唐淑榮 魏守軍 孟俊婷 韋京艷 孫福來(lái)

摘要?采用地理信息系統(tǒng)為信息處理技術(shù)方法，以黃河流域棉區(qū)、長(zhǎng)江流域棉區(qū)、西北內(nèi)陸棉區(qū)的早熟、中熟和早中熟類(lèi)型的雜交棉和常規(guī)棉品種為試驗(yàn)材料，通過(guò)2005—2014年國(guó)家級(jí)棉花品種區(qū)域試驗(yàn)對(duì)棉纖維4個(gè)主要纖維品質(zhì)性狀（長(zhǎng)度、馬克隆值、比強(qiáng)度和紡紗均勻性指數(shù)）進(jìn)行地域性分析研究。結(jié)果表明，中熟棉品種纖維長(zhǎng)度達(dá)到紡中高檔紗所需長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)要求;黃河流域的河北北部中熟品種近幾年纖維長(zhǎng)度下降，長(zhǎng)江流域的長(zhǎng)江中下游地區(qū)纖維長(zhǎng)度表現(xiàn)較好;中熟品種的纖維比強(qiáng)度分布大致呈自西向東、由北向南增加的趨勢(shì)。三大棉區(qū)不同熟性類(lèi)型馬克隆值有明顯差異。此外，黃河流域棉區(qū)的華北平原一帶是適宜種植推廣中長(zhǎng)絨、高比強(qiáng)和高馬克隆值的長(zhǎng)強(qiáng)粗纖維的常規(guī)棉品種的區(qū)域，黃河流域棉區(qū)的黃土高原一帶是適宜種植推廣普通高產(chǎn)型的短弱粗纖維的常規(guī)棉品種的區(qū)域。長(zhǎng)江流域中下游棉區(qū)是適宜種植推廣中長(zhǎng)絨、高比強(qiáng)和高馬克隆值的長(zhǎng)強(qiáng)粗纖維的雜交棉品種區(qū)域。而西北內(nèi)陸棉區(qū)的東疆地區(qū)是適合推廣種植長(zhǎng)強(qiáng)細(xì)的優(yōu)質(zhì)常規(guī)棉品種或長(zhǎng)絨棉品種的區(qū)域，可以作為我國(guó)棉紡工業(yè)紡髙支紗的重要優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地?？傊?，西北內(nèi)陸棉區(qū)常規(guī)棉仍然是我國(guó)棉花品質(zhì)性狀表現(xiàn)最具發(fā)展?jié)摿Φ钠贩N類(lèi)型。

關(guān)鍵詞?棉花（Gossypium hirsutum L.）;熟性類(lèi)型;纖維品質(zhì);地理信息系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)?S562文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2020）02-0040-09

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.02.012

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Distribution of Fiber Quality and Regional Differentation of Cotton Varieties in Different Regions

TANG Shu-rong，WEI Shou-jun，MENG Jun-ting et al?（Institute of Cotton Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences / State Key Laboratory of Cotton Biology，Anyang，Henan 455000）

Abstract?The 4 major fiber quality traits of fiber length，micronaire，strength and spinning consistency index of different maturity cotton types were analyzed by Geographic Information System （GIS） method.Datasets were collected from national cotton regional trials in China during 2005-2014，fiber quality of hybrid and conventional cotton varieties including early-maturing，early-medium maturing and medium maturing variety trial groups in the Northwest Inland Valley （NWIV），the Yellow River Valley （YeRV） and the Yangtze River Valley（YaRV）.The results showed that the range of fiber length distribution of medium mature cotton varieties reached the requirement of the standard of high quality yarn.Fiber length of medium maturing varieties in north Hebei of YeRV declined in recent years.The fiber specific strength of medium maturing varieties was distributed in the decreasing trend of west to east and north to south.Besides，the YeRV of North China plain area was suitable to plant velvet length，high specific and high values for clones long strong crude fiber of conventional cotton varieties，the YeRV of the Huangtu Plateau area was suitable planting region of ordinary high yield promotion in the short weak crude fiber of conventional cotton varieties.In the middle and lower reaches of the Yangtze River cotton area was suitable to plant velvet length，high specific and high values for clones long strong crude fiber hybrid cotton variety.And northwest inland region of eastern Xinjiang region was suitable to plant long fine quality of conventional cotton varieties or cotton variety，which can be used as an important high-quality cotton production base for China's cotton industry spinning high yarn.In general，the northwest inland conventional cotton was the most promising variety.

Key words?Cotton（Gossypium hirsutum L.）;Maturing types;Fiber quality;Geographic information system

棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，是紡織工業(yè)的主要原料，棉花纖維品質(zhì)的優(yōu)劣與紡織品質(zhì)量及植棉業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。我國(guó)幅員遼闊，自然環(huán)境類(lèi)型多樣，宜棉區(qū)域廣闊，目前按大的流域劃分，有黃河流域、長(zhǎng)江流域和西北內(nèi)陸三大棉區(qū)。棉區(qū)間由于氣候條件的差異，演變出不同的種植制度，相應(yīng)地形成了不同的品種熟性類(lèi)型。明確分析我國(guó)棉花纖維品質(zhì)的區(qū)域特征分布規(guī)律及纖維品質(zhì)地域分異對(duì)我國(guó)棉花育種方向和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）作為一種重要的信息處理技術(shù)，自1997年開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的空間分布和變異研究[1-2]。朱大威等[3]、周留根等[4]基于GIS建立了棉田精準(zhǔn)施肥和土壤養(yǎng)分管理和棉花生產(chǎn)潛力和空間分布，并對(duì)棉花施肥及肥力綜合評(píng)價(jià)。王飛飛等[5]建立棉鈴品質(zhì)預(yù)測(cè)與地域分異評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)棉鈴品質(zhì)地域分異評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)長(zhǎng)江和黃河中下游棉區(qū)的棉鈴品質(zhì)預(yù)測(cè)和地域分異進(jìn)行評(píng)價(jià)。潘學(xué)標(biāo)等[6-8]通過(guò)GIS建立了區(qū)域棉花生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，分析了棉花生產(chǎn)空間區(qū)域分布與變異狀況等。上述研究主要集中在棉花施肥、種植區(qū)劃、生產(chǎn)空間布局、生產(chǎn)潛力分析、棉鈴品質(zhì)預(yù)測(cè)及地域分異評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。

黃河流域棉區(qū)有中熟、早中熟和早熟3種類(lèi)型，西北內(nèi)陸棉區(qū)南疆地區(qū)以早中熟類(lèi)型為主，北疆地區(qū)以早熟類(lèi)型為主，而長(zhǎng)江流域棉區(qū)中熟類(lèi)型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)[9]。研究不同熟性棉花的纖維品質(zhì)表現(xiàn)及其地域分布，對(duì)于國(guó)家建立棉花優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)和發(fā)展優(yōu)勢(shì)熟性類(lèi)型具有指導(dǎo)性的意義。已有的研究也表明，棉纖維品質(zhì)除主要受遺傳特性影響外，生態(tài)因子在很大程度上影響纖維品質(zhì)的形成[10-15]，熊宗偉等[16]研究進(jìn)一步指出，棉花品質(zhì)指標(biāo)與各生態(tài)區(qū)氣候因子（ 溫度、光照、降水、濕度） 有較好的相關(guān)性，如日照充足、降水量小、平均相對(duì)濕度較低的西北內(nèi)陸棉區(qū)是我國(guó)優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)區(qū)域，其棉纖維長(zhǎng)度、麥克隆值、品級(jí)等品質(zhì)指標(biāo)均居國(guó)內(nèi)各棉區(qū)首位。此外，棉花生長(zhǎng)過(guò)程中環(huán)境條件如土壤類(lèi)型、海拔高度、氣候條件、栽培措施等多因素的影響，在年際間和不同生態(tài)點(diǎn)間的表現(xiàn)差異很大[17-18]。該研究從宏觀角度對(duì)我國(guó)三大主產(chǎn)棉區(qū)早熟、早中熟、中熟不同熟性類(lèi)型棉花品種纖維品質(zhì)和氣候因子的空間分布規(guī)律進(jìn)行研究，以2005—2014年我國(guó)國(guó)家級(jí)棉花區(qū)域試驗(yàn)531個(gè)參試品種的纖維品質(zhì)主要性狀指標(biāo)（上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值和紡紗均勻性指數(shù)）為分析對(duì)象，結(jié)合近10年全國(guó)48個(gè)試驗(yàn)站點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)資料，系統(tǒng)研究我國(guó)近10年間棉花不同品種類(lèi)型（雜交棉、常規(guī)棉）、不同熟性類(lèi)型（早熟、中熟、早中熟）、不同生態(tài)區(qū)（黃河流域棉區(qū)、長(zhǎng)江流域棉區(qū)及西北內(nèi)陸棉區(qū)）棉花纖維品質(zhì)時(shí)空分布的規(guī)律。根據(jù)GIS系統(tǒng)制作不同熟性的棉花品種在區(qū)域尺度上的品質(zhì)差異，揭示不同熟性的棉花品種纖維品質(zhì)的地域分異規(guī)律，對(duì)合理安排國(guó)家棉花品種區(qū)試不同熟性類(lèi)型參試品種的地域分組試驗(yàn)以及棉花一熟制、兩熟制種植結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要參考價(jià)值，可明確不同生態(tài)區(qū)棉纖維品質(zhì)發(fā)育最有利的熟性類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)資源有效利用，有利于棉花生產(chǎn)的區(qū)劃發(fā)展。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1?試驗(yàn)地點(diǎn)的設(shè)置。2005—2014年黃河流域中熟棉區(qū)域試驗(yàn)在安徽淮北、河北滄州、邯鄲、臨西、石家莊、河南安陽(yáng)、商丘、西華、新鄉(xiāng)、鄭州、杞縣、山東昌邑、惠民、臨清、寧津、夏津、梁山、德州、山西運(yùn)城、陜西楊凌、江蘇徐州和天津試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。

2005—2014年長(zhǎng)江流域棉花區(qū)域試驗(yàn)在安徽安慶、合肥、湖南常德、岳陽(yáng)、益陽(yáng)、浙江慈溪、湖北武漢、黃岡、江陵、荊州、江西九江、江蘇南京、南通、鹽城、四川成都、射洪和河南南陽(yáng)8個(gè)省市17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。

2005—2014年西北內(nèi)陸棉區(qū)早中熟棉區(qū)域試驗(yàn)在新疆自治區(qū)和兵團(tuán)麥蓋提、疏附、莎車(chē)、庫(kù)車(chē)、農(nóng)一師、巴州6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。西北內(nèi)陸棉區(qū)早熟棉區(qū)域試驗(yàn)在新疆烏蘇、石河子、精河、農(nóng)八師、農(nóng)七師、和田和甘肅敦煌7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。

1.1.2?試驗(yàn)品種類(lèi)型。資料來(lái)自2005—2014年國(guó)家棉花區(qū)域試驗(yàn)中黃河流域棉區(qū)中熟組、早中熟組和早熟組、長(zhǎng)江流域棉區(qū)中熟組以及西北內(nèi)陸棉區(qū)早熟組和早中熟組的匯總結(jié)果。國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)的安排均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。參試品種共1 060個(gè)（次）。其中，黃河流域棉區(qū)中熟組參試品種406個(gè)。早中熟組參試品種77個(gè)，早熟組參試品種50個(gè)，長(zhǎng)江流域棉區(qū)中熟組品種共338個(gè);西北內(nèi)陸棉區(qū)參試品種共189個(gè)，其中早熟組參試品種91個(gè);早中熟組參試品種98個(gè)（表1）?？疾炱焚|(zhì)性狀包括纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度、馬克隆值和紡紗均勻性指數(shù)。

1.1.3?田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

田間種植均采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積20 m2，4～6行區(qū)種植，行距0.80～1.12 m，株距依密度而定。密度按照不同生態(tài)區(qū)和類(lèi)型設(shè)置。所有類(lèi)別區(qū)域試驗(yàn)棉花參試品種均采取密碼編號(hào)。黃河流域棉區(qū)采用直播與營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽2種種植方式，長(zhǎng)江流域棉區(qū)采用營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽方式，西北內(nèi)陸棉區(qū)均采用直播方式，其他管理參照當(dāng)?shù)卮筇锔弋a(chǎn)管理。

1.1.4?不同熟性品種棉花纖維品質(zhì)性狀。

同一棉區(qū)內(nèi)，不同熟性類(lèi)型品種纖維品質(zhì)有差異（表2）。黃河流域棉區(qū)，不同熟性品種纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度、麥克隆值及紡紗均勻性指數(shù)均值隨品種熟性的提早各項(xiàng)指標(biāo)均呈降低的趨勢(shì)，如中熟、早中熟和早熟類(lèi)型品種棉纖維比強(qiáng)度均值分別為30.24、29.53和28.66 cN/tex。西北內(nèi)陸棉區(qū)，不同熟性品種隨熟性的提早纖維馬克隆值均值變化與黃河流域棉區(qū)相似，而纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度和紡紗均勻性指數(shù)差異則相反。不同棉區(qū)間，同一熟性類(lèi)型相比，中熟棉類(lèi)型纖維比強(qiáng)度均值以黃河流域棉區(qū)略高，纖維長(zhǎng)度均值則以長(zhǎng)江流域棉區(qū)較高;中早熟和早熟棉纖維長(zhǎng)度、纖維比強(qiáng)度及紡紗均勻性指數(shù)均值以西北內(nèi)陸棉區(qū)較高，而麥克隆值均值均以西北內(nèi)陸棉區(qū)較優(yōu)。與理想類(lèi)型相比，西北內(nèi)陸棉區(qū)棉花纖維品種較優(yōu)。

纖維比強(qiáng)度分布在26.6～30.5 cN/tex，多數(shù)常規(guī)棉品種的纖維比強(qiáng)度達(dá)到中等水平，如西北內(nèi)陸的南疆和北疆地區(qū)、山東東部一帶地區(qū)，纖維比強(qiáng)度達(dá)到中等偏上29.0～29.8 cN/tex，高比強(qiáng)的地區(qū)主要是新疆的東部和甘肅的敦煌及河北北部、山東北部地區(qū)，達(dá)到29.8～30.5 cN/tex，而陜西的咸陽(yáng)、渭南一帶比強(qiáng)度偏低，為26.6～27.4 cN/tex。

馬克隆值變化在棉區(qū)間有差異，總體上以黃河流域棉區(qū)的馬克隆值高于西北內(nèi)陸棉區(qū)。黃河流域棉區(qū)馬克隆值在5.0～6.0。西北內(nèi)陸棉區(qū)則在2.6～5.0。且黃河流域近年來(lái)馬克隆值提高幅度較大，成為馬克隆值最高的棉區(qū)。

總之，黃河流域棉區(qū)的河南北部、河北境內(nèi)、山東北部地區(qū)，纖維長(zhǎng)度分布主要在28.8～29.6mm，馬克隆值分布閾值在5.0～6.0，比強(qiáng)度分布值在29.8～30.5 cN/tex。而黃河流域棉區(qū)的河南西部地區(qū)、山西和陜西境內(nèi)的產(chǎn)棉區(qū)的常規(guī)棉品種品質(zhì)表現(xiàn)為長(zhǎng)度在26.4～27.2mm短棉標(biāo)準(zhǔn)范圍，低檔比強(qiáng)26.6～27.4 cN/tex，馬克隆值分布閾值在4.9～5.5，達(dá)到國(guó)家審定標(biāo)準(zhǔn)的普通高產(chǎn)要求的纖維品質(zhì)。西北內(nèi)陸棉區(qū)由于特殊的地理特點(diǎn)和氣候差異，使得西北內(nèi)陸常規(guī)棉品種纖維品質(zhì)性狀明顯優(yōu)于黃河流域常規(guī)棉品種的品質(zhì)。西北內(nèi)陸棉區(qū)年均溫度與黃河流域相當(dāng)，平均降水量和日照時(shí)數(shù)均略高于西北內(nèi)陸棉區(qū);此外，由于地理特點(diǎn)不同，氣候日變化差異也較大。西北內(nèi)陸常規(guī)棉品種品質(zhì)性狀明顯優(yōu)于黃河流域常規(guī)棉品種。

2.1.2.2?2005—2014年雜交棉品種纖維品質(zhì)的空間分布。

我國(guó)雜交棉品種主要分布在黃河流域和長(zhǎng)江流域棉區(qū)，西北內(nèi)陸棉區(qū)近幾年不斷向新疆引進(jìn)雜交棉品種。從圖6和7可以看出，雜交棉品種纖維長(zhǎng)度分布在29.3～30.7 mm，達(dá)到中絨棉的標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)黃河流域的雜交棉品種纖維長(zhǎng)度下降，在48個(gè)試點(diǎn)中表現(xiàn)偏短;以長(zhǎng)江流域纖維長(zhǎng)度最長(zhǎng)，達(dá)到30.7 mm以上;西北內(nèi)陸雜交棉纖維長(zhǎng)度2005—2009年、2010—2014年分布在29.9～30.2 mm和29.5～29.8 mm。

雜交棉品種的纖維比強(qiáng)度分布大致呈自西向東增加的趨勢(shì)，分布在28.7～31.0 cN/tex。但近幾年黃河流域的纖維比強(qiáng)度受高溫影響，強(qiáng)度下降。

三大棉區(qū)麥克隆值差異明顯，長(zhǎng)江流域棉區(qū)的麥克隆值高于黃河流域棉區(qū)，而黃河流域棉區(qū)麥克隆值高于西北內(nèi)陸棉區(qū)。黃河流域棉區(qū)馬克隆值在5.0～6.0，且在2010—2014年馬克隆值提高幅度較大。

黃河流域的年平均日照時(shí)數(shù)（2 043 h）比長(zhǎng)江流域高221 h;黃河流域的年平均降水為645 mm，比長(zhǎng)江流域少407 mm。鑒于雜交棉品種前期生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，器官發(fā)育建成速度較快，霜后花率低，纖維發(fā)育好，成熟較早。而長(zhǎng)江流域棉花種植密度低，造成棉珠上部棉鈴發(fā)育受溫度的限制，影響纖維品質(zhì)。黃河流域的雜交棉纖維品質(zhì)優(yōu)于長(zhǎng)江流域的雜交棉品種。

2.2?基于不同熟性類(lèi)型品種的纖維品質(zhì)空間分布

2.2.1?熟棉類(lèi)型纖維各性狀指標(biāo)的空間分布。

早熟棉類(lèi)型主要分布在西北內(nèi)陸棉區(qū)的北疆地區(qū)和黃河流域棉區(qū)，2005—2009年間西北內(nèi)陸棉區(qū)早熟棉類(lèi)型的纖維長(zhǎng)度好于黃河流域，大多分布在31.0～31.9 mm，而黃河流域纖維長(zhǎng)度平均分布在中等范圍26.0～29.9 mm，即纖維長(zhǎng)度以西北內(nèi)陸棉區(qū)較高;比強(qiáng)度和整齊度指數(shù)分布自西向東呈逐步減弱的變化趨勢(shì);馬克隆值分布趨勢(shì)自西向東逐漸有走高的趨勢(shì)， 2010—2014年西北內(nèi)陸棉區(qū)與黃河流域棉區(qū)纖維品質(zhì)差異與2005—2009年相似，但區(qū)域間的差異變小。北疆區(qū)域早熟棉的纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度近幾年略有下降，2010—2014年西北內(nèi)陸的馬克隆值也比2005—2009年稍有增高。

2.2.2?早中熟類(lèi)型纖維各性狀指標(biāo)的空間分布。

我國(guó)的早中熟棉類(lèi)型主要分布在西北內(nèi)陸棉區(qū)的南疆地區(qū)和黃河流域整個(gè)棉區(qū)。2005—2009年間西北內(nèi)陸棉區(qū)早中熟棉類(lèi)型纖維長(zhǎng)度大多分布在高長(zhǎng)度級(jí)范圍，為30.0～31.9mm，黃河流域纖維長(zhǎng)度則分布在中等偏下范圍26.0～29.9 mm，分析表明西北內(nèi)陸早中熟棉纖維長(zhǎng)度高于黃河流域棉區(qū);比強(qiáng)度分布自西向東呈逐漸增大的變化趨勢(shì);馬克隆值的空間分布與早熟棉相似，馬克隆值分布趨勢(shì)自西向東逐漸有走高的趨勢(shì)。

黃河流域棉區(qū)早中熟棉類(lèi)型纖維品質(zhì)分布特征與早熟棉相似。馬克隆值變化在棉區(qū)間有差異，總體上以黃河流域棉區(qū)的馬克隆值高于西北內(nèi)陸棉區(qū)。黃河流域棉區(qū)馬克隆值在5.0～6.0。西北內(nèi)陸棉區(qū)則在2.6～5.0。且黃河流域近年來(lái)馬克隆值提高幅度較大，成為馬克隆值最高的棉區(qū)。

2005—2009年早中熟的纖維長(zhǎng)度分布自東向西逐步增大，而在2010—2014年早中熟的纖維長(zhǎng)度分布變成自西向東逐步增大，出現(xiàn)品質(zhì)倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，說(shuō)明新疆棉區(qū)的纖維長(zhǎng)度近年來(lái)纖維長(zhǎng)度變短的分布現(xiàn)狀，應(yīng)引起育種專(zhuān)家們得高度重視。

2.2.3?中熟品種纖維各性狀指標(biāo)的空間分布。

我國(guó)的中熟棉類(lèi)型主要分布在長(zhǎng)江流域和黃河流域棉區(qū)。近5年西北內(nèi)陸棉區(qū)的中熟品種有所增加?？傮w上中熟棉品種纖維長(zhǎng)度分布在28.7～30.3 mm，達(dá)到紡中高檔紗所需長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)要求。黃河流域的河北北部中熟品種近幾年纖維長(zhǎng)度有所下降，但平均分布在28.7～29.0 mm，山東東部和長(zhǎng)江流域的浙江省區(qū)、江蘇東部沿海一帶纖維長(zhǎng)度最長(zhǎng)分布在30 mm以上?？梢?jiàn)，纖維長(zhǎng)度以長(zhǎng)江流域的長(zhǎng)江中下游地區(qū)表現(xiàn)較好。

中熟品種的比強(qiáng)都在黃河流域的河北北部的石家莊、滄州、故城，近幾年纖維比強(qiáng)度有所下降，但長(zhǎng)江流域棉區(qū)的比強(qiáng)度有所提高，中熟品種的纖維比強(qiáng)度分布大致呈自西向東、由北向南增加的趨勢(shì)，分布在29.6～31.0 cN/tex，屬中等偏上的水平。

三大棉區(qū)麥克隆值差異明顯，長(zhǎng)江流域棉區(qū)的麥克隆值高于黃河流域棉區(qū)，而黃河流域棉區(qū)麥克隆值高于西北內(nèi)陸棉區(qū)。呈現(xiàn)自西向東、由北向南逐漸增大的分布情況，但黃河流域棉區(qū)麥克隆值在5.0～5.5，且在黃河流域的麥克隆值在2010—2014年提高幅度較大，出現(xiàn)麥克隆值超過(guò)6.0的現(xiàn)象。

中熟品種的綜合品質(zhì)表現(xiàn)如下：2005—2009年纖維長(zhǎng)度和比強(qiáng)度黃河流域棉區(qū)高于長(zhǎng)江流域棉區(qū)，整齊度指數(shù)以長(zhǎng)江流域棉區(qū)較高，麥克隆值以長(zhǎng)江流域最高。2010—2014年纖維長(zhǎng)度仍以黃河流域棉區(qū)高于長(zhǎng)江流域棉區(qū)，整齊度指數(shù)以長(zhǎng)江流域棉區(qū)較高，但黃河流域麥克隆值越來(lái)越高。

3?討論

GIS地理信息系統(tǒng)用在不同熟性類(lèi)型品種棉花纖維品質(zhì)空間分布圖的制作上，可以更好地從宏觀角度研究棉花纖維品質(zhì)的地域分異規(guī)律。該研究是在謝莉婷等[19]、朱大威等[3]、潘學(xué)標(biāo)等[8]研究棉花施肥、種植區(qū)劃、生產(chǎn)空間布局、生產(chǎn)潛力分析、棉鈴品質(zhì)預(yù)測(cè)及地域分異評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，從宏觀角度根據(jù)GIS系統(tǒng)制作不同熟性的棉花品種在區(qū)域尺度上的品質(zhì)差異對(duì)我國(guó)三大主產(chǎn)棉區(qū)早熟、早中熟、中熟不同熟性類(lèi)型棉花品種纖維品質(zhì)和氣候因子的空間分布規(guī)律進(jìn)行研究，揭示不同熟性的棉花品種纖維品質(zhì)的地域分異規(guī)律，對(duì)合理安排國(guó)家棉花品種區(qū)試不同熟性類(lèi)型參試品種的地域分組試驗(yàn)以及棉花一熟制、兩熟制種植結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要參考價(jià)值。

（1）棉花不同熟性類(lèi)型品種是我國(guó)棉花科技人員和廣大棉農(nóng)在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，根據(jù)自然生態(tài)條件、種植制度等要素將棉花生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)與其完美結(jié)合而形成的，在我國(guó)棉花生產(chǎn)中占居重要地位。從2005—2014年間的纖維品質(zhì)空間分布來(lái)分析，纖維品質(zhì)指標(biāo)逐年變化趨勢(shì)明顯，西北內(nèi)陸棉區(qū)早熟和早中熟品種2005—2009年間纖維長(zhǎng)度最好、比強(qiáng)度高、整齊度較好，且馬克隆值分布在最佳范圍。但在2010—2014年間西北內(nèi)陸棉區(qū)的纖維長(zhǎng)度降低，參試品種的纖維長(zhǎng)度漸漸變短，馬克隆值在2010—2014年間逐年增大，幾個(gè)纖維主要指標(biāo)的品質(zhì)越來(lái)越差。黃河流域的馬克隆值受氣候影響，在2010—2014年間參試品種的馬克隆值越來(lái)越高，品種表現(xiàn)偏粗，極大地影響了紡紗品質(zhì)。近年來(lái)我國(guó)棉花參試品種的纖維長(zhǎng)度出現(xiàn)品質(zhì)倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，2005—2009年早中熟的纖維長(zhǎng)度分布自東向西逐步增大，而在2010—2014年早中熟的纖維長(zhǎng)度分布變成自西向東逐步增大，說(shuō)明新疆棉區(qū)近年來(lái)纖維長(zhǎng)度變短，應(yīng)引起育種專(zhuān)家們的高度重視。棉花纖維品質(zhì)的整體提高對(duì)提升紡織品質(zhì)量有較大影響，因此育種家應(yīng)注重纖維品質(zhì)方面選育，國(guó)家和省級(jí)品種審定機(jī)構(gòu)在審定品種時(shí)，更應(yīng)從嚴(yán)把握品種、提高優(yōu)質(zhì)棉品種的比例，從而有利于提高棉產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）與長(zhǎng)江流域相比較，黃河流域光熱資源有限，雜交棉品種一般為中熟品種，由于前期生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，器官發(fā)育建成速度較快，棉花生育后期霜后花率較低，纖維發(fā)育較好，成熟較早，纖維品質(zhì)較優(yōu)。而長(zhǎng)江流域采用“小、壯、高”栽培技術(shù)途徑，發(fā)揮棉花個(gè)體優(yōu)勢(shì)和延長(zhǎng)有效花鈴期以獲得高產(chǎn)[20-21]。但這種技術(shù)途徑勢(shì)必增加棉株上部鈴和晚秋桃比例，而這部分棉鈴發(fā)育受溫度限制，進(jìn)而影響纖維品質(zhì)形成，這可能是長(zhǎng)江流域棉纖維品質(zhì)略差于黃河流域的原因。因此，長(zhǎng)江流域棉區(qū)除了加強(qiáng)纖維品質(zhì)的改良，還應(yīng)在栽培上調(diào)整技術(shù)，如增加種植密度而適當(dāng)提前打頂，減少植株上部果枝和成鈴數(shù)，從而提高纖維品質(zhì)。

（3）不同棉區(qū)常規(guī)棉與雜交棉纖維品質(zhì)性狀比較表明，西北內(nèi)陸棉區(qū)常規(guī)棉品質(zhì)性狀優(yōu)于黃河流域雜交棉;而黃河流域雜交棉又優(yōu)于黃河流域常規(guī)棉和長(zhǎng)江流域雜交棉，且黃河流域常規(guī)棉與長(zhǎng)江流域雜交棉纖維品質(zhì)性狀差異不顯著?？傊?，西北內(nèi)陸棉區(qū)常規(guī)棉是我國(guó)棉花品質(zhì)性狀選育最具發(fā)展?jié)摿Φ钠贩N類(lèi)型，研究結(jié)果對(duì)優(yōu)化我國(guó)優(yōu)質(zhì)棉區(qū)域布局和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整有重要的參考價(jià)值[22]。西北內(nèi)陸棉區(qū)以種植常規(guī)棉為主，該區(qū)實(shí)行獨(dú)具特色的“矮、密、早”栽培技術(shù)。近年來(lái)大面積采用機(jī)械化采收技術(shù)，造成原棉雜質(zhì)含量高、纖維長(zhǎng)度下降。為了適應(yīng)機(jī)械化采收，品種的纖維長(zhǎng)度需要提高1～2 mm，比強(qiáng)度也需要進(jìn)一步提高。為此，建議該棉區(qū)審定棉花品種時(shí)，嚴(yán)格控制長(zhǎng)度達(dá)不到30 mm、比強(qiáng)度達(dá)不到30 cN/tex的品種審定通過(guò)率，并加強(qiáng)采收機(jī)械研究和工藝流程改進(jìn)，以保持優(yōu)良纖維品質(zhì)。

（4）通過(guò)GIS進(jìn)行地域分異研究表明，我國(guó)常規(guī)棉參試品種主要布置在黃河流域和西北內(nèi)陸棉區(qū)，多數(shù)常規(guī)棉品種纖維長(zhǎng)度達(dá)到中絨棉的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，其閾值分布在28.0～30.9 mm。而纖維長(zhǎng)度達(dá)到31.0～33.9 mm的常規(guī)棉品種屬于中長(zhǎng)絨棉標(biāo)準(zhǔn)，主要在西北內(nèi)陸棉區(qū)的東疆吐魯番地區(qū)，為適宜生產(chǎn)中長(zhǎng)絨棉的常規(guī)種主要種植區(qū)域，此地區(qū)也屬于高比強(qiáng)度區(qū)域，其比強(qiáng)度閾值在29.8～30.5 cN/tex，而且馬克隆值處于最佳的A和B級(jí)范圍，適合推廣種植優(yōu)質(zhì)的常規(guī)棉品種，可以農(nóng)場(chǎng)化“訂單農(nóng)業(yè)”模式作為紡織企業(yè)優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地。西北內(nèi)陸棉區(qū)以種植早中熟常規(guī)棉為主，該區(qū)實(shí)行獨(dú)具特色的“矮、密、早”栽培技術(shù)，隨著近年來(lái)棉花大面積采用機(jī)械化采收技術(shù)，造成原棉雜質(zhì)含量高，纖維長(zhǎng)度下降。為了適應(yīng)機(jī)械化采收，品種的纖維長(zhǎng)度需要提高1～2mm，比強(qiáng)度也需要進(jìn)一步提高，因此，建議西北內(nèi)陸棉區(qū)參加國(guó)家棉花品種區(qū)域試驗(yàn)的常規(guī)棉品種最好先參加新疆自治區(qū)棉花品種區(qū)域試驗(yàn)，長(zhǎng)度達(dá)不到30mm、比強(qiáng)度達(dá)不到30 cN/tex（即“雙30”品質(zhì)要求）的品種不得參加西北內(nèi)陸國(guó)家棉花品種區(qū)試，以應(yīng)對(duì)棉花機(jī)械化采收對(duì)纖維品質(zhì)的不利影響。而黃河流域棉區(qū)的華北平原一帶，包括河南北部、河北境內(nèi)、山東北部地區(qū)，常規(guī)棉的纖維長(zhǎng)度分布閾值在28.8～29.6mm，達(dá)到中長(zhǎng)絨長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，馬克隆值分布閾值在5.0～6.0，比強(qiáng)度分布閾值在29.8～30.5 cN/tex，這一帶可以作為適宜推廣生產(chǎn)上的中長(zhǎng)絨棉、高比強(qiáng)、高馬克隆值的常規(guī)棉品種;黃河流域棉區(qū)的黃土高原一帶包括河南西部地區(qū)、山西和陜西的產(chǎn)棉區(qū)。常規(guī)棉品種長(zhǎng)度分布閾值在26.4～27.2mm，才達(dá)到短絨棉長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)范圍，比強(qiáng)度分布閾值在26.6～27.4 cN/tex，才達(dá)到“低檔”比強(qiáng)度范圍，馬克隆值分布閾值在4.9～5.5，達(dá)到B2級(jí)及以上標(biāo)準(zhǔn)范圍，適合推廣普通高產(chǎn)型的常規(guī)棉品種。