阿克苏地区主栽棉花品种综合评价分析

文/路 超 周 彬

1 引言

阿克苏地区位于新疆天山南麓和塔里木盆地北缘，地处南疆中部，为温带大陆性气候，水土光热资源丰富、气候干旱少雨，种植棉花条件得天独厚。地区利用这些优势大力发展棉花生产，使得棉花生产得到了长足发展。2020年度，阿克苏地区两市七县共有147家棉花加工企业，棉花公证检验量超过了100万吨。根据2016—2020年《阿克苏地区年鉴》的数据统计，阿克苏地区棉花种植面积及棉花产量见表1。

表1 2016—2020年阿克苏地区棉花种植面积及棉花产量

从表1中可以看出，2016年至2020年阿克苏地区的农作物播种面积在逐年减少，但棉花种植面积一直较为稳定。近几年来，阿克苏地区的棉花产量一直保持着较高的水平，但根据阿克苏地区纤维检验所的公检数据来看，棉花质量却没有提高，一直存在着质量下滑的现象，有重产量而轻质量的情况。因此，需要对阿克苏地区的棉花品质进行细致分析、准确判断并提出可行的建议来改善这一现象。阿克苏地区纤维检验所以新疆棉花质量提升实施工作为契机，开展了优质棉品种比较试验。采用灰色关联度法对阿克苏地区5种主栽的细绒棉主要品质进行综合性评价，以筛选出适宜阿克苏地区的优质棉品种，为阿克苏地区棉花产业持续健康发展提供依据。

2 材料与方法

2.1 试验材料

细绒棉品种：J206-5、新陆中68、新陆中80、新陆中84和新陆中62。

2.2 仪器设备

小型锯齿试轧机和USTER HVI1000大容量棉花测试仪。

2.3 试验设计

本试验于2020年初在阿克苏温宿县古勒阿瓦提乡堤根良种繁育场实施，5个参试品种采用随机区组排列的方式，3次重复，小区面积约为666.6m。试验区棉花播种时间为4月5日—10日，先机械铺膜、后人工推播的播种方式。采用66cm+10cm的种植模式，种植密度为21万株/hm。播前浇足底水，施足底肥。播种苗后及时定苗，打顶全部在7月10日前结束。田间管理同大田一致。

2.4 试验研究内容

（1）棉花农艺性状调查

株高：在棉花吐絮期，在各试验小区随机取样20株，测量棉株子叶节到主茎顶端的距离，取平均值。

果枝始节：在棉花现蕾期，在各试验小区随机取样20株，自子叶节（子叶节记为0），数至第一果枝着生处，其间的节数即为果枝始节，取其平均值。

株果枝数：在各试验小区随机取样20株，测定每株的主茎果枝数量，取其平均值。

病虫害调查：在棉花生育期调查主要遭受的病虫害种类及产量损失率。

（2）棉花产量的测定

每个棉花品种的小区中随机选取20株吐絮棉花，分株采摘，每铃棉花分开存放，做好标记。测定棉花铃数、单个铃重。在收获期进行统一棉花采摘，计算其实收产量。同时将收获的籽棉进行随机多点取样，每个品种籽棉取样量不少于1500g，用小型试轧机进行轧花，测定其衣分。

（3）棉纤维品质的测定

对需检验的样品严格按照标准GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：锯齿加工细绒棉》进行预处理，在（20±2）℃和（65±3）%的湿度下平衡时间不少于24h。按照标准GB/T 20392—2006《HVI棉花物理性能试验方法》对每个子样进行HVI物理性能测试。3个试验子样数据的平均值作为每个样品的测试数据。将每个样品试验数值的平均值，作为本品种棉花的最终试验数据。

2.5 统计方法

采用Microsoft Office Excel 2003 软件进行数据整理，DPS统计软件进行分析，利用灰色系统理论进行综合评价。灰色系统理论主要是利用已知信息来确定系统的未知信息，使系统由“灰”变“白”。其最大特点就是对样本没有严格要求，不要求服从任何分布。灰色关联度便是灰色系统理论应用的主要方面之一。

3 结果与分析

3.1 参试品种棉花农艺性状分析

在参试品种棉花生育期进行农艺性状调查，结果见表2。其中棉花株高从高到低依次为：新陆中84＞新陆中68＝新陆中80＞J206-5＞新陆中62。各品种棉花的果枝始节差异不明显，在7.5～8.3之间，其中最多的是新陆中80，为8.3节；最少是新陆中62，为7.5节。各品种棉花的果枝数个数从多到少依次为：新陆中68＞新陆中84＞J206-5＞新陆中82＞新陆中80。通过对各参试品种进行病虫害调查，发现新陆中68遭受的病虫害种类最多，且因此造成的产量损失率也最高，为3.1%；其次是新陆中80，遭受棉蓟马虫害比例最高，造成的产量损失为1.6%；J206-5主要遭受棉蚜虫害，但造成的损失较少，为0.1%。新陆中62仅遭受了1%的棉蓟马虫害，未对棉花产量造成影响。综合来看，遭受棉蚜虫害的棉花种类最多，依次为：新陆中68、J206-5、新陆中84和新陆中80。仅有新陆中68遭受了棉叶螨虫害。

表2 参试品种棉花农艺性状调查

3.2 参试品种棉花产量分析

在10月下旬对试验小区内的棉花进行采收，每个品种小区随机选取20株吐絮棉花，分株存放，做好标记，计算每个参试品种棉花的单铃个数、单铃籽棉重。从表3中可以看出，单株铃数最多的是新陆中68，为8.6个；最低的是新陆中62，为7.2个。单铃籽棉重各品种的重量大小排序为：J206-5＞新陆中80＞新陆中84＞新陆中68＞新陆中62。单株成铃数×单株籽棉重=单株产量。其中单株产量最高棉花品种是J206-5，为49.55g；其次是新陆中80、新陆中84和新陆中68；最低的是新陆中62，为34.7g。

表3 参试品种棉花单株产量分析

待棉花全部吐絮后，测定各参试品种棉花的吐絮率并进行实收采摘，根据种植面积，计算参试品种棉花的产量。采摘完成后，用小型锯齿式试轧机试轧，测定其衣分率，具体数据见表4。从表中数据可以看出，J206-5的籽棉产量最高，达到了6856.5kg/hm，产量最低的是新陆中62，仅为4267.5kg/hm，具有显著性差异。衣分率从大到小排序为：J206-5＞新陆中68＞新陆中84＞新陆中80＞新陆中62。吐絮率最高的是J206-5为98.5%，其次是新陆中84和新陆中80，最低的是新陆中68和新陆中62，均为95%。

表4 参试品种棉花产量情况分析

3.3 参试品种棉花品质分析

由表5可以看出，各参试品种棉花在统一种植管理模式下，棉纤维各项参数具有明显的差异。参试品种中，平均长度最长的是J206-5，为29.97mm；最短的是新陆中62，为28.13mm。平均长度大小顺序为：J206-5＞新陆中84＞新陆中80＞新陆中68＞新陆中62。马克隆值是反映棉花纤维细度与成熟度的综合指标，是棉纤维重要的内在质量指标之一，与纱线的质量密切相关。马克隆值分为A、B、C三级，B级为标准级。A级取值范围为3.7～4.2，品质最好；B级取值范围为3.5～3.6和4.3～4.9；C级取值范围为3.4及以下和5.0及以上，品质最差。从表中可以看出，新陆中62的马克隆值最好，达到了A级；新陆中68的马克隆值最差，为C级；新陆中80、新陆中84和J206-5的马克隆值均是B级，其中新陆中80和新陆中84的马克隆值一样。长度整齐度指数方面，新陆中84和J206-5的表现较好，分别为84.57%和84.36%，新陆中68最差为83.75%。

表5 参试品种棉纤维品质分析

棉纤维断裂比强度是考虑纤维粗细不同，表示纤维抵抗外力破坏能力的指标。在棉纺厂配棉工艺中，是一个十分重要的工艺参数。断裂比强度最高的是新陆中84，达到了34.97cN/tex；其次为J206-5，为31.63cN/tex；最差的是新陆中80，为29.85cN/tex。短纤维指数（SFI）是指HVI大容量测试仪测试棉纤维长度时，小于12.7mm或16.5mm纤维根数（或重量）占纤维总根数（或重量）的百分率。短纤维指数越高，对于纺纱质量越不利。在短纤维指数方面，新陆中62的表现最差，短纤维指数高达17.15%；新陆中84的表现最好，为11.53%。断裂伸长率是表征纤维柔软性能和弹性性能的指标， 断裂伸长率越大表示其柔软性能和弹性越好。在断裂伸长率方面，从大到小依次为：新陆中62＞J206-5＞新陆中68＞新陆中80＞新陆中84。

3.4 灰色关联度分析

根据灰色关联度原理，将5个试验品种及8个相关农艺性状作为一个灰色系统，并根据目标选育品种的优良性状上限值，构建一个理想品种，记作LX。其中棉花的单株铃数、单铃重、衣分率、籽棉产量、平均长度、长度整齐度、断裂比强度值越大，棉花品质越好，取最大值。其中A级为棉花马克隆值的最优品质，其取值范围为3.7～4.2，取中值为3.95。5个试验品种和理想品种的相关农艺性状见表6。

表6 棉花品种性状表现

3.4.1 无量纲化

对棉花品种性状原始数据（表6）进行无量纲化处理，结果见表7。

表7 棉花品种性状无量纲化处理

3.4.2 计算差序列

逐一计算每个棉花品种性状与理想品种对应性状的绝对差值，Δ(

k

)=|

x

(

k

)－

x

(

k

)|结果见表8。

表8 棉花品种性状差序列值

3.4.3 计算关联系数

表9 棉花品种性状关联度系数表

3.4.4 灰色综合评判值

最后利用灰色关联度的方法确定权重。利用加权关联度计算公式可得各参试品种相对于参考品种的加权关联度，各参试品种关联度及次序见表10。

表10 棉花品种关联度及次序表

4 结果与讨论

关联度值是参试品种与理想品种之间密切程度大小的参照数值，值越大，则参试品种越趋近于理想品种，综合性状越优良。从表6中可以看出，各参试棉花品种的等权关联度和加权关联度大小的排序分析结果一致，均为：J206-5＞新陆中84＞新陆中80＞新陆中68＞新陆中62。从而可以判断出J206-5的各项综合指标最好，适宜在阿克苏地区进行推广种植。