新疆陆地棉纤维品质演进趋势与改良分析

阿里甫·艾尔西，朱家辉，刘志清，王为然，宁新民，肖 丽，孔 杰

(1.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业科学院科研管理处，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】2018年新疆棉花皮棉总产已达511.1×104t，占全国总产量的83.8%[1]，是我国的主体棉区。棉纤维作为纺织工业的天然原料，其品质的优劣对于纺织品质量起着关键的作用。研究新疆棉花纤维品质演进趋势，对于掌握我国棉花纤维质量状况的变化具有重要意义。【前人研究进展】新疆自2006年启动棉花公证检验以来，已实施了13年，国内外关于我国新疆棉花纤维品质的研究已有一定报道。孔杰等[2]对2006～2013年我国棉花纤维质量进行了研究，认为棉花纤维长度、比强度、整齐度均呈下降趋势，全国年均下降分别为0.1 mm和0.2 cN/tex，新疆棉花纤维比强度年均下降0.3 cN/tex。王为然等[3]分析2014年新疆棉花纤维品质，认为新疆棉花纤维长度、比强度、整齐度整体呈现下降趋势，年均下降0.1 mm、0.1 cN/tex和0.1个百分点，在马克隆值方面，表现出“A+B”级减少、C级逐年增加趋势。田景山[4]指出，新疆棉纤维新疆原棉品质有变差的趋势，尤其是断裂比强度较低。张婷婷[5]对新疆棉花马克隆值研究认为，马克隆值有逐年增大的不利趋势。【本研究切入点】新疆棉花品质持续下降引起了产业各方的关注。研究新疆陆地棉纤维品质演进趋势与改良分析。【拟解决的关键问题】研究年际间纤维品质变化，分析新疆纤维品质的演进趋势及存在的问题，为一段时期新疆乃至我国棉花纤维改良提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

数据来源于全国棉花质量公证检验数据库。2008～2018年连续11年全国14个省、市、自治区，共76家棉花纤维公证检验机构的检验数据。

1.2 方 法

检验数据整理为(1)全国(China,CHN)；(2)新疆棉区(Xinjiang，XJ)。新疆棉区进一步分为(3)新疆地方棉区(Local Area of Xinjiang, LAXJ)，包括南北疆各地州及区县；(4)新疆生产建设兵团(Xinjiang Production & Construction Group of China, XPCG)，主要包括新疆生产建设兵团各师团及农场。

1.3 数据处理

数据处理采用Excel2010，Origin2016进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 棉花公检数量变化

研究表明，全国棉花公检包数呈现出先降后升再降再升趋势。2008年，全国棉花公检数量处于较高水平，为1 891.1×104包，2009～2010年有明显下降，2010年降为1 184.2×104包。2011～2013年间增长迅速，2013年达到3 267.4×104包。2014年，再次下降，到2016年开始缓慢上升，2017～2018年趋于稳定，目前公检包数大约2 300×104包左右。图1

图1 全国棉花包数的变化(百万包)Fig.1 The change in the number of cotton bales in China (million bales)

从公检包数占比看，新疆棉花公检占比呈逐年增加趋势。2008年新疆棉花公检数量占全国的比重63.1%，为1 194.2×104包；到2018年已占98.3%，达2 219.4×104包，增长了86.6%。在新疆棉区中，2018年新疆地方占全国比重为65.1%，兵团占比33.2%。图2

图2 新疆棉花公检包数占全国百分比变化Fig.2 The change in the percentage of public inspection packages of cotton in Xinjiang ,China (%)

2.2 纤维长度变化

2.2.1 平均纤维长度变化

研究表明，11年来，全国棉花平均纤维长度呈现出先下降后上升到平稳的趋势。2011～2015年纤维长度较差，其中2013年为28.4 mm。2016～2018年纤维长度提升较快，平均纤维长度为29 mm左右。从区域平均值看，新疆(29.0 mm)高出全国平均0.2 mm。图3，图4

图3 全国棉花纤维长度的变化Fig.3 The change of cotton fiber length in China (mm)

图4 中级以上纤维长度棉包占比变化Fig. 4 The change of the percentage of middle or above fiber length in bales (%)

新疆棉区除2011～2013年表现较差外，平均纤维长度多数年份在29 mm左右，且新疆地方优于兵团。2016年以来，新疆兵团提升较快，2018年已达29.3 mm。图5

2.2.2 平均纤维长度“28～32 mm”棉包占比

研究表明，2011～2015年从“28～32 mm”棉包占比较低，平均为78.3%，而2016～2018年提升较快，2018年已达94.4%。

新疆棉区和全国变化趋势一致。2011～2015年占比低，平均为80.6%，其中2013年仅占75.2%。2016～2018年提升较快，平均占比为94.2%。2008～2015年新疆地方棉花占比高于兵团，2016年以后，兵团占比提升快，2018年2个区域基本相当。

2.2.3 平均纤维长度“30～32 mm”棉包占比

研究表明，2010年是全国棉花“30～32 mm”优质棉包占比最高的时期，平均为18.3%。2011～2015年持续下降，平均为3.2%，其中2013年仅占1.7%。2016～2018年提升较快，平均为11.1%。

新疆棉区和全国变化趋势一致。2010年占比最高，为22.8%，2011～2015年占比较低，其中2013仅占1.3%。2016～2018年提升较快，平均为11.6%。新疆地方2008～2015年占比高于兵团，2017年后兵团较地方提升快，2017～2018年平均占比达17.6%。图5

图5 高级以上纤维长度棉包占比变化 Fig. 5 The change of the percentage of senior or above fiber length in bales (%)

2.3 纤维比强度变化

2.3.1 平均比强度变化

研究表明，全国棉花平均纤维比强度多数年份在28.3 cN/tex上下浮动。最低为2016年的27.9 cN/tex，最高为2008年的28.8 cN/tex。

新疆棉花比强度整体不高，多数年份在28.0 cN/tex上下浮动，较全国平均水平低0.2 cN/tex。其中，2012～2016年新疆棉花比强度表现较差，只有2015年达到28.0 cN/tex以上。从2017～2018年提升明显，目前在28.5 cN/tex上下浮动，其中兵团棉花提升较快，2018年已达28.8 cN/tex。图6

图6 棉花纤维比强度平均值的变化Fig. 6 The change of fiber strength for cotton above fiber length in bales (%) (cN/tex)

2.3.2 中等级及以上比强度占比变化

研究表明，从比强度“中等及以上级”棉包占比看，全国棉花平均占比为92.4%，最低值为2013年的87.1%，最高值为2011年的96.6%。近2年来增加明显，2018年占比达95.4%。

新疆棉花和全国变化趋势一致。2011年占比较高，达96.6%，2012～2013年下降严重，2013年仅占80.6%。从2017年开始，提升较快，到2018年已达95.2%。2015年之前，新疆地方占比均高于兵团，年均高6.4个百分点。从2016年开始，新疆地方均低于兵团，年均低于3.7个百分点。图7

图7 纤维比强度中等及以上级棉包占比变化Fig. 7 The proportion change of medium or above in fiber strength (%)

2.3.3 强级及以上比强度占比变化

研究表明，在比强度为“强级及以上”的范围内，全国棉花占比呈现波动变化趋势，最高值为2008年的46.6%，最低为2016年的26.4%，多数年份在32.0%上下浮动。

新疆棉花纤维“强级及以上”占比不高。2009～2017年，除2011年达到33.0%外，其余年份均在30%以下。2018年达到了34.2%。2015年之前，新疆地方占比均高于兵团，年均高8.0个百分点。从2016～2018年，新疆地方均低于兵团，年均占比低14.5个百分点。图8

图8 纤维比强度高级及以上级棉包占比变化Fig. 8 The proportion change of senior or above in fiber strength (%)

2.4 纤维整齐度变化

2.4.1 纤维整齐度变化

研究表明，全国的棉花纤维整齐度整体变化不大，在82.6%上下浮动。最高的是2016年的82.9%，最低为2013年的82.4%。

新疆棉花整齐度变化趋势和全国一致，其整体质量优于全国平均，较后者高0.1个百分点。从区域分布看，新疆地方棉花优于兵团，平均较后者高0.3个百分点。新疆地方棉花有轻微下降趋势，而兵团的整齐度在2017～2018年有一定上升，目前两地基本趋同。图9

图9 纤维整齐度平均值变化Fig. 9 The average change of fiber uniformity (%)

2.4.2 纤维整齐度中级(≥80.0%)及以上级占比变化

研究表明，全国和新疆棉区整齐度“中级及以上级”，平均占比较为平稳，多在97.0%～99.4%之间浮动。新疆棉花新疆占比较全国平均高0.3个百分点，平均为98.7%。

在新疆棉区中，地方棉区整体变化平稳，新疆地方(99.1%)高于兵团(98.0%)，年平均高1.1个百分点。近两年来，新疆地方有一定下降，兵团棉区从2014年起整齐度呈现出上升趋势，从2015年起，两地差别不大。图10

图10 中级及以上级纤维整齐度占比变化Fig. 10 The change of proportion of medium or above grades in fiber uniformity (%)

2.4.3 纤维整齐度高级(≥83.0%)及以上级占比变化

研究表明，全国及新疆棉区整齐度“高级及以上级”整体呈现出波动下降的趋势。新疆占比(42.1%)高于全国平均(39.7%)。

在新疆棉区，2008～2013年间，除2010年有一定上升之外，其余年份呈现出持续下降的趋势，其中2013年为降为32.1%。2014～2016年有小幅上升，2017～2018年又大幅下滑，近两年平均占比为34.3%。从地方与兵团分别看，2017年以来，新疆地方整齐度持续下降态势较明显，2018年已下降为35.5%；兵团棉花在2018年有轻微提升，为32.2%。图11

图11 纤维整齐度高级及以上级占比变化Fig.11 The percentage change of senior or above in fiber

2.5 纤维马克隆值变化

研究表明，全国棉花棉包马克隆值“A+B级”(3.5～4.9)占比整体呈现出先下降后上升的趋势，2015年降到近年最低，平均为61.7%，最高为2008年的95.8%。

新疆棉花“A+B级”占比较全国平均高2.4个百分点，平均占比为85.1%。2008～2015年，新疆棉花下降较为严重，最低为2015年的62.1%。从2016年开始有一定增加，近3年来年均增加4.6个百分点，到2018年占比为88.8%。将新疆地方和兵团分开来看，除2015年占比较低外(分别是59.0%、66.2%),整体变化较为平稳，二者分别在85.5%和90.8%上下浮动。兵团的马克隆值好于新疆地方，年均高出5.5个百分点。特别是2016年以来，这种差距有加大趋势，平均高于地方10.9个百分点。图12

图12 马克隆“A+B”级占比变化Fig. 12 The percentage change of Micronaire uniformity (%) in “A+B” grades (%)

2.6 纤维品级变化

研究表明，除2008～2010年外，我国棉花品级整体呈现出向好的方向发展，2013年以来，变化较为平稳。新疆棉花品级平均为2.8级，好于全国平均水平(3.0级)。其中，新疆地方棉花质量要好于兵团，二者分别为2.7级、2.9级。图13

图13 皮棉品级变化Fig. 13 The change of lint grade (%)

3 讨 论

3.1 新疆棉花总产占比增加

一是在于疆外棉区棉花面积持续减少和新疆种植面积的不断增加有关。疆外棉区面积占比由2010年的69.9%下降为2018年的25.7%，而新疆棉区2018年占比已达74.3%，为2 491.4 kha[6]。二是在于新疆棉花单产的增加，2017～2018年平均单产2.1 t/hm2，支撑单产增加的因素除新品种及配套技术的支撑外，农民合作社主导下的规模化、集约化种植方式的兴起[7]，也是单产提高的关键因素。三是产业政策的支撑作用，棉农收益基本得以保障，植棉意愿相对较强[8]。 表1

表1 新疆棉花种植面积、总产占全国比重及单产[6]Table 1 The proportion of Xinjiang cotton in planting area, total output of China and unit yield in Xinjiang [6]

3.2 新疆棉花纤维品质提升

研究结论较以往的研究有一定不同，研究认为2016～2018年新疆棉花纤维品质提升显著。新疆棉花纤维品质相对较差的时期集中在2012～2015年，特别在2011～2013年间，过于追求高产、高衣分的品种，棉花纤维品质问题被忽视[3]，特别是兵团棉花纤维品质下降严重，这还与其大面积推广机采棉有关，但当时品种及配套机采技术尚不成熟[4,9-10]。新疆棉花品质提升从2016年开始逐渐显现，这主要得益于自2011年开始，新疆启动了机采棉品种试验，以新陆早57号、新陆早61号、新陆早72号、新陆中54号、新陆中73号、J206-5等品质“双30”以上、机采效果好等机采棉品种培育出来[11]，并成为2016年以来的主栽品种。不同机采模式、配套质量保优等栽培技术不断集成并大面积应用，解决了机采质量差的问题[12-16]。加工技术及设备也得以完善，加工损伤严重的问题也得以有效控制[17]。

3.3 新疆棉花比强度低、整齐度下降

3.3.1 不利天气过程频繁和落叶催熟技术不完善

近年来，新疆棉区苗期低温冷害、冰雹，花铃期持续高温干旱，秋季降温快，来霜早等，不利天气过程较过去相比有普遍增加[18-20]，加之季节性缺水严重，导致棉花发育各阶段特别是纤维发育受到很大影响[21-24]。此外，棉农目前还难以掌握以机采棉品种特性来制定差异化的吐絮期脱叶催熟技术，这直接导致棉株上部铃非正常成熟[25]，不利于高比强纤维的形成。

3.3.2 品种多乱杂，是造成品种整齐度、一致性变差

新疆目前汇集了全国各地的棉花品种，品种多乱杂依然严峻。据不完全统计，2019年仅喀什地区3个县有名的推广品种有120余个[26]，这尚不包括一些杂交F2代组合的使用，品种多虽然有助于棉农挑选到更好、更适宜品种，但推广品种过多，这对纤维品质的整齐度、一致性带来了不利影响。

3.3.3 棉花产业各环节有些脱节

种植户、加工企业、用棉企业间尚未形成一个有效的沟通与利益共享机制。棉农、加工企业作为产品的供给端，在纤维质量基本能满足的前提下，重点关注的是品种的高产性状，以获得较好的收益；纺织企业关注的是原棉的纤维品质，以增强产品的竞争力。从品种来讲，产量和品质往往存在一定的负相关，优质品种的推广遇到一定困难，这也是导致近年比强度、整齐度下降的因素之一。

4 结 论

新疆棉花对全国棉花贡献日益重大，已成为我国的主体棉区。近3年来，新疆棉花在棉花纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度、品级方面均得到明显提升，特别是兵团棉花质量整体提升较快。新疆棉花也面临着强力较差、平均整齐度下降，以及高比强度和“高级及以上级”整齐度棉包占比偏低等问题，在新疆棉花品种技术研发、示范推广及加工体系建设等方面，制定科学可行的产业政策，为实现新疆棉花适度规模、优质高效、绿色可持续的发展目标提供支撑。

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