阿克蘇地區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。地區利用這些優勢大力發展棉花生產，使得棉花生產得到了長足發展。2020年度，阿克蘇地區兩市七縣共有147家棉花加工企業，棉花公證檢驗量超過了100萬噸。根據2016—2020年《阿克蘇地區年鑒》的數據統計，阿克蘇地區棉花種植面積及棉花產量見表1。

表1 2016—2020年阿克蘇地區棉花種植面積及棉花產量

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

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堤根良種繁育場實施，5個參試品種采用隨機區組排列的方式，3次重復，小區面積約為666.6m。試驗區棉花播種時間為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日前結束。田間管理同大田一致。

2.4 試驗研究內容

（1）棉花農藝性狀調查

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

果枝始節：在棉花現蕾期，在各試驗小區隨機取樣20株，自子葉節（子葉節記為0），數至第一果枝著生處，其間的節數即為果枝始節，取其平均值。

株果枝數：在各試驗小區隨機取樣20株，測定每株的主莖果枝數量，取其平均值。

病蟲害調查：在棉花生育期調查主要遭受的病蟲害種類及產量損失率。

（2）棉花產量的測定

每個棉花品種的小區中隨機選取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、單個鈴重。在收獲期進行統一棉花采摘，計算其實收產量。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個試驗子樣數據的平均值作為每個樣品的測試數據。將每個樣品試驗數值的平均值，作為本品種棉花的最終試驗數據。

2.5 統計方法

采用Microsoft Office Excel 2003 軟件進行數據整理，DPS統計軟件進行分析，利用灰色系統理論進行綜合評價。灰色系統理論主要是利用已知信息來確定系統的未知信息，使系統由“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。灰色關聯度便是灰色系統理論應用的主要方面之一。

3 結果與分析

3.1 參試品種棉花農藝性狀分析

在參試品種棉花生育期進行農藝性狀調查，結果見表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；最少是新陸中62，為7.5節。各品種棉花的果枝數個數從多到少依次為：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查，發現新陸中68遭受的病蟲害種類最多，且因此造成的產量損失率也最高，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 參試品種棉花農藝性狀調查

3.2 參試品種棉花產量分析

在10月下旬對試驗小區內的棉花進行采收，每個品種小區隨機選取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、單鈴籽棉重。從表3中可以看出，單株鈴數最多的是新陸中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×單株籽棉重=單株產量。其中單株產量最高棉花品種是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，根據種植面積，計算參試品種棉花的產量。采摘完成后，用小型鋸齒式試軋機試軋，測定其衣分率，具體數據見表4。從表中數據可以看出，J206-5的籽棉產量最高，達到了6856.5kg/hm，產量最低的是新陸中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 參試品種棉花產量情況分析

3.3 參試品種棉花品質分析

由表5可以看出，各參試品種棉花在統一種植管理模式下，棉纖維各項參數具有明顯的差異。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，是棉纖維重要的內在質量指標之一，與紗線的質量密切相關。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。長度整齊度指數方面，新陸中84和J206-5的表現較好，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。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（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（或重量）占纖維總根數（或重量）的百分率。短纖維指數越高，對于紡紗質量越不利。在短纖維指數方面，新陸中62的表現最差，短纖維指數高達17.15%；新陸中84的表現最好，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 灰色關聯度分析

根據灰色關聯度原理，將5個試驗品種及8個相關農藝性狀作為一個灰色系統，并根據目標選育品種的優良性狀上限值，構建一個理想品種，記作LX。其中棉花的單株鈴數、單鈴重、衣分率、籽棉產量、平均長度、長度整齊度、斷裂比強度值越大，棉花品質越好，取最大值。其中A級為棉花馬克隆值的最優品質，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藝性狀見表6。

表6 棉花品種性狀表現

3.4.1 無量綱化

對棉花品種性狀原始數據（表6）進行無量綱化處理，結果見表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 計算關聯系數

表9 棉花品種性狀關聯度系數表

3.4.4 灰色綜合評判值

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

表10 棉花品種關聯度及次序表

4 結果與討論

關聯度值是參試品種與理想品種之間密切程度大小的參照數值，值越大，則參試品種越趨近于理想品種，綜合性狀越優良。從表6中可以看出，各參試棉花品種的等權關聯度和加權關聯度大小的排序分析結果一致，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，適宜在阿克蘇地區進行推廣種植。