新疆陸地棉纖維品質(zhì)演進(jìn)趨勢與改良分析

阿里甫·艾爾西，朱家輝，劉志清，王為然，寧新民，肖 麗，孔 杰

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研管理處，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】2018年新疆棉花皮棉總產(chǎn)已達(dá)511.1×104t，占全國總產(chǎn)量的83.8%[1]，是我國的主體棉區(qū)。棉纖維作為紡織工業(yè)的天然原料，其品質(zhì)的優(yōu)劣對于紡織品質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用。研究新疆棉花纖維品質(zhì)演進(jìn)趨勢，對于掌握我國棉花纖維質(zhì)量狀況的變化具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】新疆自2006年啟動棉花公證檢驗(yàn)以來，已實(shí)施了13年，國內(nèi)外關(guān)于我國新疆棉花纖維品質(zhì)的研究已有一定報(bào)道。孔杰等[2]對2006～2013年我國棉花纖維質(zhì)量進(jìn)行了研究，認(rèn)為棉花纖維長度、比強(qiáng)度、整齊度均呈下降趨勢，全國年均下降分別為0.1 mm和0.2 cN/tex，新疆棉花纖維比強(qiáng)度年均下降0.3 cN/tex。王為然等[3]分析2014年新疆棉花纖維品質(zhì)，認(rèn)為新疆棉花纖維長度、比強(qiáng)度、整齊度整體呈現(xiàn)下降趨勢，年均下降0.1 mm、0.1 cN/tex和0.1個(gè)百分點(diǎn)，在馬克隆值方面，表現(xiàn)出“A+B”級減少、C級逐年增加趨勢。田景山[4]指出，新疆棉纖維新疆原棉品質(zhì)有變差的趨勢，尤其是斷裂比強(qiáng)度較低。張婷婷[5]對新疆棉花馬克隆值研究認(rèn)為，馬克隆值有逐年增大的不利趨勢。【本研究切入點(diǎn)】新疆棉花品質(zhì)持續(xù)下降引起了產(chǎn)業(yè)各方的關(guān)注。研究新疆陸地棉纖維品質(zhì)演進(jìn)趨勢與改良分析。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究年際間纖維品質(zhì)變化，分析新疆纖維品質(zhì)的演進(jìn)趨勢及存在的問題，為一段時(shí)期新疆乃至我國棉花纖維改良提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

數(shù)據(jù)來源于全國棉花質(zhì)量公證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。2008～2018年連續(xù)11年全國14個(gè)省、市、自治區(qū)，共76家棉花纖維公證檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.2 方 法

檢驗(yàn)數(shù)據(jù)整理為(1)全國(China,CHN)；(2)新疆棉區(qū)(Xinjiang，XJ)。新疆棉區(qū)進(jìn)一步分為(3)新疆地方棉區(qū)(Local Area of Xinjiang, LAXJ)，包括南北疆各地州及區(qū)縣；(4)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)(Xinjiang Production & Construction Group of China, XPCG)，主要包括新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)各師團(tuán)及農(nóng)場。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel2010，Origin2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花公檢數(shù)量變化

研究表明，全國棉花公檢包數(shù)呈現(xiàn)出先降后升再降再升趨勢。2008年，全國棉花公檢數(shù)量處于較高水平，為1 891.1×104包，2009～2010年有明顯下降，2010年降為1 184.2×104包。2011～2013年間增長迅速，2013年達(dá)到3 267.4×104包。2014年，再次下降，到2016年開始緩慢上升，2017～2018年趨于穩(wěn)定，目前公檢包數(shù)大約2 300×104包左右。圖1

圖1 全國棉花包數(shù)的變化(百萬包)Fig.1 The change in the number of cotton bales in China (million bales)

從公檢包數(shù)占比看，新疆棉花公檢占比呈逐年增加趨勢。2008年新疆棉花公檢數(shù)量占全國的比重63.1%，為1 194.2×104包；到2018年已占98.3%，達(dá)2 219.4×104包，增長了86.6%。在新疆棉區(qū)中，2018年新疆地方占全國比重為65.1%，兵團(tuán)占比33.2%。圖2

圖2 新疆棉花公檢包數(shù)占全國百分比變化Fig.2 The change in the percentage of public inspection packages of cotton in Xinjiang ,China (%)

2.2 纖維長度變化

2.2.1 平均纖維長度變化

研究表明，11年來，全國棉花平均纖維長度呈現(xiàn)出先下降后上升到平穩(wěn)的趨勢。2011～2015年纖維長度較差，其中2013年為28.4 mm。2016～2018年纖維長度提升較快，平均纖維長度為29 mm左右。從區(qū)域平均值看，新疆(29.0 mm)高出全國平均0.2 mm。圖3，圖4

圖3 全國棉花纖維長度的變化Fig.3 The change of cotton fiber length in China (mm)

圖4 中級以上纖維長度棉包占比變化Fig. 4 The change of the percentage of middle or above fiber length in bales (%)

新疆棉區(qū)除2011～2013年表現(xiàn)較差外，平均纖維長度多數(shù)年份在29 mm左右，且新疆地方優(yōu)于兵團(tuán)。2016年以來，新疆兵團(tuán)提升較快，2018年已達(dá)29.3 mm。圖5

2.2.2 平均纖維長度“28～32 mm”棉包占比

研究表明，2011～2015年從“28～32 mm”棉包占比較低，平均為78.3%，而2016～2018年提升較快，2018年已達(dá)94.4%。

新疆棉區(qū)和全國變化趨勢一致。2011～2015年占比低，平均為80.6%，其中2013年僅占75.2%。2016～2018年提升較快，平均占比為94.2%。2008～2015年新疆地方棉花占比高于兵團(tuán)，2016年以后，兵團(tuán)占比提升快，2018年2個(gè)區(qū)域基本相當(dāng)。

2.2.3 平均纖維長度“30～32 mm”棉包占比

研究表明，2010年是全國棉花“30～32 mm”優(yōu)質(zhì)棉包占比最高的時(shí)期，平均為18.3%。2011～2015年持續(xù)下降，平均為3.2%，其中2013年僅占1.7%。2016～2018年提升較快，平均為11.1%。

新疆棉區(qū)和全國變化趨勢一致。2010年占比最高，為22.8%，2011～2015年占比較低，其中2013僅占1.3%。2016～2018年提升較快，平均為11.6%。新疆地方2008～2015年占比高于兵團(tuán)，2017年后兵團(tuán)較地方提升快，2017～2018年平均占比達(dá)17.6%。圖5

圖5 高級以上纖維長度棉包占比變化 Fig. 5 The change of the percentage of senior or above fiber length in bales (%)

2.3 纖維比強(qiáng)度變化

2.3.1 平均比強(qiáng)度變化

研究表明，全國棉花平均纖維比強(qiáng)度多數(shù)年份在28.3 cN/tex上下浮動。最低為2016年的27.9 cN/tex，最高為2008年的28.8 cN/tex。

新疆棉花比強(qiáng)度整體不高，多數(shù)年份在28.0 cN/tex上下浮動，較全國平均水平低0.2 cN/tex。其中，2012～2016年新疆棉花比強(qiáng)度表現(xiàn)較差，只有2015年達(dá)到28.0 cN/tex以上。從2017～2018年提升明顯，目前在28.5 cN/tex上下浮動，其中兵團(tuán)棉花提升較快，2018年已達(dá)28.8 cN/tex。圖6

圖6 棉花纖維比強(qiáng)度平均值的變化Fig. 6 The change of fiber strength for cotton above fiber length in bales (%) (cN/tex)

2.3.2 中等級及以上比強(qiáng)度占比變化

研究表明，從比強(qiáng)度“中等及以上級”棉包占比看，全國棉花平均占比為92.4%，最低值為2013年的87.1%，最高值為2011年的96.6%。近2年來增加明顯，2018年占比達(dá)95.4%。

新疆棉花和全國變化趨勢一致。2011年占比較高，達(dá)96.6%，2012～2013年下降嚴(yán)重，2013年僅占80.6%。從2017年開始，提升較快，到2018年已達(dá)95.2%。2015年之前，新疆地方占比均高于兵團(tuán)，年均高6.4個(gè)百分點(diǎn)。從2016年開始，新疆地方均低于兵團(tuán)，年均低于3.7個(gè)百分點(diǎn)。圖7

圖7 纖維比強(qiáng)度中等及以上級棉包占比變化Fig. 7 The proportion change of medium or above in fiber strength (%)

2.3.3 強(qiáng)級及以上比強(qiáng)度占比變化

研究表明，在比強(qiáng)度為“強(qiáng)級及以上”的范圍內(nèi)，全國棉花占比呈現(xiàn)波動變化趨勢，最高值為2008年的46.6%，最低為2016年的26.4%，多數(shù)年份在32.0%上下浮動。

新疆棉花纖維“強(qiáng)級及以上”占比不高。2009～2017年，除2011年達(dá)到33.0%外，其余年份均在30%以下。2018年達(dá)到了34.2%。2015年之前，新疆地方占比均高于兵團(tuán)，年均高8.0個(gè)百分點(diǎn)。從2016～2018年，新疆地方均低于兵團(tuán)，年均占比低14.5個(gè)百分點(diǎn)。圖8

圖8 纖維比強(qiáng)度高級及以上級棉包占比變化Fig. 8 The proportion change of senior or above in fiber strength (%)

2.4 纖維整齊度變化

2.4.1 纖維整齊度變化

研究表明，全國的棉花纖維整齊度整體變化不大，在82.6%上下浮動。最高的是2016年的82.9%，最低為2013年的82.4%。

新疆棉花整齊度變化趨勢和全國一致，其整體質(zhì)量優(yōu)于全國平均，較后者高0.1個(gè)百分點(diǎn)。從區(qū)域分布看，新疆地方棉花優(yōu)于兵團(tuán)，平均較后者高0.3個(gè)百分點(diǎn)。新疆地方棉花有輕微下降趨勢，而兵團(tuán)的整齊度在2017～2018年有一定上升，目前兩地基本趨同。圖9

圖9 纖維整齊度平均值變化Fig. 9 The average change of fiber uniformity (%)

2.4.2 纖維整齊度中級(≥80.0%)及以上級占比變化

研究表明，全國和新疆棉區(qū)整齊度“中級及以上級”，平均占比較為平穩(wěn)，多在97.0%～99.4%之間浮動。新疆棉花新疆占比較全國平均高0.3個(gè)百分點(diǎn)，平均為98.7%。

在新疆棉區(qū)中，地方棉區(qū)整體變化平穩(wěn)，新疆地方(99.1%)高于兵團(tuán)(98.0%)，年平均高1.1個(gè)百分點(diǎn)。近兩年來，新疆地方有一定下降，兵團(tuán)棉區(qū)從2014年起整齊度呈現(xiàn)出上升趨勢，從2015年起，兩地差別不大。圖10

圖10 中級及以上級纖維整齊度占比變化Fig. 10 The change of proportion of medium or above grades in fiber uniformity (%)

2.4.3 纖維整齊度高級(≥83.0%)及以上級占比變化

研究表明，全國及新疆棉區(qū)整齊度“高級及以上級”整體呈現(xiàn)出波動下降的趨勢。新疆占比(42.1%)高于全國平均(39.7%)。

在新疆棉區(qū)，2008～2013年間，除2010年有一定上升之外，其余年份呈現(xiàn)出持續(xù)下降的趨勢，其中2013年為降為32.1%。2014～2016年有小幅上升，2017～2018年又大幅下滑，近兩年平均占比為34.3%。從地方與兵團(tuán)分別看，2017年以來，新疆地方整齊度持續(xù)下降態(tài)勢較明顯，2018年已下降為35.5%；兵團(tuán)棉花在2018年有輕微提升，為32.2%。圖11

圖11 纖維整齊度高級及以上級占比變化Fig.11 The percentage change of senior or above in fiber

2.5 纖維馬克隆值變化

研究表明，全國棉花棉包馬克隆值“A+B級”(3.5～4.9)占比整體呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，2015年降到近年最低，平均為61.7%，最高為2008年的95.8%。

新疆棉花“A+B級”占比較全國平均高2.4個(gè)百分點(diǎn)，平均占比為85.1%。2008～2015年，新疆棉花下降較為嚴(yán)重，最低為2015年的62.1%。從2016年開始有一定增加，近3年來年均增加4.6個(gè)百分點(diǎn)，到2018年占比為88.8%。將新疆地方和兵團(tuán)分開來看，除2015年占比較低外(分別是59.0%、66.2%),整體變化較為平穩(wěn)，二者分別在85.5%和90.8%上下浮動。兵團(tuán)的馬克隆值好于新疆地方，年均高出5.5個(gè)百分點(diǎn)。特別是2016年以來，這種差距有加大趨勢，平均高于地方10.9個(gè)百分點(diǎn)。圖12

圖12 馬克隆“A+B”級占比變化Fig. 12 The percentage change of Micronaire uniformity (%) in “A+B” grades (%)

2.6 纖維品級變化

研究表明，除2008～2010年外，我國棉花品級整體呈現(xiàn)出向好的方向發(fā)展，2013年以來，變化較為平穩(wěn)。新疆棉花品級平均為2.8級，好于全國平均水平(3.0級)。其中，新疆地方棉花質(zhì)量要好于兵團(tuán)，二者分別為2.7級、2.9級。圖13

圖13 皮棉品級變化Fig. 13 The change of lint grade (%)

3 討 論

3.1 新疆棉花總產(chǎn)占比增加

一是在于疆外棉區(qū)棉花面積持續(xù)減少和新疆種植面積的不斷增加有關(guān)。疆外棉區(qū)面積占比由2010年的69.9%下降為2018年的25.7%，而新疆棉區(qū)2018年占比已達(dá)74.3%，為2 491.4 kha[6]。二是在于新疆棉花單產(chǎn)的增加，2017～2018年平均單產(chǎn)2.1 t/hm2，支撐單產(chǎn)增加的因素除新品種及配套技術(shù)的支撐外，農(nóng)民合作社主導(dǎo)下的規(guī)模化、集約化種植方式的興起[7]，也是單產(chǎn)提高的關(guān)鍵因素。三是產(chǎn)業(yè)政策的支撐作用，棉農(nóng)收益基本得以保障，植棉意愿相對較強(qiáng)[8]。 表1

表1 新疆棉花種植面積、總產(chǎn)占全國比重及單產(chǎn)[6]Table 1 The proportion of Xinjiang cotton in planting area, total output of China and unit yield in Xinjiang [6]

3.2 新疆棉花纖維品質(zhì)提升

研究結(jié)論較以往的研究有一定不同，研究認(rèn)為2016～2018年新疆棉花纖維品質(zhì)提升顯著。新疆棉花纖維品質(zhì)相對較差的時(shí)期集中在2012～2015年，特別在2011～2013年間，過于追求高產(chǎn)、高衣分的品種，棉花纖維品質(zhì)問題被忽視[3]，特別是兵團(tuán)棉花纖維品質(zhì)下降嚴(yán)重，這還與其大面積推廣機(jī)采棉有關(guān)，但當(dāng)時(shí)品種及配套機(jī)采技術(shù)尚不成熟[4,9-10]。新疆棉花品質(zhì)提升從2016年開始逐漸顯現(xiàn)，這主要得益于自2011年開始，新疆啟動了機(jī)采棉品種試驗(yàn)，以新陸早57號、新陸早61號、新陸早72號、新陸中54號、新陸中73號、J206-5等品質(zhì)“雙30”以上、機(jī)采效果好等機(jī)采棉品種培育出來[11]，并成為2016年以來的主栽品種。不同機(jī)采模式、配套質(zhì)量保優(yōu)等栽培技術(shù)不斷集成并大面積應(yīng)用，解決了機(jī)采質(zhì)量差的問題[12-16]。加工技術(shù)及設(shè)備也得以完善，加工損傷嚴(yán)重的問題也得以有效控制[17]。

3.3 新疆棉花比強(qiáng)度低、整齊度下降

3.3.1 不利天氣過程頻繁和落葉催熟技術(shù)不完善

近年來，新疆棉區(qū)苗期低溫冷害、冰雹，花鈴期持續(xù)高溫干旱，秋季降溫快，來霜早等，不利天氣過程較過去相比有普遍增加[18-20]，加之季節(jié)性缺水嚴(yán)重，導(dǎo)致棉花發(fā)育各階段特別是纖維發(fā)育受到很大影響[21-24]。此外，棉農(nóng)目前還難以掌握以機(jī)采棉品種特性來制定差異化的吐絮期脫葉催熟技術(shù)，這直接導(dǎo)致棉株上部鈴非正常成熟[25]，不利于高比強(qiáng)纖維的形成。

3.3.2 品種多亂雜，是造成品種整齊度、一致性變差

新疆目前匯集了全國各地的棉花品種，品種多亂雜依然嚴(yán)峻。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2019年僅喀什地區(qū)3個(gè)縣有名的推廣品種有120余個(gè)[26]，這尚不包括一些雜交F2代組合的使用，品種多雖然有助于棉農(nóng)挑選到更好、更適宜品種，但推廣品種過多，這對纖維品質(zhì)的整齊度、一致性帶來了不利影響。

3.3.3 棉花產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)有些脫節(jié)

種植戶、加工企業(yè)、用棉企業(yè)間尚未形成一個(gè)有效的溝通與利益共享機(jī)制。棉農(nóng)、加工企業(yè)作為產(chǎn)品的供給端，在纖維質(zhì)量基本能滿足的前提下，重點(diǎn)關(guān)注的是品種的高產(chǎn)性狀，以獲得較好的收益；紡織企業(yè)關(guān)注的是原棉的纖維品質(zhì)，以增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力。從品種來講，產(chǎn)量和品質(zhì)往往存在一定的負(fù)相關(guān)，優(yōu)質(zhì)品種的推廣遇到一定困難，這也是導(dǎo)致近年比強(qiáng)度、整齊度下降的因素之一。

4 結(jié) 論

新疆棉花對全國棉花貢獻(xiàn)日益重大，已成為我國的主體棉區(qū)。近3年來，新疆棉花在棉花纖維長度、比強(qiáng)度、馬克隆值、整齊度、品級方面均得到明顯提升，特別是兵團(tuán)棉花質(zhì)量整體提升較快。新疆棉花也面臨著強(qiáng)力較差、平均整齊度下降，以及高比強(qiáng)度和“高級及以上級”整齊度棉包占比偏低等問題，在新疆棉花品種技術(shù)研發(fā)、示范推廣及加工體系建設(shè)等方面，制定科學(xué)可行的產(chǎn)業(yè)政策，為實(shí)現(xiàn)新疆棉花適度規(guī)模、優(yōu)質(zhì)高效、綠色可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)提供支撐。

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