机械采收方式对新疆棉品质的影响

田景山， 王文敏， 王 聪， 牛玉萍， 罗宏海， 勾 玲， 张亚黎， 张旺锋

(石河子大学 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室， 新疆 石河子 832003)

机械采收方式对新疆棉品质的影响

田景山， 王文敏， 王 聪， 牛玉萍， 罗宏海， 勾 玲， 张亚黎， 张旺锋

(石河子大学 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室， 新疆 石河子 832003)

为了解新疆棉区纤维品质变化的根本原因，通过分析新疆棉区机采棉和手采棉纤维品质的差异，探讨通过品种选育及全疆品种布局实现改善原棉品质的途径。研究结果表明，纤维长度和马克隆值在机采棉和手采棉间无显著性变化；机采棉纤维比强度、整齐度及纺纱一致性指数较手采棉显著降低，其中比强度和纺纱一致性指数在试验点变化较大，最大降幅可达11.3%和25.8%，且有62.5%的品种显著降低。短纤维率的变化最为明显，机采棉较手采棉增加了51%，试验点和品种间最大增幅分别达90%和130%。因此，选择适宜机采的品种及合理的品种布局是改善新疆棉花品质结构的主要途径。

机采棉； 纤维品质； 比强度； 短纤维率

传统的采棉方式完全依靠人工，劳动强度大、生产成本高。新疆棉花收获期比较集中，短期内要将大面积的棉花全部采摘完毕，加剧了劳动力的需求[1]。高的采摘价格降低了我国棉花在国际市场的竞争力[2]，机采棉的推广成为降低棉花生产成本的主要措施之一[3]。新疆棉在中国棉业发展中具有举足轻重的地位，棉花总产实现了“半壁江山”的历史性突破[4]，新疆棉花生产是否稳定关系着国民经济的发展[5]。然而，新疆棉区在大面积推广机械采收后，现有棉花质量上的优势大打折扣，削弱了原棉在国际市场的质量竞争力[6]。目前，新疆棉区棉花品种的选育仍以产量和抗性为主，高品质品种的选育受到极大限制，过分追求单产，品种选择偏晚熟，导致纤维品质普遍较差[7]。研究表明，机采棉与手采棉在纤维长度、整齐度、比强度等指标上确实存在显著差异[8-9]，新疆棉花存在的纤维品质变劣问题[10]已严重影响新疆棉业的可持续发展，如何改善原棉品质成为新疆棉花产业迫切需要解决的问题。因此，在北疆棉区4个主要植棉团场进行多点、多品种取样调查，比较分析机采棉和手采棉纤维品质的差异，明确机械采摘对纤维品质的影响，揭示新疆棉区纤维品质变劣的根本原因，以期为品种选育及全疆的品种布局和改善原棉品质提供参考。

1 试样选取与测试方法

2014年在新疆生产建设兵团第七师和第八师主要种植棉团场取样调查，具体取样试验点和棉花品种如表1所示。

表1 用于测定棉花纤维品质的棉花品种和取样试验点

机械采收前，每条田选取样点3个，收取棉株下部(第1～3果枝)、中部(第4～6果枝)、上部(第7果枝及以上)的吐絮棉铃各20个，各取样点的棉铃分别混匀，作为手采棉试样；选取的样点在机械采收后，从机采后的棉垛中随机抽取3次，每次取500 g籽棉，作为机械采收试样。所取试样带回实验室，统一风干，轧花，送至农业部棉花品质监督检验测试中心(新疆乌鲁木齐)测定棉纤维长度、比强度、整齐度、马克隆值、短纤维率、纺纱一致性指标，测试仪器为PREMIER HFT型棉花纤维品质检测仪，实验室温、湿度分别为18.9～21.5 ℃、62%～68%；每个品种样品数为3，结果取其平均值。采用DPS软件对数据进行统计分析，Duncan多重比较法进行差异显著性分析，显著性水平设定为α为0.05和0.01。

2 结果与分析

2.1 棉纤维长度的变化

图1示出机采棉和手采棉纤维长度的差异。由图可知，机采棉纤维长度较手采棉降低了0.4 mm，差异不显著。不同试验点间机采棉纤维长度略低于手采棉，平均降低了0.6 mm，4个试验点中仅有1个相差2.2 mm，达到极显著水平。不同品种间机采棉的长度与手采棉有所差异，平均降低了0.3 mm，其中有3个品种机采棉的长度较手采棉长0.2～1.1 mm，但未达到显著性差异，其他5个品种的纤维长度则降低了0.4～1.3 mm，4个品种差异不显著。

2.2 棉纤维比强度的变化

图2示出机采棉和手采棉纤维比强度的差异。由图可知，与手采棉比较，机采棉比强度显著降低了1.4 cN/tex。不同试验点间二者均达到显著和极显著性差异，最大相差3.1 cN/tex。不同品种间，机采棉比强度较手采棉平均降低了1.4 cN/tex，最大降幅为2.7 cN/tex，其中62.5%品种达到显著性水平。

2.3 棉纤维整齐度的变化

图3示出机采棉和手采棉纤维整齐度的差异。由图可知，机采棉的长度整齐度较手采棉降低了1.2%，达到极显著水平。不同试验点间机采棉的整齐度低于手采棉，降低了0.6%～2.7%，4个试验点中有2个相差2.0%以上，达到极显著差异水平。不同品种间二者则有所差异，机采棉的整齐度平均降低了1.0%，其中1个品种机采棉的整齐度显著高于手采棉，3个品种则显著降低。

2.4 棉纤维马克隆值的变化

图4示出机采棉和手采棉纤维马克隆值的差异。由图可知，马克隆值在机采棉和手采棉间无显著性差异，不同试验点间亦无显著性差异。品种间，机采棉的马克隆值较手采棉降低了0.1，其中有50%品种的机采棉马克隆值略高于手采棉，只有1个品种达到显著性差异；其余4个品种则低于手采棉的，且2个品种差异达到极显著性，最大降幅达15%。

2.5 棉纤维短纤维率的变化

图5示出机采棉和手采棉纤维短纤维率的差异。由图可知，与手采棉相比，机采棉的短纤维率增加了2.6%，增加幅度达51%，差异达到极显著性水平。不同试验点间机采棉短纤维率较手采棉平均增加了60%，其中3个试验点机采棉短纤维率是手采棉的1.8倍，达到极显著差异水平。品种间二者存在极显著性差异，机采棉的较手采棉增加了0.6～1.3倍。

2.6 棉纤维纺纱一致性指数的变化

图6示出机采棉和手采棉纤维纺纱一致性指数的差异。

由图6可知，机采棉的纺纱一致性指数较手采棉降低了9.7%，差异达极显著。不同试验点间均以机采棉的最小，其中2个试验点达到显著和极显著性差异，最大相差26%，降低幅度19%。品种间以机采棉的纺纱一致性指数最低，平均降低了8.2%，其中有4个品种降低了13%以上，达到显著性水平。

3 结 论

机械采收对棉纤维品质各项指标的影响存在差异，与手采棉相比，纤维长度和马克隆值无显著性变化，纤维比强度、整齐度及纺纱一致性指数则显著降低，短纤维率明显增加。不同试验点间，纤维长度和马克隆值在2种采摘方式间无显著性差异，机采棉的比强度较手采棉降低了3.3%～11.3%、纺纱一致性指数降低了6.1%～25.8%，整齐度降低幅度较小，仅有0.6%～2.7%；短纤维率的变化最大，是手采棉短纤维率的1.0～1.9倍。不同品种间，机采棉的纤维长度与手采棉的差异很小，马克隆值和整齐度则有增有减；纤维比强度和纺纱一致性指数均以机采棉的最低，62.5%的品种达到显著性水平；机采棉的短纤维率显著增加，是手采棉的1.6～2.3倍。因此，棉花品种确定应充分考虑产量和品质的协调性，合理搭配特早熟、早熟及早中熟品种布局，以便延长机械采收时期，把机采棉对棉花品质造成的影响降到最低，因此，探讨机采棉纤维品质变化的原因，选择适宜机采的品种及合理的品种布局是改善新疆棉花品质结构的重要途径。

FZXB

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Effect of cotton mechanical picking on fiber qualities in Xinjiang

TIAN Jingshan， WANG Wenmin， WANG Cong， NIU Yuping， LUO Honghai， GOU Ling， ZHANG Yali， ZHANG Wangfeng

(KeyLaboratoryofOasisEco-Agriculture,XinjiangProductionandConstructionGroups,ShiheziUniversity,Shihezi,Xinjiang832003,China)

To explicit the reasons that the fiber quality in Xinjiang changes, the differences in fiber qualities between machine picked cotton and hand picked cotton were comparatively analyzed. The method for improving cotton qualities by variety selection and layout of the whole Xinjiang was discussed. In comparison with hand picked cotton, the fiber strength, uniformity index and spinning consistency index of machine picking decreased significantly. Especially, changes of fiber strength and spinning consistency index were greater, at less than 11.3% and 25.8%, respectively, and 62.5% of varieties decreased significantly. Change of short fiber index was the most significant among six fiber quality indicators, short fiber index of cotton picker increased by 51% compared with that of hand picking cotton, at more than 90% and 130% separately in multi-site plots and varieties. Therefore, in order to explore the changes of fiber quality on cotton picker, suitable varieties and reasonable layout were main means for improving fiber quality.

machine picked cotton； fiber quality； strength； short fiber ratio

10.13475/j.fzxb.20150500506

2015-05-05

2016-02-25

国家科技支撑计划项目(2014BAD09B03)

田景山(1983—)，男，博士生。主要研究方向为作物产量与品质形成的生理生态。张旺锋，通信作者，E-mail:zhwf_agr@shzu.edu.cn。

S 233.75； S 562

A