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,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)?;?、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、勞動力短缺、長絨棉植棉成本遞增、市場收購價低于棉農(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,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,降低勞動力成本,提高植棉效益,才能推動長絨棉產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。而推動長絨棉產(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價,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)行綜合評價,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)。
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。
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。
待棉花完全吐絮后,每個小區(qū)隨機(jī)選取3個點(diǎn),在每個點(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。
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)每個相應(yīng)性狀最優(yōu)值稍大一點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
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個主要性狀指標(biāo)[5],對各參試品種(系)進(jìn)行綜合評價,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
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
求出參考目標(biāo)品種X0與11個參試品種(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個參試品種Xi與目標(biāo)品種X0在第k個性狀上的絕對差值,結(jié)果如表3所示。
表3 參試棉花品種(系)各性狀絕對差值
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)
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,在評價各品種優(yōu)劣時還應(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
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。
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)的各個性狀進(jìn)行綜合分析,所有性狀都能參加品系優(yōu)劣評定,由定性分析變?yōu)槎糠治?,確定品種(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。