2.0%以上，達到極顯著差異水平。不同品種間二者則有所差異，機采棉的整齊度平均降低了1.0%，其中1個品種機采棉的整齊度顯著高于手采棉，3個品種則顯著降低。

2.4 棉纖維馬克隆值的變化

圖4示出機采棉和手采棉纖維馬克隆值的差異。由圖可知，馬克隆值在機采棉和手采棉間無顯著性差異，不同試驗點間亦無顯著性差異。品種間，機采棉的馬克隆值較手采棉降低了0.1，其中有50%品種的機采棉馬克隆值略高于手采棉，只有1個品種達到顯著性差異；其余4個品種則低于手采棉的，且2個品種差異達到極顯著性，最大降幅達15%。

2.5 棉纖維短纖維率的變化

圖5示出機采棉和手采棉纖維短纖維率的差異。由圖可知，與手采棉相比，機采棉的短纖維率增加了2.6%，增加幅度達51%，差異達到極顯著性水平。不同試驗點間機采棉短纖維率較手采棉平均增加了60%，其中3個試驗點機采棉短纖維率是手采棉的1.8倍，達到極顯著差異水平。品種間二者存在極顯著性差異，機采棉的較手采棉增加了0.6～1.3倍。

2.6 棉纖維紡紗一致性指數的變化

圖6示出機采棉和手采棉纖維紡紗一致性指數的差異。

由圖6可知，機采棉的紡紗一致性指數較手采棉降低了9.7%，差異達極顯著。不同試驗點間均以機采棉的最小，其中2個試驗點達到顯著和極顯著性差異，最大相差26%，降低幅度19%。品種間以機采棉的紡紗一致性指數最低，平均降低了8.2%，其中有4個品種降低了13%以上，達到顯著性水平。

3 結 論

機械采收對棉纖維品質各項指標的影響存在差異，與手采棉相比，纖維長度和馬克隆值無顯著性變化，纖維比強度、整齊度及紡紗一致性指數則顯著降低，短纖維率明顯增加。不同試驗點間，纖維長度和馬克隆值在2種采摘方式間無顯著性差異，機采棉的比強度較手采棉降低了3.3%～11.3%、紡紗一致性指數降低了6.1%～25.8%，整齊度降低幅度較小，僅有0.6%～2.7%；短纖維率的變化最大，是手采棉短纖維率的1.0～1.9倍。不同品種間，機采棉的纖維長度與手采棉的差異很小，馬克隆值和整齊度則有增有減；纖維比強度和紡紗一致性指數均以機采棉的最低，62.5%的品種達到顯著性水平；機采棉的短纖維率顯著增加，是手采棉的1.6～2.3倍。因此，棉花品種確定應充分考慮產量和品質的協調性，合理搭配特早熟、早熟及早中熟品種布局，以便延長機械采收時期，把機采棉對棉花品質造成的影響降到最低，因此，探討機采棉纖維品質變化的原因，選擇適宜機采的品種及合理的品種布局是改善新疆棉花品質結構的重要途徑。

FZXB

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Effect of cotton mechanical picking on fiber qualities in Xinjiang

TIAN Jingshan， WANG Wenmin， WANG Cong， NIU Yuping， LUO Honghai， GOU Ling， ZHANG Yali， ZHANG Wangfeng

(KeyLaboratoryofOasisEco-Agriculture,XinjiangProductionandConstructionGroups,ShiheziUniversity,Shihezi,Xinjiang832003,China)

To explicit the reasons that the fiber quality in Xinjiang changes, the differences in fiber qualities between machine picked cotton and hand picked cotton were comparatively analyzed. The method for improving cotton qualities by variety selection and layout of the whole Xinjiang was discussed. In comparison with hand picked cotton, the fiber strength, uniformity index and spinning consistency index of machine picking decreased significantly. Especially, changes of fiber strength and spinning consistency index were greater, at less than 11.3% and 25.8%, respectively, and 62.5% of varieties decreased significantly. Change of short fiber index was the most significant among six fiber quality indicators, short fiber index of cotton picker increased by 51% compared with that of hand picking cotton, at more than 90% and 130% separately in multi-site plots and varieties. Therefore, in order to explore the changes of fiber quality on cotton picker, suitable varieties and reasonable layout were main means for improving fiber quality.

machine picked cotton； fiber quality； strength； short fiber ratio

10.13475/j.fzxb.20150500506

2015-05-05

2016-02-25

國家科技支撐計劃項目(2014BAD09B03)

田景山(1983—)，男，博士生。主要研究方向為作物產量與品質形成的生理生態。張旺鋒，通信作者，E-mail:zhwf_agr@shzu.edu.cn。

S 233.75； S 562

A