機(jī)采長絨棉主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

沈 麗

（阿瓦提縣農(nóng)業(yè)檢驗(yàn)檢測中心 新疆阿克蘇 843200）

長絨棉因纖維品質(zhì)突出而被稱為“棉中極品”，是高檔棉紡織品必不可少的天然植物纖維。全世界只有美國、埃及、中國等部分國家生產(chǎn)長絨棉。新疆是我國唯一的長絨棉產(chǎn)區(qū)，長絨棉種植主要集中在新疆阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣。阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣屬典型的溫帶大陸性氣候，因光熱資源豐富、光照時(shí)間充足、降水量稀少、無霜期長等特點(diǎn)，成為最適宜種植棉花的區(qū)域之一，尤其適合長絨棉的生長。阿瓦提縣出產(chǎn)的長絨棉可與美國棉、埃及棉相媲美，其長絨棉總產(chǎn)量占到全國產(chǎn)量的70%左右。阿瓦提縣自二十世紀(jì)七八十年代開始種植長絨棉，種植面積、單產(chǎn)及總產(chǎn)一直在我國名列前茅，曾被評(píng)為“全國棉花產(chǎn)量百萬擔(dān)縣”，棉花已成為阿瓦提縣農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源。阿瓦提縣棉花種植面積常年保持在150萬畝左右，其中長絨棉種植面積一直保持在110萬畝以上。可以說，阿瓦提縣長絨棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，也代表了全國長絨棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展處境。

近年來，隨著當(dāng)?shù)赝恋亓鬓D(zhuǎn)進(jìn)程順利推進(jìn)，許多棉農(nóng)不規(guī)則、平整度差的小地塊也被納入大企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、集約化的管理范疇。同時(shí)，隨著當(dāng)?shù)馗邩?biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目的推進(jìn)，植棉趨勢必定是規(guī)模化、機(jī)械化。但受長絨棉機(jī)采技術(shù)不成熟、采摘成本增加、畝均收益率倒掛、勞動(dòng)力短缺、長絨棉植棉成本遞增、市場收購價(jià)低于棉農(nóng)心理預(yù)期、補(bǔ)貼資金低于預(yù)期等因素影響，長絨棉種植效益逐年下滑，種植收益已明顯低于陸地棉。當(dāng)?shù)亓鬓D(zhuǎn)企業(yè)、種植大戶已陸續(xù)棄長絨棉而改種細(xì)絨棉，導(dǎo)致當(dāng)?shù)亻L絨棉種植面積減少，長絨棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。

長絨棉是國家戰(zhàn)略儲(chǔ)備物資，只有從根本上解決種植品種問題，提升棉花品質(zhì)，推廣全程機(jī)械化作業(yè)，降低種植成本，深化收購體制改革，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，加大長絨棉補(bǔ)貼力度，提升長絨棉種植效益，才能提升國內(nèi)長絨棉在國際市場上的競爭力，保證長絨棉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從保護(hù)和推動(dòng)長絨棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度出發(fā)，開展培育抗蟲、抗除草劑、抗鹽堿、免打頂、適合機(jī)采的優(yōu)質(zhì)長絨棉新品種，降低勞動(dòng)力成本，提高植棉效益，才能推動(dòng)長絨棉產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。而推動(dòng)長絨棉產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)的手工采摘轉(zhuǎn)向機(jī)械采收，培育機(jī)采長絨棉新品種就是其中的關(guān)鍵因子。由此，根據(jù)機(jī)械采摘長絨棉的相關(guān)技術(shù)要求，選育適合機(jī)采的優(yōu)質(zhì)長絨棉新品種，突出品質(zhì)，提高產(chǎn)量與衣分就是育種工作的重要方向。新品種選育過程中，采用合理科學(xué)的分析方法可以對新品種有全面客觀的評(píng)價(jià)，能協(xié)助育種專家根據(jù)既定目標(biāo)快速有效地培育新品種。本文利用選育的11個(gè)優(yōu)良機(jī)采長絨棉新品種（系）的品比試驗(yàn)[2]數(shù)據(jù)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對所選育的機(jī)采長絨棉新品種（系）各農(nóng)藝性狀[3]進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出適合阿瓦提縣的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病機(jī)采長絨棉新品種（系），為阿瓦提縣培育機(jī)采長絨棉新品種（系）[4]提供科學(xué)、綜合性分析理論依據(jù)，以期為阿瓦提縣機(jī)采長絨棉產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試材料為近幾年選育的優(yōu)良機(jī)采長絨棉新品種（系），分別為JCCRM002、JCCRM007、JCCRM005、JCCRM003、JCCRM008、JCCRM004、JCCRM006、JCCRM010、JCCRM011、JCCRM001、JCCRM009。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年在阿瓦提縣拜什艾日克鎮(zhèn)6大隊(duì)實(shí)施，11個(gè)機(jī)采長絨棉品種（系）采用隨機(jī)排列設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，行長8.8 m，小區(qū)面積20 m2。4月15日播種，株行距配置為（10+66+10+66+10+66）cm×10 cm，田間管理同大田。

1.3 調(diào)查方法

待棉花完全吐絮后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn)，在每個(gè)點(diǎn)的邊行、次邊行和中行連續(xù)取生長正常的10株棉花，考種統(tǒng)計(jì)各品種（系）的生育期、果枝始節(jié)、株高、單株果枝苔數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、衣分等農(nóng)藝性狀；對每個(gè)小區(qū)籽棉全部采摘實(shí)收稱重折算畝產(chǎn)量；對考種收獲的皮棉樣品統(tǒng)一檢測纖維上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值。

1.4 參考品種（系）性狀取值方法

根據(jù)機(jī)采長絨棉的基本特點(diǎn)，包括生育期適中、吐絮集中、果枝始節(jié)較高、單株結(jié)鈴數(shù)較多、單鈴重較大、產(chǎn)量較高、綜合品質(zhì)優(yōu)良等，確定參考品種（系）各主要性狀的取值，可以取參試品種（系）每個(gè)相應(yīng)性狀最優(yōu)值稍大一點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 統(tǒng)計(jì)各性狀平均值

選取生育期、果枝始節(jié)、株高、單株果枝苔數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產(chǎn)量、衣分、纖維上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值共11個(gè)主要性狀指標(biāo)[5]，對各參試品種（系）進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，各性狀平均值如表1所示。

表1 參試棉花品種（系）各性狀平均值

2.2 數(shù)據(jù)的無量綱化處理

由于各性狀指標(biāo)的量綱不同，因此需要對各機(jī)采長絨棉品種（系）的各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，用參考品種的各性狀數(shù)據(jù)分別去除各機(jī)采長絨棉品種（系）的數(shù)據(jù)，結(jié)果如表2所示。

表2 各參試棉花品種（系）的性狀數(shù)據(jù)無量綱化處理

2.3 絕對差值的運(yùn)算

求出參考目標(biāo)品種X0與11個(gè)參試品種（系）Xi相應(yīng)性狀的絕對值，依公式△i(k)=|X′0(k)-X′i(k)|（i=0，1，2，…，11；k=1，2，…，11）進(jìn)行計(jì)算，其中△i(k)為第i個(gè)參試品種Xi與目標(biāo)品種X0在第k個(gè)性狀上的絕對差值，結(jié)果如表3所示。

表3 參試棉花品種（系）各性狀絕對差值

2.4 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，利用下列公式（1）和表3中的數(shù)據(jù)求得相關(guān)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)。

式中，△min和△max分別表示所有比較數(shù)列絕對差值中的最小值和最大值，ρ為灰色分辨系數(shù)，取值在0～1之間，本文取ρ=0.5。

由表3可知，最小值△min=0.000 0和最大值△max=0.333 3。ξi(k)=(0+0.5×0.3333)/[△Xi(k)+0.5×0.3333]=0.1667/[△Xi(k)+0.1667]，將X0(k)與Xi(k)各對應(yīng)點(diǎn)的絕對差值代入公式即可求得灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，結(jié)果如表4所示。

表4 各參試棉花品種（系）關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.5 關(guān)聯(lián)度的計(jì)算

根據(jù)機(jī)采長絨棉不同育種[6]目標(biāo)，各品種性狀的重要性是不同的，在評(píng)價(jià)各品種優(yōu)劣時(shí)還應(yīng)根據(jù)育種目標(biāo)性狀分別對各性狀賦予不同的權(quán)重W（k）系數(shù)（見表4）。根據(jù)以下公式（2）可計(jì)算得到等權(quán)關(guān)聯(lián)度，根據(jù)公式（3）可計(jì)算得到加權(quán)關(guān)聯(lián)度，結(jié)果如表5所示。

表5 各參試品種（系）與參考品種的關(guān)聯(lián)度

2.6 關(guān)聯(lián)度分析

根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則，把各品種（系）各性狀的綜合表現(xiàn)優(yōu)劣用加權(quán)關(guān)聯(lián)度值大小表現(xiàn)，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列最為接近，其綜合性狀就好。根據(jù)表5可知，JCCRM002加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大（r=0.062 3），綜合表現(xiàn)最好，相關(guān)綜合指標(biāo)最接近目標(biāo)參考品種指標(biāo)。因此，JCRM002是一個(gè)豐產(chǎn)性好、綜合性狀優(yōu)良的棉花品種（系）；其次是JCCRM007，加權(quán)關(guān)聯(lián)度r=0.061 5，綜合性狀表現(xiàn)較好；加權(quán)關(guān)聯(lián)度最小的是JCCRM009（r=0.051 2），綜合性狀表現(xiàn)最差。

3 討論

從JCCRM002與目標(biāo)品種所設(shè)“最優(yōu)”性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)可以明顯看出，該品種在生育期、果枝始節(jié)、單鈴重、籽棉產(chǎn)量、衣分、斷裂比強(qiáng)度等方面表現(xiàn)特別突出。這與該品種在實(shí)際生產(chǎn)中的表現(xiàn)吻合，說明機(jī)采長絨棉育種者在選育機(jī)采長絨棉新品種（系）過程中要特別注意這幾個(gè)性狀的選擇，可以盡快育出接近或符合育種目標(biāo)的材料，將科研成果盡快應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。實(shí)例分析結(jié)果表明，依據(jù)機(jī)采長絨棉各品種（系）的灰色關(guān)聯(lián)度所進(jìn)行的綜合評(píng)估與品種（系）的實(shí)際表現(xiàn)是一致的，充分說明了灰色關(guān)聯(lián)度分析應(yīng)用于機(jī)采長絨棉遺傳育種是可行的。本文只對機(jī)采長絨棉的11個(gè)主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系進(jìn)行了分析，但優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)機(jī)采長絨棉受多種因素的影響，機(jī)采長絨棉的含絮力、抗蟲性、抗逆性、對脫葉劑的敏感性、打脫葉劑的時(shí)間、吐絮集中性等相關(guān)影響因素有待進(jìn)一步深究。

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析，可以對機(jī)采長絨棉新品種（系）的各個(gè)性狀進(jìn)行綜合分析，所有性狀都能參加品系優(yōu)劣評(píng)定，由定性分析變?yōu)槎糠治觯_定品種（系）的優(yōu)劣，為機(jī)采長絨棉育種提供科學(xué)依據(jù)。在機(jī)采長絨棉新品種選育過程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際需求和社會(huì)需要，構(gòu)造合適的目標(biāo)參考機(jī)采長絨棉品種主要農(nóng)藝性狀值，并賦予相關(guān)目標(biāo)性狀權(quán)重，可以盡快培育出符合生產(chǎn)需求的機(jī)采長絨棉新品種。